小波分析方法在月降水量多时间尺度分析中的应用

为了研究查哈阳灌区月降水量在时域中存在的多层次时间尺度结构和局部化特征,运用小波分析理论,采用Mexican Hat小波函数对降水量序列进行小波变换,进而分析其多时间尺度特性,揭示降水量在不同时间尺度下的小波变换时频特征及其丰枯交替变化的周期规律。研究结果表明,从80~120个月的较大尺度来看,灌区的月降水量可能存在30年左右的周期变化,且未来5年将仍处于偏少期;随着尺度的减小,则表现出突变点增多、周期变小的现象,且降水量很快就会从偏少期转为偏多期。     

基于投影寻踪技术的区域种植结构调整

种植业结构调整是保障粮食安全的重要措施.针对种植结构调整中数据呈现出的复杂性特征,通过采用投影寻踪技术分析处理其复杂系统的高维数据,能够克服传统种植结构调整中目标单一、指标选取简单等弊端.首次将投影寻踪技术应用到种植结构调整中,建立优化配置模型.通过分析齐齐哈尔地区的数据,得出当地种植结构调整后2010年、2030年综合效益值分别增加了13%和28%,证明了将投影寻踪技术应用于种植结构调整是合理可行的,拓宽了投影寻踪应用的新思路,为种植结构研究以及农业水资源的合理利用提供理论依据.     

三江平原地下水承载能力综合评价模型的构建及其应用

以三江平原为研究背景,分析了三江平原地下水资源开发利用的现状及存在的问题。为解决这些问题,根据地下水资源承载力分析中的结构特点,构建了基于熵权的模糊物元综合评价模型,并将该模型应用到三江平原红兴隆分局,对其12个农场地下水资源承载力进行综合评价,取得了较好的效果。该模型在传统的模糊物元模型的基础上,将熵值法引入权重计算中,有效的解决了多目标决策中权重系数确定的主观性问题,更能全面、客观的对地下水资源承载力进行综合评价,且该模型思路清晰,计算简单,科学合理;为地下水资源承载力评价提供了一种更为简便有效的方法。     

基于网络教学的“水力学”教学模式研究

目前,国内网络教学模式研究有停滞不前的隐患,需要加大探索与关注。东北农业大学水利与建筑学院借助现有网络平台,建设高校水利专业基础课"水力学",以网络教学交互视角为切入点,基于学习主体、教学团队、教学平台、教学资源、教学政策五要素,剖析影响网络课程教学效果的制约因素;以"现代水利建设人才需求"为导向,合理搭建水利类专业创新人才培养的多学科交叉平台、自主科研创新平台、产学研合作实践平台和拔尖创新人才培养平台,设置方向模块,构建全方位-多层次网络教学体系;探究立体化网络教学模式。实践证明,"水力学"网络课程教学成果显著,为高校水利专业课程教学优化提供了可操作性建议。     

基于改进投影寻踪模型黑龙江省土地资源生态安全评价

针对Friedman-Tukey投影指标中窗口半径不易确定,分析目前窗口半径确定方法不足,提出基于聚类思想窗口半径确定方法,改进投影寻踪模型,将其应用于黑龙江省各地级市土地资源生态安全评价,实例分析表明,改进模型优于原模型,所得投影点分布与正态分布差异更大。空间差异分析表明,哈尔滨、齐齐哈尔、七台河、绥化土地资源生态安全状况较差,属于Ⅳ级,双鸭山、佳木斯、黑河、鸡西、鹤岗和牡丹江属于Ⅲ级或Ⅱ级,生态安全状况适中,土地资源生态安全状况较好地区是大庆、伊春和大兴安岭,属于Ⅰ级。从自然因素上看,大多数区域属于Ⅰ级或Ⅱ级,表明黑龙江总体自然状况较好;从经济因素上看,经济状况差,改善土地资源生态安全能力有限;从社会因素上看,区域等级分布均衡,表明社会因素对土地压力适中,有待改善。     

基于区间规划水权交易模型研究

为解决水权交易过程中参数不确定性问题,实现水资源可持续利用,将区间参数规划与水权交易模型结合,实现区域水资源空间合理配置。结果表明,所建模型克服水资源系统不确定性因素,水资源自发从低效率区流向高效率区,各区域用水效率提高。所建模型比较不同来水水平时,水权交易和不同用水效率影响效益期望值,方便决策者效益分析,可为区域水资源相关政策制定和水资源调配提供科学依据。     

冻融期土壤温度对有机污染物迁移行为的影响

为了解季节性冻融期土壤垂直分层温度变化对有机污染物迁移扩散行为的影响。通过冬季大田试验分别测定了裸地,5,10,15cm厚度秸秆覆盖条件下3,10,20,40,60,100cm深度土壤温度,并应用土—气交换层及相邻土壤层迁移扩散通量系数,深入研究了土壤温度变化对有机污染物迁移行为的影响,并系统地分析了不同温度数据对模拟结果产生的差异性。研究结果表明:不同覆盖条件下深层土壤有机氯农药α-HCH迁移扩散通量系数数值的变化与土壤层厚度有关;土壤垂直分层温度的变化与α-HCH的迁移扩散通量系数呈显著正相关,且随着土壤深度的增加相关性逐渐减弱;日平均气温变化与土—气交换层α-HCH的迁移扩散通量系数的变化具有明显的一致性(R=0.999,p=0.000);日平均气温与土壤垂直分层温度观测数据建立的回归方程能够较好地与0—40cm土壤深度实测温度相吻合:y=-0.788+0.818x(3cm,R=0.964,p0.01),y=-1.214+0.705x(10cm,R=0.942,p0.01),y=0.912+0.474x(20cm,R=0.836,p0.01),y=1.004+0.361x(40cm,R=0.714,p0.01);40cm深度土壤预测温度计算α-HCH迁移扩散通量系数产生的相对误差小于使用日平均气温作为替代数据的计算结果。本研究结果将可能为有机污染物在土壤中的迁移扩散行为及相关数值模拟研究提供参考价值。     

黑龙江省灌溉用水效率指标体系空间格局研究

针对黑龙江省灌溉用水效率低下等问题,基于地统计学理论,对黑龙江省灌溉用水效率指标体系及其影响因素的空间分布特征进行研究。结果表明:从全方向上看,田间水利用效率受空间结构的影响最大,其空间正相关范围最大为145 km;灌溉水利用效率受空间结构的影响次之,空间正相关范围为124 km;渠系水利用效率受随机因素影响较大,空间正相关范围最小,为73 km。大庆、哈尔滨、绥化3地交界处,灌溉水利用效率、渠系水利用效率与田间水利用效率均出现高值,鸡西的鸡东县3个指标值均出现低值。自然因素对灌溉用水效率的影响小于人为因素,其中降水量与灌溉水利用效率、田间水利用效率呈现负相关。     

北方高寒区不同覆盖条件下土壤温度差异性分析

以北方寒区典型城市哈尔滨市的大田为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置裸地、5、10和15 cm厚度秸秆覆盖4个处理,分别测定不同处理条件下3、5、8、10、15、20、40、60、100、140 cm等深度土壤温度以及气温和太阳总辐射,采用统计学理论对其进行对比分析。研究结果表明:秸秆覆盖对于热量具有双向阻碍作用,只是在不同的外界条件下双向阻碍作用的主导地位在不断调整;某深度下土壤温度变化是秸秆覆盖与土壤导热性相互作用的结果;裸地温度差异性最大,其次为5 cm秸秆覆盖和15 cm秸秆覆盖,最后为10 cm秸秆覆盖,秸秆覆盖对于土壤温度差异系数的影响并非随着秸秆厚度的增加单调增加。     

黑龙江省农业水土资源时空匹配格局研究

基于黑龙江省2000~2014年13个地市水资源总量、耕地面积、土地面积等数据,采用农业水土资源匹配系数和基尼系数研究黑龙江省农业水土资源时空匹配格局。结果表明,黑龙江省农业水资源和土地资源空间分布不均匀,水资源量大致呈现东西两侧贫乏,中部和西北部丰富特点,而耕地面积大致呈现东西两侧较多,中部和西北部较少特点;农业水土资源匹配系数时空差异较大,全省仅大兴安岭地区、伊春市、鹤岗市和牡丹江市多年平均农业水土资源匹配系数超过全省平均值1.79×104m3·hm~(-2);不同年份黑龙江省农业水土资源匹配基尼系数呈现一定波动性,但波动性不大,最大值和最小值相差仅0.1903,多年平均农业水土资源匹配基尼系数为0.4687,属于匹配较差。随时间推移,黑龙江省农业水土资源匹配基尼系数具有明显先增后降趋势,2008年达到最大值0.5307,随后减小。研究结果对保障区域粮食生产和提高农业水土资源利用效率具有重要理论意义和实践价值。