大沽河流域土壤饱和导水率空间变异特征

借助经典统计学和地质统计学,对大沽河流域农田土壤表层(0～10 cm)和下层(40～50cm)饱和导水率(Ks)空间变化规律进行研究,结果表明:①经对数变换后土壤表层和下层Ks符合正态分布,变异系数分别为0.396和0.343,均属于中等变异程度;②土壤表层Ks空间相关性很弱,下层Ks具有中等的空间相关性,且具有各向异性特征;③土壤表层和下层Ks的空间分布结构较相似,均表现出东部和西南部最高,西北部最低,从西北角向东南方向逐渐增大的趋势.     

作物智能化精准灌溉监测控制技术应用研究

智能化精准化灌溉监测控制技术,是突破资源环境约束发展高效节水农业、确保粮食安全的重要技术。本文就该技术涉及的灌溉生产工艺及灌溉管理技术、自动监测和控制技术及关键设备的选型与研发、通信及软硬件系统的集成技术、监测控制软件运行界面设计与制作、软硬件系统安装调试及维护等进行了详细阐述。     

土壤CEC的影响因子及Cokriging空间插值分析——以青岛市大沽河流域为例

运用地统计和多元回归分析方法,探讨大沽河流域土壤阳离子交换量(CEC)的空间变异和影响因子。结果表明,上下层土壤CEC与有机质、黏粒和粉粒含量有着显著的正相关,而与砂粒含量则存在显著的负相关,其中与黏粒含量的相关系数最大,与粉粒含量的相关性最弱;对CEC的贡献能力依次为黏粒有机质砂粒,黏粒的贡献能力平均为有机质的1.5～2.5倍;以黏粒为辅助变量的Cokriging(COK)较之Ordinary Kriging(OK)能提高插值精度,上下层均方根误差RMSE值分别减少了18.94%和41.05%,辅助变量与主变量的相关程度决定了估值的精度;大沽河流域中东、西北部及西南方向中部地区土壤CEC较高,而北部与西南角局部地区土壤CEC保肥能力非常弱,是以后土壤改良的重点地区,可通过增施有机肥以及改土培肥等措施来提高土壤肥力水平。     

基于GIS的青岛市水资源信息管理与辅助决策支持系统

针对青岛市水资源信息管理的特点，提出了基于GIS的青岛市水资源信息管理与辅助决策支持系统的基本框架、主要功能和组成部分；设计了三个层次的决策支持系统模型库总体结构。该系统设计以实现水资源优化配置为宗旨，可为青岛市水资源管理提供数字化管理平台，从而提高水利主管部门快速应变能力，使决策与时俱进。该系统具有人工智能的作用，管理者全方位思维，在实现水资源优化配置的过程中将为决策者起到参谋部作用，并提升信息的可靠性、预测的准确性。     

基于不同PTF_S的流域尺度土壤持水特性空间变异性分析

利用点估计模型、线性回归模型、非线性回归模型和人工神经网络模型等四种PTFS分别预测大沽河流域90个土壤样本的田间持水量(θ-30 kPa)和凋萎含水量(θ-1 500 kPa),借助传统统计学和地统计学方法对其空间变异性进行了比较分析。传统统计学分析认为非线性回归模型预测的效果最好,无论是实测值还是估计值,所有土壤样本θ-30 kPa的变异系数总是小于θ-1 500 kPa,两者均属于中等变异性;地统计学分析表明实测值和预测值的θ-30 kPa和θ-1 500 kPa均存在不同程度的块金效应,且θ-30 kPa总是表现出较θ-1 500 kPa更强烈的空间相关性,通过分析θ-30 kPa和θ-1 500 kPa的半方差函数模型参数,发现人工神经网络模型最能真实地反映试验区土壤持水特性的空间变异性特征。     

产芝水库灌区农田水分转化及节水灌溉模式分析

在长期田间试验的基础上,建立了产芝水库灌区典型农田的土壤水分运动模型。结果表明,常规灌溉条件下灌区农田水分的无效渗漏量较大,降水和灌溉与土壤深层渗漏和农田蒸散量之间存在明显的正相关关系。基于作物的土壤水分调节标准,模拟得到灌区不同降水年型的节水灌溉模式,与常规灌溉相比,节水灌溉模式在丰水年可节省水240 mm,平水年140 mm,枯水年为90 mm,并且农田渗漏量显著低于常规灌溉,丰水年、平水年和枯水年的全年平均农田渗漏强度分别减少了0.66、0.35和0.27 mm/d。在作物关键生育期合理控制灌水量,能够保证作物正常需水的同时减少土壤水的无效渗漏,从而提高灌溉水的利用效率。