辽西北地区旱情等级标准研究

基于典型干旱指标的基本概念和构建方法,结合辽西北地区的历史干旱资料,对现有旱情等级标准中不同干旱指标的等级界值进行了修订,建立了辽西北地区气象、水文、农业及社会经济4大类干旱、9个典型代表指标的旱情等级标准,增加了旱涝指数Z、径流距平百分比和水库蓄水距平百分比3个指标,并选择2006年、2007年和2009年3个典型干旱年对旱情等级标准的适合程度进行了验证,评价结果与辽西北地区实际干旱情况吻合率达到85%以上,为辽西北地区准确识别、分析、评价旱情提供了技术支撑。     

农业干旱动态模拟技术研究与应用

农田水分在"土壤-作物-大气"连续系统内,通过降水、灌溉、土壤蒸发、作物蒸腾、下渗、地下水补给等形式进行着复杂的交换。本文从农田水量平衡原理出发,以农田表层为原型,根据气候条件和作物种植情况,建立农业干旱两层动态模拟模型,模拟农作物生长期农田水分循环过程及土壤墒情信息,为旱情预警预报提供信息。     

降水的随机模拟及其在灌溉中的应用

本文研究了一个由简单的产生逐日降水的方法用在水量平衡方程中确定作物的灌溉量和灌溉时间的模拟模型。该降水模型用月平均的气象资料产生逐日降水,并且在水量平衡模型中将蒸发蒸腾量值进行了随机化处理。对陕西省的扶风县和大荔县分别进行了23年和29年的冬小麦和夏玉米的灌溉模拟。利用模拟结果分析了灌水量和最可能产生缺水的时间。此方法可用于半干旱地区在各种降水情况下的灌溉模拟。     

基于信息熵大型灌区农业旱情的TOPSIS综合评价

在分析国内外农业干旱评价研究现状的基础上,提出了农业旱情综合评价的TOPSIS评价方法.选择降雨、径流、水库蓄水和地下水等影响干旱的主要因素作为评价分析的特征指标,引入信息熵来计算各评价指标的权重,建立了基于熵权的TOPSIS综合评价模型,根据理想解的欧氏距离判别旱情等级.将该模型对关中地区旱情状况进行综合评价,评价结...     

基于SWAT模型和降水随机模拟的径流预测

降水为气象数据中对径流模拟结果影响最大的因素,对径流过程造成的影响较大,为预测未来不同量级降水情景下的径流过程,将SWAT模型和耦合Markov链-Gamma分布的降水随机模拟相结合.以王快水库以上流域为研究区域,构建SWAT模型并进行参数率定和验证.以阜平站60 a逐日降水资料为基础,通过构建不同量级降水下的随机模拟...     

基于GPS和GIS的旱情监测系统与应用

利用GPS技术建立了土壤水分监测系统,并利用该系统对位于雷州半岛的广东省国有幸福农场的土壤旱情进行了监测,得到0～30cm深度范围内土壤水分分布图,这对加强土壤水分的田间管理、合理分配有限水资源均有实际意义.     

基于多源遥感数据和随机森林的综合旱情指标构建

利用随机森林方法(Random forest,RF)集成多源遥感数据,构建一种多因子集成的旱情状态指数(Integrated drought condition index,IDCI-RF),利用该指数对我国北部区域旱情状态进行评估。首先基于相关性分析方法选取旱情因子,然后利用RF回归方法构建IDCI-RF指数,并通过与Cubist和Bagging方法对比检验RF算法的拟合效果,最后对IDCI-RF指数的空间旱情监测精度进行验证。试验结果表明,所提出的IDCI-RF与实测SPEI-3的平均决定系数R2为0. 54～0. 68,优于Cubist和Bagging方法; IDCI-RF指数在研究区各省份均能较好地拟合实测指数,R2均在0. 7以上;大部分站点的IDCI-RF变化规律与实测SPEI-3保持一致;由IDCI-RF监测图反映的研究区旱情状态与实测SPEI-3分布特征吻合度较高,表明IDCI-RF指数在实际大范围旱情监测中具有较大的应用潜力。     

基于土壤墒情模拟的农业干旱动态评估

已有的农业干旱研究中,土壤墒情的模拟与干旱程度的动态评估常常是独立进行的,二者并没有统一起来。基于此,建立了田间土壤水分平衡模型,通过作物生育期内的土壤水分模拟农业干旱过程。为了将土壤墒情模拟与农业干旱的动态评估统一起来,引入了阶段性的作物水分生产函数,通过干旱缺水对农业产量影响的定量分析,反推得出作物不同生育阶段土壤水分状况对应的干旱程度和缺水权重,从而将土壤墒情模拟与农业干旱评估结合起来,达到农业干旱动态模拟与评估的目的,为从土壤墒情状况实时动态评估农业干旱程度提供了一种便捷可行的方法。最后将提出的模型方法结合某灌区进行了应用,效果较好。     

GPRS在农业旱情监测系统中的应用研究

为了实现农业旱情自动化监测,该农业旱情监测系统利用中国移动通信强大的GPRS网络,结合单片机、传感器和GPRS通信模块进行数据的传输,建立了完整的农情监测体系,实现了农业旱情实时、快速、可靠的传输.同时,分析了该系统的原理、组成以及实现方法,并通过仿真进行了系统的可靠性分析.     

机械化旱作节水技术的应用

彰武县是典型的北方旱作农业区,旱灾频繁,全县绝大部分耕地无水浇条件。详细介绍秸秆覆盖及高留茬、机械化深松及重耙压、地膜覆盖3项技术的内容和效果,通过多种作业模式的机械化旱作节水技术集成示范基地建设项目,探索旱作条件下依靠天然降水实现大面积旱作农田保土保肥、抗旱保水节水、增产增收的有效途径。     

青海东部旱区自然降水特征及旱害发生关系

通过对长期自然降水资料的统计分析,结合田间定位试验和微区试验,对土壤水分平衡关系分析的基础上,提出评估旱害的4项指标:贫水指数、凋萎指数、降水指数和干旱指数,并依据干旱指数对浅山地区1961～1999年的粮食生产进行了年型分类,其结果是:39年间共发生特大旱年1年、大旱年3年、中旱年19年、轻旱年11年、平水年5年,发生机率分别为2.6%、7.69 %、48.72%、28.21%、12.82%.同时认为青海东部地区旱田作物需水和耗水参数矛盾突出,干旱是年年发生,唯轻重之别,具有明显的不可预测性、多变性和不可控性.抵御干旱的有效措施是实施农田外部人为亏缺补水.     

对旱作农业耕作机械系统的研究

首先从宏观上论述了国内外旱作农业耕作机械的发展历程;研究了旱作农业耕作机械发展的3个阶段;探讨了旱作农业机械耕作方法所存在的问题及旱作农业耕作机械系统.在此基础上,分析了适合我国农业可持续发展的农业耕作机械系统.农业耕作机械将逐步向智能化和自动化方向发展,最终使我国农业走上可持续发展的道路.     

基于谱聚类算法黑龙江垦区农业机械装备水平聚类分析

针对黑龙江省垦区各农场的农业机械装备水平差异性较大及数据维数高的问题,基于谱聚类算法的聚类方法,对2013-2015年垦区东部36个农场的统计数据进行了聚类分析。结合各农场农业生产总值变化速率与平均机耕面积农机总动力变化速率之间的关系,将聚类结果定义为发达农场、中等发达农场、不发达农场3类。结果表明:聚类较为准确,符合垦区农业机械装备水平差异性较大的事实,能够反应垦区农业机械装备水平现状,可为垦区未来经济的协调发展和农业机械管理等方面提供理论依据和有效建议。     

东北地区种植业机械化水平的灰色关联辨识

发展农业机械化是东北老工业基地振兴的重要内容.为此,对现阶段东北地区种植业机械化装备水平、生产经济系统的投入产出状况以及环境状况进行了科学的分析,运用灰色关联分析方法对其进行系统的辨识,这对于东北农业的发展、增加农民收入、加快农村富余劳动力转移,优化农业和农村经济结构具有重要意义.     

基于随机森林偏差校正的农业干旱遥感监测模型研究

以3个月尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI3指数)为因变量,采用融合多源遥感数据的随机森林(RF)算法构建淮河流域2001—2014年作物生长季(4—10月)的农业干旱监测模型,采用简单线性回归、偏差估算法、旋转残差法和最优角度残差旋转法4种方法进行模型结果校正,以决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)及干旱等级监测准确率对模型监测能力进行评估。选取最优校正方法,构建随机森林偏差校正干旱监测模型(Bias-correcting random forest drought condition,BRFDC),通过站点实测土壤相对湿度及干旱事件记录对模型干旱监测能力进行验证。结果表明:采用最优角度残差旋转法校正后,模型模拟精度指标R2和RMSE分别为0.897、0.874和0.335、0.362,优于其他校正方法;偏差估算法对各类干旱等级监测更为准确,尤其是对极端干旱的监测准确率最高,达到33.3%～50.0%,最终采用偏差估算法作为最优校正方法,构建BRFDC模型;相比SPEI3,BRFDC模型计算指数与大部分站点土壤相对湿度的相关性更加显著(P 0.01),适于农业干旱监测; BRFDC模型能够准确监测淮河流域2001年严重干旱事件的时空演变过程,并能有效识别极端旱情。该模型可为淮河流域农业抗旱工作的有效开展提供科学依据。     

水稻旱作高产栽培技术

水稻旱作是一种特殊的栽培方式,北方地区具有发展水稻旱作的优势。为了实现水稻旱作高产、节本、增效的目标,提出优化选择水稻品种的方法,介绍旱作水稻各关键环节的技术要求,为农业增产、农民增收提供有益帮助。     

农牧交错区保护性耕作技术试验研究

主要论述了保护性耕作技术在农牧交错区实施的农艺与机械化技术方案、措施及实施效果.以农牧交错区的典型代表武川地区为例,分析了农业机械化技术模式,总结了实施效果.经检测,麦类增产75～90kg/hm2,增幅为7%左右;油菜籽增产45～120kg/hm2,增幅为4%～7%;马铃薯由于带状保护而增产约900kg/hm2,增幅为6%左右;节省作业费50～255元/hm2;增收节支效益为270～480元/hm2.实施保护性耕作技术可减少风蚀30%～60%,减少地表径流30%左右,对防治沙尘暴、改善农牧业生态环境和实现农牧业可持续发展起到了重要作用.