新疆棉花膜下滴灌基于消退指数的土壤水分预报方法研究

根据北疆膜下滴灌棉花全生育期土壤水分观测数据,研究了不同深度的棉田土壤水分消退指数随作物生长时间的变化规律,探讨了棉花生育期土壤水分预报的经验递推方法,实验结果分析表明:棉花生育期消退指数在不同深度都呈现先增大后减小变化趋势,并且随其深度的增大而减小,其离散程度也随深度有所变化;利用消退指数法对40和60cm层土壤贮水量进行预报,预报误差最小为0.16%,预报所需资料少,结果可靠,精度较高,是一种适合新疆棉田土壤水分预报的实用方法。     

膜下滴灌棉田土壤水分消退规律分析与墒情预报

为了探明合适的土壤墒情预报方法,给新疆棉花生产制订合理的灌溉方案,在研究土壤含水率与土壤消退量比例关系的前提下,分析了北疆棉田土壤水分的动态消退规律,并对水分的消退系数进行了曲线拟合.结果表明,消退指数与棉花生长时间系数的拟合关系较好,相关系数最小为0.71.最大为0.82.经过检验,墒情预报值和实测值吻合很好,相关系...     

非充分灌溉青贮玉米土壤墒情预报的人工神经网络模型

土壤墒情预报是农田适时适量灌溉与科学管理的基础,田间土壤墒情的变化受降水、灌溉、植株蒸腾、土壤蒸发、根系层下边界水分通量及外界气象因素的影响,关系比较复杂。利用内蒙古锡林浩特市典型草原区的青贮玉米土壤水分试验资料,建立了土壤墒情预报的BP神经网络模型,并利用部分实测资料对网络进行检验,取得了较好的效果。结果表明BP神经网络模型可以对区域土壤水分进行动态预测,方法简便可行。     

土壤墒情监测预报技术研究进展

对已有墒情预报模型和土壤水分检测技术进行简单分析,总结了各自特点,发现现有土壤墒情检测技术在性价比层面还需提高,各墒情预报模型所受限制较多,仍没有较为通用、准确成熟模型,目前国外在这方面的热点研究集中于依靠"3S"技术,技术水平更为成熟,值得借鉴。对土壤墒情监测预报技术的前景进行了展望。     

水分特征曲线Gardner模型参数的预测模型对比分析

为实现土壤水分特征曲线Gardner模型参数的预测以及精度的对比,以山西省黄土高原区农耕土壤为试验材料,进行了土壤水分特征曲线的系列试验,构建了土壤水分特征曲线Gardner拟合模型参数a、b和对应的土壤基本理化参数的数据样本;采用BP神经网络与支持向量机两种预报模型对土壤水分特征曲线Gardner模型参数a、b实现了预测,并对预测精度进行了对比。研究结果表明:随着两种模型输入变量的增加,两种预报模型的精度都得到提高;当输入变量为土壤质地、土壤容重、土壤有机质含量、土壤无机盐含量时,两种预报模型对参数a、b的平均相对误差值均在6%以下,预测模型具有可行性;同时,相比于BP神经网络而言,支持向量机预报模型精度相对较高,而且预测结果波动空间较小,离散程度较低。该成果一方面丰富了Gardner模型参数的土壤传输函数创建的途径,更为Gardner模型参数预测模型的选择提供了依据。     

土壤水分监测与灌溉预报系统设计

土壤水分监测与灌溉预报是实现作物适时适量灌溉的基础。提出了一种新的土壤水分监测与灌溉预报系统,依据实时采集的数据信息,判断作物用水情况,采用智能方法,建立高准确度土壤墒情与灌溉预报的模型,实现作物用水信息实时管理。     

蔬菜大棚墒情预报的衰减指数平滑模型

利用宿迁市船行灌区实测数据率定衰减指数平滑模型的参数,研究了衰减指数平滑模型在蔬菜大棚墒情预报中的适用性。结果表明,与霍尔特双参数模型相比,衰减指数平滑模型改善了预报效果,用于蔬菜大棚墒情预报具有较高的精度。     

利用土壤水分运移数值计算进行冬小麦灌溉预报

本文根据土壤水分运动原理，通过对冬小麦田间试验及有关资料的分析，建立数学模型，利用计算机对冬小麦田间土壤水分运移进行计算，并利用其预报土壤墒情，以便为决策部门进行适时适量的灌溉，合理调配水资源提供依据。     

利用土壤水分驼移数值计算进行冬小麦灌溉预报

本文根据土壤水分运动原理，通过对冬小麦田间试验及有关资料的分析，建立数学模型，利用计算机对冬小麦田间土壤水分运移进行计算，并利用其预报土壤墒情，以便为决策部门进行适时适量的灌溉，合理调配水资源提供依据。     

基于BP网络的膜下滴灌加工番茄墒情预报研究

针对加工蕃茄自动化滴灌系统下土壤墒情预报的问题,2011年在新疆生产建设兵团农八师国家农业科技园区,开展了土壤墒情预报的田间试验研究。通过观测得到的4个深度的土壤体积含水率以及日平均气温作为输入量,提出了一个基于BP网络的、可以对加工番茄在生育期内的墒情作出短期预报的模型。该模型分别以2d、7d为时间间隔,对自动化滴灌系统下的加工蕃茄墒情进行了预报,仿真结果显示预报效果较好。该模型用于加工番茄的土壤墒情预报是可行的,并且是一种简单、易于推广的墒情预报方法。     

宁夏黄灌区灌淤土水力参数研究

对宁夏黄灌区灌淤土水力参数进行了较为系统的研究.研究结果表明,原状土与扰动土饱和导水率变化范围分别为10～100 cm/d和3～50 cm/d.原状土饱和导水率随土壤剖面变化规律与扰动土一致:随着土壤深度的增加,饱和导水率呈现高低往复变化.原状土和扰动土的饱和导水率受粘粒含量、密度、孔隙度影响较大,受有机质含量影响较小...     

基于IBAS-BP算法的冬小麦根系土壤含水率预测模型

为在节水灌溉系统中精确测量和预测根系土壤含水率,将传统天牛须算法每次迭代过程中的一只天牛改进为一个天牛种群,建立了基于改进天牛须搜索算法优化的IBAS BP预测模型,并利用实测浅层土壤含水率数据,对深度50 cm冬小麦根系土壤含水率进行预测。结果表明,与PSO BP预测模型、GA BP预测模型以及原始BAS BP模型相比,IBAS BP模型可准确预测冬小麦根系土壤含水率,有效避免了网络陷入局部极小值的可能性,且相对误差均值仅为0.0045。     

基于近红外光谱信息的土壤电导率预测模型研究

利用土壤含水率与近红外光谱土壤反射率和土壤电导率三者之间的关系,以土壤含水率为中间变量,间接表达土壤光谱反射率和土壤电导率之间的关系。土壤含水率与土壤光谱反射率存在指数关系,土壤含水率与土壤电导率存在线性关系,消除中间变量（土壤含水率）,得到土壤光谱反射率和土壤电导率之间的关系。以土壤水分敏感波段1450nm作为研究对象,研究土壤电导率的预测模型,分别建立指数预测模型和对数预测模型,并分别对两种模型进行验证。本文实验建模集样本72个,验证集样本48个,土壤电导率对数预测模型R2达0.80,土壤电导率指数预测模型R2达0.85,预测效果均可满足农田电导率估算,但对数模型在土壤电导率较低区间预测效果不理想,因此土壤电导率指数预测模型预测效果优于对数模型的预测效果。研究结果表明,土壤光谱反射率预测土壤电导率的方案可行,并为光谱信息预测土壤电导率提供了新思路。     

Geospatial estimation of soil moisture in rain-fed paddy fields using SCS-CN-based model

Paddy fields are characterized by standing water and saturation condition during the entire crop growth period. However, in sub-humid and semi-arid areas, scarce rainfall and intermittent dry spells often cause soil moisture depletion resulting in unsaturated condition in the fields. These distinctive characteristics of the paddy fields have significant influence on the runoff generation and soil moisture retention characteristics of the watershed. In this study, the objective is to extend the application of the Soil Conservation Services Curve Number (SCS-CN)-based models for the geospatial and temporal simulation of soil moisture to paddy field-dominated agricultural watersheds in the water scarce areas. Different SCS-CN-based models, integrated with the soil moisture balance equation, are used to estimate the surface runoff and soil moisture content wherein, the spatial variation in the soil hydraulic characteristics is used to calculate the geospatial variation in soil moisture content. Physical significance of the terms initial abstraction (I_a) and potential maximum retention (S) in these models and their influence on the estimation of runoff and soil moisture are analysed in detail. A new SCS-CN-based model for soil moisture simulation (SCS-CN-SMS), to improve the soil moisture estimation, is proposed in this paper. The proposed model is built up on the soil moisture balance equation to account for the effect of ponding condition and soil moisture variation between the dry and saturation condition. The method is tested with 3 years observed surface runoff data and crop production statistics from a part of the Gandeshwari sub-watershed in West Bengal, India. The entire study area is divided into cells of 20 m × 20 m. Various components of the soil moisture balance equation are estimated for each cell as a function of the soil moisture content. Remote Sensing Technique and Geographic Information System (GIS) are used to extract and integrate the spatially distributed land use and soil characteristics. The Hortonion overland flow concept adopted in the SCS-CN method is used to estimate the soil hydraulic characteristics of each cell in which the curve number is used to infer the spatial variation of the land use and soil characteristics. Even though the original SCS-CN method and the existing modified versions are efficient for runoff estimation, these models are found to be inappropriate for the estimation of soil moisture distribution. On the other hand, the proposed SCS-CN-SMS model gives better results for both runoff and soil moisture simulation and is, therefore, more suitable for the hydrological modeling of paddy field-dominated agricultural watersheds.     

植物混掺物对甘肃景泰砂壤土入渗过程的影响

通过室内试验,研究了不同混掺物及不同混掺比例对土壤水分入渗特性及湿润体含水量分布规律的影响.结果表明:指数函数能较好地描述含有混掺物的土壤水扩散率;添加一定比例混掺物的土体能有效延长水分对耕层土壤的湿润,增大水分在耕层的滞留时间;混掺3%玉米叶处理和1%玉米叶处理能够有效提高耕层土壤含水量.     

不同沟灌方式下夏玉米棵间蒸发试验

采用常规沟灌和交替隔沟灌技术,研究了不同水分处理(水分控制下限为田间持水率的80%、70%、60%)夏玉米的棵间蒸发。结果表明:常规沟灌的灌后蒸发和全生育期棵间蒸发量均大于交替隔沟灌,灌水后短期内由于表层土壤含水率较高,土壤蒸发较大;在满足作物蒸腾耗水的基础上,交替隔沟灌减小了灌溉湿润面积而减小无效蒸发耗水;不同沟灌方式下土壤蒸发与表层土壤含水率呈明显的脉冲波动变化,而深层土壤含水率波动较弱;表层土壤含水率和叶面积指数对棵间蒸发影响明显,二者与相对土面蒸发强度均有良好的指数函数关系。水分下限控制合适,交替隔沟灌棵间蒸发与蒸腾耗水明显降低,是夏玉米适宜的灌水方式。     

基于BP神经网络的新安江模型初始土壤蓄水量计算研究

[目的]克服传统经验折减系数法在计算新安江模型初始土壤蓄水量方面的缺点,并提高新安江模型在湿润半湿润地区的应用效果.[方法]结合流域初始土壤蓄水量的影响因素和神经网络模型特点,提出构建基于BP神经网络的新安江模型初始土壤蓄水量计算方法.[结果]在3种输入因子组合方式下,当BP神经网络隐含层节点大于11时,模拟训练期模型...