R/S分析在洪水变化趋势预测中的

基于分形理论，根据流量变化的历史和实测资料，利用R／S分析的原理和方法，计算了H指数，建立了R(i)／S(i)与i的关系式，对丰水年进行了预测分析。经实例研究初步表明，该方法应用在水文中长期预报中是可行的、合理的，结果较好，有很好的预报精度和应用价值。     

基于改进FCM算法的加权马尔可夫链的年降水预测

应用改进的FCM(Fuzzy C-Means,模糊C均值聚类)算法对承德市1951—2015年的年降水序列进行模糊聚类,获得10个聚类中心和隶属度矩阵。根据最大隶属原则确定每年的降水状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以隶属度向量作为预测时的初始状态向量,通过该模型逐年预测了承德市2004—2015年的降水状态,结果与实际情况一致。引入模糊集中的级别特征值公式,并对该公式做出修正。基于马尔可夫链的预测结果,应用修正后的级别特征值公式预测了2004—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在7%以内,初步表明基于模糊聚类和加权马尔可夫链的降水预测模型是合理可行的。     

基于VMD-GRU的大型灌区干旱预测模型研究

灌区干旱灾害的频繁发生严重制约了当地经济的发展，为了实现灌区内水资源的合理调配和利用，需对灌区未来的干旱情况进行有效预测，从而有针对性的采取预防措施降低干旱事件所造成的影响。基于“先分解，后重构”的思想，将能够对非线性、非平稳时间序列进行预处理的变分模态分解VMD(Variational Mode Decomposition)与门控循环单元网络GRU(Gated Recurrent Unit)相结合，建立VMD-GRU干旱预测模型，针对赵口大型灌区4个气象站点1981-2017年的逐月降水数据构建标准化降水指数SPI时间序列并采用所建干旱预测模型和3个单一预测模型对SPI值进行预测，研究采用3个月的时间尺度计算标准化降水指数SPI进行干旱事件识别和等级划分。结果表明：4个气象站点VMD-GRU干旱预测模型SPI值预测结果的平均相对误差在18.7%～20.6%之间，预测误差较为稳定。VMD-GRU干旱预测模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为4种模型中最小，不同气象站点的3个评价指标值均分别接近，所建模型不存在过拟合或者欠拟合问题。利用游程理论识别干旱历时和干旱...     

GM(1,1)模型在阿瓦提灌区干旱预测中的应用

根据阿瓦提灌区1970-1990的年降水资料建立了GM(1,1)模型,并依据建立的残差GM(1,1)模型对原模型进行修正.经用1991～2007年灌区降水资料验证,证明了模型预测结果的精确性、合理性.对灌区2008-2020年可能发生干旱的年份进行预测,结果表明,2010、2020年将发生干旱.     

基于干旱指数法的星星哨灌区旱涝状况研究

利用星星哨灌区1954-2009年的降水资料,计算降水距平百分率指标(Pa指数)和标准化降水指标(SPI),划分出灌区历年的干旱等级,研究了灌区各干旱等级的变化情况及发展趋势,并运用权马尔可夫链模型预测了灌区未来6年的降水量。研究结果表明:在星星哨灌区56年间,降水量有明显减少趋势,重旱重涝灾害增多,其中:夏季降水量略呈下降趋势,干旱等级略有上升,且旱涝灾害程度加重;秋季降水量减少明显,干旱等级明显上升,旱灾发生次数增加。预测结果表明:在2010-2015年间,灌区降水量总体呈下降趋势,将对灌区农业生产带来较大影响。     

农业机器人采摘目标识别技术研究——基于FCM模糊聚类算法

介绍了FCM (Fuzzy C-Means)模糊聚类算法的原理，采用权重分配的方法对该算法进行了改进，通过建立模糊的相似矩阵，对目标对象的特征聚类图进行分析，并引入隶属度矩阵对FCM算法进行优化，以加快算法的迭代速度。实验结果表明：农业机器人采用该方法对农作物轮廓分割识别度较高，算法计算效率较快，验证了其可靠性，该方法可用于目标农作物的分割和目标识别。     

灌区地下水位动态调控模型及其应用

根据割离井法的思路，充分考虑降水、灌溉、开采对地下水位动态的综合影响，建立了灌区地下水位动态调控的数学模型。通过模型在黄土高原灌区的应用实例，分析了该模型对灌区地下水位动态调控计算的可靠性和有效性。     

节水灌溉条件下宁夏银北灌区地下

根据灌区引水、排水、降水及蒸发等长观资料，分析讨论了宁夏银北引黄灌区大气降水、地表水、地下水相互转化规律及其时空分布状况。采用有限元法，建立了银北灌区地下水动态数值模型。在此基础上，研究了采取节水灌溉措施后，灌区地下水动态。首先按照优化后的灌区作物种植结构及相应的灌溉定额，反推灌区灌溉引水量。然后，通过相关分析，得到与灌溉引水量相对应的沟排量。最后，用反推所得数据及典型年份的降水和蒸发资料，进行了地下水动态趋势分析和数值模拟计算，给出了模型的预测结果，并将预测结果绘制成相应的地下水等水位线图。     

WebGIS在南阳灌区水资源管理系统构建中的应用

研究灌区植被供需水平衡的定量计算方法,以南阳灌区为实例构建了降水预测及需水计算数学模型.为了实现灌区的信息化管理,在开源WebGIS平台MapServer框架的基础上,构建南阳灌区水资源管理系统,为灌区水资源配置提供决策支持.     

建筑工程基础施工中井点降水的计算方法

介绍了在地下水面埋藏较浅地区(如海滨、平原、自流灌区、堰区等)修建大厦、水闸、涵洞等工程时，为保证基础施工，常采用井点降水方法。对井点降水的计算方法作了阐述，并给出不同方法的适用条件。     

基于模糊综合评价的赣抚平原灌区水资源承载力研究

针对灌区用水结构特点,构建了适合灌区的水资源承载力评价指标体系,利用层次分析法确定评价指标的权重,并与模糊综合评价法有机结合,以赣抚平原灌区为例进行具体计算与分析。结果显示,现状年、2020年和2030年,赣抚平原灌区水资源承载力综合评分值分别为0.603 4、0.590 3和0.653 8,表明该地水资源开发利用已经初具规模,但仍有较大的开发利用潜力,水资源对社会经济发展有较好的保障。通过对影响水资源承载力的18个指标和4个子系统进行独立的模糊综合计算,结果表明灌区供水量分配指标骤减引起2020年水资源承载力的小幅下降,随着水利工程改造和节水型社会的建设,水资源利用率大幅提高,2030年灌区水资源承载力又有所增强,水资源承载状况表现为良好的发展态势。     

变化环境下灌区地下水动态演变趋势及驱动因素

以陕西省宝鸡峡灌区为研究区,从地下水系统与外部环境的关系出发,运用了线性趋势回归检验、Kendall秩次相关检验及Spearman秩次相关检验3种统计水文学方法,分析了近30 a(1981—2010年)灌区变化环境因素——降水量、蒸发量、地表水灌溉量及地下水开采量的变化趋势,结果表明:灌区降水量呈不显著下降趋势,平均年降水量倾斜率为-2.900 mm/a,而蒸发量呈波动上升趋势,平均年蒸发量倾斜率为3.270 mm/a,降水量和蒸发量两者具有互逆变化特征;灌区地表水灌溉水量呈显著下降趋势,而地下水开采量呈不显著下降趋势.基于GIS技术和地统计学方法,研究了灌区地下水位动态的时程演变趋势和空间分布特征,研究表明:1995—2005年,灌区西北部地区地下水位有明显下降趋势,10年间下降约7~8 m,中部乃至东南部也有小幅度的下降,下降不足1 m;2005年以后,灌区内仅在渭河北岸的武功、兴平南部及咸阳中南部有小幅度下降趋势.通过灰关联分析方法,识别了灌区地下水位动态变化的主要驱动因素,得知各影响因子的关联度都较大,均在0.5以上,且塬上灌区与塬下灌区地下水位动态变化的主要人类活动驱动因素分别为地表水灌溉和地下水开采.     

基于数据包络分析的灌区绩效评价

运用DEA的C^2R模型和C^2GS^2模型同时对灌区绩效进行评价,不仅分析了各灌区规模效益,而且探讨了纯技术效益情况,找出了DEA无效的灌区存在的问题以及问题的原因,为灌区的管理提供有一定理论基础且行之有效的方法。     

遗传算法在河西绿洲菘蓝灌溉决策优化中的应用

为缓解河西绿洲菘蓝种植水资源供需矛盾,解决灌溉过程中存在的灌溉决策粗放问题,提高灌溉水利用效率。本文通过参照Jensen模型、水量平衡方程等,根据河西绿洲干旱少雨的环境特征及菘蓝种植过程中各生育期耗水强度不同的生长规律,构建菘蓝灌溉决策模型并利用遗传算法对有限水资源在菘蓝灌溉中的合理分配进行求解。同时综合考虑各生育期灌溉水量约束条件、有效降水量、灌溉成本、产量等因素,在非充分灌溉理论指导下利用遗传算法结合现有菘蓝种植数据对灌溉决策进行优化,以达到节水、高效高产的目的,优化结果显示肉质根轻度水分亏缺可以显著提高灌溉水利用效率,同实际种植灌溉情况相符。     

灌区节水潜力估算的方法及应用

从作物需水量出发 ,考虑有效降水、地下水、输水损失、田间损失、无效蒸腾等因素后 ,构造了一个理论节水潜力的计算公式 ,继而利用一个调节因子 ,求得实际节水潜力     

3S及其集成技术在灌区信息管理中的应用

介绍了3S技术在灌区信息管理中的研究现状,指出了灌区管理信息化建设的重要性,提出了以RS、GPS技术信息采集为基础,以高速安全可靠的计算机网络为手段,构建RS、GIS和GPS技术功能为一体的灌区信息管理系统的方法,并初步探讨了3S技术在灌区信息管理中的应用前景和发展趋势。     

灌区灌溉用水时空优化配置方法

将传统的灌溉水量在作物间的优化分配模型和建立的渠系工作制度多目标优化模型与地理信息系统相集成,提出了基于空间决策支持系统的灌区灌溉用水优化配置的新方法.综合考虑了灌区内作物、土壤、气象站点、渠系布置的空间差异、年季间气象以及作物不同生育阶段对应参数的时间差异.与传统优化方法相比,该方法可根据管理者对优化精度的要求,灵活选择优化尺度,同时,简化了求解时空优化配水问题的繁琐程度,结果表现形式更加丰富.在此基础上建立的空间决策支持系统界面友好,运行效率高,可移植性和通用性强.经实例验证,优化后的配水方案与原配水方案相比较,灌溉总用水量减少296％,产量增加243％,水分生产率提高05 kg／m3,灌溉净效益增加168％.优化后配水方案具有将有限的水资源向经济价值较高作物转移的趋势.该方法为灌区灌溉用水优化配置提供了新思路.     

漳河灌区节水灌溉影响分析

为了解决越来越严重的水资源危机，发展节水灌溉已经成为灌区越来越重要的任务。自改革开放以来，漳河灌区灌溉用水量有了大幅度下降，而农业生产总产量却有所上升。灌区通过节水灌溉，使得灌溉水分生产率不断提高，在保证农业生产总产量稳步提高的前提下节约灌溉用水。与此同时，将所节约的农业灌溉用水转移到如发电、城镇供水、工业用水等非农业用水部门，从而大大提高了单方水利用效益。这是我国开展节水灌溉较为成功的典范。通过研究漳河灌区节水灌溉的影响，寻求大型灌区真实节水的途径，使得有限的水资源得到更加充分、合理的利用。