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    對土壤水分檢測儀的埋設位置進行的理論研究

    日期:2020-08-19 20:56
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    摘要:
          1.對國內外墑情監測與墑情預報的研究現狀進行了整理和總結,明晰了墑情(旱情)相關的工作內容是墑情監測、墑情預測和墑情預報,為墑情(早情)研究工作向縱深發展提供了一定的基礎。
      2.對土壤水分空間分布特征和變化趨勢進行了試驗研究。基于大樣本墑情數值統計分析和參數檢驗,得出土壤水分空間分布符合對數正態分布或近似對數正態分布,區域內土壤墑情存在著與地理位置有關的空間變化趨勢。
      3.表墑層(地表20cm內)不同深度土壤墑情數值的相關分析與檢驗,表明各個深度的土壤水分數值線性相關。
      4.對 土壤水分檢測儀 的埋設位置進行的理論研究,試驗數值的統計分析表明:
      四個小時的采樣間隔不足以描述降雨增墑時的“細節”變化。土壤凍結并未明顯改變土壤深層的水分運行規律,總體表現是“退墑”。冬季中,土壤水分傳感器測量到的體積含水率5%,不是土壤真實的含水量,是冰凍狀態。降雨后的土壤水分消退過程,可以用指數方程做一定程度的擬合。層與層之間的相關性分析顯示著地表下20, 30, 40cm處的土壤體積含水率線性相關,50,60cm的土壤體積含水率線性相關,60cm以下的土壤體積含水率在春季比較穩定。汛期lm范圍內的土壤墑情線性相關。根據試驗分析與檢驗,提出傳感器的合適安裝位置是地表下10, 30, 60, 100cm。
      5.應用地統計分析理論,草這進行了區域范圍墑情數值的分析與預測。通過實測樣點的GIS成圖,**次顯示出墑情的空間分布、變化趨勢、各向異性的方向和大小、自相關距離,證實了“土壤墑情存在著空間變異和各向異性”觀點。北京通州測墑數值的分析表明,土壤水分自相關距離約為30^-60mo區域預測時,簡單克里格法交叉驗證的誤差*小,并且不象普通克里格法那樣考慮空間上的方向趨勢。反距離加權法(IDW)特點是簡單、容易,誤差比克里格法大。泛克里格法和簡單克里格法用于墑情分布預測時,外延簡單。簡單克里格法預測時,半變異函數模型選擇三角函數的預測誤差小。
      6.進行了田間墑情試驗數值的統計分析與檢驗,研究結果表明田間土壤水分的空間分布符合對數正態分布,沒有明顯的空間趨勢,各項異性比較小,空間自相關數值不大。反距離加權法適合田間墑情分布預測,Voronoi地圖可以為田間墑情數值的分布與檢查提供可視化工具。田間測墑時,點與點之間的距離要均勻。取樣數目可以根據一定的置信水平、估值精度、變異系數做估算。
      7.對區域 土壤墑情與旱情管理系統 網的布設問題,進行了理論探討。提出通過墑情信息數值的空間聚類分析,計算基于確定分類數的類中心位置,也就是確定建站數目后,建立早情固定監測站的理論上的地理位置。實際建立旱情監測站,還要考慮更多的因素。提出Davies-Bouldin index指標在決定區域墑情(早情)監測站點的數目上,具有適用性。

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