土壤墑情（旱情）監(jiān)測(cè)技術(shù)與預(yù)報(bào)模型研究.pdf

1、對(duì)土壤墑情(旱情)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)研究，是進(jìn)行防旱抗旱工作的基礎(chǔ)。本文在國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)：2002AA2Z4071)以及科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：02EFN216901258)資金的資助下對(duì)土壤墑情的監(jiān)測(cè)技術(shù)和土壤墑情的預(yù)報(bào)模型進(jìn)行了深入的研究和分析。本文研究的主要內(nèi)容包括： 1.從土壤水分測(cè)量的實(shí)際要求出發(fā)，設(shè)計(jì)和開發(fā)了土壤水分空間分布快速測(cè)試儀。該儀表能夠通過土壤水分傳感器測(cè)量各個(gè)采樣點(diǎn)

2、的土壤水分值。結(jié)合現(xiàn)代的GPS技術(shù)，儀表還能同時(shí)測(cè)量采樣點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)。儀表采集得到的數(shù)據(jù)，通過上位機(jī)GIS軟件進(jìn)行分析，能夠掌握田間土壤水分的分布狀況，生成土壤墑情空間分布圖。該儀表已成功應(yīng)用于土壤墑情調(diào)查與變量灌溉中，為科研和生產(chǎn)提供了一種快速測(cè)量土壤墑情的技術(shù)和手段。 2.對(duì)一年中根系層土壤墑情的時(shí)程變化規(guī)律進(jìn)行了研究。提出一年內(nèi)根系層的土壤墑情可以分為劇烈變化階段，緩慢變化階段和穩(wěn)定變化階段。各個(gè)階段分別具有明顯不同的

3、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征。 3.通過對(duì)地表下0～100cm八個(gè)深度處的土壤墑情的垂直變化規(guī)律進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)不同深度處的土壤墑情具有較高的線性相關(guān)性。通過R型譜系聚類法，對(duì)八個(gè)深度處的土壤墑情數(shù)據(jù)進(jìn)行了聚類分析，指出在地表下10cm、20cm和50em處埋設(shè)土壤水分傳感器進(jìn)行七壤墑情監(jiān)測(cè)較為合理。結(jié)合多元線性回歸法，得到了利用這3個(gè)深度處的土壤水分值計(jì)算其它深度處土壤水分值的線性回歸方程。 4.研究了七壤墑情的增長和消退規(guī)律。當(dāng)土

4、壤水分增加時(shí)，降水量和初始土壤水分值是影響土壤水分增長量的主要因素。當(dāng)土壤水分減少時(shí)，七壤水分減少的速度與土壤的深度和所處的變化階段有很大的關(guān)系。 5.利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行了土壤墑情預(yù)報(bào)模型研究。利用該預(yù)報(bào)模型能同時(shí)預(yù)報(bào)地表下10cm、20cm和50cm深度處的短期，中期和長期的土壤墑情變化量，經(jīng)檢驗(yàn)該模型預(yù)報(bào)精度高，適于推廣應(yīng)用。 6.利用時(shí)間序列的方法進(jìn)行了土壤墑情預(yù)報(bào)模型研究。時(shí)間序列的方法可以在沒有氣象條件