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對土壤水分檢測儀的埋設(shè)位置進(jìn)行的理論研究
1.對內(nèi)外墑情監(jiān)測與墑情預(yù)報的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了整理和總結(jié),明晰了墑情(旱情)相關(guān)的工作內(nèi)容是墑情監(jiān)測、墑情預(yù)測和墑情預(yù)報,為墑情(早情)研究工作向縱深發(fā)展提供了定的基礎(chǔ)。
2.對土壤水分空間分布特征和變化趨勢進(jìn)行了試驗(yàn)研究?;诖髽颖緣勄閿?shù)值統(tǒng)計(jì)分析和參數(shù)檢驗(yàn),得出土壤水分空間分布符合對數(shù)正態(tài)分布或近似對數(shù)正態(tài)分布,區(qū)域內(nèi)土壤墑情存在著與地理位置有關(guān)的空間變化趨勢。
3.表墑層(地表20cm內(nèi))不同深度土壤墑情數(shù)值的相關(guān)分析與檢驗(yàn),表明各個深度的土壤水分?jǐn)?shù)值線性相關(guān)。
4.對 土壤水分檢測儀 的埋設(shè)位置進(jìn)行的理論研究,試驗(yàn)數(shù)值的統(tǒng)計(jì)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(xì)節(jié)”變化。土壤凍結(jié)并未明顯改變土壤深層的水分運(yùn)行規(guī)律,總體表現(xiàn)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(shí)的含水量,是冰凍狀態(tài)。降雨后的土壤水分消退過程,可以用指數(shù)方程做定程度的擬合。層與層之間的相關(guān)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(guān),50,60cm的土壤體積含水率線性相關(guān),60cm以下的土壤體積含水率在春季比較穩(wěn)定。汛期lm范圍內(nèi)的土壤墑情線性相關(guān)。根據(jù)試驗(yàn)分析與檢驗(yàn),提出傳感器的合適安裝位置是地表下10, 30, 60, 100cm。
5.應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)分析理論,草這進(jìn)行了區(qū)域范圍墑情數(shù)值的分析與預(yù)測。通過實(shí)測樣點(diǎn)的GIS成圖,第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(guān)距離,證實(shí)了“土壤墑情存在著空間變異和各向異性”觀點(diǎn)。北京通州測墑數(shù)值的分析表明,土壤水分自相關(guān)距離約為30^-60mo區(qū)域預(yù)測時,簡單克里格法交叉驗(yàn)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(quán)法(IDW)特點(diǎn)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(yù)測時,外延簡單。簡單克里格法預(yù)測時,半變異函數(shù)模型選擇三角函數(shù)的預(yù)測誤差小。
6.進(jìn)行了田間墑情試驗(yàn)數(shù)值的統(tǒng)計(jì)分析與檢驗(yàn),研究結(jié)果表明田間土壤水分的空間分布符合對數(shù)正態(tài)分布,沒有明顯的空間趨勢,各項(xiàng)異性比較小,空間自相關(guān)數(shù)值不大。反距離加權(quán)法適合田間墑情分布預(yù)測,Voronoi地圖可以為田間墑情數(shù)值的分布與檢查提供可視化工具。田間測墑時,點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離要均勻。取樣數(shù)目可以根據(jù)定的置信水平、估值精度、變異系數(shù)做估算。
7.對區(qū)域 土壤墑情與旱情管理系統(tǒng) 網(wǎng)的布設(shè)問題,進(jìn)行了理論探討。提出通過墑情信息數(shù)值的空間聚類分析,計(jì)算基于確定分類數(shù)的類中心位置,也就是確定建站數(shù)目后,建立早情固定監(jiān)測站的理論上的地理位置。實(shí)際建立旱情監(jiān)測站,還要考慮多的因素。提出Davies-Bouldin index指標(biāo)在決定區(qū)域墑情(早情)監(jiān)測站點(diǎn)的數(shù)目上,具有適用性。
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