检索结果-内蒙古大学图书馆

水科学进展 2019年第5期30卷 709-718页

作者：杨苗龚家国赵勇赵翠平中国水利水电科学研究院北京100038 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

为完善坡面水流的基础理论研究,基于定床水槽试验,以甘油溶液为试验流体,采用超声波测量技术,进行了4种粗糙度、5种坡度和13种单宽流量条件下的组合试验,研究了坡面流层流区的动力学特性及滚波特征。研究结果表明:在雷诺数为8~160的范围... 详细信息

为完善坡面水流的基础理论研究,基于定床水槽试验,以甘油溶液为试验流体,采用超声波测量技术,进行了4种粗糙度、5种坡度和13种单宽流量条件下的组合试验,研究了坡面流层流区的动力学特性及滚波特征。研究结果表明:在雷诺数为8~160的范围内,流态指数在理论值0.33附近波动,且随粗糙度的增大呈现先增大后减小的变化趋势,在粗糙度为0.10 mm附近达到峰值;阻力系数受坡度和粗糙度影响显著,可较好地由坡度、粗糙度和雷诺数的关系式表示;随着雷诺数的增大,滚波波速和波峰均呈幂函数形式递增,滚波周期大小无明显变化;坡度的增大会使层流失稳临界单宽流量减小,粗糙度的增大会使临界弗劳德数的均值减小。

关键词：坡面流流态阻力规律滚波甘油

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基于无人机多光谱遥感的典型作物识别及水肥状况监测研究

基于无人机多光谱遥感的典型作物识别及水肥状况监测研究

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作者：魏青中国水利水电科学研究院

学位级别：硕士

作物植株水分含量是作物水分亏缺诊断以及灌溉需水量拟定的关键参数,叶绿素含量是反映农作物生理状态及长势分析的重要指标,作物识别是精准掌握农情基本信息的前提,也是农业遥感应用的基础。无人机多光谱遥感在作物识别及水肥监测方面... 详细信息

作物植株水分含量是作物水分亏缺诊断以及灌溉需水量拟定的关键参数,叶绿素含量是反映农作物生理状态及长势分析的重要指标,作物识别是精准掌握农情基本信息的前提,也是农业遥感应用的基础。无人机多光谱遥感在作物识别及水肥监测方面具有效率高、灵活性的优势,是应用于农业领域的新兴研究手段。基于此,本文以冬小麦为研究对象,采用低空无人机平台搭载多光谱相机获取地表农作物无人机影像,观测作物冠层光谱特征,同时调查地面作物类型,采集不同水肥处理下冬小麦植株含水率和SPAD值数据,选用基于光谱变量阈值分割的决策树分类法实现作物提取,应用一元和多元回归分析方法建立了基于光谱反射率或光谱植被指数的冬小麦植株含水率和SPAD值的估算模型。主要结论如下:(1)通过确定感兴趣地物种类,对影像进行了时相与光谱特征分析,确定了归一化植被指数NDVI、归一化绿蓝差异指数NGBDI、修正型比值植被指数MSR和红边波段反射率作为最优分类特征,采用基于光谱变量阈值分割的决策树分类法,实现地物分类,并提取种植面积,选取基于目视解译的地面调查数据进行方法验证。结果表明:基于时相与光谱特征的决策树分类方法的效果较好,该方法用于小麦、果树和大棚的提取,从决策树分类效果图和混淆矩阵中可知,分类总体精度为88%,Kapaa系数为0.83,结果表明该方法的总体分类效果较好,基于以上的试验结果,认为基于时相与光谱特征的决策树分类法能够适用于无人机多光谱影像地物信息的提取。说明无人机多光谱遥感影像进行种植结构信息提取具有一定的适用性。(2)构造了光谱反射率模型和光谱植被指数模型,筛选了典型地区冬小麦植株含水率解译模型。冬小麦植株含水率与反射光谱在0.05水平上显著相关,植株含水率敏感的波段为中心波长840nm的近红外波段,呈现极显著负相关。拔节期冬小麦植株含水率较敏感的光谱指数为SAVI和EVI,抽穗期冬小麦植株含水率较敏感的光谱指数为NDVI、SAVI、EVI和SR,灌浆期冬小麦植株含水率较敏感的光谱指数为NDVI和SR。基于多元回归分析建立的模型中光谱植被指数模型优于光谱反射率模型,拔节期、抽穗期、灌浆期三个关键时期的验证模型的决定系数R2均大于0.7,均方根误差RMSE均小于6%,且相对误差RE均小于9%。(3)构建了不同生育期冬小麦冠层SPAD值的最优估算模型。冬小麦冠层SPAD值敏感波段为中心波长560nm的绿光波段、中心波长为668nm的红光波段和中心波长为717nm的红边波段。基于一元和逐步回归分析方法建立的模型中,逐步回归模型效果最佳,拔节期选取4个植被指数(MSR、CARI、NDGI、TVI)建模效果最好,率定模型的R2为0.73,验证模型的R2、RE、RMSE分别为0.63、2.83%、1.68%;抽穗期选取3个植被指数(GNDVI、GOSAVI、CARI)建模效果最好,率定模型的R2为0.81,验证模型的R2、RE、RMSE分别为0.63、2.83%、1.68%;灌浆期选取2个植被指数(MSR、NDGI)建模效果最好,率定模型的R2为0.67,验证模型的R2、RE、RMSE分别为0.65、2.83%、1.88%。

关键词：无人机多光谱遥感冬小麦植株含水率 SPAD

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基于“三边”参数的冬小麦冠层SPAD值监测模型

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排灌机械工程学报 2021年第1期39卷 102-108页

作者：林少喆彭致功王春堂张宝忠魏征张倩韩娜娜刘露山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

开展冬小麦冠层SPAD值监测,建立“三边”参数与SPAD值之间的高光谱估算模型,以期为高光谱诊断冬小麦冠层SPAD值提供理论依据和技术支持.以冬小麦冠层反射率与冠层SPAD值的相关关系为基础,构建基于“三边”参数的冬小麦冠层SPAD值的一元... 详细信息

开展冬小麦冠层SPAD值监测,建立“三边”参数与SPAD值之间的高光谱估算模型,以期为高光谱诊断冬小麦冠层SPAD值提供理论依据和技术支持.以冬小麦冠层反射率与冠层SPAD值的相关关系为基础,构建基于“三边”参数的冬小麦冠层SPAD值的一元线性回归模型和主成分回归模型.结果表明:拔节期、抽穗期、灌浆期和全生育期分别以红谷位置、(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、红谷幅值、(SDr-SDy)/(SDr+SDy)的相关系数最高,且均具有统计学意义(P<0.01);采用主成分方法构建的光谱模型在拔节期、抽穗期、灌浆期和全生育期相较于同期一元线性回归模型,决定系数R2分别提高49.6%,54.3%,14.3%和8.6%,均方根误差RMSE与相对误差RE均分别减少9.0%,12.4%,13.5%和13.6%,因此采用综合光谱信息构建主成分回归模型,在各生育时段及全生育时段对冬小麦冠层SPAD值均有较高的估算精度,可为冬小麦SPAD值的监测与诊断提供依据.

关键词：冬小麦冠层反射率 SPAD值 “三边”参数一元线性回归模型主成分回归模型

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长江干线生态航道建设探析

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河南科学 2021年第5期39卷 789-794页

作者：陈振武严军蔡显赫周祖昊华北水利水电大学郑州450046 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

以往的航道整治工程在有效改善航道条件的同时,也在一定程度上破坏了河流生态环境.在我国大力推进生态文明建设及长江经济带发展成为国家重大战略的背景下,航道生态化建设成为航道开发的趋势和要求.深入探析了生态航道概念、生态目标及... 详细信息

以往的航道整治工程在有效改善航道条件的同时,也在一定程度上破坏了河流生态环境.在我国大力推进生态文明建设及长江经济带发展成为国家重大战略的背景下,航道生态化建设成为航道开发的趋势和要求.深入探析了生态航道概念、生态目标及相应建设任务.梳理了近年来长江干线生态航道建设采用的主要生态技术及其应用现状,其中包括生态护岸、生态护滩、生态坝体和人工鱼巢等.最后,对其理论研究和工程实践层面有待深入探究的五方面内容进行展望,旨在为进一步推进内河生态航道建设提供借鉴.

关键词：长江干线航道整治生态航道生态技术展望

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基于InVEST模型的长江源区水源涵养功能评估

基于InVEST模型的长江源区水源涵养功能评估

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2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会）

作者：杨钦晏点逸刘欢胡鹏中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国长江三峡集团有限公司

生态系统服务功能定量评估是合理利用资源、保护生态环境、协调人与自然可持续发展的基础,而水源涵养功能是生态系统服务的重要指标之一,开展水源涵养功能评估对区域生态系统的保护具有重要意义。本文基于In VEST模型,对1980年、 1990年... 详细信息

生态系统服务功能定量评估是合理利用资源、保护生态环境、协调人与自然可持续发展的基础,而水源涵养功能是生态系统服务的重要指标之一,开展水源涵养功能评估对区域生态系统的保护具有重要意义。本文基于In VEST模型,对1980年、 1990年、 2000年、 2010年和2020年长江源区生态系统的水源涵养功能进行了计算分析,结果表明:（1）1980—2020年年均降水量和潜在蒸散发量分别为382.06 mm和907.87 mm,呈现先减少后增加的趋势;（2）在时间尺度上,水源涵养能力从1980年的788.84×10～6 m提高至2020年的1 147.81×10～6 m,提升了45.51%,生态系统得到了有效改善;（3）在空间分布上,长江源区的多年平均水源涵养能力呈现由西北向东南递增的趋势。

关键词：长江源区水源涵养功能气候变化土地利用变化 InVEST模型

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五台山清水河流域植被垂直带水循环过程研究

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水利学报 2019年第9期50卷 1155-1164页

作者：徐飞贾仰文牛存稳唐颖复刘佳嘉中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

五台山为华北地区最高峰(海拔3058 m),发源于五台山的清水河流域,海拔梯度大,植被垂直分异显著,目前关于植被垂直带的水循环过程及其相互之间的差异研究尚显不足。为此,利用分布式水文模型WEP-L模拟清水河流域水循环过程,分析不同植被... 详细信息

五台山为华北地区最高峰(海拔3058 m),发源于五台山的清水河流域,海拔梯度大,植被垂直分异显著,目前关于植被垂直带的水循环过程及其相互之间的差异研究尚显不足。为此,利用分布式水文模型WEP-L模拟清水河流域水循环过程,分析不同植被垂直带的水循环过程。结果表明:受气温显著升高影响,高海拔地区的季节性冻土消退、活动层变厚及土壤蓄水容量增加,促进降水入渗。海拔1500 m以下区域蒸散发主要受降水影响,而海拔1600 m以上区域则主要受能量的影响。不同植被垂直带的水循环过程差异显著,径流系数表现为:耕地>亚高山草甸>荒漠草地>常绿针叶灌木林>落叶阔叶林。研究结果可为山区流域水资源高效利用和生态建设提供科学依据。

关键词：清水河流域水循环植被垂直带分布式水文模型WEP-L 五台山

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河湖岸线分类体系及保护与利用对策研究

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长江技术经济 2022年第1期6卷 1-8页

作者：陈鹏卢金友姚仕明金中武王军周银军舒彩文汤柔馨刘昭希长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室湖北武汉430010 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

本文总结了分别考虑自然和社会功能的河湖岸线分类方法,分析了全国重点河湖岸线的开发利用现状及未来需求。基于河湖岸线的自然特征和社会功能双重属性,从可行性、可操作性和便于管理的角度提出适合于我国基本国情的河湖岸线分类标准,... 详细信息

本文总结了分别考虑自然和社会功能的河湖岸线分类方法,分析了全国重点河湖岸线的开发利用现状及未来需求。基于河湖岸线的自然特征和社会功能双重属性,从可行性、可操作性和便于管理的角度提出适合于我国基本国情的河湖岸线分类标准,开出河湖岸线保护与利用的有效“药方”。研究可为生态优先、绿色发展理念下的河湖岸线保护和高效利用及水域岸线科学管理提供有力理论支撑和更好的解决方案。

关键词：河湖岸线二元功能分类体系保护与利用

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东北典型区覆膜滴灌春玉米节水增产的光合生理响应

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农业工程学报 2019年第24期35卷 90-97页

作者：王传娟张彦群王建东许迪龚时宏吴忠东中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 山东理工大学资源与环境工程学院淄博255049

研究覆膜滴灌条件下春玉米光合生理响应特征,有助于从光合生理角度揭示覆膜滴灌提高作物产量及水分利用效率的内因。研究设置包括覆膜滴灌(MD)、不覆膜滴灌(ND)和传统对照(CK),基于2017-2018年东北典型区春玉米不同生育期叶片的光合-光... 详细信息

研究覆膜滴灌条件下春玉米光合生理响应特征,有助于从光合生理角度揭示覆膜滴灌提高作物产量及水分利用效率的内因。研究设置包括覆膜滴灌(MD)、不覆膜滴灌(ND)和传统对照(CK),基于2017-2018年东北典型区春玉米不同生育期叶片的光合-光响应测定,定量比较了处理间产量、水分利用效率及不同生育期的生理学参数指标的差异。研究结果表明,2017-2018年MD比CK处理分别显著提高产量和水分利用效率的范围为20.9%~22.4%和13.6%~21.6%;MD比CK处理平均提高光合能力达12.9%~22.8%,同时提高了表观光量子效率、气孔导度和比叶重,降低了13C同位素分辨率。此外,覆膜滴灌显著影响了叶片氮含量与光合能力、气孔导度与光合能力之间的相关关系,显著提高了叶片的光合氮利用效率。基于以上分析,覆膜滴灌处理下的光合参数的提高或降低是春玉米产量及水分利用效率提高的关键原因。

关键词：灌溉光合生理产量水分利用效率叶片氮含量

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高寒大温差对高拱坝工作性态影响及应对措施

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水力发电 2021年第10期47卷 37-44页

作者：刘毅杨波程恒周秋景张国新张秀崧李海涛中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院结构材料研究所北京100038 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆乌鲁木齐830002

高纬度寒冷地区具有年均气温低、负温时间长、年内温差大等特点,给高拱坝的安全建设带来了极大的挑战。结合QBT拱坝的建设需求,分析了高纬度寒冷地区的气象特点,系统研究了高寒区混凝土拱坝与气候温和区混凝土拱坝的性态差异。并基于对... 详细信息

高纬度寒冷地区具有年均气温低、负温时间长、年内温差大等特点,给高拱坝的安全建设带来了极大的挑战。结合QBT拱坝的建设需求,分析了高纬度寒冷地区的气象特点,系统研究了高寒区混凝土拱坝与气候温和区混凝土拱坝的性态差异。并基于对高寒区高拱坝工作性态的认识,阐明了高寒区高拱坝施工运行过程中的开裂风险,从体形结构、混凝土材料、施工期温度控制、蓄水运行期控制措施等方面提出了高寒区混凝土坝全过程防裂的新理念。研究成果为QBT拱坝的深化设计提供了依据,也可为高寒地区其他高拱坝设计提供参考。

关键词：高寒大温差高拱坝工作性态差异全过程防裂

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考虑土壤膨胀性的流域水文模型应用研究

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中国农村水利水电 2020年第4期 92-96,101页

作者：刘海滢甘永德贾仰文仇亚琴牛存稳中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016

目前分布式水文模型在进行流域水文过程模拟时,还未考虑土壤膨胀性对降雨入渗的影响,这会造成模型模拟失真,制约着流域分布式水文模型的适用性。对传统降雨入渗产流模型(TGAM)进行修正,引入膨胀性土壤导水系数和膨胀性土壤饱和含水量,... 详细信息

目前分布式水文模型在进行流域水文过程模拟时,还未考虑土壤膨胀性对降雨入渗的影响,这会造成模型模拟失真,制约着流域分布式水文模型的适用性。对传统降雨入渗产流模型(TGAM)进行修正,引入膨胀性土壤导水系数和膨胀性土壤饱和含水量,提出考虑土壤膨胀性影响的降水入渗产流模型(GJGAM),并将其应用到流域分布式水文模型WEP-L模型中。最后,以南小河沟流域作为研究区域,选择十八亩台断面为控制断面,分别利用改进前、后的WEP-L模型模拟研究区的降水径流过程,对比验证WEP-L模型改进后的适用性。结果表明,利用改进前后的WEP-L模型,率定期内研究断面的月径流模拟值与实测值的相对误差变化不大,但Nash-Sutcliffe效率系数显著提高。验证期内相对误差减小,Nash-Sutcliffe效率系数提高。通过考虑土壤膨胀性对降雨入渗的影响,WEP-L模型对南小河沟流域降雨入渗过程的模拟效果明显改善,具有较好适用性。

关键词：土壤膨胀性降雨入渗模型分布式水文模型水文模拟

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