检索结果-内蒙古大学图书馆

甘肃科技 2017年第6期33卷 49-51,59页

作者：许坤鹏郜军辉孔维龙靳红强周国强中国市政工程西北设计研究院有限公司甘肃兰州730000

采用水平土柱法测定了杨凌地区典型粘壤土的水分扩散率,利用土壤水分扩散率的单对数模型进行了拟合,拟合效果比较好,通过分析模型中的参数A和B,发现单对数模型的参数A和B具有很好的线性关系,利用这一关系,可以将单对数模型简化为单一参... 详细信息

采用水平土柱法测定了杨凌地区典型粘壤土的水分扩散率,利用土壤水分扩散率的单对数模型进行了拟合,拟合效果比较好,通过分析模型中的参数A和B,发现单对数模型的参数A和B具有很好的线性关系,利用这一关系,可以将单对数模型简化为单一参数模型。对参数B和土壤物理特性进行相关性分析,结果表明参数B与土壤有机质含量的相关性最强,与土壤粘粒含量和砂粒含量的相关性次之,与土壤容重和粗粉粒含量的相关性最弱。利用参数B与土壤物理特性的相关关系,建立了参数B的土壤转换函数,土壤转换函数简单并且有较强的理论基础,简化了区域土壤水分扩散率测定费时费力的问题。

关键词：水分扩散率单对数模型单一参数模型土壤转换函数

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土壤水分扩散率单一参数模型空间变异及尺度效应的多重分形

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土壤通报 2016年第1期47卷 42-46页

作者：许坤鹏赵文刚马孝义钟新铭余淼西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

在试验的基础上,建立了杨凌及其周边地区0~20 cm土层和20~40 cm土层非饱和土壤水分扩散率的单一参数模型,并运用统计学原理和多重分形方法对不同土层单一参数模型中参数S的空间变异规律和尺度效应进行了分析。结果表明：0~20 cm土层和20... 详细信息

在试验的基础上,建立了杨凌及其周边地区0~20 cm土层和20~40 cm土层非饱和土壤水分扩散率的单一参数模型,并运用统计学原理和多重分形方法对不同土层单一参数模型中参数S的空间变异规律和尺度效应进行了分析。结果表明：0~20 cm土层和20~40 cm土层参数S都属于中等变异程度;0~20 cm土层和20~40 cm土层参数S的空间分布格局的多重分形特征都比较明显,但0~20 cm土层参数S在空间上的变化更加复杂;0~20 cm土层和20~40 cm土层参数S的多重分形谱的宽度分别为0.2667和0.2158,都呈现不同程度的左偏,说明不同土层参数S的空间变异性比较强,且都主要是由高值分布引起的。多重分形分析能够揭示出研究区域内不同土层参数S分布的较多局部信息。

关键词：土壤水分扩散率单一参数模型多重分形空间变异尺度效应

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基于主成分分析土壤水分扩散率单一参数模型的BP神经网络模型

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干旱区地理 2015年第1期38卷 76-82页

作者：许坤鹏武世亮马孝义余淼西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

应用水平土柱法测定了杨凌地区典型粘壤土的水分扩散率,利用土壤水分扩散率的单对数模型和双对数模型对其进行了拟合,建立了土壤水分扩散率单一参数模型,基于主成分分析建立了单一参数模型中参数B的BP神经网络模型。结果表明:利用主成... 详细信息

应用水平土柱法测定了杨凌地区典型粘壤土的水分扩散率,利用土壤水分扩散率的单对数模型和双对数模型对其进行了拟合,建立了土壤水分扩散率单一参数模型,基于主成分分析建立了单一参数模型中参数B的BP神经网络模型。结果表明:利用主成分分析可将研究区域土壤容重、有机质含量、粘粒含量、粗粉粒含量和砂粒含量综合成3个主成分;基于主成分分析建立的BP神经网络模型拟合的单一参数模型参数B的均方根误差RMSE为0.308 2;将拟合得到的参数B代入单一参数模型中对土壤水分扩散率进行预测,除去其中较大值的预测结果偏低外,其余土壤水分扩散率预测结果都比较接近实测值,预测结果的均方根误差RMSE为0.257 8,可利用基于主成分分析建立的BP神经网络模型预测单一参数模型中的参数B。

关键词：水分扩散率单一参数模型主成分分析神经网络模型

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土壤水分运动单一参数模型及参数估算方法的研究

土壤水分运动单一参数模型及参数估算方法的研究

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作者：余淼西北农林科技大学

学位级别：硕士

土壤水分运动过程是一个复杂的过程,其运动参数是研究灌溉时间和灌水量,构建农业用水灌溉制度的基础,同时也是研究土壤中养分以及一些农业污染物迁移的基础,因此,研究土壤水分运动参数的空间变异性对于以上几个方面有着重要意义。然而,... 详细信息

土壤水分运动过程是一个复杂的过程,其运动参数是研究灌溉时间和灌水量,构建农业用水灌溉制度的基础,同时也是研究土壤中养分以及一些农业污染物迁移的基础,因此,研究土壤水分运动参数的空间变异性对于以上几个方面有着重要意义。然而,土壤水分运动参数需要花费大量人力、物力进行实测,考虑如何快速准确的通过间接的方法得到这些参数,具有很强的实际意义。本文采用野外入渗试验与室内试验相结合,以试验数据分析及计算模拟为主的技术路线。以土壤水动力学理论为基础,对野外入渗试验所得数据进行分析,建立了稳定入渗率和120min累计入渗量的地统计学模型,分析土壤入渗特性在单一尺度上的空间变异性,与此同时,利用联合多重分形分析的方法分析入渗特性与土壤理化特性在多尺度上的相关性；对室内试验所得数据进行分析处理,建立并分析了土壤水分运动参数(土壤水分扩散率、土壤水分特征曲线、土壤非饱和导水率)的单一参数模型的BP神经网络模型,研究单一参数与土壤理化特性参数之间的关系,得出以下研究成果：(1)对入渗过程选取合适的入渗公式进行拟合,对比分析考斯加科夫公式和Philip公式的拟合精度,选取前者进行拟合,求得入渗参数稳定率和累计入渗量。利用地统计学方法对研究区域单一尺度入渗特性的空间变异性进行分析。依据半方差函数拟合结果可知,稳定入渗率和120min累计入渗量的变异程度差别较大。稳定入渗率的空间变异性要强于120min累计入渗量,但同属强变异；在间隔500m的取样尺度下,稳定入渗率和120min累计入渗量在表现出的空间变异性均比较强,均具有空间自相似性。(2)利用联合多重分形分析的方法,对入渗参数在多尺度上的空间变异性进行分析,并找出土壤理化特性中对其影响较大的因子。由联合多重分形分析的结果可知,土壤初始含水率和土壤容重对稳定入渗率和120min累计入渗量的影响要更大一些,其中土壤容重的对120min累计入渗量的多尺度影响最大,相关系数达到0.700以上；而土壤初始含水率对稳定入渗率的影响最大,相关系数达到0.500左右。(3)对土壤理化特性进行主成分分析,将研究区域初始含水率、土壤容重、有机质含量、粘粒含量、粗粉粒含量和砂粒含量等6个变量综合成4个主成分,且这4个主成分包含了土壤理化性质的全部信息,达到降维的目的。在此基础上,以4个主成分作为BP神经网络的输入变量,以土壤水分运动参数(土壤水分扩散率、土壤水分特征曲线、土壤非饱和导水率)单一参数模型的单一参数(A或B)作为输出变量,选择合适的隐含层数目,对神经网络进行训练。训练过程中,随机选择46组数据作为训练样本,剩余6组数据作为预测样本,来分析该模型的训练精度和预测精度。本文所建的基于BP神经网络的单一参数模型参数估算方法可直接从土壤理化参数估算土壤水分运动参数,为解决大区域土壤水分运动参数难以获得提供了一种技术途径,然而本研究中所得数据有限,需要进一步深入探讨。

关键词：入渗参数土壤水分参数空间变异性 BP神经网络单一参数模型

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土壤水分运动参数的空间变异与传递函数研究

土壤水分运动参数的空间变异与传递函数研究

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作者：许坤鹏西北农林科技大学

学位级别：硕士

土壤水分运动参数是土壤水分运移研究的重要因素之一,水分运动参数的空间变异性也受到了重视与关注。本论文利用经典统计学方法、多重分形方法、联合多重分形方法和土壤传递函数,以杨凌及其周边地区为例,在试验的基础上建立了区域尺度上... 详细信息

土壤水分运动参数是土壤水分运移研究的重要因素之一,水分运动参数的空间变异性也受到了重视与关注。本论文利用经典统计学方法、多重分形方法、联合多重分形方法和土壤传递函数,以杨凌及其周边地区为例,在试验的基础上建立了区域尺度上0-20cm土层和20-40cm土层土壤水分特征曲线的单一参数模型、非饱和土壤水分扩散率的单一参数模型,研究分析了不同土层单一参数模型中参数在单一尺度和多尺度上的空间变异性,探讨了上下不同土层的单一参数模型中参数之间在多尺度上空间变异性的相互关系,同时对不同土层单一参数模型中参数与土壤物理特性在多尺度上的相互关系进行了探讨,并基于此构建了区域尺度上0-20cm土层和20-40cm土层单一参数模型中参数的土壤传递函数。主要得出以下结论:(1)基于经典统计学方法、多重分形和联合多重分形分析可知,构建的杨凌及其周边地区0-20cm土层和20-40cm土层的土壤水分特征曲线单一参数模型中参数F具有中等变异程度;不同土层参数F的多重分形特征明显,0-20cm土层参数F空间变异性主要是由其低值引起的,20-40cm土层参数F空间变异性主要是由其高值分布引起的;0-20cm土层参数F与20-40cm土层参数F在多尺度上具有较高的相关程度或某些相同的空间分布。(2)基于单对数模型建立的杨凌及其周边地区0-20cm土层和20-40cm土层非饱和土壤水分扩散率的单一参数模型中参数S都属于中等变异程度;多重分形方法分析结果表明不同土层参数S的空间分布格局的多重分形特征比较明显,且空间变异性都主要是由高值分布引起的;联合多重分形方法分析结果显示,0-20cm土层参数S的空间变异性与20-40cm土层参数S的空间变异性之间的相互关系在多尺度上是显著存在的。(3)单一尺度与多尺度空间相关性分析对比可知,0-20cm土层、20-40cm土层单一参数模型中参数与影响因素之间的空间相关特征在单一尺度和多尺度上并不完全相同,说明单一尺度上的分析不一定能够完整地揭示出单一参数模型中参数与影响因素之间的空间相关特性。因此,为了更加深入的揭示造成不同土层单一参数模型中参数空间变异性的因素,应当加强不同土层单一参数模型中参数与影响因素在多尺度上空间相关性的分析研究。(4)根据联合多重分形研究分析所得结论分别建立了区域尺度上0-20cm土层和20-40cm土层土壤水分特征曲线单一参数模型中参数F的土壤传递函数、土壤水分扩散率单一参数模型中参数S的土壤传递函数。其中0-20cm土层和20-40cm土层参数F的土壤传递函数预测值的RMSE分别为0.9684和0.6230,0-20cm土层和20-40cm土层参数S的土壤传递函数预测值的RMSE分别为0.3569和0.4925,所建土壤传递函数的预测值与实测值都比较接近,为较大区域土壤水分特征曲线和土壤水分扩散率的估算提供参考。

关键词：土壤水分特征曲线土壤水分扩散率空间变异性单一参数模型土壤传递函数

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甘肃南小河流域土壤水分扩散率单一参数模型的建立及应用

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干旱区地理 2009年第5期32卷 714-719页

作者：宋孝玉李亚娟李怀有沈冰西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710048 黄委会西峰水土保持科学试验站甘肃西峰745000

非饱和土壤的水力性质是进行土壤中水分与污染物运移模拟的物理参数,其中土壤水分扩散率是定量模拟土壤水分流动和溶质运移的最重要的参数之一。通过对甘肃省南小河沟流域不同地貌、不同土地利用方式的土壤分层取样,采用水平土柱吸渗法... 详细信息

非饱和土壤的水力性质是进行土壤中水分与污染物运移模拟的物理参数,其中土壤水分扩散率是定量模拟土壤水分流动和溶质运移的最重要的参数之一。通过对甘肃省南小河沟流域不同地貌、不同土地利用方式的土壤分层取样,采用水平土柱吸渗法测定各地类的非饱和土壤水分扩散率;运用土壤水分扩散率的单对数模型和双对数模型对试验结果进行分析。结果表明:单对数模型参数具有明显的线性相关,可以建立表征描述南小河沟各地类的土壤水分扩散率的单一参数的单对数模型;进一步从全流域及划分地类后得到的模型参数B与A的关系分析表明它们具有较好的线性关系,可对模型进一步简化为单一参数模型。分析单一参数模型B的统计特征表明:参数B随着地貌类型的变化具有一定的变化特征,可作为土壤水分扩散率空间变异的变异系数。因此,可以用参数B作为反映地貌类型的指标,应用于区域土壤水分扩散率的估计中。

关键词：土壤水分扩散率单一参数模型地貌类型南小河沟流域

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两种模型对土壤水分特征曲线拟合的比较分析

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湖南农业科学 2011年第9期 47-51页

作者：朱蔚利肖自幸牛健植邵文伟张由松李想武晓丽赵玉丽北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京林业大学水土保持学院北京100083

土壤水分特征曲线可以表示出土壤水的能量和数量之间的关系。以鹫峰国家森林公园土壤为例,用Van-Genuchten模型和土壤水分特征曲线单一参数模型拟合土壤水分特征曲线,结果表明:Van-Genuchten模型拟合的精度高,参数的物理意义明确,但工... 详细信息

土壤水分特征曲线可以表示出土壤水的能量和数量之间的关系。以鹫峰国家森林公园土壤为例,用Van-Genuchten模型和土壤水分特征曲线单一参数模型拟合土壤水分特征曲线,结果表明:Van-Genuchten模型拟合的精度高,参数的物理意义明确,但工作量大;单一参数模型拟合精度比Van-Genuchten模型拟合精度约低一个数量级,但也能较准确地拟合土壤水分特征曲线,并且其参数可反映空间变异性,以及工作量小。两个模型均可用于拟合鹫峰国家森林公园土壤水分特征曲线,可根据不同情况选用。

关键词：土壤水分特征曲线 Van—Genuchten模型单一参数模型

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土壤水力参数的单一参数模型

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水利学报 2006年第3期37卷 272-277页

作者：贾宏伟康绍忠张富仓西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室

以甘肃省河西走廊石羊河流域为例,在78个土壤样品试验数据的基础上,建立了土壤水分特征曲线、土壤水分扩散率和土壤导水率的单一参数模型,并对模型中的参数特征进行了分析。研究表明,单一参数模型具有一定的拟合精度,模型中的唯一参数... 详细信息

以甘肃省河西走廊石羊河流域为例,在78个土壤样品试验数据的基础上,建立了土壤水分特征曲线、土壤水分扩散率和土壤导水率的单一参数模型,并对模型中的参数特征进行了分析。研究表明,单一参数模型具有一定的拟合精度,模型中的唯一参数能够描述土壤水力参数曲线,可以作为描述这些参数空间变异的变异系数,是进行大尺度区域土壤水力参数空间变异研究中比较理想的模型。

关键词：土壤水力参数单一参数模型空间变异

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黑龙江西部半干旱区坡耕地土壤水文物理特性及其空间变异试验研究

黑龙江西部半干旱区坡耕地土壤水文物理特性及其空间变异试验研究

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作者：马亚平东北农业大学

学位级别：硕士

土壤是自然生态环境中的一个极为重要的组成部分,它与人类的生活和生产有着密切的关系。然而,土壤并不是一个均质体,而是时空连续的变异体,具有高度的空间变异性,不论在大尺度上还是小尺度上土壤的空间变异性均存在。即使在土壤质地相... 详细信息

土壤是自然生态环境中的一个极为重要的组成部分,它与人类的生活和生产有着密切的关系。然而,土壤并不是一个均质体,而是时空连续的变异体,具有高度的空间变异性,不论在大尺度上还是小尺度上土壤的空间变异性均存在。即使在土壤质地相同的区域内,同一时刻土壤特性值在不同空间位置上也具有明显差异,这使得土壤水分运动参数也存在空间变异性。土壤水分运动参数,包括水分特征曲线、扩散率和导水率。它表征了土壤本身的性质和特征,是应用数学物理方法定量分析研究土壤水运动的必不可少的资料,也是进行土壤水分运动数学模拟必不可少的依据。本研究以黑龙江省西部半干旱区坡耕地为例,选取含水量、饱和含水量、容重、有机质、机械组成为分析指标,在大量试验和分析的基础上,对该地区土壤水文物理特性的空间变异作了初步研究。在试验基础上,通过对水分特征曲线、扩散率和导水率各常用模型的分析,建立了土壤水分运动参数的单一参数模型,各模型均具有较高的模拟精度,单一参数模型中只有一个参数,可以只测定水分运动曲线上的一个点,进而通过该模型求得整个水分运动曲线,通过验证,具有比较高的精度,可应用于预测。采用经典统计和地统计学相结合的方法,对土壤理化参数(含水量、饱和含水量、容重、有机质、机械组成)的空间变异性进行比较定量分析。并借助地理信息系统,利用软件ARCGIS9.0绘制了土壤理化参数的空间分布图,比较直观地呈现了其空间分布格局。

关键词：空间变异土壤水文物理特性单一参数模型地统计学地理信息系统

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甘肃西峰南小河沟流域土壤水分运动参数空间分布的试验研究

甘肃西峰南小河沟流域土壤水分运动参数空间分布的试验研究

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作者：李亚娟西安理工大学

学位级别：硕士

土壤水分运动参数是土壤中水分运动和污染物迁移预测的基础,土壤水分运动参数的确定可以为生态环境建设和农业可持续发展研究提供依据,土壤水分运动参数的空间变异是确定流域土壤水分运动参数的一个难点。本研究以南小河沟流域为例,在... 详细信息

土壤水分运动参数是土壤中水分运动和污染物迁移预测的基础,土壤水分运动参数的确定可以为生态环境建设和农业可持续发展研究提供依据,土壤水分运动参数的空间变异是确定流域土壤水分运动参数的一个难点。本研究以南小河沟流域为例,在大量试验和分析的基础上,对流域尺度上非饱和土壤水分运动参数的空间分布做了初步研究,取得了以下成果: 1.南小河沟流域稳渗率为0.239～4.425mm/min,平均为1.745mm/min。对多点实测资料利用考斯加可夫公式、霍顿公式和通用经验公式的拟合分析表明,在入渗的瞬变阶段(0～10min),考斯加可夫公式的拟合效果较好;在入渗渐变阶段(10～70min),考斯加可夫公式和通用经验公式的拟合点与实测点均配合较好;而在稳渗阶段,则以通用经验公式和Horton公式拟合较好。总体上看来,在塬面和阴坡上宜用考斯加可夫公式进行拟合。2.在试验基础上,建立了南小河沟流域土壤水分运动参数(土壤水分特征曲线、土壤水分扩散率、非饱和土壤导水率)的单一参数模型。各模型具有较高的拟合精度;模型中只有一个参数,而且随土壤质地或地貌变化而变化,可以作为描述土壤水分运动参数空间变异的变异系数,适合流域尺度上土壤水分运动参数空间变异性的研究。 3.南小河沟流域土壤分形维数为2.392～2.593,随着土壤粘性的增加,分形维数有增大的趋势,南小河沟流域的土壤粘粒含量对分形维数有显著影响,呈指数关系;本文建立的分形维数与土壤粘粒含量的关系式可以估算南小河沟流域土壤颗粒组成的质量分形维数。对不同地貌下的土壤剖面上土壤颗粒质量分形维数的变化分析表明,土壤粘粒百分含量和土壤质量分形维数表现出一致的变化规律,质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。 4.推求了非饱和土壤水分扩散率的分形模型,并根据实测资料进行了分形维数的拟合,研究表明,土壤含水量较小时具有明显的分形特征。此模型是由土壤水分特征曲线和导水率分形模型推导而来的,只能从试验中验证其准确度,尚不能从理论上加以证明。 5.用Brooks-Coreys模型估算了南小河沟流域的土壤水分特征曲线,具有较高的精度,该模型可以用在大区域上水分特征曲线的估算。 6.建立了土壤水分运动参数的空间分布图和土壤物理参数的空间分布图,并对空间分布特征进行了分析。

关键词：空间变异土壤水分运动参数土壤水分入渗单一参数模型分形维数

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