移动墒情自动测报系统设计的思考

由于我国墒情信息自动采集起步较晚,在站网布设、仪器设备研发、信息采集等方面存在诸多问题,已严重影响了我国土壤墒情监测和抗旱减灾工作。为此,进一步规范土壤墒情自动监测系统设计与工程建设,保证土壤墒情自动测报质量就显得十分重要。目前,我国现有墒情监测方式主要分为人工墒情监测、固定墒情自动监测、移动墒情自动监测三种。其中,移动墒情自动监测以其机动灵活、简单方便、快速高效等特点,在土壤墒情监测工作中发挥了重要的作用,已成为土壤墒情信息采集主要方式之一。文章从生产实际出发,结合有关国家墒情项目设计和技术规范,系统地论述了移动墒情自动测报系统设计的基本思路与方法,提出了移动墒情站点布设原则、监测功能、仪器配置、信息传输与接收方式等,为土壤墒情工程设计、站网建设、监测与评价、运行管理等提供借鉴和参考。     

基于GIS的青岛市墒情预报系统开发

针对青岛市经常发生的旱情灾害,采用三层蒸散发模型建立了以GIS空间数字平台为基础的由信息服务、墒情应用分析和预报分析等模块构成的墒情预报系统,形成了一个能够对青岛地区墒情进行信息管理、计算分析、合理性检验的青岛市墒情预报系统及综合集成平台,实现了对旱情的实时监测、定量分析和动态预测,预测结果精度较高。     

土壤墒情自动测报系统建设思路

<正>近年,我国干旱灾害发生频繁,对经济社会造成的影响不断加剧,旱情监测作用日益突出。然而我国墒情自动测报建设起步较晚,目前墒情监测工作相对薄弱,土壤水分信息采集手段较落后,土壤墒情自动测报系统存在建设标准不统一、建设内容不规范、建设成果千差万别等问题,不利于墒情工作管理和运行维护。本文从生产实际出发,根据多年工作经验,在有关项目规划设计和有关技术规范制定成果基础上,系统阐述了土壤墒情自动测报系统建设的基本思路与做法,为土壤墒情工程设计、站网建     

大连市墒情监测系统的设计

本文分析了大连市土壤墒情采集手段落后的原因,详细论述了大连市墒情系统的设计、 开发、 建设过程.该系统实现了大连地区土壤墒情监测、 信息传输的自动化,可以实时掌握全区的土壤墒情状况,为抗旱工作提供准确的依据;该系统的设计理念及建设经验可以供相关地区参考.     

土壤墒情远程监控系统软件在旱情分析中的应用

通过土壤墒情远程监控系统的可操作性,从经济、社会、生态效益等侧面阐述墒情信息监测在农业生产中的作用。     

吕梁市雨情墒情自动测报系统设计

为了及时准确地掌握全市雨情和墒情现状,吕梁市雨情墒情自动测报系统采用面向对象的软件工程方法,系统地把数据库数据的操作、直接生成等值线图等功能融为一体,提高了防汛抗旱决策的科学性和快速反应能力,实现了雨情、土壤墒情信息综合分析服务的自动化。     

江苏省墒情自动监测系统的设计与应用

为准确迅速地掌握江苏省主要地区土壤墒情信息,按照《国家防汛抗旱指挥系统二期工程(江苏部分)墒情采集系统》项目要求,共建立江苏省13个水文分局的27个固定墒情自动监测站和40个移动墒情自动监测站。以固定墒情自动监测站的设计及应用为例,详细论述了该墒情监测系统的背景、设计及应用情况,并对系统监测的准确性进行测试与分析。结果表明,该系统实现了江苏地区土壤墒情监测、信息传输的自动化,可以实时掌握全省的土壤墒情状况,为防汛抗旱工作提供准确的依据,其设计理念及相关应用经验可以供相关地区参考借鉴。     

北京市墒情监测系统运行管理思考与建议

为应对多年持续干旱,准确掌握旱情发展动态,北京市在2004~2011年分阶段建设了墒情监测系统。在总结北京市墒情监测系统建设过程的基础上,深入分析了系统建设及运行管理中存在的具体问题,并提出了开展系统综合评估、加强系统运行维护、定期进行设备标定、强化站点安全管理等系统运行管理建议。     

土壤墒情自动测报系统设计与实现

为实现对农业干旱的自动监测与评价,水能资源利用关键技术湖南省重点实验室和中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司结合自动化控制理论,设计了一套以土壤墒情传感器作为土壤含水量测量传感器、以遥测终端机作为监测数据自动采集的核心、以GPRS通信作为数据传输方式、以太阳能供电作为电源系统的土壤墒情自动测报系统,实现了土壤墒情数据的自动采集、传输等功能。该系统为全自动控制系统,通过布设合理的监测站网,可实现区域土壤墒情连续、实时监测,为区域抗旱防旱决策提供强有力的数据支撑。     

甘肃省墒情监测站网规划及功能定位简析

在对甘肃省墒情监测站网现状评价的基础上，对墒情监测站网规划中需要解决的功能定位与实现等问题进行了讨论。提出了站点布设数量和监测系统、数据库系统、分析系统的初步规划方案，建议加快该站网的更新建设步伐。以提高科学防治旱灾的水平。     

黄河三门峡一花园口“82．8”大暴雨期间水汽输送分析

通过计算１９８２年７月２９日～８月２日黄河中游三门峡一花园口间区域的水汽通量、水汽通量散度和水汽净输送等特征量，分析了这次暴雨过程的水汽源地、水汽输送的物理过程和水汽净输送量与暴雨洪水的关系。结果表明，这次暴雨的水汽主要来自东部洋面上，低空偏东风急流和三花间地区的辐合上升运动共同构成了该地区水汽输送的通道，暴雨区内水汽的缔向福合是形成暴雨水汽福合的主要过程，水汽的经向辐散则是水汽输出的主要原因，而水汽的低层辐合、高层辐散及低层水汽向高层的垂直输送是降雨增强的机制。     

湿润喀斯特地区冬季灌丛土壤水分对降雨的响应

为分析湿润喀斯特地区冬季灌丛土壤水分对降雨响应的规律,基于实地逐日监测记录的灌丛土壤水分和降雨数据,对冬季灌丛土壤水分与降雨的响应关系进行分析。结果表明：小于5.80 mm的12场小降雨事件对土壤水分无法进行有效补给,大于20 mm的2场降雨事件能够有效补给土壤水分,土壤水分的响应时间随着降雨量的增加而加快。根据土壤水分变化趋势,冬季灌丛土壤水分变化可划分为3个阶段：土壤水分消退期、土壤水分上升期、土壤水分平稳期。冬季,受植被截留、地表枯落物吸收等因素的共同影响,导致小降雨事件不能使灌丛土壤水分得到有效补给,表现出平稳或微减的变化;大降雨事件对灌丛土壤水分起到有效补给,能够促使更多水分向深层渗透,显著改善深层灌丛土壤水分状况,且雨前土壤含水量越低,降雨对表层土壤水分的补给越大。冬季灌丛土壤水分的入渗深度主要受强度适中、历时长、雨量大的降雨影响,且雨前土壤含水量越高,则降雨的入渗深度越大。     

基于遥感和地面测量的多尺度土壤水分产品验证分析

遥感反演是大尺度土壤水分监测的有效手段,但地面验证一直是土壤水分遥感反演的瓶颈。针对地面土壤水分测量,频域反射仪(FDR)和宇宙射线中子法(CRS)在土壤水分测量中展现出较大的应用潜力。本研究选取不同像元尺度的土壤水分遥感反演结果,包括30 m分辨率Landsat土壤水分反演、1 km分辨率MODIS土壤水分反演和SMAP卫星3 km分辨率和9 km分辨率土壤水分反演产品,利用CRS和FDR土壤水分监测数据对不同像元尺度土壤水分结果进行精度验证分析。结果表明:CRS在30 m分辨率、1 km分辨率、3 km分辨率和9 km分辨率土壤水分反演结果中精度均较FDR方法高,其中1 km分辨率中CRS反演值的均方根误差小于3 km分辨率和9 km分辨率的误差。CRS测量方法对小降水事件较敏感,会带来一定误差。     

SWR水分监测系统在黄土高填方工程中的应用研究

黄土高填方工程的变形与稳定性受土体含水率的变化影响大。为了应用SWR水分监测系统对黄土高填方工程的土体含水率变化进行监测,研发了插针式SWR土壤水分传感器的探井埋设工艺,在采用烘干法获得实际体积含水率与对应输出电压数据的基础上,探讨了将SWR土壤水分传感器输出电压进行归一化处理后与体积含水率进行回归分析建立标定模型的方法。结果表明,探井埋设方法可将SWR土壤水分传感器准确可靠地安装就位,SWR土壤水分传感器经标定后,观测精度和个体间的互换性得到显著提高,能够准确反映土体中水分的动态变化规律。     

裸岩石砾地覆土厚度对土壤水分的影响

覆土厚度与土壤水分的关系密切,直接影响到土地的整治与利用效果。设置一试验小区,在分析土壤水分的时间动态分布特征及空间变化特征的基础上,研究了裸岩石砾地不同覆土厚度对土壤水分的影响。结果表明:覆土厚度在50 cm以内时,土壤水分的时间变异性较大,土壤水分随土层深度的增加而增加,覆土厚度对表层土壤水分含量影响较大;覆土厚度超过50 cm后,土壤水分含量相对稳定,时间变异性较小,土壤水分随土层深度的增加呈先增大后减小趋势,表层土壤水分含量变化不大。通过分析得出,为保障土壤水分含量,在裸岩石砾地整治中,覆土厚度不宜小于50 cm,研究成果为类似地区土地整治中覆土厚度的确定提供了一定的理论依据。     

非饱和带土壤水分势能与水分运动

本文通过对非饱和带水分势能的研究,阐述了土壤水分势能的变化与水分运动的关系,分析了“零通量面”的产生发展及其在研究土壤水分运动中起到的作用     

含水率对红土结构强度影响的试验研究

本文以探求含水率对红土结构强度影响为目标，对不同含水率的原状红土和重塑红土进行了直接剪切试验，比较了不同垂直压力和不同含水率条件下原状与重塑红土的应力差。实验结果显示：在小变形阶段，原状红土与重塑红土的强度大小不具有绝对的可比性，但随着变形的发展，剪切应力差逐渐增大或趋于稳定。水对红土颗粒之间的胶结作用具有较大影响，在相同压力下，低含水状态下红土的抗剪强度差大于高含水状态，而高含水状态下的红土结构性能则在剪切作用的开始阶段就已被完全发挥。此外，红土的结构强度与土体的含水状态、固结状态密切相关，表现为随着含水率的增加和固结作用的减少而降低，随着含水率的减少和固结作用的增加而升高。在实际工程应用中应充分考虑含水率和固结状态对红土结构强度的影响，以确保准确评估土体力学性质。     

基于偏差校正和三重组合分析的主、被动微波土壤湿度数据融合

为了提高微波遥感土壤湿度产品在中国地区的精度,将多种主、被动微波土壤湿度产品进行融合。选取中国陆面数据同化系统(CLDAS)表层土壤湿度数据为参考进行偏差校正,通过对模型数据和主、被动微波遥感土壤湿度数据(ASCAT-A/B,AMSR2,SMOS微波土壤湿度产品)进行皮尔逊相关性分析和三重组合(triple collocation,TC)分析,计算主、被动微波土壤湿度数据的误差,在此基础上计算权重并采用加权平均方法实现微波遥感土壤湿度数据的融合。融合后的土壤湿度数据与ESA-CCI土壤湿度融合产品的平均相关系数为0. 62,前者比后者平均偏小0. 023m~3/m~3;与ERA-Interim土壤湿度再分析数据相比具有良好的相关性;与实测土壤湿度数据相比,融合数据的精度优于ESA-CCI融合产品和CLDAS表层土壤湿度产品,具有更高的相关系数,较低的平均偏差和均方根误差。     

平原区小流域土壤含水率变化规律分析

利用河北省平原区朱家河小流域下博站1992～2012年土壤含水率实际观测资料,对土层0．0—1．8m深土壤含水率年际和年内变化规律及影响因素进行了分析：阐明了土壤含水率有逐步增大的趋势。年内土壤含水率汛期6-9月份最高,小麦成熟收割期及玉米成熟收获期土壤含水率最低,其他时段土壤含水率也维持在较高水平;指出了降水和农业灌溉是保持土壤含水率稳定的基本条件。     

北方干旱地区土壤墒情预测模型

为满足农业生产的需求,利用邢台市土壤墒情监测资料,对墒情预报模型参数进行分析计算,建立了适合于该区域的土壤墒情预报模型,最后用实测数据来检验模型的准确性.该模型可对土壤含水量、灌溉时间和灌溉定额进行预报,通过实际检验,模型能满足本区域土壤墒情预报的需要.