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水文科普常识——墒情预测的方法有哪些?
信息来源:本网 发布时间:2024-07-23

土壤墒情是指土壤中水分的状况,土壤水分作为农田管理的一项重要参数,对作物的生长发育、产量和品质有着重要影响。土壤墒情预测是对土壤水分在某一时刻的含量进行预报,对农业生产等有着积极作用。截至目前,墒情预测的主要方法有:水量平衡模型、土壤水动力学模型、消退指数法、BP神经网络法、时间序列分析法、遥感监测法和经验统计法等。下面逐一介绍这几种方法(模型):

1.水量平衡模型:水量平衡模型考虑了降水、蒸发、渗漏、地下水补给等,以此确定土壤水分收支变化,通过各种参数之间的影响关系计算未来的土壤含水量。水量平衡模型的优点是原理简单,理论依据充分,缺点是计算需要的参数较多。

2.土壤水动力学模型:该模型是根据土壤水分运动基本方程,在研究地表蒸发、作物蒸腾、根系吸水等随作物生长变化规律基础上,进行土壤含水量预测。此方法具有坚实的物理基础,但存在较多难以测定的土壤和作物参数。

3.消退指数法:消退指数法是通过土壤水量的动态平衡,考虑了降水、蒸发和渗漏等因素,并使用消退指数来描述土壤的水分恢复过程。此方法所需参数较少且易获得,缺点是由于模型简化,未考虑土壤水运动和土壤水空间分布等,因此模型适用性受到限制。

4.BP神经网络法:此方法利用了网络结构和参数来反应土壤水分变化与主要影响因素之间的关系,但所使用的土壤、作物等参数没有具体物理意义。

5.时间序列法:通过历史墒情数据研究未来的墒情,来提供一定程度上的长期预测,但是该方法受年际间气候因素变化影响较大,预测精度不确定性较高。

6.遥感监测法:遥感监测法主要是通过建立土地利用类型、植被指数、地表温度等数据,利用相关的模型进行墒情预测。遥感监测法的优点是可以获取大范围、高时空分辨率的地表信息,缺点是遥感数据质量和预测模型准确性还有待研究。

7.经验统计法:经验统计法是利用影响土壤水分的因素建立起来的经验模型,方法应用简单,但是预报模型的经验系数因土壤和作物的不同会有较大变化,且建立的模型只适用于特定地区,模型移植难度较大。


  责编:张妺
单位:(科技处)