本文關(guān)鍵詞：基于風(fēng)散射計(jì)數(shù)據(jù)的華北平原土壤水分及灌溉特征分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土壤水對(duì)于我國(guó)的旱作農(nóng)業(yè)和植被生長(zhǎng)具有十分重要的意義,運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)對(duì)大范圍地表土壤水分及干旱、灌溉問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析,不但可以認(rèn)識(shí)土壤水分變化過(guò)程,還可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和灌溉管理提供參考。本文基于1992-2002、2006-2013年主動(dòng)微波遙感反演的土壤水分指數(shù)(Soil Water Index,SWI)數(shù)據(jù),運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)分析、空間統(tǒng)計(jì)分析等方法,計(jì)算并分析了研究區(qū)土壤水分狀況及其時(shí)間變化特征以及空間變化特征,并且與同期氣象數(shù)據(jù)(降水)和農(nóng)田實(shí)測(cè)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)相結(jié)合,對(duì)SWI數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證及分析。在此基礎(chǔ)上,選取典型干旱年,應(yīng)用空間疊置分析等方法,對(duì)灌溉相關(guān)信息進(jìn)行提取分析。得到的研究結(jié)果主要如下:(1)華北平原SWI與農(nóng)田實(shí)測(cè)土壤水分的相關(guān)性隨土層深度不同而不同。SWI與表層(0~10cm)農(nóng)田實(shí)測(cè)土壤水分呈顯著相關(guān)(p0.05),隨著土層厚度不斷增加,二者之間的相關(guān)性減弱。華北平原地區(qū)多年SWI平均值主要分布在45%~50%;研究區(qū)范圍內(nèi)表層(0~100cm)土壤水分分布具有空間異質(zhì)性,在空間上大體呈現(xiàn)出北多南少的特點(diǎn)。(2)華北平原年均SWI變異系數(shù)在空間上大體呈自東南向西北增加的趨勢(shì),月均SWI變異系數(shù)在空間上大體呈自西南向東北減少的趨勢(shì)。年均SWI與夏季平均SWI相關(guān)性最強(qiáng),呈極顯著正相關(guān)。不同年份間春季表層土壤水分相對(duì)濕度差異較大,夏季與秋季表層土壤水分相對(duì)濕度差異較小。(3)華北平原大部分地區(qū)2013年SWI較1992年SWI增加。SWI值在50%~55%范圍的地區(qū)所占面積比例由20.94%增加至26.61%,SWI值在55%~60%范圍內(nèi)的地區(qū)所占面積比例由3.94%增加至17.8%。部分地區(qū)(約占研究區(qū)總面積的18.58%左右),存在SWI值降低的現(xiàn)象。(4)華北平原東南地區(qū)年SWI與年降水的相關(guān)系數(shù)較高,而西北地區(qū)年SWI受降水影響程度較小。北部地區(qū)月尺度土壤水分變化受月降水影響較大,而南部大部分地區(qū)土壤水分對(duì)月降水的變化響應(yīng)較弱。SWI能夠在一定程度上反映降水的變化,但由于華北平原土壤水分在很大程度上還受灌溉影響,因此SWI與降水之間的相關(guān)性為中度相關(guān)。(5)根據(jù)降水年際變化選取典型干旱年,基于小麥用水高峰期3-5月(7-15旬)共9旬的降水和土壤水分空間數(shù)據(jù),運(yùn)用簡(jiǎn)單差值以及空間疊置分析等方法,對(duì)華北平原典型干旱年灌溉持續(xù)時(shí)間以及灌溉范圍進(jìn)行分析提取,結(jié)果表明,研究區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)均存在不同程度的灌溉;存在灌溉的像元與根據(jù)土地利用類型數(shù)據(jù)提取的耕作管理區(qū)像元匹配程度為79.69%,該方法可在一定程度上作為灌溉信息提取的參考。研究區(qū)域內(nèi)可能存在灌溉的地區(qū)大體呈南北對(duì)稱分布,以山東省中部灌溉次數(shù)最少,南北兩側(cè)灌溉次數(shù)多為2-3次,個(gè)別地區(qū),灌溉次數(shù)達(dá)到4-5次,存在持續(xù)灌溉。
【關(guān)鍵詞】：歐洲遙感衛(wèi)星 土壤水分指數(shù) 華北平原 地統(tǒng)計(jì)分析 時(shí)空變化特征 灌溉信息
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S152.7;S274
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 背景與意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-18
• 1.2.1 遙感監(jiān)測(cè)土壤水分研究進(jìn)展13-16
• 1.2.2 遙感監(jiān)測(cè)土壤水分方法比較16-17
• 1.2.3 華北平原灌溉研究進(jìn)展17-18
• 1.3 目標(biāo)與內(nèi)容18
• 1.4 主要技術(shù)路線18-19
• 第二章 數(shù)據(jù)與方法19-28
• 2.1 研究區(qū)概況19-21
• 2.1.1 地理位置與地形地貌19-20
• 2.1.2 氣候與水文特征20
• 2.1.3 土壤與植被類型20-21
• 2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理21-25
• 2.2.1 數(shù)字高程數(shù)據(jù)21
• 2.2.2 土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)21-23
• 2.2.3 氣象數(shù)據(jù)23-24
• 2.2.4 農(nóng)田實(shí)測(cè)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)24
• 2.2.5 土地利用數(shù)據(jù)24-25
• 2.3 研究方法25-28
• 2.3.1 普通克里金插值25
• 2.3.2 空間自相關(guān)分析25
• 2.3.3 時(shí)間序列分析25
• 2.3.4 土壤水分轉(zhuǎn)移矩陣25-26
• 2.3.5 差值分析26
• 2.3.6 相關(guān)分析26-27
• 2.3.7 灌溉特征提取27-28
• 第三章 土壤水分時(shí)空變化特征28-46
• 3.1 SWI與農(nóng)田實(shí)測(cè)土壤水分相關(guān)性28-30
• 3.2 土壤水分空間分布特征30-32
• 3.3 土壤水分時(shí)空變化特征32-41
• 3.3.1 年際變化32-37
• 3.3.2 年內(nèi)變化37-41
• 3.4 突變檢測(cè)41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 土壤水分與降水關(guān)系分析46-56
• 4.1 降水時(shí)空變異46-51
• 4.1.1 空間分布特征46-47
• 4.1.2 時(shí)空變化特征47-51
• 4.2 土壤水分與降水時(shí)空關(guān)系分析51-54
• 4.2.1 點(diǎn)尺度相關(guān)性分析51-52
• 4.2.2 面尺度相關(guān)性分析52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-56
• 第五章 灌溉特征56-61
• 5.1 典型年份灌溉信息提取56-60
• 5.1.1 降水反映氣象干旱特征56
• 5.1.2 SWI反映農(nóng)業(yè)干旱時(shí)空特征56-58
• 5.1.3 灌溉區(qū)域和時(shí)間分布58-60
• 5.2 本章小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論與討論61-63
• 6.1 主要結(jié)論61-62
• 6.2 不足與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-71
• 作者簡(jiǎn)介71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 彭萬(wàn)杰;郭異礁;;虎峰鎮(zhèn)土壤水分的動(dòng)態(tài)及其隨機(jī)模擬[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年06期

2 楊濤;宮輝力;李小娟;趙文吉;孟丹;;土壤水分遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2010年22期

3 徐聯(lián);申俊初;翟英濤;;影響土壤水分觀測(cè)精確度的原因及觀測(cè)注意事項(xiàng)探討[J];貴州氣象;2011年04期

4 高建華;胡振華;;土壤水分基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J];亞熱帶水土保持;2011年03期

5 王安琪;施建成;宮輝力;解超;;降尺度土壤水分信息與植被生長(zhǎng)參量的時(shí)空關(guān)系[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2012年S1期

6 胡偉;熊凌云;熊雄;胡新華;;自動(dòng)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量控制中的閾值確定[J];氣象水文海洋儀器;2012年03期

7 陸楓;胡志洪;胡毅恒;;土壤水分測(cè)定方法研究[J];企業(yè)導(dǎo)報(bào);2012年23期

8 黃文杰;呂軍;翟伶俐;魏曉奕;朱寶;;人工與自動(dòng)土壤水分觀測(cè)資料差異探討[J];中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào);2013年14期

9 馮兆林;陳玲愛;;華北地區(qū)土壤水分問(wèn)題——Ⅰ.土壤水的擴(kuò)散機(jī)制及水在剖面中運(yùn)動(dòng)的限制[J];土壤學(xué)報(bào);1958年01期

10 花臨亭;;遼西砂荒地帶土壤水分演變趨勢(shì)與土地利用問(wèn)題[J];遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué);1963年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王新;;農(nóng)氣報(bào)表土壤水分記錄審核軟件[A];山東氣象學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)交流會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2005年

2 薛龍琴;冶林茂;陳海波;;河南省自動(dòng)土壤水分觀測(cè)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用[A];第26屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)第三屆氣象綜合探測(cè)技術(shù)研討會(huì)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2009年

3 薛龍琴;冶林茂;陳海波;師麗魁;;河南省自動(dòng)土壤水分資料與人工觀測(cè)資料對(duì)比分析[A];第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2010年

4 除多;次仁多吉;邊巴次仁;王彩云;;西藏中部土壤水分遙感監(jiān)測(cè)方法研究[A];第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)干旱半干旱區(qū)地氣相互作用分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2010年

5 姚付啟;蔡煥杰;張振華;;煙臺(tái)蘋果園表層土壤水分與深層土壤水分轉(zhuǎn)換關(guān)系研究[A];現(xiàn)代節(jié)水高效農(nóng)業(yè)與生態(tài)灌區(qū)建設(shè)（下）[C];2010年

6 石慶蘭;王一鳴;馮磊;;土壤水分測(cè)量中相位差檢測(cè)算法的實(shí)驗(yàn)與研究[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)電氣信息與自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)農(nóng)村電氣化分會(huì)科技與教育專委會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要[C];2010年

7 巫麗君;潘建梅;魏愛明;王秀琴;;自動(dòng)土壤水分觀測(cè)數(shù)據(jù)異常原因淺析[A];“推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新，提高防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對(duì)氣候變化能力”——江蘇省氣象學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

8 楊海鷹;冶林茂;陳海波;;土壤水分研究進(jìn)展[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S11氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[C];2011年

9 黃奕龍;傅伯杰;陳利頂;;黃土丘陵坡地土壤水分時(shí)空變化特征[A];地理教育與學(xué)科發(fā)展——中國(guó)地理學(xué)會(huì)2002年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2002年

10 陳懷亮;徐祥德;劉玉潔;厲王f;鄒春輝;翁永輝;;基于遙感和區(qū)域氣候模式的土壤水分預(yù)報(bào)方法研究[A];推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新加快氣象事業(yè)發(fā)展——中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2004年年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 班勝林;山西引進(jìn)新型土壤水分觀測(cè)儀[N];中國(guó)氣象報(bào);2010年

2 記者 王量迪 通訊員 陳瑜;我市建成兩個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站[N];寧波日?qǐng)?bào);2010年

3 王一;土壤水分快速測(cè)量技術(shù)獲突破[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

4 記者 宛霞　通訊員 趙志強(qiáng);中國(guó)氣象局將加強(qiáng)土壤水分觀測(cè)[N];中國(guó)氣象報(bào);2009年

5 記者 王建忠;我國(guó)將布設(shè)1500套自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀[N];中國(guó)氣象報(bào);2009年

6 記者 田宜龍;我省建成55個(gè)土壤水分自動(dòng)觀測(cè)站[N];河南日?qǐng)?bào);2009年

7 實(shí)習(xí)記者 王寶軍　通訊員 趙志強(qiáng);全國(guó)建成７６個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站[N];中國(guó)氣象報(bào);2009年

8 張芳　仲維健;江蘇啟動(dòng)土壤水分自動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)[N];中國(guó)氣象報(bào);2009年

9 記者 劉劍英;我省首個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站大名投用[N];河北日?qǐng)?bào);2009年

10 邢開成 胡佳軍;河北邯鄲首個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站投入使用[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王安琪;大尺度被動(dòng)微波輻射計(jì)土壤水分降尺度方法研究[D];首都師范大學(xué);2013年

2 魏新光;黃土丘陵半干旱區(qū)山地棗樹蒸騰規(guī)律及其節(jié)水調(diào)控策略[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 劉丙霞;黃土區(qū)典型灌草植被土壤水分時(shí)空分布及其植被承載力研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

4 楊長(zhǎng)剛;半干旱雨養(yǎng)區(qū)覆蓋種植冬麥田土壤水熱效應(yīng)[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 王改改;丘陵山地土壤水分時(shí)空變化及其模擬[D];西南大學(xué);2009年

6 劉偉;植被覆蓋地表極化雷達(dá)土壤水分反演與應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2005年

7 楊開寶;黃土丘陵區(qū)不同農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的土壤水分效應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

8 趙燕東;土壤水分快速測(cè)量方法及其應(yīng)用技術(shù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

9 吳元芝;黃土區(qū)土壤水分對(duì)典型植物有效性的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2010年

10 韓桂紅;干旱區(qū)鹽漬地極化雷達(dá)土壤水分反演研究[D];新疆大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙忠凱;土壤水分監(jiān)控保障系統(tǒng)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

2 蘇歡;河南省土壤水分的時(shí)空變化特征及其與氣象要素的關(guān)系[D];南京信息工程大學(xué);2015年

3 丁從慧;土壤水分對(duì)夏玉米生理生態(tài)特征的影響及動(dòng)態(tài)模擬研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

4 張洛丹;不同植被類型對(duì)陡坡地土壤水分循環(huán)的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 白盛元;黃土土柱降雨特征與土壤水分入滲過(guò)程研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

6 李佳洲;土壤水分對(duì)三七生長(zhǎng)及有效成分的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

7 張雪;牧草根系形態(tài)特征及土壤水分對(duì)修剪高度的響應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

8 王金鋒;不同覆蓋方式對(duì)渭北蘋果園土壤水分、溫度及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

9 蘇一鳴;黃土高原旱地蘋果園起壟覆膜壟溝覆草技術(shù)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

10 上官玉鐸;負(fù)水頭條件下土壤水分入滲和氮素分布規(guī)律研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于風(fēng)散射計(jì)數(shù)據(jù)的華北平原土壤水分及灌溉特征分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：408754