书籍详情
海河流域土壤水监测数据集成及土壤水效用评价
作者：刘家宏，高学睿，刘淼，秦韬，栾清华 等 著
出版社：科学出版社有限责任公司
出版时间：2015-06-01
ISBN：9787030448231
定价：¥100.00
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内容简介
本书在阐述土壤水研究的意义和回顾土壤水研究的历史沿革的基础上，系统的总结了不同尺度土壤墒情监测的主要方法及其原理：提出了田间尺度、网格尺度以及区域尺度上土壤水监测的方案及其适应性分析。并以海河流域为例，探索了多源、多尺度土壤墒情数据采集和数据集成技术的应用前景，具体分析了海河流域土壤水分布的宏观格局和时空演变规律。为大尺度范围内土壤墒情监测和灌溉预报中的多源、多尺度数据集成耦合和交互校验提供了技术支撑，为大尺度土壤水时空分布变异规律研究提供了基础工具。
作者简介
刘家宏，高学睿，刘淼，秦韬，栾清华，等
目录
总序
序
前言
第1章绪论1
1.1土壤水的概念及其表征1
1.2土壤水资源的研究意义与研究重点3
1.3主要内容及技术路线5
1.3.1主要内容5
1.3.2技术路线6
1.4本章小结7
第2章国内外土壤水研究进展8
2.1土壤水监测方法的研究进展8
2.2土壤水运动机理与模拟研究进展概述10
2.2.1土壤水运动理论研究及发展10
2.2.2土壤水运动过程模拟研究进展11
2.3土壤水资源评价与作物高效利用研究进展13
2.3.1土壤水资源的认识13
2.3.2土壤水资源评价研究14
2.3.3作物对土壤水高效利用研究16
2.4本章小结17
第3章土壤水效用评价与高效利用调控理论方法18
3.1土壤水效用评价理论18
3.2土壤水效用评价指标体系与计算方法20
3.2.1农田土壤水库及其特征库容20
3.2.2基于土壤水库的土壤水效用评价指标及计算方法21
3.3土壤水效用评价方法与工具25
3.3.1农田土壤水运动模拟25
3.3.2基于层次分析法的土壤水效用多指标综合评价41
3.4土壤水高效利用调控理论44
3.4.1土壤水调控的意义44
3.4.2土壤水全时空调控的概念理论45
3.4.3土壤水全时空调控的方法准则46
3.5本章小结47
第4章土壤水监测方法与基本原理48
4.1点尺度土壤水分监测的主要方法48
4.1.1烘干称重法48
4.1.2负压式土壤湿度计测定法49
4.1.3中子法51
4.1.4电磁法51
4.2农田单元水分运移系统监测方案52
4.2.1水平衡法53
4.2.2大气湍流特征监测法53
4.3区域大尺度土壤水监测原理和方法55
4.3.1基于多元校验的分布式水文模型模拟法56
4.3.2光学遥感方法57
4.3.3微波遥感方法59
4.4本章小结62
第5章海河流域典型农田单元土壤水监测研究63
5.1典型单元试验介绍63
5.1.1试验区简介63
5.1.2试验观测64
5.1.3部分观测数据67
5.2土壤水转换模型的构建70
5.3模拟结果验证71
5.3.1埋深2m以上土壤含水率对比验证71
5.3.2土壤剖面分层含水率对比验证72
5.3.3叶面积指数和株高对比验证72
5.4典型单元土壤水转换规律研究73
5.4.1MODCYCLE模拟研究73
5.4.2水平衡法ET研究79
5.5本章小结83
第6章海河流域大尺度土壤水特征参数监测研究84
6.1海河流域大尺度土壤采样试验概况85
6.1.1研究区域85
6.1.2采样点布设85
6.1.3观测方案89
6.2海河流域典型单元特征时段土壤湿度场分布图92
6.2.1南部平原小麦返青期土壤湿度场特征92
6.2.2山前平原春季灌溉前土壤湿度场特征92
6.2.3沿海低平原灌溉间隔期土壤湿度场特征95
6.2.4滦河流域小麦成熟期土壤湿度场特征97
6.2.5北部起伏区高植被覆盖期土壤湿度场特征98
6.2.6黑龙港平原玉米成熟期土壤湿度场特征100
6.3海河流域典型单元土壤水库特性分析104
6.3.1海河流域典型单元土壤水库特征参数估算方法104
6.3.2海河流域典型单元土壤水库特征参数估算结果105
6.4本章小结109
第7章邯郸市农田土壤连续湿度场的模拟与构建110
7.1研究区概况110
7.1.1地理区位110
7.1.2气候水文111
7.1.3社会经济与农业生产113
7.2研究区土壤湿度场的模拟与插值113
7.3基础数据准备与模型构建114
7.3.1基础数据需求114
7.3.2研究区子流域划分及模拟河道定义115
7.3.3土壤类型、土地利用及农业种植管理117
7.3.4农田土壤分层与土壤属性数据120
7.3.5基本模拟单元的建立121
7.3.6模型采用的主要数据122
7.4参数率定结果验证126
7.4.1水量平衡验证127
7.4.2出境水量验证128
7.4.3土壤湿度验证130
7.5土壤墒情连续场的生成138
7.6本章小结139
第8章邯郸市农田土壤水效用评价140
8.1邯郸市土壤水效用评价结果140
8.1.1评价指标140
8.1.2基于层次分析法的指标权重计算141
8.2邯郸市农田土壤水效用评价结果143
8.2.1对比情景的设置143
8.2.2平水年全市农田土壤水效用评价143
8.2.3丰水年及枯水年全市农田土壤水效用评价147
8.3邯郸市农田土壤水全时空调控的方法与措施152
8.3.1农业水资源分区测算与种植结构调整152
8.3.2提高土壤储水能力153
8.3.3实施区域测墒灌溉管理制度153
8.3.4大力普及节水农业技术153
8.4本章小结153
第9章结论与展望154
9.1结论154
9.1.1理论方法层面154
9.1.2试验研究层面155
9.1.3成果应用层面156
9.2研究展望158
参考文献160
索引166
序
前言
第1章绪论1
1.1土壤水的概念及其表征1
1.2土壤水资源的研究意义与研究重点3
1.3主要内容及技术路线5
1.3.1主要内容5
1.3.2技术路线6
1.4本章小结7
第2章国内外土壤水研究进展8
2.1土壤水监测方法的研究进展8
2.2土壤水运动机理与模拟研究进展概述10
2.2.1土壤水运动理论研究及发展10
2.2.2土壤水运动过程模拟研究进展11
2.3土壤水资源评价与作物高效利用研究进展13
2.3.1土壤水资源的认识13
2.3.2土壤水资源评价研究14
2.3.3作物对土壤水高效利用研究16
2.4本章小结17
第3章土壤水效用评价与高效利用调控理论方法18
3.1土壤水效用评价理论18
3.2土壤水效用评价指标体系与计算方法20
3.2.1农田土壤水库及其特征库容20
3.2.2基于土壤水库的土壤水效用评价指标及计算方法21
3.3土壤水效用评价方法与工具25
3.3.1农田土壤水运动模拟25
3.3.2基于层次分析法的土壤水效用多指标综合评价41
3.4土壤水高效利用调控理论44
3.4.1土壤水调控的意义44
3.4.2土壤水全时空调控的概念理论45
3.4.3土壤水全时空调控的方法准则46
3.5本章小结47
第4章土壤水监测方法与基本原理48
4.1点尺度土壤水分监测的主要方法48
4.1.1烘干称重法48
4.1.2负压式土壤湿度计测定法49
4.1.3中子法51
4.1.4电磁法51
4.2农田单元水分运移系统监测方案52
4.2.1水平衡法53
4.2.2大气湍流特征监测法53
4.3区域大尺度土壤水监测原理和方法55
4.3.1基于多元校验的分布式水文模型模拟法56
4.3.2光学遥感方法57
4.3.3微波遥感方法59
4.4本章小结62
第5章海河流域典型农田单元土壤水监测研究63
5.1典型单元试验介绍63
5.1.1试验区简介63
5.1.2试验观测64
5.1.3部分观测数据67
5.2土壤水转换模型的构建70
5.3模拟结果验证71
5.3.1埋深2m以上土壤含水率对比验证71
5.3.2土壤剖面分层含水率对比验证72
5.3.3叶面积指数和株高对比验证72
5.4典型单元土壤水转换规律研究73
5.4.1MODCYCLE模拟研究73
5.4.2水平衡法ET研究79
5.5本章小结83
第6章海河流域大尺度土壤水特征参数监测研究84
6.1海河流域大尺度土壤采样试验概况85
6.1.1研究区域85
6.1.2采样点布设85
6.1.3观测方案89
6.2海河流域典型单元特征时段土壤湿度场分布图92
6.2.1南部平原小麦返青期土壤湿度场特征92
6.2.2山前平原春季灌溉前土壤湿度场特征92
6.2.3沿海低平原灌溉间隔期土壤湿度场特征95
6.2.4滦河流域小麦成熟期土壤湿度场特征97
6.2.5北部起伏区高植被覆盖期土壤湿度场特征98
6.2.6黑龙港平原玉米成熟期土壤湿度场特征100
6.3海河流域典型单元土壤水库特性分析104
6.3.1海河流域典型单元土壤水库特征参数估算方法104
6.3.2海河流域典型单元土壤水库特征参数估算结果105
6.4本章小结109
第7章邯郸市农田土壤连续湿度场的模拟与构建110
7.1研究区概况110
7.1.1地理区位110
7.1.2气候水文111
7.1.3社会经济与农业生产113
7.2研究区土壤湿度场的模拟与插值113
7.3基础数据准备与模型构建114
7.3.1基础数据需求114
7.3.2研究区子流域划分及模拟河道定义115
7.3.3土壤类型、土地利用及农业种植管理117
7.3.4农田土壤分层与土壤属性数据120
7.3.5基本模拟单元的建立121
7.3.6模型采用的主要数据122
7.4参数率定结果验证126
7.4.1水量平衡验证127
7.4.2出境水量验证128
7.4.3土壤湿度验证130
7.5土壤墒情连续场的生成138
7.6本章小结139
第8章邯郸市农田土壤水效用评价140
8.1邯郸市土壤水效用评价结果140
8.1.1评价指标140
8.1.2基于层次分析法的指标权重计算141
8.2邯郸市农田土壤水效用评价结果143
8.2.1对比情景的设置143
8.2.2平水年全市农田土壤水效用评价143
8.2.3丰水年及枯水年全市农田土壤水效用评价147
8.3邯郸市农田土壤水全时空调控的方法与措施152
8.3.1农业水资源分区测算与种植结构调整152
8.3.2提高土壤储水能力153
8.3.3实施区域测墒灌溉管理制度153
8.3.4大力普及节水农业技术153
8.4本章小结153
第9章结论与展望154
9.1结论154
9.1.1理论方法层面154
9.1.2试验研究层面155
9.1.3成果应用层面156
9.2研究展望158
参考文献160
索引166
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