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基于多源遥感数据与模型对比的冬小麦土壤含水量区域监测研究: 2024年; 实时、精准的土壤水分含量监测是农业用水管理的基础,探究冬小麦土壤水分反演的最优模型对于提高农业用水效率和可持续发展均具有重要的意义。本研究以河南省鹤壁市浚县冬小麦种植区域的土壤水分含量为研究对象,采用无人机遥感数据、卫星遥感数据、田间采样数据,分别运用温度植被干旱指数模型、水云模型和改进的水云模型3种方法,进行土壤含水量反演对比分析与最优模型选择。结果表明,3种方法中10 cm深度的反演精度均高于20 cm,且R^(2)均大于0.4。其中采用改进的水云模型方法在10 cm深度的R^(2)为0.7055、RMSE为0.0209,20 cm深度的R^(2)为0.5069、RMSE为0.0271,优于水云模型和温度植被干旱指数的反演效果。因此,改进的水云模型是一种适合用于麦田土壤水分反演的方法,它能够提供较高的反演精度。; 吴东丽刘聪郭超凡丁明明吴苏阙艳红姜明梁李雁; 关键词：冬小麦反演精度无人机遥感卫星遥感

融合多源遥感数据的夏玉米土壤水分反演方法对比研究: 2024年; 为了解决在夏玉米植株高度较高(>1.5 m)情况下,无人机遥感土壤水分反演过程中冠层与地表之间多次散射对微波后向散射的衰减问题,寻找合适的反演方法。通过融合运用无人机多光谱和热红外数据、Sentinel-1A SAR卫星数据,结合田间实测数据,对植被覆盖下的土壤水分反演与精度验证进行研究;采用温度植被干旱指数(TVDI)、水云模型(WCM)以及引入MIMICS模型参数的改进水云模型(Improved WCM)3种方法进行土壤水分反演。其中,TVDI方法拔节期反演精度R2为0.50(10 cm)和0.42(20 cm),乳熟期反演精度R2为0.49(10 cm)和0.46(20 cm);WCM方法拔节期反演精度R2为0.53(10 cm)和0.44(20 cm),乳熟期反演精度R2为0.18(10 cm)和0.02(20 cm);Improved WCM方法拔节期反演精度为0.76(10 cm)和0.69(20 cm),乳熟期反演精度为0.78(10 cm)和0.74(20 cm)。采用引入MIMICS模型参数的改进水云模型方法得到的夏玉米2个生育期的反演效果,明显优于水云模型方法和温度植被干旱指数方法;3种方法的2个生育期反演精度均为10 cm高于20 cm。因此,引入MIMICS模型参数的改进水云模型方法更适合于玉米植株较高情况下的10 cm土壤含水量反演。; 阙艳红吴苏姜明梁张成才李风波李炎朋; 关键词：土壤水分数据融合

低纬度高原宇宙线快中子土壤水分监测方法适宜性研究被引量：3: 2022年; 宇宙线快中子土壤水分监测方法具有监测范围大、不受土壤盐碱程度影响、实时无损原位测量的特点,对旱涝预警、节水灌溉、生态环境保护及土壤生产力提升等具有重要意义。为明确宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原的适宜性,本研究在中国南部开展了大范围烘干称重法测量,验证宇宙线快中子法准确性,以频域反射法做连续监测对比,分析土壤水分相关性,并结合雨量站观测数据,研究其对土壤水分连续变化的响应能力。试验结果表明,宇宙线快中子法与多点烘干称重法的线性拟合优度、均方根误差及绝对误差分别为0.898、0.013 cm^(3)∙cm^(-3)和0.027 cm^(3)∙cm^(-3),说明宇宙线快中子法在低纬度高原能够准确测量区域土壤含水量。在较长时间序列上,宇宙线快中子法与频域反射法10 cm的土壤水分变化趋势完全一致,线性拟合优度为0.839;在对降水响应的灵敏性上,降水量2 mm以上的降水过程,两种方法均有明显响应,降水量2 mm以下的降水过程,宇宙线快中子法要略优于频域反射法。在本试验中,宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原区是适宜的,对土壤水分空间变异性不敏感,对百米级范围的平均土壤含水量的测量准确可信,测量性能满足当前土壤含水量观测要求,且能够提供实时土壤水分信息,有效提高中尺度土壤水分监测效率与精度,为相关土壤水分监测研究与应用提供参考,对低纬度高原土地资源开发利用、环境保护、粮食自给等具有重要意义。; 王中金吴苏吴东丽张振强赵杰李鹏陈海波; 关键词：宇宙线快中子土壤水分

黄河流域生态气象观测体系建设的思考: 2022年; 黄河流域生态系统是我国重要的生态系统之一,做好黄河流域生态气象观测体系建设工作,对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要科技支撑作用。目前,黄河流域已建立天、空、地一体化的气象监测网络,为生态气象研究与服务提供数据支撑;建成了以国家气象卫星地面站为主、省级地面站为辅的全国气象卫星数据接收与共享网络体系,相继开展了农业气象灾害、森林火险、秸秆焚烧、大气环境污染、城市热岛、积雪监测和植被覆盖指数、净初级生产力等生态气象服务。由于目前的生态气象观测是在气象观测基础上发展而来,因此尚存在诸多问题:观测站布局不合理,观测要素有限;观测自动化程度低,时效性差;协同监测能力不足;缺乏统一的标准和规范;生态观测“碎片化”严重;对监测产品的检验能力不足。因此,当前黄河流域生态气象观测系统的建设,应合理布局生态气象观测站;加强研发,引进技术,提高智能化观测水平;建立集天基、空基和地基一体化的生态气象立体化监测体系;制定标准,规范业务;丰富健全观测业务体系;建立健全真实性检验体系。; 李彤霄赵国强邓天宏吴苏; 关键词：黄河流域生态系统生态气象

基于平面电容的冻土检测传感器被引量：9: 2015年; 在土壤冻融过程实验中,通过对空气、水、冰及干土的介电特性进行分析研究,发现了土壤中水和冰发生相变引起土壤总的电容发生很大变化,基于这一特性和LC振荡电路频率响应的原理,设计了一种基于平面电容分层检测冻土的传感器,实现了土壤冻融状态的判别和冻土深度的自动测量。与人工观测进行对比实验证明,当土壤中未冻水含量相对变化率在0.3以上时,土壤已经冻结。因此,利用基于平面电容的冻土检测传感器检测土壤的冻结状态,实现冻土深度自动化测量是可行的。; 余国河李鹏冶林茂吴苏刘峰磊张广周; 关键词：LC振荡电路传感器

Surfer软件在气象资料自动成图中的应用研究被引量：2: 2014年; Surfer软件具有强大的数据插值和绘图功能,可用于气象研究领域各种气象要素的数据资料处理与分析。基于Surfer软件提供的Surfer Active X Automation技术,通过在.NET环境中使用C#语言对Automation相关对象的属性设置与方法调用,完成不同气象要素等值线图的自动绘制。利用此原理并结合实际应用,实现了两套气象领域业务应用系统,业务运行表明系统界面友好、操作简单、功能完备并且专业有效,极大地提高了工作效率。; 余国河吴苏李鹏阙艳红; 关键词：SURFER 等值线图 C#

自动土壤水分观测站数据质量控制算法设计: 2018年; 农业干旱是我国最主要的农业气象灾害,因农业干旱造成的经济损失远超过任何其他农业气象灾害。相对其他农业气象灾害而言,农业干旱发生频率高、致灾范围广、持续时间长、损失影响大。在全球气候变化背景下,近年来我国农业干旱发生更为频繁,干旱持续时间之长、影响地域之广为历史所罕见,引起了中央和各级政府的高度关注,目前农业干旱已经成为我国农业持续稳定发展的严重障碍。为了更好地防灾减灾,全国建立了一套科学完善的旱情监测系统,通过在各地合理地布设监测站点,及时、准确地监测降水量、土壤含水率,科学、合理地分析预测土壤墒情变化,并依此来指导抗旱工作的进行。土壤水分观测数据的质量控制工作是气象系统土壤水分观测业务管理、服务和科研工作的重要组成部分,合理、有效的质量控制策略和算法对于进行设备运行监控和数据应用分析具有重要意义。; 吴苏李鹏阙艳红朱东红; 关键词：农业干旱土壤水分监测系统

自动土壤墒情监测管理系统设计与应用被引量：5: 2016年; 为了提升省级自动土壤墒情观测管理能力,开发了C/S结构土壤墒情监测管理系统,实现了对不同厂家3种类型的土壤墒情观测设备数据的统一收集、处理和入库管理业务。系统具有数据质量控制、监控预警以及数据应用等功能,基层台站业务人员可以通过局域网或因特网实时了解和分析当地及全省土壤墒情变化,为农业生产提供了有力、可靠的服务信息。通过业务试用,系统运行稳定,可显著提高土壤墒情观测数据质量和设备技术保障水平,具有广阔的推广空间和应用前景。; 李翠娜王柏林张广周吴苏; 关键词：可视化墒情监测

生态与农业气象自动观测系统设计被引量：2: 2022年; 为了解决当前面临的生态与农业自动观测应用问题,亟须设计开发一套生态与农业气象自动观测系统,实现植被生态自动观测仪、遥测式自动土壤水分观测仪、农业气象观测站、自动土壤水分观测仪等监测设备的数据采集、传输、质控、存储、分发、查询、统计、分析加工、展示等。通过对生态与农业气象观测数据收集、数据解析与处理分析、数据应用等子系统的设计开发,实现了目前部分省份生态与农业气象自动化观测与分析应用。结果表明,该系统的应用,提升了我国生态与农业气象自动化观测能力与水平,为全面推广应用提供基础。; 吴苏吴冬丽阙艳红康义李文雅李炎朋刘立业; 关键词：土壤水分农业气象观测

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