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1.
基于WebGIS和条码技术的土壤空间信息管理系统 总被引：4，自引：2，他引：2
针对精准农业土壤肥力诊断的需要,基于条码技术和WebGIS构建了针对土壤样品采集、化验和存储以及分析数据的空间管理与发布的松耦合系统。该系统基于条码技术对土壤样品采集、化验及存储等流程进行管理,基于WebGIS进行空间数据管理和发布,同时,基于Web Service技术实现数据同步,较好地解决了分布式系统中异构数据库数据的同步问题。应用实践表明,系统的设计思想和架构符合精准农业信息获取、信息管理的需要,同时,在大规模土壤调查、土壤监测领域也具有良好应用前景。 相似文献
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图层,是GIS中数据组织及管理的基本单位。随着空间数据量的不断扩大,空间数据的有效组织管理成为如今急需解决的一个问题。在大型GIS应用系统中,应用系统操作处理大量相关数据,高效的图层管理方式,充分满足各类数据的使用,需要图层数据对系统的充分支持。 相似文献
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水蚀野外调查单元是全国第一次水利普查水土保持情况普查抽样调查的基本单元,调查单元提交成果的质量状况直接影响数据分析阶段的工作量与效率。本次普查覆盖范围广,抽样调查单元数量巨大,采用传统人工整理数据上报容易出错。基于ARCGIS与PYTHON语言,详细介绍了水蚀野外调查单元在资料准备阶段与数据处理阶段的质量控制方法。通过编写批处理脚本程序,实现调查单元四级存放目录的建立,矢量、栅格、文本等数据的分发,以及调查表到GIS数据属性表的转换等工作。在关键环节引入批处理脚本程序对质量进行控制,可解放人力,提高工作效率并可保证数据质量。 相似文献
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在不同温度条件下,对广西不同土壤类型的40个样本,采用Olsen法测定其速效磷含量,经统计分析,计算出Olsen法土壤速效磷温度校正系数。应用该校正系数,可将10～34℃下的测定值换算成25℃时的土壤速效磷含量。经验证表明,该校正系数误差小,精度高,已用于土壤普查,科研和农业生产,效果较好。 相似文献
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基于ArcGLobe的水土流失三维查询分析系统 总被引：1，自引：0，他引：1
在以往水土流失应用系统中,查询分析主要建立在二维地理信息系统的基础上。主要研究在三维数据模型基础上实现查询,利用层次细节水平（LOD）方法以及海量数据动态调度方法解决海量数据的提取、调度,以ArcSDE作为空间数据引擎来管理和高效访问空间数据,通过GIS组件实现三维数据的可视化。以此应用到湖北省水土保持综合查询系统中,结果表明系统能在三维模型基础上有效地对全省水土流失相关信息的查询统计。 相似文献
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根据全国第一次水利普查的总体要求,对辽宁省第一次全国水利普查空间数据采集与处理工作展开探讨,详细阐述了辽宁省空间数据采集与处理工作的开展情况、质量控制情况等工作经验和空间数据成果,并结合工作和成果情况总结出尚需进一步解决的问题,为进一步完善水利普查空间数据成果奠定基础。 相似文献
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封丘县土壤盐分的演变特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
世界上影响灌溉农业最大的问题是盐渍化问题。中国是受土壤盐渍化影响的大国。盐碱化曾是限制封丘县农业生产的四大自然灾害之一。本文基于40个土壤剖面数据,结合第二次土壤普查的盐土数据,对封丘县的土壤盐分的时空特征进行了系统研究。结果表明:27年来封丘县土壤盐分含量大幅下降,盐碱土作为土壤发生类型只存在于极个别微域景观;土壤含盐量较高的区域集中分布在东南部,与地下水埋深趋势相吻合,但只有东南角部分地区含盐量超过0.293dS/m为盐化土。地下水位下降是土壤盐分降低的主要原因。盐分聚集在40cm以下,并未脱离土体。封丘县存在土壤盐碱化的自然条件,一旦水文地质条件发生变化,土壤盐渍化仍然可能发生。 相似文献
8.
基于传递函数的土壤数据库缺失数据的填补研究 总被引：1，自引：0，他引：1
数据缺失在土壤调查研究中是一个非常普遍的现象,处理不当一定程度上会影响研究结果的可靠性。土壤转换函数(pedotransfer functions,PTFs)是简单、快速、大批量填补土壤数据库缺失信息的有效手段。但目前分析和厘定我国土壤数据库缺失数据特征的研究较少,针对土壤数据库缺失数据的填补方法也亟待规范。本文对我国第二次土壤普查数据库进行分析,探讨该数据库的数据缺失特征,并对数据缺失严重的土壤属性进行预测,以期为今后的土壤数据库缺失数据填补工作提供参考。总体来看,质地(砂粒、粉粒和黏粒含量)、pH、有机质、全氮、全磷、全钾是土壤普查中最基础的调查项目,这些土壤属性信息的完整性最好。有效磷、速效钾和阳离子交换量数据有一定的缺失。碱解氮、容重、砾石含量、各种类型氧化铁数据缺失严重。在填补缺失数据时,建议首先考虑模型的稳定性,尽量使用那些相对稳定且数据完整性好的土壤属性来预测缺失数据。我国第二次土壤普查数据库基本都缺少空间属性信息,在填补缺失数据时最好采用简单而相对稳定的回归模型。利用回归分析得到的土壤传递函数可以较好地实现容重、碱解氮和部分阳离子交换量缺失数据的填补工作。尽管如此,由于部分土壤属性信息有一定的时效性,应用传递函数时要注意数据源的历史背景。 相似文献
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基于WebGIS的中国土壤参比查询系统研究 总被引：2，自引：1，他引：2
土壤分类是土壤科学综合研究水平的反映。本研究采用B/S系统架构,利用WebGIS以及相关的计算机技术,在中国1∶100万土壤数据库基础上,以ArcIMS作为土壤地图数据发布平台,使用ArcSDE作为空间数据库引擎,采用关系数据库SQL Server2000统一管理土壤空间数据和属性数据,建立了一个基于WebGIS的中国土壤参比查询系统,实现了GSCC到CST的“傻瓜式”参比。该系统按照参比出发点的不同,即基于单个剖面数据信息,或基于二个系统分类单元的空间分布特征,分三个子模块,分别为基于全国尺度、区域尺度(省级)和单个土体尺度,这样研究人员可以通过友好的交互性界面便捷地查询到尽可能精确的土壤分类参比数据。 相似文献
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靳春香衣强张岩郭伟红郭华姚贵奇 《中国水土保持》2019,(12):26-28
以河南省水土流失动态监测区域为研究对象,将地理国情普查数据转换、合并、拆分后作为土地利用数据,并在此基础上采用中国土壤流失方程计算出河南省水土流失动态监测结果,希望能为使用地理国情普查数据开展区域水土流失动态监测工作提供参考。 相似文献
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根系水质模型中土壤与作物参数优化及其不确定性评价 总被引：9，自引：5，他引：4
农业系统模型参数优化存在很高的不确定性,是模型应用研究的重点和难点。该研究利用自动优化程序PEST(parameter estimation software)对根系水质模型(root zone water quality model,RZWQM)中土壤参数(土壤水力学参数和根系生长参数)和作物遗传参数进行了优化,结果表明PEST优化模拟结果明显优于传统试错法的校正结果,且具有较高的参数优化效率。模型参数优化不确定性评价表明校正数据和参数初始值的选择、土壤水力学参数估算方法、不同类型参数间的相互作用以及优化目标方程(误差来源计算)都明显影响模型模拟结果。以上过程中土壤水力学参数优化值差异较小,但其土壤水分特征曲线却明显不同。通过以上评价分析提高了RZWQM相关参数优化结果的可靠性及其模拟功能,降低了模型参数优化的不确定性,为PEST优化其他模型参数提供了重要支持。 相似文献
12.
In large-scale land resource planning exercises, Geographical Information Systems (GIS) form a valuable means of storing, retrieving, displaying, and analysing spatially-referenced data, as well as enabling the simulation of the consequences of various alternative development options. However, at this scale only generalized policies for the allocation of finance can be made, and the implementation of those policies will invariably require detailed evaluation at the local level. This suggests that expenditure on the central planning process itself should be limited, with funds reserved for later site studies. The form of GIS adopted centrally should also lend itself to easy use and interpretation by policymakers and planners. These requirements suggest that GIS development using proprietary off-the-shelf database management software may be preferable to high-technology GIS software. This paper outlines the development of such a GIS, based on dBase-III-plus and its internal programming language, in the analysis of problems of soil erosion and soil conservation in the large (110,000 km2) drainage basin of the Awash River in Ethiopia. The methodology employed involves the FAO modification of the Universal Soil Loss Equation, which clearly lacks a secure process basis, but is appropriate for the scale of planning involved and the quality of calibration data available. The GIS is used to map patterns of soil erosion, to identify target areas for conservation on the basis of criteria of sensitivity to land use change, and to assess the costs and benefits of conservation work in those areas. It is suggested that the simple form of GIS involved in this study has much to offer environmental managers in developing countries in the rapid development of plans for soil conservation. 相似文献
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便携式土壤湿度检测装置用于精准灌溉决策系统 总被引：1，自引：1，他引：0
采用最先进的技术进行精准灌溉是现代农业发展的必然趋势,但在准确预测被监测区域的土壤湿度时,面临一个两难的处境:少量土壤湿度固定检测点不能良好地反映作物区域土壤墒情信息,而大量布置传感器检测点又使得投资成本较大。因此该文设计了一种便携式土壤检测装置,同时基于该装置构建了一个精准灌溉决策系统,并把该系统应用于田间的精准灌溉决策。该系统由便携式土壤湿度检测装置和上位机决策软件2部分组成,其中便携式土壤湿度检测装置由FDR原理土壤水分传感器MS-10、低功耗单片机C8051F410、蓝牙无线传输模块、数据显示模块以及部分外围电路组成,可以独立实现时间记录、数据存储和实时显示。经过试验标定,装置的允许最大误差为2.2%,设计精度为95%;上位机决策软件分为数据接收模块、分布式二进制一致性算法模块和系统操作界面3个子模块,分别采用Visual Basic、Matlab和Matlab GUI设计而成,实现对便携式装置所采集数据的无线传输、归一化处理和数据融合处理,能够根据不同区域划分和不同作物灌水下限进行相应的运算,从而得到估计精度较高、区域大小可调的多尺度精准灌溉决策信息。最后通过30 m×30 m草坪的土壤湿度为检测参数的田间验证,该系统的平均决策准确率大于90%,且可以根据需要增减检测点个数。因此既可以独立应用,也可以作为固定检测方式的有效补充,实现作物区域土壤湿度信息的精确采集,有效提高水资源利用率。 相似文献
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The electrical conductivity at 25°C (EC25) of soil solutions or irrigation waters is the standard property for assessing salinity. Many models for soil salinity prediction calculate the major ion composition of the soil solution. The electrical conductivity of a solution can be determined from its composition through several different empirical equations. An assessment of these equations is necessary to incorporate the most accurate and precise equations in such models. Twelve different equations for the EC25 calculation were calibrated by means of regression analyses with data from 133 saturation extracts and another 135 1:5 soil‐to‐water extracts from a salt‐affected agricultural irrigated area. The equations with better calibration parameters were tested with another data set of 153 soil solutions covering a wide range of salt concentrations and compositions. The testing was conducted using the standardized difference t‐test, which is a rigorous validation test used in this study for the first time. The equations based on the ionic conductivity decrement given by Kohlrausch's law presented the poorest calibration parameters. The equations founded on the hypothesis that EC25 is proportional to analytical concentrations had worse calibration and validation parameters than their counterparts based on free‐ion concentrations and ionic activities. The equations founded on simpler mathematical relationships generally gave improved validation parameters. The three equations based on the specific electrical conductivity definition presented a mean standardized difference between observations and predictions indistinguishable from zero at the 95% confidence level. The inclusion of the charged ion‐pair concentrations in the equation based on free‐ion concentrations improved its predictions, particularly at large electrical conductivities. This equation can be reliably used in conjunction with chemical speciation software to assess EC25 from the ion composition of soil solutions. 相似文献
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《Soil Use and Management》2018,34(2):236-248
Efficient monitoring of soil moisture is becoming increasingly important. To understand soil–plant–water dynamics, we evaluate the potential of using a multiple‐coil‐array electromagnetic induction instrument and inversion software to map soil moisture beneath an olive tree. On twelve different days, we collected apparent electrical conductivity (EC a) data using a DUALEM ‐21S and the volumetric soil moisture (θ ) using a bank of soil moisture sensors on opposite sides of the tree. Using EM 4Soil, we inverted the EC a data on five of the days and established a site‐specific calibration between estimates of true electrical conductivity (σ ) and θ . The strongest calibration relationship between σ and θ (R 2 = 0.65) was obtained for a full‐solution, S2 algorithm and damping factor of 1.2. A leave one out cross‐validation (LOOCV ) showed the calibration was robust, with a root mean square error (RMSE ) of 0.046 m3/m3, a mean error (ME ) of 0.001 m3/m3 and a Lin's concordance of 0.72. We subsequently evaluated the calibration relationship on the seven remaining days and over a drying period of 120 days. This approach provides information about the temporal evolution of θ by a LOOCV of validation with a RMSE of 0.037, ME of −0.003 and a Lin's concordance of 0.54. Improvement could be achieved by aligning the DUALEM ‐21S in the same orientation as the sensors, with time‐lapse inversion also being advantageous. 相似文献
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《CATENA》2001,44(3):187-203
This study was undertaken as part of a larger project to evaluate the impact of soil erosion on soil productivity in Costa Rica, Nicaragua and Mexico. An important part of the overall project consists of the use of the event-based EUROSEM model (European Soil Erosion Model) to predict soil erosion rates. This paper evaluates the use of the model both for single event and yearly soil loss estimations using erosion plot data from Nicaragua and data obtained through rainfall simulator experiments in Costa Rica and Mexico. EUROSEM was calibrated based on the hydrographs followed by the sedigraphs in Costa Rica and Mexico and this was followed by a model validation. In Nicaragua, model calibration was done using total soil loss values for 1993 and the model was consecutively validated using plot data for 1994 and 1995. The study stresses the importance of calibrating the model for individual catchments, and that the total area of plant stems and soil cohesion are crucial calibration parameters when modelling grassland with cover percentages above 60%. EUROSEM generally did not perform well on single event simulations in terms of simulating hydrographs and sedigraphs. Whereas the difference between observed and simulated total soil loss was between 0.0% and 100.0%, differences in total discharge, peak run-off rate and peak soil loss ranged between 2.0% and 326.5%. The difference was attributed to the model's inability to model crusting. The application of the model for yearly soil loss predictions looks promising with simulated and observed total soil loss values in Nicaragua differing by between 2.5% and 5.0%. 相似文献
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为解决现有离散元接触模型对滩涂土壤特性表征准确性差的问题,该研究基于离散元仿真软件EDEM的API二次开发功能,以Hertz-Mindlin接触模型为基础,通过增加塑性、粘附特征并更改切向滑动摩擦力,得到优化后的高湿黏弹塑性（moist elasto-plastic adhesion, MEPA）模型。通过模拟活塞拔出试验,结合Plackett-Burman试验筛选出影响标定指标的显著参数,完成接触模型参数标定。搭建了铲削试验平台进行现场铲削试验,对比分析了MEPA模型、JKR模型、EEPA模型以及Bonding模型的土壤特性表征效果。试验结果表明,在铲削阻力方面,MEPA模型较JKR模型、EEPA模型和Bonding模型的仿真精度分别提升约65.957%、74.206%和59.326%;相较于现场试验结果,MEPA模型的堆积厚度与侧边距相对误差分别为5.598%和6.362%,两者均保持在10%以内,能够较好地模拟滩涂土壤,对滩涂工作装置的工况模拟和优化设计具有重要意义。 相似文献
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基于相似光谱匹配预测土壤有机质和阳离子交换量 总被引：4，自引：1，他引：3
土壤可见光-近红外波段光谱(350~2 500 nm)包含了大量的土壤属性信息,相同类型的土壤具有相似的光谱曲线特征,但相似光谱曲线是否具有相似的属性含量?探讨此问题可为土壤光谱库的应用提供依据,从而最终服务于快速获取土壤信息技术体系的构建。该研究以安徽宣城为研究区,根据母质、地形特征和土地利用等信息,采集91个典型土壤剖面,共含400个土壤发生层样品,测定了有机质(soil organic matter,SOM)和阳离子交换量(cation exchange capacity,CEC)含量,同时采用VARIAN公司的Cary 5000分光光度计测定了土壤光谱,并将光谱数据变换为反射率(R)、反射率一阶导数(FDR)和吸收度(Log(1/R))3种形式。该文采用光谱角(spectral angle mapper,SAM)、偏最小二乘回归(partial least square regression,PLSR)和SAM-PLSR(spectral angle mapper-partial least square regression,SAM-PLSR)3种方法预测土壤SOM和CEC。SAM方法是通过对测试集104个光谱曲线与参考集的296个光谱曲线进行相似性计算,并以此实现土壤SOM和CEC含量的预测。SAM-PLSR方法以SAM算法下的匹配结果作为建模样本建立PLSR模型和进行预测分析。结果表明,具有相似光谱曲线的土壤具有相似的SOM和CEC含量,SAM算法下相似光谱匹配可直接预测SOM(R2=0.78,RPD=2.17)和CEC(R2=0.82,RPD=2.41)。PLSR方法可很好地预测SOM(R2=0.87,RPD=2.77)和CEC(R2=0.87,RPD=2.59);相较之下,SAM-PLSR方法不仅可以更加准确预测SOM(R2=0.89,RPD=3.00)和CEC(R2=0.91,RPD=3.06),而且大大减少了建模样本的数量。该研究使可见光-近红外光谱可更加高效地用于土壤属性分析,并为土壤光谱数据库的建设及应用提供技术参考。 相似文献
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第一次全国水利普查侵蚀模数的批量计算方法--基于CSLE和GIS的土壤水蚀模数计算器设计与应用 总被引：1，自引：2，他引：1
为快速有效地完成第一次全国水利普查水土保持情况普查中30 000多个野外调查单元的土壤侵蚀模数计算,采用.NET平台并结合ArcEngine二次开发包,开发了基于中国土壤流失方程(CSLE)的土壤水蚀模数计算器软件。以陕西省安塞县野外调查单元数据为例,应用该软件进行计算并得到了野外调查单元的水蚀模数,将计算结果与手工操作ArcMap计算得到的侵蚀模数进行了比较。结果表明,利用水蚀模数计算器软件计算得到的结果准确可靠,并可极大地提高计算效率。该软件可用于区域水土流失调查水蚀模数的计算。 相似文献