摘要：针对农田测坑作物需水量测定方式落后、效率低下,无普适性自动测量仪器的现状,设计开发了一种高精度测坑作物需水量(腾发量)自动测量系统。系统基于测针每日整点自动下行测量水位的原理,采用主机与传感器分离式结构设计,设计了入水检测电路,解决了测针极化、水体电导率变化可能引起的测量误差,应用楔形设计免维护消隙螺杆,为传感器长时间稳定运行提供了保障。经试验,系统测量分辨率为0.01 mm,100 mm量程范围内测量误差≤0.01 mm,走时精度误差≤±1 min/月。系统在试验基地大型综合测坑进行了应用,长时间运行稳定、可靠,具有较好的推广应用价值。

摘要：作物需水量观测站点的布置主要包括合理的采样数目和合理的采样位置的确定。本文将GIS的空间管理功能和地统计的空间分析功能有机结合,在分析作物需水量空间变异的基础上,首先用经典统计学确定合理的采样数目,进而利用地统计学处理空间结构的优良特性,确定合理的采样结构。在总结作物需水量观测站点优化设计主要步骤的基础上,对山东省冬小麦需水量进行空间分布分析和观测站点的优化设计。初步研究结果表明:现有的3个重点观测试验站并不能满足观测精度要求,必须补充必要的观测站点数目,增至10个左右较为合适。

摘要：设计了由作物蒸腾量和土壤湿度共同来确定作物需水量的模糊推理系统。该系统以作物蒸腾量和土壤水势为输入,以作物需水量为输出,通过对输入变量的模糊化、模糊推理和解模糊化,获得了在一定的作物蒸腾量和土壤水势下作物的需水量。仿真实验结果表明,该系统能快速、准确地计算出作物的需水量,因而应用到灌溉管理工程中很有实用价值。。

摘要：作物需水量是灌溉工程规划、设计和管理的重要基础数据,充分利用多源数据和先验知识,快速经济地获取精度较高的区域作物需水量对于区域水资源的优化配置具有重要意义。为精确预测作物需水量,该文以长系列实际监测和校核作物系数后计算得到的作物需水量为硬数据,利用硬数据确定获得最大熵的约束条件,根据软数据获取渠道的不同(部分年份缺失的站点数据、文献中获得的数据、利用灌溉试验数据库中的作物需水量资料,采用协同克立格方法获得的数据、考虑主要地形因子和主要气象要素的影响,采用主成分分析和地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)方法获得作物需水量数据以及遥感数据),提出不同来源软数据的概率密度函数表达方法,采用贝叶斯最大熵(Bayesian maximum entropy,BME)方法对不同来源的作物需水量信息进行有机整合。结果表明:除硬数据+文献软数据外,其他数据整合呈现一致结果。华北地区冬小麦作物需水量在豫南地区较小,中部地区黄河北岸有连片的相对高值区,山东需水量相对较高,冀东北的乐亭、唐山附近有相对低值区。除硬数据+文献软数据比不整合的精度低9.41%外,其他软数据源均可不同程度地提高整合效果,硬数据+克立格软数据、硬数据+GWR软数据和硬数据+除文献数据外的其他软数据分别比不整合的精度提高85.33%、85.75%和91.69%。对考虑地形、气象等要素的多源数据进行整合可更好地反映冬小麦作物需水量空间分布的细节,显著提高估算精度,为稀疏监测站点地区水土资源的精准管理和优化配置提供数据支撑。

摘要：通过自适应神经网络对大量实验数据 (太阳辐射、空气湿度 )的学习 ,得到学习后的作物需水量模糊系统的隶属度函数和模糊规则 ,所建立的Sugeno型模糊推理系统通过与自适应技术的结合 ,使建立的模糊模型很好地匹配了输入数据。该模糊模型能很好地解决需水量多影响因素之间的不确定性和非线性 ,模型的预测精度较高 ,对精确灌溉和节水农业不仅有一定的理论意义 ,更具有巨大的实用价值。

摘要：采用Mann-Kendall方法计算南京1951—2005年的作物需水量,结合气象因素的变化趋势,分析气候变化对南京主要作物需水量的影响,提出应对气候变化的措施。结果表明:夏作水稻、棉花和玉米的需水量减少,主要与夏季增温不明显以及降雨增加、日照时数减少和风速显著降低有关;冬小麦和油菜需水量呈增加趋势,主要因为冬春季增温趋势率最大,日照时数减少和风速的下降不足以抵消气温升高和湿度降低的影响。认为温度变化会改变作物种植制度,可能带来作物总需水量的增加,因此实施节水灌溉非常必要,尤其是推行水稻蓄水控灌,可减少灌排定额,减小温室效应,降低气候变化对水稻生产的影响。

摘要：全生育期内作物需水量的研究是农业水资源有效利用和进行合理灌溉的重要依据。基于三江平原22个气象站点2000-2015年逐日气象观测资料及中国区域地面气象要素数据集,利用国际粮农组织(FAO)Penman-Monteith模型和分段单值平均作物系数法,分别对三江平原水稻、玉米和大豆的作物需水量进行计算,分析作物需水量年际变化特征,采用通径分析法研究作物需水量的变化成因。结果表明:(1)三江平原16 a来年均参考作物蒸散量为537.4 mm,日均为3.5 mm,呈波动减少趋势。(2)生长季内,水稻在分蘖期需水量最大,为177.1 mm,玉米在七叶期需水量最大,为99.7 mm,大豆在结荚期需水量最大,为96.1 mm;水稻、玉米和大豆的净灌溉需水量分别为195.4 mm、130.8 mm和72.2 mm,对灌溉的依赖程度水稻>玉米>大豆。(3)由通径分析结果可知,三江平原作物需水量的主要影响因素为净辐射、气温和日照时数。

摘要：[目的]探讨陕北黄土丘陵区干旱、降雨和主要作物需水量在过去及未来的变化趋势,以期掌握该区气象干旱变化特征及主要作物水分供需状况,为该区主要作物合理灌溉及优化种植提供参考。[方法]基于陕北黄土丘陵区1980—2017年日尺度基本气象数据,采用去趋势预置白处理的Mann-Kendall法和R/S法分析了过去及未来作物生育期内(4—10月份)的干旱、降雨及作物需水量变化趋势。[结果](1)干旱年发生频率达56.76%,干旱在4—6月呈现降低趋势,在7—10月份呈现增加趋势;有效降水量的变化趋势在不同地区的月份表现各异;作物需水量在4—8月呈增加趋势。(2)作物未来生育期内,陕北黄土丘陵区有效降水量分别在5月、7月、10月份呈现降低趋势,在8月、9月份为增加趋势;干旱及作物需水量在4—6月份延安地区分别呈现增加和降低趋势,榆林地区同期干旱及作物需水量与延安地区相反。[结论]陕北黄土丘陵区干旱频发,有效降雨量难以满足作物需水量。建议控制红枣及苹果种植面积,加大谷子产业投入,利用覆盖与集雨补灌结合的方法来满足作物对水分的需求,达到增产增收目的,助力新时代乡村振兴。

摘要：【目的】探究新疆焉耆盆地主要作物需水量特征及影响因素,为干旱区农业水资源利用和作物种植结构优化提供参考。【方法】基于2000~2020年焉耆盆地3个气象站点的逐日气象观测资料,采用Penman-Monteith公式和作物系数法,计算焉耆盆地主要作物生育期内需水量、有效降水量和灌溉需水量,并用Mann-Kendall检验、线性分析法和通径分析法对以上数据的分布特征、变化趋势及影响因素进行定量研究。【结果】①近21年参考作物蒸散量呈逐年增加趋势,变化率为6.90 mm a^(−1),分布范围为960.20~1264.50 mm,年均值为1154.70 mm。②全生育期主要作物需水量为374.94~713.37 mm,不同生育阶段作物需水量、有效降水量和灌溉需水量的峰值均出现在生育中期,分别为247.32~497.92 mm、7.14~21.94 mm和240.18~475.99 mm,高于生育初期、快速发育期和成熟期。③主要作物需水量和灌溉需水量呈增加趋势,平均变化率分别为3.86 mm a^(−1)和4.09 mm a^(−1);有效降水量呈减少趋势,平均变化率为−0.23 mm a^(−1)。④影响主要作物需水量的主要因素有平均风速、平均气温、最高气温和日照时间,影响主要作物灌溉需水量的主要因素有平均风速、日照时间、最高气温和降水量。【结论】主要作物各生育阶段的有效降水量分配不均衡,在生育中期有效降水量达到峰值情况下,仍需通过农业灌溉来满足作物生长对水分的需求。制定完善的灌溉制度,才能提高农业水资源利用效率,保障干旱区粮食产量和农业可持续发展。

摘要：概述了国内外区域作物需水量估算的研究进展,重点介绍了传统方法、定量RS方法在区域作物需水量方面的应用,分析了目前区域作物需水量估算研究中存在的非均匀地表影响和尺度转换等问题,指出只有将GIS、RS等先进技术与传统方法相结合,获取精度较高的DEM数据和土地类型等基础数据来考虑非均匀地表的影响,合理地布点、RS估算数据与实测数据的对比和率定,才能比较准确地估算区域作物需水量。