國(guó)內(nèi)外墑情檢測(cè)研究的狀況
來(lái)源： http://m.youping.net 更新時(shí)間：2012-12-29 14:54:01 閱讀次
墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，主要是研究土壤同一層和不同層之間的土壤含水量的分布、變異、相關(guān)、趨勢(shì)等性質(zhì)，這是墑情取樣和數(shù)據(jù)分析的理論基礎(chǔ)。
國(guó)內(nèi)在墑情監(jiān)測(cè)方面做的研究主要是：
1984年，清華大學(xué)楊詩(shī)秀和雷志棟以及法國(guó)專(zhuān)家CzVachaud合作，在河南商丘大吳莊實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行了土壤含水量空間分布的實(shí)驗(yàn)研究。1987年，楊詩(shī)秀和雷志棟編寫(xiě)出“田間土壤墑情監(jiān)測(cè)指南”，基于當(dāng)時(shí)的取樣技術(shù)和條件，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，得出土壤水分空間變異性以及取樣數(shù)目和方法等成果。
羅毅、楊詩(shī)秀、雷志棟在北京市通州區(qū)永樂(lè)店農(nóng)場(chǎng)約15萬(wàn)畝的范圍內(nèi)（圖1-1）進(jìn)行田間墑情監(jiān)測(cè)的取樣工作，在多點(diǎn)（80點(diǎn)）實(shí)際測(cè)量農(nóng)場(chǎng)范圍內(nèi)表層下SOcm土壤含水量的基礎(chǔ)上，得出土壤表層以下1米內(nèi)土壤含水量空間分布上近似正態(tài)分布，均勻布點(diǎn)、一次隨機(jī)布點(diǎn)、二次隨機(jī)布點(diǎn)和混合隨機(jī)布點(diǎn)方法在墑情監(jiān)測(cè)中可行，建議根據(jù)氣候條件、土壤類(lèi)型、作物種植類(lèi)型、灌溉制度等進(jìn)行布設(shè)觀察點(diǎn)，布點(diǎn)數(shù)量要視需要而定的大原則，并對(duì)布點(diǎn)方法的可行性和精度進(jìn)行了初步探討。
1997年，內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院史海濱等在西遼河灌域（約65.1平方公里）進(jìn)行墑情監(jiān)測(cè)的空間分布不規(guī)則采樣。采樣90-100點(diǎn)（圖1-2 ），每點(diǎn)采樣的深度是20, 40, 60, 80, 100cm剖面。
認(rèn)為土壤和水文信息是一種區(qū)域化變量，可以利用無(wú)偏最優(yōu)內(nèi)插的局部估計(jì)方法，對(duì)待估區(qū)域進(jìn)行插值和部分外延的分布預(yù)測(cè)。
2000年，河海大學(xué)李國(guó)芳、夏自強(qiáng)在山西洪桐霍泉灌區(qū)的三塊實(shí)驗(yàn)地（ 0.03 , 0.05 , 0.05平方公里）垂向測(cè)量一定深度范圍的土壤含水量。認(rèn)為土壤含水量的隨機(jī)性比其它水文變量如雨量、流量的隨機(jī)性差，在精度要求不高的情況下，可以視其為隨機(jī)變量。使用偏峰檢驗(yàn)法論證了田間含水量服從正態(tài)分布的結(jié)論。以此作為選定合理取樣數(shù)目的依據(jù)，進(jìn)行土壤含水量監(jiān)測(cè)誤差的分析及控制，給出了按照不同顯著性水平，不同估值精度，對(duì)應(yīng)不同變差系數(shù)值的取樣數(shù)目。
2001年，西北農(nóng)林大學(xué)馬孝義、李新平、趙延風(fēng)在西北農(nóng)林大學(xué)農(nóng)作二站，選面積30mx35m較為平整的地塊，按5mx5m設(shè)置網(wǎng)格，取深度20cm和55cm含水量進(jìn)行研究，認(rèn)為同一深度層的土壤含水量和不同深度的土壤含水量有明顯的空間相關(guān)性，相關(guān)距離在20m^} 25m;克里格法（kriging）可以用于土壤含水量的估值，精度比傳統(tǒng)的方法高。
近幾年，國(guó)外在墑情監(jiān)測(cè)方面有代表性的研究是：
1999年，F(xiàn)amiglietti認(rèn)為帶有作物的田間地塊或者草原的土壤含水量，在中等尺度1km范圍內(nèi)，更接近Beta分布。
2001年，Crow和Wood使用Oklahoma州的Washita盆地（圖1-3 ） 1997年的土壤含水量數(shù)據(jù)，分lkm, 5km和30km尺度，研究衛(wèi)星遙感與地面墑情監(jiān)測(cè)的對(duì)比。得出土壤含水量的空間變異性隨尺度規(guī)模變化的研究成果。
隨著1978年熱容量制圖衛(wèi)星發(fā)射成功，具有較高分辨率的TIROSS, NOAH系列氣象衛(wèi)星相繼投入使用，開(kāi)始用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤水分1994年肖乾光、陳維英等用氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)土壤水分的實(shí)驗(yàn)研究。主要的理論依據(jù)是應(yīng)用熱慣量模式。把土壤的熱慣量作為遙感監(jiān)測(cè)土壤含水量的指標(biāo)：土壤含水量越高，其熱慣量越大。
2001年4月的《遙感信息》上登載了中山大學(xué)李芳、王娟、鄧孺孺繪制的青藏高原冰雪分布圖以及珠江口地區(qū)土壤含水量分布灰度圖（圖1-4）a衛(wèi)星遙感技術(shù)用于土壤墑情監(jiān)測(cè)是今后的一個(gè)發(fā)展方向。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家己把用遙感技術(shù)探測(cè)土壤含水量列入重點(diǎn)研究項(xiàng)目，但要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的研究及試點(diǎn)才能達(dá)到實(shí)用，同時(shí)離不開(kāi)地面墑情實(shí)測(cè)值的檢驗(yàn)與支持。
國(guó)內(nèi)在墑情監(jiān)測(cè)方面做的研究主要是：
1984年，清華大學(xué)楊詩(shī)秀和雷志棟以及法國(guó)專(zhuān)家CzVachaud合作，在河南商丘大吳莊實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行了土壤含水量空間分布的實(shí)驗(yàn)研究。1987年，楊詩(shī)秀和雷志棟編寫(xiě)出“田間土壤墑情監(jiān)測(cè)指南”，基于當(dāng)時(shí)的取樣技術(shù)和條件，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，得出土壤水分空間變異性以及取樣數(shù)目和方法等成果。
羅毅、楊詩(shī)秀、雷志棟在北京市通州區(qū)永樂(lè)店農(nóng)場(chǎng)約15萬(wàn)畝的范圍內(nèi)（圖1-1）進(jìn)行田間墑情監(jiān)測(cè)的取樣工作，在多點(diǎn)（80點(diǎn)）實(shí)際測(cè)量農(nóng)場(chǎng)范圍內(nèi)表層下SOcm土壤含水量的基礎(chǔ)上，得出土壤表層以下1米內(nèi)土壤含水量空間分布上近似正態(tài)分布，均勻布點(diǎn)、一次隨機(jī)布點(diǎn)、二次隨機(jī)布點(diǎn)和混合隨機(jī)布點(diǎn)方法在墑情監(jiān)測(cè)中可行，建議根據(jù)氣候條件、土壤類(lèi)型、作物種植類(lèi)型、灌溉制度等進(jìn)行布設(shè)觀察點(diǎn)，布點(diǎn)數(shù)量要視需要而定的大原則，并對(duì)布點(diǎn)方法的可行性和精度進(jìn)行了初步探討。
1997年，內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院史海濱等在西遼河灌域（約65.1平方公里）進(jìn)行墑情監(jiān)測(cè)的空間分布不規(guī)則采樣。采樣90-100點(diǎn)（圖1-2 ），每點(diǎn)采樣的深度是20, 40, 60, 80, 100cm剖面。
認(rèn)為土壤和水文信息是一種區(qū)域化變量，可以利用無(wú)偏最優(yōu)內(nèi)插的局部估計(jì)方法，對(duì)待估區(qū)域進(jìn)行插值和部分外延的分布預(yù)測(cè)。
2000年，河海大學(xué)李國(guó)芳、夏自強(qiáng)在山西洪桐霍泉灌區(qū)的三塊實(shí)驗(yàn)地（ 0.03 , 0.05 , 0.05平方公里）垂向測(cè)量一定深度范圍的土壤含水量。認(rèn)為土壤含水量的隨機(jī)性比其它水文變量如雨量、流量的隨機(jī)性差，在精度要求不高的情況下，可以視其為隨機(jī)變量。使用偏峰檢驗(yàn)法論證了田間含水量服從正態(tài)分布的結(jié)論。以此作為選定合理取樣數(shù)目的依據(jù)，進(jìn)行土壤含水量監(jiān)測(cè)誤差的分析及控制，給出了按照不同顯著性水平，不同估值精度，對(duì)應(yīng)不同變差系數(shù)值的取樣數(shù)目。
2001年，西北農(nóng)林大學(xué)馬孝義、李新平、趙延風(fēng)在西北農(nóng)林大學(xué)農(nóng)作二站，選面積30mx35m較為平整的地塊，按5mx5m設(shè)置網(wǎng)格，取深度20cm和55cm含水量進(jìn)行研究，認(rèn)為同一深度層的土壤含水量和不同深度的土壤含水量有明顯的空間相關(guān)性，相關(guān)距離在20m^} 25m;克里格法（kriging）可以用于土壤含水量的估值，精度比傳統(tǒng)的方法高。
近幾年，國(guó)外在墑情監(jiān)測(cè)方面有代表性的研究是：
1999年，F(xiàn)amiglietti認(rèn)為帶有作物的田間地塊或者草原的土壤含水量，在中等尺度1km范圍內(nèi)，更接近Beta分布。
2001年，Crow和Wood使用Oklahoma州的Washita盆地（圖1-3 ） 1997年的土壤含水量數(shù)據(jù)，分lkm, 5km和30km尺度，研究衛(wèi)星遙感與地面墑情監(jiān)測(cè)的對(duì)比。得出土壤含水量的空間變異性隨尺度規(guī)模變化的研究成果。
隨著1978年熱容量制圖衛(wèi)星發(fā)射成功，具有較高分辨率的TIROSS, NOAH系列氣象衛(wèi)星相繼投入使用，開(kāi)始用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤水分1994年肖乾光、陳維英等用氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)土壤水分的實(shí)驗(yàn)研究。主要的理論依據(jù)是應(yīng)用熱慣量模式。把土壤的熱慣量作為遙感監(jiān)測(cè)土壤含水量的指標(biāo)：土壤含水量越高，其熱慣量越大。
2001年4月的《遙感信息》上登載了中山大學(xué)李芳、王娟、鄧孺孺繪制的青藏高原冰雪分布圖以及珠江口地區(qū)土壤含水量分布灰度圖（圖1-4）a衛(wèi)星遙感技術(shù)用于土壤墑情監(jiān)測(cè)是今后的一個(gè)發(fā)展方向。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家己把用遙感技術(shù)探測(cè)土壤含水量列入重點(diǎn)研究項(xiàng)目，但要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的研究及試點(diǎn)才能達(dá)到實(shí)用，同時(shí)離不開(kāi)地面墑情實(shí)測(cè)值的檢驗(yàn)與支持。
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