[發明專利]一種用優勢種白楊樹高測量地下水埋深的簡易方法

有效

• 申請號: 201710311806.6
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107121172B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 楊曉東;郄亞棟;何學敏;呂光輝;楊建軍
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: G01F23/00
• 分類號: G01F23/00;G01B17/00
• 代理公司: 11385 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司
• 代理人: 董芙蓉

本發明公開了一種用優勢種白楊樹高測量地下水埋深的簡易方法，在新疆伊犁地區，選取地下水點附近人類干擾較小、高度最高、胸徑最大和長勢最健康的常見種白楊為測量對象；利用高度測量儀對選擇對象測定樹高；將樹高代入基于水分限制樹木潛在樹高假說和水分生理學理論構建的利用樹木高度反演地下水埋深的模型中；在模型中計算出測量對象所在地的地下水埋深。該方法和實驗設備簡單、攜帶方便、操作簡易、測量結果精確，可方便地運用于野外和村落等環境的地下水埋深測量。

技術領域

本發明屬于水資源利用與保護技術領域，涉及一種用優勢種白楊樹高測量地下水埋深的簡易方法，尤其涉及一種在新疆伊犁利用優勢種白楊樹高測量地下水埋深的簡易方法。

背景技術

地下水是水資源的重要組成部分，是我國生活用水、農業用水和工業用水的重要水源，在水循環過程中有著舉足輕重的地位。地下水埋深直接決定著淺層水資源的利用形式和生態服務資源的存亡。目前，地下水埋深的測定方法主要有：在野外用“鉆機鉆孔”測量、在村莊或有人居住區域用“電測法”和“聽鐘法”測量。這3種常見方法中，盡管第1種方法測量精度高，但因其是針對野外專業工業材料設計的，程序復雜，時耗長久，不僅對地表的破壞嚴重，而且有損地下水系結構的穩定性；而對于后兩種方法，盡管較為簡便，但其必須建立在村莊或有人居住區域有“機井”的基礎上，而“機井”的設立對地下水資源污染極其嚴重，有損水資源長期利用效益，況且如今為了保護地表生態和地表水資源，已不提倡“機井”建設。因此，開發一種不破壞地表生態結構和水資源，利用植物自身特征測量地下水埋深的方法，極其迫切。

基于水分限制樹高假說(見圖1)和植物水分生理學理論(見圖2)，對某地區同一物種，地下水埋深與其潛在最大樹高之間顯著負相關。因此，在大量樣本數據的采集基礎上，構造出一個反映植物潛在最大樹高和地下水埋深之間關系的模型，可以用于簡易測定地下水埋深。完成這一工作，對水資源的恢復與持續利用，避免地下水埋深觀測過程中對地表生態結構的破壞、促進水生態的循環與發展、提高水資源的經濟和社會效益等方面均具有重要的價值。

發明內容

本發明的目的在于針對現有測量地下水位技術的不足以及對水資源的保護，提供一種用優勢種白楊樹高測量地下水埋深的簡易方法，該方法和實驗設備簡單、攜帶方便、操作簡易、測量結果精確，可方便地運用于野外和村落等環境的地下水埋深測量。

其具體技術方案為：

一種用優勢種白楊樹高測量地下水埋深的簡易方法，包括以下步驟：

步驟1、在新疆伊犁地區，選取地下水點附近人類干擾較小、高度最高、胸徑最大和長勢最健康的常見種白楊為測量對象；

步驟2、利用高度測量儀對選擇對象測定樹高；

步驟3、將樹高代入基于水分限制樹木潛在樹高假說和水分生理學理論構建的利用樹木高度反演地下水埋深的模型中；

步驟4、在模型中計算出測量對象所在地的地下水埋深。

進一步，步驟1中所述測量對象白楊均為受到水分限制樹高，其高度再不能生長的個體。

進一步，步驟2中所述高度測量儀基于超聲波測量高度。

進一步，步驟2中所述高度測量儀具體操作方法包括以下步驟：首先，利用測高標尺將360°適配器和T3的位置固定，按下ON鍵開啟Vertex IV并對準T3，長按ON鍵直至紅十字標識消失，松開ON鍵，Vertex IV將記錄下測量點與T3所處位置的距離、角度和水平距離；最后，在取景框中以紅十字標識對準高物，按下ON鍵直至紅十字標識消失，測量高度值將顯示在顯示屏上，進行記錄。

進一步，步驟3中所述模型是基于樹高和地下水埋深關系模型、冠幅面積和地下水埋深關系模型、植株體積和地下水埋深關系模型、單位面積上樹高和地下水埋深關系模型，綜合四種模型篩選出的最優模型。