[發(fā)明專利]一種田塊尺度的土壤入滲參數(shù)測(cè)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711083033.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN107871042B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦天玲;劉姍姍;翁白莎;史婉麗;王剛;張誠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06Q50/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

本發(fā)明涉及一種田塊尺度的土壤入滲參數(shù)測(cè)算方法，包括步驟：對(duì)各測(cè)試點(diǎn)的土壤入滲參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行K?S正態(tài)性檢驗(yàn)；得到服從正太分布的土壤入滲參數(shù)理論數(shù)據(jù)；計(jì)算土壤入滲參數(shù)理論數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，并用理論變異函數(shù)模型對(duì)其進(jìn)行擬合，得到土壤入滲參數(shù)的理論半方差函數(shù)；根據(jù)理論半方差函數(shù)及統(tǒng)計(jì)特征值，計(jì)算土壤入滲參數(shù)的非條件模擬值及待測(cè)區(qū)域未測(cè)位置的土壤入滲參數(shù)的非條件模擬值Z_s；將土壤入滲參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及土壤入滲參數(shù)非條件模擬值進(jìn)行Kriging插值，得到數(shù)據(jù)Z^*_ok和根據(jù)非條件模擬值Z_s以及數(shù)據(jù)Z^*_ok和計(jì)算待測(cè)區(qū)域未測(cè)位置的土壤入滲參數(shù)值。本發(fā)明能為優(yōu)化地面灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)和提高田間灌溉管理水平提供技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及灌溉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種田塊尺度的土壤入滲參數(shù)測(cè)算 方法。

背景技術(shù)

灌溉系統(tǒng)中土壤入滲空間變異客觀存在，且對(duì)灌溉過程和灌溉性能有較 大影響。且當(dāng)田面平整精度越高，入滲空間變異對(duì)畦灌性能的影響越顯著。 為適應(yīng)農(nóng)業(yè)規(guī)模化、現(xiàn)代化發(fā)展需要，土地平整精度要求越來越高，因此， 在地面灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)和田間灌溉管理中需考慮土壤入滲空間變異對(duì)灌溉性 能的影響。但在相關(guān)研究中，均需借助實(shí)地測(cè)定的土壤入滲參數(shù)數(shù)據(jù)描述土 壤入滲的空間變異性，而實(shí)際獲取土壤入滲數(shù)據(jù)的有限性和局限性會(huì)影響利 用數(shù)值模擬手段評(píng)價(jià)土壤入滲空間變異性對(duì)畦灌性能影響的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種田塊尺度的土壤入滲參數(shù)測(cè)算 方法，基于田塊尺度上的測(cè)試點(diǎn)的土壤入滲參數(shù)，通過計(jì)算土壤入滲參數(shù)的 變異函數(shù)，獲取土壤入滲參數(shù)的空間變異特征，利用非條件模擬和Kriging 插值，計(jì)算田塊尺度上任意點(diǎn)的土壤入滲參數(shù)值，為灌溉模擬提供技術(shù)支持。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種田塊尺度的土壤入滲參數(shù)測(cè)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對(duì)待測(cè)區(qū)域選定的各測(cè)試點(diǎn)的土壤入滲參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行K-S正態(tài) 性檢驗(yàn)；并對(duì)不服從正態(tài)分布的土壤入滲參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)轉(zhuǎn)換，得到 服從正態(tài)分布的土壤入滲參數(shù)數(shù)據(jù)；

S2、計(jì)算服從正太分布的土壤入滲參數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，并用理論 變異函數(shù)模型對(duì)其進(jìn)行擬合，得到土壤入滲參數(shù)的理論變異函數(shù)；

S3、根據(jù)土壤入滲參數(shù)的理論變異函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)特征值，計(jì)算已測(cè)區(qū)域 土壤入滲參數(shù)的非條件模擬值及待測(cè)區(qū)域未測(cè)位置的土壤入滲參數(shù)的非 條件模擬值Z_s；

S4、將各測(cè)試點(diǎn)的土壤入滲參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及土壤入滲參數(shù)的非條件模擬 值進(jìn)行Kriging插值，得到各測(cè)試點(diǎn)的土壤入滲參數(shù)的Kringing插值Z^*_ok和土壤入滲參數(shù)非條件模擬值的kriging插值

S5、根據(jù)步驟S3得到的待測(cè)區(qū)域未測(cè)位置的土壤入滲參數(shù)的非條件模 擬值Z_s以及步驟S4得到的Kringing插值Z^*_ok和Kringing插值計(jì)算待 測(cè)區(qū)域未測(cè)位置的土壤入滲參數(shù)值Z_cs＝Z_s+Z^*_ok-Z^*_sok。

進(jìn)一步地，步驟S2的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)的計(jì)算公式為：

式中，h表示分離距離，即任意兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)之間的距離；a_i為測(cè)試點(diǎn)的 坐標(biāo)，N(h)表示分離距離為h的變異函數(shù)的個(gè)數(shù)；Z(a_i)表示坐標(biāo)點(diǎn)a_i的參數(shù)； Z(a_i+h)表示坐標(biāo)點(diǎn)a_i+h的參數(shù)。