[發(fā)明專利]一種基于土壤水分虧缺的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811599653.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN109596811B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟令奎;白玨瑩;張文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

1.一種基于土壤水分虧缺的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測方法，其特征是在于，包括如下步驟：

步驟(1)，計(jì)算一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)的遙感土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)均值；

步驟(2)，估算33kpa、1500kpa時(shí)的土壤含水量；

步驟(3)，顧及土壤收縮特性和土壤耗水系數(shù)，計(jì)算土壤可用含水量；

步驟(3)中計(jì)算土壤可用含水量具體包括以下子步驟：

步驟(31)，針對(duì)膨脹土的土壤收縮特性，計(jì)算土壤收縮因子，當(dāng)粘土含量大于40％時(shí)，可用含水量高估部分與粘土含量成正相關(guān)，假設(shè)高估部分與粘土含量成線性正相關(guān)，因此，土壤收縮因子公式如下：

其中，q為土壤收縮因子，C為粘土含量，γ為可用含水量的高估部分關(guān)于粘土含量的比值；

步驟(32)，針對(duì)作物在臨界含水量停止吸水現(xiàn)象，計(jì)算土壤耗水因子，p為土壤耗水因子，計(jì)算公式如下：

其中，α_p為回歸常數(shù)，β_p為回歸常數(shù)，ET0為潛在蒸散發(fā)，單位為cm·d^-1，No_cg為作物類型；

步驟(33)，結(jié)合土壤收縮因子和土壤耗水因子，計(jì)算改進(jìn)的可用含水量，公式如下：

θ_awc＝p(θ_fc-θ_wp)＝(θ₃₃-θ₁₅₀₀)p/q (11)

其中，θ₁₅₀₀為1500千帕?xí)r的含水量，θ₃₃為33千帕?xí)r的含水量；

步驟(4)，結(jié)合土壤水分均值、田間持水量、可用含水量，計(jì)算改進(jìn)的土壤水分虧缺農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測指數(shù)，記為mSWDI；

步驟(5)，根據(jù)步驟(4)得到的mSWDI分值判斷農(nóng)業(yè)干旱程度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于土壤水分虧缺的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測方法，其特征在于：所述步驟(2)中估算33kpa、1500kpa時(shí)的土壤含水量，具體實(shí)現(xiàn)方式如下，

結(jié)合土壤頂層粘土含量、沙含量和有機(jī)碳含量，計(jì)算33kpa、1500kpa時(shí)的土壤含水量，計(jì)算公式如下：

其中，S代表土壤頂層沙含量，C代表粘土含量，OM代表有機(jī)碳含量；θ₁₅₀₀為1500千帕?xí)r的含水量，θ₃₃為33千帕?xí)r的含水量，近似代表田間持水量，且含水量為體積含水量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于土壤水分虧缺的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測方法，其特征在于：步驟(4)中計(jì)算mSWDI的具體實(shí)現(xiàn)方式如下，

結(jié)合步驟(1)-(3)計(jì)算的土壤水分均值、田間持水量、可用含水量，mSWDI計(jì)算如下：

其中，θ為一個(gè)周期的土壤水分均值，θ_fc為田間持水量，θ_awc為可用含水量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于土壤水分虧缺的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測方法，其特征在于：步驟(5)判斷干旱程度的具體方式為，以0為閾值，mSWDI大于0表示有可用的土壤含水量供給于作物吸收，未發(fā)生干旱；mSWDI小于0表示可用含水量低于作物臨界含水量，即發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱，且分值越低表示旱情越嚴(yán)重。