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灌區水鹽多源遙感診斷和數值模擬/現代化節水生態型灌區建設科技專著系列

  • 作者：王少麗//陳皓銳//張智韜//陳俊英//金銀龍等|責編:楊薇
  • 出版社：中國水利水電
  • ISBN：9787522613758
  • 出版日期：2024/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：312
人民幣：RMB 129 元      售價：元
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內容大鋼
    本書基於國家重點研發計劃「多尺度水鹽診斷與預測技術及方法」等重點科研課題、「科技興蒙」行動重點專項等研究工作的成果編寫而成，介紹土壤含鹽量診斷、土壤鹽漬化治理的科學方法和先進技術。全書內容共10章，第1章介紹鹽漬化土地治理研究現狀、遙感反演土壤鹽漬化研究進展和灌區水鹽運動模擬的最新研究進展；第2章介紹河套灌區概況和水鹽監測情況，並分析土壤鹽分動態及影響因素；第3章至第5章提出基於衛星、無人機和高光譜三種通感數據的土壤含鹽量診斷方法，並揭示河套灌區土壤鹽漬化的歷史演變規律；第6章介紹基於衛星遙感、無人機遙感和土壤水鹽運動模型，利用多源數據融合同化開展土壤含鹽量診斷的方法；第7章介紹基於水鹽均衡方程和基於水動力學過程的灌區水鹽分散式模型原理和結構；第8章和第9章介紹水鹽運動模型在灌域尺度和灌區尺度的應用，並分析不同水管理措施對水鹽運動的影響；第10章在揭示河套灌區土地利用變化的基礎上，利用土地利用格局模型CLUE-S分析不同種植結構對灌區尺度鹽分積累的影響。
    本書內容翔實，可供從事鹽鹼地治理、農業水土工程研究與管理的人員以及灌區管理人員閱讀使用，還可供高等院校農業水利等相關專業的師生參考。
作者介紹
王少麗//陳皓銳//張智韜//陳俊英//金銀龍等|責編:楊薇
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  鹽漬化土地治理研究現狀
    1.1.1  水利調控
    1.1.2  化學改良
    1.1.3  生態改良
    1.1.4  生物治理
  1.2  遙感反演土壤鹽漬化研究進展
    1.2.1  鹽漬化土壤光譜變化特徵
    1.2.2  遙感信息提取和增強方法
    1.2.3  常用的鹽漬化土壤光譜指數
    1.2.4  鹽漬化土壤遙感反演模型構建方法
  1.3  灌區水鹽運動模擬研究進展
    1.3.1  土壤水鹽運移模型
    1.3.2  區域水鹽運移模型
  1.4  本書主要研究內容
第2章  河套灌區概況和試驗監測
  2.1  河套灌區概況
    2.1.1  自然地理
    2.1.2  地下水
    2.1.3  灌溉排水
    2.1.4  作物種植
  2.2  不同尺度的水鹽監測
    12.2.1  灌區尺度
    2.2.2  解放閘灌域
    2.2.3  沙壕渠分干灌域
    2.2.4  典型田塊
  2.3  鹽分動態及影響因素分析
    2.3.1  鹽分變化
    2.3.2  土壤含鹽量主控因子分析
第3章  衛星遙感診斷土壤含鹽量方法
  3.1  裸土條件下Sentinel-2衛星遙感診斷土壤含鹽量方法
    3.1.1  數據收集及樣點的採集
    3.1.2  數據相關性分析
    3.1.3  評價指標
    3.1.4  回歸建模分析
    3.1.5  模型驗證分析及鹽分反演
  3.2  植被覆蓋條件下高分一號衛星遙感診斷土壤含鹽量方法
    3.2.1  數據獲取及處理方法
    3.2.2  基於植被覆蓋條件下的土壤含鹽量反演方法
    3.2.3  基於不同植被覆蓋度的土壤含鹽量反演方法
  3.3  雷達衛星遙感診斷土壤含鹽量方法
  3.4  水鹽交五作用對衛星遙感診斷土壤含鹽量的影響
  3.5  河套灌區土壤鹽分時空動態變化
  3.6  小結
第4章  無人機遙感診斷土壤含鹽量方法
  4.1  裸土條件下無人機多光譜遙感診斷土壤含鹽量方法
    4.1.1  採樣點土樣、光譜圖像採集與處理
    4.1.2  光譜信息與土壤含鹽量的相關分析
    4.1.3  基於光譜信息的土壤鹽分估算模型

    4.1.4  模型的綜合評價
  4.2  植被覆蓋條件下無人機多光譜遙感診斷土壤含鹽量方法
    4.2.1  光譜指數的構建及二維指數的確定
    4.2.2  建模集和驗證集的劃分
    4.2.3  土壤含鹽量的描述性統計分析
    4.2.4  光譜指數與土壤含鹽量的相關性分析
    4.2.5  敏感變數的篩選
    4.2.6  鹽分估算模型的建立與比較
  4.3  基於改進光譜指數的無人機遙感診斷土壤含鹽量方法
    4.3.1  試驗數據採集與預處理
    4.3.2  光譜指數的提取
    4.3.3  彈性網路(ENET)演算法篩選光譜變數
    4.3.4  基於機器學習方法的土壤含鹽量估算模型
    4.3.5  土壤含鹽量估算模型的精度評價與分析
  4.4  小結
第5章  高光譜遙感診斷土壤水鹽方法
  5.1  不同鹽分條件下高光譜遙感診斷土壤含水率方法
    5.1.1  建模集與驗證集的劃分
    5.1.2  土壤含水率、含鹽量及光譜曲線特徵分析
    5.1.3  分數階微分光譜特徵分析
    5.1.4  基於全波段FOD光譜的ELM模型對比分析
    5.1.5  篩選光譜變數
    5.1.6  基於不同篩選演算法和FOD的ELM模型對比
  5.2  不同水分條件下高光譜遙感診斷土壤含鹽量方法
    5.2.1  數據處理與模型建立
    5.2.2  建模集和驗證集的劃分
    5.2.3  相關性分析
    5.2.4  灰色關聯度分析
    5.2.5  逐步回歸分析
    5.2.6  變數投影重要性分析
    5.2.7  偏最小二乘回歸模型的建立與驗證
    5.2.8  支持向量機回歸模型的建立與驗證
  5.3  基於分數階微分光譜指數的土壤鹽分信息診斷方法
    5.3.1  數據處理及建模集與驗證集的劃分
    5.3.2  光譜指數構建
    5.3.3  分數階微分光譜
    5.3.4  最佳分數階微分光譜篩選
    5.3.5  一維、二維及三維光譜指數的構建
    5.3.6  模型的構建與對比
  5.4  小結
第6章  多源數據融合診斷土壤含鹽量方法
  6.1  基於集合卡爾曼濾波和HYDRUS-1D模型數據同化的遙感診斷土壤含鹽量方法
    6.1.1  數據採集、處理及評價方法
    6.1.2  同化結果及敏感性分析
  6.2  無人機多光諧和熱紅外遙感數據融合診斷土壤含鹽量方法
    6.2.1  數據獲取及處理方法
    6.2.2  葵花冠層溫度與土壤鹽分的相關性分析
    6.2.3  不同光譜指數與土壤鹽分的灰色關聯度篩選分析
    6.2.4  偏最小二乘回歸模型的建立與分析
    6.2.5  機器學習模型的建立與分析

    6.2.6  模型的綜合評價
  6.3  基於無人機-衛星遙感升尺度的土壤含鹽量診斷方法
    6.3.1  數據的採集及處理
    6.3.2  空間升尺度原理與評價方法
    6.3.3  實測鹽分數據與光譜波段和光譜指數相關性分析
    6.3.4  不同數據源含鹽量回歸模型分析
    6.3.5  升尺度定性和定量分析
  6.4  小結
第7章  灌區水鹽運動分散式模擬模型
  7.1  基於水鹽均衡方程的灌區水鹽分區模型
    7.1.1  模型概況
    7.1.2  水量平衡方程
    7.1.3  水平衡要素計算
    7.1.4  鹽分平衡方程
    7.1.5  農業水管理措施
    7.1.6  模型輸入和輸出
  7.2  基於水動力學過程的土壤水鹽分散式模型
    7.2.1  IDWS模型總體架構
    7.2.2  空間離散和流向判別方法
    7.2.3  溝渠水分運動方程和求解
    7.2.4  土壤水鹽運動方程和求解
    7.2.5  地下水運動方程和求解
    7.2.6  模塊構成和耦合
    7.2.7  IDM模型輸入和輸出
第8章  中小尺度水鹽運動分散式模擬分析
  8.1  沙壕渠分干灌域空間離散和水鹽運動模型構建
    8.1.1  空間離散
    8.1.2  氣象、作物和土壤數據
    8.1.3  灌溉和排水
    8.1.4  初始條件
    8.1.5  其他
  8.2  模型參數率定驗證
    8.2.1  參數率定和模型驗證
    8.2.2  現狀水鹽均衡分析
  8.3  農業水管理方案設置
  8.4  不同管理措施對作物生育期水鹽均衡的影響
    8.4.1  對灌溉排水的影響
    8.4.2  對總體水均衡的影響
    8.4.3  對地下水位的影響
    8.4.4  對根層土壤水分的影響
    8.4.5  對根層土壤鹽分的影響
  8.5  小結
第9章  河套灌區尺度水鹽均衡模擬分析
  9.1  河套灌區空間離散和水鹽運動模型構建
    9.1.1  研究區網格劃分
    9.1.2  模型參數概化
    9.1.3  模型網格輸入人數據確定
    9.1.4  模型季節輸入數據確定
  9.2  參數率定和模型驗證
    9.2.1  主要參數確定

    9.2.2  根層/過渡層淋洗率F，和F、的確定
    9.2.3  含水層水平滲透係數確定
    9.2.4  含水層淋洗率確定
  9.3  現狀灌排模式下灌區水鹽動態模擬
  9.4  總引水量減少對灌區水鹽動態影響
  9.5  不同節水方案對灌區水鹽動態影響
    9.5.1  不同渠系水利用係數
    9.5.2  不同灌溉和秋澆定額
  9.6  不同排水溝深對灌區水鹽動態影響
  9.7  方案對比分析
    9.7.1  不同方案水鹽引排量與積鹽量對比
    9.7.2  不同方案水鹽定量分析
  9.8  小結
第10章  土地利用演變和種植結構調整對灌區鹽漬化格局的影響
  10.1  基於遙感的河套灌區土地利用格局時空演變
    10.1.1  數據來源和處理
    10.1.2  土地利用分類和時空演變分析方法
    10.1.3  灌區土地利用動態分析
  10.2  基於CLUE-S模型的河套灌區土地利用格局模擬
    10.2.1  CLUE-S模型介紹
    10.2.2  土地利用變化驅動因子分析
    10.2.3  CLUE-S模型構建和驗證
  10.3  種植結構調整對土壤鹽漬化空間格局的影響
    10.3.1  種植結構調控情景設置
    10.3.2  土壤鹽漬化面積預測方法
    10.3.3  不同種植結構調整對鹽漬化空間分佈的影響
    10.3.4  主要作物種植空間布局
  10.4  小結
參考文獻

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