绿洲区域水盐运移规律遥感研究 ——以渭干河库车河绿洲为例
发布时间：2022-07-08 15:34
土壤盐渍化和荒漠化是我国主要的土地退化类型。土壤盐渍化通常出现在土壤蒸发强度大、气候干旱少雨、地下水位较高且含有较多的可溶性盐类的地区，是特定的气候、地形、地貌、水文地质等自然因素共同产生的结果。土壤盐渍化危害严重，不仅容易造成了土地资源的破坏和浪费，对干旱区绿洲农业生产和发展造成巨大损失，而且还对人类赖以生存的绿洲稳定性构成巨大威胁。因此，干旱区绿洲土壤盐渍化始终是关系到干旱区生态环境质量和可持续发展的重要问题。当前遥感方法被广泛应用于监测土壤盐渍化，遥感动态监测可以快读、高效的获取区域盐渍化的时间序列过程和变化信息，但其存在的弊端是是仅利用遥感影像直接提取盐渍化特征信息，缺乏对盐渍化机理的考虑，因此很难盐渍化变化进行较为准确的模拟预报。溶质运移模型监测土壤盐渍化能够从盐渍化发生的原理出发，采用数学建模的方法对研究区土壤盐渍化情况进行跟踪模拟，模拟精度较高，但是其限于数据获取较为繁琐，需进行大量室内实验，因此研究尺度较小，一般为小范围农田或特定的试验场。遥感手段与溶质运移模型相结合既能从机理上解释盐渍化，对其发生发展进行数值模拟，又能对其趋势进行大尺度的信息提取，为拓展研究尺度、进行...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤水盐运移理论研究进展
1.2.2 水盐运移模型研究
1.3 研究思路、内容、方法和技术路线
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究方法
1.3.4 技术路线
1.4 本章小结
第二章 研究区概况与实验数据收集
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气候特征
2.1.4 植被土壤特征
2.2 实验方案设计
2.2.1 野外实地测量
2.2.2 室内试验
2.3 本章小结
第三章 基于遥感的绿洲土壤盐渍化分类
3.1 遥感数据的获取和预处理
3.1.1 Landsat8 卫星参数介绍
3.1.2 遥感数据的预处理
3.2 研究区盐渍化信息提取
3.2.1 盐渍地分类标准的确定
3.2.2 特征向量的选择和确定
3.3 分类结果和检验
3.3.1 决策树分类模型的确定
3.3.2 分类模型的构建
3.3.3 分类精度检验
3.4 本章小结
第四章 土壤溶质运移参数确定
4.1 土壤水分特征曲线的测定
4.1.1 测量方法
4.2 土壤水扩散率 D(θ)的测定
4.2.1 测定原理
4.2.2 测试方法
4.2.3 实验数据处理
4.3 非饱和土壤导水率 K(θ)的确定
4.3.1 测试方法
4.4 非饱和土壤水动力弥散系数 D(v, θ)的测定实验
4.4.1 测试原理
4.4.2 测试方法
4.5 本章小结
第五章 水盐运移模型的应用和数值模拟
5.1 HYDRUS 模型概述
5.2 HYDRUS-1D 数值模型
5.2.1 土壤水分运动数值模型
5.2.2 土壤溶质运移数值模型
5.3 模型构建
5.3.1 水分运移方程
5.3.2 盐分运移方程
5.3.3 模型的假定条件
5.3.4 边界条件设定
5.3.5 参数确定
5.3.6 模型模拟
5.4 模型验证
5.5 模型的应用与分析
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 全文主要结论
6.2 特色与创新
6.3 存在的问题与研究展望
参考文献
在读期间参与科研项目与发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱区典型绿洲土地利用/覆被变化及其对土壤盐渍化的效应研究——以新疆沙雅县为例[J]. 孙倩,塔西甫拉提·特依拜,丁建丽,张飞,买买提·沙吾提,韩桂红. 地理科学进展. 2012(09)
[2]土壤盐渍化研究现状及未来研究热点[J]. 李建国,濮励杰,朱明,张润森. 地理学报. 2012(09)
[3]基于综合高光谱指数的区域土壤盐渍化监测研究[J]. 丁建丽,伍漫春,刘海霞,李争光. 光谱学与光谱分析. 2012(07)
[4]基于典范对应分析的干旱区春季盐渍化特征研究[J]. 韩桂红,塔西甫拉提·特依拜,买买提沙吾提,张飞. 土壤学报. 2012(04)
[5]干旱盐渍土区土壤水盐运动数值模拟及调控模式[J]. 王水献,董新光,吴彬,杨鹏年. 农业工程学报. 2012(13)
[6]Modeling atrazine transport in soil columns with HYDRUS-1D[J]. John Leju CELESTINO LADU. Water Science and Engineering. 2011(03)
[7]区域尺度地形因素对奇台绿洲土壤盐渍化空间分布的影响[J]. 张芳,熊黑钢,田源,栾福明. 环境科学研究. 2011(07)
[8]内蒙古河套灌区耕地与荒地间水盐补排规律的研究[J]. 李亮,史海滨,赤江刚夫,张义强,刘宏云. 灌溉排水学报. 2010(05)
[9]基于三维普通克立格方法的滨海盐土电导率三维空间变异研究[J]. 李洪义,史舟,唐惠丽. 土壤学报. 2010(02)
[10]内蒙古河套灌区荒地水盐运移规律模拟[J]. 李亮,史海滨,贾锦凤,王长生,刘宏云. 农业工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]次生盐渍化地区包气带水盐运移试验及地下水位动态调控研究[D]. 杨会峰.中国地质科学院 2011
[2]基于遥感技术与HYDRUS-1D模型河套灌区盐荒地水盐运移规律研究[D]. 李亮.内蒙古农业大学 2011
[3]基于Visual-MODFLOW和SWAP耦合模型干旱区微咸水灌溉的水—土环境效应预测研究[D]. 杨树青.内蒙古农业大学 2005
硕士论文
[1]典型试验区土壤水盐运移模型的建立及数值模拟[D]. 唐亚莉.新疆农业大学 2007
[2]水盐和排水系统的模拟研究[D]. 孟江丽.新疆农业大学 2004
本文编号：3657286
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤水盐运移理论研究进展
1.2.2 水盐运移模型研究
1.3 研究思路、内容、方法和技术路线
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究方法
1.3.4 技术路线
1.4 本章小结
第二章 研究区概况与实验数据收集
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气候特征
2.1.4 植被土壤特征
2.2 实验方案设计
2.2.1 野外实地测量
2.2.2 室内试验
2.3 本章小结
第三章 基于遥感的绿洲土壤盐渍化分类
3.1 遥感数据的获取和预处理
3.1.1 Landsat8 卫星参数介绍
3.1.2 遥感数据的预处理
3.2 研究区盐渍化信息提取
3.2.1 盐渍地分类标准的确定
3.2.2 特征向量的选择和确定
3.3 分类结果和检验
3.3.1 决策树分类模型的确定
3.3.2 分类模型的构建
3.3.3 分类精度检验
3.4 本章小结
第四章 土壤溶质运移参数确定
4.1 土壤水分特征曲线的测定
4.1.1 测量方法
4.2 土壤水扩散率 D(θ)的测定
4.2.1 测定原理
4.2.2 测试方法
4.2.3 实验数据处理
4.3 非饱和土壤导水率 K(θ)的确定
4.3.1 测试方法
4.4 非饱和土壤水动力弥散系数 D(v, θ)的测定实验
4.4.1 测试原理
4.4.2 测试方法
4.5 本章小结
第五章 水盐运移模型的应用和数值模拟
5.1 HYDRUS 模型概述
5.2 HYDRUS-1D 数值模型
5.2.1 土壤水分运动数值模型
5.2.2 土壤溶质运移数值模型
5.3 模型构建
5.3.1 水分运移方程
5.3.2 盐分运移方程
5.3.3 模型的假定条件
5.3.4 边界条件设定
5.3.5 参数确定
5.3.6 模型模拟
5.4 模型验证
5.5 模型的应用与分析
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 全文主要结论
6.2 特色与创新
6.3 存在的问题与研究展望
参考文献
在读期间参与科研项目与发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱区典型绿洲土地利用/覆被变化及其对土壤盐渍化的效应研究——以新疆沙雅县为例[J]. 孙倩,塔西甫拉提·特依拜,丁建丽,张飞,买买提·沙吾提,韩桂红. 地理科学进展. 2012(09)
[2]土壤盐渍化研究现状及未来研究热点[J]. 李建国,濮励杰,朱明,张润森. 地理学报. 2012(09)
[3]基于综合高光谱指数的区域土壤盐渍化监测研究[J]. 丁建丽,伍漫春,刘海霞,李争光. 光谱学与光谱分析. 2012(07)
[4]基于典范对应分析的干旱区春季盐渍化特征研究[J]. 韩桂红,塔西甫拉提·特依拜,买买提沙吾提,张飞. 土壤学报. 2012(04)
[5]干旱盐渍土区土壤水盐运动数值模拟及调控模式[J]. 王水献,董新光,吴彬,杨鹏年. 农业工程学报. 2012(13)
[6]Modeling atrazine transport in soil columns with HYDRUS-1D[J]. John Leju CELESTINO LADU. Water Science and Engineering. 2011(03)
[7]区域尺度地形因素对奇台绿洲土壤盐渍化空间分布的影响[J]. 张芳,熊黑钢,田源,栾福明. 环境科学研究. 2011(07)
[8]内蒙古河套灌区耕地与荒地间水盐补排规律的研究[J]. 李亮,史海滨,赤江刚夫,张义强,刘宏云. 灌溉排水学报. 2010(05)
[9]基于三维普通克立格方法的滨海盐土电导率三维空间变异研究[J]. 李洪义,史舟,唐惠丽. 土壤学报. 2010(02)
[10]内蒙古河套灌区荒地水盐运移规律模拟[J]. 李亮,史海滨,贾锦凤,王长生,刘宏云. 农业工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]次生盐渍化地区包气带水盐运移试验及地下水位动态调控研究[D]. 杨会峰.中国地质科学院 2011
[2]基于遥感技术与HYDRUS-1D模型河套灌区盐荒地水盐运移规律研究[D]. 李亮.内蒙古农业大学 2011
[3]基于Visual-MODFLOW和SWAP耦合模型干旱区微咸水灌溉的水—土环境效应预测研究[D]. 杨树青.内蒙古农业大学 2005
硕士论文
[1]典型试验区土壤水盐运移模型的建立及数值模拟[D]. 唐亚莉.新疆农业大学 2007
[2]水盐和排水系统的模拟研究[D]. 孟江丽.新疆农业大学 2004
本文编号：3657286
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