基于表观电导率和Hydrus模型同化的土壤盐分估算

论文摘要

精细刻画农田土壤盐分运移过程对盐渍化精准治理具有重要意义。该文以磁感式大地电导率仪EM38测定的土壤表观电导率作为数据源,利用表观电导率与剖面土壤盐分之间的反演模型作为观测算子,将集合卡尔曼滤波（ensemble Kalmanfilter,En KF）同化方法应用于土壤水盐运移过程模型（HYDRUS-1D）,进行滨海盐渍农田周年土壤盐分动态的模拟,并分析了同化过程的敏感性。结果表明:与单纯使用HYDRUS模型相比,En KF同化方法对模型观测算子的更新,有效提高剖面土壤盐分模拟精度,且En KF同化值的精度优于En KF同化模拟值,在同化过程中的调整量亦最大;敏感性分析结果显示土壤盐分同化过程对状态变量集合数大小不敏感,对观测数据误差和引入观测数据的深度较为敏感,观测数据误差水平越高、引入观测数据的深度越浅其误差越大。研究表明基于水盐运移模型和土壤表观电导率数据的EnKF同化方法能提高土壤盐分的模拟精度,为利用多源数据和机理模型进行较大尺度生态过程模拟预测提供了有效手段。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 姚荣江,杨劲松,郑复乐,王相平,谢文萍,张新,尚辉

关键词: 土壤,电导率,盐分,水盐运移模型,磁感式大地电导率仪,数据同化,集合卡尔曼滤波

来源: 农业工程学报 2019年13期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学

单位: 土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所,中国科学院南京分院东台滩涂研究院,中国科学院大学,江苏省沿海开发(东台)有限公司

基金: 国家自然科学基金项目（41571223,U1806215）,中国科学院南京土壤研究所“一三五”计划和领域前沿项目（ISSASIP1633）,国家重点研发计划项目（2016YFC0501300,2016YFD0200303）,江苏省重点研发计划（现代农业）子项目（BE2017337-3）

分类号: S156.41

页码: 91-101

总页数: 11

文件大小: 2062K

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