基于高光谱参数的柑桔园土壤水分动态监测

土壤水分管理是提高柑桔产量和品质的关键因素。为了高效、无损、精准地获取柑桔园土壤水分动态变化,在宜昌市夷陵区采用梯度控水种植模式的一个棕壤土柑桔园中,采集不同含水量土壤样本,利用ASD光谱仪采集土壤样本适宜响应波段(350~1 075 nm)的光谱反射率数据,采用多元线性逐步回归分析(SMLR)法对提取的光谱反射率数据(R)及其9种变换数据与土壤含水量进行建模,并利用实测含水量的土壤样本进行验证,建立了预测柑桔园土壤含水量的高光谱模型。结果表明,0~20 cm土层土壤含水量变化最为明显,其有助于提高模型的预测精度;原始光谱数据经过微分变换处理后,相较于非微分变换处理,其与波长的关系曲线波动更大且反演精度明显上升;柑桔园土壤试验样本水分的特征波段在700~760 nm以及950 nm左右,是进行建模优先考虑的特征波段;基于原始光谱对数的一阶导数(lgR)′和倒数的对数的一阶导数(lgR^(-1))′建模,对土壤水分的拟合精度较高,两种拟合方式的决定系数(R~2)均为0.876,均方根误差(RMSE)均为2.19%,相对分析误差(RPD)均为7.107;其中,原始光谱对数的一阶导数(lgR)′变换对数据的处理更简便,所建模型是预测柑桔园土壤含水量的最优模型,在进一步验证中,实测值和模型计算值拟合的决定系数R~2达0.942,可实现对柑桔园土壤水分的精确监测。

气候变化对三湖连江灌区水稻生育期和灌溉需水量变化的影响

为研究气候变化对三湖连江灌区水稻生育期和灌溉需水量变化的影响,利用FAO Penman-Monteith公式计算了嘉鱼县三湖连江水库灌区1982—2021年的水稻灌溉需水量,并通过MK检验和时间序列分解。结果表明:在过去40年里,气温呈极显著上升趋势,而相对湿度、平均风速和日照时数明显下降;水稻生育期平均缩短14.75 d;水稻生育期内ETc上升,占全年的37.6%;多年平均有效降雨量下降,灌溉需水量增大,灌溉需求指数为0.42。水稻生育期缩短和灌溉需水量的增大是由气温、风速、相对湿度、日照等共同作用的结果,有效降水量和灌溉需水量呈相反增长趋势。

基于可控多样性生成对抗网络的水环境遥感影像场景分类方法

利用深度学习进行高分辨率遥感影像场景分类可以获得较高精度。深度模型通常需要大量的高质量的训练样本,然而,一些应用的样本数量本身就较少且缺乏多样性,同时受限于成本一些工作难以收集大量样本;空间信息单一且数量较少的样本集导致深度模型易于拟合于特异特征,从而降低分类能力。通过引入张量生成器T构建在空间结构与细节上具有多样性的二维描述张量,并根据二维描述张量生成遥感场景影像,提出一种基于可控多样性生成对抗网络的水环境遥感影像场景分类方法(CD-GAN),最后引入UC-Merced和AID两个遥感场景分类数据集进行5种不同方法的对比实验。结果表明:该遥感影像场景分类方法(CD-GAN)可提高原始样本集在空间特征和结构上的多样性,促进CNN在训练过程能够发现场景的关键空间特征,并将分类精度最高达到95.0±0.4。

隔膜式电磁阀内部流场数值模型构建与流动特性分析

基于k-ε(k为湍流动能,ε为湍流耗散率)湍流模型,以进口质量流量、出口静压为数值计算条件,建立了隔膜阀内部流场的数值模拟模型,并对模型的精度进行了试验验证。在此基础上,应用该模型分析了不同进口流量(2.787~33.273 kg/s)条件下阀体内部流动特性及压力场分布规律,并建立了进口流量与阀体水头损失的精确数量关系。结果表明:(1)数值模拟能较好的预测不同流量条件下阀体的水头损失,在进口流量分别为5.546、11.091和16.637 kg/s时,试验与数值模拟相对误差仅为-6.433%、4.619%和7.264%。(2)在进口流量恒定的条件下,从进口至出口,流道内的静压总体沿程呈减小趋势,在阀体内部由于阀坎的阻挡造成流道收缩以及水流撞击隔膜产生折流而出现较大的静压变化梯度。(3)水流在经过阀坎上的窄流道后,在阀体下游形成明显的空化区,伴随着有一定的回流现象,阀体下游的空化区主要出现在距出口1/3流体域处,随着进口流量的增大,阀体下游的涡流更加剧烈,回流现象更为显著,但回流区的范围并未显著增加。(4)在模型精度验证的基础上,应用该模型进一步分析了18种进口流量条件下阀体内部流动特性及压力场分布规律,并建立了进口质量流量Q与阀体水头损失?P的数量关系,当进口质量流量Q从2.787~15.428 kg/s,雷诺数从37927~215984时的拟合方程为?P=2076.31Q-7567.49,R^(2)=0.964;进口质量流量从17.141~33.273 kg/s,雷诺数从240097~467009时的拟合方程为?P=5688.02Q-67317.39,R^(2)=0.993,为灌溉管网水力计算提供了参考依据。

无人机遥感技术在巡河场景中的应用研究

该文首先详细介绍无人机遥感技术在巡河场景应用的意义和重要性。在无人机技术方面,该文介绍其原理和基本应用,包括遥感数据的获取、处理和应用。在无人机技术方面,该文详细讲述其优势和应用,如无人机的机动性、高效性和低成本性等。研究结果表明,无人机遥感技术的深入研究和应用,可以更好地保护和管理河湖资源,为人类的生存和发展提供更好的保障,应该继续加强该领域的相关研究和实践。该研究对该领域的相关研究和实践具有重要的参考价值。

信息化技术在河湖管理系统中的应用

阐述河湖监控信息采集的特点和现状,以及关键技术的应用和发展。这些关键技术包括遥感技术、无人机技术、传感器技术、网络技术和水声技术。分析该技术的发展历程和应用现状,提出河湖监控信息采集技术的研究和应用可以更好地保护和管理河湖资源。