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安徽省土壤水分监测预测系统

陈金华 杨再强 杨太明 李永秀

陈金华, 杨再强, 杨太明, 等. 安徽省土壤水分监测预测系统. 应用气象学报, 2011, 22(2): 249-256..
引用本文: 陈金华, 杨再强, 杨太明, 等. 安徽省土壤水分监测预测系统. 应用气象学报, 2011, 22(2): 249-256.
Chen Jinhua, Yang Zaiqiang, Yang Taiming, et al. Real time observing and forecasting system for soil moisture in Anhui Province. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(2): 249-256.
Citation: Chen Jinhua, Yang Zaiqiang, Yang Taiming, et al. Real time observing and forecasting system for soil moisture in Anhui Province. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(2): 249-256.

安徽省土壤水分监测预测系统

资助项目: 

中国气象局省所科技发展专项 CMATG2008S506

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY (QX) 200906023

干旱气象科学研究基金 IAM200901

详细信息
    通信作者:

    杨再强, E-mail: yzq@nuist.edu.cn

Real Time Observing and Forecasting System for Soil Moisture in Anhui Province

  • 摘要: 基于农业气象业务需求,研发安徽省土壤水分监测预测服务系统,可为防汛抗旱决策服务提供技术支持。该文首先建立人工取土、自动土壤水分观测站等不同渠道土壤水分监测资料的实时传输与处理系统,再利用不同季节资料建立土壤墒情统计预测模型,然后对Surfer 8.0和线柱图控件进行二次开发,实现不同季节和不同土层的土壤墒情监测预测结果表格化、图形化动态显示与输出。该研究建立的土壤旱涝监测预测系统实现了从土壤水分原始监测数据到标准化土壤水分综合数据库、再从监测预测初级产品到动态及图形化显示的服务产品的四级数据文件转化及业务逻辑流程,系统业务实用性和转化力强,该系统已成功应用于安徽省农业旱涝预报预警业务服务。
  • 图  1  系统数据流程与结构

    Fig. 1  The structure and data flow of SMRTOFS

    图  2  数据解译与预测流程

    Fig. 2  The process of interpreting and forecasting of soil water data

    图  3  数据插值与等值线色斑图生成原理

    Fig. 3  The principle of data interpolation and contour map filling

    图  4  土壤水分监测实例 (a) 线状图显示,(b) 动态播放最近N个时次土壤水分空间变化

    Fig. 4  The example of soil water observing

    (a) linear graph display, (b) dynamically showing of the latest soil water data on spatial scale

    图  5  土壤水分预测实例

    (a) 0~20 cm预测,(b)20~50 cm预测,(c)0~20 cm预测值与实测值比较,(d)20~50 cm预测值与实测值比较

    Fig. 5  The example of soil water forecasting (a) forecasting in 0—20 cm depth, (b) forecasting in 20—50 cm depth, (c) comparison between predicting value and observing value in 0—20 cm depth, (d) comparison between predicting value and observing value in 20—50 cm depth

    表  1  土壤相对湿度θ′的干旱等级

    Table  1  Drought index of soil relative humidity

    等级 类型 土壤相对湿度/%
    1 过湿 θ′>90
    2 正常 60<θ′≤90
    3 轻旱 50<θ′≤60
    4 中旱 40<θ′≤50
    5 重旱 θ′≤40
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    表  2  土壤墒情预测模型参数

    Table  2  The parameters of soil water forecasting model

    季节 a0 a1 a2 a3 a4
    PP0 春季 10.70 0.768 -0.034 0.538 -0.024
    夏季 32.80 0.657 -0.067 0.540 -0.070
    秋季 10.82 0.833 -0.035 0.386 -0.027
    冬季 0.72 0.930 -0.016 0.295 -0.015
    PP0 春季 33.28 0.420 -0.020 7.320 -0.137
    夏季 44.13 0.280 -0.049 7.580 -0.030
    秋季 39.31 0.405 -0.051 7.750 -0.112
    冬季 35.08 0.441 -0.021 5.870 -0.010
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    表  3  土壤水分观测数据表结构

    Table  3  Table structure of soil water

    列名 中文名称 类型 单位
    Rq 日期 character
    Zhh 站号 character
    Zhm 站名 character
    Sjlx* 数据类别 integer
    Tzlx 台站类型 integer
    Sgg 灌溉标示 integer
    S10 0~10 cm single %
    S20 10~20 cm single %
    S30 20~30 cm single %
    S40 30~40 cm single %
    S50 40~50 cm single %
    S60 50~60 cm single %
    S70 60~70 cm single %
    S80 70~80 cm single %
    S90 80~90 cm single %
    S100 90~100 cm single %
    Sgtc 干土层厚度 integer cm
    注:*数据类别有3种:0表示相对湿度,1表示体积含水率,2表示重量含水率。
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    表  4  类SurferIni属性定义

    Table  4  Property of the class of SurferIni

    属性 数据类型 备注
    Back_layer string 背景图层路径
    Grid_txt string 图形数据文件路径
    LongLat (1 to 4) single 图像经纬度区间
    Level_file string 自定义的色标文件路径
    Bln_file string 白化时省边界文件路径
    Bmp_width integer 输出图像宽
    Bmp_Height integer 输出图像高
    Bmp_output string 图像输出路径
    BmpWHbili boolean 是否按高/宽比输出
    Srf_output string *.srf输出路径
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-08-03
  • 修回日期:  2010-12-02
  • 刊出日期:  2011-04-30

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