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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
曹尤淞 肖波
【目的】比较不同水分传感器对风沙土含水率的测定精度,并建立校准模型,为旱区农业水土资源的高效利用提供理论依据。【方法】以METER、Acclima和Truebners三大制造商生产的9种介电类水分传感器为对象,以典型风沙土为供试土壤,通过室内校准试验比较各种传感器对土壤含水率的测定精度,评估其在风沙土上的适用范围、准确度、精密度及其影响因素,并构建不同传感器测定风沙土含水率的校准模型,比较不同校准模型的精度。【结果】(1)默认模型下,与其他传感器相比,MAS-1和EC-5的测定精度较高,其均方根误差(RMSE)分别为0.020和0.027,平均偏差误差(MBE)分别为0.016和0.024,斜率(k值)分别为0.943 3和0.940 3,决定系数(R~2)分别为0.926和0.938。(2)土壤含水率范围影响传感器的测定精度。各传感器在低含水率下的RMSE平均值比中、高含水率分别减小了40.9%和42.6%,MBE平均值减小了61.8%和59.9%,而R~2平均值提高了0.7%和11.3%。其中,低含水率时EC-5和TDR-315H的精度较高,而中、高含水率下MAS-1的精度均较高。对于含水率相同的土壤,各传感器的测定结果差异较大,且含水率越高差异越大。(3)与默认模型相比,校准模型的RMSE和MBE平均减小了48.8%和72.6%,纳什系数(NSE)和R~2提高了70.7%和4.5%。经模型校准后,5TE和TEROS-12测定精度的增幅最大,而TDR-315H的测定精度相对最高。此外,传感器测定的风沙土含水率默认值与校准值具有较高的拟合精度,通过模型转换可实现对默认值的二次校准。【结论】综合评估测定精度、使用寿命和售价,MAS-1、EC-5和TDR-315H可作为风沙土含水率监测的优先传感器备选,且利用风沙土的校准模型对传感器进行标定十分重要。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
殷哲 雷廷武 晏清洪 陈展鹏 董月群 庄晓晖
为提高近红外传感器测量的准确度,进一步理解不同标定模型对土壤含水率测量精度的影响。利用土壤表面的近红外反射光强来预测土壤含水率,通过归一化处理将反射光强转化为相对吸收深度和相对反射率,采用2种标定方法,分别建立土壤含水率与相对吸收深度之间及土壤含水率与相对反射率之间的线性模型与非线性模型。选取我国东北地区的黑土进行标定,并用独立的试验数据对模型进行检验。结果表明,吸收深度法的线性和非线性模型的预测值和实测值符合度较好。反射率法的线性模型和非线性模型对土壤的含水率预测均方根误差(RMSE)分别为2.89%和2.95%,相对吸收深度法非线性模型的RMSE值明显大于其他3种模型,预测准确度最低。说明...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
石庆兰 赵燕东
根据时域反射技术原理，研制了测量土壤含水率的一种新型传感器。实验结果表明，其测试精度符合用户需要。
关键词：
土壤含水率 测定 时域反射法 传感器
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张恒 董川成 牛屾 张运林 金森 王玉霞
为了研究2种不同采样方法对细小可燃物含水率预测模型精度的影响,对2010年春、秋季大兴安岭地区盘古林场樟子松、兴安落叶松、白桦林分下细小可燃物含水率进行连续的观测。结果表明:春季,3种林分破坏性采样和非破坏性采样的平均绝对误差和平均相对误差差异均不显著(P>0.05),而秋季非破坏性采样的平均绝对误差和平均相对误差极显著低于破坏性采样(P<0.01),这表明2种采样方式对预测模型精度有很大的影响;春季2种采样法差异不显著,预测效果相近,而在秋季使用非破坏采样更好。此研究结果对提高我国利用气象要素回归法预测细小可燃物含水率模型精度具有重要的理论意义和实践指导价值。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
张恒 孙子健 张运林 金森 王玉霞
为研究不同距离气象数据对细小可燃物含水率预测模型精度的影响,对2010年春、秋季防火期大兴安岭地区塔河县盘古林场的樟子松Pinus sylvestris var.mongolica林、兴安落叶松Larix gmelinii林和白桦Betula platyphylla林等3种林分下细小可燃物含水率进行连续的观测,同时采集试验期内的气象数据构建细小可燃物含水率预测模型。结果表明:利用盘古气象站数据构建的气象因子中,日降水量(R)和前n d降水量之和(Ran),以及前n d平均相对湿度(Han)(n=1~2)显著正相关,春季和秋季分别与日最高气温(Tmax)和连旱天数(d)显著负相关;利用距离实验地较近的盘古气象站的气象数据所建模型精度优于距离较远的塔河模型,模型的平均绝对误差(EMA)和平均相对误差(EMR)分别降低了2.7%和22.6%(P<0.01)。从细小可燃物的异质性和模型的精度来看,在建模气象数据的采集中,应重视气象因子时间和空间尺度的选取,以确保模型精度。图3表4参28
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张运林 张恒 金森
观察大兴安岭盘古地区的典型林分樟子松、白桦、兴安落叶松林的地表细小死可燃物含水率随不同季节变化的动态变化,应用气象要素回归法,分别使用无降雨数据、无降雨和有降雨混合数据及降雨数据,分春季、秋季和混合季节,建立了该地区森林地表可燃物含水率的统计预测模型,并研究了季节以及降雨对该类模型精度的影响。结果表明:季节和降雨对模型精度具有显著的影响,对于3种林型整体而言,混合模型的误差最大,可高达30%以上;秋季误差小于混合模型,大于春季预测模型;春季含水率预测模型精度最高,误差小于10%。无降雨模型预测效果最好,模型误差控制在3%以内,有降雨时段误差也可超过30%。如果采用区分季节和降雨时段建立可燃物含...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
秦瑞霞 徐华东 陈能志 甄宗霖 魏解东
【目的】研究木材含水率与介电常数的关系，构建含水率介电模型，为精准监测活立木的含水率提供基础数据和依据。【方法】以白桦、椴树、冷杉、水曲柳为研究对象，使用宽频介电谱仪测得不同含水率下木材介电谱，分析频率/含水率变化对木材介电常数的影响规律。在1 Hz～10 MHz频段内运用多种回归模型分析含水率与介电常数的关系，优选适合用于木材含水率检测的频段和频率点，在优选频率下利用线性、二次多项式与三次多项式函数构建含水率与介电常数的关系模型，评价并验证模型。研究不同树种含水率预测模型的差异与机理。【结果】在1 Hz～10 MHz频段内，1.3～10 MHz频段为测量木材介电常数的较理想频段，10 MHz是研究木材介电常数与含水率关系的最佳频率点。在最佳频率点上（10 MHz）采用二次多项式数据拟合构建的木材含水率介电模型，拟合优度高。模型验证得到4种木材含水率实测值和拟合值的决定系数R~2均高于0.95，均方根误差RMSE均低于0.14，相对分析误差RPD均高于2.5。不同树种有不同的介电模型，这主要与木材密度有关。【结论】介电谱可直观反映不同频率和含水率下木材的介电特性，在特定频率下，木材介电常数随含水率的增大而增大。木材含水率介电模型具有较高的稳定性和良好的预测能力，在对测量精度要求不高时密度相近的树种可采用相同的含水率介电模型。
关键词：
木材 含水率 介电谱 介电常数 介电模型
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
崔向新 高永 刘彩云
摸清塌陷区土壤水分状况是采煤塌陷退化生态系统恢复和重建的前提。根据相似可比原则,应用空间对比法研究毛乌素沙地东南缘补连塔矿区0～100 cm层土壤含水量对采煤塌陷的响应,探索半干旱风沙区采煤塌陷地土壤水分退化的空间变化,为困难立地土地复垦提供理论指导。试验结果表明:采煤塌陷增大了沙丘水分损失量,塌陷程度与土壤含水量呈强负相关,相关系数为-0.73(P<0.05)。与对照区相比,塌陷区含水量在时间和空间变化上均表现出一定的规律性。从时间角度来看,不论降雨季节还是干旱季节,塌陷区含水量均低于对照区,与对照区相比,2005年和2004年塌陷区土壤含水量分别降低了16.55%和14.73%;从空间位置...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
白玉 张玉龙
用水头法和压力膜法测定了分布于辽宁西北部彰武县的风沙土0～20cm、20～40cm上下两层120个土壤样品的水分特征曲线,用V.G.模型对该水分特征曲线进行拟合,并用经典统计和地统计学方法对模型参数的空间变异性进行探讨。结果表明:上层供试土样水分特征曲线V.G.模型参数全部服从正态分布,即可以V.G.模型参数的平均值使用V.G.模型绘制一条该供试土样的代表性的水分特征曲线;上下层土壤V.G.模型各参数半方差模型的块金值均为正值,采用克里格插值绘图可直观地描述V.G.模型参数空间变异情况。这对简化水分特征曲线的计算和定量讨论土壤的持水特性具有重要的指导意义。
关键词：
风沙土 V.G.模型 空间变异性 半方差
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
靳志强 王顺喜 韩培
应用网络分析仪和同轴探头技术,研究含水率为13%~22%的玉米在频率10~3 000 MHz,温度25~85℃下的介电性能。结果表明:玉米的介电常数和介电损耗因数随频率升高而降低,随温度和含水率的增加而增大。高温低频条件下,在双对数图中高含水率玉米的介电损耗因数与频率呈现明显的负线性关系,表明离子导电引起介电损耗是主要的加热机理。玉米射频加热时容易引起"热逸散"现象,因此均匀的电磁场分布至关重要。微波、射频在玉米中的能量穿透深度随水分、温度和频率的升高而降低。射频频段的电磁能比微波频段有更深的穿透深度,因此玉米射频加热适合于大容器厚层物料,而微波加热时可采用小容器薄层物料。
关键词：
玉米 介电特性 含水率 温度 频率
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
韩志恒 陶志影 曾育宁 叶鼎承 何金成
为了探究异位发酵床垫料的介电特性,实现垫料含水率的快速检测,本研究以异位发酵床垫料原料(稻谷壳和锯末)为研究对象,利用平行板电容器研究了频率(0.1～100.0 kHz)、温度(25～65℃)、含水率(32.16%～68.61%)和体积密度(101.958 6～459.394 1 kg·m~(-3))对垫料的相对介电常数ε′_r和介质损耗因数ε″_r的影响;在所选频率下,建立了预测含水率的数学模型,并对模型进行了验证.结果表明,在0.1～100.0 kHz频段内,温度的升高、含水率和体积密度的增大都会使垫料的ε′_r和ε″_r呈现递增的趋势,频率的增大会使二者呈现递减的趋势.在所选频率下建立的模型的决定系数皆大于0.98,最大值为0.999 0.含水率的预测值与实测值之间的决定系数为0.993 2,二者之间的绝对误差在±2.33%内,说明基于垫料介电特性预测含水率的方法是可行的.
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘金波 孙萍 孙龙
为了探究可燃物含水率的研究方法,以利于森林火灾监测系统的完善,于2016年当地防火期内进行,通过对昆明地区6块样地可燃物含水率的监测,同时收集样地相关的气象因子数据,建立气象要素回归模型,并评估其预测精度。结果表明:在自建模型中,死可燃物的预测模型适用性更好,活可燃物其含水率变化可能并不是单一的只受客观因素的影响,其自身的生命活动也会影响到其含水率的变化,使得含水率的研究更加复杂;坡向对含水率变化的影响并不明显;而对于模型外推,通过有限的20组数据对预测模型进行验证,对于死可燃物普遍表现出不错的适用效果,证明了模型有一定的使用意义。
关键词：
林分可燃物 含水率 模型 昆明
[期刊] 林业科学
[作者]
张冬妍 刘一星 曹军 孙丽萍
将人工神经网络应用于木材干燥控制研究中,建立可用于木材含水率预测的时延神经网络基准模型,并给出其网络辨识结构。通过3个树种的实际干燥数据对所建立的网络模型进行训练和验证,仿真结果表明预测模型是可行而有效的,具有较好的动态跟踪能力和预报特性,实现了木材干燥基准的数学模型化,对进一步优化木材干燥基准实施与控制具有重要的指导意义和应用价值。
[期刊] 林业科学
[作者]
胡海清 刘菲
通过对30种乔灌木叶子可燃物的野外调查、取样,测得点燃含水率和蔓延含水率;应用因子分析和聚类分析方法,进行统计分析,得出这些可燃物的易燃难易和蔓延快慢程度的排序。抗火性较好的有山杨、糖槭、乌苏里鼠李、刺五加、黑桦、东北溲疏、山皂荚、东北茶藨、接骨木、东北山梅花、梓树等11种;较差的有树锦鸡儿、山丁子、刺榆、卫矛、枫杨、暖木条荚迷、秋子梨、山楂、华北卫矛、油松等10种。
关键词：
森林可燃物 树叶 点燃 蔓延 含水率
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