5.1 概述

5.1 概述

近年来,国内外科学工作者对土壤水分动态的预报方法概括起来有4种:

(1)土壤水动力学方法。这是根据土壤水动力学原理所建立的,非饱和土壤水运动方程,并借助于计算机技术实现土壤水动态预报的一种方法。它的物理意义明确。目前已从室内土柱的土壤水运动模拟计算,逐步应用于农田土壤水的动态预报(Jury,1984;Feddes,1988;陆锦文、龚元石,1987;雷志栋、杨诗秀,1988;郭焱,1988;张效先等1990)。这类模型因所建立的偏微分方程所要求的参数及边界条件严格,而田间土壤的空间变异性又大,所以参数的获取较困难,目前尚很少用于对区域土壤水动态的预报。

(2)数理统计方法。这是一类属于黑箱理论的研究方法,应用多元统计的方法建立土壤水分动态与其影响因素间的相关方程。此类模型物理意义不明确,在时空上不能外延,应用有一定的局限性,常用于土壤水分和气象因素间的相关分析(鹿洁忠等,1985;李德光,1987)。

(3)水量均衡方法。这是一类以质量守恒定律为理论依据的研究方法。60年代以来,这一方法受到国内外研究者的重视。此方法概念明确,各分量和参数较易获得。目前巳应用于水资源评价、开发、管理及“四水”转化的宏观研究(Schofield与Clasimov,1928;黄秉维,1963;石元春,1982;Malchus等,1983;左大康等,1985;刘昌明,1985、1988;Sutcliffe等,1986;Dennis Nullet,1987;张和平,1988;吴海洋,1989)。在农田及区域土壤水分动态预报的研究中(王季槐,1987;卢玉邦,1989;陆锦文,1989;Reddy,1983;Lane,1984;Greacen等,1984),随着土壤、水文、气象各学科的发展和互相渗透,以及计算机应用技术的提高,这一方法得到了较大程度的推广和应用。在集总参数模型逐步被分布参数模型所取代后,又进一步提高了模拟计算的精度和应用范围(Huggins与Monke,1968;Beasley,1980;Williamson等,1980)。

(4)遥感技术方法。随着遥感技术的发展,利用现代化的空间遥感技术,获取大面积与土壤水动态相关的信息(马步洲,1982、1986),通过所建立的与地面相关的模型,来预报区域土壤水分动态和旱涝灾情(Wiegand与Namaken,1966;Soer,1980;Schmuggl,1983)。

在PWS体系中对区域土壤水分动态的预报采用水量均衡法,在农田土壤水分动态预报中根据不同目的,采用了动力学方法及水量均衡法,并在各种预报方法中比较了不同参数取值方法对预报精度的影响。同时,还研究建立了区域分布式土壤水均衡模型。