[发明专利]一种三维土壤田间持水量预测方法及系统

权利要求书

1.一种三维土壤田间持水量预测方法，其特征在于，包括：

获取多个采样点的土壤样本和多个环境数据；

根据各所述采样点的土壤样本，确定多个土壤田间持水量；

根据各所述土壤田间持水量，建立土壤田间持水量深度分布函数模型；

根据所述土壤田间持水量深度分布函数模型，确定采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数；

根据所述采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述环境数据，预测非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数；

根据所述非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述土壤田间持水量深度分布函数模型，确定非采样点土壤田间持水量预测值。

2.根据权利要求1所述的三维土壤田间持水量预测方法，其特征在于，所述环境数据包括地形数据、气候数据和生物数据。

3.根据权利要求1所述的三维土壤田间持水量预测方法，其特征在于，所述根据各所述采样点的土壤数据，确定多个土壤田间持水量，具体包括：

称量原状环刀和土壤样本重量；

用200目尼龙纱网包裹原状环刀刀口，下沿放入平底容器中；

向所述平底容器中逐渐加水，直至水面距原状环刀上沿1mm；

静置使原状环刀样在水中饱和48h，称重饱和后环刀样品；

将环刀样品移至压力膜仪测定0.33bar负压含水量，所述0.33bar负压下的土壤含水量为土壤田间持水量。

4.根据权利要求1所述的三维土壤田间持水量预测方法，其特征在于，所述根据各所述土壤田间持水量，建立土壤田间持水量深度分布函数模型，具体包括：

根据分类指数函数和所述土壤田间持水量，建立土壤田间持水量深度分布函数模型。

5.根据权利要求1所述的三维土壤田间持水量预测方法，其特征在于，所述根据所述采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述环境数据，预测非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数，具体包括：

采用随机森林模型建立所述采样点土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述环境数据的定量关系模型；

根据所述定量关系模型，预测非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数。

6.根据权利要求1所述的三维土壤田间持水量预测方法，其特征在于，还包括：

对所述非采样点土壤田间持水量预测值的预测精度进行评价。

7.一种三维土壤田间持水量预测系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多个采样点的土壤样本和多个环境数据；

土壤田间持水量确定模块，用于根据各所述采样点的土壤样本，确定多个土壤田间持水量；

土壤田间持水量深度分布函数模型建立模块，用于根据各所述土壤田间持水量，建立土壤田间持水量深度分布函数模型；

采样点的深度分布函数模型参数确定模块，用于根据所述土壤田间持水量深度分布函数模型，确定采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数；

非采样点的深度分布函数模型参数确定模块，用于根据所述采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述环境数据，预测非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数；

预测模块，用于根据所述非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述土壤田间持水量深度分布函数模型，确定非采样点土壤田间持水量预测值。

8.根据权利要求7所述的三维土壤田间持水量预测系统，其特征在于，所述土壤田间持水量深度分布函数模型建立模块，具体包括：

土壤田间持水量深度分布函数模型建立单元，用于根据分类指数函数和所述土壤田间持水量，建立土壤田间持水量深度分布函数模型。

9.根据权利要求7所述的三维土壤田间持水量预测系统，其特征在于，所述非采样点的深度分布函数模型参数确定模块，具体包括：

定量关系模型建立单元，用于采用随机森林模型建立所述采样点土壤田间持水量深度分布函数模型参数和所述环境数据的定量关系模型；

非采样点的深度分布函数模型参数确定单元，用于根据所述定量关系模型，预测非采样点的土壤田间持水量深度分布函数模型参数。