搜索到206篇“ RICHARDS方程“的相关文章
- 基于Richards方程的区域连续日蒸散量遥感估算
- 2024年
- 蒸散发作为自然界水循环的重要组成部分,时空尺度上的蒸散量估算一直是研究热点。遥感手段可以实现区域尺度蒸散量的估算,但是受到卫星过境时间的限制,难以获取连续时间序列的蒸散量。土壤水分作为蒸散发的重要控制因素,结合土壤水分数据改进遥感蒸散发模型,在提高遥感蒸散量估算精度方面也具有重要意义,但是目前大多数遥感方法对土壤水分胁迫性的考虑仍有不足。针对目前蒸散发研究在土壤水分胁迫和连续性方面的不足,以涡度相关法计算的蒸散量作为实际蒸散量,结合联合国粮农组织推荐的单作物系数法,将土壤含水量信息引入Penman-Monteith(P-M)公式计算实际蒸散量,并用Richards方程进行蒸发条件下一维垂向土壤水分运动过程的数值模拟,实现土壤水分胁迫下的连续日蒸散量的估算,并结合遥感数据实现区域尺度的扩展。结果表明:涡度相关法计算的实际日蒸散量与P-M公式计算的潜在日蒸散量具有很强的相关性,相关系数达到0.918;引入土壤含水量信息后的P-M公式,日蒸散量的估算精度显著提升,均方根误差达到0.133 mm/d;基于Richards方程的土壤水分胁迫下连续日蒸散量的估算结果与实测值较为接近,均方根误差为0.288 mm/d;受研究区南北高中间低的地势影响,日蒸散量的高值集中在研究区中部的水域和耕地区域,不同土地利用类型下的平均日蒸散量水域>耕地>林地>草地>未利用土地,且区域扩展的结果与站点的实测结果在时间序列上表现出一致的变化规律。文章可为土壤水分对蒸散发的影响机理研究以及区域蒸散量的估算提供参考。
- 王玺煊孔金玲张秋桐张在勇王理政
- 关键词：涡度相关法土壤水分胁迫RICHARDS方程
- Richards方程Laplace变换解中几个遗留问题的讨论
- 2024年
- 对Richards方程的Laplace变换解在原函数敛散性、逆变换求解步骤、方程适用性等3个方面的问题进行了补充和讨论。通过列举理论反例、使用积分变换和换元方案、结合实际工程算例等方法,证明了直接默认原函数收敛的传统做法有可能出现较大误差,因此在Laplace正变换前,需对入渗函数的敛散性进行判断;针对性补全了Laplace逆变换的求解步骤,从理论层面闭合了该解在土工类文献中缺失的一环;揭示了Laplace解在应用中可能出现土体下层含水率大于上层的反常现象,并从物理背景和数学背景对该现象进行分析,指出该解所存在的天然缺陷。研究结果可从理论上进一步巩固非饱和土理论体系。
- 朱悦璐李光灿吴帅兵
- 关键词：土力学RICHARDS方程LAPLACE逆变换
- 基于Richards方程的薏苡不同部位籽粒灌浆性能和品质的差异及其相关性研究
- 2024年
- 【目的】探明薏苡不同部位籽粒灌浆结实性能、品质性状差异及其相关性,为薏苡强弱势籽粒产量性能优化与选育优质高产栽培品种提供参考依据。【方法】采用单因素随机区组设计结合Richards方程研究不同薏苡[贵薏1号(GY.1)和师宗黑壳(SZHK)]各部位(上部、中部、下1、下2和下3)籽粒干重、灌浆速率、籽粒充实度和淀粉含量等相关性状指标的差异,灌浆结实特性与灌浆参数及品质性状指标的相关性。【结果】籽粒灌浆方程W=78.76/(1+379259e^(0.27t))^(1/7.91),籽粒最大灌浆速率为1.82 mg/d,平均1.12 mg/d,生长活跃期73.61 d,平均结实率74.55%,平均充实度76.84%,籽粒百粒重和单茎总粒重分别为7.70和13.49 g。籽粒干重随花后天数逐步增加,在第49天时达最大;灌浆速率与花后天数呈先增后降趋势,花后第31天时达最大。籽粒平均灌浆速率,薏苡下1(1.26 mg/d)显著高于其他部位,比最低的下3(1.04 mg/d)高21.10%;最大灌浆速率同样表现为下1(2.03 mg/d)最大,比下3(1.71 mg/d)高18.70%;籽粒百粒重及充实度整体表现为下1>上部>中部>下2>下3,其中,下1(8.37 g)显著高于其他部位,分别比下2(7.41 g)、下3(7.29 g)高12.95%和14.81%;籽粒充实度下1(80.23%)比下3(72.42%)高10.78%;薏苡下1籽粒淀粉含量(38.10%)分别比下2(33.83%)、下3(33.11%)高12.62%和15.07%。相关分析表明,籽粒百粒重与籽粒平均灌浆速率(0.78)、最大灌浆速率(0.89)、淀粉含量(0.95)、淀粉积累速率(0.88)和充实度(0.87)呈极显著正相关,与可溶性糖含量(-0.93)呈极显著负相关。【结论】下1籽粒在粒重、充实度及淀粉含量上均优于其他部位,初步判明下1为薏苡强势籽粒,下2和下3为弱势籽粒。
- 曾涛陆秀娟潘虹李祥栋魏心元石明宋碧
- 关键词：薏苡RICHARDS方程籽粒灌浆充实度
- 入渗Richards方程Laplace变换步骤中原函数敛散性的讨论
- 2023年
- 传统求解非线性Richards方程的Laplace线性化方案中,未考虑原函数θ(z,t)的敛散性,均默认原函数收敛或发散程度较小,这在一般情况下是可行的,但在极端理论条件下,例如原函数不收敛或发散速度较快时,往往会引起较大计算误差。针对这种情况,本文建议在变换前,先通过初步试验,确定入渗曲线形态,进而判断原函数敛散性,通过增加该步骤以确保计算的数学物理意义。文中通过算例,证明了多项式曲线、幂函数曲线满足Laplace变换条件,幂指数函数不满足变换条件,并通过一个实际反例验证了这一结论。本文所讨论内容,可作为非饱和土力学理论的一个补充。
- 朱悦璐王义成
- 关键词：RICHARDS方程LAPLACE变换非线性微分方程
- 基于Richards方程的冷杉树高曲线深度神经网络激活函数
- 2023年
- 【目的】提出一个基于理论生长方程(Richards公式)的激活函数,解决神经网络算法在森林生长建模时输出可能不符合生物学规律的问题,为神经网络在森林生长建模方面的应用提供一个新的思路和方法。【方法】以吉林省汪清林业局臭冷杉为研究对象,利用96株解析木数据,分别建立传统非线性回归模型、基于普通激活函数的深度神经网络模型和新的基于Richards激活函数的深度神经网络树高-胸径模型。【结果】相较基于普通激活函数的深度神经网络模型,新的基于Richards激活函数的深度神经网络模型具有明显的树高渐近线,更符合生物学规律。与传统非线性回归模型(直接使用Richards公式拟合)相比,新的基于Richards激活函数的深度神经网络模型精度略有提高,R2提升0.175%,均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE)分别降低2.282%和4.011%。【结论】提出一个基于Richards方程的深度神经网络激活函数,具有如下优点:1)输出一定存在一个合理的最大值;2)配合合理的神经网络结构可使输出一定大于1.3;3)将传统回归方法拟合得到的参数作为神经网络模型输入,能使神经网络的训练得到先验知识。
- 徐奇刚雷相东郑宇胡兴国雷渊才雷渊才
- 关键词：激活函数
- 基于最小作用原理的Richards方程变分解被引量：7
- 2022年
- 经典的Richards入渗控制方程属于偏微分方程,具有强烈的非线性,难以求得解析解。以入渗时间为最小作用量,基于Richards方程建立关于入渗路径的时间泛函,将考虑重力项的非饱和土垂直入渗问题转化为泛函极值问题,并构造等价的Euler-Lagrange方程进行求解。计算结果表明,扩散系数D(θ)与概化湿润锋距离具有函数关系,当扩散系数D(θ)形式已知时,可求得最优路径下湿润锋处含水率、较远处湿润锋最小含水率、土壤含水率最大熵分布3个问题,并基于最优路径检验了本研究条件下,Boltzmann变换和线性变换求解Richards方程的精度。求解过程未引进新变量化简Richards方程,不改变原方程结构,因此其解具有普遍性,可作为非饱和土力学计算的一个补充。
- 朱悦璐陈磊
- 关键词：RICHARDS方程泛函极值变分法
- 基于混合格式Richards方程的非均质土体渗流模拟被引量：3
- 2022年
- 基于混合格式Richards方程的数值模拟能保证质量守恒,可模拟饱和-非饱和渗流。采用有限元模拟时,需知节点处的体积含水率,但由于体积含水率在材料分界面不连续,模拟非均质土体渗流时存在一定困难。为实现基于混合格式Richards方程的非均质土体饱和-非饱和渗流有限元模拟,将材料分界面的节点赋予两个编号,从而分界面上节点的体积含水率分别根据不同材料参数按压力水头泰勒展开;同时应用拉格朗日乘子法保证总水头在材料分界面的连续性。根据所建模型的有限元格式,编制了Matlab数值模拟程序,并用于模拟一维层状土入渗和脱湿过程及二维层状土入渗过程。所得结果与一维解析解、二维其他学者研究结果吻合较好,同时所建模型满足质量守恒。
- 何玲丽何玲丽
- 关键词：饱和-非饱和渗流有限元
- 基于Richards方程的水稻强、弱势籽粒灌浆特征对外源植物生长调节剂的调控响应被引量：4
- 2022年
- [目的]本文旨在通过Richards方程分析水稻强、弱势粒的灌浆参数对不同外源植物生长调节剂(PGR)处理的响应,为外源PGR在调控籽粒灌浆,特别是弱势粒灌浆提供理论指导。[方法]以‘南粳9108’为研究材料,在齐穗期喷施脱落酸(ABA)和乙烯利(ETH),以清水为对照。利用Richards方程对强、弱势粒进行灌浆拟合,并通过灰色系统关联度分析、通径分析等方法对强、弱势粒灌浆参数进行深入分析,研究外源PGR对其的调控作用。[结果]采用Richards方程能较好拟合出‘南粳9108’的强、弱势粒灌浆过程。在外源PGR处理下,强势粒的灌浆起始势(R_(0))、渐增期灌浆速率(V_(1))、快增期灌浆速率(V_(2))和持续时间(T_(2))与粒重提升紧密相关,而弱势粒则以快增期灌浆速率(V_(2))与粒重的增加最密切。ABA处理能有效提高强势粒的干物质积累和籽粒灌浆速率;而ETH处理对弱势粒的灌浆和干物质积累有促进作用。进一步分析显示,ABA主要通过提高强势粒的灌浆起始势和渐增期灌浆速率来促进籽粒的灌浆和充实度,ETH则通过提高最大灌浆速率以及平均灌浆速率,特别是快增期灌浆速率来增加弱势粒的粒重。[结论]‘南粳9108’为强、弱势粒异步灌浆型品种。ABA处理有利于强势粒的干物质积累和籽粒灌浆,而ETH则在弱势粒的籽粒灌浆和干物质积累上有显著促进作用。
- 文廷刚贾艳艳贾艳艳杜小凤殷小冬文章荣杨文飞杨文飞高怀中诸俊诸俊顾大路
- 关键词：水稻籽粒灌浆RICHARDS方程
- Richards方程的线性化有限元计算
- 在土壤科学、地下水水文学和环境工程等学科中，预测非饱和土壤中的流体运动是一项重要问题。尤其是在暴雨袭击时，了解水渗入土壤的方式对预测洪水和滑坡等灾害至关重要。由于Richards方程在灾害预测等方面有重要应用，快速且稳定...
- 侯真真
- 关键词：RICHARDS方程数值解
- Richards方程的隐式Runge-Kutta算法研究
- 由于当今社会对于水资源的开发与利用需求的日益增长,开发强大、精准、高效的求解器对于预测非饱和土壤水运动至关重要.非饱和土壤水运动所遵循的Richards方程是高度非线性的抛物型偏微分方程,直接求解较为困难.经过几十年的研...
- 李艳
- 关键词：RICHARDS方程有限体积法
