一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法及装置，其分析方法包括在目标区域内划分多个分析区域；基于分析区域多次采集气候数据和不同深度层的地下水含量数据；按照各个季节周期以及各个季节周期的各个时间节点对采集的地下水含量数据和气候数据进行平均化处理并进行分类统计，进而获得目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数据。本发明专利技术在毛乌素沙地上采用局部代替整体的分析方案对地下水循环驱动机制进行分析研究，整个分析过程深度结合毛乌素沙地的气候环境，使得其研究结论受人工因素的影响小、结论代表性强，后续在对毛乌素沙地上的生态工程实施可以提供更加精确的科学决策用数据。供更加精确的科学决策用数据。供更加精确的科学决策用数据。

【技术实现步骤摘要】
一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及生态工程的
，尤其涉及一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法及装置。

技术介绍

[0002]毛乌素沙地年均温6.0
‑
8.5℃，1月均温
‑
9.5
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12℃，7月均温22
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24℃，年降水量250
‑
440毫米，以干旱多雨划分其季候特征十分明显，其中雨季的雨水集中于7
‑
9月，占全年降水60
‑
75％，尤以8月为多，并且雨季常降暴雨，最大日降水量可达100
‑
200毫米，在沙地东部年降水量达400
‑
440毫米，西北部降水量为250
‑
300毫米，其余月份多为旱季月份，常发生旱灾，同时降水年际变率大，多雨年为少雨年2
‑
4倍，常发生涝灾，环境恶劣，使得地下水驱动机制受气候环境的影响大，现有技术中，在对毛乌素沙地进行生态工程修复时，一般只是通过简单的地下水含量测量和气候监测就制定出修复方案，整个测量及监测的次数少、周期短，其最终获得地下水含量数据以及气候数据的精度低、代表性不足，使得整个修复方案难以综合考虑气候变化对地下水循环驱动机制改变的影响，为此本专利技术提供一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法及装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述技术问题提供一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法及装置。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]公开一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，包括在目标区域内划分多个分析区域；基于分析区域多次采集气候数据和不同深度层的地下水含量数据；按照各个季节周期以及各个季节周期的各个时间节点对采集的地下水含量数据和气候数据进行平均化处理并进行分类统计，进而获得目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数据，其中，目标区域定义为在同一时间段内，各个分析区域的地下水含量数据和气候数据接近；季节周期划分为雨季和旱季，时间节点包括温度节点和降水及降水量节点，在分析区域采集的气候数据至少包含降水量和温度值。
[0006]基于上述毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法还公开一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析装置，包括用于采集分析区域内不同气候数据特征的气象站、用于采集分析区域内不同深度层土层水分数据的土壤水分测量仪、用于统计不同气候数据下不同土层深度的土壤水分的处理器和用于显示统计结果的显示器，具体的，处理器通过气象站采集的气候数据和土壤水分测量仪采集的土层水分数据进过统计得到不同气候数据下土壤水分的含量特征。
[0007]上述的土壤水分测量仪具有多个测量头，在分析区域内每个测量头插入不同深度的土层中。
[0008]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0009]本专利技术在毛乌素沙地上采用局部代替整体的分析方案对地下水循环驱动机制进行分析研究，分析中深度结合毛乌素沙地的气候特征，以季节周期为主、时间节点为辅对不同深度层的地下水含量进行进行均化和分类统计，进而获得目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数据，整个分析过程深度结合毛乌素沙地的气候环境，使得其研究结论受人工因素的影响小、结论代表性强，后续在对毛乌素沙地上的生态工程实施可以提供更加精确的科学决策用数据。
附图说明
[0010]图1是本专利技术的分析方法的流程框图。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0012]实施例1
[0013]如图1所示的一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，包括如下步骤：
[0014]S1、在毛乌素沙地地区选定用于进行水循环驱动机制分析的目标区域，并将选定的目标区域随机划分成多个分析区域，每个分析区域至少间隔500m，避免相邻两个分析区域间距过近，其中，目标区域选定需要满足在同一时间段内，各个分析区域的地下水含量数据和气候数据接近或相等。
[0015]S2：基于划分的分析区域多次采集气候数据和不同深度层的地下水含量数据，其中，在分析区域所采集的气候数据至少包含降水量和温度值。
[0016]S3：按照各个季节周期以及各个季节周期的各个时间节点对采集的地下水含量数据和气候数据进行平均化处理后进行分类统计，进而获得目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数据，其中，按照毛乌素沙地的季候特征，将季节周期划分为旱季、雨季，时间节划分为但不仅限于温度节点和降水及降水量节点，还有可以是刮风及刮风等级节点等。
[0017]实施时，将采集的多个气候数据和不同深度层的地下水含量数据按照毛乌素沙地的各个季节周期以及各个季节周期的各个时间节点进行平均化处理，进而得到各个季节周期以及各个季节周期的各个时间节点内不同深度层地下水含量数据的综合值，具体的，目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数据，在目标区域内单次采集气候数据的综合值，通过下述数学式(1)获取：
[0018][0019]式(1)表示中，E
m
表示目标区域内第m次采集气候数据的综合值,y表示分析区域的数量，A
n
表示第n个分析区域内所采集的气候数据值。
[0020]目标区域内相同季节周期内同一时间节点的综合气候数据值，通过下述数学式(2)获取：
[0021][0022]式(2)中，E表示相同季节周期内同一时间节点的气候数据综合值，x表示相同季节周期的同一时间节点在单个分析区域内所采集气候数据值的次数，表示相同季节周期的同一时间节点在目标区域内第z个所采集的气候数据综合值E
m
。
[0023]目标区域内不同深度层的地下水含量数据的综合值，通过下述数学式(3)获取：
[0024][0025]式(3)中，R
c
表示第c层地下水含量数据的综合值，Bc
i
表示第i个分析区域内第c层的地下水含量数据。
[0026]相同季节周期内同一时间节点下相同深度层的地下水含量数据的综合值，通过下述数学式(4)获取：
[0027][0028]式(4)中，表示相同季节周期内同一时间节点的第c层地下水含量的综合值，z表示相同季节周期的同一时间节点在单个分析区域内第c层所采集地下水含量数据的次数，表示相同季节周期内同一时间节点在目标区域内第i次采集的第c层地下水含量的综合值R
c
。
[0029]将获取的目标区域内单次采集气候数据的综合值、目标区域内相同季节周期内同一时间节点的综合气候数据值、目标区域内不同深度层的地下水含量数据的综合值以及相同季节周期内同一时间节点下相同深度层的地下水含量数据的综合值通过分类统计的方式相互统计，即可获得目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在目标区域内划分多个分析区域；S2：基于分析区域多次采集气候数据和不同深度层的地下水含量数据；S3：按照各个季节周期以及各个季节周期的各个时间节点对采集的地下水含量数据和气候数据进行平均化处理并进行分类统计，进而获得目标区域内不同气候特征对地下水循环机制的影响数据。2.根据权利要求1所述的毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，其特征在于，季节周期包括旱季、雨季，时间节点至少包含温度节点和降水及降水量节点。3.根据权利要求2所述的毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，在分析区域采集的气候数据至少包含降水量和温度值。4.根据权利要求3所述的毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，其特征在于，在目标区域内，单次采集气候数据的综合值通过下述数学式(1)表示：式(1)中，E
m
表示目标区域内第m次采集气候数据的综合值,y表示分析区域的数量，A
n
表示第n个分析区域内所采集的气候数据值。5.根据权利要求4所述的毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，其特征在于，在目标区域内，相同季节周期内同一时间节点的综合气候数据值通过下述数学式(2)表示：式(2)中，E表示相同季节周期内同一时间节点的气候数据综合值，x表示相同季节周期的同一时间节点在单个分析区域内所采集气候数据值的次数，表示相同季节周期的同一时间节点在目标区域内第z个所采集的气候数据综合值E
m
。6.根据权利要求4
‑
5任一项所述的毛乌素沙地水循环驱动机制分析方法，其特征在于，在目标区域内...

【专利技术属性】
技术研发人员：田小强，苗平，赵春光，冯瑞，吴桐境，陈兵，边楠，林钢，达古拉，田晓军，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市水旱灾害防御技术中心，
类型：发明
国别省市：