基于多尺度土壤水文耦合模型的农业水资源优化技术

  • 获奖名称: 基于多尺度土壤水文耦合模型的农业水资源优化技术
  • 获奖等级: 二等奖
  • 获奖类别: 长江委青年科学技术奖
  • 授奖单位: 长江水利委员会
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院
  • 获奖年度: 2020
  • 获奖人员: 钱峰、刘洪鹄、彭振阳、杨贺菲、沈盛彧
  • 成果简介:主要内容： （1）量化小流域土壤水文过程和作物产量空间变异性的尺度效应，并分析尺度对土壤水文过程与作物产量相互关系的影响，对于优化水资源利用方式、探讨土壤侵蚀退化过程与机理和调控物质循环有重要价值。本项目基于多尺度土壤水文耦合模型的农业水资源优化技术，主要内容包括：（1）整编土壤-水文-作物系统长期研究与监测数据，建立土壤-水文-作物多媒体信息数据库。（2）研究不同尺度与气候条件下土壤侵蚀状况、作物产量与土壤水分的时空关联，构建土壤水文-侵蚀-作物多尺度模型链。（3）结合长期监测、遥感、建模、智慧灌溉与数字农业等技术，研发农业水资源综合管理技术。 项目特点： 本项目按照“数据采集—模型构建—技术研发—模式应用”的思路，跨学科地融合水土保持、农田水利、遥感信息等理念与技术，进行“研究+开发+创新”。集成了长期监测、模型解译、尺度转化、节水灌溉、数字农业等农业水资源高效利用技术手段，研发了一套土壤水文-侵蚀-作物模型链，能够准确识别不同农业技术、不同气候情景下土壤水分、水土流失以及作物产量之间的模式关系；在此基础上，构建了以具体作物目标函数、社会经济现实和目标、环境参数和可用数据采集为基础的决策支持算法，能为农业水资源科学配置与管理提供有效技术支撑。 应用推广情况：应用项目成果构建了一套土壤侵蚀-水文-作物耦合模型链，提出了农田管理措施对水土资源调控的模拟方法，研发了基于遥感数据和作物生长模型的同化平台和PC/智能手机的水资源使用决策支持工具等，应用在国家重点研发计划政府间重点合作项目、水利部948项目、水利部科技推广计划项目、国家自然科学基金项目等实际科研、生产、管理中，培训水利主管部门管理和技术人员100人次；依托本项目发表学术论文60篇，其中SCI索引21篇，EI索引15篇；出版专著3部；软件著作权1项，授权国家专利4项，其中发明专利2项。