一種土壤溫度預測的改進方法技術

一種土壤溫度預測方法，屬于基于一維熱傳導模型的土壤溫度預測的方法。根據預測當天地表氣溫的最大值與最小值出現時刻，對溫度曲線進行分段，使其由對稱型曲線轉換為更接近實際情況的非對稱型曲線，分段預測周期取決于氣溫最大最小值的出現時刻；綜合考慮相鄰時段的土壤溫度滯后影響，將預測時間段與之前后相鄰時段的溫度最大最小值用于平均值計算，從而將土壤溫度曲線由非連續跳躍變化轉換為符合實際的連續變化；將土壤溫度與大氣溫度的關系由固定的線性關系轉換為不規則的變換形式；降雨天氣時，調整土壤溫度振幅值，提高降雨天的土壤溫度預測精度。土壤溫度預測方法，預測精度明顯提高；避免了獲取風速、地表輻射等復雜的計算參數，操作簡便。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于一維熱傳導模型的土壤溫度預測的方法，特別是一種土壤溫度預測方法。
技術介紹
準確的預測土壤溫度信息對研究環境過程、元素地球化學循環、土壤理化性質演變，調整農業生產、指導工程施工等方面都具有重要的應用價值。目前，大多數的土壤溫度預測方法都是基于一維熱傳導模型，并設定土壤溫度為正弦函數變化規律；以及無限深度處土壤溫度等于平均土壤溫度兩種假設條件下，得到了·一個初始的土壤溫度預測方法，如式I :權利要求1.一種土壤溫度預測方法，其特征是本專利技術的土壤溫度預測方法 a.利用預測當天地表氣溫的最大值與最小值出現時刻(tmax，tmin)，以及前一天的氣溫最大值時刻UmaxJ與后一天的氣溫最小值時刻(tmin+1)，將預測當天的溫度變化過程分為三個時間段，使溫度預測曲線更加符合實際； b.綜合考慮相鄰時段土壤溫度的滯后影響，將當前預測時間段與其前后相鄰時間段的氣溫最大值和最小值用于土壤溫度平均值計算，從而將土壤溫度曲線由非連續跳躍變化轉換為連續變化； c.降雨天氣時，考慮土壤水分顯著變化對氣溫振幅(Aa)與土壤溫度振幅(As)的影響，調整土壤溫度振幅，提高降雨狀況土壤溫度預測的精度； d.組合以上方法，土壤溫度預測值為Tawan+ Aa ■ expf-z . E). C . K(t)。 VffiP2.根據權利要求I所述的一種土壤溫度預測方法，其特征是所述的將預測當天的溫度變化過程分為三個時間段零點至最小溫度時刻(00:00，tmin),最小溫度時刻至最大溫度時亥Ij ( tmin，t-)，最大溫度時刻至夜里24點，(tmax，24:00)，每一段的周期相應為 2 X (24+t^n-t^!) >2 X (t— - tmin) >2 X (24+tmin+1-tmax)。3.根據權利要求I所述的一種土壤溫度預測方法，其特征是所述的土壤溫度平均計算，當預測時段為(tmin，tmax)，土壤溫度平均值為Iγ αρ(Ts_o為預測的前一時段(tmax，tmin+1)的土壤溫度平均值);當預測時段為(tmax，tmin+1)，土壤溫度平均值STsaeml +^(Tmill -Tffiia)-expC-z ■ & (Tsmeanl 為預測前一時段(t— tmax)的土壤溫度平均值)，并迭代計算此后各個預測時間段的土壤溫度平均值Tsm_。4.根據權利要求I所述的改進的土壤溫度預測方法，其特征是所述的降雨天氣時，土壤溫度振幅(As)調整為AsXC,其中C = (i^)2 ,Ω為實際觀測的土壤含水率、β為20 Θ%降雨后較高的土壤含水率、%為干燥環境的土壤含水率；無降雨地表干燥時，C可直接取值為I。全文摘要一種土壤溫度預測方法，屬于基于一維熱傳導模型的土壤溫度預測的方法。根據預測當天地表氣溫的最大值與最小值出現時刻，對溫度曲線進行分段，使其由對稱型曲線轉換為更接近實際情況的非對稱型曲線，分段預測周期取決于氣溫最大最小值的出現時刻；綜合考慮相鄰時段的土壤溫度滯后影響，將預測時間段與之前后相鄰時段的溫度最大最小值用于平均值計算，從而將土壤溫度曲線由非連續跳躍變化轉換為符合實際的連續變化；將土壤溫度與大氣溫度的關系由固定的線性關系轉換為不規則的變換形式；降雨天氣時，調整土壤溫度振幅值，提高降雨天的土壤溫度預測精度。土壤溫度預測方法，預測精度明顯提高；避免了獲取風速、地表輻射等復雜的計算參數，操作簡便。文檔編號G01K3/04GK102914379SQ201210348738公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日專利技術者雷少剛, 卞正富, 黃繼輝 申請人:中國礦業大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種土壤溫度預測方法，其特征是：本專利技術的土壤溫度預測方法：a.？利用預測當天地表氣溫的最大值與最小值出現時刻(tmax，tmin)，以及前一天的氣溫最大值時刻（tmax？1)與后一天的氣溫最小值時刻（tmin+1)，將預測當天的溫度變化過程分為三個時間段，使溫度預測曲線更加符合實際；b.？綜合考慮相鄰時段土壤溫度的滯后影響，將當前預測時間段與其前后相鄰時間段的氣溫最大值和最小值用于土壤溫度平均值計算，從而將土壤溫度曲線由非連續跳躍變化轉換為連續變化；c.？降雨天氣時，考慮土壤水分顯著變化對氣溫振幅（AA）與土壤溫度振幅（As）的影響，調整土壤溫度振幅，提高降雨狀況土壤溫度預測的精度；d.？組合以上方法，土壤溫度預測值為？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？。938090dest_path_image001.jpg

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷少剛，卞正富，黃繼輝，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：