[00803151]黑龙江省半干旱区水土资源时空分布规律及高效利用研究

所属领域农业工程、水利工程、管理科学与工程。黑龙江省半干旱区水土资源时空分布规律研究(1)水土资源综合评价。采用水匮乏指数(WPI)与GIS技术评价水资源安全等级及空间分布；提出土壤质量评价的基于实码加速遗传算法(RAGA)的逻辑斯谛(LOG)模型。(2)水土资源动态变化规律研究。运用BP神经网络(BP-ANN)模拟降水量动态变化；提出地下水预测的基于粒子群优化(PSO)的灰色模型；提出耕地面积预测的小波随机耦合模型。(3)水土资源多时间尺度特性与空间变异规律分析。提出基于Morlet函数的离散小波变换技术分析降水量、径流量及耕地面积的多时间尺度变化特性；运用地统计学方法分析耕层土壤水分的空间变异结构；采用Kriging插值技术结合GIS技术对土壤水分进行空间局部估计。揭示了水土资源多时间尺度周期性变化规律及空间变异结构与分布规律。(4)水土资源综合承载力评价。建立了基于驱动力-压力-状态-影响-响应模型(DPSIR)的水土资源可持续承载评价指标体系；构建了水土资源综合承载力评价的RAGA-PPE模型，提出了区域水土资源综合承载力提高措施。黑龙江省半干旱区水土资源高效利用研究(1)节水灌溉技术综合效益评价研究。构建了半干旱区节水灌溉技术综合效益评价指标体系；采用改进的层次分析(AHP)、参数投影寻踪等技术评价了农户小尺度和区域大尺度的节水灌溉效益，提出了黑龙江省半干旱区不同尺度下的最优节水灌溉技术模式。(2)半干旱区灌区优化配水研究。建立了基于自由搜索(FS)算法的灌区优化配水模型，提出了半干旱区典型灌区最优配水方案。(3)精准灌溉管理分区研究。提出适于不同土壤水分空间分布的数值法和直观判图法两种精准灌溉管理分区技术，结合GIS技术绘制了区域精准灌溉管理分区空间分布图。(4)水稻非充分灌溉试验研究。通过非充分灌溉条件下的水稻栽培试验研究，揭示了非充分灌溉对水稻需水规律、生理生态及水分生产函数的影响规律，提出了半干旱区水稻非充分灌溉的土壤水分最优调控方案。(5)种植结构调整及水资源优化配置研究。构建了基于复杂适应系统(CAS)的水资源优化配置仿真模型，采用系统协调度评价水资源优化配置结果，提出了农业水资源系统协调度最佳的种植结构调整方案。特点(1)理论与实践相结合，以水土资源时空分布规律研究为理论基础，指导水土资源高效利用技术实践研究，机理明确，应用性强。(2)研究方法先进，采用群智能算法、数学模型、GIS等现代数据处理方法定量研究，成果具有较强的可操作性和推广性。应用推广发表学术论文49篇，被SCI、EI、ISTP收录27篇，文章总计被引用113次。出版学术专著3部。研究成果获得黑龙江省自然科学技术学术成果三等奖1项，获得黑龙江省优秀硕士学位论文1项。