草庐IT

土壤水分特征参数估计（soil water characteristic）

帅杰 2023-03-28 原文

引言

土壤水分特征是水文学研究的重点，在作物模型中也是计算土壤水平衡不可或缺的参数。研究中一般用水分特征曲线来反映土壤的持水特征，渗透特征曲线可以反映土壤渗透特征。
这里面有几个主要的参数

  • 永久萎蔫点（土壤水势约为-1500kp）
  • 最大田间持水量（土壤水势约为-33kp）
  • 饱和含水量（土壤水势为0kp）
  • 饱和渗透率（mm/h）

美国农业局研发的软件 soil water characteristic可以根据土壤的质地（砂粒、粘粒、有机质、土壤容重、碎石子含量、盐浓度）来估算土壤水分特征参数。

软件界面

本文基于说明文档里的参数计算基于python实现了土壤特征参数的估算以便于程序化的应用，由于盐含量的没看太多，本程序没有考虑盐含量的影响

代码

import numpy as np
def soil_data(s, c, om, b=1.37, Rw=0):
    """
    author: Shuai-jie Shen 沈帅杰
    CSDN: https://blog.csdn.net/weixin_45452300
    公众号: AgBioIT
    简书: https://www.jianshu.com/u/340aa9a27181
    输入参数包括砂粒s、粘粒c、有机质含量om，土壤容重b和碎石子含量Rw(可选)
    输出为永久萎蔫点pwp、田间持水量fc_v、饱和含水量sat_v、饱和最大渗透率Kb(mm/h)
    """
    s = s  # sand % (0-100)
    c = c  # clay % (0-100)
    om = om # organic matter % (0-100)
    b = b  # bulk g/cm3 (0-100)
    Rw = Rw  # gravel weight rate (0-1)
    # 永久萎蔫点 PWP文中θ1500
    pwp = 1.14*(-0.00024*s+0.00487*c+0.006*om+0.00005*s*om-0.00013*c*om+0.0000068*s*c+0.031)-0.02
    # 田间持水量 FC 文中θ33
    o33 = -0.00251*s+0.00195*c+0.011*om+0.00006*s*om-0.00027*c*om+0.0000452*s*c+0.299
    fc = o33+1.283*o33*o33-0.374*o33-0.015
    # 饱和含水量-FC  θ（S-33）
    s_33 = 1.636*(0.00278*s+0.00034*c+0.022*om-0.00018*s*om-0.00027*c*om-0.0000584*s*c+0.078)-0.107
    # 饱和含水量
    sat = fc+s_33-0.00097*s+0.043
    # 校正后田间持水量与饱和含水量
    pn = 2.65*(1-sat)
    df = b/pn
    if df<0.9:
        df=0.9
    elif df>1.3:
        df=1.3
    pdf = pn*df
    # 校正过的田间持水量
    fc_v = fc-0.2*(fc+s_33-0.00097*s+0.043-(1-pdf/2.65))
    # 校正后饱和含水量
    sat_v = 1-(pdf/2.65)

    # 饱和导水率mm/h
    y = (np.log(fc_v) - np.log(pwp))/(np.log(1500) - np.log(33))
    Ks = 1930*(sat_v - fc_v)**(3 - y)
    # gravel校正导水率
    a = b/2.65
    kb_ks = (1-Rw)/(1-Rw*(1-3*a/2))
    Kb = kb_ks*Ks
    return [pwp, fc_v, sat_v, Kb]

soil_data(20,20,2.5,1.37,0.0)

结果
[0.1365448, 0.3210563234370656, 0.4830188679245282, 12.32810667755292]

软件的option里可以换单位，结果与软件有微小差异，可能是计算时保留小数位数不同所致。

characteristic水分饱和含水section

有关土壤水分特征参数估计（soil water characteristic）的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - 如何在 ruby​​ 中使用两个参数异步运行 exe？ - 2

    exe应该在我打开页面时运行。异步进程需要运行。有什么方法可以在ruby​​中使用两个参数异步运行exe吗？我已经尝试过ruby​​命令-system()、exec()但它正在等待过程完成。我需要用参数启动exe，无需等待进程完成是否有任何ruby​​gems会支持我的问题？ 最佳答案 您可以使用Process.spawn和Process.wait2:pid=Process.spawn'your.exe','--option'#Later...pid,status=Process.wait2pid您的程序将作为解释器的子进程执行。除

  2. ruby - RSpec - 使用测试替身作为 block 参数 - 2

    我有一些Ruby代码，如下所示:Something.createdo|x|x.foo=barend我想编写一个测试，它使用double代替block参数x，这样我就可以调用:x_double.should_receive(:foo).with("whatever").这可能吗？ 最佳答案 specify'something'dox=doublex.should_receive(:foo=).with("whatever")Something.should_receive(:create).and_yield(x)#callthere

  3. ruby - 如何在 Ruby 中拆分参数字符串 Bash 样式？ - 2

    我正在为一个项目制作一个简单的shell，我希望像在Bash中一样解析参数字符串。foobar"helloworld"fooz应该变成:["foo","bar","helloworld","fooz"]等等。到目前为止，我一直在使用CSV::parse_line，将列分隔符设置为""和.compact输出。问题是我现在必须选择是要支持单引号还是双引号。CSV不支持超过一个分隔符。Python有一个名为shlex的模块:>>>shlex.split("Test'helloworld'foo")['Test','helloworld','foo']>>>shlex.split('Test"

  4. ruby - 检查方法参数的类型 - 2

    我不确定传递给方法的对象的类型是否正确。我可能会将一个字符串传递给一个只能处理整数的函数。某种运行时保证怎么样？我看不到比以下更好的选择:defsomeFixNumMangler(input)raise"wrongtype:integerrequired"unlessinput.class==FixNumother_stuffend有更好的选择吗？ 最佳答案 使用Kernel#Integer在使用之前转换输入的方法。当无法以任何合理的方式将输入转换为整数时，它将引发ArgumentError。defmy_method(number)

  5. ruby-on-rails - 在默认方法参数中使用 .reverse_merge 或 .merge - 2

    两者都可以defsetup(options={})options.reverse_merge:size=>25,:velocity=>10end和defsetup(options={}){:size=>25,:velocity=>10}.merge(options)end在方法的参数中分配默认值。问题是:哪个更好？您更愿意使用哪一个？在性能、代码可读性或其他方面有什么不同吗？编辑:我无意中添加了bang(!)...并不是要询问nobang方法与bang方法之间的区别 最佳答案 我倾向于使用reverse_merge方法:option

  6. ruby - 如何根据特征实现 FactoryGirl 的条件行为 - 2

    我有一个用户工厂。我希望默认情况下确认用户。但是鉴于unconfirmed特征，我不希望它们被确认。虽然我有一个基于实现细节而不是抽象的工作实现，但我想知道如何正确地做到这一点。factory:userdoafter(:create)do|user,evaluator|#unwantedimplementationdetailshereunlessFactoryGirl.factories[:user].defined_traits.map(&:name).include?(:unconfirmed)user.confirm!endendtrait:unconfirmeddoenden

  7. ruby - 定义方法参数的条件 - 2

    我有一个只接受一个参数的方法:defmy_method(number)end如果使用number调用方法，我该如何引发错误？？通常，我如何定义方法参数的条件？比如我想在调用的时候报错:my_method(1) 最佳答案 您可以添加guard在函数的开头，如果参数无效则引发异常。例如:defmy_method(number)failArgumentError,"Inputshouldbegreaterthanorequalto2"ifnumbereputse.messageend#=>Inputshouldbegreaterthano

  8. ruby - rails 3 redirect_to 将参数传递给命名路由 - 2

    我没有找到太多关于如何执行此操作的信息，尽管有很多关于如何使用像这样的redirect_to将参数传递给重定向的建议:action=>'something',:controller=>'something'在我的应用程序中，我在路由文件中有以下内容match'profile'=>'User#show'我的表演Action是这样的defshow@user=User.find(params[:user])@title=@user.first_nameend重定向发生在同一个用户Controller中，就像这样defregister@title="Registration"@user=Use

  9. ruby - 字符串文字中的转义状态作为 `String#tr` 的参数 - 2

    对于作为String#tr参数的单引号字符串文字中反斜杠的转义状态，我觉得有些神秘。你能解释一下下面三个例子之间的对比吗？我特别不明白第二个。为了避免复杂化，我在这里使用了'd'，在双引号中转义时不会改变含义("\d"="d")。'\\'.tr('\\','x')#=>"x"'\\'.tr('\\d','x')#=>"\\"'\\'.tr('\\\d','x')#=>"x" 最佳答案 在tr中转义tr的第一个参数非常类似于正则表达式中的括号字符分组。您可以在表达式的开头使用^来否定匹配(替换任何不匹配的内容)并使用例如a-f来匹配一

  10. ruby-on-rails - 如何生成传递一些自定义参数的 `link_to` URL？ - 2

    我正在使用RubyonRails3.0.9，我想生成一个传递一些自定义参数的link_toURL。也就是说，有一个articles_path(www.my_web_site_name.com/articles)我想生成如下内容:link_to'Samplelinktitle',...#HereIshouldimplementthecode#=>'http://www.my_web_site_name.com/articles?param1=value1¶m2=value2&...我如何编写link_to语句“alàRubyonRailsWay”以实现该目的？如果我想通过传递一些

随机推荐