文档介绍：第 27 卷第 6 期地球科学进展 Vol. 27 No. 6
年月
2012 6 ADVANCES IN EARTH SCIENCE Jun. ,2012
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张添黄春林沈焕锋. 土壤水分对土壤参数的敏感性及其参数优化方法研究 J . 地球科学进展 2012 27 6 678-685. Zhang Tian Huang
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Chunlin Shen Huanfeng. Sensitivity and parameters optimization method of soil parameters to soil moisture mon land model J . Advances in Earth
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Science 2012 27 6 678-685.
土壤水分对土壤参数的敏感性及其
参数优化方法研究*
张添1,2 ,黄春林2* ,沈焕锋1
1. 武汉大学资源与环境科学学院,湖北武汉 430079
2. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000
摘要利用 2008 年 1 月 1 日至 2009 年 9 月 31 日黑河流域阿柔冻融观测站的气象和土壤水分数
据,mon Land Model,CoLM 模拟的
土壤水分对土壤质地砂土和黏土的敏感性,进而采用 SCE-UA 参数优化算法分别优化土壤质地
和土壤水力参数,分析不同优化策略对土壤水分模拟结果的影响。研究结果表明,浅层土壤水分对
土壤质地较为敏感,敏感性系数达到了 0. 45 以上,并且砂土含量对土壤水分的影响更为显著利用
SCE-UA 算法优化土壤质地或土壤水力参数都可以有效地提高土壤水分的模拟精度,优化土壤水
力参数易产生“异参同效”现象,而优化土壤质地能够使土壤水力参数的取值范围更加合理。
关键词土壤质地土壤水力参数土壤水分敏感性分析 SCE-UA 算法
中图分类号 P349 文献标志码 A 文章编号 1001-8166 2012 06-0678-08
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土壤质地样本之间的关系等 5 和 6 研
引言 Fare Farouki
1 究表明土壤饱和导水率是土壤水分运动的重要参数,
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土壤水分是陆地—大气相互作用的关键变量并且也与土壤质地有关。目前在各类陆面过程和水
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它影响着地表的能量分配、径流、辐射平衡等在气文模型中的土壤质地数据基本都是采用各种土壤数
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1 , 7 8
象、水文、农业等诸多领域都扮演着重要的角色。据集如 BATS 数据集、FAO 数据集和 STATSGO
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随着陆面过程和水文模型的不断发展已经可以模数据集等。但是由于土壤空间的高度异质性仅
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拟土壤水分的连续变化。但是模型模拟的精度很仅依靠土壤数据集的分类来代表不同区域上的土壤
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大程度上受限于模型参数的准确性。质地往往是粗糙、不恰当的 10 11 。
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在陆面过程和水文模型中土壤水分的估算需要关于陆面、水文模型的敏感性及参数优化方法
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许多土壤水力参数如土壤孔隙率、导水率、导热率已经得到了广泛的研究常用的敏感