地理资源

1 引言我国是一个水旱灾害频繁，水资源时空分布极不均衡，人均水资源贫乏，且面临水资源短缺、水质污染、环境恶化等许多水问题挑战的国家。因此，寻找区域水资源高效利用的方法，使整个国民经济协调、快速、稳定发展，己被社会特别是学术界所关注[1]。小流域是区域水资源管理的“分子”，是区域水资源管理的最佳单元[2]。小流域尺度水资源管理与分配的研究，是宏观尺度水资源管理的重要理论基础。近年来，小流域尺度水资源管理的研究正在起步。2000年召开的第10届世界水大会把流域水资源综合管理列为四大议题之一；全球水伙伴也把流域尺度的水资源综合管理作为其推动各国水资源可持续利用的主要方法[3]。对于一个小流域（闭合的集水单元）来说，降雨是水资源的补给源。降雨经地表分配以后，转化为地表径流、土壤水、地下水等形式。当有足够的降水、土壤水、地表径流等野外观测数据时，就可以结合数字高程图（DEM）和土地利用图进行小流域水分空间预测研究，建立土壤水和主要环境因子的多元回归模型，预测土壤水分空间分布[4]，为小流域水资源管理提供科学依据。例如，Wilson[5]利用地形图和其它空间特征与平均湿度指数(wetness index)的关系，在澳大利亚东南部和新西兰北部的一些小流域建立了土壤水时空分布预测的多元线性回归模型；邱扬[4]在陕西省安塞县大南沟利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量，建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型。2 系统的设计2.1目标LMP-ENVIdata 小流域尺度水资源管理系统按降水的空间分配格局， 分为降雨、土壤聚水、输水、ENVIdata生态环境信息系统等四个测量、管理功能单元，完成小流域降水、地表径流、土壤蓄水的实时观测和数据管理。2.1管理系统组成2.1.1降雨单元降雨观测单元采用先进的激光雨滴谱仪进行测量。既可以测量降雨情况，又可以对降雨进行质的分析。激光雨滴谱仪可以监测区分下落中的毛毛雨、大雨、冰雹、雪花、雪球以及各种介于雪花和冰雹之间的降水。可以计算各种降雨类型的强度、总量、能见度，并且进行必要的分析，绘出雨滴谱图，还可以对气象雷达数据进行校正，同时，可测量降雪。测定对象最小直径达到0.16mm。主要输出数据：降雨量，降雨速度，降雨粒径大小，降雨强度，降雨等级（SYNOP/METAR），雷达校正（Z/R Ratio），能见度（MOR）。可选输出数据：风速，风向，空气温度，相对湿度观测点布设：选择不同的地形、地貌、植被类型等布设降雨观测单元。若需要研究水土流失、侵蚀机理等过程，需要研究降雨类型、雨滴粒径和速度与泥沙输移关系。2.2土壤聚水观测单元 土壤聚水观测单元采用世界上先进的基于TDR（时域反射）技术的TDR土壤墒情传感器TRIME和张力计系统，可以实现高精度快速的测量土壤水分和墒情变化。观测系统的采集器可以定时采集并记录数据，并可通过GPRS进行无线数据传输给客户或中心站，进行数据汇总。TDR传感器用以直接测量土壤的介电常数，介电常数又与土壤水分含量的多少有密切关系，土壤含水量即可通过模拟电压输出被读数系统计算并显示出来。测量时，金属波导体被用来传输TDR信号，TRIME工作时产生一个1GHz的高频电磁波，电磁波沿着波导体传输，并在探头周围产生一个电磁场。信号传输到波导体的末端后又反射回发射源。传输时间在10ps-2ns间。这种专利测量技术，使得仪器可以检测到小至3ps的时间信号。建立了时间采样的方法。从而使得土壤水分的测量变得更为准确和方便。张力计可以实现自注水功能。有各种不同长度的组合。适合多种测量的需求。可按不同的角度进行安装。土壤聚水测量单元可采用太阳能供电或交流电源直接供电。具有IP67的防水等级，很适合在野外工作。工作温度-30°C 至 +70°C。低能耗设计，人机界面友好，使用和操作也非常简单。数据校准：标准校准用于大多数标准土壤类型，可存储最多15个用户自定义校正曲线输出数据：土壤水分、土壤水势、土壤温度、土体含水量观测点布设：一般与降水观测单元配套布设。观测点深度应覆盖包气带。可同时配置空气温湿度、辐射、风速风向传感器、求算ET。系统结构图2.3 输水观测单元输水观测单元用于测量流速从低到高变化大的水流的流量，大的水流如季节性降雨或暴雨导致的大地表径流，也适合测量农田灌溉水流或高山融化的雪水水流或工业排污的水流量。排水量是指在一定时间内流过水堰的水量。一般测量流速，流速的单位是升/秒或立方米/小时。输水观测单元可在明渠端口准确测量大氛围变化的水流量，这时流出的水量因重力是自然排放的。即使流出的水量淹没30％，对测量的结果影响小于1％，淹没50％时，影响小于3％。输水观测单元有一个导流槽，导流槽的宽度和高度与堰口一样，其长度需要足够长使水流的宽度与渠道相同且水面平缓，以便进入堰口。该系统应用平缓导流槽将地表径流引入已知规格的堰口，然后采用超声波测距原理，测量通过堰口的地表径流的水位。 输水测量单元有两个超声波传感器：一个测量堰口水面的高度（垂直方向的超声测距传感器），该数据由数据采集器自动测量、记录；另一个是参照传感器（水平方向超声测距传感器），测量已知物理距离，作为因不同天气状况对超声测距传感器影响的修正。由于堰口的规格是已知的，则可以利用修正后的水位数据，根据下表得出水体流速和水流量等参数。输出数据：流速和流量观测点布设：输水观测单元布设在集水区的出口。根据地形、地貌和植被条件确定数量和地点。2.4 ENVIdata生态环境信息管理单元由野外站和中心服务器组成。野外站的记录器采用数据推送模式，将记录的数据从野外发送到服务器上。这种新设计比传统的用电话MODEM将数据发送到服务器更稳定、更可靠，费用更低。ENVIdata 服务器软件既可以作为独立的应用软件，运行在用户的服务器上；也可以运行在澳作公司安全的服务器上，为多个用户提供数据接收服务，同时帮助用户监控野外测点硬件系统的运行状态。参考文献1. 冯浩，邵明安，吴普特。黄土高原小流域雨水资源化潜力计算与评价初探[J ]。自然资源学报；2001：06（02）2. 李锦秀，肖洪浪。流域尺度土壤水研究进展[J ]。中国沙漠，2006；26（4）：536~5423. 柳长顺，陈献，乔建华。流域水资源管理研究进展[J ]。水利发展研究，2004；11：19~224. 邱扬，傅伯杰，王军等。黄土丘陵小流域土壤水分空间预测的统计模型[J]。地理研究，2001，20（6）：739~7515. Wilson D G, Western A W, Grayson R B. A terrain and data based method for generating the spatial distribution of soil moisture [J]. Advances in Water Resources ,2005 ,28 :43~54

种质资源库 产品简介 种质资源库是用于保存种质资源的专业设施，种质资源在任何时代都是无价之宝。种质资源的保存应妥善考虑安全性、可靠性、前瞻性，布局合理实用，符合环保要求，在保证安全性的前提下考虑先进性。九圃种质资源保存库按保存时间分为短期库、中期库、长期库，最长保存时间可达50+年。种质资源库功能区有：入库前处理加工区、低温冷库结构、制冷除湿系统、控制系统、种子架。入库前处理加工区：种子接纳室、清选室、薰蒸室、发芽室、干燥室、含水量测定室、包装室、临时存放室等。 技术参数 种质库类别主要技术指标主要功能及要求长期库1.贮存温度：-18℃～-10℃；2.相对湿度：≤50%；3.种子含水量：5%-7%(种质资源入库标准)；4.种子包装：密封包装；5.每份种子量：异花授粉作物3000粒以上，自花授粉作物5000粒以上；6.种子贮存寿命：20年以上；保存的种质资源为基础收集品，即每份种质样品都不一样，需经过初步农艺性状鉴定和编目登记，并保持原始种质样品的遗传完整性贮存种质材料用于种质资源的长期保存，一般不对外提供分发，仅向中期库提供繁殖用种子。入库贮藏种子需进行前处理操作，包括生活力检测、含水量测定、干燥包装等；贮藏过程需定期监测种子生活力：种质信息汇编规范并建立数据库；具有种质保存技术研究条件。中期库1.贮存温度：-4℃～4℃；2.相对湿度：≤50%；3.种子含水量：5%-7%(种质资源入库标准)；4.种子包装：各种容器均可，可以密封贮存，也可以开放贮存5.每份种子量：异花授粉作物5000粒以上，自花授粉作物10000粒以上；6.种子贮存寿命：10~20年保存种质材料为应用收集品材料，即用于提供种质分发、研究及评价鉴定。主要负责某一类物种质资源收集、鉴定评价、编目、中期保存、分发、交换和繁殖更新，以及种质信息汇编，建立种质信息数据库和信息共享平台：入库贮藏种子需进行前处理操作，包括生活力检测、含水量测定、干燥包装等：贮藏过程需定期监测种子生活力。短期库1.贮存温度：10~15℃；2.相对湿度：≤50%；3.种子含水量：10%左右；4.种子包装：密封和不密封均可；5.种子贮存寿命：3~5年。主要用于保存待鉴定评价的新收集种质资源的短期或临时保存：也可作为作物收良或研究而收集的种质材科，这类种质材科也称为工作收集品。 Download 产品结构 ? 空间结构库板厚度≥100mm，表面材：双面0.5mm烤漆彩钢板，双面不压痕，双面贴膜，蕊材：聚氨酯泡沫，比重为40kg/m3，泡沫导热系数≤0.021W/(m2*K）；吸水率≤2.2%(v/v)；防火等级：B2级，六面体。底板表面材：单面0.5mm烤漆彩钢板，单面1.5mm压花铝板。冷库门，宽*高=900*2100，配门窗电加热。 ? 控制系统1. 采用冷媒式的自动冷却调节系统；2. 温度范围：里间为-18~25℃，误差在±2℃内；3. 采用镀锌钢板绝缘配电箱，内有短路、漏电等过保设备，7英寸的操作触控屏幕，操作模式为中文简体，温控制采用PID控制执行；4. 采用单片机控制系统，8路的12位AD采样，4路的终端设备反馈信号，6路的备用终端设备供电，7路终端设备控制；集中智能控制室内的温度控制参数的传感器，无需其他控制系统配合，便于用户快速更换处理故障；5. 控制系统搭载嵌入式linux系统，带128G硬盘，支持数字摄像头，定时拍照存储，支持TF卡/SD卡，支持以太网，支持图形用户界面GUI，支持EXT4/NFS/FAT32格式的文件系统；6. 温度参数存储于单片机控制系统，能够查看长达1年内的温度的历史记录，8000笔记录，1G记忆容量，并可用USB存储介质直接下载；7. 执行现况显示、控制参数设定及其历史记录、警报记录； ? 制冷系统1. 冷煤机组● 制冷机组包含美国谷轮冷冻涡旋压缩机，压缩机功率≥2P/1.47Kw；● 制冷剂采用环保冷媒R404a；● 电磁阀、膨胀阀、干燥过滤器等配件均采用美国丹佛斯；● 风机等配件采用国内外知名品牌；2. 冷风机● 单侧出风冷风机，翅片间距5mm，换热面积大等于40平方；● 采用3个6级电机，电机电压220V，每个电机功率88W；● 配3根化霜电加热，电压380V，总计功率6kW； ? 除湿系统采用稳定的除湿系统，将库内的相对湿度控制在50%左右，具体根据种子库的类型选择相应的湿度控制范围，已保证种子安全贮藏。 ? 种子架采用移动式密集种子架，种子架包括架体和种子筐两部分。种子架架体的基本单元设为节，由节组成列。进出存放种子通道宽为1000~1200mm,密集种子架之间存放种子的通道宽为1500~2000mm。长期库架体每节推荐规格：685mmx600mmx3500mm,设35层，种子筐规格为635mmx590mmx75mm。中期库架体每节规格和种子筐规格可参照长期库，以上规格仅供参考。实际制作由制作方根据实际情况进行设计制作，在此基础上，根据冷库实际尺寸，进行种子架挂列和架体节数，列数的计算。 合作用户 应用案例

奥地利成像雨滴谱仪2DVD产品简介奥地利JOANNEUM公司生产的成像雨滴谱仪（型号：2DVD_OP_2009）是国际上先进的降水粒子测量设备，此设备可以实时测量单个降水粒子的大小、形状、聚合状态、取向和降落速度等。降水粒子种类包括雨、雪、雹等。通过设备软件，可以计算降水率、降水量和降水粒子谱等。2DVD成像雨滴谱仪观测得到的数据是研究大气降水过程的关键要素，也是标定云雷达、降水雷达的重要工具。 设备实景图及典型观测结果展示产品特点全自动实时测量所有类型降水粒子；全自动记录单个降水粒子大小、形状、聚合状态、取向和降落速度等；功能输出降水率、降水总量和降水粒子谱等；评估单个降水粒子相态组成(固态、液态、融化、冰冻等)；粒子分辨能力0.17 mm；采样频率高至18 μs。 测量原理及设备组成 应用领域 气象与环境 无线通信 工业应用 标校天气雷达系统天气预报模式改进人工降雨研究灌溉与水资源利用研究降水土壤侵蚀研究航空预警与管制预测降水对信号的衰减降水类型与电波偏振关系依据降水类型调整电波信道研究降水类型对电波的影响测试喷雾喷嘴灌溉系统效率监测 产品主要技术参数参数及型号/Specifications2DVD(主机)粒子探测种类/Precipitation Type雨滴、雪花、冰雹等液态和固态降水粒子Rain drops, Hailstones or Snowflakes et al.粒子探测范围/Precipitation Range0.2mm-8mm像素数量/Camera512 Pixel水平分辨率/Horizontal Resolution0.18mm垂直分辨率/Vertical Resolution0.2mm (粒子下落速度veloc. 10 m/s)垂直速度范围/Vertical Velocity Range0-10 m/s垂直速度精度/Vertical Velocity AccuracyErr 4 % @ Veloc 10 m/s采样空间/Sampling Area100 x 100 mm2积分时间/Integration Time15s-12h供电及功耗/Power Supply100-240 V，50/60 Hz，~700W(包括加热功耗~300W)尺寸和重量/Dimmension & Weight850mm(L)x850mm(W)x200mm(H), ~80kg