| 摘要 | 第2-4页 |
| Abstract | 第4-7页 |
| 第一章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第14-23页 |
| 1.2.1 土壤水分遥感监测 | 第14-18页 |
| 1.2.2 土壤水分数值模拟模型 | 第18-20页 |
| 1.2.3 土壤水分数据同化 | 第20-22页 |
| 1.2.4 研究评述 | 第22-23页 |
| 1.3 研究内容和技术路线 | 第23-25页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第23页 |
| 1.3.2 研究方法 | 第23-24页 |
| 1.3.3 技术路线 | 第24-25页 |
| 1.4 论文的组织结构 | 第25-26页 |
| 1.5 本文的特色与创新 | 第26-29页 |
| 第二章 研究区概况和数据采集 | 第29-47页 |
| 2.1 研究区概况 | 第29-31页 |
| 2.1.1 地理位置 | 第29页 |
| 2.1.2 气候特征 | 第29-30页 |
| 2.1.3 地形地貌 | 第30页 |
| 2.1.4 植被和土壤 | 第30-31页 |
| 2.1.5 水文特征 | 第31页 |
| 2.2 地面数据的采集与获取 | 第31-36页 |
| 2.2.1 气象数据 | 第32页 |
| 2.2.2 土壤数据 | 第32-35页 |
| 2.2.3 地下水数据 | 第35-36页 |
| 2.3 遥感影像数据的获取与预处理 | 第36-45页 |
| 2.3.1 Landsat 8 数据获取与预处理 | 第36-40页 |
| 2.3.2 Sentinel-1A数据获取与预处理 | 第40-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-47页 |
| 第三章 实测土壤水分时空变化及影响因子建模 | 第47-65页 |
| 3.1 土壤水分特征分析 | 第47-51页 |
| 3.1.1 土壤水分的描述性统计分析 | 第47-48页 |
| 3.1.2 土壤水分空间变异分析 | 第48-49页 |
| 3.1.3 土壤水分空间变化规律 | 第49-51页 |
| 3.2 土壤水分与土壤理化性质的关联性分析 | 第51-59页 |
| 3.2.1 土壤水分与土壤机械组成的关系 | 第51-54页 |
| 3.2.2 土壤水分与pH值的关系 | 第54-56页 |
| 3.2.3 土壤水分与容重的关系 | 第56-59页 |
| 3.3 土壤水分与地形因子的关联性分析 | 第59-60页 |
| 3.3.1 DEM数据获取以及地形因子提取 | 第59页 |
| 3.3.2 土壤水分与地形因子的相关性关系 | 第59-60页 |
| 3.4 土壤水分与各因子的重要性分析 | 第60-62页 |
| 3.4.1 随机森林模型构建以及精度验证 | 第60-61页 |
| 3.4.2 变量重要性 | 第61-62页 |
| 3.5 小结 | 第62-65页 |
| 第四章 基于遥感反演的土壤水分季节变化分析 | 第65-89页 |
| 4.1 土壤水分光学遥感模型原理 | 第65-69页 |
| 4.1.1 NDVI反演算法 | 第65-66页 |
| 4.1.2 地表温度反演算法 | 第66-67页 |
| 4.1.3 温度植被干旱指数TVDI | 第67-69页 |
| 4.2 土壤水分光学遥感监测模型构建及水分反演 | 第69-75页 |
| 4.2.1 Ts-NDVI特征空间的构建 | 第69-71页 |
| 4.2.2 TVDI空间分布 | 第71-72页 |
| 4.2.3 TVDI模型验证与分析 | 第72-74页 |
| 4.2.4 土壤水分反演 | 第74-75页 |
| 4.3 土壤水分微波遥感模型 | 第75-78页 |
| 4.3.1 地表参数 | 第75-77页 |
| 4.3.2 微波地表散射模型 | 第77-78页 |
| 4.4 基于AIEM的土壤水分反演模型研究 | 第78-86页 |
| 4.4.1 后向散射模型的建立 | 第78-80页 |
| 4.4.1.1 土壤水分含量对后向散射系数的影响分析 | 第78-79页 |
| 4.4.1.2 地表粗糙度对后向散射系数的影响分析 | 第79-80页 |
| 4.4.1.3 后向散射模型的建立 | 第80页 |
| 4.4.2 地表粗糙度模型的建立 | 第80-81页 |
| 4.4.3 土壤水分反演模型的建立与验证 | 第81-86页 |
| 4.4.3.1 模型建立 | 第81页 |
| 4.4.3.2 土壤水分反演与验证 | 第81-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-89页 |
| 第五章 土壤水分运移参数的测定及变化特征分析 | 第89-103页 |
| 5.1 土壤水分特征曲线的测定和拟合 | 第90-96页 |
| 5.1.1 土壤水分特征曲线的测定 | 第90-92页 |
| 5.1.2 土壤水分特征曲线的拟合 | 第92页 |
| 5.1.3 RETC软件对土壤水分特征曲线的VG模型参数求解 | 第92-96页 |
| 5.2 容水度的计算与分析 | 第96-98页 |
| 5.3 非饱和土壤水分扩散率的测定 | 第98-101页 |
| 5.3.1 试验方法 | 第98页 |
| 5.3.2 试验装置 | 第98页 |
| 5.3.3 试验步骤 | 第98-99页 |
| 5.3.4 不同深度土壤D(θ)~θ 拟合曲线分析 | 第99-101页 |
| 5.4 土壤非饱和导水率的测定 | 第101-102页 |
| 5.4.1 方法原理 | 第101页 |
| 5.4.2 土壤非饱和导水率模型的确定 | 第101-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 第六章 非饱和带土壤水分时间动态模拟 | 第103-121页 |
| 6.1 HYDRUS-1D模型运行的原理 | 第103-104页 |
| 6.1.1 土壤水分运动基本方程 | 第103-104页 |
| 6.1.2 土壤水分运动参数 | 第104页 |
| 6.2 模型模拟条件 | 第104-108页 |
| 6.2.1 模型离散化 | 第104-105页 |
| 6.2.1.1 空间离散 | 第104-105页 |
| 6.2.1.2 时间离散 | 第105页 |
| 6.2.2 模型初始条件设置 | 第105-106页 |
| 6.2.3 模型边界条件设置 | 第106-107页 |
| 6.2.4 气象参数 | 第107-108页 |
| 6.3 模型参数敏感性分析 | 第108-109页 |
| 6.4 模型校正和验证 | 第109-114页 |
| 6.4.1 模型校正 | 第109-113页 |
| 6.4.2 模型验证 | 第113-114页 |
| 6.5 土壤水分运动分析 | 第114-120页 |
| 6.5.1 土壤体积含水量变化规律 | 第114-116页 |
| 6.5.2 不同深度土壤水分通量变化特征 | 第116-120页 |
| 6.6 本章小结 | 第120-121页 |
| 第七章 渭库荒漠过渡区土壤水分同化实验研究 | 第121-131页 |
| 7.1 集合卡尔曼滤波算法原理 | 第121-122页 |
| 7.2 同化数据和同化试验方案 | 第122-123页 |
| 7.2.1 同化数据 | 第122-123页 |
| 7.2.2 实验方案 | 第123页 |
| 7.3 结果与分析 | 第123-129页 |
| 7.3.1 模型自由运行结果分析 | 第123-124页 |
| 7.3.2 数据同化后模拟结果对比 | 第124页 |
| 7.3.3 单点同化实验结果分析 | 第124-129页 |
| 7.4 本章小结 | 第129-131页 |
| 第八章 结论和展望 | 第131-135页 |
| 8.1 结论 | 第131-132页 |
| 8.2 展望 | 第132-135页 |
| 参考文献 | 第135-147页 |
| 博士期间参与导师项目及发表论文情况 | 第147-149页 |
| 致谢 | 第149-151页 |
