基于多元信息融合的作物需水研究态势科学计量与实例分析

发布时间：2020-04-14 16:59

【摘要】：随着当今学术知识多元化和信息技术的快速发展,信息以爆炸的形式增长,不断推动学科交叉速度。科学工作者为了在海量的信息中发现隐藏的有序的规律,开始采用科学计量学和信息可视化技术去挖掘这些隐藏的信息。本研究将采用宏观与微观、定性与定量相结合的研究方式,在宏观分析中利用科学计量学、信息可视化技术探究作物需水研究领域的发展现状,旨为探究作物需水研究领域的科学合作规律和研究主题的演化规律。从微观分析层面,基于作物需水研究领域中的需水量与缺水量特征,对河北省保定市的主要作物灌溉分配制度等问题进行实证研究,获取现阶段作物需水量分布规律,摸清农业水资源应用中存在的水资源浪费等问题,为河北省保定市主要作物在不同时期制定合理的灌溉水量提供参考;从作物需水研究领域的未来发展方向出发,对优化保定市农业灌溉系统、合理利用已开发的水资源、维持生态环境的平衡等方面提出对策与建议。研究发现:(1)在作物需水领域研究中,通过数理统计分析的方法,发现我国文献数量增长趋势方面已进入到了献数量增长稳定阶段,而国际上相关文献数量仍然处于快速增长阶段。活跃的高产机构具有高的学术影响力,然而在国家合作网络和机构合作网络中不同节点之间的关系表现十分复杂,合作节点之间连接十分紧密,每个节点都与多个节点有联系,并且在作者合作中呈现出由早期的小团体合作模式向着良好的网络链接式的合作模式,这更有利于作物需水领域的快速、稳步的发展。(2)在从全方位、多层次、多角度对作物需水研究领域进行研究后,发现该研究领域的研究主题呈现多元化发展。研究主题由“海水养殖废水灌溉”逐渐发展成了基于反射率的作物系数、蓝色水用量分析、灌溉分配制度、土壤含水量、作物生产、动态全球植被模型、需水量等研究主题,并且预测出基于反射率的作物系数和动态全球植被模型两个主题不仅是当前的研究热点问题,在未来也将会产生持续的影响。这些研究主题主要侧重于作物需水研究的实际方法和技术应用层面,较少有提出新的研究理论和新的研究思想。(3)聚焦河北省保定市,对识别出的研究前沿主题“灌溉分配制度”进行实证分析。在保定市1985-2016年的作物需水量数据的基础上,通过突变检验分析发现冬小麦需水量的突变集中在2007年以后,而棉花和夏玉米的突变时期则是在2011年左右,该时期正是该研究领域中生物新技术和新的诱变技术迅猛发展的时期,在作物改良以及之后的生产中有较为广泛的应用,并极大地提高了农作物资源创新和品种选育的技术水平。在作物有效降雨量方面,由于冬小麦有越冬性,且生育期时间大多集中在降水较少的时期,所以有效降雨量明显低于棉花和夏玉米。由于作物的需水量均大于有效降雨量,所以缺水量均为正值。但近5年棉花和夏玉米的缺水量逐年减少,相较之下冬小麦的缺水形势更为严峻。(4)在加强保定市生态环境建设中,需要全方位的多视角的去探究,仅仅在“灌溉分配制度”主题下对作物需水量和缺水量特征进行研究是不够的,保定市或其他水资源短缺地区应当积极引进这些前沿主题中的新思想、新理念、新方法,充分借鉴吸收这些研究前沿知识,如利用“动态全球植被模型”对在中长期气候环境变化下的生态系统结构和组成成分进行研究,以探究植被参数随时间变化趋势和空间分布等。这样可以优化农业灌溉系统,有利于其农业灌溉用水的合理配置,有利于地区水资源开发保护,有利于地区维持生态环境的平衡。
【图文】：

GenerateGoogleEarthMaps界面设置Fig.2.1GenerateGoogleEarthMapsinterfacesettings

图 2.2 Google Fusion tables 界面设置Fig. 2.2 Google Fusion tables interface setting本文研究过程中所使用的共引分析、引作者合作网络等研究方法的原理，并指明确了本文数据主要来源以及本文研究和谷歌公司开发的 google fusion table 软
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S311

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本文编号：2627507