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第1章 农田微地形及其测量技术1

1.1 农田微地形定义及评价指标1

1.2 农田微地形测量技术2

1.2.1 农田微地形水准测量技术2

1.2.2 农田微地形全球定位（GPS）系统测量技术5

1.2.3 水准仪与GPS测量结果对比分析8

1.2.4 结论13

1.3 适宜的高程测量网格间距的确定14

1.3.1 田间试验与分析方法14

1.3.2 测量网格对田面微地形空间分布状况的影响15

1.3.3 土地精平施工测量网格间距的适宜性分析16

1.3.4 结论19

第2章 农田微地形时空变异特性21

2.1 农田微地形空间分布特性22

2.1.1 基础数据与分析方法22

2.1.2 田面相对高程统计特征分析23

2.1.3 田面相对高程空间结构分析25

2.1.4 田块参数与田面相对高程空间变异特征参数间的相关性26

2.1.5 田面相对高程空间变异特征参数的确定28

2.1.6 结论29

2.2 农田微地形时间变异特性30

2.2.1 田间试验30

2.2.2 田面相对高程统计特征值时间变异性30

2.2.3 田面微地形空间分布时间变异性33

2.2.4 田块规格对田面微地形时空变异分布状况的影响34

2.3 结论35

第3章 农田微地形模拟方法36

3.1 数值模拟获得农田微地形空间分布36

3.1.1 基于Monte-Carlo方法随机生成田面相对高程37

3.1.2 随机生成的田面相对高程物理属性修正38

3.2 农田微地形空间分布的最小样本容量41

3.2.1 畦灌性能指标统计特征值与农田微地形空间分布的样本容量间关系42

3.2.2 农田微地形空间分布最小样本容量的确定46

3.3 农田微地形模拟方法的验证48

3.4 结论51

第4章 农田微地形对地面灌溉性能的影响52

4.1 地面灌溉性能评价指标52

4.1.1 灌溉效率53

4.1.2 灌溉均匀度54

4.1.3 储水效率54

4.1.4 灌溉性能指标与灌水深度和作物需水量间的关系54

4.2 农田微地形对地面灌溉性能影响的田间试验分析56

4.2.1 田间畦灌试验56

4.2.2 微地形对畦田水流推进与消退的影响56

4.2.3 微地形对畦田入渗水深分布的影响57

4.2.4 微地形对畦灌系统性能的影响58

4.3 农田微地形对地面灌溉性能影响的数值模拟分析59

4.3.1 基于微地形随机模拟和灌溉模拟的畦灌数值模拟评价方法田间验证60

4.3.2 畦灌性能评价数值模拟试验设计76

4.3.3 微地形起伏幅度对畦灌性能影响的模拟分析76

4.3.4 微地形起伏位置空间分布差异对畦灌性能影响的模拟分析79

4.3.5 微地形空间变异对畦灌性能影响的模拟分析83

4.4 结论86

第5章 激光控制土地精细平整设备及其产业化开发87

5.1 激光控制土地精细平整原理与方法87

5.1.1 平地原理87

5.1.2 激光发射器的光学原理87

5.1.3 激光接收器的光学原理89

5.1.4 液压系统原理94

5.1.5 平地作业方法95

5.2 激光控制土地精细平整设备97

5.3 国产激光控制土地精细平整设备产业化开发104

5.3.1 国产激光发射器104

5.3.2 国产激光接收器105

5.3.3 国产激光控制器109

5.3.4 国产液压系统112

5.3.5 国产平地铲115

5.4 结论119

第6章 农田土地精细平整工程设计与施工121

6.1 农田土地平整状况评估方法121

6.1.1 田块地形数理统计评估121

6.1.2 概率统计分析122

6.1.3 地形图绘制与地形属性评估123

6.1.4 Kriging插值算法126

6.1.5 反距离（IDP）加权插值算法128

6.1.6 不规则三角网（TIN）插值算法129

6.2 土地精细平整工程设计原则与方法129

6.2.1 设计原则129

6.2.2 设计方法130

6.3 土地精细平整工程机械施工方案选择136

6.3.1 传统土地平整土方调配算法136

6.3.2 土地精细平整施工方案理论算法137

6.3.3 土地精细平整施工方案经验算法139

6.4 农田土地精细平整辅助决策支持系统开发141

6.4.1 系统框架构建141

6.4.2 人工交互界面145

6.4.3 农田土地平整辅助决策支持系统应用146

6.5 农田土地精细平整工程施工158

6.5.1 施工机械选择158

6.5.2 土地平整施工作业159

6.6 农田土地精细平整工程评估160

6.6.1 土地平整与改善度评估160

6.6.2 成本费用与施工效率评估162

第7章 激光控制土地精细平整技术应用164

7.1 激光控制平地技术在国内的应用发展过程164

7.2 激光控制土地精细平整技术规模化应用效果评价——山东166

7.2.1 应用状况166

7.2.2 土地精平效果分析168

7.2.3 土地精平作业效率分析169

7.2.4 土地精平经济性能分析170

7.3 激光控制土地精细平整技术示范应用效果评价——新疆兵团171

7.3.1 示范区基本状况171

7.3.2 示范区土地平整作业176

7.3.3 示范区土地精平效果分析177

7.3.4 示范区土地精平作业效率分析178

7.3.5 示范区激光控制平地技术经济性能分析179

7.4 激光控制平地节水技术优势分析184

7.4.1 田间灌溉技术形式及节水效果184

7.4.2 不同节水灌溉技术形式的投入分析185

7.4.3 激光控制平地技术应用模式185