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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