农田表面在大尺度表现为沟垄分布的周期性变异特征，为定向粗糙度；在小尺度上表现为不同颗粒团聚体的非定向空间分布，为随机粗糙度。翻耕过的农田表面泛指小尺度的随机粗糙度和周期性的定向粗糙度两者的叠加的特征，未翻耕过的农田表面只表现为小尺度的随机粗糙度特征。通过分析自然状态下翻耕前小尺度的农田随机粗糙度特征和翻耕后大尺度的周期性特征，利用基尔霍夫理论分析了高斯分布及指数分布下随机粗糙地表的高度分布状况，模拟了自然农田粗糙表面及叠加了随机粗糙特征的周期性农田沟垄结构，实现了在不同的粗糙度参数和周期性参数下对不同类型的真实农田地表的模拟。用户可根据设定的表面粗糙度参数及沟垄周期参数模拟自然状况下的农田表面，包括翻耕前的小尺度随机粗糙地表及翻耕后的周期性沟垄结构的农田表面，并且可以根据输入参数获取各种农田地表类型的二维剖面，随机粗糙地表的高度可选择高斯和指数两种分布类型。
图1. 系统主界面
(a) (b)
(c) (d)
图2. 农田地表三维模拟, (a)高斯分布随机粗糙地表三维模拟, (b)指数分布随机粗糙地表三维模拟, (c)高斯分布农田沟垄结构三维模拟, (d)高斯分布农田沟垄结构三维模拟. 
科研成果
专利与著作权
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