基于遥感模型的长江中下游一季稻产量差估算

发布时间：2020-06-30 04:41

【摘要】：水稻是我国最重要的粮食作物,在人口不断增长和耕地面积减小的背景下,了解我国水稻生产现状以及产量潜力是提高水稻单产水平的前提。长江中下游是我国最大的水稻生产区,在我国粮食安全保障体系中占有重要地位,该地区水稻产量及产量差的研究对了解我国水稻产量信息和制定粮食政策具有重要的意义。本文首先使用MODIS地表反射率产品与积雪产品数据对长江中下游一季稻面积进行遥感提取,在此基础上使用RS-P-YEC模型和改进后的CASA模型对研究区一季稻的实际产量和潜在产量进行估算,最后计算长江中下游一季稻产量差。本文的主要内容和结论有:(1)利用MODIS地表反射率数据、积雪数据及土地覆被数据对长江中下游地区一季稻的种植面积进行遥感提取和验证。在省级尺度上,遥感提取面积与统计年鉴面积的复相关系数为0.9876,县级尺度上提取面积与统计年鉴面积的复相关系数为0.7842,均通过了0.01的显著性验证。(2)通过增减输入参数的方式对LAI、日降水量、日最高温度和日最低温度四种输入参数对RS-P-YEC模型进行敏感性分析。得到的结论为,叶面积指数LAI对模型的模拟结果影响最大,对一季稻产量的影响达到了25%以上,并且其与产量之间呈正相关关系,而其他的三个气象因子对模型的模型结果影响较小,日最高温度和LAI值一样与产量之间呈正相关关系,而日降水量与日最低温度和产量的之间呈负相关关系。(3)使用RS-P-YEC模型对研究区2006-2016年间的一季稻实际产量进行模拟,并用统计年鉴单产对RS-P-YEC模型估算结果进行精度验证,复相关系数R~2达到0.5243,均方根误差RMSE为720.85kg/ha,平均相对误差MRE为10.01%(P0.01)。一季稻的高产区(10000kg/ha)主要分布在湖北及安徽中部、湖南东北部以及江苏的苏中、苏北等地区;低产区(4000kg/ha)主要分布在浙江东北部、江苏西南部、安徽东南部。(4)利用CASA模型对长江中下游一季稻的光温潜在产量进行计算。潜在产量高值区主要分布在湖南、江苏北部、安徽西南部,低值区主要分布在江苏南部、安徽东南部以及浙江省。其中2014年潜在产量最高,为23304.9kg/ha。2009及2013年一季稻年均潜在产量低于20000kg/ha,其他年份均高于20000kg/ha。2006-2016年平均潜在产量为21418.87kg/ha,各省潜在产量的变化均表现出增长趋势。(5)对长江中下游一季稻产量差进行计算,2009年产量差最低,平均产量差为12278kg/ha,2008、2010、2014年和2015年产量差均高于15000kg/ha。一季稻产量差最大的区域位于江西和湖南南部以及江苏北部地区,湖北以及湖南北部地区一季稻产量差较小,各省一季稻产量差均为潜在产量的55%以上。2006-2016年间各省市产量差都呈现增大趋势,且研究区的大部分区域2013年之前产量差都处于较为稳定的状态,但在2013年以后都有较大幅度的波动。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511;S127
【图文】：

图 2-1.长江中下游地区气象站点分布Fig.2-1 Meteorological Station distribution of middle-lower Yangtze area

图 2-4 2011 年 8 月 1 日气象要素空间插值分布Fig.2-4 Spatial interpolation distribution of meteorological elements in 2011.08.012.3.2 遥感数据本研究中使用的遥感数据主要有叶面积指数（leaf area index，LAI）数据

【参考文献】

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本文编号：2734869