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        基于Landsat的小麥估產(chǎn)模型及其應(yīng)用

        2016-12-28 08:41:54王海君許捍衛(wèi)金文韜
        地理空間信息 2016年12期
        關(guān)鍵詞:估產(chǎn)單產(chǎn)降雨量

        王海君,許捍衛(wèi),金文韜

        (1.河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 211100)

        基于Landsat的小麥估產(chǎn)模型及其應(yīng)用

        王海君1,許捍衛(wèi)1,金文韜1

        (1.河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 211100)

        針對(duì)華北地區(qū)旱情導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的問題,提出了利用Landsat遙感影像信息,結(jié)合小麥生長(zhǎng)關(guān)鍵時(shí)期的降雨量以及種植區(qū)距離灌溉水源的位置關(guān)系,建立小麥估產(chǎn)模型,通過降雨預(yù)報(bào)信息估算小麥單產(chǎn)產(chǎn)量,并將其應(yīng)用在作物種植選擇方面,以提高農(nóng)田的產(chǎn)值與農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。

        Landsat影像信息;降雨量;灌溉水源;小麥估產(chǎn)模型;效益

        針對(duì)華北平原旱情的特點(diǎn),選擇具有對(duì)比性、層次性的研究區(qū)域[1],建立小麥估產(chǎn)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥來年生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)量評(píng)估,以便選擇適合種植的農(nóng)作物[2]。

        1 小麥估產(chǎn)模型建立

        本次實(shí)驗(yàn)的目的是建立簡(jiǎn)捷的小麥單產(chǎn)估算模型,具體的技術(shù)路線如圖1所示。

        圖1 小麥單產(chǎn)估算模型技術(shù)路線圖

        1.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

        研究區(qū)采用2010~2014年5期Landsat7的遙感影像。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取之前需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,主要包括大氣校正、輻射校正、影像條帶消除以及數(shù)據(jù)的剪裁操作[3]。數(shù)據(jù)預(yù)處理主要是對(duì)影像進(jìn)行糾正,盡可能消除干擾因素對(duì)信息提取的影響,使得提取的結(jié)果更加精確。本次主要提取的是實(shí)驗(yàn)區(qū)小麥的NDVI值。

        其中,TM4為近紅外波段,該波段主要用于測(cè)量生物量和作物長(zhǎng)勢(shì),區(qū)分植被類型;TM3為紅光波段,該波段可用于測(cè)量植被葉綠素的吸收率,并以此進(jìn)行植被的分類。

        1.2 估產(chǎn)模型的建立

        本次小麥估產(chǎn)模型的建立主要考慮4個(gè)方面的因素:小麥抽穗前期的NDVI值、小麥抽穗灌漿期的降雨量、小麥成熟期的降雨量、小麥所在地的區(qū)位條件(距離灌溉水源的位置)。綜合4方面的條件建立小麥的估產(chǎn)模型。

        NDVI值的確定。小麥的NDVI值代表的是小麥的長(zhǎng)勢(shì),小麥抽穗前期的長(zhǎng)勢(shì)與小麥麥穗的大小有正相關(guān)的關(guān)系,本次實(shí)驗(yàn)提取的是小麥抽穗前期的NDVI值。根據(jù)健康植被的波譜反射率曲線可以對(duì)提取區(qū)域的小麥的NDVI值進(jìn)行評(píng)估判斷[3],NDVI值的大小反映了小麥返青期之后的長(zhǎng)勢(shì)。該過程的實(shí)現(xiàn)主要是用Transform工具集中的NDVI計(jì)算工具實(shí)現(xiàn)的。

        小麥抽穗灌漿期的降雨量值主要是從4月份到6月份3個(gè)月內(nèi)的降雨量值,抽穗期間的降雨量決定了麥穗的生長(zhǎng)狀況以及麥粒的飽滿與否[4]。所以這個(gè)時(shí)期的降雨量對(duì)小麥的產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生直接的影響。成熟期的降雨量決定了麥粒的成熟度,如果降雨量偏大,小麥就容易倒伏,小麥籽粒就容易發(fā)芽,直接導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。因此要將該時(shí)段的雨量值分2個(gè)時(shí)段來統(tǒng)計(jì),4、5兩個(gè)月份統(tǒng)計(jì)一次,6月份統(tǒng)計(jì)一次。

        小麥所在的區(qū)位條件即小麥所在地距離灌溉水源的距離,是一個(gè)很重要的區(qū)位因素。一般情況下,小麥所在地距離水源近的情況下即使雨量不足,小麥正常生長(zhǎng)所需的水量也可以利用灌溉水源得到補(bǔ)給,保證作物的需水需求,從而保證作物的產(chǎn)量。據(jù)調(diào)查顯示,由于條件的限制,在距離水源2 000 m之內(nèi)的區(qū)域,屬于可灌溉的區(qū)位,因此在該范圍內(nèi)的區(qū)域均可保證作物的需水量。在ArcGIS中采用緩沖分析來區(qū)分可灌溉區(qū)與不可灌溉區(qū)。研究區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

        表1 不可灌溉區(qū)農(nóng)田實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

        表2 可灌溉區(qū)農(nóng)田實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

        本次實(shí)驗(yàn)的誤差允許范圍為10 kg /畝(根據(jù)黑龍江農(nóng)墾統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng),誤差不超過2%為有代表性),由于本次實(shí)驗(yàn)的目的是建立簡(jiǎn)捷的小麥單產(chǎn)估算模型,而且在誤差允許的范圍內(nèi)線性模型是最符合條件的,因此根據(jù)上述分析以及所獲取的數(shù)據(jù)建立快速的小麥單產(chǎn)估算模型[5]:

        WY=a×NDVI+b×Rain1+c×Rain2+d×M+e (2)式中,WY為小麥的單產(chǎn)值;Rain1為4、5月份的降雨量;Rain2為6月份的降雨量,M為是否可以灌溉,若可灌溉,則M值為1,否則為0;a、b、c、d、e為常數(shù)項(xiàng),經(jīng)計(jì)算并經(jīng)過最小二乘法修改得到各項(xiàng)的值分別為2 360.73、0.50、-0.08、54.70、292.43。

        2 估產(chǎn)模型評(píng)價(jià)與分析

        將2014年的數(shù)據(jù)代入估算模型中進(jìn)行檢驗(yàn),可以得出在不可灌溉區(qū)的小麥單產(chǎn)值估算值和實(shí)際值分別為460.7 kg /畝、467.4 kg /畝,誤差為6.7 kg /畝;可灌溉區(qū)的小麥單產(chǎn)估算值和實(shí)際值分別為506.6 kg /畝、515.7 kg /畝,誤差為9.1 kg /畝。根據(jù)小麥單產(chǎn)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際的單產(chǎn)值之間的差值可以看出,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差值均在誤差允許范圍(10 kg /畝)之內(nèi),但是可灌溉區(qū)的誤差要大于不可灌溉區(qū)的誤差。之所以把灌溉作為影響因素主要是因?yàn)樵谌A北地區(qū)降雨量不大的情況下,小麥的灌溉與否直接決定了小麥抽穗灌漿期的水量是否充足。因此,雖然光照強(qiáng)度、土壤濕度、風(fēng)力大小等條件也會(huì)對(duì)小麥的單產(chǎn)量造成影響[6],但建立一個(gè)簡(jiǎn)捷的模型需要分清影像因素的主次,所以此次將影響最重要的灌溉作為模型的一個(gè)因子。值得注意的是,在可灌溉區(qū)的實(shí)際影響因素中還有一個(gè)很重要的因素就是降雨較少而造成灌溉水源水量不足的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致小麥單產(chǎn)減少[7],這會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成很大的影響。

        從該小麥估產(chǎn)模型的因子可以看出,此模型適合的區(qū)域是降雨量與灌溉水源占很重要地位的地區(qū),因此該模型在滿足此條件的華北地區(qū)具有普適性,而且華北地區(qū)作為我國小麥的主要產(chǎn)地之一,小麥的產(chǎn)量將會(huì)在很大程度上影響該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況,所以該小麥單產(chǎn)估產(chǎn)模型具有現(xiàn)實(shí)意義。

        3 小麥單產(chǎn)模型的應(yīng)用

        3.1 小麥產(chǎn)量估算

        利用模型對(duì)小麥進(jìn)行估產(chǎn)后,如果結(jié)果顯示小麥產(chǎn)值是低產(chǎn)現(xiàn)象,則需要進(jìn)一步分析造成低產(chǎn)的原因。主要分析在其他條件合理的范圍內(nèi),造成產(chǎn)量降低的條件[8]。如果在4~6月份降雨量充足,由于小麥抽穗前期的NDVI值偏?。ê侠矸秶鷥?nèi)),則可以繼續(xù)小麥的種植;如果4、5月份的降雨量嚴(yán)重減少,小麥在抽穗灌漿期會(huì)因?yàn)樗莶蛔阍斐勺蚜5臄?shù)量減少和不飽滿,產(chǎn)值就沒有保障,可以終止種植。

        3.2 可種植作物的選擇

        結(jié)合當(dāng)?shù)氐男←湻N植成本以及當(dāng)?shù)氐男←渻r(jià)格,計(jì)算種植小麥?zhǔn)欠襁_(dá)到所需要的經(jīng)濟(jì)要求。一般情況下,小麥的種植成本主要包括種植成本、播種成本、肥料成本、收割成本、農(nóng)藥成本以及人力成本。在4月份的前期成本只有種子成本、播種成本以及少量的農(nóng)藥成本和人力成本,所以花費(fèi)相對(duì)而言較小,在這個(gè)時(shí)候決定是否要繼續(xù)進(jìn)行小麥的種植是個(gè)合適的時(shí)間段。

        當(dāng)運(yùn)用小麥單產(chǎn)估算模型估算出小麥的產(chǎn)量值,運(yùn)用成本計(jì)算方法計(jì)算出小麥種植的經(jīng)濟(jì)效益后,如果達(dá)不到預(yù)期的效果則需要選擇同時(shí)期可以種植的其他作物來代替小麥種植,比如說春季玉米以及棉花。但是在選擇之前還要估算一下種植其他作物帶來的經(jīng)濟(jì)效益,在合理的范圍內(nèi)選擇最適合種植的作物來達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益,比如玉米適合的條件是八、九月份降雨量要充分,以方便玉米籽粒的飽滿生成,而棉花則需要在此期間比較少雨的環(huán)境,否則就會(huì)造成棉花果爛掉而造成減產(chǎn)。通過多種作物的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比,選擇一種適合種植而且經(jīng)濟(jì)效益最好的作物種植。

        4 結(jié) 語

        小麥單產(chǎn)估算模型雖然估算結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間存在一定的偏差,但其偏差在誤差可允許的范圍內(nèi)。在運(yùn)用小麥單產(chǎn)模型進(jìn)行作物的選擇時(shí),必須注意以下幾點(diǎn):

        1)運(yùn)用單產(chǎn)模型進(jìn)行估產(chǎn)計(jì)算時(shí)注意區(qū)位條件,即是否在可灌溉范圍內(nèi),如果忽略此條件會(huì)直接影響作物種植種類的判斷[9]。

        2)當(dāng)小麥單產(chǎn)估算結(jié)果顯示出現(xiàn)嚴(yán)重減產(chǎn)時(shí),要著重分析造成減產(chǎn)的因素,以便對(duì)選擇是否繼續(xù)種植作出合理的選擇。

        3)在對(duì)作物種植品種進(jìn)行評(píng)估選擇時(shí),不僅需要進(jìn)行小麥的單產(chǎn)估產(chǎn),還需要對(duì)其他品種的產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行估產(chǎn)評(píng)估。

        該模型主要適用地區(qū)為華北地區(qū)的丘陵、平地地區(qū),較該地區(qū)的其他模型而言,該模型預(yù)測(cè)因子容易獲取,計(jì)算方法簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)分析不需要專業(yè)人員,具有普適性,容易被大眾接受使用。因此該方法可以在小麥產(chǎn)值的估算結(jié)果以及作物的種植選擇時(shí)廣泛應(yīng)用。

        [1] 王宏,范英霞,高珊,等.基于3S技術(shù)的干旱區(qū)綠洲土壤鹽漬化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].地理空間信息,2013,11(1):131-134

        [2] 任建強(qiáng),陳仲新,周清波,等. 基于時(shí)序歸一化植被指數(shù)的冬小麥?zhǔn)斋@指數(shù)空間信息提取[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010, 26(8):160-167

        [3] 袁慧,李爽,孔云峰.開封市郊冬小麥冠層反射光譜特征分析[J].地理空間信息,2009,7(4):63-65

        [4] 陳乾.用植被指數(shù)監(jiān)測(cè)干旱并估計(jì)冬麥產(chǎn)量[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,1994,9(3):12-18

        [5] 余曉敏,鄒維寶.基于遙感空間特性的廣東省水稻單產(chǎn)快速預(yù)估[J].測(cè)繪信息與工程,2008,33(5):34-35

        [6] 寧佐榮.基于MODIS數(shù)據(jù)的低山丘陵區(qū)水稻估產(chǎn)模型研究[D].重慶:西南大學(xué),2014

        [7] 張峰.川渝地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與損失評(píng)估研究[D].杭州:浙江大學(xué),2013

        [8] 張軍龍.基于MODIS_EVI重慶水稻估產(chǎn)[D]. 重慶:重慶師范大學(xué),2014

        [9] 李巖,彭少麟,廖其芳,等. RADARSAT SNB SAR數(shù)據(jù)在大面積水稻估產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2003,18(1): 109-115

        P237

        B

        1672-4623(2016)12-0045-03

        10.3969/j.issn.1672-4623.2016.12.015

        王海君,碩士研究生,主要研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。

        2015-07-15。

        項(xiàng)目來源:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41101374);水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(20121025)。

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