基于衛(wèi)星遙感與氣象站數(shù)據(jù)的水稻高溫熱害監(jiān)測和評估模型研究.pdf

1、水稻是重要糧食作物，隨著全球氣候變暖，水稻高溫熱害的發(fā)生愈加頻繁。因此，監(jiān)測、預(yù)警及抗熱逆研究對實現(xiàn)水稻的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)尤為重要。在尚無任何水稻高溫熱害大區(qū)域監(jiān)測和評估研究的情況下，本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，開展了水稻高溫熱害監(jiān)測和評估模型研究。首先提取水稻種植區(qū)域并判別其是否在高溫熱害的關(guān)鍵期——抽穗開花期。同時利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演逐日最高氣溫和平均氣溫，云覆蓋區(qū)域則以相應(yīng)站點處的氣溫數(shù)據(jù)插值后補充，生成“衛(wèi)星—插值”氣溫時間序列數(shù)據(jù)。然

2、后基于以上數(shù)據(jù)，依據(jù)水稻高溫熱害指標展開水稻高溫熱害監(jiān)測和評估，對熱害進行等級劃分與統(tǒng)計。模型可在研究區(qū)域范圍內(nèi)，選擇任意時段，對這段時間內(nèi)正處于抽穗開花期水稻的高溫受害情況進行監(jiān)測和評估。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)利用經(jīng)過S-G濾波的時間序列植被指數(shù)，較好的提取了江蘇、安徽兩省的水稻種植區(qū)域。江蘇省種植水稻211.22萬hm2，安徽省種植早稻和一季稻共203.04萬hm2，與統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)對比江蘇、安徽兩省整體偏差為8.2％。

3、
　　(2)水稻抽穗開花期識別采用常用的EVI最大值對應(yīng)算法，利用經(jīng)過HANTS濾波后的光滑時序EVI，較好的識別了江蘇、安徽兩省的水稻抽穗開花期;對比江蘇、安徽兩省共11組農(nóng)業(yè)氣象試驗站實測數(shù)據(jù)，有8組數(shù)據(jù)在±4天以內(nèi)。
　　(3)最高氣溫反演過程中，對比了多元回歸法和溫度—植被指數(shù)法;平均氣溫反演過程中，對比了多元回歸法和DTVX法。最終多元回歸法在兩個過程中精度都最高，因此最高氣溫和平均氣溫反演采用多元回歸方程進行。<

4、br>　　(4)以2013年8月5日-8月12日持續(xù)高溫時段為例，運用模型表明，在此階段處于抽穗開花期并受災(zāi)的水稻面積為78.94萬hm2，處于抽穗開花期但未受災(zāi)的面積僅0.71萬hm2，由此可見，當年該時段的高溫熱害極為嚴重。
　　(5)對2013年度全研究區(qū)抽穗開花期水稻高溫熱害監(jiān)測與評估表明，江蘇、安徽總受災(zāi)面積為247.96萬hm2，未受災(zāi)面積為163.49萬hm2，水稻受災(zāi)率達60.3％，可見，2013年水稻抽穗開花期高