基于CASA模型的禹城市冬小麥遙感估算研究.pdf

1、糧食是人類生存的根本，關(guān)乎整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定、發(fā)展，冬小麥作為我國(guó)北方主要的糧食生產(chǎn)作物，其生產(chǎn)活動(dòng)在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天受到嚴(yán)重威脅，糧食安全問(wèn)題逐漸成為我國(guó)不可忽視的生存發(fā)展問(wèn)題，因此，及時(shí)地監(jiān)測(cè)了解冬小麥生長(zhǎng)周期中的生長(zhǎng)狀態(tài)，分析影響其生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，估算冬小麥的產(chǎn)量，對(duì)于加強(qiáng)冬小麥的生長(zhǎng)監(jiān)管保護(hù)，改善冬小麥生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，促進(jìn)產(chǎn)量增長(zhǎng)有著重要意義。本文主要使用CASA模型，以山東禹城市為研究區(qū)，利用遙感數(shù)據(jù)、太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、氣溫

2、數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)等，在遙感與GIS技術(shù)的支持下，對(duì)2015年禹城市冬小麥NPP值進(jìn)行估算，研究禹城市冬小麥NPP的時(shí)空分布規(guī)律和各影響因子的重要性，然后通過(guò)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化模型得出禹城市冬小麥產(chǎn)量估算情況，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，繼而驗(yàn)證模型精度。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴估算CASA模型中的重要參數(shù)，如植被覆蓋指數(shù)、太陽(yáng)凈輻射、太陽(yáng)總輻射、植被對(duì)光合有效輻射的吸收比例等。修訂CASA模型中的重要參數(shù)，主要是對(duì)植被覆蓋指數(shù)和冬小麥最大

3、光能利用率的修訂，通過(guò)資料查詢，結(jié)合禹城市實(shí)際情況，對(duì)禹城市重要參數(shù)進(jìn)行模擬。⑵通過(guò)對(duì)NPP的估算結(jié)果研究分析2014年10月份至2015年6月份禹城市凈初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空分布規(guī)律。通過(guò)估算分析得出2014年10月—2015年1月，冬小麥NPP呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。2015年1月—5月，冬小麥NPP迅速升高，增長(zhǎng)幅度明顯增加，NPP在5月份達(dá)到最高值。隨著冬小麥的成熟與收獲，進(jìn)入6月份之后，冬小麥NPP明顯下降。根據(jù)冬小麥的生長(zhǎng)周期進(jìn)行分析NPP變

4、化規(guī)律不同生長(zhǎng)周期的變化規(guī)律，結(jié)果顯示：禹城市冬小麥的不同生長(zhǎng)周期內(nèi)的NPP值分布差異明顯，幼苗期NPP總量最大值達(dá)到193.5gc/m2，生長(zhǎng)期NPP總量最大值達(dá)到208.66gc/m2，成熟期NPP總量最大值達(dá)到582.94gc/m2。研究分析山東禹城市凈初級(jí)生產(chǎn)力NPP的年平均值以及總量，不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)NPP總量與平均值的分布情況，分析結(jié)果如下：2014年10月至2015年6月禹城市冬小麥NPP總量最高值為916.84gc/a，區(qū)域平均

5、值為612.76gc/a。禹城市11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冬小麥NPP平均值差異不是很明顯，基本都處于500gc/m2以上，整體冬小麥NPP均值較高，其中冬小麥NPP平均值最高的是李屯。禹城市11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)NPP總量與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的NPP均值分布差異較大，整體分布不均，其中最高的是房寺和倫鎮(zhèn)，均為39216gc/a，占全市冬小麥NPP總量的30％以上。⑶構(gòu)建產(chǎn)量轉(zhuǎn)換模型，結(jié)合所得NPP值模擬計(jì)算出2015年禹城市冬小麥產(chǎn)量，并對(duì)產(chǎn)量模型進(jìn)行精度驗(yàn)證。通過(guò)構(gòu)建產(chǎn)

6、量轉(zhuǎn)換模型，結(jié)合禹城市冬小麥NPP估算結(jié)果，得出禹城市2015年冬小麥模擬估算產(chǎn)量結(jié)果，2015年禹城市冬小麥單產(chǎn)為6296.4kg· hm-2，低于2015年禹城市冬小麥統(tǒng)計(jì)單產(chǎn)（6847.5kg·hm-2），冬小麥單產(chǎn)集中分布在4000~8000kg·hm-2，而單產(chǎn)分布在0~4000kg·hm-2和8000~10000kg·hm-2的區(qū)域面積較小，不足10％。對(duì)產(chǎn)量估算模型進(jìn)行精度驗(yàn)證，通過(guò)統(tǒng)計(jì)，禹城市11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的絕對(duì)誤差平均值為