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，關乎整個社會的穩(wěn)定、發(fā)展，冬小麥作為我國北方主要的糧食生產作物，其生產活動在環(huán)境污染日益嚴重的今天受到嚴重威脅，糧食安全問題逐漸成為我國不可忽視的生存發(fā)展問題，因此，及時地監(jiān)測了解冬小麥生長周期中的生長狀態(tài)，分析影響其生長的關鍵因素，估算冬小麥的產量，對于加強冬小麥的生長監(jiān)管保護，改善冬小麥生長態(tài)勢，促進產量增長有著重要意義。本文主要使用CASA模型，以山東禹城市為研究區(qū)，利用遙感數據、太陽輻射數據、溫度數據、氣溫

2、數據和土地利用數據等，在遙感與GIS技術的支持下，對2015年禹城市冬小麥NPP值進行估算，研究禹城市冬小麥NPP的時空分布規(guī)律和各影響因子的重要性，然后通過產量轉化模型得出禹城市冬小麥產量估算情況，與實測數據進行對比分析，繼而驗證模型精度。
　　本研究主要內容包括：⑴估算CASA模型中的重要參數，如植被覆蓋指數、太陽凈輻射、太陽總輻射、植被對光合有效輻射的吸收比例等。修訂CASA模型中的重要參數，主要是對植被覆蓋指數和冬小麥最大

3、光能利用率的修訂，通過資料查詢，結合禹城市實際情況，對禹城市重要參數進行模擬。⑵通過對NPP的估算結果研究分析2014年10月份至2015年6月份禹城市凈初級生產力時空分布規(guī)律。通過估算分析得出2014年10月—2015年1月，冬小麥NPP呈現(xiàn)下降趨勢。2015年1月—5月，冬小麥NPP迅速升高，增長幅度明顯增加，NPP在5月份達到最高值。隨著冬小麥的成熟與收獲，進入6月份之后，冬小麥NPP明顯下降。根據冬小麥的生長周期進行分析NPP變

4、化規(guī)律不同生長周期的變化規(guī)律，結果顯示：禹城市冬小麥的不同生長周期內的NPP值分布差異明顯，幼苗期NPP總量最大值達到193.5gc/m2，生長期NPP總量最大值達到208.66gc/m2，成熟期NPP總量最大值達到582.94gc/m2。研究分析山東禹城市凈初級生產力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構建產量轉換模型，結合所得NPP值模擬計算出2015年禹城市冬小麥產量，并對產量模型進行精度驗證。通過構建產

6、量轉換模型，結合禹城市冬小麥NPP估算結果，得出禹城市2015年冬小麥模擬估算產量結果，2015年禹城市冬小麥單產為6296.4kg· hm-2，低于2015年禹城市冬小麥統(tǒng)計單產（6847.5kg·hm-2），冬小麥單產集中分布在4000~8000kg·hm-2，而單產分布在0~4000kg·hm-2和8000~10000kg·hm-2的區(qū)域面積較小，不足10％。對產量估算模型進行精度驗證，通過統(tǒng)計，禹城市11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的絕對誤差平均值為