[發(fā)明專利]一種農(nóng)田尺度作物水分利用效率遙感評價(jià)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110265371.2
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113034302B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付俊娥;龐治國;呂娟;江威;路京選;楊昆;李琳;李小濤;曲偉;宋文龍;馮天時(shí);覃湘棟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06Q10/06
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種農(nóng)田尺度作物水分利用效率遙感評價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取研究區(qū)作物全生育期蒸散量ET和全生育期總初級生產(chǎn)力GPP；

S2、根據(jù)ET和GPP計(jì)算得到作物水分生產(chǎn)率WP；

S3、對WP與ET的關(guān)系進(jìn)行分析，得到作物水分生產(chǎn)率最大時(shí)的作物全生育期耗水量ET_min，對GPP與ET的關(guān)系進(jìn)行分析，得到作物總初級生產(chǎn)力最大時(shí)的作物全生育期耗水量ET_max，確定ET_min～ET_max區(qū)間為作物的適宜耗水區(qū)間；

S4、根據(jù)ET與ET_min以及ET_max的關(guān)系對作物分布區(qū)進(jìn)行區(qū)間劃分，得到研究區(qū)作物水分利用效率評價(jià)分類結(jié)果；

所述步驟S3包括以下分步驟：

S31、對作物的WP值與ET值進(jìn)行散點(diǎn)圖分析，得到作物耗水量-水分生產(chǎn)率模型：

WP＝a₁×ET²+b₁×ET+c₁

其中a₁,b₁,c₁均為回歸系數(shù)；

S32、根據(jù)作物耗水量-水分生產(chǎn)率模型，得到作物水分生產(chǎn)率最大時(shí)的作物全生育期耗水量ET_min：

S33、對作物的GPP值與ET值進(jìn)行散點(diǎn)圖分析，得到作物耗水量-作物總初級生產(chǎn)力模型：

GPP＝a₂×ET²+b₂×ET+c₂

其中a₂,b₂,c₂均為回歸系數(shù)；

S34、根據(jù)作物耗水量-作物總初級生產(chǎn)力模型，得到作物總初級生產(chǎn)力最大時(shí)的作物全生育期耗水量ET_max：

S35、確定ET_min～ET_max區(qū)間為作物的適宜耗水區(qū)間；

所述步驟S4包括以下分步驟：

S41、若ET≤ET_min，則該作物分布區(qū)屬于水量不足區(qū)；若ET_minET≤ET_max，則進(jìn)入步驟S42；若ETET_max，則進(jìn)入步驟S43；

S42、將ET作為自變量輸入作物耗水量-水分生產(chǎn)率模型，得到作物目標(biāo)水分生產(chǎn)率WP_max，將實(shí)際作物水分生產(chǎn)率WP與作物目標(biāo)水分生產(chǎn)率WP_max進(jìn)行對比，若WPWP_max，則該作物分布區(qū)屬于水量適宜區(qū)，若WP≤WP_max，則該作物分布區(qū)屬于灌溉不合理區(qū)；

S43、計(jì)算作物生育期內(nèi)的總水分盈虧量ID并進(jìn)入步驟S44：

ID＝∑(ET_i-P_ei)

其中ET_i表示作物某生育階段的實(shí)際耗水量，P_ei表示作物某生育階段的有效降雨量；

S44、若ID0，則該作物分布區(qū)屬于過量灌溉區(qū)，若ID≤0，則該作物分布區(qū)屬于水量適宜區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尺度作物水分利用效率遙感評價(jià)方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下分步驟：

S11、獲取研究區(qū)作物空間分布柵格數(shù)據(jù)，確定作物生育期；

S12、下載作物生育期時(shí)段內(nèi)的MODIS MOD16A2HGF蒸散量ET產(chǎn)品和MOD17A2HGF總初級生產(chǎn)力GPP產(chǎn)品，并根據(jù)產(chǎn)品導(dǎo)出的質(zhì)量標(biāo)識層，在標(biāo)識有云或質(zhì)量不佳的區(qū)域范圍內(nèi)選擇3年內(nèi)相同時(shí)段的同類產(chǎn)品進(jìn)行最大值合成法處理，得到處理后的作物生育期內(nèi)的ET和GPP空間分布數(shù)據(jù)；

S13、對作物生育期內(nèi)的ET進(jìn)行累加，并利用作物空間分布柵格數(shù)據(jù)對其進(jìn)行掩模處理，得到研究區(qū)作物分布區(qū)的ET空間分布圖；

S14、對作物生育期內(nèi)的GPP進(jìn)行累加，并利用作物空間分布柵格數(shù)據(jù)對其進(jìn)行掩模處理，得到研究區(qū)作物分布區(qū)的GPP空間分布圖。