[發明專利]一種基于空間降尺度回歸模型的耕地資源生產潛力測算方法

在審

• 申請號: 202210996438.4
• 申請日: 2022-08-19
• 公開（公告）號: CN115481366A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 王璐;鐘金杏;王晶;韓玥江;胡月明;梁曉玲;緱武龍
• 申請（專利權）人: 海南大學;廣州市華南自然資源科學技術研究院;高州市不動產登記中心（高州市不動產檔案館）;廣東友元國土信息工程有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

1.一種基于空間降尺度回歸模型的耕地資源生產潛力測算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

收集與耕地資源生產潛力測算技術相關的數據；

基于GAEZ模型，并利用符合GAEZ模型的軟件格式要求的氣象數據、土壤數據、耕地數據進行縣級耕地資源生產潛力測算；

通過Spearman相關分析方法對耕地資源的自然條件、耕地利用、社會經濟和生態環境各方面的影響因素進行指標篩選，構建村鎮耕地資源生產潛力測算指標體系；

以縣級耕地資源生產潛力為因變量，以村鎮耕地資源生產潛力測算指標體系中的主導影響因子為自變量，利用空間自相關法、空間回歸模型和空間降尺度方法構建不同測算指標與耕地資源生產潛力的響應關系模型，構建空間降尺度回歸模型；

基于空間降尺度模型進行村鎮耕地資源生產潛力測算，得出村鎮耕地資源生產潛力測算結果；

運用精度驗證法，結合統計年鑒數據、問卷調查數據，分別從縣級尺度、鎮級尺度和村級尺度對耕地資源生產潛力測算結果進行驗證與精度分析。

2.如權利要求1所述的基于空間降尺度回歸模型的耕地資源生產潛力測算方法，其特征在于，所述縣級耕地資源生產潛力測算，包括以下步驟：

將耕地劃分為若干1km×1km大小的柵格，作為基本計算單元；

根據太陽輻射數據估算出每個柵格種植作物的光合生產潛力；

根據太陽輻射數據、氣溫數據，估算出每個柵格種植作物的光溫生產潛力；

根據太陽輻射數據、氣溫數據、降水數據估算出每個柵格種植作物的光溫水生產潛力；

模擬出在理想土壤條件和管理條件下每個柵格種植作物的氣候生產潛力；

結合土壤數據、耕地數據和地形數據估算出每個柵格種植作物的土地生產潛力；

結合耕地灌溉面積百分比數據，計算得到1km×1km柵格尺度的耕地資源生產潛力，運用ArcGIS軟件中的區域統計功能統計得到基于縣級尺度的耕地資源生產潛力測算結果。

3.如權利要求2所述的基于空間降尺度回歸模型的村鎮耕地資源生產潛力測算方法，其特征在于，所述縣級耕地資源生產潛力包括單作物光溫潛力、單作物氣候潛力、單作物雨養土地潛力、單作物灌溉土地潛力、單作物耕地資源生產潛力、多熟制種植制度下的耕地資源生產潛力，其中：

所述單作物光溫潛力由作物生育期長度、作物生育期最大干凈物質生產率、作物最大葉面積指數、作物經濟系數決定，包含光合潛力、光溫潛力、葉面積、時間校正、作物呼吸校正計算過程，計算公式包括：其中，Bn為作物光溫潛力，bgm_i為作物生育期日最大干物質生產率，c_bna為生育期平均生產率與盛長生產率比，N為作物生育期長度，C_t為維持呼吸系數，Hi為作物收獲指數，L為葉面積指數校正系數，即實際最大葉面積指數生產率與最大葉面積指數為5的生產率比率；

所述單作物氣候潛力與作物類型、氣候條件、土壤持水力決定的作物需水量和實際蒸散的比例有關，計算公式包括：其中Bw為氣候潛力，為生育期平均水分產量反應系數，為生育階段水分產量系數，生育階段劃分標準參考FAO文獻，eta為作物日實際蒸散，ET₀為作物日參考蒸散，kc為作物栽培系數，j為不同生長階段天數，Bn為作物光溫潛力；

所述單作物雨養土地潛力的計算公式包括：Y_rain-feed＝B_w×SR×F_m，其中Y_rsin-feed表示某種作物類型的雨養土地潛力，B_w表示氣候潛力，SR表示土壤單元適宜性，F_m表示地形適宜性；

所述單作物灌溉土地潛力的計算公式包括：Y_irrigated＝B_n×SR×F_m，其中Y_irrigated表示某種作物類型的灌溉土地潛力，B_n為作物光溫潛力，SR表示土壤單元適宜性，F_m表示地形適宜性；

所述單作物耕地資源生產潛力的計算公式包括：Y_total＝Y_rain-feed×(1-i)+Y_irrigated×i，其中Y_total為某種作物類型的耕地資源生產潛力，Y_rain-feed表示某種作物類型的雨養土地潛力，Y_irrigated表示某種作物類型的灌溉土地潛力，i表示耕地灌溉率；

所述多熟制種植制度下的耕地資源生產潛力的計算公式包括：其中i為種植制度中每種作物品種類型，Y為耕地資源生產潛力，Y_i為種植制度中每種作物品種的耕地資源生產潛力。