基于NPP的春小麦估产及不确定性研究——以甘肃省白银区为例

摘要

小麦是世界上最重要的粮食作物，及时、准确的对小麦产量进行监测预报，具有重要意义。对小麦的净初级生产力及生产潜力进行研究，一方面可以通过实际产量与生产潜力的拟合关系，建立估产模型，并对估产模型的精度不确定性进行分析，对小麦产量的准确预报具有重要意义；另一方面，可以寻找小麦生产潜力与实际产量存在差距的原因，这样就可以有针对性的改善生产条件，增强栽培技术水平，最大程度地发挥优势，发掘农作物生产潜能，以提高实际的产量。
　　本文以甘肃省白银区的春小麦为研究对象，利用2010年春小麦关键生长季（4~7）月250m分辨率的MODIS数据和气象站点的气象数据来估算白银区春小麦关键生长季（4~7）月的NPP，再根据春小麦的NPP与干物质量的转换关系算出其生产潜力，通过春小麦生产潜力与实际产量的拟合关系建立了白银区春小麦的估产模型，利用春小麦生产潜力和实际产量的差值运算，得到白银区春小麦可能提升空间图，并从遥感影像获取、数据预处理，目视解译春小麦面积以及估产模型几个方面对春小麦估产不确定产生的影响进行了分析。主要内容包括：⑴白银区南部春小麦的NPP和生产潜力均大于北部地区；同时，白银区春小麦的净初级生产力（NPP）和生产潜力均具有明显的季节性规律，与春小麦的生长规律、生理特性相一致。⑵白银区春小麦的估产模型具有较好的估测精度，模拟预测值与实际产量呈强且正的线性相关；春小麦关键生长季各月生产潜力与最终产量的统计模型，表明各月的生产潜力与产量之间也存在较好的线性相关关系，且都通过了精度检验。⑶白银区北部武川乡除少数山谷地区以外，春小麦可能提升空间较小，中部王岘镇春小麦可能提升空间较大，东南部四龙镇提升空间较小，南部水川镇提升空间较大；通过主成分分析得到，影响白银区春小麦产量的3个主成分因子为地形坡度因素、地表岩石因素和灌溉因素。⑷白银区春小麦遥感估产整个过程都存在一定程度的不确定性，就本研究所用遥感影像而言，白银区春小麦面积提取的不确定性随坡度的升高而增大，随地表破碎程度的加大而增大；春小麦像元在提取过程中误分像元的不确定性大于漏分像元的不确定性。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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1引言

1.1研究背景

1.2研究内容和意义

1.3国内外研究进展

2 研究区、数据方法与技术流程

2.1研究区概况

2.2数据及预处理

2.3研究方法

2.4技术路线

3 白银区春小麦估产及可能提升空间

3.1春小麦NPP估算

3.2 生产潜力的估算和时空变化特征

3.3春小麦产量的估算

3.4春小麦可能提升空间

4 春小麦遥感估产的不确定性

4.1遥感影像获取、数据预处理的不确定性

4.2目视解译春小麦面积的不确定性

4.3春小麦遥感估产模型的不确定性

5 结论与展望

5.1主要结论

5.2研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表的科研成果目录

致谢