河南省小麥秸稈資源空間分布的遙感估算與分析

王熙鑒　戚鵬程　趙全發　王茵茵　崔艷

摘 要：文章基于遙感技術提取河南省小麥種植分布區，結合統計數據估算了各市小麥秸桿產量。對該省小麥秸桿資源的空間分布進行了分析，就秸稈資源合理利用問題提出了若干建議。

關鍵詞：秸稈資源；遙感估算；分析

作物秸稈資源的合理利用關系到農村能源、土壤肥力、節能減排、消防安全等諸多問題，近年來國內外專家們圍繞該類問題進行了大量研究。河南省是我國小麥主產區之一，是小麥秸稈資源大省，但是該資源目前尚未得到充分合理的利用。準確掌握小麥秸稈資源的空間分布是開發利用此資源的重要前提。然而大范圍內直接測算作物秸稈資源量是很難進行的。已往研究根據小麥產量和谷草比進行推算，而小麥產量數據主要來自于地方上報的統計資料。本研究基于衛星遙感圖像數據，以250m的空間分辨率提取了2006-2010年河南省小麥種植區分布情況，又基于統計數據建立了小麥秸桿產量與籽粒產量的關系模型，進而對河南省小麥秸桿資源進行了估算。本研究結果可供有關部門在進行小麥秸桿資源利用規劃和管理時參考使用。

1 研究方法

文章計算小麥秸稈的流程如圖1所示，其中主要環節敘述如下。

1.1 河南省小麥種植區的遙感提取

使用的遙感資料為MODIS NDVI 16d 最大合成圖像，圖像位置編碼為H27V05，時間為2006-2010年，共計184幅，全為HDF文件。將NDVI HDF文件解包和投影，將各年的NDVI圖層分別疊加形成一個“多波段”文件，即各年NDVI時序圖像。根據高分辨率遙感影像和實地調查，確定若干處小麥田位置，在這些位置上提取NDVI時序曲線。曲線形狀體現的是在小麥種植、生長、成熟、收獲以及其后續秋糧作物的多個階段中，作物覆蓋度及其生長狀況的變化趨勢。

根據冬小麥田與非冬小麥地表的NDVI時序特征，在全省范圍內選取訓練樣本，進而利用平行管道法對各年的NDVI時序圖像進行監督分類，得到各年小麥種植分布圖層。基于這些圖層，根據河南省行政矢量數據（來自地理基礎地理信息中心）計算各年各市小麥種植面積。

1.2 小麥秸稈資源量的計算

通過統計年鑒獲取河南省2006-2010年小麥籽粒單產量。小麥秸稈籽粒比是單位面積上小麥秸稈產量與籽粒產量的比值。根據已往研究，并結合走訪農戶，將該區域的秸稈籽粒比確定為1.1，各年各地皆取此常數。按下式計算河南省各市2006年-2010年小麥秸稈產量：

2 結果分析與討論

2.1 小麥種植區的遙感提取結果

2.2 秸稈資源的空間分布

通過對上述各部分數據的綜合整理，顯然，全省范圍內秸稈資源比較豐富的五個市是：駐馬店、周口、商丘、南陽、新鄉。就總體而言，全省秸稈資源總量非常豐富，并且呈逐年增長趨勢。

3 關于開發利用小麥秸稈資源的建議

3.1 本研究表明，河南省各地的小麥秸稈生產能力是不勻衡的，秸稈產量較高的地區為駐馬店、周口、商丘、南陽、新鄉等，應以這幾個地區為重點，加強小麥秸稈的合理利用。

3.2 在每年收獲季節，要在正確預測和掌握小麥秸稈資源數量和分布的基礎上，改進監測技術手段，加強秸稈利用的監控和管理，最大程度地減少秸稈的不合理利用。在此秸稈焚燒監控方面，可以將基于熱紅外遙感的火點監測、氣溶膠遙感監測與實地劃片管理相結合，對地方的秸稈焚燒管控成效進行評價。

3.3 針對當前河南省秸稈資源利用率和利用程度較低的問題，應通過扶持秸稈資源加工利用企業的方式（如稅收減免和政府補貼），促進秸稈資源開發產業的發展。

參考文獻

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