GIS在广西甘蔗合理布局中的应用研究答辩稿.pptVIP

GIS在广西甘蔗合理布局中的应用研究答辩稿 地球与空间第二组 指导教师：束老师 研究目的 根据甘蔗生长与气候条件的关系，运用GIS技术对广西甘蔗适宜种植区进行了农业气候区划，该区划按种植甘蔗的气候适应性将广西划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜种植区，并分区进行评述和提出相应的建议，为进一步优化甘蔗生产布局和农业结构调整提供科学依据。 我们研究此题目的意义及价值 与世界上先进的产糖国家相比，广西甘蔗单产不高不稳，总产波动较大，甘蔗区域布局和品种结构也不够合理，一些地区因缺乏精确、细致的农业气候区划而存在盲目种植、盲目发展的现象，影响了种蔗经济效益的提高。研究和实践证明，不良气候条件是导致甘蔗单产低而不稳最主要的原因之一，而区域布局不够合理又进一步加剧了气象灾害对甘蔗生产的影响。因此，本文主要分析甘蔗生产与气候条件的关系，在充分了解甘蔗生长各个时期对生态气候条件要求的基础上，采用GIS新技术和农业气候区划方法，结合气候资源的小网格推算，对广西甘蔗种植区进行农业气候区划，为优化我区甘蔗生产布局以及趋利避害提高甘蔗产量、蔗糖份提供科学依据。 我们的研究如下： 一、通过观察分析甘蔗的生产与气候条件的关系 甘蔗是喜温性经济作物，对热量和水分要求严格。在整个生长期要求年平均温度18—30℃，≥10℃活动积温6500—8000℃，年降雨量≥1200mm，年日照时数1200—1400h以上。甘蔗不同生长时期对温度的要求有所不同：蔗芽萌发的最低温度为13℃，温度在15℃以上时幼苗正常生长，最适为30—32℃，40℃时生长受到抑制。分蘖期要求日平均气温≥20℃，30℃时分蘖最盛。温度在25—30℃时适宜蔗茎伸长，超过34℃伸长受到抑制，低于20℃则伸长缓慢，气温低于10℃时蔗茎伸长停止。进入成熟期以后，甘蔗要求气温相对较低、昼夜温差较大的干冷天气，以利于蔗糖分积累，提高含糖量。 通过研究知道：影响甘蔗产量和蔗糖份的主要气象灾害有：干旱、洪涝、低温霜冻、大风等，在广西尤以春秋旱和低温霜冻对甘蔗产量和蔗糖份影响最大。低温霜冻对广西甘蔗生产影响也很大，当最低气温降到0℃时，甘蔗出现轻度受害症状，蔗叶部分受害，受害率10-20%；最低温降到-0.1～-1.0℃时，出现中等程度受害，蔗叶全部或部分受害冻死 ，受害率30-40%；最低温降到-1.1～-1.5时，出现重冻害，大部分侧芽冻死，梢部受害，受害率≥50%；最低温≤-1.6℃时出现严重冻害，全茎冻坏变质，受害率≥60%。以上各级冻害低温指标可作为甘蔗区划指标的重要参考。 三、通过研究建立区划指标小网格推算模型 甘蔗生产只有在适宜的气候条件下才能获得高产稳产和高糖高效，然而气候资源由于纬度、海陆分布以及地形地貌与下垫面性质的不同而存在明显的空间差异。为了客观地描述甘蔗种植的5个气候区划指标在广西的实际分布，有必要建立区划指标的空间分析模型,以此来推算气候区划指标在无测站地区的分布状况。区划指标与地理因子的关系模型可表示为： Y= f(φ,λ,h,β,θ) +ε ① 式中Y为气候区划指标（如年平均气温、极端最低气温多年平均值、稳定通过20℃的活动积温等）；φ,λ,h,β,θ分别代表纬度、经度、海拔高度、坡向、坡度等地理因子；为方便，函数f(φ,λ,h,β,θ)可称为区划指标的气候学方程；ε为余差项，称为综合地理残差，可视为φ,λ,h,β,θ所拟和的气候学方程的残差部分，即 ε= Y（实测值）- f(φ,λ,h,β,θ)　　　　② 区划指标的小网格推算及专题图制作 根据上述5个区划指标的推算方程，利用事先准备好的1km×1km网格点上的纬度φ、经度λ、海拔高度h、坡向β等地理数据，可推算出每一个区划指标在千米网格点上分布值。然而它还不是气候区划指标的实际分布值，它与实际值之间还存在一定的误差，即②式中的综合地理残差ε，因此还必须进行残差订正计算。具体方法是： 将台站所在地的φ,λ,h,β等地理数据分别代入表2中的方程，得到每一个区划指标在90个站点的计算值，根据②式，用90个站点的实测值分别减去计算值，求出残差值ε；将ε“交给”GIS，生成5个区划指标的残差散点图，之后运用反距离权重插值法，将ε内插到1km×1km网格点上，生成千米网格残差栅格图。将该图与前面计算好的区划指标栅格图进行迭加运算，即得到了区划指标的实际分布图，5个区划指标共有5幅图（图略）。利用上述计算得到的5个区划指标的栅格图像数据，按照表1中的区划指标，采用打分法，即给每一个指标都赋予一定的分值，如对于年平均气温（T），当18℃≤T≤21℃时，赋值20分，当17℃≤T＜18℃或21℃＜T≤22℃时赋值15分，16℃≤T＜17℃或22℃＜T≤23℃时赋值10分，T＜16℃或T＞23℃时赋值5分。最