一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸稈資源空間化方法技術

本發明專利技術公開了一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸稈資源空間化方法，包括以下步驟：S1、獲取各行政單元各類農作物的產量統計數據和草谷比系數，計算各行政單元農作物秸稈理論資源量；S2、利用秸稈資源可收集利用系數，計算各行政單元秸稈資源可收集利用量；S3、利用不同農作物的可能源化利用秸稈比例，計算各行政單元可能源化利用秸稈資源量；S4、提取耕地上凈第一性生產力(NPP)空間分布；S5、計算各行政單元耕地NPP總量；S6、計算各行政單元耕地單位NPP對應的秸稈可能源化利用資源量；S7、進行農作物秸稈可能源化利用資源的空間化。本發明專利技術能直觀反映農作物秸稈可能源化利用資源的空間分布狀況，接近農作物秸稈的自然分布情況。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及農作物秸桿資源和遙感空間化
尤其涉及ー種農作物產量統計數據和遙感數據相結合的秸桿資源密度空間化方法。
技術介紹
大力發展可再生能源特別是生物質能源，是解決當前和未來能源供需矛盾的重要措施；是保護環境，促進經濟社會可持續發展 的必然選擇。農作物秸桿是一種寶貴的生物質資源，但是長期以來由于傳統的觀念和條件的限制，綜合利用程度不高。隨著石化資源的日趨枯竭和環境問題的日益突出，以及人們對可持續發展、保護環境和循環經濟的追求，農作物秸桿的資源化利用日益成為農業、能源、建材、化工等領域的聚焦點。我國是農業大國，農作物秸桿產量大，秸桿資源潛力約折合7億噸標準煤。從全國總體來看，我國可能源化利用的農作物秸桿資源十分豐富。但是，農作物秸桿密度較低，相較于石化能源，其運輸成本高昂，因此秸桿的能源化利用不僅取決于秸桿資源量，還取決于秸桿資源密度。秸桿資源密度高的地區，単位面積資源富集程度高，收集運輸成本較低，從而可以建立秸桿發電廠、燃料こ醇廠等大型秸桿能源企業；而秸桿資源密度低的地區，秸桿收集運輸成本很高，不適宜建立大型的秸桿能源企業，秸桿只能作為生活能源而小規模利用。目前，對秸桿資源的研究主要集中在計算秸桿資源的資源總量、秸桿資源的利用方式和途徑、以及氣候變化對秸桿資源的影響等方面，很少關注農作物秸桿資源空間分布的特點和規律。因此，研究農作物秸桿資源的空間分布狀況、特點和規律，不僅能直接掲示各區域秸桿資源空間分布的不均衡性，而且對因地制宜地指導秸桿資源能源化利用產業的發展，合理設置各區域秸桿能源企業的布局和規模也具有非常重要的實踐意義。基于統計數據的農作物秸桿資源的空間化其目的正是模擬秸桿可能源化利用資源量在地理空間上的真實分布情況，為環境規劃、資源的永續利用和行政管理提供決策支持。農作物產量數據屬于社會經濟數據，農作物產量數據是以行政區域為單元進行統計。目前，傳統的基于農作物產量數據計算秸桿資源分布的方法，是根據草谷比系數、可收集利用系數、可能源化利用比例，直接計算獲得行政単元內的秸桿資源量。該方法獲得的秸桿資源量在同一行政単元內是同一個數值，生成的數據具有同一行政単元內均勻分布，不同行政単元間突變分布的特點，這顯然不能代表秸桿資源的實際分布情況。在秸桿資源的實際空間分布中，行政單元內的秸桿資源僅分布在農田上，而且空間分布常常不是均勻的。為了有效解決上述問題，借助耕地空間分布數據以及遙感模擬獲取的凈第一性生產カ(NPP)空間分布數據，獲得各行政単元內部秸桿資源的實際分布狀況，是ー種切實可行的方法。
技術實現思路
(一 )要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是如何提供一種有效反映農作物秸桿資源空間分布狀況的空間化方法。( ニ )技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供了ー種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，包括以下步驟SI、獲取各行政単元(如省、縣)各類農作物的產量統計數據和各類農作物的草谷比系數，計算出各行政單元農作物秸桿理論資源量。計算公式為權利要求1.一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，其特征在于，包括以下步驟 51、獲取各行政單元各類農作物的產量統計數據和各類農作物的草谷比系數，計算出各行政單元農作物秸桿理論資源量。52、根據秸桿理論資源量和其可收集利用系數來計算各行政單元秸桿資源可收集利用量。53、利用秸桿資源可收集利用量和不同農作物的可能源化利用秸桿比例，計算各行政單元可能源化利用秸桿資源量。54、利用耕地空間分布數據和NPP空間分布數據，通過空間疊加，提取耕地上NPP空間分布數據。55、利用行政區劃數據和耕地上NPP數據，通過空間統計分析，獲得各行政單元的耕地NPP總量。56、運用柵格空間計算，在各行政單元耕地NPP總量和秸桿可能源化利用資源總量的基礎上，計算各行政單元耕地單位NPP的秸桿可能源化利用資源量。57、運用柵格空間計算，把耕地單位NPP上的秸桿可能源化利用資源量與耕地NPP分布圖相結合，進行農作物秸桿可能源化利用資源的空間化，最終得到農作物秸桿可能源化利用資源密度空間分布圖，從而反應農作物秸桿可能源化利用資源的空間分布狀況。2.如權利要求I所述的一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，其特征在于，步驟SI中所述的各類農作物的草谷比系數采用國內外代表性研究所使用的草谷比系數的平均數。3.如權利要求I所述的一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，其特征在于，步驟S2中所述的可收集利用系數根據能夠獲得的統計數據采用不同的計算方法。對于水稻、小麥、玉米及油菜這四種作物，結合各自的機械收割和人工收割系數，按不同作物機械化收割和人工收割的面積比例加權計算其可收集系數。對于其他作物，采用已有研究結果的平均數。4.如權利要求I所述的一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，其特征在于，步驟S3中所述的不同農作物的可能源化利用秸桿比例是扣除農村基本生活能源需求、秸桿直接還田、飼料化利用、工業原料以及食用菌基料等用途后所剩比例。5.如權利要求I所述的一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，其特征在于，步驟S6中的各行政單元耕地單位NPP對應的秸桿可能源化利用資源量計算公式為 D cr TNPP 式中，Dra為耕地單位NPP的秸桿可能源化利用資源量，CRe為各行政單元可能源化利用秸桿資源總量，TNPP為各行政單元農田NPP總量。6.如權利要求I所述的一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源空間化方法，其特征在于，步驟S7中的農作物秸桿可能源化利用資源密度空間分布計算公式為 D = X NPP TNPP式中，D為農作物秸桿可能源化利用資源密度，NPP為凈第一性生產力(NPP)空間分布數據。7.如權利要求I 6任一項所述的一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸桿資源密度空間化方法，其特征在于，利用耕地空間分布數據和NPP空間分布數據。全文摘要本專利技術公開了，包括以下步驟S1、獲取各行政單元各類農作物的產量統計數據和草谷比系數，計算各行政單元農作物秸稈理論資源量；S2、利用秸稈資源可收集利用系數，計算各行政單元秸稈資源可收集利用量；S3、利用不同農作物的可能源化利用秸稈比例，計算各行政單元可能源化利用秸稈資源量；S4、提取耕地上凈第一性生產力(NPP)空間分布；S5、計算各行政單元耕地NPP總量；S6、計算各行政單元耕地單位NPP對應的秸稈可能源化利用資源量；S7、進行農作物秸稈可能源化利用資源的空間化。本專利技術能直觀反映農作物秸稈可能源化利用資源的空間分布狀況，接近農作物秸稈的自然分布情況。文檔編號G06F17/50GK102855351SQ20121028095公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日專利技術者徐新良, 付穎, 李雙 申請人:中國科學院地理科學與資源研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于統計數據和遙感數據的農作物秸稈資源空間化方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、獲取各行政單元各類農作物的產量統計數據和各類農作物的草谷比系數，計算出各行政單元農作物秸稈理論資源量。S2、根據秸稈理論資源量和其可收集利用系數來計算各行政單元秸稈資源可收集利用量。S3、利用秸稈資源可收集利用量和不同農作物的可能源化利用秸稈比例，計算各行政單元可能源化利用秸稈資源量。S4、利用耕地空間分布數據和NPP空間分布數據，通過空間疊加，提取耕地上NPP空間分布數據。S5、利用行政區劃數據和耕地上NPP數據，通過空間統計分析，獲得各行政單元的耕地NPP總量。S6、運用柵格空間計算，在各行政單元耕地NPP總量和秸稈可能源化利用資源總量的基礎上，計算各行政單元耕地單位NPP的秸稈可能源化利用資源量。S7、運用柵格空間計算，把耕地單位NPP上的秸稈可能源化利用資源量與耕地NPP分布圖相結合，進行農作物秸稈可能源化利用資源的空間化，最終得到農作物秸稈可能源化利用資源密度空間分布圖，從而反應農作物秸稈可能源化利用資源的空間分布狀況。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐新良，付穎，李雙，
申請(專利權)人：中國科學院地理科學與資源研究所，
類型：發明
國別省市：