14.2. 农业气候区划

发布日期 : 2023-08-23 01:42:50 UTC      

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14.2.1. 项目背景与需求 #

自八十年代以来,中国农业生产环境、气候环境发生了巨大变化,包括:

中国气象局提出建设“第三次农业气候区划”项目的目的是:采用新技术、新方法、新资料, 开发“农业气候区划信息系统(Agriculture& Climate Distributed InformationSystem,简称ACDIS)”软件, 建立气候资源开发利用和保护监测体系,实行资源平面与立体,时间与空间全方位优化配置; 发挥区域气候优势,趋利避害减轻气候灾害损失,提高资源开发的总体效益。 为各级政府分类指导农业生产,农村产业结构调整,退耕还林防止水土流失等提供决策依据,为地方政府服务。

14.2.2. 农业气候区划信息系统(ACDIS)系统结构及工作流程 #

系统结构 #

农业气候区划信息系统 (ACDIS) 是基于GIS工具平台, 建立起面对专业技术人员的专用工具,适用于农业气候资源监测评价、气候资源管理与分析, 小网格气候资源推算与空间查询、省地县三级区划产品制作等。 具体实现了以下功能:

  1. 地理基础信息管理:管理工作区的基础地理数据,如行政区划,水系,交通数据等;

  2. 小网格资源信息管理:管理栅格格式的、与农业气候区划有关的信息,包括各种 DEM 数据;

  3. 小网格资源推算与区划产品制作;

  4. 农业气候资源监测与评价;

  5. 农业气候区划成果演示。

系统工作流程 #

根据“3S”等新技术在区划中应用需求,建立了农业气候区划工作基本流程(如图14-2):

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图 14.2 图14-2:农业气候区划工作基本流程图 #

14.2.3. “3S”在项目中的应用 #

  1. 利用GIS对农业气候区划综合要素空间查询和管理 ACDIS利用GIS工具提供的基本功能,对其它子系统输入、处理和生成的气候资源等数据进行综合查询和管理。生成不同查询条件下的区划产品,作为区划专题内容,进而实现对区划各类产品的矢量图、栅格图、 DEM 、注记和属性数据进行以地理表达式为条件的逻辑查询以及不同图件和属性数据的综合查询、管理,并把查询结果制图输出到绘图仪或打印机,或保存为其它格式文件。

  2. 利用GIS对气候资源进行小网格推算模式研究 气候资源小网格推算模式研究是区划的一项基础性工作。在收集山区气候研究成果基础上,辅助以气象哨、水文站雨量资料后,通过GIS平台可快速计算和获取测点地理参数(高程、坡向、坡度)。采用统计分析方法,根据要素的统计特征值和地理特征将全省划分若干气候区,分别建立各区域气候要素推算统计模式,通过验证和残差订正,应用到气候资源小网格推算中。

  3. GIS在农业气候资源分析中的应用 应用GIS来定量采集、管理、分析具有空间特性的气候资源,建立GIS分析气候资源的思想、方法、步骤,包括数字高程模型建立、GIS农业气候资源数据建立、空间分析模型建立、气候资源分析计算、气候分区及定量分析等。

  4. 利用“3S”提取农业背景信息参与区划计算 农业气候区划是根据农作物生长发育过程中对气候条件的要求和气候资源的地理分布特征来进行分区划片的,在某种农作物的气候可种植区内还有不同的地物类型,不同的农作物要求不同的地理环境。为使农业气候区划对农业生产更具有指导作用,将非气象因子引入到农业气候区划中。农业气候区划对象中往往对土壤PH值要求很高,根据土壤类型分布可以得出土壤PH值的分布,将其作为区划的一个关键指标,使得区划更加有实际应用意义。利用GIS将土壤分类图作为一项数据层参与气候资源数据层集运算,得出包含土壤类型信息的区划结果。江西省在全省优质早稻种植气候区划和万安县脐橙种植综合区划中(图14-3),除了应用1∶25万的地理数据,还结合了TM影像数据,辅助GPS定位抽样,把早稻、脐橙的可能种植区(农田、荒山荒坡)提取出来,排除了山体、水体、居民点、道路等不能种植脐橙和早稻的区域,把可能种植区与农业气候区划图做逻辑交集运算,得到了全省优质早稻和万安县脐橙种植规划图。.. figure:: ./img/img_2.jpg 图14-3:江西省万安县脐橙种植区划

  5. 利用GIS建立集区划—资源动态监测—高产栽培技术为一体的信息服务系统 利用GIS工具,开发出基于Web的、对气候条件敏感的两系杂交稻制种气候资源空间配置信息系统,将区划服务于作物生产基地选择、关键生育期气象服务、农业生产技术指导等各个方面。

《地理信息系统原理、技术与方法》  97

最近几年来,地理信息系统无论是在理论上还是应用上都处在一个飞速发展的阶段。 GIS被应用于多个领域的建模和决策支持,如城市管理、区划、环境整治等等,地理信息成为信息时代重要的组成部分之一; “数字地球”概念的提出,更进一步推动了作为其技术支撑的GIS的发展。 与此同时,一些学者致力于相关的理论研究,如空间感知、空间数据误差、空间关系的形式化等等。 这恰好说明了地理信息系统作为应用技术和学科的两个方面,并且这两个方面构成了相互促进的发展过程。