一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸秆资源空间化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸秆资源空间化方法，包括以下步骤：S1、获取各行政单元各类农作物的产量统计数据和草谷比系数，计算各行政单元农作物秸秆理论资源量；S2、利用秸秆资源可收集利用系数，计算各行政单元秸秆资源可收集利用量；S3、利用不同农作物的可能源化利用秸秆比例，计算各行政单元可能源化利用秸秆资源量；S4、提取耕地上净第一性生产力(NPP)空间分布；S5、计算各行政单元耕地NPP总量；S6、计算各行政单元耕地单位NPP对应的秸秆可能源化利用资源量；S7、进行农作物秸秆可能源化利用资源的空间化。本发明专利技术能直观反映农作物秸秆可能源化利用资源的空间分布状况，接近农作物秸秆的自然分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农作物秸杆资源和遥感空间化
尤其涉及ー种农作物产量统计数据和遥感数据相结合的秸杆资源密度空间化方法。
技术介绍
大力发展可再生能源特别是生物质能源，是解决当前和未来能源供需矛盾的重要措施；是保护环境，促进经济社会可持续发展 的必然选择。农作物秸杆是一种宝贵的生物质资源，但是长期以来由于传统的观念和条件的限制，综合利用程度不高。随着石化资源的日趋枯竭和环境问题的日益突出，以及人们对可持续发展、保护环境和循环经济的追求，农作物秸杆的资源化利用日益成为农业、能源、建材、化工等领域的聚焦点。我国是农业大国，农作物秸杆产量大，秸杆资源潜力约折合7亿吨标准煤。从全国总体来看，我国可能源化利用的农作物秸杆资源十分丰富。但是，农作物秸杆密度较低，相较于石化能源，其运输成本高昂，因此秸杆的能源化利用不仅取决于秸杆资源量，还取决于秸杆资源密度。秸杆资源密度高的地区，単位面积资源富集程度高，收集运输成本较低，从而可以建立秸杆发电厂、燃料こ醇厂等大型秸杆能源企业；而秸杆资源密度低的地区，秸杆收集运输成本很高，不适宜建立大型的秸杆能源企业，秸杆只能作为生活能源而小規模利用。目前，对秸杆资源的研究主要集中在计算秸杆资源的资源总量、秸杆资源的利用方式和途径、以及气候变化对秸杆资源的影响等方面，很少关注农作物秸杆资源空间分布的特点和规律。因此，研究农作物秸杆资源的空间分布状况、特点和规律，不仅能直接掲示各区域秸杆资源空间分布的不均衡性，而且对因地制宜地指导秸杆资源能源化利用产业的发展，合理设置各区域秸杆能源企业的布局和规模也具有非常重要的实践意义。基于统计数据的农作物秸杆资源的空间化其目的正是模拟秸杆可能源化利用资源量在地理空间上的真实分布情况，为环境规划、资源的永续利用和行政管理提供决策支持。农作物产量数据属于社会经济数据，农作物产量数据是以行政区域为单元进行统计。目前，传统的基于农作物产量数据计算秸杆资源分布的方法，是根据草谷比系数、可收集利用系数、可能源化利用比例，直接计算获得行政単元内的秸杆资源量。该方法获得的秸杆资源量在同一行政単元内是同一个数值，生成的数据具有同一行政単元内均匀分布，不同行政単元间突变分布的特点，这显然不能代表秸杆资源的实际分布情況。在秸杆资源的实际空间分布中，行政单元内的秸杆资源仅分布在农田上，而且空间分布常常不是均匀的。为了有效解决上述问题，借助耕地空间分布数据以及遥感模拟获取的净第一性生产カ(NPP)空间分布数据，获得各行政単元内部秸杆资源的实际分布状况，是ー种切实可行的方法。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种有效反映农作物秸杆资源空间分布状况的空间化方法。( ニ )技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了ー种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，包括以下步骤SI、获取各行政単元(如省、县)各类农作物的产量统计数据和各类农作物的草谷比系数，计算出各行政单元农作物秸杆理论资源量。计算公式为权利要求1.一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，其特征在于，包括以下步骤 51、获取各行政单元各类农作物的产量统计数据和各类农作物的草谷比系数，计算出各行政单元农作物秸杆理论资源量。52、根据秸杆理论资源量和其可收集利用系数来计算各行政单元秸杆资源可收集利用量。53、利用秸杆资源可收集利用量和不同农作物的可能源化利用秸杆比例，计算各行政单元可能源化利用秸杆资源量。54、利用耕地空间分布数据和NPP空间分布数据，通过空间叠加，提取耕地上NPP空间分布数据。55、利用行政区划数据和耕地上NPP数据，通过空间统计分析，获得各行政单元的耕地NPP总量。56、运用栅格空间计算，在各行政单元耕地NPP总量和秸杆可能源化利用资源总量的基础上，计算各行政单元耕地单位NPP的秸杆可能源化利用资源量。57、运用栅格空间计算，把耕地单位NPP上的秸杆可能源化利用资源量与耕地NPP分布图相结合，进行农作物秸杆可能源化利用资源的空间化，最终得到农作物秸杆可能源化利用资源密度空间分布图，从而反应农作物秸杆可能源化利用资源的空间分布状况。2.如权利要求I所述的一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，其特征在于，步骤SI中所述的各类农作物的草谷比系数采用国内外代表性研究所使用的草谷比系数的平均数。3.如权利要求I所述的一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，其特征在于，步骤S2中所述的可收集利用系数根据能够获得的统计数据采用不同的计算方法。对于水稻、小麦、玉米及油菜这四种作物，结合各自的机械收割和人工收割系数，按不同作物机械化收割和人工收割的面积比例加权计算其可收集系数。对于其他作物，采用已有研究结果的平均数。4.如权利要求I所述的一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，其特征在于，步骤S3中所述的不同农作物的可能源化利用秸杆比例是扣除农村基本生活能源需求、秸杆直接还田、饲料化利用、工业原料以及食用菌基料等用途后所剩比例。5.如权利要求I所述的一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，其特征在于，步骤S6中的各行政单元耕地单位NPP对应的秸杆可能源化利用资源量计算公式为 D cr TNPP 式中，Dra为耕地单位NPP的秸杆可能源化利用资源量，CRe为各行政单元可能源化利用秸杆资源总量，TNPP为各行政单元农田NPP总量。6.如权利要求I所述的一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源空间化方法，其特征在于，步骤S7中的农作物秸杆可能源化利用资源密度空间分布计算公式为 D = X NPP TNPP式中，D为农作物秸杆可能源化利用资源密度，NPP为净第一性生产力(NPP)空间分布数据。7.如权利要求I 6任一项所述的一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸杆资源密度空间化方法，其特征在于，利用耕地空间分布数据和NPP空间分布数据。全文摘要本专利技术公开了，包括以下步骤S1、获取各行政单元各类农作物的产量统计数据和草谷比系数，计算各行政单元农作物秸秆理论资源量；S2、利用秸秆资源可收集利用系数，计算各行政单元秸秆资源可收集利用量；S3、利用不同农作物的可能源化利用秸秆比例，计算各行政单元可能源化利用秸秆资源量；S4、提取耕地上净第一性生产力(NPP)空间分布；S5、计算各行政单元耕地NPP总量；S6、计算各行政单元耕地单位NPP对应的秸秆可能源化利用资源量；S7、进行农作物秸秆可能源化利用资源的空间化。本专利技术能直观反映农作物秸秆可能源化利用资源的空间分布状况，接近农作物秸秆的自然分布情况。文档编号G06F17/50GK102855351SQ20121028095公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日专利技术者徐新良, 付颖, 李双 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于统计数据和遥感数据的农作物秸秆资源空间化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取各行政单元各类农作物的产量统计数据和各类农作物的草谷比系数，计算出各行政单元农作物秸秆理论资源量。S2、根据秸秆理论资源量和其可收集利用系数来计算各行政单元秸秆资源可收集利用量。S3、利用秸秆资源可收集利用量和不同农作物的可能源化利用秸秆比例，计算各行政单元可能源化利用秸秆资源量。S4、利用耕地空间分布数据和NPP空间分布数据，通过空间叠加，提取耕地上NPP空间分布数据。S5、利用行政区划数据和耕地上NPP数据，通过空间统计分析，获得各行政单元的耕地NPP总量。S6、运用栅格空间计算，在各行政单元耕地NPP总量和秸秆可能源化利用资源总量的基础上，计算各行政单元耕地单位NPP的秸秆可能源化利用资源量。S7、运用栅格空间计算，把耕地单位NPP上的秸秆可能源化利用资源量与耕地NPP分布图相结合，进行农作物秸秆可能源化利用资源的空间化，最终得到农作物秸秆可能源化利用资源密度空间分布图，从而反应农作物秸秆可能源化利用资源的空间分布状况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐新良，付颖，李双，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：