[发明专利]一种更新全球作物总产量栅格数据的方法

说明书

本发明公开了一种更新全球作物总产量栅格数据的方法，包括数据准备、统计分析、高通滤过处理、数据导出、土地利用重分类、聚合分析等步骤。利用本发明的方法能够对全球175种不同作物的总产量栅格数据进行及时更新，数据时效性较强，数据精度较高。

技术领域

本发明属于资源环境技术领域，尤其涉及一种基于空间分析技术更新作物总产量栅格数据的方法。

背景技术

地球上的农田面积约占1500万平方公里，为人类提供了大部分的食物，对人类福祉至关重要。尽管大多全球土地覆盖的卫星群涉及农田的数据集只有几个类别，但对于回答从生物多样性保护到粮食安全再到生物地球化学循环等问题等关键问题提供了至关重要的信息。有关农作物选择、产量和肥料使用等农业土地利用措施的信息是更有限。Monfreda等提出了通过结合国家、州的土地使用数据集和县级人口普查统计，更新的全球农田数据集为5*5分(大约10公里乘10公里)经纬度网格，生成了2000年全球175种不同作物的总产量栅格数据。

然而，该数据已经10多年没有再进行更新，数据缺乏时效性，加上数据分辨率低，为5*5分的分辨率，因此，提高数据精度和更新作物总产量栅格数据显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种更新全球作物总产量栅格数据的方法。

本发明的技术方案如下：

一种更新全球作物总产量栅格数据的方法，包括以下步骤：

A1数据准备：选取用作更新的土地利用栅格数据；

A2利用ArcGIS的工具Calculate Statistics进行统计分析，便于进行分类，输出文件landuse_stat.tif；

A3高通滤过处理；为减少数据的碎化，使用Majority Filter工具进行高通滤波处理，选择参数为周围邻近的8个像元，替代阈值方法为majortiy(众数)，输出栅格层landuse_major.itf；

A4数据导出；将A3的landuse_major.tif数据导出，输出TIFF格式文件，文件名landuse_export.tif，默认输出栅格大小为0.008333333，栅格大小为原产量栅格的栅格大小(0.08333333)的1/10；

A5对土地利用重分类；在landuse_export.tif基础上，利用ArcGIS中的Reclassify工具对土地利用进行重分类，对数据进行二值化分类，1表示选取的土地利用，0表示不选取的土地利用，输出文件名为landuse2value.tif；

A6聚合分析；在上一步基础上，使用ArcGIS中的Aggregate工具进行聚合分析，根据情况，选择适合的栅格大小因子；输出文件为landuse.tif；

A7总产量空间数据以及作物列表、国家表数据准备；准备2000年不同作物总产量栅格数据，要求作物名作为文件名，文件扩展名为：tif，如wheat.tif，统一放在文件夹production目录下，便于调用；准备作物列表数据，表名称为croplist；准备国家表country_table,必须包含国家名称字段Countryname；

A8在2000年作物总产量栅格数据的基础上，按照国家提取每种作物的总产量数据；

A9产量比值文件准备；准备作物产量统计文件，若用2010年的数据对2000年的产量栅格数据进行更新，则需要2010年的作物产量统计数据，生成2010年与上一步提取的2000年的作物总产量的比值数据Production_ratio；