[发明专利]基于多情景模拟的像元尺度冬小麦单产遥感估算方法

权利要求书

1.基于多情景模拟的像元尺度冬小麦单产遥感估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)基于作物生长模型的多情景区域冬小麦单产形成过程模拟数据集：基于作物品种生长模型的生理学基础和模型结构，结合区域历史农业气象资料、土壤特征数据及农田管理措施，对整个区域内不同气候、环境、田间管理情景下的冬小麦单产的形成过程进行动态模拟，形成过程模拟数据集；

(2)区域冬小麦单产模型集构建：利用多情景区域冬小麦单产形成过程模拟数据集，筛选分析对最终单产具有明显影响/表征作用的遥感可反演的指标因子，并根据目标区域可用遥感影像的日期信息，确定对应日期内相应的指标因子与单产的量化关系，构建多时相单产估算模型集；通过袋外样本对模型集中的每个模型进行评估；

(3)基于高分辨率遥感数据的区域冬小麦单产估算示范研究：通过作物生长期内的区域高分辨率遥感影像反演获取冬小麦单产形成的关键指标因子，进而基于上述构建的冬小麦单产估算模型集，实现区域冬小麦单产空间分布制图；

(4)通过野外实测数据和县级统计数据对高分辨率冬小麦单产分布估算结果进行验证评估。

2.根据权利要求1所述的基于多情景模拟的像元尺度冬小麦单产遥感估算方法，其特征在于，在步骤(1)中：采用PCSE/WOFOST模型输入参数包括四个部分：气象资料、作物品种、土壤类型和管理措施；

气象资料包括8个参数，分别是日期(DAY)、入射短波辐射(kJ/m2/day)、日最低气温(Celsius)、日最高气温(Celsius)、日平均水汽压(kPa)、高于地表2米处的日平均风速(m/sec)和日降水量(mm)、积雪深度(cm)；

作物品种的参数为出苗的低温阈值(TBASEM)、出苗的高温阈值(TEFFMX)、播种到出苗的积温(TSUMEM)、出苗到开花的积温(TSUM1)、开花到成熟的积温(TSUM2)、初始农作物总干重(TDWI)、出苗时的叶面积指数(LAIEM)、叶面积指数的最大增长率(RGRLAI)、比叶面积DVS＝0.0(SLATB1)、比叶面积DVS＝0.5(SLATB2)、比叶面积DVS＝2.0(SLATB3)、叶片在35摄氏度时的寿命(SPAN)、叶龄的低温阈值(TBASE)、可见光漫射的消光系数与DVS的函数(KDIFTB)、单叶的光能利用率与日均温的函数(EFFTB)、叶片最大CO2同化率DVS＝0.0(AMAXTB1)、叶片最大CO2同化率DVS＝1.0(AMAXTB2)、叶片最大CO2同化率DVS＝1.3(AMAXTB3)、叶片最大CO2同化率DVS＝2.0(AMAXTB4)、叶片的同化物转换效率(CVL)、存储器官的同化物转换效率(CVO)、根的同化物转换效率(CVR)、茎的同化物转换效率(CVS)、温度增加10℃呼吸速率相对变量(Q10)、叶片的维持呼吸速率(RML)、存储器官的维持呼吸速率(RMO)、根的维持呼吸速率(RMR)、茎的维持呼吸速率(RMS)、总干物质相对于根的比例与DVS的函数(FRTB)、地上干物质相对于叶的比例与DVS的函数(FLTB)、地上干物质相对于茎的比例与DVS的函数(FSTB)、地上干物质相对于器官的比例与DVS的函数(FOTB)、水分胁迫导致叶片的最大相对死亡率(PERDL)、初始根深(RDI)、每日最大根深度增加量(RRI)和最大根深(RDMCR)；

土壤类型包括轻壤土、沙壤土和中壤土三种类型，轻壤土、沙壤土和中壤土均包括如下参数：土壤水分含量与pF的关系(SMTAB)、枯萎系数(SMW)、田间持水量(SMFCF)、饱和含水量(SM0)、曝气临界土壤空气含量(CRAIRC)、10-log导水率与pF的关系(CONTAB)、饱和导水率(K0)、根区最大渗透率(SOPE)、下层土壤最大渗透率(KSUB)、第一表层渗流参数深层苗床(SPADS)、第二表层渗流参数深层苗床(SPODS)、第一表层渗流参数浅层苗床(SPASS)、第二表层渗流参数浅层苗床(SPOSS)、所需的深层苗床水分亏缺(DEFLIM)；

管理措施包括：

三个冬小麦播种时间：9月25日，10月05日，10月15日；

雨水情况：灌溉和雨养，其中灌溉采用WOFOST潜在模式，雨养采用WOFOST的水分胁迫模式。