[发明专利]一种更新全球作物总产量栅格数据的方法

摘要

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。

主权项

1.一种更新全球作物总产量栅格数据的方法，其特征在于，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；A10国家行政区划数据准备及挂接；准备世界国家行政区划空间数据Countries，通过Join命令，将countries与production_ratio基于国家名称字段进行挂接关联，生成country_production；A11迭代栅格数据；使用iterate raster迭代器，对产量栅格数据进行迭代，以方便进行循环操作，栅格目录选择production文件夹，栅格格式选择TIF，输出文件为每次迭代时的产量栅格数据，迭代输出变量为name；若迭代输出的文件名为wheat.tif，则name为wheat.tif；A12土地利用更新；上一步的输出数据与步骤A6生成的土地利用数据(landuse.tif)进行Times(乘积)运算，输入栅格数据1为：landuse.tif，输入栅格数据2为迭代器输出的产量栅格数据，栅格大小为0.041666665，数据范围选择：union of input(输入数据的并集范围)，输出文件夹为landupdate文件夹，输出文件名为land_％name％，％name％为表示引用name变量；若迭代输出的文件名为wheat.tif，则name为wheat.tif，输出的文件名则为：land_wheat.tif；A13进行产量数据校正；由于在进行栅格转换时，原始的栅格大小栅格大小0.08333333，新的栅格大小栅格大小为0.041666665，原始栅格大小是新栅格大小的2倍，新产量栅格数据应除以4；使用divide工具，进行数据校正，输入数据1为：land_％name％，输入数据2为：4，输出数据为：divide_％name％；A14记录提取；基于步骤A7的croplist表，用Table select工具提取记录；输入表为：croplist，输出位置为：Scratch.mdb，输出表名为：Table_select，输出表达式为：[CROPNAME]＝'％cropname％'；A15字段提取；使用Get field value工具，提取Table_select表cropname字段中的记录，并作为字段；输入表为：Table_select，字段为：cropname，数据类型为：Field，输出变量为：value；A16进行栅格转换；使用Feature to raster工具，输入图层为：country_production，字段选取value变量，输出栅格大小为：0.041666665，输出图层为：Production0_％value％；A17对数据进行后处理；进行Nodata(空值)检测，并将nodata值设置为0；使用Isnull工具判别是否空值，生成临时栅格文件Null_％value％.tif；再使用con(条件查询)工具，表达式为"VALUE"＝1，条件为真时(即为Nodata数据时)，值为0，否则等于Production0_％value％值，输出文件为Production_％value％.tif；A18总产量数据更新；在步骤A13和步骤A17输出结果的基础上，进行乘积运算，输入文件1为：Production_％value％.tif，输入文件2为：divide_％name％；，输出Production_up_％value％.tif；A19循环步骤A11‑18，直至读取完所有作物总产量栅格数据；完成后，即完成基于土地利用和2010年统计数据对2000年作物总产进行更新，并且提高了数据精度。