小麦自然水分亏缺干旱评估模型的gis建模

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1、小麦自然水分亏缺干旱评估模型的GIS建模朱-晗薛丰昌唐步兴Stttt南京信息工程大学地理与遥感学院气象灾害省部共建教育部重点实验室（南京信息工程大学）小麦是我W重要的粮食作物之一，小麦干旱灾害严重影响我W粮食安全，因此对小麦干旱的评估显得尤为重要。自然水分亏缺率模型是评估小麦干旱状况的主要模型之-，该模型涉及数据类型多，模型计算复杂，影响模型的实际疲用。本文利用GIS建模工具ModelBuilder建立自然水分亏缺率模型的GIS逻辑计算模型。研宂结果表明：基于GIS的小麦自然水分亏缺干旱评估模型，将复杂的数学模型转变为方便快捷的G1S栅格计算，实现了模型计算过程的自动化、

2、一体化、空间可视化，同时模型逻辑关系清晰，便于数据修改维护。关键词：GIS;丁•旱;自然水分亏缺率模型;ModelBuilder;基金：江苏省&然科学基金（BK20151458）ResearchonWheat’sNatureWaterStressDroughtEvaluationModelsBasedonGISZHUYihanXUEFengchangTANGBuxingHUANGMinminCollegeofGeographyandRemotingSensing，NanjingUniversityofInformationScience&Technology;Abstra

3、ct：WheatisoneoftheimportantfoodcropsinChina.WheatdroughtdisastersaffectfoodsecurityseriouslyinChina.Assessingwheatdroughtisparticularlyimportant.Naturewaterstressmodelisoneofthemainmodeloftheevaluationofwheatdroughtconditions.Thismodelinvolveslotsofdatatypes,modelcalculationiscomplicated,

4、affectingtheactualapplicationofthemodel.ThenaturalwaterstressmodelisestablishedintoGISlogicalcalculationmodelbyModelBuilder.TheresultsshowedthatthenaturalwaterstressdroughtevaluationmodelsbasedonGIStransformedcomplexmathematicalmodelintosimpleGISgridcomputing.Itrealizedcountingprocessauto

5、mation，intergration，spatialvisualization.Andthemodelhasaclearconvenientformodification,maintenanceofdata.Keyword：GIS;drought;naturewaterstressmodel;ModelBuilder;自然水分亏缺率为作物需水量与供水量之差，以百分率（%）表示。水分亏缺率较好地反映了土壤、植物和气象三方面因素的综合影响，能比较真实地反映出作物水分亏缺状况，是常用的作物干旱诊断方法之一［i-6］。黄晚华m利用作物水分亏缺指数对春玉米季节性干旱进行了分析，研

6、宄结果表明春玉米生长季节内干旱呈现明显的季节性和空间区域分布特征;彭世彰等m研宄了不同生育阶段水分亏缺对水稻生长的影响。普宗朝等m对新疆水分亏缺量时空变化进行了分析，结果表明，新疆水分亏缺量的空间分布总体呈现南疆大于北疆、东部人于西部、平原和盆（谷）地大于山区的分布格局。乌兰等xm研宂了马铃薯苗期水分亏缺对产量的影响，结果表明，生育前期干物质积累量随苗期水分亏缺程度的增加而逐渐降低，一定程度的水分亏缺后，马铃薯存在明显的复水补偿效应。自然水分亏缺率模型是评估小麦干旱状况的主要模型之一，该模型涉及数据类型多，模型计算复杂，影响模型的实际应用。GIS具有强大的空间分析功能，能

7、够快速处理各种空间信息。ArcGIS软件提供的ModelBuilder模型编辑器及一系列空间栅格分析计算模块，可方便建立各种复杂数学模型的GIS模型，实现高效分析计算。本文基于ModelBuilder模型编辑器实现小麦干旱评估模型自然水分亏缺率模型的GIS建模及其空间可视化计算。1研宄方法1.1小麦自然水分亏缺模型依据农田水分平衡原理，小麦自然水分亏缺率（G）可以描述为小麦自然供水量与需水量的差占需水量的百分比的负值［11］。计算过程如下式屮，E为小麦全生育期的需水量;W为小麦全生育期的自然供水量。两考单位均为mm。式中，Kf