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基于交叉信息熵理论的我国东北地区农作物空间分布研究
  • 项目名称:基于交叉信息熵理论的我国东北地区农作物空间分布研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:41171328
  • 申请代码:D010702
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:杨鹏
  • 依托单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
  • 批准年度:2011
中文摘要:

获取农作物空间分布信息,对于研究区域粮食安全、气候变化、陆地碳氮循环和水资源利用都具有重要意义。本项目以我国最大商品粮基地- - 东北地区(黑龙江、吉林和辽宁)为研究区域,以主要农作物(水稻、玉米和小麦)为研究对象,通过分析影响作物空间分布的自然环境和社会经济因子,应用遥感信息和统计数据为主体的多源数据,基于最小交叉信息熵理论,构建集成自然和社会因子的农作物空间分配模型,获取东北地区三大作物过去30年(1981-2010年)的空间分布信息;应用聚集度和Moran指数等分析作物分布空间变化趋势和特征,研究空间分布变化导致的经纬度差异、生育期平均温度和降水量差异等;同时,与其它全球作物空间分布数据进行交叉验证,以比较不同空间分配函数在中国区域的精度差异。本项目将为作物空间分布研究提供基础数据、新方法和新思路,促进我国土地变化科学、生物地理学和生物地球化学等交叉领域的发展。

结论摘要:

获取农作物时空分布信息,对于研究区域粮食安全、气候变化、陆地碳氮循环和水资源利用等都具有非常重要的科学意义。本项目以我国农作物空间格局变化显著的东北地区为研究区域,以主要农作物(水稻、玉米和小麦)为研究对象,综合应用遥感、地理信息系统、空间建模和时空分析等方法和技术,获取作物的时空分布信息,分析其空间分布特征和演变机理。项目取得的主要科研进展包括(1)构建了基于交叉信息熵理论的作物空间分配模型SPAM-China(Spatial Production Allocation Model-China),在10km像元尺度上,获取了我国东北地区过去30年(1981-2010年)主要农作物的空间分布信息;(2)将SPAM-China反演作物空间分布信息与区域遥感作物分类信息、全球作物空间分布数据集(MIRCA-2000、M3)等进行了交叉验证,定量评价了基于SPAM-China模型获取的主要农作物空间分布信息精度;(3)分析了1981-2010年东北地区主要农作物沿经度、纬度和海拔高程的空间分布规律,以及其过去30年间的动态变化趋势和规律;(4)最后,将研究区域由我国东北地区扩展至全国,研究了近30年我国水稻种植区域、产量和空间分布重心的时空变化特征,初步分析了影响其迁移的自然和社会经济因子。项目在国内外期刊发表论文19篇,含SCI索引论文8篇,EI索引论文3篇,国内核心期刊论文8篇,其中以第一资助在Environmental Science & Technology、Regional Environmental Change、Journal of Applied Remote Sensing、Journal of Geographical Sciences等SCI期刊上发表论文7篇。项目先后培养博士后1名,博士研究生3名,硕士研究生4名。项目研究成果为大区域尺度作物空间分布研究提供了基础数据、新方法和新思路,促进了我国土地变化科学、生物地理学和生物地球化学等交叉领域的发展。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 26
  • 0
  • 0
  • 0
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