基于遥感蒸散发数据的耕地灌溉保证能力评价方法

灌溉保证能力是耕地质量的重要方面,为了提高区域耕地质量监测信息的获取效率,该文构建了一种基于遥感蒸散发的耕地灌溉保证能力评价方法。以MODIS蒸散发产品(MOD16)为数据基础,在水量平衡原理的基础上,利用降雨量、MOD16A2产品中的实际蒸散发参量,计算年度有效灌溉量;利用地面气象站点计算的参考作物需水量和MOD16A2月合成产品中潜在蒸散发参量,建立回归方程,得到空间连续的参考作物需水量;采用作物系数法结合区域作物类型分布图计算年度作物需水量,并在此基础进一步计算年度灌溉需水量;将有效灌溉量与灌溉需水量之间的比值作为灌溉保证能力评价的基础,利用多年的灌溉保证能力评价指标,监测和评价耕地灌溉保证能力。以河北省衡水市为研究区,开展了试验验证,结果表明,耕地灌溉保证能力综合评价结果与2012年补充完善后农用地分等成果中灌溉保证率的分级结果相比,除了在空间整体分布上具有较好的一致性外,级差小于1级的栅格单元达到75%以上。该文构建的灌溉保证能力评价指标物理意义明确、可获取性强,评价方法能够满足区域耕地质量监测与评价的应用需求。

微地貌及气候对山坪塘空间分布及灌溉能力的影响

山坪塘在丘陵区农田灌溉系统中发挥着重要的水资源调节作用,揭示丘陵区山坪塘的空间分布及灌溉能力,可为山坪塘等小型水源工程整治措施提供理论依据。该研究以缓丘区、低丘区和中丘区3个小尺度丘陵地貌区为样区,利用1∶2 000地形和土地利用数据,通过Arc GIS软件提取了样区内共计85口山坪塘的空间和属性数据,并在1961—2010年气象数据基础上从供水能力和集水区水土资源利用的角度探讨了不同微地貌条件下的山坪塘特征及其驱动因素。结果表明:1)缓丘区山坪塘平均蓄水面积(3 371 m2/口)及景观面积比(171.64 m2/hm2)均明显大于低丘区和中丘区,低丘区和中丘区山坪塘平均蓄水面积及景观面积比相当,中丘区山坪塘空间分离度明显小于缓丘区和低丘区。2)缓丘区山坪塘地形指数平均值14.34,明显大于低丘区(11.81)和中丘区(11.35),3个样区山坪塘蓄水面积与地形指数之间均存在显著的正相关关系,山坪塘蓄水面积随地形指数大致呈现指数变化趋势,且变化的敏感性在样区之间存在差异。3)山坪塘灌溉保证能力总体上均随着蓄水面积的增大呈现增大的趋势,但灌溉保证能力在样区之间存在明显差异,缓丘区和中丘区山坪塘灌溉保证能力相当,但明显高于低丘区。因此,丘陵区地形条件是山坪塘空间格局的决定因素;山坪塘位置的地形指数是导致山坪塘蓄水容量差异的重要因素;农田灌溉需要是人为活动导致山坪塘数量及容量变化的主要驱动力;而集水区地形条件和气候因子能间接影响灌溉需水量,是影响山坪塘特征的根本原因。