基于GIS的寧夏小麥填圖

官曉東 張浩洋 劉濤 馬新財 張學鵬

【摘 要】小麥是寧夏的第一大作物，也是寧夏人民食用量最大的糧食作物，劃分小麥適宜種植區，合理利用土地資源，對寧夏的農業發展具有重要意義。本文通過收集影響小麥生長的氣候數據、地形數據以及土壤數據，使用AcrGIS軟件對各因子進行分析處理，最后使用多標準評價方法對各因子進行權重疊加，最終得到寧夏小麥適宜種植區分布圖。

【關鍵詞】小麥；適宜種植區；多標準評價

寧夏處于我國西北地區，該區域地形復雜，分布著丘陵、平原、山地和沙漠。寧夏的典型氣候特征是溫帶大陸性干旱半干旱氣候，每年日照時數大于3000h ； 年均溫5～10℃，通常中北部的溫度會達到 30～33℃，南部達到 20～24℃，屬于高溫區，且晝與夜的差距是 13～15℃，有大約 160 天的無霜期；一般情況下，一月份是寧夏氣溫最低的時候，均溫達-9℃；就降雨方面，寧夏南部降雨量多，北部降雨較少，降雨主要集中在夏天[1]。

寧夏地區農業種植豐富，主要有小麥、玉米、水稻、枸杞、蔬菜等。當前，寧夏所擁有的種植區域大于43萬畝[2]，其中，引黃灌區是中國重要的商品糧基地 ，是寧夏春小麥主產區，產量約占全區小麥總產量的60%～70%[3]；南部區域素來被譽為“油盆”，主要是因其處在丘陵段，海拔偏高，氣候適宜，冬小麥、春小麥、蕎麥、土豆、豌豆等十余種油糧植物被種于此[1]。

利用基于GIS的多標準評價，制作寧夏小麥潛在適宜種植分布圖，可以利用網絡對全區市縣鄉級小麥種植分布提供可視化信息查詢，方便指導農民和農業生產，消除農民投資盲目性，提高投資效益[4]。

一、研究方法

1.1 數據庫建立

對本研究所需要的氣象數據、地形數據、土壤數據使用ArcGIS軟件中的空間提取模塊、空間分析模塊進行提取、計算，最終得到玉米生育期所需要的最低溫，最高溫、全年降雨量、海拔、土壤質地柵格圖層。

1.2 MCE多標準評價

1.2.1適宜等級的劃分：根據建立的數據庫，按照小麥的生長條件，將氣象、土壤、地形數據按照適宜度分成五個等級。分別為：最適宜、較適宜、中等、較不適宜、最不適宜（表1）。之后通過ArcGIS軟件中的重分類建立影響小麥生長的各因子適宜劃分圖。

1.2.2 建立成對比較矩陣，使用層次分析法（Analytie Hierarehy Process，AHP），由農學專家對各個因子進行兩兩比較并打分，用MATLAB軟件計算各影響因子的權重值。

1.2.3 運用ArcGIS軟件中的權重疊加模塊對小麥潛在分布進行權重疊加。

二、結果與分析

通過基于GIS的多標準評價方法，得到寧夏小麥潛在適宜種植區等級空間分布圖（圖2）。

通過圖2可以看出，寧夏小麥潛在適宜種植區主要分布于寧夏東部、南部以及中部地區，中等適宜種植區主要分布于西南部以及北部地區，不適宜種植區分布于西部沙漠地區。從圖中可看出，在寧夏大部分地區均適合種植小麥，尤其是引黃灌溉區，灌區地勢平坦，溝渠縱橫，得黃河灌溉之便利，即使在小麥生育期降水將少，也不影響小麥對水分的需求。其次是寧夏南部山區，該地區雖以丘陵、山地為主，但是氣候溫暖濕潤，小麥生育期降水量充足，因此也非常適宜種植小麥。

三、結語

本研究以高分辨率遙感影像為數據源，在對采集的遙感數據進行處理的基礎上，利用GIS強大的空間數據處理分析功能進行影像的分析與處理，全面、精確地獲取了影響小麥生長的各因子數據信息。結果表明：寧夏小麥潛在適宜種植區主要分布于寧夏東部、南部以及中部地區，中等適宜種植區主要分布于西南部以及北部地區，不適宜種植區分布于西部地區。以上結果的得出，為農民和農業生產提供明確方面，避免投資盲目性。

【參考文獻】

【1】李娜.氣候變化對寧夏冬、春小麥產量影響研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2017.

【2】馬曉陽，孫學平，陳亮.基于3S技術的寧夏引黃灌區作物種植結構調查[J].人民黃河，2014，36（11）：135-137.