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第25卷第7期农业工程学报、，o1．25NO．7
82o09年7月TransactionsofmeCSAEJu1．20O9

基于RS数据和GIS方法估算区域作物节水潜力

彭致功，刘钰※，许迪，王蕾
(国家节水灌溉工程技术研究中心(北京)；中国水利水电科学研究院水利研究所，北京100048)

摘要：利用遥感丁数据开展用水定额管理及节水潜力分析等方面的研究，是对传统农业节水研究的有益补充。该文
利用分类均值法构建了基于遥感E数据的作物水分生产函数，考虑耗水较低兼顾水分生产率较高的原则，提出基于水
资源脆弱区作物Er定额估算模型，利用该模型计算获得冬小麦及夏玉米的E定额分别为346．o0、313．00mm；保持现
有土地利用结构不变，以作物E定额为评价标准，通过对超过该作物E定额的像元进行调整，获得大兴区夏玉米及冬
小麦的节水潜力分别为1176．75、369．27万m。该研究为利用遥感E数据开展区域耗水节水潜力的定量化评价进行了
有益的探索。
关键词：遥感，作物，产量，腾发量，水分生产率，节水潜力
doi：10-3969／j．issn．1002—68l9．2o09．07．o02
中图分类号：TP79：S274文献标识码：A文章编号：1o02～68l9(2o091～7一O008～05

彭致功，刘钰，许迪，等基于RS数据和GIS方法估算区域作物节水潜力[J]．农业工程学报，2009，25(7)：8

—12．
PengZhig0ng，LiuYu，XuDi，eta1．ApplicationofRSandGIStechniqueforwater-savingpOtentialestimatiOn0fregiOna1
cr叩s[J]．TransactionsoftheCsAE，2o09，25(7)：8一l2．(inChinesewithEng1ishabs打acI)

获取大范围内E数据比较困难，以往的农业节水研究以
0引言
工程性节水研究为主L4。引。传统节水量把减少渠系和田间
随着城市化进程的加速，北京市工业及城镇居民生渗漏量、渠道退水量以及田间排水量统统归为节水量，
活用水剧增，农业用水被严重挤占，农业用水占总用水实际上该节水量中部分水量属可回归水，并没有损失而
的比例由1979年58％【lJ，降至2o06年37％【2Jc水资源短是被下游或生态环境所利用【IIJ。遥感技术克服了传统点
缺已成为农业和生态环境可持续发展的主要制约因素，源地表监测的局限性，特别是随着遥感技术的革新所获
而且对当地国民经济的发展及人民生活水平的提高产生得遥感影像具有时空分辨率高、多倾斜角度、多光谱等
了重要影响。为此，大力发展农业节水，是解决水资源属性，所有这些使得利用遥感技术监测大范围内的腾发
供需危机的根本出路，也是现代生产力发展的基本要求。量不仅可行，而且能保证一定精度【J。引。利用遥感监测
由于降水的时空分布不均，当地农业生产对灌溉的依赖数据开展区域节水潜力研究与传统方法不同，能获得
性很强，目前农田灌溉耗水仍是该地区耗水大户，占总因耗水减少引起的净节水量，符合资源型节水内涵。本
耗水量的44％L2J。可见，大力推进农业节水以减少农业耗研究利用遥感E和遥感作物产量数据构建区域作物水分
水总量，对于缓解地区水资源短缺具有十分重要的现实生产函数，通过对所构建的作物水分生产函数进行分析，
意义。而农业节水潜力尤其是耗水节水潜力的正确评价，初步确定适宜的作物耗水量，在此基础上确定主要作物
能进一步明晰区域农业节水重点，利于选取切合实际的E定额，以作物定额为评价标准，研究主要作物定
管理体制和节水技术，从而将农业节水落到实处以促进额管理的节水潜力，研究成果的获得有利于确定农作物
区域水资源和社会经济的和谐持续发展。用水总量及农业资源性节水潜力，对于区域用水规划及
农业节水潜力主要分为2类，即工程性节水潜力和水权分配具有重要借鉴意义。
资源型节水潜力，其中工程性节水量是现状源头取用水
量与采取节水措施后源头取用水量间的差值；而资源型1试验与方法
节水量是指通过农业节水作用，在农田及灌溉系统中腾1．1研究区域概况
发量及无效流失量的减少量，又称为真实节水量【3]。由于大兴区地处海河流域中北部属北京南郊，介于
39。26’～39。50’N，l16。13’～l16。43’E之间，共辖14个乡
收稿日期：2009—01—12修订日期：2o09．O6．18
基金项目；国家“973”计划(2OO6cB4o34O5)；GEF海河项目(2o06_bil-4)；镇和2个农场，如图1所示【。大兴区地势平坦，从西
中国博士后基金(2007O41091)北向东南略呈倾斜，境内无山脉，属永定河冲洪积平原，
作者简介：彭致功(1975一)，河南信阳人，博士，主要从事农业水管理研