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《山东师范大学》 2007年
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基于DEM的山东省茶树优生区气候因子模拟

王林林  
【摘要】: 本文选择山东省茶树优生区-日照市作为试验样区,以1: 5万DEM和气象站点常规观测资料为基础数据,辅以地理信息系统(GIS)技术对研究区内气候因子(太阳辐射、温度、风速)的空间分布进行了模拟研究并以茶树种植适宜性评价为例进行了应用试验。 由于DEM是对地表形态的三维立体描述,本身就具有地理位置和海拔高度等气候资源模拟的基本信息,同时能够方便的提取坡度、坡向、地形遮蔽等地形因子,而且其空间分辨率较高(1: 5万的地面分辨率为25米),因此使得气候资源模拟的实现更加方便,而且模拟的结果更加精确、细致。 本文基于DEM构建太阳辐射模拟所需的多项地形要素(坡度、坡向、遮蔽度等),辅以地理信息系统(GIS )多层面复合分析方法,逐栅格的计算了研究区太阳天文辐射、直接辐射和散射辐射,并分析了其时空分布规律。 地表气温分布受多种因素的影响,尤以海拔高度和地形最为显著。本文利用1: 5万DEM数据,借助日照市及其周边气象站点1970-2000年的常规气温资料,运用ARC/INFO软件对气温数据进行样条函数法内插后,又通过气温直减率法和辐射差值与温度的相关关系对内插结果进行订正,得到日照市实际地形下的地表温度空间分布图。模拟的结果具有较高的精度。反映了日照市气温的空间变化规律。 起伏地形下的风速空间变化受多种地形因素的影响,以往利用DEM对风速空间分布的模拟一般是在内插基础上进行高程订正,不能反映迎风坡和背风坡的风速差别。本文利用山东日照1: 5万DEM数据,借助研究区及周边6个气象台站1970-2000年的冬季月平均风速资料,在分析确定冬季主风向的前提下,使用ARC/INFO软件,综合考虑海拔高度、坡度、坡向和坡位等地形要素对风速的影响,通过编写AML程序,实现了起伏地形条件下风速空间分布更真实的模拟,为日照市茶树适生环境评价提供了重要的冬季风空间分布基础资料。 运用模拟所得到的各气候要素的空间分布,结合同比例尺下的土壤PH值、土壤质地和坡度等数据,建立了试验样区茶树种植适宜性评价因子数据库,并依据一定的指标进行打分与分级,从而获得区域优生茶树的空间分布图,最后与已有成果进行对比得知评价结果较为合理。 本研究对气候因子模拟的结果,提供太阳直接辐射、散射辐射、温度以及风速等的区域分布详图,而且可以进行专题分析,具有很强的实用性。在地形复杂地区气候资源调查、农业区划,精细农业以及生态环境建设等方面都可提供重要的资源依据。既可以节省大量的野外考察工作,又可以提高工作效率和质量。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S571.1;S16

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