[1]付静,和玉璞,胡梦阳,等.基于遥感反演的南方丘陵灌区农田灌溉水量估算[J].江苏水利,2023,(10):9-14,21.
　FU Jing,HE Yupu*,HU Mengyang,et al.Estimation of farmland irrigation water in southern hilly irrigation area based on remote sensing inversion[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2023,(10):9-14,21.
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基于遥感反演的南方丘陵灌区农田灌溉水量估算()
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《江苏水利》[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2023年10期
页码:
9-14,21
栏目:
农村水利
出版日期:
2023-10-15

文章信息/Info

Title:
Estimation of farmland irrigation water in southern hilly irrigation area based on remote sensing inversion
文章编号:
1007-7839（2023）10-0009-0006
作者:
付静1; 和玉璞1; 胡梦阳2; 孙浩3; 麦紫君1; 史一平4
（1. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210029；2. 河海大学农业科学与工程学院，江苏 南京 210029；3. 江苏省农村水利科技发展中心，江苏 南京 210029；4. 高淳区水务局，江苏 南京 211301）
Author(s):
FU Jing1;  HE Yupu1*;  HU Mengyang2;  SUN Hao3;  MAI Zijun1;  SHI Yipin4
（1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China；2. College of Agricultural Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 210029, China；3. Jiangsu rural water conservancy science and Technology Development Center, Nanjing 210029, China；4. Gaochun District Water Affairs Bureau, Nanjing 211301, China）
关键词:
种植结构; 灌区; 植被指数; 灌溉面积; 灌溉用水量
Keywords:
planting structure;  irrigation district;  vegetation index;  irrigation area;  irrigation water consumption
分类号:
S274.4
文献标志码:
B
摘要:
针对我国南方丘陵灌区水源广布、灌溉面积及用水量统计工作难度较大的问题，综合利用遥感影像和水量监测数据估算农田灌溉水量，分析灌溉前后水稻植被水分指数及其差值的变化特征，确定实际灌溉面积的临界阈值，进行稻田实际灌溉面积识别。以江苏省淳东灌区为例进行应用，结果表明：验证区域内基于提取的种植结构估算的灌水量1 400.80 m3与实测灌水量1 370.44 m3相差仅30.36 m3，精度较高；MSI反演稻田实际灌溉面积精度整体较MSII高，最高可达93.42%；淳东灌区在水稻生育期内总灌溉用水量5 108.84万m3，其中7月和8月的灌溉用水量占比较大，分别占总灌溉用水量的39.49%和30.59%，与实际情况相符。基于遥感影像反演的灌溉用水量可为农灌用水量统计数据合理性提供技术支撑。
Abstract:
In view of the problems of wide distribution of water sources and the great difficulty in statistics of irrigation area and water consumption in hilly irrigation areas in southern China, remote sensing images and water monitoring data were used to estimate the irrigation water amount of farmland, analyze the variation characteristics of vegetation moisture index of rice and its difference, to determine the critical threshold of actual irrigation area and identify the actual irrigated area of rice field. Taking Chundong irrigated area of Jiangsu Province as an example, the results showed that: （1） There was only 30.36 m3 difference between the estimated irrigation amount of 1 400.80 m3 based on the extracted planting structure and the measured irrigation amount of 1 370.44 m3, showing a high accuracy. （2） The accuracy of MSI inversion of actual irrigated area of rice field is higher than that of MSII, up to 93.42%. （3） The total irrigation water consumption in the growing period of rice in Chundong irrigation area was 5.0884 million m3. The irrigation water consumption in July and August accounted for 39.49% and 30.59% of the total irrigation water consumption respectively, which was consistent with the actual situation. Irrigation water consumption based on remote sensing image inversion can provide technical support for the rationality of agricultural irrigation water consumption statistical data.

参考文献/References:

[1]李一阳，王红瑞，杨默远，等. 基于多重检验EKC的中国用水与产业发展关系分析[J]. 水资源保护，2023，39（2）：190-198.
[2]韩振中. 大型灌区现代化建设标准与发展对策[J]. 中国农村水利水电，2013（7）：69-71.
[3]康绍忠. 贯彻落实国家节水行动方案推动农业适水发展与绿色高效节水[J]. 中国水利，2019（13）：1-6.
[4]沈静. 遥感技术在灌溉面积监测上的应用研究[D]. 大连：大连理工大学，2012.
[5]高占义. 我国灌区建设及管理技术发展成就与展望[J]. 水利学报，2019，50（1）：88-96.
[6]沈莹莹，张绍强，吉晔. 我国农业灌溉用水量统计方法的确定及工作开展情况[J]. 中国农村水利水电，2016（11）：133-134，138.
[7]曹丹，易秀，陈小兵. 基于农业灌溉需水量计算的黄河三角洲作物结构优化[J]. 水资源保护，2022，38（2）：154-159.
[8]IRMAK S，DJAMAN K，RUDNICK D R. Effect of full and limited irrigation amount and frequency on subsurface drip-irrigated maize evapotranspiration，yield，water useefficiency and yield response factors[J]. Irrigation Science，2016.
[9]THENKABAIL P S，BIRADAR C M，NOOJIPADY P，et al. Global irrigated area map（GIAM），derived from remote sensing，for the end of the last millennium[J]. InternationalJournal of Remote Sensing，2009，30（14）：3679-3733.
[10]BROCCA L，CIABATTA L，MASSARI C，et al. Soil moisturefor hydrological applications：open questions and newopportunities[J]. Water，2017，9（2）：140.
[11]朱黎明. 面向灌溉事件的灌溉水量计算方法研究及其在区域上的应用[D]. 南京：南京师范大学，2019.
[12]TANG Q H，OKI T，KANAE S，et al. The influence ofprecipitation variability and partial irrigation within grid cells on a hydrological simulation [J]. Journal of Hydro-meteorology，2006，8（3）：499-512.
[13]崔远来，吴迪，王士武，等. 基于改进SWAT模型的南方多水源灌区灌溉用水量模拟分析[J]. 农业工程学报，2018，34（14）:94-100.
[14]唐华俊. 农业遥感研究进展与展望[J]. 农学学报，2018，8（1）：167-171.
[15]刘逸竹，吴文斌，李召良，等. 基于时间序列NDVI的灌溉耕地空间分布提取[J]. 农业工程学报，2017，33（22）：276-284.
[16]何娇娇，刘海新，张安兵，等. 温度反演和植被供水指数的农田灌溉面积提取[J]. 测绘科学，2017，42（5）：50-55.
[17]王啸天. 大型灌区作物种植结构与实际灌溉面积遥感监测研究[D]. 北京：中国水利水电科学研究院，2016.
[18]田鑫，李瑞平，王思楠，等. 基于VSWI和TVDI差异的河套灌区沈乌灌域耕地灌溉面积遥感监测[J]. 灌溉排水学报，2020，39（8）：129-135.
[19]ZHANG J H，GUO W J. Quantitative retrieval of cropwater content under different soil moistures levels[J]. Proceedings of SPIE Int Soc Opt Eng，2006.
[20]TUCKER C J. Remote sensing of leaf water content in thenear infrared[J]. Remote Sensing of Environment，1980 （10）：23-32.
[21]CECCATO P，FLASSE S，TARANTOLA S，et al. Detecting vegetation leaf water content using reflectance in the optical domain[J]. Remote Sensing of Environment，2001（77）：22-33.

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[1]王乙江,张剑刚,徐玉良,等.昆山市农田灌溉水利用系数测算分析与研究[J].江苏水利,2017,(02):58.
　Wang Yijiang,ZHANG Jiangang,XU Yuliang,et al.The Analysis and study on agricultural irrigation water use eff iciency in Kunshan[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2017,(10):58.
[2]龚 严,马彦彬,赵梳坍,等.1996～2015年江苏农作物播种水足迹变化及其驱动因子分析[J].江苏水利,2018,(05):1.
　GONG Yan,MA Yanbin,ZHAO Shutan,et al.Analysis on change of crop water footprint and its driving factors in Jiangsu province in 1996-2015[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2018,(10):1.
[3]王玫丽,谈晓珊,高 军,等.基于GIS的玛纳斯河灌区综合信息管理系统设计与应用[J].江苏水利,2019,(01):37.
　WANG Meili,TAN Xiaoshan,GAO Jun,et al.Design and application of integrated information management system for Manas River Irrigation Area Based on GIS[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2019,(10):37.
[4]陈 刚,余乃旺,黄宏家,等.阜宁县渠南灌区引水口门输水流量率定浅析[J].江苏水利,2019,(10):38.
　CHEN Gang,YU Naiwang,HUANG Hongjia,et al.Analysis on the flow calibration of water delivery in the diversion gate of Qunan Irrigation District of Funing County[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2019,(10):38.
[5]张颖丽,刘元英,姜 海.大中型灌区信息化技术研究与应用[J].江苏水利,2019,(10):61.
　ZHANG Yingli,LIU Yuanying,JIANG Hai.Research and application of information in large and medium-sized irrigation areas[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2019,(10):61.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-07-04
基金项目：江苏省水利科技项目（2021052），国家自然科学基金（51609141），南京水利科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（Y9210013，Y919016）
作者简介：付静（1992—），女，工程师，硕士，主要从事农田高效灌溉排水理论与环境效应研究。E-mail：fujing1219@163.com
通信作者：和玉璞（1987—），男，高级工程师，博士，主要从事农田高效灌溉排水理论与环境效应研究。E-mail：heyupu28@163.com
更新日期/Last Update: 2023-10-15