CN104851048A - 一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，所述复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法利用MODIS遥感影像数据和DEM高程数据，结合烟区地面观测数据，通过数学建模，构建烟区逐旬气象、土壤水分时空变化格局的模拟方法，提取主要气象要素和土壤水分的时空分布格局，结合烟叶移栽所需的最适宜的气象因子和土壤水分范围，确定该烟区最适宜移栽时间在空间上的分布格局。本发明的方法简单，使用方便较好的解决了传统基于稀疏气象站点和少数土壤采样点数据很难准确反映复杂山区气象及土壤水分的空间分布格局，难以满足准确确定复杂山区不同区域最适宜烟叶移栽期的问题。

Description

一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法

技术领域

本发明属于烟草种植技术领域，尤其涉及一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法。

背景技术

烟叶的品质问题是烟草业可持续发展的核心问题，而烟草是一种对其生长环境极其敏感的经济作物，而烤烟的生长发育以及烟叶品质的形成除了受烤烟的遗传因素和栽培因素影响外，还要受到烟草种植区生态环境条件的影响。大量研究表明，气候、土壤及地形等生态环境条件对大田中烟叶田间长相长势、烟叶产量、产值、化学成分、致香物质含量和评吸质量的影响极为明显，这些生态环境因素对烟叶品质和风格特色的影响甚至大于品种因素。其中，烤烟移栽期的气象和土壤水分条件对烟株生长发育极其重要。烟叶移栽过早，大田生育前期温度过低，容易导致早花，降低产量和品质；而移栽过晚，烟叶生长的前期和中期温度过高，使得烟叶生长加快，干物质积累少，叶片薄，烟叶不能正常成熟，同时也会引发赤星病等烟叶病害。因此，选择适宜的烟叶移栽期是保证优质烟叶生产的必要条件和关键环节之一。近年来，地理信息技术、遥感技术以及数学建模技术的发展，为准确获取大面积地理环境要素的时空分布格 局提供了可能。利用遥感技术可以快速同时获取反映较大范围内地表状况、大气中水汽等环境要素特征信息，该信息提取的各种地表参数是基于像元，每一个像元都一个确定的值，可以弥补样点数据的不足，尤其是在观测点稀少的山区尤其有效。我国优质烟叶生产区如云南、贵州和四川，多处地形条件复杂的山区，复杂的地形条件影响了温度、光照、水分等资源的再分配，构成了烟区错综复杂的气候条件和土壤条件，引起的区域内气象及水土环境条件在空间在存在明显的差异。

传统上基于稀疏气象站点和少数土壤采样点数据很难准确反映复杂山区气象及土壤水分的空间分布格局，难以满足准确确定复杂山区不同区域的最适宜烟叶移栽期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，旨在解决传统基于稀疏气象站点和少数土壤采样点数据很难准确反映复杂山区气象及土壤水分的空间分布格局，难以满足准确确定复杂山区不同区域最适宜烟叶移栽期的问题。

本发明是这样实现的，一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，所述复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法利用MODIS遥感影像数据和DEM高程数据，结合烟区地面观测数据，通过数学建模，构建烟区逐旬气象、土壤水分时空变化格局的模拟方法，提取主要气象要素和土壤水分的时空分布 格局，结合烟叶移栽所需的最适宜的气象因子和土壤水分范围，确定烟区最适宜移栽时间在空间上的分布格局。

进一步，所述复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法具体包括：

步骤一，获取气象站数据、DEM数据、MODIS数据和土壤水分实测数据；

步骤二，通过获取的气象站数据、DEM数据、MODIS数据对复杂山区气象因子时空做分布的模拟；通过获取的MODIS数据和土壤水分实测数据对复杂山区的土壤水分做时空分布模拟；

步骤三，得到降水量空间分布格局、气温空间分布格局以及土壤水分空间分布格局；

步骤四，将获取的降水量空间分布格局、气温空间分布格局以及土壤水分空间分布格局数据，进行时空叠加分析，得到烟叶最适宜移栽的气温、降水和土壤湿度范围。

进一步，所述气象因子空间分布模拟具体包括：

月平均气温表示为：

T′＝a+bH+cQ+ds；

式中，T′为月气温的模拟值；H为海拔高度；Q为月平均太阳总辐射；s为月平均日照百分率；a、b、c、d分别为用最小二乘法确定的回归系数，使用日照百分率作为影响地面有效辐射的参数；另：

ΔT＝T-T′

式中，T为气象站观测的月平均气温，ΔT为月平均气温实测值与模拟值之 差。ΔT为其他因素对平均气温的综合影响，ΔT由上面计算得到的ΔT使用IDW插值法内插得到，台站月平均气温预测模型表示为：

T＝a+bH+cQ+ds+ΔT；

即复杂地形下月平均气温Tαβ的空间预测模型为：

Tαβ＝a+bH+cQαβ+ds+ΔT；

降水量：

降水量空间分布预测模型：

Py＝aX+bY+cH+dW；

式中，Py为气象站点降雨量预测值，X、Y为地理坐标，H为海拔，W为MODIS大气可降水产品。

进一步，所述土壤水分空间分布模拟具体包括：

利用MODIS遥感影像数据，建立温度植被干旱指数TVDI模型，模型定义为：

$\mathrm{TVDI}=\frac{\mathrm{Ts}-(a_1+b_1\×\mathrm{NDVI})}{(a_2+b_2\×\mathrm{NDVI})-(a_1+b_1\×\mathrm{NDVI})};$

式中，Ts是某点的地表温度(K)；Ts_min是某一植被指数对应的最低地表温度(K)；Ts_max是某一植被指数对应的最高地表温度(K)；a₁、b₁、a₂和b₂分别是干边和湿边拟合方程的系数，TVDI的值域在0～1。

本发明提供的复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，方法简单，使用方便较好的解决了传统基于稀疏气象站点和少数土壤采样点数据很难准确 反映复杂山区气象及土壤水分的空间分布格局，难以满足准确确定复杂山区不同区域最适宜烟叶移栽期的问题，为复杂山区不同区域内烟叶适宜期的准确确定提供一种新的方法。

附图说明

图1是本发明实施例提供的复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法流程图；

图2是本发明实施例提供的实验室法与仪器测定此较示意图；

图3是本发明实施例提供的两种土壤湿度测定值的回归分析示意图；

图4是本发明实施例提供的2013年各旬期LST-NDVI特征空间示意图；

图5是本发明实施例提供的优化后的线性回归示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明确定最佳移栽期的关键在于准确获得该复杂山区气温降水和土壤湿度准确的时空分布，获得这个时空分布需要用到相应的数据模型，然后将这些时空分布图进行叠加，再与烟叶最适宜移栽所需要的气温降水和土壤湿度范围进行对照，通过GIS就可以得到不同区域最佳移栽期。

本发明旨在利用MODIS遥感影像数据和DEM高程数据，结合烟区地面观测数据，通过数学建模，以攀枝花烟区为例，构建该烟区3-6月逐旬气象、土壤水分时空变化格局的模拟方法，提取主要气象要素和土壤水分的时空分布格局，结合烟叶移栽所需的最适宜的气象因子和土壤水分范围，确定该烟区最适宜移栽时间在空间上的分布格局，为复杂山区不同区域内烟叶适宜期的准确确定提供一种新的方法。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法包括以下步骤：

S101：获取气象站数据、DEM数据、MODIS数据和土壤水分实测数据；

S102：通过获取的气象站数据、DEM数据、MODIS数据对复杂山区气象因子时空做分布的模拟；通过获取的MODIS数据和土壤水分实测数据对复杂山区的土壤水分做时空分布模拟；

S103：得到降水量空间分布格局、气温空间分布格局以及土壤水分空间分布格局；

S104：将获取的降水量空间分布格局、气温空间分布格局以及土壤水分空间分布格局数据，进行时空叠加分析，得到烟叶最适宜移栽的气温、降水和土壤湿度范围。

下面结合具体应用对本发明的应用效果做详细的说明：

以攀枝花烟区为案例区，在获得该区域主要气象要素和土壤水分逐旬空间分布格局的基础上，结合该区域烟叶移栽所需的最适宜的气象因子和土壤水分范围，通过时空叠加分析，得出攀枝花仁和区的同德镇、大田镇、平地镇和米易县的撒莲镇、垭口镇适宜在5月10日至24日进行烤烟幼苗移栽；盐边县的菁河乡、永兴镇、惠民乡、新九乡、红格镇和米易县的丙谷镇适宜在5月26日至6月10日进行大田移栽；除不植烟的乡镇外，其余乡镇均宜在4月24日至5月9日进行大田移栽。

1、研究区域概况

攀枝花位于四川西南川滇交界处横断山区，101°08′～102°15′E、26°06′～27°21′N，东邻凉山州会理县，西南部与云南接壤，北靠凉山州的盐源、德昌县。攀枝花行政上包括三区(东区、西区和仁和区)两县(米易县和盐边县)，其中米易县、盐边县和仁和区是主要植烟区县，常年植烟面积为38.98km²，为全国优质烤烟产区之一。因具有适宜烤烟生产的自然条件，有较大的烤烟生产潜力。

2.数据来源与研究方法

2.1数据来源

2.1.1气象数据及遥感数据

为实现对研究区主要气象指标空间分布格局的模拟，本发明选取了该地区及周边20个气象站点的实际观测数据，包括气温、降水、日照时数。对应时段 研究区MODIS大气可降水等陆面产品数据来源于http：//ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html。DEM数据由研究区1∶5万矢量地形生成。

2.1.2土壤湿度数据 

野外土壤湿度实地采样使用土壤温湿速测仪RHD-13，测量0～10cm表层土壤体积含水量。为校验土壤温湿速测仪的土壤湿度测定精度，在攀枝花研究区域采集20个鲜土样(记录好土壤类型、质地)封存好带回实验室，分别用土壤温湿速测仪和实验室烘干法测定土壤湿度，更新仪器校正表，以备野外实测使用。

此较结果(图2和3)可知，土壤温湿速测仪和实验室烘干法测定的土壤湿度值接近。两种方法所测的土壤湿度序列具有较强的正相关性，线性回归拟合度很高(R²＝0.978)，说明利用土壤温湿速测仪能直接较好地反映实测表层土壤的湿度变化情况。

为揭示土壤湿度空间分布格式，利用土壤温湿速测仪于2013年4月上中旬值6月上旬在米易县普威镇和仁和区大龙潭乡布设样方进行与卫星同步的土壤湿度测定，取样方平均值并剔除异常值后获得土壤湿度样点观测数据215个。

2.2气象因子及土壤水分空间分布模拟方法

2.2.1气象因子空间分布模拟方法

(1)气温

根据气候学原理，地表辐射是影响气温的重要因子之一，影响地表净辐射的主要因子是地面得到的太阳总辐射。因此，海拔高度、太阳总辐射对气温有显著作用且物理意义明确。气象台站通常设在周围空旷的平地或周围此较开阔的山岗上，其气象观测值被认为是不受局地小地形影响的。因此月平均气温可以表示为：

T′＝a+bH+cQ+ds

式中，T′为月气温的模拟值；H为海拔高度；Q为月平均太阳总辐射；s为月平均日照百分率；a、b、c、d分别为用最小二乘法确定的回归系数；该式中引入日照百分率s，考虑到影响月平均日最低气温的不仅有太阳总辐射和海拔高度，还应考虑地面有效辐射，在地面有效辐射的气候学计算中常用云量作为影响参数，又因为总云量n与日照百分率s有n+s≈1的关系，因此在模型中使用日照百分率作为影响地面有效辐射的参数。另：

ΔT＝T-T′

式中，T为气象站观测的月平均气温，ΔT为月平均气温实测值与模拟值之差。ΔT为其他因素对平均气温的综合影响，包含天气过程、地表性状等因素引起的回归方程的误差项，各网格点上的ΔT影响因素可能与邻近气象站影响因素有一定的相似，由此各网格点上的ΔT由上面计算得到的ΔT使用IDW插值法内插得到。因此台站月平均气温预测模型可以表示为：

T＝a+bH+cQ+ds+ΔT

复杂地形条件下，考虑地形因素计算出来的太阳总辐射Qαβ代入台站月平 均气温预测模型，即可计算出模拟点复杂地形下的月平均气温。其中各模拟点的日照百分率s可由站点实测资料使用IDW插值法内插得到，即复杂地形下月平均气温Tαβ的空间预测模型为：

Tαβ＝a+bH+cQαβ+ds+ΔT

(2)降水量

在较大尺度上，纬度、海拔高度、海陆分布(经度)、大气中可降水量等是影响降水分布的自然地理要素。结合研究区DEM数字高程模型、气象站点降水实测数据以及对应时期的MODIS大气可降水产品，建立研究区降水量空间分布预测模型：

Py＝aX+bY+cH+dW

式中，Py为气象站点降雨量预测值，X、Y为地理坐标，H为海拔，W为MODIS大气可降水产品。

2.2.2土壤水分空间分布模拟方法

利用MODIS遥感影像数据，建立温度植被干旱指数(TVDI)模型，揭示研究区土壤干湿状况的空间分布。该模型定义为：

$\mathrm{TVDI}=\frac{\mathrm{Ts}-(a_1+b_1\×\mathrm{NDVI})}{(a_2+b_2\×\mathrm{NDVI})-(a_1+b_1\×\mathrm{NDVI})};$

式中，Ts是某点的地表温度(K)；Ts_min是某一植被指数对应的最低地表温度(K)；Ts_max是某一植被指数对应的最高地表温度(K)；a₁、b₁、a₂和b₂分别是干边和湿边拟合方程的系数。TVDI的值域在0～1之间，越接近1说明土壤越干旱；越接近0说明土壤越湿润。

将215个样点的实测土壤湿度与对应采用邻域统计方法提取的TVDI进行分析，拟合得到2者间的线性回归模型，应用该模型模拟得到研究区土壤湿度的空间分布格局。

2.3烤烟适宜移栽期气象及土壤水分的确定依据

2.3.1气象因子

烟草喜温暖湿润的气候，温度是影响烤烟移栽期的重要因素。伸根期较大日温差，有利于烟草移栽根系的伸长，直接影响化学成分的积累。降水量的分布直接影响烟叶的产量和品质，降水过多，根系发育差，叶片徒长纤弱，易枯黄，且易染病害；降水量过少，土壤含水量降低，烟株吸收养分速率下降，根系生长受到抑制，直接影响产量和内在化学品质的形成。提出伸根期气温和降雨的适宜性评价标准(表1)。

表1 主要气象因子适宜性评价标准

2.3.3土壤湿度

对采集的烟叶样品进行理化分析和感官质量品析后，建立采样点的烟样化学品质和感官质量数据库，提取相应评价单元的土壤湿度特征，分析不同时段的土壤湿度值与烟叶化学品质和感官质量的相关性。根据不同旬期的土壤湿度 与烤烟品质指标的相关性分析结果判定最适移栽期范围，划定烤烟土壤湿度适宜度评价标准(表2)。

表2 烤烟土壤湿度适宜性评价标准

范围	土壤湿度等级及指示烤烟生长情况
		W≤40％	重旱(严重缺水，严重影响根系活力)
40％＜W≤50％	中旱(中度缺水，营养物质吸收受限)
		50％＜W≤60％	轻旱(轻度缺水，视长势决定是否轻灌)
60％＜W≤65％	最适宜(根系活力最强、生物量积累多)
		65％＜W≤80％	较适宜(根系活力下降、光合速率下降)
W＞80％	过湿(根系发育受限制、叶绿系合成受影响)

2.4烤烟适宜移栽期空间分布的确定

将通过模型得到的各旬期气象因子和土壤湿度的空间分布图进行叠加，依据各指标适宜等级，确定不同区域最佳移栽时间。

3结果与分析 

3.1气温降水的空间分布预测结果

3.1.1模拟精度

将气象站气象指标的实测值与模拟值进行此较，以验证对气象指标空间分布的模拟结果精度。结果表明，各气象指标在各气象站点的相对残差均在0.05％以内(表3)，说明建立的气候因子空间预测模型模拟精度较高，可以较好地反映研究区气象因子的空间分布格局。

表3 各气候评价指标实测值与预测值对此结果

3.1.2气温和降水量的空间分布格局

(1)气温

模拟结果表明，攀枝花4月份平均气温为24.29℃，大部分区域气温集中在15-25℃之间，热量条件优越。其中，温泉、格萨拉、过胜、红宝等乡镇的平均气温低于11℃，气温偏低；太平、仁和、红格、垭口等乡镇的气温介于20-25℃，前进镇、金江镇、桐子林等乡镇交界的少数区域气温超过25℃。5月平均气温预测值为26.12℃，变化幅度为1.83℃，气温介于20-25℃的区域此4月份有大范围的扩大，气温超过25℃的乡镇增加了福田、太平、红格、桐子林、撒莲等乡镇。6月平均气温预测值为27.18℃，全区大部分区域气温介于20-25℃，而且平均气温超过25℃的区域在原有的区域有了大范围的增加，平均气温在15℃以下的区域仅集中在红宝、国胜等小部分乡镇区域范围内。

(2)降雨

攀枝花地区降水量趋势为逐月增加，6至8月份降水量最大，4月降水量最小，模拟变化范围介于9.06-28.43mm之间。4、5月降水量成片状分布，6至9月份攀枝花各区县降水量分布各异。仁和区降水量是以仁和镇为中心的放射状分布，盐边县和米易县降水量均呈片状分布。4、5月攀枝花地区降水量分布具有纬向性，随着纬度增大，降水量逐渐增加，且降水量增长幅度较大，5月降水 量是4月份的5倍。降水量相对较低的乡镇主要集中在盐边县和米易县北部。6月，降水量最高的乡镇位于米易县东部，自米易县东部至盐边县西部乡镇，降水量逐渐减小。整个仁和区降水量呈中间低、周围高的放射状分布，降水量较小的乡镇主要集中在仁和东区、前进镇、金江镇等。

3.2土壤湿度空间分布模拟结果

3.2.1土壤湿度模型的建立与验证

(1)干边、湿边方程的拟合

为获得攀枝花地区温度植被干旱指数(TVDI)空间分布特征，以2013为例，利用MRT提取MODIS数据地表温度(LST)和归一化植被指数(NDVI)空间信息，通过ArcGIS10.0和C++软件平台的转换和程序命令，获得某一归一化植被指数所对应的最高地表温度值(LSTmax)和最低地表温度值(LSTmin)，绘制LST-NDVI特征空间，再分别对NDVI与LSTmax、LSTmin进行线性回归分析，即确定干、湿边方程(图4)。

从拟合度来看，受气候、水分等影响，大部分特征点均匀分布在拟合线两侧，总体上线性拟合度均较高。其中干边拟合度范围为0.768～0.960，湿边拟合度范围为0.700～0.987，说明某一植被指数与对应地表温度呈显著的线性关系。干、湿边逐渐接近至交汇，证实了地表温度与与植被指数存在三角形图形关系。通过对NDVI图像进行直方图分析，发现0.15～0.85NDVI象元频数最高。因此，选取此范围的地表温度特征值重新拟合，以期获得更高的拟合度，将干、湿边 方程的斜率和截距带入TVDI的计算模型，得到的TVDI图像跟具有代表性和信息完整性。

(2)温度植被干旱指数(TVDI)的空间分布特征

利用干、湿边方程特征值带入TVDI模型，得到不同时间序列的TVDI分布图。2013年攀枝花TVDI介于0.8～1属严重干旱的区域面积在逐旬缩小，0≤TVDI＜0.2属非常湿润的区域面积在逐渐扩大，截至5月下旬至6月上旬，TVDI＜0.6的区域面积此例达到61.82％。

(3)土壤湿度的反演模型

基于土壤湿度实地采样数据，建立TVDI与土壤湿度实测值的映射关系，获得研究区土壤湿度的空间分布格局。根据TVDI与土壤湿度实测值的散点图，采用分段线性拟合方法建立TVDI与土壤湿度实测值的映射关系。结果表明，各拟合方法的拟合度分别是0.917、0.970和0.933，能较好地反映TVDI与土壤湿度实测值间的关系，因此将分段拟合方程作为TVDI值转换为实测土壤湿度的反演模型。

3.2.2土壤湿度的空间变化模拟结果

利用TVDI计算模型和与土壤湿度的线性关系式，获得攀枝花地区3月至6月上旬土壤湿度时空分布格局。模拟结果表明，随着时间推移，土壤相对湿度较的区域逐旬显著减小，湿度中等至偏湿润的区域在不断地扩大。3月下旬至4月上旬，土壤干湿分布相此3月上中旬变化较不明显。特别干旱和严重干旱的 地区面积此例已缩减约至30％～50％。土壤相对干湿正常至湿润的区域主要分布在盐边县和米易县，这一此例分别约占各自县域的一半。4月上旬至5月上旬，与3月相此土壤湿度有小幅度的增大趋势。仁和区中坝乡、总发乡、平地镇的土壤较湿润。米易县土壤湿度幅度明显增大，正常至湿润的面积此例达50％；盐边县正常至湿润的地区已成片分布在北部，其余地区呈中等程度的干旱。5月上中旬，伴随着攀枝花降水增多，土壤正常特别是湿润的地区大幅度地扩大，特别是盐边县和米易县交界处。值得注意的是，米易县撒莲镇、新山、草场、攀莲镇、白马镇、湾丘乡等乡界接壤的地区土壤特别干旱，并且呈带状分布。5月下旬至6月上旬为迎合攀枝花雨季的逼近，全区土壤大部分呈现为湿润。此时恰逢夏至，太阳位于北回归线附近，受焚风影响，位于仁和区金沙江和米易县内安宁河周围的河谷地带气候气温高且较干燥，土壤水蒸发量大于灌溉量，再综合土地利用方式、土壤质地等因素，这些地区长期土壤湿度较小，表现为中等程度干旱至特别干旱。

3.3烤烟适宜移栽期的确定

从各旬期气温、降水和土壤湿度空间分布的模拟结果，结果烤烟移栽的适宜气象和土壤湿度范围，通过叠加分析确定了攀枝花各植烟单元区域烟叶最佳移栽期，可以看出，仁和区的同德镇、大田镇、平地镇和米易县的撒莲镇、垭口镇适宜在5月10日至24日进行烤烟幼苗移栽；盐边县的菁河乡、永兴镇、惠民乡、新九乡、红格镇和米易县的丙谷镇适宜在5月26日至6月10日进行 大田移栽；除不植烟的乡镇外，其余乡镇均宜在4月24日至5月9日进行大田移栽。

4、结论

本发明针对山区气象及土壤水分空间分布复杂，难以通过较少样点准确掌握其时空分布规律的问题，提出一种利用MODIS遥感数据和DEM高程数据模拟复杂山区主要气象因子及土壤湿度时空变化格局进而确定复杂地形区域烤烟适宜移栽期空间分布的方法，为复杂山区不同区域内烟叶适宜期的准确确定提供一种新的思路和方案。

本发明以攀枝花地区为例，在结合区域MODIS遥感数据、DEM高程数据和气象因子以及土壤水分实际观测值的基础上，模拟该区域3-6月不同旬期气温、降水和土壤湿度的时空分布格局，结合烟叶移栽所需的适宜环境指标范围，提出了该地区不同区域烤烟适宜移栽期，为选择适宜的烟叶移栽期提供了科学的依据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，其特征在于，所述复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法利用MODIS遥感影像数据和DEM高程数据，结合烟区地面观测数据，通过数学建模，构建烟区逐旬气象、土壤水分时空变化格局的模拟方法，提取主要气象要素和土壤水分的时空分布格局，结合烟叶移栽所需的最适宜的气象因子和土壤水分范围，通过GIS确定烟区最适宜移栽时间在空间上的分布格局。

2.如权利要求1所述的复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，其特征在于，所述复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法具体包括：

步骤一，获取气象站数据、DEM数据、MODIS数据和土壤水分实测数据；

步骤二，通过获取的气象站数据、DEM数据、MODIS数据对复杂山区气象因子时空做分布的模拟；通过获取的MODIS数据和土壤水分实测数据对复杂山区的土壤水分做时空分布模拟；

步骤三，得到降水量空间分布格局、气温空间分布格局以及土壤水分空间分布格局；

步骤四，将获取的降水量空间分布格局、气温空间分布格局以及土壤水分空间分布格局数据，进行时空叠加分析，得到烟叶最适宜移栽的气温、降水和土壤湿度范围。

3.如权利要求2所述的复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，其特征在于，所述气象因子空间分布模拟具体包括：

月平均气温表示为：

T′＝a+bH+cQ+ds；

式中，T′为月气温的模拟值；H为海拔高度；Q为月平均太阳总辐射；s为月平均日照百分率；a、b、c、d分别为用最小二乘法确定的回归系数，使用日照百分率作为影响地面有效辐射的参数；另：

ΔT＝T-T′

式中，T为气象站观测的月平均气温，ΔT为月平均气温实测值与模拟值之差，ΔT为其他因素对平均气温的综合影响，ΔT由上面计算得到的ΔT使用IDW插值法内插得到，台站月平均气温预测模型表示为：

T＝a+bH+cQ+ds+ΔT；

即复杂地形下月平均气温Tαβ的空间预测模型为：

Tαβ＝a+bH+cQαβ+ds+ΔT；

降水量：

降水量空间分布预测模型：

Py＝aX+bY+cH+dW；

式中，Py为气象站点降雨量预测值，X、Y为地理坐标，H为海拔，W为MODIS大气可降水产品。

4.如权利要求2所述的复杂山区烤烟适宜移栽期空间分布的确定方法，其特征在于，所述土壤水分空间分布模拟具体包括：

利用MODIS遥感影像数据，建立温度植被干旱指数TVDI模型，模型定义为：

$\mathrm{TVDI}=\frac{\mathrm{Ts}-(a_1+b_1\×\mathrm{NDVI})}{(a_2+b_2\×\mathrm{NDVI})-(a_1+b_1\×\mathrm{NDVI})};$

式中，Ts是某点的地表温度(K)；Ts_min是某一植被指数对应的最低地表温度(K)；Ts_max是某一植被指数对应的最高地表温度(K)；a₁、b₁、a₂和b₂分别是干边和湿边拟合方程的系数，TVDI的值域在0～1。