为了全面了解黑龙江省谷子种植的农业气候和土壤资源利用现状,应用地理遥感系统等新技术、新方法对黑龙江省谷子种植优化布局进行区划研究,因地制宜的布局谷子种植。利用黑龙江省110个气象站点连续60年的气候日观测资料以及对应站点的地理基础信息数据,黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所提供的土壤数据,依据土壤肥力测定资料和对应点各个指标的地理基础信息数据,利用空间地理统计分析、GIS软件制图的功能把气候指标、土壤指标和地形指标绘制整合,对各个指标要素进行空间分布,以及相关性进行可视化研究。利用逐步回归分析方法建立基于DEM的黑龙江省农业气候资源与土壤要素集。对谷子种植的区划指标要素及残差进行小网格推算和残差订正计算,并对降雨量、土壤肥力等指标进行空间内插和交叉验证,分别得到了气候指标、土壤指标和地形指标的小网格图层,高程数据使用90 m×90 m的SRTM DEM数据提取各个网格点的经度、纬度、海拔、坡向和坡度,利用各个站点提供的基础信息数据采用熵权法来确定黑龙江省谷子种植适宜性评价指标的权重,然后依据已确定的谷子各项气候、土壤和地形地貌区划等级指标,利用指数和法确定气候、土壤以及地形的适宜性等级综合指数,利用评价单元对应序号和综合指数排序对综合指数分布进行绘制,并且依据曲线斜率拐点确定等级数目和划分综合指数的临界点。本研究所采用的黑龙江省110气象站点的基础地理数据和对应位点的气候数据,全部气象站点分布合理,覆盖率达到98%以上。详细分析了黑龙江省谷子生态环境要素特征,黑龙江省谷子生态种植区大田大于10℃活动积温为2100℃-3200℃,6-8月平均气温为12℃-21℃,7-8月大田降雨量为200 mm-300 mm之间,多数区域海拔在100 m左右,这些特征都基本符合优质谷子生长的条件,有些甚至还要优于国内外其他谷子种植区。建立了黑龙江省谷子生态适宜性评价指标体系,分别建立了三个一级指标:气候、土壤、地形,其中气候适宜性评价权重为0.6,土壤适宜性评价权重为0.3,地形适宜性评价权重为0.1。气候指标下的五个二级指标:5-10月平均气温、7-8月降雨量、6-8月平均气温、大于10℃积温、5-8月日照时数;土壤指标下的五个二级指标:土壤p H、有机质含量、速效钾含量、有效磷含量、碱解氮含量;地形指标下的两个二级指标:海拔、坡向。应用GIS技术实现黑龙江省谷子种植生态适宜性精细区划,因地制宜的布局谷子种植。构建黑龙江省谷子生态适宜性评价指标体系,完成黑龙江省谷子种植生态适宜性区域划分,将黑龙江省谷子种植适宜区分成四种类型:最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,实现黑龙江省谷子种植生态适宜性精细区划。地形数据精度较高,将黑龙江省行政区域图分割成2亿个90 m×90 m的栅格图层,去掉森林、河流、湖泊、山地、城市等非耕地栅格图层,将所有非耕地栅格图层用空白图插入。最后保留旱田和水田共八千多万个90 m×90 m的小栅格,区划精度得到显著提高。