摘要:区域冬小麦单产空间分布是作物精细化管理的重要基础,但受限于实测样本稀缺,精细制图仍面临挑战。农业统计数据连续稳定且权威,但其向像元尺度单产的降尺度应用不足,如何在保持统计一致性的同时刻画空间异质性,是亟待解决的问题。以中国北方冬小麦主产区为研究对象,提出一种区域冬小麦单产统计数据降尺度制图方法。首先,综合植被指数、气象、土壤及地形数据,利用多元线性回归(Multiple linear regression, MLR)、随机森林(Random forest, RF)和轻量级梯度提升机(Light gradient boosting machine, LightGBM)3 类回归模型,构建县域尺度单产模型;其次,在保持统计一致性的前提下,引入相对单产权重,将县级平均单产推至像元尺度,生成冬小麦单产精细化空间分布数据;最后,利用野外实测样点对降尺度结果进行精度验证,并基于SHAP(SHapley additive exPlanations)可解释性框架解析单产空间变化的驱动因子。结果表明:LightGBM 模型在县域尺度估产表现最优(R2为0.79,RMSE为581.51kg/hm2,MAE为401.48kg/hm2, MRE为8.20%,NRMSE为9.72% ),降尺度像元单产与实测数据具有较好一致性(R2为0.65,RMSE为623.32kg/hm2,MAE为540.65kg/hm2,MRE为8.45%,NRMSE为9.76%);研究区冬小麦降尺度像元单产介于943.96~9453.06kg/hm2之间,以中高产水平为主导的双峰分布特征,呈现东高西低且平原高、山地低的格局;SHAP可解释性分析发现,海拔、土壤粉粒含量、全磷含量、坡度和水分胁迫是研究区冬小麦单产高低变化的主导驱动因子,低产区受地形与土壤结构性约束显著,高产区则以养分因子为主要限制。本研究所提冬小麦单产统计数据降尺度方法可为单产统计数据降尺度提供方法参考,相关结果可为作物精细化管理、冬小麦精准种植决策提供数据支撑。