基于GIS的安塞县县南沟流域农用地生态适宜性评价

利用立地条件、土壤性质和土地利用状况3个方面共8个因子构建县南沟流域农用地生态适宜性评价指标体系,采用AHP层次分析法和专家打分的方式确定各评价因子的权重,在遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术的支持下,利用适宜性评价模型定量评价流域农用地生态适宜性,将各土地利用类型适宜性划分为4个等级,结合各土地利用类型的重要程度与适宜性等级划分流域内农用地各区域的适宜性。结果表明:流域内宜耕宜园地面积为225.46hm~2,占流域总面积的5.09%;宜耕地面积为405.68hm~2,占9.17%;宜林宜园地面积为156.96hm~2,占3.55%;宜园地面积为773.15hm~2,占17.47%;宜林宜草地面积为881.43hm~2,占19.91%;宜林地面积为409.91hm~2,占9.26%;宜草地面积为1 490.00hm~2,占33.66%;不适宜和非生产用地面积为83.43hm~2,占1.89%。研究结果可为县南沟流域农用地的合理划分提供科学参考。     

基于GIS和模糊神经网络的西南山地烤烟生态适宜性评价

山地烤烟生态适宜性评价是合理利用山地资源、科学规划烟叶产业的重要基础。本文以渝东南黔江烤烟种植为研究对象,依据烟叶生长生物学特性,筛选出影响黔江烤烟种植的主要生态指标,在GIS支持下根据山区生态环境特点,对各生态要素进行"由点及面"的空间模拟,在此基础上将模糊逻辑和神经网络相结合,引入模糊神经网络对烤烟生态适宜性进行评价。结果表明:黔江烤烟种植生态最适宜面积648.63 km2,约占评价总面积的27.03%,主要集中在黔江中南、东南海拔800~1 100 m的中山丘陵缓坡地带;适宜和次适宜面积964.13 km2,约占全区总面积的40.18%,主要分布于黔江中部、北部600~800 m低山丘陵区域;不适宜面积775.16 km2,主要集中于黔江东南、东北>25°的坡陡地以及东南、中西部海拔1 600 m以上的高山地区。研究成果不仅可为当地烤烟种植布局的合理调整和资源优化利用提供科学的决策依据,而且为山地作物生态适宜性评价提供了一种新思路。     

采煤预塌陷区超前复垦适宜性评价及复垦方向划定

为有效指导矿区复垦规划设计与复垦工程施工,从表征地形地貌、区位条件、土壤条件和人文条件的4个方面选取10项指标构建了土地复垦适宜性评价体系,基于ArcGIS栅格分析功能,系统运用三角模糊层次分析法、灰色关联度法和改进的极限综合评价法,以赵固一矿为例,实现了对采煤塌陷地超前复垦适宜性评价,并在此基础上对各复垦方向进行等级划定。结果表明:1)将塌陷地按照宜耕、宜园、宜林3个复垦方向,分别划分为4个适宜等级:高度适宜、中度适宜、勉强适宜和不适宜。不同复垦方向对生态环境的适宜程度存在差别,主要表现为林地园地耕地;2)基于GIS将研究区划分为属性基本一致的102个评价单元,综合考虑适宜性评价结果及区域自然经济和基础设施条件,将研究区划分为4个复垦分区,10个分区等级:其中耕地适宜区面积1 296.09 hm2,占总面积的62.95%,主要分布在中西部塌陷地轻中度损毁地带;园地适宜区面积为16.29 hm2,占比0.79%,零星散布于轻中度损毁区;林地适宜区面积689.49 hm2,占总面积的33.48%,主要分布于中东部塌陷地轻中度损毁地势起伏较大的区域;不适宜区面积57.15hm2,占总面积的2.78%,主要集中分布在中部重度积水区北侧边缘区域。该文的评价方法兼顾了不同复垦方向评价指标的贡献度差异和评价者的主观模糊性,采用GIS技术减弱了人为干扰,使评价单元划分更加合理,较传统评价方法具有更好的适用性,评价结果更加科学、可靠。     

牡丹江市土地利用适宜性评价

[目的]评价牡丹江市退耕还林地区土地利用效益,对土地利用结构进行优化,为该区进一步土地开发利用及结构调整提供科学依据与支持。[方法]选取牡丹江市的坡度、高程、土壤类型、水资源系数、降水量和≥10℃积温6个因素作为评价因子,通过模型计算及GIS空间分析,得出研究区内宜农用地、宜林用地适宜性等级。[结果]处于适宜级以上的农业用地总面积约9 300km2,占研究区面积的22.9%,主要分布于坡度小于5°、海拔500m以下的区域;处于适宜级以上的林业用地总面积约28 000km2,占研究区总面积的69.0%,主要分布于海拔高、坡度大、多水土流失的山区丘陵地带。[结论]土地利用现状分析结果表明,在农林交错地带存在过度退耕、造成耕地浪费的现象。     

岷县当归适宜性评价及影响因素分析

为了解决当归连作障碍,促进当归实现种植科学化、精细化。通过布设采样点对岷县当归产区水、热、光等气象资源和土壤资源进行调查,利用SPSS 26.0、GS+软件调查采样数据进行统计分析,用普通克里格插值法进行插值处理,构建岷县当归评价指标体系,通过利用特尔斐法建立岷县当归层次分析模型进行适宜性评价。结果表明,岷县当归种植高度适宜区、适宜区和勉强适宜区的面积分别为664.27、175.53、29.87 km2,分别占全县耕地总面积的76.4%、20.2%、3.4%;影响岷县当归适宜性分布的主要因素为海拔、降水量、年平均温度和零度积温。     

GIS支持下的滇西北地区泥石流灾害评价

滇西北地区泥石流区域分布受地貌、构造、岩性、气候和人类活动等诸多因素的影响和控制 ,在区域分布上表现出明显的地带差异性,泥石流灾害南部多于北部,西部多于东部.据本次调查,滇西北现有流域面积0.5 km2以上的泥石流沟690条.本文描述了用于地理信息系统识别和定量计算不同泥石流危险区的系统方法.对泥石流灾害评价表明研究区高度灾害区面积约5 413 km2,占全区面积的8.01%;中度灾害区面积约16 239 km2,占全区总面积的24.05%;低度灾害区面积24 907 km2,占全区面积的36.87%;无灾害区面积20 988 km2,占全区总面积的31.07%.所完成的泥石流灾害评价为全面反映灾情,确定减灾目标 ,优化防御措施,进行减灾决策提供了重要依据.     

基于GIS和Logistic模型的香榧生态适宜性评价

研究香榧栽培的生态适宜性将为香榧的引种、扩种和区划提供理论依据。该研究在GIS支持下,以地学数据库为基础,以logistic 回归模型为手段,利用高分辨率遥感影像、数字高程模型以及土壤、气象和实地调查等资料对研究区香榧生态适宜性开展精确评价。研究结果表明,香榧栽培高度适宜区和中度适宜区累计占总面积的61.7%,其中高度适宜区面积达183 hm2,占总面积的11.4%,说明研究区香榧栽培发展潜力巨大。该评价结果为当地香榧资源产业化发展提供了科学依据。     

GIS支持下的福建省烤烟适宜地综合评价及其利用对策

以福建省耕地为评价对象,借助GIS与数学模型对福建省烤烟用地适宜性进行综合评价.结果表明,福建省宜烤烟用地面积127.84万hm2,占耕地总面积的93.24%.全省宜烤烟用地质量总体良好,全省最适宜烤烟用地面积33.20万hm2、适宜面积88.69万hm2,分别占宜烤烟用地总面积的25.97%和69.37%.烤烟最适宜区用地资源主要分布在南平、三明、漳州、泉州、福州和龙岩市,合计面积29.70万hm2,占最适宜区总面积的89.45%;针对福建烤烟用地现状及其存在问题,提出烤烟用地可持续利用对策.     

黄土丘陵沟壑区土地适宜性评价研究—以山西省中阳县圪针耳流域为例

以黄土丘陵沟壑区的山西省中阳县圪针耳流域为例,提出了黄土丘陵沟壑区土地适宜性评价原则,建立了该区土地适宜性评价的指标体系,筛选出评价主导因子,并将该流域分为177个地块,采用专家打分和权重法对每一地块的适宜性进行了评价,结果为:宜农地总面积为185.3hm2,占流域总面积的19.34%;宜林地总面积为192.4hm2,占20.08%;宜牧地总面积为563.63hm2,占58.83%;其它地总面积为16.67hm2,占1.74%。     

黄土旱塬区长期施肥对土壤剖面养分分布的影响

通过对东北低山丘陵区典型流域黑牛河流域土地利用现状的调查,分析研究了该区土地适宜性与生产潜力。黑牛河流域土地生产潜力、人口承载力及土地适应性分析与评价结果表明,黑牛河1531.55hm2土地中,以宜农地和宜林地为主;宜园地和宜牧地分别占0.74%和1.07%,另有5.44%的未利用地,具有潜在的宜林、宜园地利用价值。其中,宜农地中以中低产田为主,具有较大的生产潜力。提出了合理利用东北低山丘陵区土地、加快水土保持步伐,挖掘潜力,提高土地生产力的建议。     

基于GIS和土地质量地球化学数据的水稻种植适宜性评价——以安徽省青阳县为例

为加快安徽省青阳县的高标准基本农田建设,开展更加精准的水稻种植适宜性评价,本文根据研究区土地质量地球化学数据和当地水稻对生长环境的需求,通过层次分析法（AHP）把水稻种植适宜性评价作为目标层,把影响目标层的立地条件、理化性质、土壤质量、土地管理作为准则层,再把影响准则层中各因素的项目作为指标层,确定研究区水稻种植适宜性评价的层次模型,构建了包括土壤养分、土壤环境、土壤质地、有机质、排水和灌溉能力等在内共计12项指标的评价体系。以研究区二调图斑为评价单元,根据数字高程模型（DEM）数据获取精准的田面坡度数据,同时结合GIS空间分析技术对地球化学数据进行空间插值模拟。利用特尔菲法（Delphi）获取各指标隶属度并构建判断矩阵,使用MATLAB数学软件求出各指标的权重,计算获取水稻种植适宜性综合指数（RSI）,进行适宜性评价。结果显示：“高度适宜”面积为36.89 km²,占基本农田总面积的19.80%,主要分布在研究区中部及南部地区;“适宜”和“勉强适宜”面积分别为61.95 km²和60.89 km²,分别占33.25%和32.68%,分散分布;“不适宜”面积约26.60 km²,占比14.27%,主要位于研究区中部及北部地区。利用实测水稻籽实Cd含量与该评价方法得到的水稻种植适宜性综合指数（RSI）进行分析,发现两者呈显著负相关,随着RSI的增长,水稻籽实中Cd含量逐渐降低,意味着水稻品质的提高,同时也减少了可能通过食物链对生态环境造成的危害。该结果从生态安全方面证明此评价方法的正确性和适用性。本文探讨了土地质量地球化学数据所反映的水稻生产问题,改善了以往农业种植适宜性评价工作中大量使用描述性指标和指标分级模糊不清所导致的主观性较大和评价方法不易推广等问题,不仅为作物种植适宜性评价提供了新的方法,而且为生态农业发展指明了方向。     

GIS-based assessment of land suitability for optimal allocation in the Qinling Mountains, China

A GIS-based method was used to assess land suitability in the Qinling Mountains, Shaanxi Province of China through simultaneous consideration of physical features and current land use. Through interpretation of Landsat TM images and extensive field visits the area was modeled into 40 land types in five altitudinal zones （valleys and gullies, hillsides and terraces, foothills, mid-mountain, and sub-alpine mountain）. Then, a suitability score was assigned to five physical factors （climate, hydrology, topography, soil, and vegetation）. Next, their integrated overall suitability value scores were compared with the observed land cover to determine whether it should be reallocated a new use. Results showed that the five suitability classes of agriculture, forest, grassland, farmland-woodland, and scrub-pasture had altitudinal stratification and a total of 1 151 km^2 （8.89%） of lands on the northern slopes of the Qinling Mountains had to be reallocated. To achieve this reallocation, 657 km^2 of arable land should be reduced, and forest, grassland and scrub-pasture increased by 615 km^2, 131 km^2 and 405 km^2, respectively. Implementation of these recommended land reallocations should help achieve suitable use of land resources and prevent land degradation.     

供水工程影响下中国北方地区耕地后备资源开发潜力

灌溉水源是北方地区耕地后备资源能否有效开发的关键。当前,中国正在推动国家水网工程规划建设,为北方地区耕地后备资源开发提供了新的机遇。在以往研究基础上,该研究考虑北方地区已建、在建及规划的供水工程,基于自然适宜、利用高效、发展稳定三方面评价准则,结合三维魔方空间分类方法,开展了雨养情景和供水灌溉情景下耕地后备资源开发潜力分析。结果表明：雨养农业情景下,北方地区勉强适宜（Ⅱ级）、中度（Ⅲ级）和高度（Ⅳ级）适宜的耕地后备资源面积分别为2.9万、1.0万和0.6万km²。灌溉农业情景下,耕地后备资源面积明显增加,勉强适宜（Ⅱ级）、中度（Ⅲ级）和高度（Ⅳ级）适宜的耕地后备资源面积将分别达到5.4万、7.6万和6.5万km²,主要集中于新疆、内蒙古和甘肃3省（自治区）。该研究结果可为中国耕地后备资源开发利用及国家水网工程效益发挥提供参考。     

基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以贵州省为例

[目的]对贵州省土壤侵蚀进行快速定量研究,为土壤侵蚀治理工作和土地利用决策提供科学依据。[方法]在GIS技术的支持下,利用日降雨量、土壤类型、土地利用、DEM,MODIS-NDVI等数据,结合RUSLE模型估算研究区土壤侵蚀量。[结果]研究区的2010年年均土壤侵蚀模数为880.81t/(km~2·a),属轻度侵蚀。大部分区域主要以小于500t/(km~2·a)的微度侵蚀为主,占研究区总面积的59.60%。土壤侵蚀面积(轻度侵蚀以上)达71 164.14km~2,占总面积的40.40%。强度以上土壤侵蚀面积达10 431.60km~2,占总面积的5.91%,主要分布在研究区西北部和东北部,以及北部大楼山、武陵山、东南部苗岭以及西部乌蒙山等地势较高以及中东部乌江,西南部北盘江等河流流域。[结论]林地、耕地和草地以及海拔在600~1 600m之间的区域是今后水土流失防治的重点区域。     

Land suitability evaluation using image processing based on determination of soil texture–structure and soil features

Land evaluation is the process of land performance predictions over time based on land uses and soil features. Traditional methods in determining soil features are proved to be time-consuming and costly. Therefore, in order to overcome these limitations, a simpler automated method using the image segmentation was developed in this study. The method was designed by integrating dynamic region merging and genetic algorithm. An area index was calculated for each soil profile using the automated method. It was used to present the amount of soil coarse particles and thereupon to determine the rating value of text-structure. Using the method, the mean intersection over union of above 0.7 was obtained for detecting the coarse particles which confirms its suitability. Data analysis showed that (a) compared to the Storie-land index (R² = 0.71), the Square root-land index was more correlated to the harvest index (R² = 0.73), and (b) comparing to manual methods, not only the automated text-structure had a higher correlation with the harvest index (R² = 0.64) but also it decreased the determination time (>3.75 times). Furthermore, among the models developed by response surface methodology for estimation of soil features, the developed model for estimation of soil lime showed the highest accuracy (R² = 0.89). In conclusion, since the developed method is more accurate, more economic and faster than the usual manual methods, it can be widely used in land suitability evaluation.     

广西壮族自治区平果铝土矿区待复垦土地适宜性评价

以广西壮族自治区平果铝土矿区为研究对象,采用四层逐级分类指标划分待复垦土地评价单元类型,运用权重指数和法对矿区待复垦土地的适宜性进行预测性评价.评价结果表明,(1)无污染的4:1厚层顶板土十地表土平台的最佳适宜性用途为Ⅲ等旱地;(2)无污染的3:1厚层底板土+粉煤灰平台的最佳适宜性用途为Ⅱ等早地;(3)无污染的4:1薄层顶板土+地表土斜坡的的最佳适宜性用途为Ⅰ等园地;(4)无污染的3:1薄层底板土十粉煤灰斜坡的最佳适宜性用途为3等林地.该预测结果可为矿山企业制定复垦规划提供科学依据,有利于矿山企业节约复垦成本及平果铝土矿区土地资源的可持续开发与利用.     

Erosion risk assessment: A contribution for conservation priority area identification in the sub-basin of Lake Tana,north-western Ethiopia

Soil erosion is a serious environmental problem arising from agricultural intensification and landscape changes. Improper land management coupled with intense rainfall has intricated the problem in most parts of the Ethiopian highlands. Soil loss costs a profound amount of the national GDP. Thus, quantifying soil loss and prioritizing areas for conservation is imperative for proper planning and resource conservation. Therefore, this study has modeled the mean soil loss and annual sediment yield of the Gumara watershed. Landsat 5 TM, Landsat 7ETM+, and Landsat 8 OLI were used for land use land cover (LULC) change analysis. Besides these, other datasets related to rainfall, digital soil map, Digital Elevation Model, reference land use, and cover (LULC) ground truth points were used to generate parameters for modeling soil loss. The watershed was classified into five major land-use classes (water body, cultivated land, grazing land, built-up and forest and plantation) using a maximum likelihood algorithm covering a period of the last 30 years (1988–2019). The mean annual soil loss and sediment yield were quantified using RUSLE, Sediment delivery ratio (SDR), and Sediment Yields models (SY). The analysis result unveils that within the past 30 years, the watershed has undergone significant LULC changes from forest & plantation (46.33%) and grazing land to cultivated land (31.59%) with the rate of ?1.42km²yr^-1 and -2.80km²yr^-1 respectively. In the same vein, the built-up area has expanded to cultivated and grazing land. Subsequently, nearly 15% (207 km²) of the watershed suffered from moderate to very severe soil loss. On average, the watershed losses 24.2 t ha?¹ yr?¹ of soil and yields 2807.02 t ha?¹ yr?¹ sediment. Annually, the watershed losses 385,157 t ha?¹ yr?¹ soil from the whole study area. Among the admirative districts, Farta (Askuma, Giribi, Mahidere Mariam and Arigo kebeles), Fogera (Gazen Aridafofota and Gura Amba kebeles), East Este (Witimera kebele), and Dera (Gedame Eyesus and Deriana Wechit kebeles) districts which cover 50% of the watershed were found severely affected by soil erosion. Thus, to curve back this scenario, soil and water conservation practices should prioritize in the aforementioned districts of the watersheds.     

基于生态位理论的东北黑土区耕地整治适宜性评价——以公主岭市为例

耕地整治是保护耕地的重要举措,耕地整治适宜性评价则是开展耕地整治的重要前提和基础。本研究以生态位理论为基础,以吉林省公主岭市为例,从自然条件、基础设施条件、生态可持续性和空间稳定性4个维度选取14个指标,采用Delphi与AHP相结合的方法确定指标权重,在评判影响耕地整治的各项指标实际值(现实生态位)与耕地整治在理想条件下各项指标能够达到的最佳状态(最适生态位)的贴近程度的基础上,确定了3种类型指标的评价模型,并通过加权求和模型计算各评价单元耕地整治生态位适宜度,最终通过Ward聚类法将公主岭市耕地整治适宜性划分为4个等级,同时引入障碍性因素模型,定量确定不同等级区域耕地整治的障碍性因素,并提出整治的方向和对策。研究结果表明,研究区可分为4个整治区,Ⅰ级高度适宜区生态位适宜度大于0.75,耕地面积13 799.89 hm2,占总耕地面积的4.16%,主要障碍性因素为农田防护林覆盖率、道路通达度和田块规整度;Ⅱ级中度适宜区生态位适宜度在0.70到0.75之间,耕地面积77 754.36 hm2,占总耕地面积的23.41%,主要障碍性因素为灌溉条件、道路通达度和农田防护林覆盖率;Ⅲ级轻度适宜区生态位适宜度在0.61到0.70之间,耕地面积177 192.38 hm2,占总耕地面积的53.36%,主要障碍性因素为土壤有机质含量、距主交通干线距离和土壤pH;Ⅳ级不适宜区生态位适宜度小于0.61,耕地面积63 325.61 hm2,占总耕地面积的19.07%,主要障碍性因素为土壤质地、灌溉条件和耕层厚度。研究基于生态位适宜度模型对耕地整治适宜性进行评价,丰富了耕地整治适宜性评价方法,同时评价结果为耕地整治分区建设以及整治方向提供了科学依据。     

基于土地适宜性和固碳需求的紫云英种植布局研究:以福建省浦城县为例

藏碳于土是减少温室气体排放的重要途径,紫云英等绿肥回田能显著促进土壤有机碳积累,且培肥地力,但至今有关其种植布局的研究极少结合用地适宜性和固碳培肥现实需求性进行探讨。本文以福建省浦城县为研究区,借助GIS与修正的加权指数和、动态聚类等数学模型集成技术,在基于1∶5万比例尺的区域紫云英用地适宜性评价和耕层土壤碳密度分析的基础上,以适宜性和耕层土壤有机碳密度为指标,遵循最适宜生长和耕层土壤碳密度较低的耕地优先安排为种植用地的原则,将研究区紫云英优化种植区划分为优先、次优先和一般种植区。结果表明,研究区81.82%的耕地不同程度地适宜种植紫云英,耕层有机碳密度介于2.50~5.74 kg×m~(-2),空间差异较为明显。经优化布局的研究区紫云英用地面积占耕地总面积的59.72%,以优先种植区和次优先种植区占优势,分别占研究区紫云英优化布局用地总面积的25.72%和50.34%;其中耕地土壤固碳培肥需求较为强烈的莲塘、水北、古楼、永兴和忠信等乡镇可作为紫云英重点种植区,富岭、仙阳、石陂和九牧等乡镇可作为紫云英种植的后备种植区。基于土地适宜性和固碳需求,择优选取紫云英适宜种植区域,对于其高效种植利用、区域耕地土壤有机质提升计划的科学实施以及耕地质量的有效提高具有重要指导意义。