高潜水位采煤沉陷区土地损毁程度评价

土地损毁程度评价是采煤沉陷区土地复垦方案编制和受损农民补偿标准制定的重要依据。该文以东滩煤矿为例,在系统梳理已有研究的基础上,构建评价指标体系,划分评价单元,采用基于模糊意见集中决策的序关系分析法(G1法)确定指标权重,针对高潜水位矿区的特点,将极限条件法和可拓评价方法相结合,对其2014—2018年开采造成的采煤沉陷区的土地损毁程度进行评价,结果表明:拟损毁的土地面积总共为1 675 hm~2,其中轻度损毁面积为968.2 hm~2,中度损毁面积为379.53 hm~2,重度损毁面积为327.27 hm~2。与简单的以积水状况确定损毁程度的经验方法比较表明,经验做法往往低估了高潜水位采煤沉陷区土地的损毁水平。该研究为东滩煤矿科学合理编制土地复垦方案、确定受损农民补偿标准提供了支持,为同类型的其他高潜水位采煤沉陷区土地损毁程度的评价提供了借鉴。     

基于改进灰色聚类模型的矿区耕地损毁程度评价

为更加客观准确地反映矿区耕地的损毁程度, 更好地服务于耕地保护与土地复垦, 针对经典灰色聚类法单纯用阈值法确定权重, 不能较好地反映指标的损毁程度对聚类对象影响的局限性, 本文设定了有效土层厚度为主导限制性指标, 并将相对限制性指数融入到灰色聚类法中, 构建了GCM_DR(Grey Clustering Method_Dominant Restrictive Indicator & Relatively Restrictive Index)矿区耕地损毁程度评价模型, 并选用我国某高潜水位矿区塌陷损毁耕地进行了评价模型应用的验证。结果表明: 研究区2个塌陷盆地共计8个评价单元的损毁等级分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ, 该趋势与其他方法基本一致, 结合实地调研情况, 表现了较高的可靠性; 主导限制性指标的设定使得该模型既考虑到了综合因素又兼顾主导因素, 一定程度上减小了评价任务的工作量, 提高评价工作的效率; 与经典灰色聚类模型相比, 改进后的模型强调指标的相对限制性, 损毁程度大的指标权重较大, 聚类系数向损毁级别高的方向倾斜, 表现了较好的灵敏性; 在确定权重时改进后的模型强调聚类指标的相对损毁程度, 一定程度上减小了分级跨度不同导致的权重分配的不合理性。因此, GCM_DR模型可应用于矿区耕地损毁程度评价工作中, 在了解耕地损毁现状、编制土地复垦方案、确定赔偿责任范围等方面有较好的应用价值。     

基于改进决策树模型的矿区土地复垦适宜性评价

针对矿区传统的土地复垦适宜性评价方法,运用模糊数学的隶属函数法,对决策树的1D3算法加以改进,建立基于改进决策树的矿区土地复垦适宜性评价方法.以平禹二矿为研究区,将改进的评价模型运用到塌陷区土地复垦适宜性评价中,选取7个评价指标作为测试属性,提取100个已确定复垦方向的评价单元作为样本,运用改进的ID3算法,构建研究区土地复垦适宜性评价决策树,然后运用生成的决策树分类规则,对各评价单元按其属性进行分类,最终确定各评价单元的复垦方向,并将分类结果与模糊综合评价方法得到的评价结果进行对比分析.结果表明:基于改进决策树模型的矿区土地复垦适宜性评价方法,不依赖于经验知识,依靠样本的自主学习,制定分类规则,得到的分类结果较为客观合理,而且决策树分类规则确定后,可以直接应用于同一地区的其他待评价区,且分类过程简单明了,便于操作,避免传统评价方法中较为繁琐和复杂的计算过程,提高矿区土地复垦适宜性评价的效率,为矿区土地复垦适宜性评价工作提供一种新的思路.     

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。     

基于改进模糊层次模型的土地整理效益评价研究

以山西省武乡县涌泉乡土地整理项目为研究案例,采用专家咨询法与层次分析方法(AHP),从经济效益、社会效益和景观生态效益角度构建土地整理效益评价指标体系,并基于改进的AHP确定各指标权重,通过专家咨询法对土地整理效益评价指标的影响等级进行评判,运用模糊综合评判模型综合评价土地整理综合效益。评价结果为:土地整理综合效益的等级值为2.221 5,属于"较好"等级,符合项目区的实际情况。结果表明基于改进模糊层次综合评价的土地整理效益评价方法是一种科学、系统而又切实可行的评价方法。     

煤矿损毁土地复垦适宜性评价研究

矿山土地复垦适宜性评价能够正确合理地确定矿山损毁土地复垦方向。基于此,以府谷县伙盘沟煤矿为例,根据矿山实际,分析了矿区土地利用现状及损毁土地情况,对土地复垦适宜性进行了评价,为矿区土地复垦提供了科学依据。     

矿区废弃地复垦为农用地潜力评价方法的比较

矿区废弃地复垦潜力是编制土地整治规划的重要依据,复垦潜力的大小主要依靠评价来实现,而评价方法的选取对评价结果具有直接影响。该文以山西省朔州市平鲁区为研究区域,采用指数和法、模糊综合评价法和人工神经网络模型对矿区废弃地进行复垦潜力评价,探讨这3种方法所得结果的一致性与差异性及其产生的原因;并在结果分析的基础上,运用层次分析法对各方法所得结果进行综合评价。结果表明:在同一指标体系和同一权重下,由于各方法在计算过程中对于评价单元的处理侧重点不同,致使3种方法所得各级别中相同图斑数、同一潜力级别下的面积及其空间位置分布具有一定差异性;理论上讲,人工神经网络方法较其他2种方法所得结果更具客观性;平鲁区矿区废弃地分布与综合评价结果对比分析显示,历史遗留矿区废弃地和因矿业整合产生的废弃地复垦潜力集中在Ⅰ、Ⅱ级,潜力级别总体较高,矿区正在作业区复垦潜力多为Ⅲ、Ⅳ级,级别相对较低;研究表明,综合评价的结果是更科学、更客观的理论值,对于矿区废弃地系统总体而言,其复垦潜力的实际值还需考虑矿区废弃地复垦实践中复垦年限、经费、人员组织、产权关系等影响因素进行修正。     

新疆煤矿土地复垦为草地的适宜性评价方法与应用

土地复垦适宜性评价是土地复垦工作的基础,其评价结果直接决定将来土地复垦的方向和类型。该文以新疆15个煤矿为研究背景,选取了土地待复垦单元土地损毁后的地面坡度、损毁土地深度或压占区堆积物平整量、土地损毁后复垦土源保证率、土壤中黏粒含量、土壤有机质含量、覆土厚度和土地复垦单元可用于灌溉的地表径流量等7个因素作为土地复垦适宜性评价因子,构建了适合新疆煤矿土地复垦为草地的适宜性评价指标体系;以15个煤矿的76个待土地复垦单元作为学习样本,首先采用Q型聚类分析方法将76个样本划为4类,将分类结果与以往结合规范分类结果进行对比,其结果唯一,符合实际且更加精确;然后采用判别分析方法对76个样本进行训练,建立了相应的评价模型,采用回代估计方法对样本逐一进行检验,正确率达到98.7%。将该评价模型应用到新疆尼勒克科尔克煤矿和新疆皮里青煤矿,对2个煤矿的11个待土地复垦单元其复垦为草地的适宜性进行评价,评价分类结果与神经网络模型、因子和聚类联合分析的分类结果一致,分类结果符合规范分类结果范围且更加精确和符合实际。该评价指标体系和评价模型可为新疆煤矿土地复垦工作提供参考。     

省级土地整治规划中复垦规划方法与实证研究——以山西省为例

当前我国正在开展新一轮土地整治规划编制,而土地复垦规划作为土地整治规划的重要内容,因损毁土地基数不清、复垦潜力评价方法单一、复垦目标确定不够科学等问题严重影响土地复垦规划编制的科学性。该文采用统计分析法、典型调查法、实证分析法和类比法,结合山西省的具体情况,将损毁土地划分为煤炭、金属、砖瓦窑、公路、铁路、水利水电、自然灾毁7个类型,具体采用单位产量损毁系数测算法、典型调查法和统计分析法测算损毁土地面积、采用定性与定量结合的方法进行复垦适宜性评价、综合考虑多方面因素确定复垦目标。研究表明:山西省各类型损毁土地基数5.06×10⁵ hm²,待复垦损毁土地3.51×10⁵ hm²,损毁土地可复垦耕地潜力1.55×10⁵ hm²,规划期内确定土地复垦总目标3.0×10⁴ hm²。基于省级土地整治规划中损毁土地测算、复垦潜力评价及复垦目标确定的方法体系的探索,可为土地整治规划中复垦规划的编制、实施、监管和评价提供参考,具有重要的理论意义和实践指导意义。     

高潜水位平原采煤沉陷区耕地损毁程度评价

中国煤炭与耕地分布复合区面广量大,煤炭开发不可避免地造成耕地减产或绝产。该文针对高潜水位平原型采煤沉陷区,在明确评价单元的目的性和尺度差异性基础上,基于农用地分等理论并兼顾采煤沉陷特点,构建了包括耕地土壤特征、耕地环境变化和耕地配套设施3个准则层、15个指标的评价指标体系;基于最差因子判别法与综合指数法,提出了耕地损毁指数模型。通过案例进行应用与验证,结果表明:沉陷盆地上坡、中坡、下坡及坡底的损毁指数分别为0.081、0.190、0.248和1,耕地损毁程度分别为轻微、轻度、中度和极严重损毁,在全面反映耕地损毁状况的同时,评价结果也能与农用地等级更新有效衔接。     

模糊综合评判在烟草生态适宜性评价中的应用

针对目前我国烟草生态适宜性定量评价研究较少,烟草种植区划缺少必要的依据等问题,根据适宜性评价中存在的模糊性特点,将模糊综合评判法应用于烟草生态适宜性评价,建立了定量评价模型。并在河南省进行了实证研究,评价结果与目前烟草的实际分布有较高的吻合度,因此模糊综合评判可作为烟草生态适宜性评价的一种重要方法。     

大型容器罐温度模糊控制系统的研究

提出了实现大型容器生产过程中温度自动控制的方法。以应用实例为基点，将模糊集合图、模糊语言与推理、模糊控制器的结构原理等模糊控制的基本概念引入温度控制系统，详细介绍了一种用于大型容器生产过程中罐温的自组织模糊控制器的组成原理。     

谷物干燥研究中的模糊数学方法

对模糊数学方法在谷物干燥研究中的应用进行了研究。包括谷物干燥机的模糊控制和模糊优化，谷物干燥工艺的模糊综合评判以及谷物干燥品质的模糊预测。应用模糊控制操作行为与推荐的相符控制成功率达８６．４％；对水稻爆腰率进行模糊预测，成功率达８５．７％；在一种中型种子干燥机设计中，应用模糊综合评判确定的工艺，已获得成功。     

模糊c-均值算法在区域土壤预测制图中的应用

基于模糊c-均值算法和地统计学空间插值,在面积约为1km2的研究区内进行区域土壤预测制图。研究结果表明:根据研究区123个剖面和土钻样点,通过分析它们在形态学上的特征和定量属性,建立了9类诊断特征土层。通过FCM算法模型,获得4类最佳分类数,模糊指数为1.7。类别数目与研究区受地形、母质和土地利用方式影响的主要成土过程决定的土纲下土壤类型数目一致。将经过对称对数比转换的隶属度成分数据进行单一模糊类别隶属度土壤预测制图,4种类别土壤在空间上具有明显的渐变过渡特征,制图结果较理想。在单一类别隶属度土壤图的基础上生成最大隶属度土壤图,与常规土壤调查土壤图具有共同参比的基础。     

Application of fuzzy logic to Boolean models for digital soil assessment

Boolean models based on expert knowledge are often used to classify soils into a limited number of classes of a difficult-to-measure soil attribute. Although the primary data used for these classifications contain information on whether the soil is a typical class member or a boundary case between two classes, this is not retained in the final result. Such information is relevant in land use planning and soil management as it enables more flexible decision taking, but in the pre-digital era it was unfeasible to prevent the loss of it. We can now retain this information by fuzzifying the Boolean model using fuzzy logic. Choices must then be made on the type of membership function, logical operators, and formulation of the assessment rules. From a review of the main types of membership functions we conclude that piecewise linear functions are most appropriate in practical applications. Combinations of different fuzzy union (or) and intersection (and) connectives were tested on a 2-dimensional example. Nearly all combinations gave results that partly contradict the associated a priori knowledge, the exception being the Bounded sum connective for or, and the Product connective for and. We also found that in formulating the rules, overlap of predictor classes and negation should be avoided. Unrestricted choice of fuzzy connectives and rule formulation will generally lead to inconsistencies. The selected methods were tested in two case studies: one on suitability for seed-potatoes in an Italian region and one on suitability for grass farming in a Dutch region. The maps produced with the fuzzy and Boolean models are broadly similar. However, maps from the fuzzy models indicate that some areas represent a transition between two original Boolean classes, thereby providing relevant additional information. In the case study on seed-potatoes the quantitative prediction errors of the original Boolean suitability map were greatly reduced by the fuzzification.     

模糊聚类方法在农村能源综合区划中的应用

本文采用多因子模糊聚类方法,对中国东北地区农村能源进行了综合区划,为科学地划分综合农村能源区,推动农村能源建设提供了一种行之有效的方法。     

针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用

土壤重金属污染评价是土壤重金属污染研究的重要课题。本文改进了针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型和评价因子权重的计算方法,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的模糊综合评价法。该法慎重考虑了各级标准界限的模糊性,较好继承了模糊数学方法用于土壤重金属评价的优点。它从定性和定量两方面,比较客观地反映污染因子对土壤环境质量的影响。采用双权重系数法确定各指标的权重,综合考虑评价因子的浓度和毒性,不但在大多数情形下与对比的其它方法结果相一致,而且可以克服其它几种方法出现的误判,提高了评价结果的分辨性,使评价结果更全面、更能真实地反映土壤重金属污染实际状况。     

Fuzzy综合评判在农业经营决策中的应用

应用Fuzzy综合评判进行农业经营方案的决策,经与现有的方法进行比较,表明Fuzzy综合评判对决策方案的评价选择更具有精确性。     

仿人智能控制器的研究

基于智能知识系统、专家系统和自组织模糊逻辑研究人的以综合控制策略为特征的宏观智能行为，由这两种方法得到的控制律最后都是用一组控制规则描述。这种基于规则的控制器实质是实现了不连续非线性多模态控制。因此，理论上，基于规则的控制器能够同时考虑系统的鲁棒稳定性和性能渐近不变性。     

基于GIS与模糊数学的县级耕地地力质量评价研究

以安徽省宣城市宣州区为例,结合开展的测土配方施肥工作,在 GIS 支持下,利用土壤图和土地利用现状图叠置法确定评价单元,选取土壤养分含量和有效性以及立地条件 3 个方面共 14 个因子,建立耕地地力评价体系及其模型,运用层次分析法和模糊数学、综合指数等方法对耕地地力进行综合评价,评价结果符合当地实际,可以为全国测土配方施肥提供方法和技术支持.