基于ArcGIS的表层土壤元素空间插值与地球化学分级分析

为深化应用多目标区域地球化学调查成果,将土地质量地球化学分级整合到土地利用图斑。在盘锦市新兴镇地区,通过Arc GIS平台,应用多种插值方法,对比表层土壤中13种典型元素的插值数据和实测数据之间的相对误差以及根据数据产生的地球化学分级。结果显示:1∶250000插值数据与1∶10000实测数据的相对误差显著大于1∶50000插值数据;1∶250000插值数据与1∶10000实测数据产生的地球化学分级相差巨大,1∶50000插值数据与1∶10000实测数据产生的地球化学分级相差不大;1074个与816个实测数据分级结果基本接近。得出结论:在新兴镇地区,使用克里金法的插值数据相对误差最小;1∶50000采样数据插值后可用于土地质量地球化学分级,但具有局限性;一个地块图斑内有4-5个采样数据,即可获得精度较好的地球化学分级。     

潞安矿区景观尺度的土地质量定量评价初探

以山西潞安矿区为例,以基于“P-S-R”框架的矿区景观尺度的土地质量指标为主线,综合运用空间信息科学、景观生态学、生态学等学科原理与方法,探讨矿区景观尺度的土地质量定量评价的指标体系、内容和方法等,并根据结果提出潞安矿区土地质量建设和保护的措施和建议。     

针对水土流失的三峡重庆库区土地质量评价

以三峡重庆库区为研究对象,基于PSR(压力-状态-响应)框架,针对水土流失建立土地质量指标体系.压力指标包括降雨压力、可蚀性压力、地形压力、土地压力、人口压力、收入压力等指标;状态指标包括侵蚀状态、肥力状态、格局状态等指标;响应指标包括利用响应和政策响应.采用专家打分、分级赋值、综合评价的方法,对三峡重庆库区土地质量进行了初步评价.结果表明,三峡重庆库区的土地质量综合得分为2.76分,土地质量偏低评定为3等.压力指标得分最低为2.14分,状态指标得分为3.13分,响应得分为3分.人为干扰是引起区域土地质量低下的最主要原因,紫色土广布和地形坡度大等自然地理状况是土地质量低下的第二大原因.本研究可为同类地区土地质量评价和退化土地的生态恢复提供一定的借鉴意义.     

浙江省浦江县作物营养因子产生及效应分析

介绍如何使用TechnoGIN计算浙江省浦江县作物营养因子的方法,通过对这些因子进行分析知道,按目前农业水平,要实现对应的产量目标,投入同样的营养,同一作物在不同土地单元营养过剩量并不相同;同一土地单元不同作物营养过剩量也各不相同,经济作物比粮食作物的营养过剩相对较大,而旱作作物则表现为营养不足。不同作物不同土地利用类型的淋溶和气化量也可以使用TechnoGIN计算。因此可以说TechnoGIN是用来计算农业营养得失的一个有效的工具。它的结果对指导农业生产和进行环境保护有一定的参考价值。     

规模化畜禽养殖场环境影响评价问题探讨

从恶臭污染物排放执行标准和防护距离确定2个方面对规模化畜禽养殖场环境影响评价中存在的问题进行了分析。通过对现行的恶臭污染物排放标准与质量标准以及相关规范的分析,提出了环境影响评价中臭气浓度达标排放论证的建议标准值;从大气防护距离和卫生防护距离设定依据、方法以及防护距离确定过程中存在的技术问题进行了分析与探讨,提出了环境影响评价中确定养殖场防护距离的建议方案。     

农业生态环境监测中无线传感节点信号有效传输距离的确定

农业生态环境的物理形态和结构复杂多样,对WSN（wireless sensor networks）的无线信号传输造成不同衰减影响。为确保无线传感器网络在农业环境中经济、合理、高效部署,有必要明确典型农业环境中无线传感节点间的有效传输距离。该文基于Shadowing信号衰减模型,利用当前通用的CC2530和CC2591无线通信模块,分别选定4种不同农业环境（湖泊、草地、农田、树林）开展单跳组网试验,通过设定不同距离测试传感器节点的接收信号强度指标（received signal strength indication,RSSI）,分析不同环境中RSSI与传输距离间的变化特征。试验结果表明,所有测试环境获得的RSSI值与有效距离遵从Shadowing模型,其拟合度在0.9232～0.9846之间。通过对实测数据建立拟合模型,以接收节点的灵敏度为临界值,计算出湖泊、草地、农田、树林4种环境的理论传输距离分别为663.3,419.3,208.0和79.5 m,而实测有效传输距离与理论值之间的相对误差在22%～34%之间。从误差分布看,复杂环境的实测值更接近理论值,而特殊结构的复杂环境似对实际信号传输有增强作用。该文的研究方法和模型估算获得的信号衰减系数可为实际环境监测组网提供有益参考。     

果树冠幅的检测机理研究

为实现果树仿形精确喷雾,需要检测果树冠幅,在分析果树冠幅检测机理的基础上,提出了隔行计算相对冠幅的方法.根据相对冠幅和成像距离之间的关联作用,建立了数据融合的系统模型.采用BP人工神经网络进行数据融合,并阐述了具体的数据融合处理过程.试验结果证明,相对冠幅和成像距离之间采用BP人工神经网络进行数据融合可行,通过数据融合处理,消除了成像距离对相对冠幅值检测的影响,融合值与相应的理论值之间的最大相对误差为1.14%.     

耕地分布及其扩张过程与土壤类型空间相关分析

在遥感和地理信息系统支持下,分析了黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县耕地分布与土壤类型之间的相关关系;20世纪50年代以来耕地扩张过程与以土壤为主的土地质量之间的空间相关关系。结果表明该区耕地分布与土壤类型关系密切,主要分布在黑钙土、草甸土和砂土分布区;耕地扩张过程与土地质量空间相关关系密切,其联合熵达0.790。     

土地质量评价的理论与方法探讨

本文是在系统地学习国内外土地评价理论,并亲自参加吉林省榆树县试点工作,在总结全国十二个评价试点县经验的基础上完成的。文中对土地质量评价的几个主要问题,如土地质量评价的基本概念、评价单元的划分、参评因素及其指标的确定,以土种为统计单元,用逐步回归的方法进行土地质量分等定级的理论和方法进行了研究和探讨。并将研究成果运用到县级土地评价中,收到了较好的效果。     

基于可拓学和协调性分析的区域土地综合质量评价

将可拓学和协调性分析方法相结合,用于评价快速城市化地区土地综合质量。该方法将土地质量指标体系所反映的独立信息进行有机整合,得到表征土地质量优劣的量化结果;并以此为基础分析不同类型土地质量协调性和土地质量与城市化发展的协调性。以苏州市域为例,结果表明:市域内农用地质量整体情况较好,建设用地质量的区域差异较明显,未利用地质量分属于Ⅰ级和Ⅲ级两个级别,土地综合质量大体表现为两个层次;市域多数单元内不同类型土地质量间的协调状况较好;市辖区土地质量与城市化的协调状况最好,其他依次为张家港、常熟、吴江、昆山和太仓;评价结果与现实情况比较吻合,表明物元可拓模型和协调性分析方法在土地质量评价中具有较强可信度。     

基于空间平衡法的县域耕地质量监测布样方法

县域监测样点布局是反映耕地质量等级变化的基础,样本点布设的质量直接影响到耕地质量监测的结果和精度。因此,该文提出了基于空间平衡法的县域耕地质量监测布样方法,对影响耕地质量监测成本和精度的主要因素进行分析,选取样本点距离道路远近、样本点所在位置坡度高低和自然质量各等别样本容量3个方面综合生成包含概率栅格图层,图层中的像元值指总体单元中一个单元相对于其他单元被抽中的相对概率,在此基础上,运用空间平衡算法对包含概率栅格层进行空间改造,抽样选取监测样点,以平均Kriging预测标准差和监测样本点距县级主要道路的平均距离作为优化评价准则,将该方法与传统抽样方法进行比较分析。以江西省吉安县为例,全县布设78个监测样点,结果表明,当样点数量相同时,该方法相较传统布样方法在抽样精度和抽样成本方面均有一定的优势,能有效地监测耕地质量变化,满足县域耕地质量监测的需求。     

基于网格的耕地质量分等成果省级汇总方法

耕地质量分等成果由县、省、国家3级成果组成,省级成果由县级成果汇总获取,是农用地分等工作中必不可少的环节。由于传统的汇总方法对汇总底图的过分依赖性,导致汇总效率低下,汇总后的质量完全取决于汇总底图的质量。基于该缺陷,该文提出利用网格取代汇总底图,将县级成果按照“权属-地类-等别”进行分类,根据面积占优原则确定对应网格所属类别,并通过空间最邻近方法寻找距离县级单元最近的网格单元,建立“网格-县级分等单元”的追溯关系。该文提出了以县行政代码、网格所在行列码、等别、地类组成21位省级汇总网格的编码方法。最后利用平均中心和标准差椭圆检验汇总前后耕地空间分布的相似性。以北京市大兴区为研究区进行了实例验证,大兴区根据“地类-自然等-利用等-经济等”组合共分为8类,根据大兴区耕地的分布,最终确定688个有效耕地网格。利用该文方法实现了省级汇总。经过检验表明,汇总前后耕地分布的平均中心和分布方向仅相差405.6 m和0.34°,说明该汇总方法保证了汇总前后耕地空间分布的一致性。与依赖汇总底图的方法相比较,省去了制作底图的工作量,提高了工作效率,并且将省级耕地定位在每个网格中,通过网格编码能够快速查找到对应位置的耕地质量,方便管理和应用。     

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。     

基于农用地分等和土壤环境质量评价的耕地综合质量评价

该文从耕地生态管护的角度出发,探讨了如何实现土壤环境质量评价与农用地分等成果的融合。基于土壤环境质量评价和农用地分等的理论和方法,该文提出了耕地综合质量评估技术,即在农用地分等所建立的等级体系基础上,引入土壤环境质量评价系数概念,进一步利用该系数对农用地利用等指数进行修订,得到耕地综合评价指数,并以河南省洛阳市为例作了实证研究。根据洛阳市耕地质量综合评价结果,与原农用地利用等别相比,无污染的耕地综合等别保持不变,有污染倾向的耕地综合等别有所下降,存在污染的耕地等别降为末等。这些评价结果可以为土地利用管理、环境污染防治规划将提供更有效的依据。     

基于GIS的重庆市丘陵山地耕地质量评价与比较

利用农用地分等自然质量等指数模型,结合分模块控制的方法实现区域间等指数可比,对重庆市丘陵山地4个代表县耕地质量进行了评价。利用MapGIS采用多图层叠加确定评价单元并获取单元属性数据;建立省内2级区间可比的自然质量分综合评判模型;通过采用同能量标准化产量和引入光温协调系数,改进对光温潜力指数的加和。结果表明：丘陵区大足、低山丘陵区梁平以中高等地为主,低中山区彭水以中低等地为主,中山区巫溪以低中等地为主,地势起伏对丘陵山地耕地总体质量具有重要的影响。评价方法能实现跨区域和跨耕作制度间等指数的可比性,提高耕地质量评价的精度。     

省级农用地样地法分等研究——以重庆市为例

本文设计了省级样地法分等方案,其核心是分等单元自然质量分的计算,特点在于“土地剖面”的构建。应用该方法对重庆市农用地分等的五个试点区县进行了等别划分,共将研究区划分十二个等别。利用1034个调查样点单元的标准粮产量(y)及与之对应的自然质量分(x)进行线性拟合,判定系数R2=0.67。结果表明,样地法分等结果较好的反映了农用地的作物生产水平,该方法可以应用到其它同类区域。     

耕地整治质量潜力测算方法

现有耕地整治质量潜力测算大都直接利用农用地分等成果进行,忽略了耕地整治工程措施可改造的耕地质量限制因素与农用地分等因素的非衔接关系,掩盖了土地整治对耕地限制因素可改造程度差异。该文基于耕地整治可改造因素修正,以沈阳市为例,建立了服务于土地整治的耕地质量评价指标体系及质量潜力计算模型（修正法）。结果表明：该方法评价整治前沈阳市耕地质量利用等为5.6等,整治后耕地质量可提高1.2个利用等;得到的耕地利用等指数与基准作物实际产量相关系数R2为0.8517,精度高于农用地分等结果。修正法测算的耕地整治质量潜力增强了耕地整治工程措施与耕地质量限制因素的结合程度,避免了某些限制因子难以改造或难以达到最优值而导致的整治潜力结果偏差,提高了潜力测算结果的科学性和应用性,可为市级土地整治规划提供方法参考。     

基于高分辨率遥感影像的青海湖沙柳河流域土地覆盖监督分类方法对比

[目的]研究高寒河源区土地覆盖的精准分类方法,为地物分类提供参考,分类结果可为青海湖流域土地资源与生态环境监管提供数据支撑。[方法]运用高分辨率遥感影像,通过6种监督分类器(平行六面体、最小距离、马氏距离、最大似然、神经网络和支持向量机)对青海湖沙柳河流域的土地覆盖进行分类,最后通过最佳提取方法统计得出青海湖沙柳河流域土地覆被概况。[结果]支持向量机、神经网络和最大似然的分类精度较高,其总体分类精度均大于96%,Kappa系数均大于0.95,平行六面体的分类精度最低,误差较大。综合各种分类精度及分类图像局部细节,支持向量机分类效果最佳。通过解译可知沙柳河流域土地覆被以草地为主,占流域总面积的71.09%,裸地和湿地分别占流域总面积的16.26%和10.24%,水体、农田和建筑用地面积较小,共占流域总面积的2.41%。[结论]运用高分辨率遥感影像,通过支持向量机分类器可实现对青海湖沙柳河流域土地覆被的良好分类。整个流域植被覆盖度高,生态环境良好。     

基于"三生"空间优化的城乡交错区土地整治功能单元划定

为提升城乡交错区土地整治精细化管理水平,统筹发挥空间生产、生活、生态功能,开展土地整治功能单元划定研究。该文明确了土地整治功能单元内涵,以北京市海淀区为例,根据"明确功能区—确定评价单元—评价单元功能—确定功能单元"的划定思路,综合运用图层叠置法、区位商法、特尔斐法、多指标综合评价法和距离法,确定了5类整治功能,共计54个土地整治功能单元:1个农业生产提质增效类、3个产业园区节地类、28个乡村人居环境提升类单元集中分布在北部,17个城镇更新类单元集中分布在南部,5个山水林田湖综合整治类单元分散在中部和北部。通过单元划定指导整治工程有序推进,土地综合整治的空间优化功能可得到充分发挥:空间结构有效优化,农业生产空间将增加975 hm~2,3 061 hm~2乡村生活空间和308 hm~2城镇生活空间将得到改善,617 hm~2的集体产业园区将完成改造升级;空间发展质量得以保障,农田提高1.4个等级,农业规模化和产业化水平约提高3.7%,单位国内生产总值建设用地面积将年均降低8%。结果充分体现了海淀区"三生"空间优化的差异化需求,可为基于功能导向的土地综合整治差异化设计提供方法借鉴。