农用地分等成果省级汇总技术研究

多比例尺空间数据与属性数据自动综合技术一直以来都是GIS研究领域的难题。在广东省农用地分等成果的省级汇总工作中,为了实现省市县三级数据汇总、数据统一管理和相互追溯功能,必须要克服多比例尺空间与属性数据综合及单元属性数据建立关联的相关问题。在具体工作实践中,笔者根据自己研究分析并利用现有GIS软件功能与二次开发相结合的方法,有效解决了这一问题。     

农用地分等成果省级汇总的基础与方法研究

该文通过实证分析和对比分析,研究影响县级农用地分等成果可比的原因及其解决的办法,为省级乃至国家成果汇总奠定基础。研究结果表明,利用GIS技术,生成光温和气候生产潜力值等值区图,可以解决气候或光温生产潜力一县一值在县界突变的现象;全省统一确定分等因素及其权重,并利用标准样地的自然质量分对各指标区的自然质量分控制与修正,可使指标区之间的自然质量分达到可比;按作物种植区统一计算产量比系数,比按指标区计算的产量比系数更加合理;在对调查数据进行检验与修正的基础上,参考省级经济区划和农业区划等研究成果,划分土地利用系     

农用地分等图形数据库的追溯法汇总技术

为了建立系统的农用地分等追溯法汇总技术体系,定义了追溯法的内涵,划分了追溯法的类型,归纳了两个类型追溯法的步骤,并进行了示例分析和特点总结,同时讨论确定了汇总单了亡的划分方法和汇总单元等别、面积的确定方法以及汇总单元的属性链接规则.研究结果表明,追溯法汇总是一种面向管理的科学的技术方法,不但能保证汇总成果的数量质量和空间质量,而且可以更加有效地进行汇总成果的查询、更新与管理.     

我国农用地分等定级研究进展与展望

从农用地分等定级的理论基础、模型与方法、评价指标、若干概念与技术程序、评价单元划分、RS与GIS应用、成果应用及相关研究等方面综述了我国农用地分等定级研究进展,并展望了农用地分等定级成果的应用研究及评价指标选取和接边问题等研究趋向。     

我国农用地分等定级和估价研究的近今发展

通过对我国农用地分等定级估价目的、原则、总体思路和方法研究近今进展的综述和分析,可以看出目前学者对农用地分等定级和估价目的的认识较一致;农用地分等定级原则较完备,但估价的原则仍未确立;农用地分等方法的研究很不深入,定级方法和案例研究虽然较多,但级和价内在关系的定量方法尚未真正建立;农用地估价的方法研究很广,但大多沿袭城镇土地估价方法,如何创新是今后研究的重点和突破点;建立全国农用地等级和价格体系是当前一项紧迫而重要的课题。     

基于GIS的互助土族自治县农用地分等研究

农用地等别是衡量农用地质量的基本指标,是确定土地使用税、土地征用补偿及租赁费等的重要依据.MAPGIS具有强大的空间数据和属性数据的处理能力,将MAPGIS技术运用于农用地分等,不但可以减少大量烦琐的计算工作,而且可以大大提高分等的速度和准确度.本文应用MAPGIS软件针对青海省互助土族自治县农用地分等工作进行研究,概述MAPGIS支持下农用地分等技术路线与方法,探讨数据库建立、分等单元划分与属性提取和指数计算等几项关键步骤,探讨了MAPGIS技术在县域农用地分等中的应用,并提出了县域农用地分等应注意的问题.     

基于GIS和分等成果的县域内农用地定级方法研究——以山东省平阴县为例

农用地"等"是全国尺度内农用地自然质量差异的评价,"级"是区域尺度内的评价.对如何充分利用GIS技术和省级尺度农用地"等"的成果进行县域内农用地"级"的划分进行了探讨,并以平阴县为实例建立了县域内定级修正指标体系,定级结果符合平阴县实际.实例证明,该县域内农用地定级方法是科学合理高效的,而且GIS技术的应用大大提高了定级的效率,可为县域内农用地定级提供参考.     

密云县农用地分等初步研究

 在分析密云县自然、社会、经济条件的基础上,采用因素法进行农用地分等,计算出密云县农用地分等成果,并对结果进行检验与分析。结果表明:采用因素法计算的分等结果与实际相符;密云县农用地总体等别偏低,等别呈现出明显的地域性与指标区差异。同时,提出农用地分等中存在的问题,即以乡镇行政界线划分指标区在县级农用地分等中存在一定的误差,建议采用分等单元实际地形地貌界线划分县级农用地分等指标区。     

重庆市国家级农用地分等汇总前后等别分布规律

为了验证全国农用地分等汇总成果与原省级成果分布规律的一致性与继承性,以及汇总成果与区域本底资源匹配程度的差异程度,该文以重庆市为例,采用统计分析法和综合分析法,对重庆市农用地等别转换前后的成果进行对比研究,并分析其国家级自然等别、利用等别和经济等别的分布规律与标准耕作制度、土壤和海拔的关系。结果表明,通过以省级成果的标准粮产量作为等别的转化纽带,成功实现了省级自然等、利用等和经济等向国家级相应等别的成果转化;转化后结果显示,国家相应等别的面积比例分布规律与重庆市等别面积比例一致;转化后的国家农用地等别与区     

基于平衡转换的国家级农用地分等成果汇总方法

为了分析省级农用地分等成果转化为国家级成果方法的科学性,该文以西部12省农用地分等汇总数据库为基础,采用所抽取的13 302个调查样点,建立了各省省级利用等指数与标准粮产量的回归方程,运用平衡转换的方法,完成了各省省级成果向国家级成果的转换,并采用西部区1088块省级标准样地属性数据对转换结果进行模型验证。研究结果表明：采用平衡转换的方法将西部区耕地划分为12个国家级利用等别,等别范围为4～15等;采用标准样地（样点外）对转换模型进行验证,模拟标准粮产量与实际标准粮产量之间相关性较高（R2≥0.64,n≥45）;基于耕地生产能力的平衡转换方法实现了宏观尺度上的省级农用地分等成果向国家级成果的转化;实现了省级和国家农用地分等成果的分级使用,有利于农用地质量的分级管理,为深化不同尺度的农用地分等成果的应用提供科学依据。     

农用地分等国家级数据库系统总体设计与关键技术

为了研究在国家层面上建立农用地分等数据库系统,以及相关的关键技术,在分析农用地分等技术路线的基础上采用自上而下的功能需求分析和自下而上数据、信息流程归纳相结合的方法。将国家级农用地分等数据库系统建设的需求自上而下分解为数据应用、数据管理和基础数据库建设三个层次;系统框架采用数据获取、数据库组织、公共应用平台开发和用户存取四层体系结构,并且讨论了系统实现过程中的分等信息关联与整合、元数据模型、省际等别调整模型和数据更新控制技术、基于模糊数学理论的应用决策模型等关键技术。     

基于质量评价的省域尺度坡耕地质量调控体系构建

在质量评价基础上构建坡耕地质量调控体系对区域坡耕地质量保护具有重要指导意义。该研究基于云南坡耕地质量评价结果,建立坡耕地质量因子分析模型,在障碍因子诊断、因子可调控性分析、因子适宜区间确定及调控潜力测算基础上,提出区域坡耕地质量调控集成模式,据此构建省域尺度坡耕地质量调控体系。结果表明：1）云南坡耕地质量障碍类型以侵蚀退化型、干旱缺水型、养分贫乏型为主,不同分区障碍因子组合及表现存在差异。2）坡耕地质量可调控因子由耕层厚度、土壤容重、pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、灌溉保证率、田面坡度9个指标组成,其中,田面坡度、土壤有机质、灌溉保证率、有效磷、速效钾、pH值为优先调控因子。3）坡耕地质量调控目标是使可调控因子处于适宜范围,包括理想状态和实际状态两种情景模式;理想状态下云南坡耕地质量调控潜力为0.347,其质量等级可从现状的"中等"提升到"高"等级;实际状态下坡耕地质量调控的潜力为0.198,其质量等级可从现状"中等"提升到"较高"等级,实际状态调控潜力可作为坡耕地质量调控的标准。4）依据云南坡耕地质量障碍类型及因子可调控性分析结果,提出"控侵蚀、调水分、培肥力"的区域坡耕地质量调控总体思路,并建立坡耕地质量调控的集成模式。研究可为省域尺度坡耕地质量培育及管理提供科学依据。     

基于小波包变换的农作物分类无人机遥感影像适宜尺度筛选

为寻找适宜分类的空间尺度,该文提出一种基于小波包的空间尺度选择方法。该文以无人机航拍农作物影像为数据源,针对高空间分辨率遥感影像农作物分类问题,基于小波包变换对影像分类特征进行多尺度定量分析。将七种农作物影像样本进行小波包分解,从高频部分获取均值,方差,能量,能量差四种纹理信息,从低频部分获取光谱信息,构建分类特征矢量,通过作物样本之间的J-M距离,分析在不同小波包分解层样本之间的可分性,并进一步通过农作物面向对象分类精度和分割耗时评价适宜尺度。该文选择位于河北的涿州农场为研究区,利用无人机航空影像,对提出的方法进行试验验证,结果显示:小波包分解到第三、四层级时,即空间分辨率为0.32~0.64 m时,适宜农作物面向对象分类;在适宜尺度下,基于小波包分解的面向对象分类总体分类精度可达到89%,Kappa系数可达到0.85。研究结果可为高空间分辨率遥感农作物精细识别提供支撑。     

基于农用地分等的基本农田补划案例分析

耕地特别是基本农田的占补平衡,直接关系着粮食安全,基本农田数量和质量的占补平衡意义重大。该文将农用地分等成果应用于基本农田补划,借助于GIS空间分析技术,研究补划过程中被占基本农田区位的确定与综合数量和质量的测算,同时提出了补划为基本农田的一般农田的选择依据,主要包括一般农田的质量等级、与交通沿线及城镇农村居民点距离以及保持补划后基本农田的集中连片程度等,在此基础上,利用GIS确定补划为基本农田的一般农田的区位和地块。     

基于高光谱技术的退耕还林地年限判别

自2000年以来,黄河中游坡度较大的不同区域、同一区域的不同部位在不同年度实施了退耕还林工程,促进了黄河中游土壤质量及生态环境的改善。为了研究退耕工程对土壤及环境的影响机制,需要快速获取退耕年限及土壤特征。该研究以黄河中游大宁县不同年限退耕还林土壤为研究对象,获取不同年限退耕还林土壤理化性质,同时测定不同退耕年限土壤光谱特征曲线,以表征不同退耕年限的土壤属性及光谱特征;以土壤原始光谱反射率数据（Reflectance,R）为基础,采用Savitzky-Golay平滑（Savitzky-Golay smooth,SG）、倒数的对数（Reciprocal of Logarithm,RL）、一阶微分（First Order Differential,FD）、去包络线（Continuum Removal,CR）、主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）以及光谱特征参数（Spectral Characteristic Parameter,SCP）等光谱预处理,以原始反射率主成分（R-PCA）、倒数的对数主成分（RL-PCA）、一阶微分主成分（FD-PCA）、去包络线主成分（CR-PCA）、SCP为输入因子,采用K均值聚类（K-means Clustering Algorithm,K-means）、支持向量机（Support Vector Machine,SVM）和线性判别分析（Liner Discriminant Analysis,LDA）构建退耕年限的分类模型并选取最优模型。结果表明：1）退耕年限的增加会导致土壤理化性质的显著变化,土壤有机碳（Soil Organic Carbon,SOC）含量、土壤含水率逐渐增加,土壤黏粒含量逐渐减少,土壤粉粒、砂粒及饱和导水率呈现先增加后减少的趋势;2）不同退耕年限土壤光谱曲线差异细微,预处理CR可显著提升光谱曲线的吸收特征,在480、900、1 100、1 400、1 900、2 200和2 350 nm处出现明显的吸收特征;3）3种分类模型取得了较为理想的分类精度,其中LDA模型最优,Kappa系数最大为0.83;5种输入因子分类效果差异显著,其中CR-PCA分类效果最好,不同模型分类精度均达到75%以上。该研究通过土壤光谱曲线探索不同年限退耕还林土壤的光谱特征及分类方法,可实现退耕年限的快速区分,为退耕还林工程对土壤属性及环境影响的进一步研究提供参考。     

基于无人机可见光影像的农田作物分类方法比较

大面积农田种植信息的准确获取是精准农业的基础。色彩空间转换、纹理分析和颜色指数等方法能够有效的增强和挖掘影像潜在的信息,对影像分类很有帮助,该文利用2016年9月获取的无人机影像对新疆兵团第八师149团的部分农田进行了作物类型的提取研究。首先对影像进行了色彩空间转换和灰度共生矩阵纹理滤波,得到了27项色彩与纹理特征,通过比较变异系数和差异系数认为亮度、饱和度和红色二阶矩可以作为最优分类特征。其次计算影像的过绿指数(excess green index,EXG)和可见光波段差异植被指数(visible-band difference vegetation index,VDVI),通过阈值对比确定了EXG指数可以有效的区分不同作物类型。最后对比以上2种方法计算得到的分类结果,表明基于色彩与纹理特征提取的作物类型的精度较高,将该方法应用于棉花、玉米和葡萄的分类,误差值分别为7.2%、4.75%和2.37%,明显高于基于颜色指数的提取方法,是一种行之有效的无人机数据作物分类方法。该研究虽未对更大区域做进一步探讨,但可为无人机应用于农田作物分类提供参考。     

Surfer软件在农田防护林网研究中的应用

 为从空间上研究农田防护林网的防护作用范围,利用Surfer软件强大的等值线与三维图形绘制功能,以及用空间数据的形式表达区域内各因子分布格局的特点,通过用Surfer对野外数据进行分析的实例说明该软件的成图过程,并通过与以往方法的比较得出Surfer软件在数据制图与分析方面的优势。结果表明,该软件能够在很大程度上促进农田防护林及水土保持相关领域的研究,具有很强的应用前景。     

农产品产地加工与储藏工程技术分类

为了建立农产品加工与储藏技术领域完备的学科体系与标准化体系,进而全面有序地促进其领域技术进步,促进对农产品产地加工与储藏工程技术发展战略制定、技术集成与应用、学科建设与人才培养乃至促进农产品加工产业结构的优化调整,应用技术分类的理论与方法,对农产品产地加工与储藏工程技术进行科学系统的分类。该研究立足当代农产品产地加工与储藏工程技术的广义范畴,在遵循现实性、层次性、稳定性、开放性等系统原则的基础上,通过对农产品产地加工与储藏工程技术内涵和技术分类方法的分析研究,应用可以反映工程技术专业序列、技术功能、技术实现手段、技术表现形式等属性的4层次线分类方法,对农产品产地加工与储藏工程技术进行了整体分类。分类结果表明,该方法可以较准确地反映农产品产地加工与储藏工程技术整体内涵,揭示技术系统的结构与功能特征,对农产品产地加工与储藏技术创新、产业升级及学科发展均具有实际参考价值。     

基于ANN技术的大型灌区节水改造后农田水环境预测

为了研究大型灌区节水改造后区域农田水环境的变化及可能引起的环境负效应,该文以中国黄河河套灌区为案例,通过区域水盐动态的监测和多年水文、地下水资料的分析,以三个不同尺度下的试验区为研究对象,用人工神经网络技术中的BP、RBF模型对农田地下水文和土壤水盐变化进行了系统预测,求得中国内蒙古河套灌区在未来不同节水水平下灌区地下水文、土壤水盐的变化趋势,并与传统的有限元数值法和水均衡法的结果进行了对比,得出的预测结果具有一定的合理性和一致性。说明人工神经网络技术在进行复杂系统的模拟预测中显示突出的优势,可获得较好预测效果,适合未来因子变化的区域趋势估计,提出了在气候干旱、土壤盐渍化灌区的科学引水量应存在一个适度的环境安全阀值,可以为大型灌区节水改造提供宏观管理决策依据。     

淮河流域坡耕地水土流失特点与综合整治模式

为有效推进淮河流域坡耕地水土流失综合整治,对淮河流域内坡耕地现状进行调查与数据统计分析.结果表明:淮河流域现有坡耕地96.56万hm2,主要分布在桐柏大别山区、伏牛山区、沂蒙山区和江淮丘陵区,主要类型有石质坡耕地、土石质坡耕地、砂质坡耕地和土质坡耕地;通过全面分析坡耕地水土流失特点、危害以及综合整治中存在的主要问题,结合淮河流域已有水土保持成果和坡改梯治理试点经验,提出了不同类型坡耕地整治方向与主要技术模式.