基于投影寻踪的农业基本旱情评估

针对干旱指标的不相容性以及现有方法对评估等级的分辨率较粗略等问题,提出了农业基本旱情评估的投影寻踪方法（Projection Pursuit,PP）。根据农业旱情等级划分标准,构建了能够反映农业基本旱情系统变异信息的投影指标函数,引入自由搜索（Free Search,FS）算法优化投影指标函数寻求最佳投影方向,利用最佳投影方向信息研究了各种干旱指标对农业基本旱情评估的影响程度。考虑到各种旱情监测信息的时空代表性以及不同指标对旱情评估的影响程度,在甘南县域尺度下,选用降水量距平百分比和连续无雨日数两种指标计算了投影值,建立了农业基本旱情评估的投影寻踪模型。实例应用表明,该模型评估结果符合当地干旱实情,且对旱情等级划分清晰,为农业基本旱情评估提供了一种新方法。     

基于RAGA一PPPCA模型的区域农业水土资源承载力综合评价

在全面分析影响农业水土资源复杂系统承载力变化诸多因素的基础上,初步提出了农业水土资源承载力的概念,选取27个与农业水土资源密切相关的承载力评价指标,为了解决评价指标过多引起的评价过程复杂性问题,将主成分分析法有效解决指标间多重相关性的特性和投影寻踪模型高效降维技术有效结合在一起,提出了投影寻踪主成分分析模型。将该模型应用于三江平原农垦建三江分局农业水土资源承载力综合评价中,取得了满意的结果,同时为农业水土资源承载力评价研究提供新的研究思路和研究方法。     

基于改进双链量子遗传算法的投影寻踪调亏灌溉综合评价

针对调亏灌溉方案优选过程中存在单项指标的灌溉优劣评估结果单一和难以客观评价灌溉综合效益等问题,该文提出了基于双链量子遗传算法的投影寻踪综合评价模型。该模型利用双链量子遗传算法优化投影指标函数寻求最佳投影方向,同时通过矢量距浓度筛选进入搜索空间的量子染色体,以及在进化过程中逐步优化、压缩搜索空间对双链量子遗传算法进行改进。将改进双链量子遗传算法的投影寻踪模型对玉米各调亏灌溉方案进行综合评价,评价结果表明苗期水分亏缺程度为田间持水量50%～60%的处理是最佳调亏灌溉方案,产量与水分利用效率比正常灌溉处理分别提高了6.4%、10.8%。改进后的模型全局搜索能力与优化效率得到了显著提高。     

基于改进投影寻踪法的农业气象灾情综合评价

针对气象灾害综合评价中客观存在的模糊性和多因素相互联系及相互制约性,提出运用改进投影寻踪法解决气象灾害综合评价问题,建立改进的投影寻踪综合评价模型。改进的投影寻踪法把每年的多维指标投影成一维的指标值,根据投影值的大小直接进行排序。通过对福建省近25a的农业气象灾害综合评价,结果表明：低温冻害对福建农业影响最大,按投影值将灾情划分为4级,福建1999年灾情最重,1984年灾情最轻,评价结果符合福建省的实际情况。     

基于粒子群优化投影寻踪模型的区域土地资源承载力综合评价

为了解决土地资源承载力评价中指标权重赋值客观性差的问题,提出了基于粒子群优化投影寻踪模型的土地资源承载力评价方法,并将其应用于2008年三江平原土地资源承载力综合评价中,结果表明,该方法不仅可有效避免指标赋权时的主观任意性,而且评价结果与实际相符,方法可行有效。评价结果显示,2008年三江平原区域整体土地资源承载力综合评价值为2.621,土地资源的利用对社会的发展和生态环境的保护支撑能力较强,但其对经济技术发展的保障程度较差;三江平原区域内各市县土地资源承载力差异较为显著,应结合区域资源特点,制定科学合理的土地开发利用方案和社会经济发展战略。     

基于RAGA的PPC模型评价水分胁迫对寒区水稻生长和产量的影响

针对水分胁迫对水稻生育和产量的综合影响很难直观判断的问题,该文提出了评价水稻综合指标的投影寻踪方法,该方法可以依据样本自身的数据特性寻求最佳投影方向,利用最佳投影方向判断各评价指标对综合评价目标的贡献大小。采用实码加速遗传算法进行PPC建模,简化了投影寻踪技术的实现过程,克服了投影寻踪技术计算复杂、编程实现困难的缺点。评价结果表明,拔节期受旱对生育综合指标影响较大,分蘖期受旱由于时间较长,生育综合指标也较差。水稻生育期连旱对生理指标以及产量影响最为严重。应用RAGA算法的PPC模型评价水稻水分胁迫情况下生育综合指标排序结论比较可靠,这对制定水稻调亏灌溉制度具有应用价值。     

几种地下水脆弱性评价方法之比较

地下水脆弱性研究是保护地下水环境工作的基础。对地下水脆弱性进行评价,可为合理地保护、开发和利用地下水资源,实现地下水资源的可持续利用提供有益参考。应用熵权系数法、基于RAGA的投影寻踪模型以及多目标模糊模式识别模型等几种模型对三江平原地下水脆弱性进行评价,得出评价结果。将结果进行横向比较,分析几种评价方法各自的优缺点,为地下水脆弱性的评价提供新的思路和方法。     

西藏米拉山区东坡垂直分布土壤肥力综合评价

针对以往土壤肥力质量综合评价方法存在人为权重赋值误差,以及简便计算等方面的不足的问题,提出了投影寻踪等级评价模型对土壤肥力质量进行综合评价。投影寻踪等级评价模型方法依据标准样本自身的数据特性寻求最佳投影方向,通过最佳投影方向与评价指标的线性投影得到投影指标值,依据投影指标值对样本进行统一评价和分类,并利用最佳投影方向判断各评价指标对综合评价目标的贡献大小。模型日的应用较好地对西藏米拉山区不同海拔土壤肥力质量进行评定,并对单一指标对土壤肥力质量贡献大小进行了分析,其结果将有助于西藏土壤的合理利用,为今后的土地利用分析决策提供重要参考。     

基于改进投影寻踪法的水土保持综合效益评价

针对水土保持综合治理效益分析评价中存在的不确定性以及各相关因素的联系与制约,研究提出了应用改进投影寻踪法进行水土保持综合效益评价的新方法。详细论述了建立改进投影寻踪评价模型的方法步骤,并应用模型具体分析评价了大沙河、叆河、鸭绿江支流、大洋河、黄海支流等5条流域的水土保持效益。实例应用分析表明,该方法模型简单可行,结果可靠,具有较强的适用性。     

三江平原水资源承载力评价及区域差异

为了定量评价三江平原水资源承载力,指导区域农业生产规模和社会经济发展,该文在构建三江平原水资源承载力评价指标体系和确定评价标准的基础上,采用基于粒子群优化算法的投影寻踪评价模型对三江平原水资源承载力进行综合评价和承载力所属等级的判定,并借助ArcGIS的可视化功能实现三江平原区划内6市1县的水资源承载力区域差异分析。评价和分析结果表明,2008年三江平原区域整体水资源承载力处于III级,区划内的双鸭山市、七台河市和穆棱市水资源承载力处于II级,水资源承载力较强,水资源处于弱无压力状态;鸡西市、鹤岗市、佳木斯市和依兰县水资源承载力处于III级,水资源承载力中等,水资源开发利用和社会经济发展处于协调状态。随着区域社会经济的快速发展,应结合水资源承载力评价结果和区域特点,制定科学合理的水资源开发利用方案,以保证水资源对社会经济发展的可持续供给能力。     

基于RAGA的PPE模型在土壤质量等级评价中的应用研究

以往的土壤分类与等级综合评价多是建立在模糊数学 (Fuzzy)基础上的模糊聚类分析与模糊综合评判 ,因此不可避免的涉及权重矩阵人为干扰 ,导致分类与评价结果的人为倾向。本文将高维降维技术——投影寻踪评价模型 (PPE)应用到土壤学科领域 ,利用改进的加速遗传算法 (RAGA)优化投影方向 ,将多维数据指标转换到低维子空间 ,通过寻求最优投影方向及投影函数值来实现对土壤的分类与等级评价 ,避免了主观赋权的人为干扰 ,取得了较好效果 ,可为土壤分类与等级评价研究提供一条新思路     

基于遗传投影寻踪模型的农业水资源利用效率综合评价

针对农业水资源利用效率评价指标的不相容性问题，提出了农业水资源利用效率综合评价的遗传投影寻踪方法。该方法可以依据样本自身的数据特性寻求最佳投影方向，利用最佳投影方向可以判断各评价指标对综合评价目标的贡献大小和方向。通过最佳投影方向与评价指标的线性投影得到投影指标值，通过这一指标可以对样本进行统一评价和分类。利用该方法对甘肃省81个县域单元的农业水资源利用效率进行综合评价，评价结果很好的反映了各评价指标对综合评价目标的贡献大小和方向以及各评价单元综合利用效率。     

基于最优分割理论的土壤水分有效性评价

为解决应用土壤水分特征曲线评价土壤水分有效性研究中评价能力不足的问题,采用有序样本最优分割理论对土壤水分特征曲线进行最优分割,并引入最优分割聚类中心值作为土壤水分有效性的评价指标,构建土壤水分有效性投影寻踪评价模型。采用该方法对贵州省11个主要烟区33个土壤样本进行评价,并与以土壤物理性质为指标的常规评价方法进行比较。结果表明,所选取的评价指标能客观地反映植烟土壤水分状况,以该指标为依据做出的评价结果更加 全面。     

基于投影寻踪的云南省农业水资源效率评价

为探讨云南省农业水资源利用效率,选取与资源利用效率、经济效益、生态效益相关的15个指标,将遗传算法与传统的优化方法结合,利用投影寻踪技术的基本原理,建立了农业水资源利用效率评价模型。利用该模型对云南省16个地区2000,2005及2010年的农业水资源利用效率方案进行综合评价,优化农业水资源利用效率的状态变量指标的最佳投影方向,确定各样本的投影值,从而对各地区进行分类和评价。评价结果很好地反映了各评价指标的贡献率和方向性,符合高原季节性干旱地区农业水资源利用的现状。     

基于粒子群优化投影寻踪的玉米单产估测

为了提高玉米单产估测精度,以河北省中部平原为研究区域,以与玉米长势和产量密切相关的条件植被温度指数(vegetation temperature condition index,VTCI)和叶面积指数(leaf area index,LAI)为遥感特征参数,通过投影寻踪法确定玉米主要生育时期VTCI和LAI的权重,进而构建基于县域尺度加权VTCI和LAI与玉米单产间的线性回归模型。结果表明,同时构建加权VTCI和LAI与玉米单产间的回归模型的精度最高,达到极显著水平(P0.001)。与变异系数法相比,基于投影寻踪法所建双参数回归模型的精度较高,研究区域各县(区)估测单产与实际单产的平均相对误差降低了0.88个百分点,均方根误差降低了50.56kg/hm2。通过投影寻踪法构建的双参数回归模型对研究区域玉米单产进行估测,结果表明研究区域玉米单产具有西部单产最高、北部和南部次之、东部最低的空间分布特征,以及在研究年份间玉米单产在波动中呈先下降后上升趋势的时间演变特征。