关于河南省数字乡村建设的思考

一、为何提出数字乡村建设截至2020年底,我国已在脱贫攻坚战中取得了决定性成果,建成小康社会的前期目标也已基本实现。当下最为重要的是建设社会主义强国、实现中华民族伟大复兴而进行全面的现代化建设和发展。我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。具体到河南省涉农领域的表现是近年虽然城镇化发展取得显著成就,但农民仍然占全部人口的一半左右,农村仍然是河南省发展的最广阔空间。     

芦苇收割机关键部件设计及运动分析

针对芦苇收割存在芦苇和杂草相互缠绕的实际问题,设计一种空间连杆和平面连杆机构联动的芦苇收割装置,并建立各机构对应的数学模型。提出芦苇收割中当曲柄轴转一圈,水平刀具切割实现往复行程10 cm、竖直刀具行程实现25 cm的需求;根据给定需求求解建立的机构数学模型,确定连杆机构各部尺寸。依据机构和部件尺寸参数,建立杆件、机架和双动刀具等实体模型并进行装配,并进行竖刀与横刀的往复式切割运动轨迹分析。分析结果验证装置设计满足设定的芦苇收割所需行程要求。该设计实现了在一个动力源的情况下,采用平面连杆和空间连杆联动,进行芦苇横向和杂草纵向切割,其理念可用在水中杂草清理机械设计实践中。     

海州湾紫菜养殖空间格局变化及其驱动力分析

【目的】海州湾紫菜养殖作为连云港重要的农业产业，其养殖规模的动态监测和产 业发展内在驱动力分析对紫菜产业的发展规划以及整片海域的生态环境评估意义重大。 【方法】文章以2004—2019 年海州湾冬春两季Landsat 系列遥感影像为基础数据源，通过 Google Earth Engine 的随机森林算法提取紫菜养殖区的时空动态变化状况和近岸人工开发信 息，结合紫菜产业近期的统计资料和促进保障政策，进行了紫菜产业发展的空间格局变化以 及驱动因子分析。【结果】结果表明：（1）在空间上，海州湾紫菜养殖区总体呈近岸向外海 拓展变化趋势，由沿海岸线带状分布变成片状分布在整个海州湾；（2）时间上，2004 年紫 菜养殖面积最少为1 551 hm2，约占江苏省紫菜养殖面积1/13，2015—2019 年养殖规模迅速 增长至22 700 hm2，约占江苏省紫菜养殖面积的1/2；（3）针对15 年的紫菜养殖面积、价格、 政策、海岸工程建设（龙桥）等数据实施量化并进行整体相关性分析。【结论】文章证实了 价格与紫菜养殖面积之间存在极显著相关（相关系数R=0.79，P<0.01），龙桥等基础设施建 设与养殖面积也存在极强相关性（R=0.84，P<0.01），政策与养殖面积显著性不强（R=0.34， P>0.05），揭示了海州湾紫菜养殖产业空间分布格局由沿海向外海扩展的分布规律主要受紫 菜受市场价格机制和海岸工程建设（龙桥）的影响。     

江苏省水稻主产区水稻种植面积时空动态变化分析

【目的】揭示江苏省水稻种植时空格局及动态变化特征，评价其稳定生产水平和种 植结构的空间变化规律，为江苏省水稻生产空间布局的优化调整和可持续发展提供决策依 据。【方法】文章选择江苏省水稻主产区50 个1∶50 000 比例尺标准地形图图幅单元为研究 区域，基于江苏省5 m 空间分辨率耕地遥感数据库，利用2011—2019 年水稻生长期内多源 遥感卫星影像，提取研究区当年的水稻种植面积及空间分布信息。运用数理统计和GIS 空间 分析功能，研究水稻面积变化幅度、变异系数以及转非水稻面积的时空分布特征，继而分析 2011—2019 年水稻种植面积的时空动态变化。【结果】研究区内50% 的地区水稻种植面积 仍然保持相对稳定，42% 的地区水稻种植面积缓慢下降，仅8% 的地区水稻种植面积急剧下 降。2011 年以来，累计有11.6 万hm2 水稻田逐年转为非耕地或持续种植其他作物，占2011 年研究区内水稻种植面积的13.7%。【结论】2011—2019 年研究区内水稻种植面积变化趋势 线斜率为-0.88，总体呈下降趋势，水稻面积平均变化率为-1.03%，变异系数为2.99%。     

湖北省农业水土空间协调水平研究

【目的】耕地、水资源以及他们在空间上的协调水平对农业管理和政策制定有重要意 义。【方法】文章在地级行政区尺度上，以“十三五”为基准年份，针对湖北省选取水土资 源匹配系数（R）、Gini 系数和主要作物灌溉需求量，从定性和定量的角度对讨论了该省耕 地和水资源协调水平。【结果 / 结论】湖北省耕地和水资源在空间上协调水平较高，但省内 相对干旱地区一些需水量大的作物在旱年仍然存在缺水的风险。整体上，湖北省农业供水能 够保障国家粮食战略需求，但也需要注意协调农业和其他耗水产业。同时，该文考虑到所用 指标可能会由于其在描述动态变化和尺度效应上的局限，导致其在目前极端气候越来越频繁 的趋势中参考价值打折，且认为这一缺陷可以通过在测度中综合考虑气象和作物信息来改 善。     

常州市钟楼区耕地产能空间分布与影响因素分析

耕地产能评价对于耕地资源保护及质量提升具有重要的现实意义。通过构建耕地产能评价体系，运用空间自相关及主成分回归分析法对常州市钟楼区的耕地产能进行空间分布及影响因素分析。结果表明：基于气候、自然因素和技术水平综合指标的耕地产能评价体系具有适用性和可操作性；钟楼区耕地产能等别分为6等和7等，其中6等地占比达到97.55%，等别空间分布呈现出城区内部街道低、外围地区较高的格局；耕地产能整体空间集聚性显著，各街道（乡镇）均表现出较强的空间正相关性，正相关类型（HH型和LL型）多呈现组团式，负相关类型（LH型和HL型）则分布零散；耕地自然质量和技术水平是影响钟楼区耕地产能空间分布的主要驱动因素，其中，耕作层厚度、有机质含量、障碍层距地表深度和土壤养分元素为主导因素，pH值、灌溉保证程度和排水条件为次要因素。因此，应从增强耕地自然质量、提高耕地技术水平等方面制定提高耕地产能的针对性措施。     

农业用地土壤重金属样本点数据精化方法——以北京市顺义区为例

样本点空间分布是样点数据检测评价和挖掘分析的关键因素。以北京市顺义区为例，研发了一种农业用地土壤重金属样本点数据精化方法：首先构建样本点均匀变异指数和均匀因子离散图来共同检测样本点数据均匀性，进一步将样本点类型划分为均匀样本点、聚集样本点和稀疏样本点并确定其数量；其次删除聚集样本点，基于研究区历史数据加密稀疏样本点；最后基于地理空间样本点均匀变异指数、特征空间偏离指数和插值误差共同评价数据精化效果。结果表明，研究区样本点的均匀变异指数为0.429，存在一个聚集样本点和一个稀疏样本点，空间偏离指数为0.327，空间属性插值误差为6.538；冗余数据精化后进行均匀性检测没有发现聚集样本点和稀疏样本点，均匀变异指数下降到0.406，特征空间偏离指数微弱下降，空间属性插值误差下降到6.357。研究表明该方法可以对提高采样数据的均匀性和代表性提供理论指导，可以服务于土壤污染防治行动计划（土十条）、土壤污染状况详查等，为更加精确研究土壤空间信息变化提供一定的基础条件。     

基于RGB颜色空间的早稻氮素营养监测研究

针对双季稻区水稻过量施肥带来环境污染和成本提高问题,设计不同品种氮肥梯度大田试验,应用数码相机获取早稻冠层数字图像,研究不同色彩参数及早稻氮素营养指标的时空变化特征,以期确立双季早稻氮素营养预测模型。结果表明:不同品种同一氮肥处理下图像色彩参数差异不大;拔节期数字图像参数对氮素营养指标敏感;模型构建结果显示,图像参数INT与水稻氮素营养指标构建的模型决定系数(R2)最大,模型预测效果最佳,R2分别为0.895 7和0.924 7;进一步采用多元回归分析和BP神经网络分析法进行预测,预测效果均较好。对预测结果进行检验,发现品种对于模型的构建影响不大,以BP神经网络分析法构建的叶片氮浓度(LNC)模型和以INT为敏感色彩参数构建的叶片氮积累量(LNA)回归模型效果最优,而多元回归分析方法则效果不佳。早稻冠层RGB颜色空间敏感参数与氮素营养指标间相关性较好,可以实现氮素营养的无损监测诊断。     

清同治年间至20世纪60年代包头城区空间形态演变研究

本文以城市地理学理论为基础,借助GIS技术,运用同治年间至20世纪60年代的7个不同时期历史地图,利用扩展强度指数、紧凑度和分形维数等方法,计算同治年间至20世纪60年代包头城区空间形态演变参数,进而定量分析研究区城市空间形态演变的时空特征。结果表明:该时段研究区城市扩展强度指数呈上升趋势,扩展面积逐渐增大,其中1953年—1962年间为扩展最为明显的时期;该时段研究区紧凑度指数波动下降,而分形维数整体上波动上升,反映出城市轮廓逐渐趋于整齐与稳定。     

基于Citespace的中国空间句法研究态势的可视化分析

以CNKI为数据平台,借助Citespace计量工具、Spss与Excel统计分析工具,对1998年—2018年发表的空间句法研究文献进行可视化分析,剖析近20 a中国空间句法研究的知识结构热点与发展态势,为我国空间句法方面的深入研究提供较为系统的思路与方法。分析内容涵盖了文献数量与研究趋势、研究机构态势、知识结构热点与趋向分析等方面。分析显示:1998年—2002年学术研究空白为停滞阶段,自2003年开始至2018年空间句法研究经历了借鉴与探索、初步发展与深化发展3个阶段;知识结构热点为空间形态、空间结构、可达性。随着信息时代、智慧城市的发展,空间句法将向更微观、更理性化发展,逐步构建时间-空间-经济的动态关系,规划、地理、建筑乃至景观等各学科将与计算机学科共建合作交流平台,形成空间句法实证性研究与理论体系研究协同发展机制。