水匮乏指数在区域水安全评价中的应用

针对水安全问题,以农垦红兴隆分局为例,采用水匮乏指数和样本均值-标准差分级法对红兴隆分局下属12个农场2006年的水安全状况进行了评价和分级,并根据分级结果提出了相应的对策。结果表明,八五三和红旗岭农场的WPI值处于安全状态,水安全状况最为乐观;饶河农场的WPI值处于较高安全状态,水安全状况较好;友谊、五九七、八五二、二九一和江川农场的WPI值处于中等安全状态,水安全保障体系有待于进一步加强;北兴农场的WPI值处于较低安全状态,水安全状况较差;而双鸭山、曙光和宝山农场的WPI值处于不安全状态,水安全状况最差。     

基于加权Voronoi图的林木竞争指数

以福寿山林场25年生的杉木生态公益林为研究对象,通过分析林木竞争指数与胸径生长因子的相关关系,得出二者为负相关,从而确定加权Voronoi图的权重为胸径倒数(W),借助Arcgis软件里的加权Voronoi图工具,通过加权Voronoi图的方法来确定竞争单元,提出基于加权Voronoi图的W_V_Hegyi竞争指数,最后将W_V_Hegyi竞争指数与Hegyi、V_Hegyi竞争指数进行对比分析,结果表明:1) 3种竞争指数与胸径相关性强弱排序为:W_V_HegyiV_HegyiHegyi;2) 3种竞争指数与胸径服从幂函数关系,曲线拟合度排序为:W_V_HegyiV_HegyiHegyi;3) 样地竞争指数平均值排序均为:V_HegyiW_V_HegyiHegyi。通过以上比较分析证明,W_V_Hegyi竞争指数比Hegyi、V_Hegyi竞争指数能更准确地反映林木间的竞争关系。      

海南岛日最低、最高气温空间插值研究

为探索适用于海南岛日最低、最高气温空间插值的方法,研究以经度、纬度、海拔、坡度、坡向、海陆距离、NDVI等为环境变量,采用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)、地理加权回归(geographically weighted regression,GWRK)、多元线性回归克里格(multiple linear regression-Kiging,MLRK)和地理加权回归克里格(geographically weighted regression-Kriging,GWRK)等4种方法对海南岛2016年1月1日—6月30日的日最低、最高气温进行了插值。结果表明:4种方法对日最低气温插值的总的平均绝对误差:MLRGWRGWRKMLRK,但GWR、GWRK、MLRK对日最低气温插值的总的平均绝对误差十分接近,对日最高气温有相同的规律。MLRK对日最低、最高气温的总体平均绝对误差分别为0.50℃和0.73℃。GWRK、MLRK对逐日最低气温插值的平均绝对误差也十分接近,对日最高气温也有相同的规律。无论是对日最低气温还是对日最高气温,MLRK、GWRK插值空间分布的主要差异均在站点稀疏的山区。因此,在海南岛,宜采用多元回归克里格(MLRK)对日最低、最高气温进行空间插值。     

基于环境变量的中国土壤有机碳空间分布特征

研究中国土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)的空间分布特征对SOC储量估算以及农业生产管理具有重要意义。以全国第二次土壤普查2473个土壤典型剖面的表层(A层)SOC含量为研究对象,探寻地形、气候和植被等环境因素对SOC空间异质性分布的影响;以普通克里格法为对照,利用地理加权回归、地理加权回归克里格、多元线性回归和回归克里格模型建立SOC空间预测模型;并分别绘制了中国SOC的空间分布预测图。结果表明:(1)SOC含量与年均降水量、年均温、归一化植被指数、高程以及地形粗糙指数呈极显著相关关系;(2)平均绝对估计误差、均方根误差、平均相对误差和皮尔逊相关系数等模型验证指标表明地理加权回归的预测精度优于其他模型,可以更好地绘制SOC在大尺度上的空间分布特征;(3)较高SOC含量主要分布在研究区东北部、西南部以及东南部,而西北部SOC含量普遍偏低。本文以期从大尺度上探讨土壤属性与环境变量之间的相关关系,为全国土壤属性的空间制图提供一定的解决方案和思路。     

基于AHP-CRITIC法的正交设计优选贞芪颗粒提取工艺及促生长作用初步研究

（目的）开发一种具有促生长作用的新中兽药贞芪颗粒,优化其提取工艺并对其促生猪生长作用进行初步研究,为其工业化生产提供参考。（方法）以总多糖、黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、特女贞苷、红景天苷、干膏得率作为评价指标,采用层次分析法（AHP）、基于指标相关性的权重确定方法（CRITIC）、AHP-CRITIC混合加权法确定各评价指标的权重系数,根据其正交试验结果优化贞芪颗粒提取工艺参数。将100头保育猪随机分为5组,通过在日粮中添加不同剂量的颗粒,连续喂养30天,与空白组和阳性对照组对比,计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料肉比（F: G）。（结果）AHP-CRITIC混合加权法科学优选出最佳提取工艺参数为复方药材加12-13倍质量的水提取3次（第一次13倍）,每次2.5 h。3批验证试验综合评分均值为98.91,RSD为0.79%。经过30天饲喂,高、中、低剂量组和阳性对照组的料重比无显著性差异（P>0.05）,但都显著低于空白对照组（P<0.05）,其中中剂量组的料重比最低。（结论）AHP-CRITIC混合加权法确定的权重系数客观、真实,优选出的贞芪颗粒提取工艺经验证,合理、稳定,重复性好,此工艺条件下制备的颗粒对生猪具有促进生长的作用。     

A MATHEMATICAL MODEL OF FUZZY EVALUATION METHOD FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION

The problem of fuzzy evaluation of environmental pollution is importantboth in environment science and in environmental protection.Usual evaluationmethods have their own characteristics.This paper puts forward a mathematicalmodel of fuzzy evaluation method in grades by means of systematic analysisfor environmental pollution.At the same time,it assigns weighted values byordering based on paired comparison.     

基于MGWRK的土壤有机质制图及驱动因素研究

【目的】空间预测是一种获得有机质空间局部细节的重要方法,其准确性对于农田合理管理有着重要意义。本研究通过对比不同的土壤有机质空间制图方法以获得更优的预测精度,在预测的同时揭示环境协变量的空间非平稳性特征及不同环境协变量关系的空间尺度。【方法】选取晋中盆地的7个乡镇作为研究区,对比普通克里金（OK）、回归克里金（RK）、地理加权回归克里金（GWRK）和多重尺度地理加权回归克里金（MGWRK）4种不同方法对土壤有机质的预测能力和效果,并探究影响因子在空间分布中对有机质的影响效应变化和这种影响效应的空间尺度。MGWRK是一种多重尺度地理加权回归（MGWR）与普通克里金方法相结合的方法。【结果】选取坡向、坡度、年均降水量、年平均温度、海拔、植被年总初级生产力、年蒸散量、地形湿度指数、平面曲率、汇流动力指数、地形指数、地形粗糙指数、年平均NDVI为环境协变量参与建模,在多元线性回归建模中,模型统计学意义显著,这表明模型具备统计学意义。从Radius指数来看,各模型模拟效果由好到差依次为RK、OK、GWRK、MGWRK;从制图效果来看,MGWRK与GWRK制图效果相当,从有机质的空间预测图可以看出,土壤有机质在研究区呈现东西两侧偏低、中部偏高的空间格局,其中汾河以东、昌源河流经区域土壤有机质普遍偏高。坡向、年均降水量、年平均温度、海拔、地形指数、年平均NDVI对研究区东部有机质的影响强于西部,而坡度、植被年总初级生产力、年蒸散量、平面曲率、汇流动力指数、地形粗糙指数则表现出截然相反的空间非平稳性特征,地形湿度指数对有机质的影响则体现为北部强南部弱。【结论】MGWRK方法的空间预测精度分别达到了RK方法的69%、OK方法的71.74%、GWRK方法的71.17%。MGWRK在空间非平稳性特征的解释能力和空间可视化表现良好,为有机质的预测和空间非平稳性特征的描述提供方法借鉴。     

The Weighted Ideal Point Method and Its Application in Forest Harvest Regulation

本文通过对理想点法进行分析，认为该法取不同的ｐ值代表决策者对不同目标的偏爱程度；但ｐ值过大模型求解比较困难，故实际应用时ｐ值取较大的值并不现实．为进一步突出决策人对不同目标的偏爱程度，作者对理想点法进行改进，引进了各目标的权重，提出了加权理想点法．与前者比较，它进一步突出了不同目标对决策结果的影响，使决策结果更符合决策者的愿望，便于在生产中实施．通过用该法对山西省千秋沟林场某经营类型进行收获调整，表明用该法进行森林收获调整，到调整期末龄级结构基本达到完全调整林状态，且可将决策者对不同目标的要求落实到合理水平上．     

基于加权随机森林的番茄氮元素缺乏分级模型研究

基于叶面颜色特征建立番茄氮元素缺乏分级模型判别准确率可达08以上。夏季定植的番茄叶片表面会覆盖粘质腺毛,粘质腺毛利于番茄吸收水分和营养元素,相同营养液氮离子浓度下叶片黄化过程异于未覆盖粘质腺毛的叶片。故仅基于叶面颜色特征建立分级模型,其准确率降至0.65。覆盖粘质腺毛番茄其叶片周长和叶面积两个形状特征均小于未覆盖粘质腺毛的番茄叶片,本文将番茄叶片两个形状特征结合原有叶面颜色特征共同作为模型输入,建立新的番茄氮元素缺乏分级模型。搭建图像采集系统,该图像采集单元由树莓派和其相机模块构建,使用WiFi或4G网络完成智能手机、图像采集单元、本地计算机之间无线数据传输。智能手机通过Web界面可远程控制采集图像并将图像传输到云平台存储。本地计算机对图像进行预处理提取叶片形状、颜色特征后输入模型进行预测,并输出预测结果。试验结果表明,图像采集系统春季和夏季平均温度在19.7~28.3℃范围内,光照在1.125~9.543lx范围内均可正常使用,采集的图像经预处理分割后降低了环境光线的影响。使用优化后的加权随机森林模型,基于形状特征和颜色特征相结合的叶片氮元素缺乏分级判别准确率可达0.83。