基于降维处理密度图聚类解析的农田整治分区

为了增强多维空间大样本数据分类的直观性和可解释性,提高农田整治类型区划分结果的实用性,该文提出了一种基于降维处理的密度图法与定性解析相结合的分类方法。该方法首先对多维变量进行主成分分析以提取主变量,然后在第一和第二主变量构成的二维平面空间制作样品分布散点图,采用密度图分割法对样本进行初步分类;最后再结合定性变量特征,对初步分类结果进行定性解析续分。采用该方法对新郑市的315个行政村单元进行了农田整治分区研究,结果表明:1)第一主分量(F1)和第二主分量(F2)包含了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、农田灌溉率等原始变量信息总量的85.55%,可由其替代原始变量信息;2)F1、F2主变量与粮食单产间的相关性总体优于原始变量,在F1-F2二维平面散点图上,样品聚类特征明显;3)新郑市的315个行政村可划分为6种类型的农田整治区,不同类型区的粮食单产及影响因素差异显著,农田整治工程建设的重点各不相同。结果说明,基于主成分分析的密度图法与定性解析相结合的分类方法适宜于多因素大样本情况下的农田整治类型区划分,研究结果可为新郑市的农田整治规划设计提供重要参考。     

灌区灌溉水有效利用系数内涵及测定方法研究

分析了灌溉水有效利用系数的内涵,根据内涵提出首尾测算法和分段测算法来测定灌溉水有效利用系数,对首尾测算法和分段测算法中的各方法进行了总结和比较分析,并分析了首尾法和分段法的优缺点.首尾法工作量小,但只能反映整个灌区的灌溉水有效利用系数;分段法工作量大,但可以反映灌区渠系用水情况、灌溉工程质量及灌溉用水管理水平等,可用于评估灌区的节水改造工作.分段法没有考虑回归水的重复利用,所测得的灌溉水有效利用系数比实际值小.     

河北省冶河灌区灌溉水有效利用系数测定与分析

灌溉水有效利用系数是评价农田灌溉用水效率的主要指标。在冶河灌区选取四支和五支典型支渠开展田间试验,采用动水法测定渠道输水损失,利用土壤含水率差值测算田间净灌水量,最后估算灌溉水有效利用系数。试验结果表明:冶河灌区典型区灌溉水有效利用系数为0.623,而渠道输水损失占损失比重为72.7%,是影响灌溉水有效利用系数的主要因素。冶河灌区灌溉水有效利用系数测定方法对于改善河北省大型灌区灌溉节水工程措施有着重要的借鉴意义。     

河南省国土空间开发与生态环境耦合关联时空格局研究

国土空间开发与生态环境间是相互关联及协调促进的关系,探究其耦合协调度及空间关联格局对地区实现高质量发展和生态文明建设意义重大。本文采用熵值法和指标体系评价法分别测算了2008—2018年河南省地级市的国土空间开发程度及生态环境水平,在此基础上,运用耦合协调度模型和空间自相关分析评价了两者耦合协调度及空间关联的时空分异特征。研究表明,2008—2018年河南省各地市国土空间开发水平整体稳中有进,生态环境水平呈缓慢缩减并提升的态势。河南省国土空间开发与生态环境的耦合协调度主要处于濒临失调与勉强协调阶段,并随时间推移呈增强趋势,空间分布差异明显,整体呈现“中东部协调过渡,中部和西北部协调提升”的特征。全局空间自相关表明国土空间开发及生态环境水平均存在显著正相关性;两者耦合协调度历年呈正相关性,且具有明显集聚特征,HH型多以“组团”形式出现,LL型由“散布”式向“组团”式转变,LH型多散布在LL型周边;空间上看,中部和西部地区耦合协调度较高,区域间多形成HH集聚区,东部和南部地区耦合协调不足,多形成LL集聚区。     

河南省城镇化、碳排放与“三生”空间交互机制分析

以往对城镇化与碳排放关系的研究，通常强调“人”的作用，而忽视“人-地-碳”的耦合效果。为探索城镇化、碳排放与“三生”空间的交互机制，该研究基于DNA模型三级结构视角，构建城镇化、碳排放与“三生”空间耦合模型，并采用环境库兹涅茨曲线、Logistic方程和脱钩分析方法，对三者间存在的数量关系进行验证和分析，以揭示其交互机制。结果表明：1）人口与土地城镇化导致生态、生产、生活空间结构失衡，影响生态环境品质，表现出城镇化发展水平与碳排放水平严重负脱钩，伴随城镇化升级推进，生产、生活、生态空间将进一步融合，空间布局将趋于协调，严重负脱钩逐步向适度耦合转型，逐渐形成“人-地-碳”最佳耦合关系。2）河南省城镇化率与碳排放量间存在显著的倒“U”型曲线关系，两者脱钩状态表现出较强的阶段性，整体呈现“增长负脱钩向强脱钩转变，间歇性夹杂弱脱钩与增长耦合”的特点，并预测河南省将在2026年实现碳达峰，随后进入碳减排阶段。3）河南省“三生”空间总体呈现生产空间有序减少、生活空间稳步扩张、生态空间稳定发展的趋势，“三生”空间变化与碳排放相关关系表现为生产空间对碳排放的贡献增加，生活空间对碳排放的贡献减小，生态空...     

河南省1999—2014年人粮关系时空变化分析

以河南省人粮关系变化研究为切入点,从省域层面对河南省1999—2014年的人粮关系变化情况进行分析,从地市层面对人粮关系时空变化及原因进行研究,为全省及时调整和制定粮食生产战略、有针对性地制定耕地保护对策提供了基础依据。研究结果表明:(1)全省的耕地承载能力总体呈上升趋势,1999—2014年耕地承载率由0.87降低为0.69,全省粮食仍然自给有余,对国家粮食的贡献率并未降低且有所提高;(2)区域层面人粮关系差异显著,平顶山、济源、洛阳、三门峡、郑州5个地市的粮食产量不能满足消费需求,其他13个地市粮食自给有余。总体来看,河南省的粮食生产总体处于安全状态,对国家粮食的贡献率保持增长态势,但是区域差异明显,对承载率增大的地市应加强耕地保护,以遏制人粮关系恶化趋势。     

灌区农业平衡水价理论及实证分析

该研究旨在实现政府、农户、水管单位之间成本与获益的平衡,为灌区农业水价测定、综合效益评价提供参考.在分析灌区农业用水主体成本和获益基础上,按公平、均衡原则对成本进行合理分摊,依据各自收益,从多维度平衡视角,分别对政府投资、农户灌水成本和真实获益进行量化推导,得出了水价计算公式和约束条件.以冶河灌区为例,采用与区域降水周期相一致、70％频率的理论计量水量,分类计算了节水投资收益和不同作物灌溉水价,验证了平衡水价理论和测算方法.实例证明,该理论较符合灌区农业供水实际,依此理论确定农业水价,有助于控制水管单位运管成本,提升农户节水意识,促进灌区实现收支平衡.     

河南省"三生"功能时空演变特征及影响因素

随着城镇化进程快速推进，国土空间功能格局产生剧烈演变，探讨国土空间"三生"功能的时空演化特征及影响因素，可为区域协调可持续发展和国土空间优化布局提供科学依据。该研究以河南省县域单元为例，从生产、生活、生态三个维度构建指标体系，评价区域2000、2006、2012年及2018年"三生"功能的空间格局特征及演化规律，并利用主成分分析法诊断"三生"功能演变的影响因素及作用机制。结果表明：1）2000-2018年河南省各县域"三生"功能均呈现不同程度的增长态势，空间上"三生"功能存在地域分异特征，生产功能空间梯度差异显著，生活功能由市辖区向外逐渐减弱，生态功能呈现"山地丘陵区>平原区>市辖区"的梯度变化；2）2000-2018年河南省"三生"功能发展变化明显，24.39%的县域生产功能明显减弱，86.99%的县域生活功能水平得到提升，而生态功能平稳发展，减弱区域较少；3）粮食保障、社会保障、生态维持是影响河南省"三生"功能演变的重要因素，经济发展与生态承载是基础性影响因素，说明不同影响因子间形成共同推力才能促进"三生"功能的良性发展。研究结果可为促进国土空间规划及空间可持续利用提供参考与依据。