基于可持续发展观的耕地分等定级指标体系的构建

为客观合理地评估耕地实际和潜在的利用价值,基于可持续发展观,在考虑耕地自然和经济价值的基础上,探讨了将社会和生态价值融入耕地分等定级指标体系的理论与方法。可持续利用耕地指标体系构建应遵循经济可行性、社会可接受性、生态保护原则,在考虑耕地的基础地力进行耕地分等的基础上,再从耕地的现实生产力（或潜在生产力）角度对耕地同等别内的级别进行评价和划分。根据现有的耕地分等指标体系,对平原和山地丘陵地区耕地分等指标体系中的土壤自然和环境因素进行了修正,分别制定了平原和山地丘陵地区耕地分等的指标体系;基于耕地的经济可行性（经济价值）、社会可接受性（社会价值）和耕地质量的保护性（生态价值）,构建了耕地定级指标体系,并对耕地定级指标进行了定量表达。     

基于GIS的连城县耕地质量分等定级研究

为保持耕地质量分等成果的现势性,更好地服务于国土资源管理对耕地质量分等成果的应用需求,运用GIS软件对连城县耕地质量等别进行了评定及更新。结果表明:连城县耕地质量处在中等水平,地势较平坦、水源较充足、经济较好的乡镇整体耕地质量较高,地势较高、灌溉条件较差的乡镇等指数普遍偏低。     

基于主成分分析法的县级耕地质量定级研究

耕地占补平衡是实施耕地保护的重要制度,开展补充耕地质量的分等定级,是耕地保护由数量保护向数量、质量、生态"三位一体"保护的重要措施。依据山西省耕地质量现状,结合相关规程从土壤、地貌、水利三方面选取了11个因子作为山西省县级耕地质量定级的影响因子,采用主成分分析法将多个因子的结构简化,最终将复杂的因子总结为2个主成分,分析各因子综合作用的特性,以及在不同程度上综合反映出的影响耕地质量定级的信息,最终得出各因子权重,建立各因子特征值与分值对应表,综合判断山西省县级耕地质量的优劣。     

利用GIS进行耕地质量评等定级方法的探讨

在对耕地的质量传统评估方法分析的基础上,按照耕地质量评估的基本原则,提出了利用GIS技术进行耕地质量的评等定级的思想,重点阐述了基于域和基于对象两种耕地质量评等定级的方法,评等定级的基础工作是建立各参评项目的地理数据库;叠加分析则是评等定级的关键工作;最后提出了以耕地质量评等定级成果为基础建立耕地信息管理系统的设想。     

耕地质量监测指标体系研究

在结合我国既有耕地质量监测成果,同时借鉴国内外监测指标体系构建思路与方法的基础上,对耕地质量监测指标的选取、监测周期以及监测方法进行了探讨,建立了我国耕地质量监测指标体系。该指标体系包括了体现耕地生产力状况和环境质量状况的自然因素指标,以及影响耕地质量的社会经济因素指标,能够全面体现耕地的综合质量,为全国范围内耕地质量监测及制定质量提升对策提供技术支撑。     

我国耕地质量评价指标体系与方法综述

本文运用文献分析法,结合国内外学者的既有观点,从耕地质量内涵、指标体系构建、耕地质量评价方法三方面梳理了前人研究成果,在此基础上归纳总结理论研究的进展与研究空缺,分别从评价指标与评价方法两方面提出了时空整体考虑、科学管理计算、综合评价方法的优化方向,为未来耕地保护和发展提供理论基础。     

基于随机森林算法的湖北省水资源承载力评价模型及其应用

依据PSR框架建立水资源承载力评价指标体系,以指标阈值为依据构造随机样本,在此基础上应用随机森林算法对湖北省水资源承载力进行评价。结果表明,随机森林能够很好地拟合指标因子与水资源承载力等级之间的关系,训练模型精度高,方案可操作性强,具有一定应用性;随机森林算法能无偏识别变量重要性,其中需水模数与供水模数是湖北省水资源承载力的关键影响因素,应予以重点防控;湖北省水资源承载力空间分布不均,鄂西地区和咸宁市水资源承载力为良好级,鄂东和鄂中地区为一般等级,以武汉市为核心的江汉平原地区属较差级,建议加强水资源分区管理,以促进水资源涵养能力与经济社会同步发展。     

基于BP 神经网络法的耕地质量定级评价—— 以襄阳市城区为例

【目的】耕地质量定级评价工作是准确把握耕地效益水平,有效保护耕地和科学管理耕地的必要前提。【方法】以襄阳市城区耕地为研究对象,从自然要素、社会经济要素、区位因素3方面建立耕地质量评价体系,借助BP神经网络法,通过训练建立网络模型,并以仿真练习得出襄阳市城区耕地质量评价结果。【结果】(1)BP神经网络模型的精度达到0.93左右,建立的网络模型具有一定可行性和精确性;(2)襄阳市城区耕地质量总体水平良好,其中二级地和三级地最多,面积占比分别为33.56%和46.19%;耕地质量空间分布上呈现由东北向西南递减的趋势。【结论】借助BP神经网络的方法开展耕地质量评价具有一定的可行性和精确性,可为以后的耕地质量评价提供一定借鉴与参考。     

基于土地整治的耕地质量评价方法研究

当前土地整治工作的实施效果多是通过耕地质量等别来反映,然而目前现有的分等成果评价指标体系无法体现土地整治工程对耕地生产能力的成效。选取重庆市6个区县17个土地整治项目为例,以耕地分等、耕地定级的耕地质量评价指标体系为基础,探讨土地整治对耕地质量的影响。结果表明:①耕地质量级别空间分布规律明显。耕地质量级别较高的地区主要分布在渝西粮食主产区,级别较低的区域主要分布在渝东南、渝东北多山区。②土地整治后耕地质量有提升。土地整治工程实施后,项目区耕地质量均有所提升,提升幅度在原有质量基础上提升1级左右,反映出土地整治对耕地质量的提升效应,成果可用于未来耕地占补平衡工作。     

基于国家耕地质量等别指数和空间自相关的苏北地区耕地保护分区

掌握苏北地区耕地质量指数的空间集聚性和异质性特征,可为苏北地区耕地质量保护分区与制定差异化保护政策提供科学依据。本研究以苏北地区2020年度耕地质量三类等别指数作为空间变量,探讨苏北地区市县尺度下耕地质量空间布局及趋势分布,同时采用局部空间自相关（LISA）定量描绘苏北地区各市县耕地质量分异规律,制定符合实际的分区保护模式。结果表明,苏北地区耕地自然等别较为集中,自然等别在5~7等之间,以6等地为主。自然等指数在东西方向呈现倒“U”形的变化趋势,利用等指数呈现由北向南逐级递减趋势,经济等指数在东西方向上呈现先逐渐上升后逐渐下降的趋势,南北方向上无明显变化规律。从苏北地区全局Moran''s I值来看,国家自然等、国家利用等、国家经济等的Moran''s I值分别为0.357、0.389、0.349,即国家利用等>国家自然等>国家经济等,表明苏北地区耕地质量在市县尺度呈现较强的聚集趋势。苏北地区耕地质量指数LISA分析中正相关类型高于负相关类型,且正相关类型聚合性较强,负相关类型呈零散分布。高-高型通过组团状集聚分布,低-低型主要以片状、条带状形式分布,低-高和高-低型零星分布。本研究根据LISA多维度集聚类型组合特征,对苏北地区进行耕地保护分区,具体划分为核心保护区、质量提升区、综合改良区、结构调整区4类保护分区,并提出对应的分区保护措施。     

基于需求-功能-维度的耕地健康评价指标体系构建与应用

基于耕地系统内部的要素-过程-功能分析,建立“需求-功能-维度”的耕地健康评价理论框架,构建评价指标体系,运用综合指数法、“1+X”累加模型、最小因子法测算耕地健康状况,并以大兴区为例进行验证.结果 表明:1)明晰了耕地健康的内涵并从生产能力、耕地弹性、生产环境和产品品质4个维度构建了耕地健康评价指标体系;2)大兴区耕...     

耕地质量和产能评价指标体系研究 ——以广西宾阳县为例

为科学评价耕地资源,实现耕地的有效管理,提高土地利用效率,通过文献法对耕地质量和产能的评价指标进行梳理,利用地理探测器进行指标筛选,采用特尔斐法确定指标权重,应用加权求和法对指标系数进行修正,利用连乘积法计算耕地质量与产能指数,系统科学地构建耕地质量和产能评价体系。结果表明,宾阳县耕地质量整体情况良好,等别为优等和良等的耕地面积占99.95%,东北部耕地等别略低于西南部,其等别差异主要原因为土地利用方式不同和土壤健康状况的差异。耕地产能等别中旱地等别主要集中在11等,水田等别主要集中在7等,呈现中部高四周低的分布规律,中心城镇地势平坦、管理水平高是造成耕地产能等别差异的主要原因。研究表明,应用本研究构建的指标体系得到的宾阳县耕地质量评价结果能够很好地反映耕地实际质量状况,说明评价指标体系合理,适用性较强。     

多源遥感数据支撑的耕地质量监测与评价

【目的】耕地质量监测与评价可为土地整治、占补平衡、新增耕地质量评估和基本农田管护提供科学依据,多源遥感为实现长时序大范围的耕地质量监管提供了数据基础和技术支撑。【方法】文章从耕地质量的定义出发,研究了基于遥感技术耕地质量监测与评价的两种策略:(1)从地学特征、土壤特性、环境状况、建设水平和生物多样性等5个维度表达耕地质量的科学内涵,构建以多源遥感数据为基础的耕地质量监测与评价指标体系,并梳理利用遥感技术获取各关键指标因素的方法;(2)从系统思维的角度,利用长时间序列遥感数据监测作物长势间接反映耕地质量综合状况。【结果】以多源遥感支撑的耕地质量监测与评价体系可实现耕地质量信息的实时、大范围获取,对耕地质量监测与评价工作具有重要意义;遥感技术支撑的耕地质量监测与评价,逐渐向更高精度、更多样化和更融合的方向发展。【结论】该研究结果可为耕地质量的实时大范围监管和耕地资源的"三位一体"管护提供参考。     

基于GIS的耕地质量评价单元确定方法对比研究

【目的】 通过研究定级单元划分方法,为耕地级别区域划分和基准地价水平测算的合理性奠定基础。【方法】 文章以洛宁县耕地为例,基于局委收集以及外业实地调查获取实地数据资料,运用GIS分析技术分别以地块法、网格法两种方法确定评价单元,采用多因素综合评价法建立定级因素因子体系,因素因子加权求和得到定级指数,采用级别面积比例分析、级别定级指数分析、级别重叠度分析以及级别纯收益分析四方面的内容验证两种方法对于级别区域划分的合理性。【结果】 （1）较地块法而言,网格法定级指数表现为最大最小值一致的情况下中间数值呈现左倾趋势;变异系数对比上,地块法较网格法更稳定。（2）级别空间分布上两种方法均呈现出以县城为中心向县域边缘逐级扩散的趋势;面积分布上两种方法划分的级别面积存在一定差异。（3）级别面积重叠度分析上,网格法高于地块法的级别面积比例为82.65%,说明按网格法划分级别的话,评价单元的级别普遍会高,表现在各级别重叠度上,两种方法在2级、3级地重叠度相差不大,在1级、4级地上重叠度相差较大。（4）级别定级指数与纯收益分析上,地块法与网格法的相关度R值分别为0.367和0.382,地块法、网格法的显著程度分别为0.05和0.01,两种方法的级别定级指数与土地的亩均纯收益均是相关的。【结论】 地块法与网格法级别划分的整体趋势一致,地块法较网格法来说更稳定,级别划分更合理。综上所述,两种方法在级别划分过程中各有优缺点,该结果的研究对于更好的划分耕地级别区域提供依据,并对完善耕地质量评价,促进城乡一体化健康发展可提供重要的参考价值。     

对耕地质量内涵的再认识

为满足当前耕地质量评价和管理需要,合理确定耕地质量的内涵,利用文献综述法和总结归纳法,从时间角度,梳理国内外耕地质量内涵的发展。结果表明:1)国内外耕地质量内涵从单一的适宜性评价阶段发展到生产力、生态、健康等多维度的综合性评价阶段,是不断变化发展的过程;2)目前,由于国家和公众对粮食安全、生态安全、耕地健康以及景观多样性的需求,决定了当前耕地质量内涵必须从耕地生产特性、生态特性、健康特性和景观特性等角度定义。研究认为,未来的耕地质量评价工作,需综合考虑耕地的生产、生态、健康及景观等方面,在耕地质量评价单元、评价尺度、评价方法、评价指标选取等方面进行深化研究,从而为耕地三位一体保护提供一定理论支撑。     

基于地形的耕地破碎度指数设计与应用

针对当前耕地破碎化评价方法不够全面、客观以及难以开展地块尺度评价等问题,在总结和归纳已有研究的基础上,本研究对耕地破碎化进行了重新定义。基于耕地的面积、形态、聚集性以及地形特征,设计了耕地破碎度指数（Cultivated land fragmentation index,CLFI）。最后,以安徽省宣城市宣州区为研究区,在地块和乡镇尺度上,利用CLFI开展耕地破碎化评价,并分别与遥感影像、基于景观指数的评价结果进行对比分析。结果表明：在地块尺度上,CLFI的评价结果与耕地实际的破碎化状况基本吻合,并能结合道路、水系等数据,分析区域耕地破碎的原因和整治潜力;在乡镇尺度上,6个景观指数与CLFI回归方程的调整R2为0.44,通过显著性检验,CLFI一定程度上综合了6个景观指数的特征。本研究提出的CLFI更全面、直观和准确地反映了区域耕地破碎化状况,可为面向现代农业的国土综合整治和高标准农田建设等项目提供支撑。     

基于景观指数和基尼系数的广西耕地质量空间格局分析

[目的]掌握广西耕地资源质量空间格局特点,为科学合理利用和管理耕地资源提供科学依据.[方法]在广西耕地质量等级成果的基础上,运用景观指数和基尼系数法对广西耕地质量空间格局进行定量研究.[结果]桂西北山地区和桂南沿海区的耕地各自然质量等别分布相对均衡,多样性指数高,桂中溶蚀平原区和桂东北丘陵山地区集中程度较高;桂南沿海区和桂南低平原区各利用等别分布相对均衡,多样性指数高,桂中溶蚀平原区集中程度较高.自然质量等别组合类型分布呈西北部组合类型齐全程度高于东南部的特点,而利用等别组合类型呈与之相反的特点.同一指标区利用等别的多样性和组合类型齐全程度高于或等于自然质量等别.[建议]严格管控广西东南部的优质耕地,加强耕地基础设施建设,提升土地利用水平,使土地等别向高等别聚集,提升耕地质量,同时量化耕地质量与粮食生产能力的关系,找出粮食生产能力区域格局特征,确保粮食安全.     

耕地资源系统认知的演进与展望

耕地是人类改造和利用地表而形成的最古老和最广泛的人地系统,耕地质量是耕地系统诸要素耦合状态的表达,耕地资源是在一定时间、技术和经济条件下耕地开发利用价值的体现。本文厘清了耕地系统、耕地质量、耕地资源认知内涵与演进过程,解析了耕地资源的“自然-人文”构成要素与耦合关系、“水平-垂直”结构特征与形成机理、“生产-生态-生活”功能协同与转换关系、“物质-能量-信息”交换过程与响应机制,以及“经济-生态-社会”服务价值与演变规律,构建了“二维要素-三重功能-多元价值”的耕地资源认知系统,提出了系统认知耕地资源的新思路,解构了耕地资源内部机制与外部价值,以期为耕地保护与质量提升及自然资源资产“两统一”管理提供理论依据,推动高质量跨越式发展的耕地保护与资源利用新格局构建。     

耕地质量评价缺失数据填充方法研究

在耕地质量数据调查与采集过程中会由于人为、环境等因素造成数据缺失,而目前数据缺失填充方法都存在适用性不足的问题,为完善耕地质量数据库从而提高耕地质量评价精度,对耕地质量评价缺失数据填充方法的研究是十分重要的。本研究以广州市从化区耕地质量数据库为样本集,根据空间相关性和空间分布将数据集划分为空间关联性数据集和非空间关联性数据集,利用多种填充方法对其进行缺失填充模拟,采用十字交叉法进行精度验证。结果表明：选取数据整体异常值比例不足1.2%,且高程、气温、有效锌等25组因素具有空间相关性。对空间关联性数据填充精度最高的是四象最近邻算法,在缺失率20%以下时精度仍高达80%,精度随缺失率增大而降低,其次为K最邻近（KNN）算法、期望最大化法、多重填充法、回归模型算法,四象最近邻算法相较于KNN算法在数据密集时精度更好。对非空间关联性数据填充精度最高的是相似聚集填充算法,在缺失率25%以下时精度超过80%,其次为期望最大化法、多重填充法、回归模型算法。综上,本研究提出的四象最近邻算法和相似聚集填充算法相比其他算法在耕地质量评价缺失数据填充中精度更高,效果更稳定,且实用性更广。