基于改进灰色聚类模型的矿区耕地损毁程度评价

为更加客观准确地反映矿区耕地的损毁程度, 更好地服务于耕地保护与土地复垦, 针对经典灰色聚类法单纯用阈值法确定权重, 不能较好地反映指标的损毁程度对聚类对象影响的局限性, 本文设定了有效土层厚度为主导限制性指标, 并将相对限制性指数融入到灰色聚类法中, 构建了GCM_DR(Grey Clustering Method_Dominant Restrictive Indicator & Relatively Restrictive Index)矿区耕地损毁程度评价模型, 并选用我国某高潜水位矿区塌陷损毁耕地进行了评价模型应用的验证。结果表明: 研究区2个塌陷盆地共计8个评价单元的损毁等级分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ, 该趋势与其他方法基本一致, 结合实地调研情况, 表现了较高的可靠性; 主导限制性指标的设定使得该模型既考虑到了综合因素又兼顾主导因素, 一定程度上减小了评价任务的工作量, 提高评价工作的效率; 与经典灰色聚类模型相比, 改进后的模型强调指标的相对限制性, 损毁程度大的指标权重较大, 聚类系数向损毁级别高的方向倾斜, 表现了较好的灵敏性; 在确定权重时改进后的模型强调聚类指标的相对损毁程度, 一定程度上减小了分级跨度不同导致的权重分配的不合理性。因此, GCM_DR模型可应用于矿区耕地损毁程度评价工作中, 在了解耕地损毁现状、编制土地复垦方案、确定赔偿责任范围等方面有较好的应用价值。     

基于分区决策树的省级耕地地力评价——以山西省为例

省级耕地地力评价对快速准确掌握大区域耕地地力水平,有效的进行农业区划并指导农业生产有着重要的作用。本研究在收集分析山西省2005~2014年县域耕地地力评价数据、测土配方施肥采样点数据以及土地利用现状等数据的基础上,运用多尺度指标分区方法将山西省划分为5个区域。基于决策树方法构建了隶属各区的不同评价指标体系并对耕地地力进行了评价与分级,将山西省耕地划分为1~10等地。其中,1至3等地的耕地占总面积的11.56%,该部分耕地地力较高,为山西省的优质耕地;4至6等的耕地占耕地总面积的61.22%,可以通过进行一系列耕地保护措施有效提高耕地质量以提升粮食产量;7至10等的耕地占耕地总面积的27.22%,该部分耕地生产障碍因素突出,应通过加强生态保护继续开展农田建设以提高耕地地力水平。评价结果可为省级耕地资源管理及辅助决策提供依据。     

改进灰色聚类模型在朝阳地下水水质综合评价中的应用

采用改进的灰色聚类模型对朝阳地区地下水进行综合评估。评估结果表明：改进的灰色聚类模型可解决传统聚类模型权函数设置单一的局限,在朝阳地区地下水综合评估结果更为客观、合理。研究成果对于区域地下水质综合评估方法具有参考价值。     

GIS支持下的耕地地力等级评价

以农业部有关耕地地力等级评价在山东省的试点县青州市为例，在借助遥感、野外采样和室内化验分析等手段获取大量耕地地力相关信息的基础上，在GIS的支持下，利用系统聚类方法、层次分析法、模糊评价等数学方法和数学模型成功地实现了耕地地力自动化、定量化评价。评价获取了青州市各耕地地力等级面积及其分布信息，经实地调查分析符合当地实际，表明运用该技术方法对耕地地力等级评价的可行性和科学性。对耕地资源的科学管理和可持续利用有积极意义。     

应用灰色聚类法作烤烟生长的气候评价

利用灰色聚灰法对云南省大理州烤烟生长条件进行了气候适宜性分析,给出了定量,可比和综合客观的评价,结果与我州烤烟种植经验基本一致。     

基于GIS和模糊物元贴近度聚类分析模型的耕地质量评价

利用ArcGIS和模糊物元贴近度聚类分析模型,以原始数据为基础,对湖北省宜都市耕地质量进行了评价。(1)采用主成分分析法确定耕地质量影响因素;(2)利用ArcGIS矢量化提取相关图层并进行相应的空间分析后,采用多图层叠加确定评价单元和获取单元属性数据;(3)根据各评价因子的隶属函数,应用模糊物元贴近度聚类分析模型计算评价因子的权系数和评价单元的贴近度,经过聚类分析划分耕地质量级别,并进行抽样检验结果的准确性。结果表明:宜都市耕地质量中等,I至VI级地分别占12·96%、30·37%、31·71%、16·16%、7·14%和1·66%。经实地检验评价结果基本与实际情况相符。     

改进灰色关联模型在秦巴山区耕地地力评价中的应用

以秦巴山区陕西省安康市汉阴县为例,在通过土壤调查采样和室内化验分析获得的相关耕地地力数据信息的基础上,运用层次分析、模糊评价等方法改进了灰色关联模型,实现了耕地地力综合评价的定量化和自动化。结果表明,该地区耕地基础地力可分为5级,其中Ⅰ级地占耕地总面积的7.32%,Ⅱ级地占耕地总面积的15.41%,Ⅲ级地占耕地总面积的21.61%,Ⅳ级地占32.47%,Ⅴ级地占23.18%;研究区内耕地地力属中等偏差水平,其中河谷阶地的耕地地力水平状况相对较好,低山丘陵区的耕地地力水平相对较差,中低山的耕地地力水平最差。     

模糊聚类在水土保持区划中的应用

<正> 水土保持区划的合理分区是综合治理规划的基础,也是评价治理效益的重要依据因水保区划涉及到土壤侵蚀、生态环境、土地的合理利用,社会经济和农林牧业的发展等方面。用一般的经验方法来定性分析不够准确,特别是当分区指标和样本数较多时,很容易出现错分或漏分现象,造成不合理的分区。为使分区更科学合理,本文利用模糊聚类的方法。对地处黄土丘陵沟壑区的陕西省安塞县进行了水土保持分区     

基于Boosting的决策树集成土地评价

传统的土地评价方法易受人为因素的限制,探索更科学合理的土地资源评价方法,对土地利用与规划具有重要意义.由于决策树具有分类精度高、分类器可解释性强的优点,特别是C5.0采用了提高决策树分类精度的Boosting技术,提出利用Boosting技术的决策树集成C5.0进行土地评价的方法.采用C5.0算法对广东省七地资源进行了评价,对不使用Boosting的决策树和使用Boosting决策树集成的评价结果进行了分析和比较.研究结果表明利用决策树进行土地质量评价能够得到较高的评价精度,且Boosting决策树集成的土地评价精度高于不使用Boosting的决策树的精度.     

基于改进决策树模型的矿区土地复垦适宜性评价

针对矿区传统的土地复垦适宜性评价方法,运用模糊数学的隶属函数法,对决策树的1D3算法加以改进,建立基于改进决策树的矿区土地复垦适宜性评价方法.以平禹二矿为研究区,将改进的评价模型运用到塌陷区土地复垦适宜性评价中,选取7个评价指标作为测试属性,提取100个已确定复垦方向的评价单元作为样本,运用改进的ID3算法,构建研究区土地复垦适宜性评价决策树,然后运用生成的决策树分类规则,对各评价单元按其属性进行分类,最终确定各评价单元的复垦方向,并将分类结果与模糊综合评价方法得到的评价结果进行对比分析.结果表明:基于改进决策树模型的矿区土地复垦适宜性评价方法,不依赖于经验知识,依靠样本的自主学习,制定分类规则,得到的分类结果较为客观合理,而且决策树分类规则确定后,可以直接应用于同一地区的其他待评价区,且分类过程简单明了,便于操作,避免传统评价方法中较为繁琐和复杂的计算过程,提高矿区土地复垦适宜性评价的效率,为矿区土地复垦适宜性评价工作提供一种新的思路.     

基于特征波段的SPOT-5卫星影像耕地信息自动提取的方法研究

首先分析了SPOT-5卫星影像中植被和其它主要背景地物的光谱特征，发现利用原有波段难以提取复杂的植被信息，同时植被信息中的耕地(水田和旱地)和园地在所有波段上都有重叠很难区分。因此考虑到植被信息的复杂性和波段信息的不足以及研究区内地势平坦，该文提出了利用植被特征波段：加和比值植被指数(PRVI)和归一化植被指数(NDVI)作为新的波段融入原始影像中，在增加有效信息量的同时运用简单决策树模型提取耕地信息，并参照最新的航测数据进行了精度评价。结果表明，该方法的总体提取效果较好，能够在快速、准确提取植被信息的基础上，进一步区分旱地和水田，并且去除容易混淆的园地。与常规的监督分类方法相比都有很大的提高，只是在耕地和园地交界处有误判现象。     

基于Ward系统聚类的中国农用地整治实施状况分析

为科学分析当前中国农用地整治的实施特征和空间格局特点,厘清实施状态与规划目标的协调状态,该文基于土地整治项目管理信息,以县域为研究单元,通过整治强度、整治潜力和整治难度3项指标,采用Ward系统聚类法,对2006-2012年中国农用地整治实施状况进行综合分区,并结合既定的规划目标,对实施状态进行了定量分析,得出以下结论:1)高整治强度区主要位于华北平原、三江平原、长江三角洲等传统农区;高整治潜力区主要位于青甘农牧区、黄土高原区等半湿润半干旱地区;高整治难度区主要位于秦巴山地和云贵高原等地形较为复杂的地区。2)研究期内中国农用地整治实施状态可划分为"中高-低-中"(Ⅰ类)、"中-中低-中"(Ⅱ类)、"中高-中高-中高"(Ⅲ类)、"低-中-高"(Ⅳ类)和"高-中低-中"(Ⅴ类)等5种类型,其中以Ⅲ类最为集中,Ⅰ类和Ⅱ类次之,Ⅳ类、Ⅴ类数量较少且分布零散。3)从实施状态与整治规划的协调性看,实施现状与规划确定的农用地整治重点区域、高标准基本农田建设示范县,以及基本农田整治重大工程等重点任务,均存在一定偏差;从与表征经济发展、粮食生产、土地整治活动的分区对比来看,区域差异不甚明显,整治重点尚不突出。该研究成果可为中国土地整治规划评价和宏观制度设计提供参考。     

基于土地评价的基本农田划定方法

为了在基本农田划定中实现数量与质量并重的目标,该文以辽宁省东港市为例,借助GIS技术,从耕地的自然条件和立地条件两方面考虑,选取耕地等别、坡度、道路通达度、水利设施状况以及与相邻土地利用类型的适宜性等因素作为评价指标,建立一种以土地评价为基础的“按质定量”的基本农田划定方法。研究结果表明：东港市评价分值≥90分的耕地较少,只占耕地总面积的23.73%,且无规律地散步在整个区域内;若使其基本农田保护率达到国家规定的指标,评价分值≥70分的耕地区域是理想的基本农田保护区。实证研究表明此种方法可以减少基本农田划定中人为因素的干扰,使得基本农田的划定更为科学合理。     

基于生态位模型的高标准基本农田建设适宜性评价

该研究以生态位理论为基础,以河南省新郑市为研究区域,结合高标准基本农田的建设目标,提出了高标准基本农田生态位的概念,构建了高标准基本农田生态位适宜度评价模型,并在基本农田现实生态位空间与最适宜生态位空间匹配度评判的基础上,将新郑市高标准基本农田划分为4个建设适宜性等级,明确了不同区域高标准基本农田建设的适宜度。同时以区域高标准基本农田生态位最适值作为评判标准,构建了障碍因子诊断模型,分析了各障碍因子的限制程度。研究结果表明:1)新郑市基本具备高标准基本农田建设条件的面积为14 017.72 hm2,占全市耕地面积的25.88%。需稍加整治即可达到基本农田建设条件的区域面积为21 121.15 hm2,占全市耕地面积的38.99%;需全面整治才可达到基本农田建设条件的区域面积为4 559.37 hm2,占全市耕地面积的8.42%;暂不适宜建设的区域面积为14 469.70 hm2,占全市耕地面积的26.71%。2)新郑市耕地整体自然禀赋较好,制约新郑市高标准基本农田建设的主要障碍因子是灌溉保障率和土壤污染指数。3)利用生态位模型进行高标准基本农田建设适宜性评价,丰富了生态位理论在不同领域中的应用,同时也为高标准基本农田建设项目选址及规划方案设计提供了依据。     

基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定

保障高标准基本农田建设的永久稳定是在土地整治战略背景下持续提升粮食产能的重要举措。该文以沈阳市沈北新区为例,以美国重要农地保护的LESA(land evaluation and site assessment)体系思想为指导,构建耕地质量与立地条件综合分析体系,采取多因素综合对比分析法,开展高标准基本农田建设的适宜性评价和非适宜性评价,该研究区划定高标准基本农田优先建设区的面积为11 212.42 hm2,该建设区基本农田质量较优,经济社会发展压力较小;划定有条件建设区的面积为18 714.36 hm2,该建设区有良好的基本农田质量条件,但需要对高标准基本农田建设的影响因素和限制条件采取一定的整治技术和措施;划定限制建设区的面积为7 491.30 hm2,该建设区耕地质量及立地条件差异显著,城区周边受立地环境条件影响较大,远离城区基本农田质量条件较差。     

基于质量评价的省域尺度坡耕地质量调控体系构建

在质量评价基础上构建坡耕地质量调控体系对区域坡耕地质量保护具有重要指导意义。该研究基于云南坡耕地质量评价结果,建立坡耕地质量因子分析模型,在障碍因子诊断、因子可调控性分析、因子适宜区间确定及调控潜力测算基础上,提出区域坡耕地质量调控集成模式,据此构建省域尺度坡耕地质量调控体系。结果表明：1）云南坡耕地质量障碍类型以侵蚀退化型、干旱缺水型、养分贫乏型为主,不同分区障碍因子组合及表现存在差异。2）坡耕地质量可调控因子由耕层厚度、土壤容重、pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、灌溉保证率、田面坡度9个指标组成,其中,田面坡度、土壤有机质、灌溉保证率、有效磷、速效钾、pH值为优先调控因子。3）坡耕地质量调控目标是使可调控因子处于适宜范围,包括理想状态和实际状态两种情景模式;理想状态下云南坡耕地质量调控潜力为0.347,其质量等级可从现状的"中等"提升到"高"等级;实际状态下坡耕地质量调控的潜力为0.198,其质量等级可从现状"中等"提升到"较高"等级,实际状态调控潜力可作为坡耕地质量调控的标准。4）依据云南坡耕地质量障碍类型及因子可调控性分析结果,提出"控侵蚀、调水分、培肥力"的区域坡耕地质量调控总体思路,并建立坡耕地质量调控的集成模式。研究可为省域尺度坡耕地质量培育及管理提供科学依据。     

基于神经网络与决策树的土壤粗糙度测量

利用野外拍摄照片判读土壤粗糙度是一种简单快速的测算方法。为了克服人工判读处理效率低、结果易受人为因素影响和目前的计算机自动读取结果易受野外杂草影响、自动化程度有待提高的缺点,提出了一种基于神经网络和决策树的土壤粗糙度测量方法。该方法在建立神经网络时充分考虑土壤边界线、白板边缘及参考方框的特征选取输入特征向量,消除噪声影响,实现图像边缘检测;并在此基础上建立决策树区分白板、土壤、参考方框等信息,完成土壤边界线和比例尺的获取。野外试验中不可避免有杂草和光照的影响,考虑到阴影、土壤和杂草色彩的差异性,决策树判决准则的选择不仅包含了纹理信息而且考虑了色彩信息。试验表明,基于神经网络与决策树的土壤粗糙度测量采用带有简单方框的参考白板能快速高效地从复杂的野外照片中获取土壤粗糙度信息,降低了拍摄要求。自动提取结果与人工判读相比,所得均方根高度的误差在5%以内,相关长度的计算误差在1%以内,具有较高的精度和可靠性。该研究方法为土壤粗糙度实时在线测算提供了有效的解决方案。     

产权价值区域征收农地价格评估模型及应用

该文基于农地的产权价值理论,将农地的生产收益权价值、生存保障权价值、发展权价值、粮食安全权价值和生态安全权价值纳入到被征收农地的价格构成之中,并构建了一个区域征收农地的价格评估体系。然后,以南京市为例进行了初步的实证测算。结果表明,在全面考虑农地的产权价值后所评估得出的区域征地价格水平要远高于目前的征地补偿标准,并与同期当地的工业用地价格水平接近。这一研究成果较好地实现了区域征地补偿标准反映土地市场价格的基本要求,也为今后区域农地价格评估体系的完善提供了有益参考。