基于加权Voronoi图扩展断裂点的农村居民点布局优化

为探寻农村居民点布局优化的最佳方法,以三江平原腹地大榆树镇为研究区,构建农村居民点结节性指数评价体系,基于最邻近指数及变异系数确定居民点斑块的等级类型,通过加权Voronoi图扩展断裂点模型、空间点格局及两步移动算法,确定研究区农村居民点布局调整的最优方案。结果表明:(1)结节性指数大的居民点斑块主要分布于镇中心及交通干线附近,区位优势显著,且基础设施齐全,农机化水平高;结节性指数小的居民点位置较为偏远,且布局散乱。(2)中心村、基层村、迁移村和零星村的居民点数量分别为13,20,22,13,基于此提出了重点拓展、控制发展、迁移合并和重点整治4种布局优化策略。(3)通过加权Voronoi图扩展断裂点模型及两步移动算法确定了部分农村居民点的迁并方向,制定了大榆树镇农村居民点空间布局调整的最优方案。为三江平原地区农村居民点布局调整及农业生产提供理论依据。     

巴彦县耕地生态系统服务功能价值测算研究

耕地生态系统是支撑与维持地球生命支持系统的重要组成部分,具有巨大的直接和间接经济价值。论文以黑龙江省巴彦县为研究区,以耕地生态系统服务功能为切入点,以2009年研究区实地采样监测土壤中N、P、K的含量等数据为基础,充分考虑各种作物类别和不同土壤的特性差别。运用生态经济学方法,利用GIS手段,测算研究区耕地生态系统服务功能价值。结果表明,2009年研究区耕地生态系统服务功能所产生的间接价值为直接价值的3.55倍,耕地生态系统具有巨大的生态经济效益。在市场流通过程中,农民只获得其产品的直接价值,而间接价值未体现在农产品价值的组成上;耕地生态系统服务功能价值的各项指标值有差异,依次为大气调节价值>保持土壤价值>耕地产品价值>涵养水源价值>维持营养物质循环价值>净化大气价值。因此,研究认为:在土地利用过程中,应调整耕地利用方式,充分发挥耕地大气调节等间接生态系统服务功能,使耕地生态系统服务各项功能价值最大化。并对典型区域耕地生态系统服务功能价值定量化测算,为制定区域间生态补偿政策提供科学依据,确保耕地可持续利用。     

东北粮食主产区耕地资源变化驱动机制及其对粮食产量的影响

以东北粮食主产区巴彦县为研究区,以3S技术为手段,运用Logistic模型识别研究区耕地资源变化驱动因子,采用单因素指标法及通径分析法,探讨了单因子及复合因子对研究区粮食产量的影响。结果表明:(1)研究区耕地资源变化驱动因子主要为坡度、土壤类型、地均GDP等8个敏感性因子,且每个驱动因子对耕地资源变化的驱动机制各不相同;(2)单一驱动因子指标分级变化会引起粮食产量的改变,变化最大值为土壤有机质含量在1—2级间的改变,最小值为政策法规在2—3级间的改变;(3)复合因子对粮食产量主要表现为耕地资源变化驱动因子复合总效应每改变0.1,粮食产量的变化值约在950kg/hm2。耕地资源变化的单因子及复合因子对粮食产量均产生较大影响,粮食生产能力的提高应根据驱动因子的不同特征制定具体措施。     

黑龙江区域农用地自然生产潜力趋势面分析

依据黑龙江省土地自然生产潜力的研究成果 ,选用趋势面分析方法 ,对黑龙江省农用地生产潜力进行数学曲面拟合 ,建立了区域内以经纬度为参数变量的耕地、林地和牧草地的生产潜力模型 ,并用图形准确地描绘了农用地生产潜力的变化趋势 ,为黑龙江进行农业经济结构调整及实施区域土地资源的可持续利用提供科学依据     

基于循环经济理念的黑龙江土地可持续利用评价

循环经济理念的提出无疑对土地资源的可持续利用起到一定的导向作用,以循环经济理念为基础构建黑龙江省土地可持续利用评价体系,采用物元可拓模型对黑龙江省1996-2007年间土地可持续利用情况进行定量评价。评价结果显示,1996-2007年间黑龙江省土地可持续利用程度始终保持在基本可持续的水平,为进一步了解1996-2007年间黑龙江省土地可持续利用的变化情况,在物元评价的基础上,选择1996年指标数值为参照,对1996-2007年黑龙江省土地可持续利用情况进行综合评价,并对因子贡献率、协调度和障碍因素进行考察分析,结果表明,黑龙江省土地可持续利用程度逐年提高,特别是土地资源投入减量化方面提高幅度较大,但制约黑龙江省土地可持续利用水平也主要是土地资源投入减量化。可见黑龙江省虽然在土地资源投入减量化方面取得一定的进步,但其整体水平还相对较低,有待进一步提高。最后在对评价结果进行综合分析的基础上,从基于循环经济理念的黑龙江土地可持续利用战略、调控机制的研究制定等方面提出了相关的对策建议。     

基于两维图论聚类法的东北地区土地利用分区研究

土地利用分区是土地利用总体规划的基础和关键内容,对于确定区域未来土地利用方向、制定土地利用结构与空间布局调整策略,实现区域土地差异化管理与可持续利用具有重要意义。本文通过构建表征粮食主产区土地利用"本底-现状-潜力"三维状态的指标体系,运用两维图论聚类法对东北地区184个县级行政单元进行土地利用分区研究,并提出差异化的土地利用调控措施。结果表明:土地利用"本底-现状-潜力"三维评价指标体系可以清晰地反映土地利用的自然本底条件、开发现状和未来发展潜力特征;两维图论聚类法和GIS定性分析法相结合得到的东北地区土地利用分区结果具有较好的空间连续性和区划完整性;将东北地区划分为城市综合发展区(3个)、土地利用区(2个农牧、1个农林和1个农林牧)和林农生态区(5个),针对不同类型区采取不同的土地利用指标调控措施。     

三江平原挠力河流域主要作物水分盈亏时空变化特征

明确中国粮食生产基地主要作物种植条件下的水分盈亏条件,有利于区域灌溉策略制定及保障国家粮食安全。该研究基于MODIS遥感数据和常规气象数据,运用Priestley-Taylor公式以及作物水分盈亏指数,以三江平原腹地的挠力河流域为研究区,揭示2000年以来该流域主要作物(中稻、春小麦和春玉米)的水分盈亏时空变化特征。结果表明:1)挠力河流域潜在蒸散量由2000年的910.25 mm增至2015年的964.04 mm,各作物需水量整体呈现不同幅度的上升态势;2)各作物表现出不同的水分盈亏特点。中稻水分亏缺明显,缺水量由东北向西南递增,天然降水不能满足其水分需求。春小麦水分亏缺程度低,灌溉需求量在空间上变化较小。春玉米多处于轻度缺水状态,且西北部的缺水量小于东南部;3)流域境内的中稻多处于轻旱状态,2000—2015年干旱区持续扩张,面积增长幅度达到143.46%。对于旱作物而言,春小麦的缺水量尚未达到轻旱的标准,而春玉米的轻旱区面积往复变化,2000—2015年间面积减少了79.90%。作物种植结构的快速变化,使得中稻种植区迅速扩张,加剧了该流域的水分亏缺态势,而春小麦和春玉米的种植区变化未对水分盈亏态势造成显著影响。研究可为挠力河流域的农业结构调整与农田灌溉措施制定提供支持。