基于PLSR-BP复合模型的红壤有机质含量反演研究

对红壤地区土壤有机质进行快速预测,以满足智慧农业与精准施肥的需要。以江西省奉新县北部为研究区域,采用1 km×1 km标准格网划分研究区进行采样,共得到红壤样本248个。对土壤光谱进行了包含分数阶导数在内的3种数学变换方法,将经过P=0.01显著性检验的波段用于模型的构建,选用偏最小二乘回归(PLSR)和BP神经网络建立土壤有机质含量预测模型。结果表明:当对红壤光谱数据进行1.5阶导数变换后再使用PLSR-BP复合模型对土壤有机质含量进行预测时的结果为最优,训练集R²=0.89,RMSE=4.68g·kg^-1,验证集R²=0.87,RMSE=5.55g·kg^-1,RPD=2.75。1.5阶导数对红壤光谱数据的变换能够更好地突出与有机质相关的特征信息,有助于其含量预测。PLSR-BP复合模型预测精度优于单一模型,能够较好地预测红壤有机质含量,为精准农业快速监测红壤有机质含量提供了新的途径。     

GIS在环保型养猪业区域规划中的应用

快速发展的养猪业在带来巨大社会效益和经济效益的同时也带来了许多环境问题,FAO从1998年开始启动了养殖业环境与发展项目,目的是为了在促进养殖业发展、增加经济效益的同时大幅度减少养殖业对环境的不利影响。该文是FAO项目中的一部分,主要是应用GIS技术工具,通过建立养猪业选址的指标体系,发展了可持续的畜牧业生产建设区域规划的决策辅助工具,以减少养猪业发展对环境带来的负面影响;并且将该技术在江西省的养猪大县万年县进行了具体的应用。     

基于乡镇尺度的耕地生态安全时空格局演变——以鹰潭市为例

耕地生态安全是保证耕地健康可持续利用的基础。本研究从乡镇尺度构建基于PSR模型的耕地生态安全评价指标体系,综合运用灰色关联模型和熵权组合法,动态评估鹰潭市1995-2015年耕地生态安全状况,并结合Markov链模型和热点分析对其时空格局演变进行分析。结果表明:(1)鹰潭市大部分乡镇耕地生态安全压力和状态呈恶化趋势,在响应措施的综合作用下,鹰潭市整体耕地生态安全呈现上升趋势。(2)临界安全级和比较安全级乡镇数量增多,"两极分化"日趋显著,临界安全级乡镇主要位于行政中心所在地及周边重要乡镇。(3)空间格局上,冷点聚类区向中西部扩大,热点聚类区集中于南北部且范围不断向中心城镇延伸。研究结果为提升耕地生态安全水平和协调区域耕地可持续利用提供借鉴。     

赣南某原地浸析稀土尾矿复垦前后土壤质量变化

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0～20 cm土层土壤质量的影响,以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象,从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化,探讨稀土尾矿土地复垦的效果与潜在问题。结果表明:复垦后土壤的浸矿剂NH_4~+含量从89.00 mg·kg~(-1)降低至8.70 mg·kg~(-1),土壤pH由4.15增加至5.16,而土壤肥力综合指数则由0.44降低至0.31。内梅罗综合指数评价结果显示,复垦前后土壤5种非稀土重金属的污染水平均为清洁水平;而地累积指数评价结果显示,复垦前后土壤稀土元素总量的污染水平分别为无污染-中度污染水平和无污染水平。研究表明,土地复垦可显著改善该矿区土壤的浸矿剂残留、土壤酸化和重金属污染问题,但土壤肥力衰退问题没有明显改善。     

基于空间自相关的耕地质量空间差异特征及耕地保护分区——以江西省上高县为例

为了掌握与分析耕地质量空间分布格局,切实提高耕地质量水平与加强耕地保护建设,选取耕地质量等别监测试点县上高县为研究区,运用加权平均法和空间自相关分析法,以国家级耕地质量指数为空间变量,从县级、乡镇级和村级等尺度上探讨了耕地质量的空间分异规律,最终基于耕地质量局部空间自相关分析结果提出了耕地保护分区方案。结果表明:(1)上高县耕地质量呈现出西南低东北高的空间分布规律,耕地质量等指数Moran′s I值表现为利用等指数自然等指数经济等指数,三者均呈显著的空间正自相关集聚态势。(2)随着空间尺度的不同,耕地质量指数具有不同的空间关联度,利用等指数受空间尺度影响较大,经济等指数其次,自然等指数最小。(3)正相关HH型和LL型耕地以组团形式聚集分布,负相关HL型和LH型耕地无明显的集中区域,多以零星状分布。(4)综合考虑上高县耕地质量3个层次的空间自相关类型及顺序组合,将耕地划分为6个耕地保护分区,并提出了相应的保护措施。研究结果可为区域高标准基本农田建设、耕地质量监测和耕地保护与管理分区提供借鉴参考。     

鲜食玉米新品种在黔北地区的丰产性和稳产性评价

【目的】筛选适宜黔北地区种植的鲜食玉米新品种,为鲜食玉米新品种推广及种植户选择应用提供参考。【方法】以农科玉368、京科糯928、斯达糯44等10个鲜食玉米新品种为试验对象,分别在黔北地区海拔890 m的汇川区泗渡镇及海拔1 100 m的习水县大坡镇2个不同生态点进行品种筛选试验,结合灰色关联度分析,进行综合评判。【结果】经灰色关联度分析,鲜食玉米产量与主要农艺、经济性状的关联度排序：鲜百粒重>穗长>穗粗>鲜出籽率>行粒数>穗位高>穗行数>秃尖长度>株高;10个参试品种中农科糯336和天贵糯932综合评价最好,丰产及稳产性强,适宜在习水和汇川两地种植。【结论】农科糯336和天贵糯932农艺性状、经济性状优良,生育期较短,丰产稳产性好,抗病抗逆性较强,适合黔北地区种植;京科糯928和金甜糯828外观及品质较好,抗病抗逆性强,生育期适中,口感好,但稳产性一般,仅适宜黔北中海拔地区种植。     

基于人工神经网络的农户经济收入预测研究

研究了利用误差反向传播人工神经网络(BP网络)的多变量综合预测问题,并以研究上黄试区民户经济收入为背景,建立了相应的多变量综合预测BP模型.预测结果表明:农户经济收入神经网络模型预测精度较高,开辟了农户经济收入预测的有效途径.     

黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例

 为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm2和185.36m2;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。     

城镇建设用地预测方法研究

针对我国现行城镇建设用地预测方法的特点及其存在的问题,将灰色系统理论引入城镇建设用地预测,并通过关联度来分析人口、GDP和固定资产投资对城镇建设用地的影响权重。通过城镇居住整体容积率的控制,提出了一种节约、集约型的建设用地预测模型,从而为新一轮土地利用总体规划修编提供科学依据。