基于信息熵的江苏省耕地安全系统演化分析

基于耕地安全系统理论和耗散结构理论，构建了耕地安全系统演化分析的指标体系，建立了评估耕地安全系统演化的量化模型。应用该模型纵向评价了江苏省1998年～2004年耕地安全系统演化状况。研究发现：①耕地安全系统变化的社会经济压力熵和支持型熵变化明显，数量变化熵由正熵演变为负熵，质量变化熵接近于0，生态环境变化熵表现为波动状态，系统总熵变由正变为负；②耕地安全系统熵流的发展度和协调度差异显著，数量变化和质量变化发展度处于发展的高级阶段并且趋于下降，生态环境发展度由中级发展状态发展到高级发展状态，处于上升阶段。就协调度而言，数量变化和质量变化比较平稳，生态变化波动较大。协调侧重度也表现不一，数量变动协调度由强社会经济压力型变为强支持型，质量变化协调度由中等支持型变为中等压力型，生态变化协调度由中等社会经济压力型变为强支持型。评价结果表明：江苏省耕地安全系统发展目标逐渐明确、有序度不断增强；耕地安全系统的健康、有序水平不断提高，协调能力不断增强，系统活力有待改善。

黑龙江省耕地系统安全预警及其驱动因素空间分异

为精准把握黑龙江省耕地系统安全预警及其驱动力,该文采用探索性空间数据分析、最小二乘法和地理加权回归,探究并明确县域尺度下黑龙江省耕地系统安全预警及其驱动因素空间分异特征。结果表明:1)黑龙江省各县域(市辖区)耕地系统整体安全警情较高。72个被评定县域中,有69个处于预警状态,处于轻警、中警和重警状态的分别有28、32和9个;2)耕地系统安全预警空间差异性和集聚性特征明显。西部警情最高,东部次之,南北轴带地区最低。正、负相关类型在空间分布上呈现鲜明的对比特征,正相关类型(高-高型和低-低型)县域以"组团"形式凸显,聚集性较强,负相关类型(高-低型和低-高型)县域较少且零星分散;3)地形及气候等自然因素和投入产出、水土资源配置等社会经济因素对研究区耕地系统安全预警有着显著的影响,且回归系数空间差异明显。研究可为合理制定缓解区域耕地系统安全警情方案提供科学依据。

黑龙江省耕地资源安全预警分析及预警系统的构建

耕地资源安全预警是保护耕地和实现耕地资源可持续利用的有效手段。该文以黑龙江省为研究区,从耕地保护角度,结合研究区的耕地数量、质量和生态环境3个方面,构建耕地资源安全预警指标体系,利用纵比判断法,以研究区1996-2008年耕地资源安全定量评价值为基础数据,确定研究区耕地资源安全度的阈值。应用灰色模型GM(1.1)与BP人工神经网络技术,对黑龙江省2012-2015年耕地资源安全度及变化趋势进行了预测和分析,并构建了耕地资源预警系统框架体系。结果表明,1996-2008年黑龙江省耕地资源安全值呈不规则下降趋势。2012年黑龙江省耕地资源警度为轻警、2013-2015年为中警,警度有上升趋势;2012年耕地质量略有升高,但耕地数量减少幅度较大,2013-2015年,随着耕地数量的增加,耕地质量不断下降,2012-2015年生态环境呈平缓上升趋势。耕地数量与耕地质量不协调发展是黑龙江省耕地资源在预测期主要致警原因,城市化水平、水土流失比率和抗逆指数等是影响黑龙江省耕地资源安全状况的敏感因子。该文为相关预警研究提供参考。

基于免疫机理的黑龙江省耕地系统安全预警研究

研究目的:科学识别黑龙江省耕地系统安全警情现状及其未来发展趋势。研究方法:改进突变级数模型和Elman神经网络模型。研究结果:(1)构建基于生物免疫机理的耕地系统安全警情评定指标体系,得出黑龙江省警情1995—2014年整体呈波动上升趋势,警度从"无警"上升至"轻警",再至"中警",说明基于改进突变级数模型的评价结果可凸显评价对象之"优、劣"特征;(2)引入Elman神经网络构建耕地系统安全警情预测模型,测试拟合精度在0.97以上,预测结果可靠,表明未来20年黑龙江省警情将整体呈先升高、后降低趋势,警度在"轻警"与"中警"之间。研究结论:基于生物免疫机理的黑龙江省耕地系统安全预警研究,可为省域尺度下耕地系统安全预警提供一种新的思路。

2001—2007年湖北省耕地安全演化分析

为了研究湖北省耕地资源安全状况,从耕地的数量、质量以及耕地生态3个方面构建了耕地安全演化评价体系,应用信息熵模型评价了湖北省2001—2007年耕地安全系统的演化状况。结果表明:湖北省的耕地系统从2001年的0.12088,变为2007年的-0.22354,其中耕地的数量、质量及生态分别从2001年的0.10358、-0.00286、0.02015变为2007年的-0.22273、-0.00078、-0.00002。说明湖北省耕地安全向着有序的方向发展,且有序度不断增强。但仍存在不稳定因素,主要为人均耕地减少、城市快速扩张、生态环境恶化等。因此,应加大耕地整理力度,提高城市土地集约度,同时运用经济、法律、政策手段提高耕地质量,改进耕地生态。

基于改进TOPSIS方法的耕地系统安全评价及障碍因子诊断

耕地系统安全评价及障碍因子诊断是改善耕地安全状况、促进耕地可持续利用的基础。论文在界定耕地数量、质量、生态安全关系的基础上,从耕地数量、质量、生态"三位一体"的系统角度出发,构建耕地系统安全指标体系,运用改进的TOPSIS模型和障碍度模型,以江西省鹰潭市为研究区域,研究2005—2015年耕地系统安全时空变化状况及进行障碍因子诊断。结果表明:1)2005—2015年间,鹰潭市耕地数量安全和耕地质量安全均整体呈上升趋势,耕地生态安全呈先上升后缓慢下降趋势,耕地系统安全水平整体呈上升趋势,2015年,安全状态耕地提升至90.44%,非常安全耕地占2%;2)不同县(市、区)因发展类型及特点不同,耕地系统安全变化特征不一,月湖区耕地系统安全水平最低并呈先下降后缓慢上升趋势,余江县耕地系统安全整体较高并呈上升趋势,贵溪市耕地系统安全处中上水平并呈先下降后上升趋势;3)土壤有机质含量、化肥负荷、耕地保有力度、p H、固定资产投资、灌溉保证率、人均耕地面积、城市化水平、环保投资占GDP比例和农药负荷是制约耕地系统安全的主要障碍因子。