聚类支持下决策树模型在耕地评价中的应用

为了挑选合理的学习样本,增强决策树模型在耕地评价应用的有效性,运用聚类方法挑选学习样本,用改进C 5.0决策树算法建立耕地评价模型,提出一种新的评价思路。运用此方法以广东省龙川县耕地为研究对象,以试验法挑选出6种聚类结果的学习样本,确定4000个样本作为最终的学习样本;利用决策代价权重来改进决策树评价模型,最终建立的评价模型的预测精度达到94.92%,满足了实际情况的需要。试验结果表明综合运用聚类和决策树模型进行耕地评价是可行的,其建立的评价模型具有精度高、鲁棒性和易理解性等特点。

上海新村乡土壤养分时空变异研究与耕地质量评价

以崇明区新村乡为调查区域,基于高密度采样数据,对研究区土壤有机质、水解氮、有效磷和速效钾等土壤养分进行了时空变异特征和影响因素分析。结果表明:新村乡土壤有机质、水解氮、有效磷和速效钾的平均含量分别为19.1 g∕kg、100.6 mg∕kg、14.0 mg∕kg和136.6 mg∕kg。土壤有机质和有效磷含量偏低,土壤有机质含量大于30 g∕kg的土壤仅占2.8%,土壤有效磷含量在5—10 mg∕kg的缺磷土壤占23.3%,不同点位土壤养分的时空变化差异较大。为有效推进新村乡优质米绿色生产和土壤健康,建议推行绿肥轮作休耕、养分精准管理与根际土壤调控等技术,实现新村乡农业高质量发展。

基于遥感手段对呼和浩特市耕地质量评价的研究

针对自然因素和人为活动导致的耕地质量变化,从遥感信息的角度,结合测绘地理信息数据,提出对呼和浩特市2011年至2015年耕地质量的评价。采用压力-状态-响应(P-S-R)框架模型对该地区耕地进行等级划分,比较得出该地区2011年到2015年耕地等级的变化情况,以及耕地的转入转出情况。通过分析得出,水渠距离以及道路距离指标没有出现明显的变化,所以剩下的3个指标DVI、NDVI和RVI对评价结果影响较大。该评价方法可以有效对该地区的耕地等级进行划分,为该地区的土地利用规划编制以及生产实践提供一定的科学指导;同时为探讨耕地等级动态监测体系建设提供了新的思路,为耕地资源的审计工作提供了新的借鉴。

乐都区耕地地力评价与马铃薯施肥对策

乐都区围绕“测土,配方、配肥、供肥、施肥指导”5个重点环节,通过野外调查等11项系统工作,确定1476个样点数据作为耕地地力评价点位,并建立耕地地力评价数据库和马铃薯适宜性评价模型。根据马铃薯适宜性评价结果和和土壤养分数据出具不同肥力等级下马铃薯施肥推荐方案,为乐都区马铃薯科学合理施肥提供科学的理论依据。

杨凌示范区开展高标准农田建设耕地质量等级调查评价的几点思考

近年来,杨凌示范区对已建成高标准农田的耕地质量开展等级调查评价。杨凌示范区依据相关国家标准进行耕地质量监测调查与评价工作,合理布设监测点,将监测调查和检测数据结果作为基础,在完成杨凌区高标准农田建设耕地质量等级调查评价工作的同时建立高标准农田耕地质量数据库。文章分享了杨凌区耕地质量等级调查评价的主要做法,在总结分析基础上,对提升耕地质量提出开展土壤培肥、建立合理耕作制度等相关建议,供各位同仁参考。

基于遥感技术的黑土区耕地质量评价指标体系研究进展分析

黑土是公认的肥沃土壤,但我国黑土耕地质量由于连年耕种导致土质严重退化。黑土区耕地质量监测与评价是落实黑土保护的重要手段,准确快速地获取耕地质量信息也是国内外重点研究方向。遥感作为一种新方法,为大范围、短周期获取黑土区耕地质量信息提供可能。文中通过文献计量分析法,归纳整理了常用的耕地质量评价指标和耕地质量评价方法,分析了国内外遥感技术在耕地质量相关方面的研究现状,构建了基于遥感技术的耕地质量监测体系框架,从耕地质量指标定量反演方面,分别分析了遥感技术在土壤物理指标、土壤化学指标定量反演的研究现状,概述了基于遥感技术在地形特征、基础设施建设方面的信息提取方法与数据基础;从耕地质量间接监测方面,分析了基于植被特征指数的耕地质量间接监测的研究现状。针对研究现状中不足与问题,提出了思考与建议。

富硒耕地质量综合评价及利用分区研究--以宜春市袁州区为例

【目的】厘清袁州区可高效安全利用富硒耕地土壤资源范围,确定清洁富硒耕地的面积。从区域耕地立地条件、理化性质、土壤养分、土壤硒元素等方面,构建评价指标体系,开展富硒耕地质量综合评价,为袁州区富硒耕地高效、合理、可持续利用提供科学参考和技术支撑。【方法】运用ArcGIS软件,采用综合评价法,对袁州区富硒耕地质量进行评价;基于内梅罗综合污染指数法,探究研究区富硒土壤环境质量状况,结合富硒耕地质量综合评价及土壤环境质量进行富硒耕地利用分区研究。【结果】(1)袁州区富硒耕地质量总体较好,综合指数53.48~98.13,质量等级以二级耕地为主,面积23218.30 hm^(2),占耕地总面积的37.14%;从空间分布看,袁州区富硒耕地质量存在较强的空间分异性,富硒耕地质量北部高于南部,西部高于东部。(2)袁州区富硒耕地土壤重金属综合污染等级分清洁、尚清洁和轻度污染三级,富硒耕地土壤环境质量以尚清洁为主,占比60.87%,这表明研究区整体而言土壤环境质量较好。(3)将袁州区富硒耕地土壤划分为富硒耕地发展区、富硒耕地提升区和富硒耕地治理区,根据不同类型区域特点,提出相应的发展高效安全富硒农业的对策建议。【结论】袁州区富硒耕地土壤资源丰富,清洁富硒耕地面积占耕地总面积的58.86%,有较大的发展潜力。通过合理规划利用富硒耕地资源,可为区域科学发展特色富硒农业提供依据。

山丹县耕地质量等级评价及肥力分析研究

为及时准确掌握山丹县等级耕地地理质量、土壤地力肥力资源状况等,合理充分利用山丹县域等级耕地土壤资源,通过分析研究山丹县的农田品质级别分类以及农田土质肥力现状,进而及时了解山丹县农田地力现状并为其发展提供科学依据,同时为山丹县农田进行质量改善提供对策,在根据《耕地质量等级》国家标准(GB/T33469-2016)的相关要求基础上,充分利用GIS技术,运用空间结构分析、层次结构分析、综合指数等方法对山丹县耕地质量进行综合评价。其农田评价检测成果,比较准确地反应了山丹县农田的品质等级状况,并对农田品质提出了检测与保护的重要参照依据。

基于高分辨率遥感的耕地质量指标与评价进展

耕地质量作为反映耕地不同性状的综合性指标,对农业可持续发展有重要意义,文章综述了高分辨率遥感数据在耕地质量评价中的应用情况。当前耕地质量评价信息采集技术中存在监测范围小、监测时间跨度短、成本高、效率较低等问题,难以实现耕地质量的快速、准确评价。高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的遥感影像为长时序、大范围的耕地质量评价提供了技术支撑和数据基础。文章总结了国内外应用高分辨率遥感数据对地形特征、田间基础设施、生物多样性、土壤性状、农田环境状况等指标识别方法。文章在介绍耕地质量等级评价方法基础上,归纳了植被指数协同评价法,结合主成分分析法提出了基于高分辨率遥感的耕地质量评价方法,探索基于高分辨率遥感的耕地质量评价指标获取方法和评价体系,以期为快速、准确耕地质量评价研究提供参考。

长春市九台区耕地多功能评价及整治分区研究

为进一步综合评价九台区耕地质量,科学合理地划分耕地整治分区,从生产功能、生态功能和景观功能三方面构建耕地多功能综合评价指标体系,运用改进FAHP-Entropy赋权法确定评价指标权重,利用空间自相关方法分析了耕地多功能提升潜力并划分了整治分区.结果表明:(1)评价单元的尺度变化对耕地多功能评价及空间分析有一定影响,以行政村为评价单元更能反映耕地内部的细微差异.(2)九台区西部的地形较东部更适宜耕作,因此西部地区耕地多功能分值高而提升潜力小,东部地区的耕地破碎化严重,多功能分值低,有很大的整治潜力.(3)九台区耕地受景观功能限制较大,可以将研究区划分为重点整治区、远期整治区和耕地保护区3个耕地整治分区.

基于CLUE-S情景模拟的挠力河流域耕地适宜性评价研究

以挠力河流域为研究区,选择2000、2010、2020年3期土地利用数据,从土地利用动态度和转移矩阵两方面分析土地利用时空变化,运用CLUE-S模型对研究区2030年土地利用变化格局进行模拟验证,设基线、农业发展和生态保护3种情景预测2030年土地利用变化格局,最后对3种情景下耕地适宜性进行评价。结果表明:研究区土地利用类型以耕地为主,2000—2020年森林、湿地、水体和人造地表呈增加趋势,耕地和草地呈减少趋势。2000—2020年土地利用转移主要发生在耕地、草地和森林之间,2000—2010年草地面积转入最多,耕地次之,森林最少,转出面积相反;2010—2020年森林转入转出面积最多,草地次之,耕地最少。CLUE-S模型对挠力河流域土地利用变化具有良好的模拟能力,Kappa系数为0.894,模拟总体精度为91.18%;基线情景下耕地、草地和水体地类面积减少,其他地类面积增加;农业发展情景下耕地面积增加23.68%,人造地表面积未发生变化,其他地类面积均较少;生态保护情景下与农业发展情景正好相反。依评价指标体系和评价模型,分析计算出3种情景下耕地位于适宜区的面积占研究区总面积的96%以上,不适宜区占比低于4%。研究结果可为加强未来耕地质量建设与管理、落实耕地保护目标和科学管理土地资源提供科学决策。

凌源市耕地质量评价与立地条件分析

以农用地分等成果为基础进行耕地评价与立地条件分析研究,在土地评价领域推进农用地分等成果转化应用。该文以辽宁省凌源市为例,充分利用农用地分等成果,借鉴美国LESA(land evaluation and site assessment)思想,对研究区分别进行耕地质量评价和立地条件分析,并建立凌源市耕地质量评价与立地条件分析体系。该体系评价结果将凌源市耕地分为8级,其中1和2级耕地属于自然质量条件和立地条件较优的耕地,3～5级耕地属于自然质量条件尚可,受立地条件影响差异较大的耕地,7和8级耕地属于自然质量条件较差,无任何立地条件优势的耕地。以农用地分等成果为基础建立土地评价与立地条件分析体系是切实可行的,同时在该体系中要因地制宜的选取耕地立地条件因素。

耕地质量评价研究进展及发展趋势

耕地质量不仅决定了农业生产的经济效益,而且对国家粮食、农产品保障以及社会经济可持续化发展影响巨大。因此,进一步建立与完善农田品质评估服务项目,对耕地质量进行评估,对有效利用农田耕地资源、提升土壤肥力、促进农业可持续发展具有重要意义。

GIS支持下的耕地地力评价方法研究

如何利用GIS技术开展耕地地力评价工作,在GIS技术系统的支持下,以立地条件、土壤理化性状、农田基本设施为基础,运用层次分析法(AHP)和模糊评价法建立数学模型,对河北曲周县耕地进行了快速准确定量化评价,评价中充分利用GIS强大功能,在GIS环境下建立图形库、划分评价单元、建立数学模型和输出成果图,评价结果基本符合当地的实际情况。

基于集成学习方法的耕地质量评价研究

为充分了解县域耕地资源,提高耕地质量评价效率和准确度,减少在评价过程中主观因素的影响,以河南省三门峡市陕州区为研究对象,对其做耕地质量分等定级。根据数据特征将特征变量划分为分类型变量和数值型变量,对于数值型变量采用卡方分箱的方法处理,将处理后的结果与分类型变量用one-hot编码赋值,对于样本类别数较少的数据采用合成少数类过采样技术(SMOTE)平衡样本数据。随后引入机器学习的方法,利用XGBoost、LightGBM、ANN以及XGBoost-LightGBM-ANN组合模型对耕地质量进行分等定级。结果表明,将处理后的未采样数据作为训练集,代入耕地质量评价单一模型以及组合模型进行训练并预测时,准确率、精确率、召回率和F1分数等指标值均达到了0.97以上,其中单一模型ANN、LightGBM、XGBoost对应的各指标值呈递增的趋势,表明机器学习模型应用到耕地质量评价中产生了良好的效果。与未采样相比,经过采样后的数据作为训练集明显提升了模型性能,单一以及组合模型预测中各指标值均达到了0.99以上,其中基于集成学习投票的算法XGBoostLightGBM-ANN组合模型有明显优势,准确率达到了0.9983。

复垦复耕补充耕地质量评价指标最小数据集构建

复垦复耕补充耕地来源多样,通常斑块较小,且前期利用情况不清。构建科学合理且独立的质量评价指标来真实反映耕地质量状况,关乎到复垦复耕补充耕地可持续高效利用与粮食安全。第三次全国国土调查后各地涌现了大量补充耕地,当前复垦复耕补充耕地质量评价刚起步,内涵难以界定、评价标准尚未形成。从农业生产属性出发,以北京市平谷区28个复垦复耕补充耕地地块为评价单元,基于野外调查和室内检测,通过相关性分析、主成分分析方法对评价指标筛选,构建复垦复耕补充耕地质量评价指标最小数据集并对地块进行耕地质量评价,与全指标体系对比分析加以验证。结果表明:复垦复耕补充耕地质量相对较差,不同来源补充耕地的有机质、有效磷、速效钾和CEC无显著差异,其他草地和城镇住宅用地土壤的pH显著高于果园。构建了涵盖立地条件、土壤化学性状、土壤物理性状、土壤管理以及土壤清洁度复垦复耕补充耕地质量评价的最小指标体系。对比验证分析显示,评价结果相近,决定系数可达0.78。建立的最小数据集能够较为真实反映耕地质量状况,可为复垦复耕补充耕地质量合理评价提供方法指导。

基于农户行为的耕地利用影响评价方案设计

在分析当前耕地资源评价方案,探讨基于农户层面的土地利用研究不足的基础上,利用社会学、计量经济学、地统计学、空间分析等方法,构建了一套基于农户行为的耕地利用影响评价研究体系,从研究目标、研究内容及技术路线上明确方案设计的总体研究思路,为耕地资源评价提供新的视角。

试论土壤调查、土地类型与耕地评价——兼论倪绍祥先生的土地评价思想

[目的]以倪绍祥先生土地评价思想概括和我国土壤普查、土地类型述评为依据,探讨我国耕地评价工作完善路径和方向。[方法]文章采用文献研究和对比分析方法。[结果](1)倪先生经过多年研究实践,形成以土壤调查为前提的,土地类型单元为基础,开展土地评价的系统思想。(2)我国土壤调查、土地类型工作中断,致使农用地分等定级、土地质量地球化学等工作缺乏扎实的数据基础,使得现有的耕地评价成果难以满足新时代耕地资源“三位一体”保护要求,也妨害国家对自然资源的科学管理。(3)国家生态文明建设、国土资源科技创新和自然资源管理机构职责整合等宏观背景,客观上要求将土地评价与土壤类型、土地类型相联系,夯实耕地评价的科学基础,创新耕地质量评价体系。(4)科学组织第三次土壤普查,服务于耕地评价实践,将土壤资源融入自然资源统一管理成为必然趋向。[结论]倪绍祥先生有关土地评价思想,对于完善我国土地评价理论和方法体系,创新性开展第三次土地利用现状调查中的耕地质量调查专题,适应自然资源统一管理新形势具有重要借鉴价值。亟需科学组织新的土壤普查和土地类型调查研究,更新完善原有的土壤资源图和报告,深化中小尺度的土地类型调查研究,不仅深化人们对土地资源的客观认识,也为新的耕地质量评价提供客观、科学、高精度的数据基础提供可能。

耕地入选基本农田整备区评价与决策

耕地入选基本农田整备区包括耕地质量排序和耕地入选两个过程,根据这两个决策过程的特点,构建了耕地入选基本农田整备区的指标体系。应用GIS技术提取相应的指标评价值,并选用耕地模糊优选模型、理想点法这两种模型对耕地质量进行评价、排序,最后通过一般农地入选整备区的0-1整数规整模型,实现了耕地入选基本农田整备区的决策。

中国西南典型山区县级耕地地力评价与分级

为客观掌握我国西南典型山区耕地地力的时空分布规律,为区域耕地的合理施肥和高效利用提供依据,以云南省华坪县为例,从影响耕地地力的土壤管理、立地条件、剖面与耕层理化性状、养分状况4个方面筛选13个评价指标,随机采集2515个土壤样品,借助GIS空间分析技术,引入基于Bootstrap算法的CART模型,并与模糊数学法相结合,构建地力综合指数模型对研究区耕地地力进行了定量评价及分级研究。结果表明:研究区耕地地力分为6个等级。其中,三级和四级耕地所占面积最大,分别占耕地总面积的30.39%和23.13%,并且随着等级的升高,各等级耕地中的灌溉水田面积逐渐减少;空间分布上,各等级耕地在每个乡镇均有分布,但由于地形地貌、成土母质、土壤质地等存在空间差异,每一等级的耕地在各个乡镇的分布也存在较大差异,总体上耕地地力呈现以河谷为中心向四周放射状衰减的趋势,且随着等级的升高土壤肥力明显下降、土地利用的受限性也逐渐增多。因此,建议一二三级耕地在利用上注重科学施肥,加深熟化土层,四五六级耕地重点做好水土保持,有条件的地方应积极推进坡改梯工程建设,部分坡度过大的耕地,可考虑退耕还林还草。评价结果对于解析我国西南相似区域内的中低产田主要障碍因子、开展地力定向培育和农田精准管理具有重要现实意义。