基于GIS的区域性耕地预警信息系统设计

耕地预警是保障粮食安全的有效措施。针对耕地预警中需要解决的如何实现耕地质量和耕地数量以及时间和空间的双重预警问题,文章提出建立基于GIS的耕地预警信息系统,即以GIS为平台,融入预测模型和专家系统,通过预警模型判定警度,达到双重预警的目的,以期为区域性耕地预警提供一个可行的系统方案。

江苏锡山市耕地预警系统研究

依据第二次土壤普查资料、多年土壤监测数据和有关耕地系统状态的统计数据 ,结合研究区耕地状况的调查分析 ,建立了耕地预警系统指标体系和预警模型 ;据此模型进行了锡山市 2 0 10年耕地系统的预警分析 .结果表明 ,耕地系统产出能力的稳定性呈下降趋势 ,加大投入以保持耕地质量的稳定 。

城市边缘区耕地预警系统的研究——以温州市为例

人多地少是我国基本国情 ,城市边缘区作为农业用地向城市用地转化的过渡地带 ,耕地与其它建设用地矛盾极为尖锐。本文将有关经济、环境预警的基本方法引入耕地预警研究中 ,运用统计法与模型法对城市边缘区耕地数量变化进行了探讨 ,并将其应用于对温州市边缘区耕地数量变化的预警。

基于AHP的中原地区耕地预警实证研究——以新郑市为例

为及时发现并排除中原农区耕地警情,实现耕地的可持续利用,迫切需要建立一套全面、科学、客观的耕地预警指标体系和预警方法。鉴此,以层次分析法(AHP)为基础确定耕地预警指标体系,主要预警指标有人均耕地面积、耕地面积增长率、灌溉保证率、农业GDP增长率、粮食单产、粮食作物占作物总播种面积比率、农作物总播种面积增长率、城镇化率、非农产业GDP比重、非农建设用地增长率、人口增长率等。利用河南省年度指标数据和系统化方法确定各指标警限,利用曲线趋势外推法和时间序列指数平滑法外推预警年份指标数值,用扩散指数(DI指数)判断总警度,建立一套便于推广、便于横向和纵向相比较的不同区域耕地预警系统,并以河南省新郑市为例进行实证分析。结果表明,新郑市耕地基本处于无警状态,但个别年份存在轻度警情,并提出了实行更为严格的建设用地增量控制、适当控制人口增长率等政策建议。

基于GIS和ANN-CA的广州市黄埔区耕地预警

根据地理模拟和耕地保护相耦合的思想,基于近15 a的土地利用变化数据,以广州市黄埔区为例,从土地利用方式转换的角度出发,进行耕地的空间预警研究.①利用ArcGIS得到土地利用转移矩阵,分析得出建设用地扩张是造成耕地流失的最大因素;②采用GeoSOS集成的ANN-CA模型,以低速扩张的模式预测2020年建设用地空间分布格局;③利用ArcGIS空间分析功能,将建设用地预测图与2009年耕地现状图进行重叠分析,提取耕地预警区域.预警总面积为931.86 hm^2,占2009年耕地总面积的37.88%,耕地与建设用地之间存在尖锐矛盾.因此,相关部门可根据预警区域的地理位置和面积大小,采取补偿措施,以此协调城市发展和耕地保护之间的矛盾.

我国耕地预警研究现状及发展趋势

对我国耕地预警研究的理论探讨、主要研究方法、内容及其实证及工程研究进行了归纳总结,指出我国耕地预警研究的发展趋势:未来将重点深化耕地安全预警模型的应用研究,揭示不同尺度耕地资源安全变化的机制,建立适合研究区域的预警模型,进行耕地资源安全的准确评价与预测等方面研究,探索建立健全各层次耕地资源安全监测体系和运行机制的研究。

耕地预警的指标体系研究

耕地预警的首要问题是如何测度。将"压力-状态-响应"这一模式引入耕地预警的测度体系中,根据耕地预警的4个核心内容:警情、警兆、警源与调控,构建耕地预警的"压力-状态-效应-响应"框架。在该框架下,围绕耕地保护、粮食安全等,从耕地可持续发展方式、土地利用结构、空间布局、潜力等级、限制状况、土地利用规划等层次,分析总结警情、警兆、警源各自的内涵和表现形式,提出耕地预警的测度指标体系,为土地可持续利用发展研究提供参考。

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。

多尺度耕地供需动态平衡预警体系研究

在系统讨论和典型概括耕地供需动态平衡特征和分析耕地供需平衡变化驱动因子的基础上 ,提出了多尺度概念下耕地供需动态平衡体系 ,并以监测变化、发现警情、明确警情、明确警度、寻找警源、明确警源、区内排警、区外排警为主线 ,从预兆量、行动量和结果量不同层面构建了多尺度耕地供需动态平衡预警体系 ,并对多层警示指标 ,特别是对最终结果层的耕地总量失衡、质量失衡、均量失衡。

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。

耕地存量临界警戒和耕地非农占用成本的警度修正方法初探

城市扩张实际上是城乡交错带的耕地因子被城市土地系统不断捕获的过程 ,耕地地价作为城市土地系统对耕地系统感知反应的灵敏度而影响这种捕获力。耕地占用成本偏低、耕地损失造成的社会影响没有纳入市场成本 ,导致耕地比较效益低下 ,是耕地丧失的深层次原因。耕地的社会效益体现为其对粮食安全保障能力的状况 ,从耕地总量动态平衡的角度来看 ,耕地预警系统判定的耕地警度反映了这种保障能力。在耕地非农化过程中 ,据此可对耕地存量进行临界警戒 ,并同时设立警度修正系数 ,对耕地非农占用成本进行实时修正。耕地存量临界警戒和耕地非农占用成本的警度修正均应建立在耕地分等定级工作的基础之上。给出了耕地警度判定系数和警度修正系数的计算方法。

南京市耕地资源供求态势及警情分析

依据南京市居民粮食消费结构及其变化态势 ,分析了南京市居民粮食消费水平 ,并根据构建的南京市人口增长模型 ,预测了 2 0 0 1～ 2 0 10年南京市粮食需求总量。据此 ,通过建立区域耕地供求影响分析数学模型 ,科学预测了南京市社会经济发展的耕地资源需求满足程度 ,并从南京这一特大城市社会经济发展的实践出发 ,在确定南京市粮食自给率的基础上 ,预测了南京市 2 0 0 1～ 2 0 10年的耕地数量警情 ,并提出实现南京耕地资源可持续利用管理的政策建议。

耕地质量变化的临界警戒和评价指标体系研究

依据第二次土壤普查资料、多年土壤监测数据和有关耕地系统状态的统计数据，结合研究区耕地状况的调查分析，建立了长江三角洲地区支持压力－状态－响应模型的耕地质量评价指标体系、耕地预警系统指标体系和预警模型；在耕地非农化过程中，据此可对耕地流失进行临界警戒，并同时设立警度修正系数。

西南丘陵地区城市土地资源安全研究——以重庆市江津市为例

阐述了土地资源安全的内涵及其研究内容,并且结合江津市土地资源安全特点,分析了该市土地资源的生态安全问题、耕地保护问题,提出了保护土地资源的一些措施。