基于GIS和模糊集理论农用地适宜性评价方法研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:swb39274355
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土地作为人类赖以生存的基础,如何科学地、可持续地开发利用土地,越来越成为人们关注的焦点,特别是农用地的保护和有效地合理的开发。这对我们这样一个人口大国,粮食的安全问题尤为重要。通过对农用地进行适宜性评价,可以很好的了解土地利用现状和存在的问题,为土地科学利用提供决策依据。   GIS技术作为一门新兴的科学技术,正广泛应用于各行各业,取得了巨大科技效果。本文以GIS技术为基础,通过对比研究土地适宜性评价方法,运用模糊集理论,对惠东县农用地进行适宜性评价,得出惠东县农用地自然适宜级分布图、社会经济适宜级分布图、区位适宜级分布图和农用地综合适宜级分布图,对惠东县土地规划和农田保护提出科学参考。   模糊集(Fuzzy Set)理论是美国著名控制论专家L.A.Zadeh教授于1965年建立,是通过隶属函数来判断元素对于某集合的隶属度(Membership Grade),一定程度上解决了在社会经济活动和科学技术研究中对于模糊性问题难以判断或凭经验判断的情况。土地特别是农用地其质量的状况,受土壤、地质、水文、地貌、环境、农业生产、区位条件等众多因素的影响,且对某一因素很难给出明确的优劣评价。经过研究,运用模糊集理论针对农用地特性通过构造模糊隶属函数和隶属权重子集,选择符合评价系统特性和评价目的的综合评价模型,经过模糊线性变换(Fuzzy Linear Transform),求出综合模糊评价集,由最大隶属度原则得出评价结果,有效降低了评价过程的人为因素对评价结果的影响。   论文围绕如何构建农用地适宜性评价方法,开展了系统的探索研究和讨论,提出了基于GIS和模糊集理论农用地适宜性评价方法,并以广东省惠东县农用地进行了实证研究。   首先,论文对模糊集理论进行了初步的研究,概述了模糊集相关理论体系,并针对模糊集在综合评价特别是在土地适宜性评价方面的应用方法和理论特征进行系统综述,对模糊集理论的发展进行了探索。   其次,围绕农用地适宜性评价方法的构建这个中心,通过对比分析,对土地适宜性评价方法进行了系统研究。研究以土地适宜性评价的步骤为主线,分三部分进行了对比研究,总结了主成分分析法(Principal Component Analysis)、灰色关联分析(Grey CorrelationAnalysis)、逐步回归分析(Stepwise Regression Analysis)、特尔菲法(Delphi Method)、层次分析法(Analytic Hierarchy Process)、系统聚类法(Hierarchical Clustering Method)和模糊综合评判(Fuzzy Comprehensive Evaluation)在各个环节的应用特征及存在的优势和缺点,提出了进行更精细更科学稳定的土地适宜性评价,应在四个方面进行评价方法改进的意见。   第三,在对模糊集理论体系研究和土地适宜性评价方法分析的基础上,结合GIS系统特点和农用地具体的特征,构建了农用地适宜性评价模型。   第四,论文依托广东省惠东县分等定级项目,通过资料收集整理和查阅相关评价体系的国家标准,选择了农用地适宜性评价相关的基础数据,对农用地适宜性评价模型方法进行了具体实例研究,形成了惠东县农用地各类因素适宜级和综合适宜性级分布图,并统计了各适宜级农用地面积情况。   在实例研究中,结合农用地特征,将农用地质量因素分为三大类,即自然因素、社会经济因素和区位因素,构造拟合了隶属度函数。对于社会经济因素,研究侧重农业生产经营水平,提出了农业综合生产指数的概念,以农业综合生产指数反映社会经济因素对农用地适宜性的影响;在区位因素方面,充分发挥MAPGIS的功能和特性,运用MAPGIS系统平台,采用Visual C++进行了系统二次开发,利用开发的工具对空间数据(点、线、面)进行运算,得出评价单元到道路的最小距离和评价单元到中心城镇的距离,并以此来反映区位因素对农用地的影响。通过模糊综合评价,有效降低了以往在评价过程中人为因素对评价结果的影响。   最后,结合前面理论研究和后面的实例论证,指出研究成果的应用方向和改进意见。   论文所取得主要成果和创新之处表现如下:   (1)对比分析研究了土地适宜性评价方法,提出了更精细更科学稳定的土地适宜性评价改进方法模型,利用GIS技术,运用主成分分析法、逐步回归分析或灰色关联分析法从众多评价因子中选出对土地某种用途适宜性的主要影响因子,根据确定的评价因子和各因子的权重,用运模糊综合评判确定出该区土地对某一用途的适宜程度。   (2)着重研究了模糊集理论和农业区位理论在农用地适宜性评价中的运用,提出了对多因素综合模糊评价模式,减少了适宜性评价过程中人为因素的影响。   (3)论文在研究农业生产以及农业产出等社会经济因素方面,综合运用土地利用系数和经济系数以及光温生产潜力、农作物产量比系数、农业耕作制度,综合计算农业生产指数,一定程度上解决社会经济因素对农用地影响的不确定性和模糊性。   (4)运用农业区位理论,通过计算空间点线面目标间的距离,并运用这些距离分线分点,通过模型经过模糊运算得出区位因素对评价单元的影响度,并进行了GIS二次开发的实现。   基于GIS和模糊集理论的农用地适宜性评价方法的采用,可以综合考虑对农用地影响各类因素,并很好的加以融合,使得对农用地适宜性评价结果的科学性和稳定性有了很大提高,对农用地适宜性评价方法拓展和理论研究具有一定价值。可以推断,通过对模糊集理论的深入研究和对GIS技术的深入挖掘,将大大提高农用地适宜性评价的精细化、客观化和科学化。
其他文献
电液负载模拟器是一种地面半实物仿真设备,用来在实验室条件下模拟飞行器舵机飞行过程中受到各种空气动力力矩载荷谱,以检验和考核舵机系统在实际负载条件下的动态频响、控制
本文针对塔里木盆地下古生界缺少合适古温标这一难题,对岩石激光拉曼光谱特征作为古温标的潜力进行探索。对钻井岩芯样品的激光拉曼光谱分析表明,不同岩性拉曼光谱特征具有一
目前抄表方式以有线方式为主,诸如电力线载波、电话线、RS485或者是上述几种有线方式的混合。随着城市和智能小区的发展,有线系统先天存在着布线,施工周期长、工程安装成本及维
当今人类社会正面临着人口急剧膨胀,资源严重短缺和环境日益恶化的严峻挑战。地质灾害作为自然灾害的一个重要类型,它们分布广泛、发生频繁,在历史上带给了人类无尽的伤痛,在将来
频率是反映物质特性的最基本的物理属性之一。对于地层介质,因其沉积层序结构不同,厚度、密度、骨架成分、孔隙度、渗透率及其所含流体的性质亦不同,此必造成地震波反射频率有所
随着经济的迅猛发展,结构件尺寸趋于大型化和标准化,因此我国的建筑业对大型结构件提出了越来越高的要求。目前的结构试验机都是应用标准件或小尺寸模型的试验结果来推定大型
期刊
自从庄子与惠子在濠梁上斗过嘴之后,中国的文人常常一看见鱼就不淡定.柳宗元《小石潭记》写鱼儿“恬然不动,傲尔远逝,往来翕忽,似与游者相乐”,实则反衬自己的处境凄苦;欧阳
期刊
乌鲁木齐石化化肥厂二合成转化炉H-l是二化肥生产装置的关键核心设备之一,混合原料气预热盘管(以下简称预热盘管)又是其必不可少的重要组成部分,担负混合原料气的预热和转化炉
期刊