基于灰色关联分析和遥感信息模型的新疆典型农区非耕地系数研究

非耕地系数反映了人类活动对耕地的影响状况。以2008年QuickBird数据为主要数据源,以伊宁县农耕区为研究区,采用灰色关联分析法研究与非耕地系数有关的因素,并利用相似性准则、量纲分析及多元回归方法建立遥感信息模型,构建单位面积内非耕地数量与其相关因素之间的数学关系。研究结果表明,在地形、土壤类型一定时,影响非耕地系数的主要因素有农区土地利用的斑块破碎度、水网密度、土地的垦殖指数等。遥感信息模型表明斑块破碎度、水网密度、人均生产率、农业人口密度与单位面积内非耕地数量呈正比,且它们对单位面积内非耕地数量的影响由强到弱依次是水网密度、农业人口密度、土地利用的斑块破碎度。耕地生产率、人均耕地与单位面积内非耕地数量呈反比。该模型反映人类活动对农区耕地的干扰状况,对土地利用和整理具有一定的指导意义。     

新疆非耕地系数相似性类型区划分

非耕地系数反映了田间耕地与非耕地的分布情况,它的意义在于有助于获得较为准确的耕地面积。以影响非耕地系数的因素为指标对农区进行类型区划分是利用非耕地系数获取准确耕地面积的前提。首先以干旱区典型绿洲为研究区采用灰色关联方法探讨影响非耕地系数的主要因素,使用层次分析法综合影响非耕地系数的主要因素,并采用累计平方根法研究各个类型区分界点的确定。研究结果表明：影响非耕地系数的主要因素有土地利用的斑块破碎度、水网密度、农业人口密度、人均农业生产值等。将它们作为类型区划分的指标,并采用最优分层理论将类型区数目确定为8。利用累计平方根法确定各类型区的分界点,该方法使得分区结果较优,各类型区内的方差较小。该类型区划分结果反映了人们对土地利用的强度和各类型区的非耕地系数逐渐增加的趋势。     

基于遥感的中国陕北地区近20年耕地变化及其对农田生产力影响的定量评估

本文以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,对比其前后两个10年的耕地资源空间分布格局,并进一步分析耕地变化对农田生产力的影响。论文基于中高分辨率卫星遥感数据,经人机交互目视解译并结合实地验证,生成陕北地区1990、2000和2010年耕地现状以及前后两个10年耕地变化时空监测数据集。进而运用光能利用率遥感模型,结合中分辨率、长时间序列卫星遥感数据估算陕北地区农田净初级生产力,分析耕地变化对农田生产力的影响。结果表明,陕北地区耕地面积及其生产力在研究期前10年小幅增长,后10年明显减少。耕地增加的主要原因是为满足当地人口的粮食需求以及弥补城市建设对耕地的占用,大面积草地和未利用地被开垦。耕地减少的最主要原因是生态退耕,城市化也是耕地减少的原因之一。总体而言,20年来陕北地区耕地资源总面积净减少42.56%;受耕地面积变化的影响,同期农田净初级生产力下降了41.90%。研究对于评估陕北地区耕地安全和粮食安全,指导区域土地利用科学规划具有重要意义。     

基于遥感的中国陕北地区近20年耕地变化及其对农田生产力影响的定量评估（英文）

本文以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,对比其前后两个10年的耕地资源空间分布格局,并进一步分析耕地变化对农田生产力的影响。论文基于中高分辨率卫星遥感数据,经人机交互目视解译并结合实地验证,生成陕北地区1990、2000和2010年耕地现状以及前后两个10年耕地变化时空监测数据集。进而运用光能利用率遥感模型,结合中分辨率、长时间序列卫星遥感数据估算陕北地区农田净初级生产力,分析耕地变化对农田生产力的影响。结果表明,陕北地区耕地面积及其生产力在研究期前10年小幅增长,后10年明显减少。耕地增加的主要原因是为满足当地人口的粮食需求以及弥补城市建设对耕地的占用,大面积草地和未利用地被开垦。耕地减少的最主要原因是生态退耕,城市化也是耕地减少的原因之一。总体而言,20年来陕北地区耕地资源总面积净减少42.56%;受耕地面积变化的影响,同期农田净初级生产力下降了41.90%。研究对于评估陕北地区耕地安全和粮食安全,指导区域土地利用科学规划具有重要意义。     

绿洲土地整合是增加耕地和保护生态的重要措施——以新疆玛纳斯河流域为例

保护耕地资源,“坚决守住1.2×10⁸ hm²(18亿亩)耕地红线”,是中国政府的一项基本国策。以新疆为代表的干旱区绿洲农业,近年来耕地面积增长很快,从1995-2008年均每年增加15.4×10⁸ hm²,这对抑制全国耕地面积下滑和促进新疆农业发展起了重要作用,但同时也对生态环境带来严重影响。如何在保护生态的前提下使耕地面积稳中有增,通过在玛纳斯河流域利用遥感图像解释和实际调查,提出通过绿洲内部土地综合整治,改变现土地利用中的“破碎化”程度,提高净耕地利用系数的思路;在不开荒不增加引水量情况下,耕地面积一般可增加8%~10%,而在一些土地利用规划差和管理粗放地区可增加到15%。通过土地整合使土地化零为整,还为节水灌溉、发展现代农业、实行农业规模化、集约化经营及农民致富创造了条件。     

新疆典型区耕地资源卫星遥感调查分析

本文根据土地对农业生产的适宜程度,考虑到卫星遥感与地理信息系统相结合技术在耕地资源调查中的实际可操作性,划分耕地资源类型＾〔１￣３〕,并运用卫星遥感分析方法,对新疆典型地区耕地资源进行调查研究,搞清新疆典型地区耕地资源类型特征、分布规律,进而探索该区耕地资源区域开发与中低产田分区治理的方法理论与措施。     

中国耕地面积变化信息系统设计

合理地利用耕地资源是未来社会经济可持续发展的重大问题。耕地面积变化的管理是为实现土地资源、社会经济可持续发展的重要举措。中国耕地面积变化信息系统是在地理信息系统的支持下,以耕地面积变化数据、基础地理数据和遥感数据为地理实体对象,集知识、分析、决策和服务为一体的系统。该系统从应用角度为空间数据管理提供了一种可行的解决方案。以中国耕地面积变化信息系统的建设为例,对系统的总体结构、功能、数据库和系统集成等方面进行了探讨。     

利用SAR影像时间序列的耕地提取研究

卫星遥感是耕地资源调查的一种重要技术手段,利用遥感时间序列数据进行耕地提取具有很强的实践意义。光学遥感成像过程易受光照和大气条件影响,在云雨多发地区所能获取的可用数据十分有限;合成孔径雷达(SAR)能够全天时、全天气进行对地观测,但受斑点噪声影响,少见利用其构建时间序列进行信息提取的研究。本文研究了SAR影像时间序列在耕地提取中的适用性,利用江苏省徐州市2009年12月-2010年12月共11景ENVISAT ASAR 影像构建时间序列,目视选取30个5像元×5像元大小的耕地样区,分别统计样区内(相邻位置)与样区间(不同位置)耕地时域后向散射特征的一致性(变异系数);然后利用欧氏距离法、相关系数法以及动态时间弯曲法(DTW)进行研究区的耕地提取。结果显示：相邻位置耕地像元后向散射特性较为一致,平均变异系数为9.96%;不同位置耕地像元后向散射特性一致性也较好,平均变异系数为15.27%。在所选的3种方法中,相关系数法耕地提取精度最高,正确率与完整率分别为86.25%与80.70%;欧氏距离法精度次之,正确率与完整率分别为76.40%与71.93%;DTW效果较差,正确率和完整率分别为62.15%和77.78%。SAR影像时间序列作为一种新的数据组织形式,可用于耕地的有效提取。     

清代耕地数据恢复重建方法与实证研究

本文尝试构建一套适用于清代耕地数据的修正校验体系,以清代官方册载田亩数据为基础,采用人口基数和垦殖趋势进行检验和订正,通过替换、引用、衔接对比等方法进行数据修正,重建清代耕地数据,以期为后续相关研究提供参考.在建立理论分析框架的基础上,本文以历史资料相对丰富的山东省为例,对清代山东省的耕地数据进行修正与校验,结果表明：① 清代山东省的册载田亩数据不实情况普遍,经要素法修正的数据虽然通过了人口检验,但未能通过垦殖趋势校验,有必要进行进一步的订正和校准;② 在修正和校验过程中应综合考虑不同省份间垦殖政策、种植制度、自然条件等的差异,从修正系数到校验重点进行因时因地调整;③ 清前期山东省耕地增长主要受限于劳动力供给,耕地面积接近于劳动力供给线,随着人口的增长,耕地面积逐渐趋向于温饱线.同治以后,耕地面积开始低于温饱线,需要依靠粮食输入才能满足人口需求,山东省由粮食输出省变为粮食输入省.     

基于投影寻踪法的长株潭城市群地区耕地集约利用评价

为克服现有耕地集约利用评价中存在权重设置主观性强、高维数据不易处理等不足,在构建耕地集约利用评价指标体系的基础上,以长株潭城市群地区1996-2009 年各年度和2009年各县（县级市、市辖区）为数据样本,采用基于遗传算法的投影寻踪模型对长株潭城市群地区耕地集约利用时序变化和空间分异进行定量综合评价。结果表明：①复种指数、单位耕地面积化肥施用量、单位耕地面积农业机械总动力、单位耕地面积种植业产值已成为长株潭城市群地区耕地集约利用的主要影响因素;②1996-2009 年,长株潭城市群地区耕地集约利用程度以2002 年为分界点呈现出“平稳—快速增长”的阶段性发展态势;③2009 年,长株潭城市群地区耕地集约利用程度表现为由近郊区向中郊区、再向远郊区梯度式降低的空间分异特征;④与常规评价方法相比,投影寻踪法客观可靠,信息表征丰富,结果合理,在耕地集约利用评价方面具有有效性