基于GIS的区域耕地地力评价指标体系建立 ——以荆州市为例

论文摘要

土地是人类赖以生存的物质基础,是国民经济和社会发展的宝贵资源和重要生产要素,土地资源属于典型的多功能性自然资源,随着人口的增长和社会经济的发展,受到来自各方面需求的压力不断增大。在经济高速增长的中国,土地资源,尤其是耕地资源,在这种需求的压力下经历着前所未有的利用方式和质量的变化。因此,耕地资源是我国国民经济基础的基础,保证耕地资源安全是实现我国国民经济健康发展的前提和保障。2002年农业部启动“耕地地力调查和质量评价”项目试点以来,经过几年的研究探索和实践,逐步形成了耕地地力评价技术体系。2005年国家启动全国性的县域测土配方施肥行动以后,农业部农技中心在此基础上又制定了《测土配方施肥技术规范》。至今,我国耕地评价研究在理论、方法和应用的广度和深度上都取得了前所未有的发展。然而,随着项目县市陆续完成各自的县域耕地地力评价,采用什么技术方法汇总县市域耕地地力评价成果,为更高层次的耕地质量管理与农业发展决策提供服务,已经成为目前耕地地力评价工作面临的问题。由于更高级别管理层,如地级市或省级或国家政府部门所辖地域的社会经济、农业生产、耕地立地环境的复杂性,汇总仍然存在诸多亟待解决的难题,其中耕地地力评价指标体系的建立及其科学性仍然是汇总工作的关键。以往耕地地力评价工作,全国都是以县级的县市区为基本单位,每一个县市区在评价过程中都要制定适合自己的评价指标体系,以便为当地的耕地管理与测土配方施肥服务。由于各地评价指标体系立足于当地耕地资源的特色并服务于本地农业生产,因此指标体系中对于影响耕地地力的相同指标具有不同的看法和侧重点,必然会出现同一地形、气候区域的两个县市出现不同的指标选项,或相同的指标选项权重不同,甚至完全相同。本研究室上一届硕士研究生高英曾对湖北省区域耕地地力评价指标进行过初步归纳。根据地形特征,初步把湖北省划分为江汉平原、鄂东沿江平原、鄂西北山地、鄂西南山地、鄂北岗地、鄂中丘陵岗地6个类型区。综合运用各县市实际应用的指标系统和土壤学理论。在分析指标体系结构和影响因素的原因基础上,尝试建立了不同地形区(平原湖区、山地区、岗地丘陵区)三类耕地地力评价指标体系,但是没有针对具体类型区进行评价。本文在此基础上,运用地处江汉平原的荆州市为例,利用荆州市下属8个县市区的耕地评价研究数据,根据耕地地力评价基本原理,运用模糊数学、层次分析法、特尔菲法和系统聚类法等数学方法和模型,结合地理信息系统技术、土壤学知识尝试建立适合江汉平原地区的评价指标体系,探索湖北省江汉平原区域统一的评价指标。利用传统经验,综合荆州市全区地貌、母质、气候和土地养分等多项指标,同时结合数学分析,初步建立一套确定区域耕地评价指标的方法。研究建立了荆州市耕地地力评价指标体系,选取了有机质、有效磷、速效钾、有效锌、质地、pH、剖面构型、地貌类型、成土母质、灌溉保证率和排涝能力11项指标。在研究中结合实际情况,探索出定量指标和定性指标的确定方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 耕地地力评价研究进展
• 1.2.1 耕地地力评价概述
• 1.2.2 国外耕地地力评价
• 1.2.3 国内耕地地力评价
• 1.2.4 GIS在耕地地力评价中的作用
• 2 耕地地力评价原理与方法
• 2.1 耕地地力评价原理
• 2.2 耕地地力评价方法
• 2.3 评价原则依据
• 2.4 研究的主要内容与技术路线
• 3. 湖北省区域分区
• 3.1 湖北省概况
• 3.1.1 湖北省自然地理概况
• 3.1.2 湖北省地形分区
• 3.2 荆州市概况
• 3.2.1 荆州市自然地理概况
• 3.2.2 自然资源现状
• 3.3 荆州市耕地地力评价数据来源
• 3.3.1 确定评价单元和采样点
• 3.3.2 系统数据库处理
• 4 荆州市评价指标体系筛选与建立
• 4.1 县域评价指标体系分析
• 4.1.1 评价因子集
• 4.1.2 参评指标选择
• 4.2 江汉平原（荆州市）评价指标体系研究
• 4.2.1 六县市区评价指标汇总
• 4.2.2 荆州市评价指标及评分值
• 4.3 指标体系的归一化处理问题
• 4.3.1 定性指标的归一化处理
• 4.3.2 定量化指标的隶属函数
• 4.4 评价模型与评价体系
• 4.5 基于GIS的地力评价系统应用
• 4.5.1 层次分析报告
• 4.5.2 系统主要界面
• 4.5.3 荆州市耕地地力评价成果级
• 5. 主要结论及存在的问题
• 5.1 结论
• 5.2 不足之处及展望
• 参考文献
• 致谢