粮食产量空间化中4种误差修正方法的对比与分析

[目的]空间化作为一种常用的地学数据处理方法,必然会存在一定的误差,而对空间化结果进行误差修正,可以降低空间化误差。[方法]文章以2005年粮食产量空间化为例,以各地市不同农田类型(水田、水浇地、旱地)面积数据为自变量,以各地市粮食产量统计数据为因变量,进行多元线性回归分析建模。在具体建模时,令常数项为0,将全国分为7个区,各区分别建立回归方程。然后分别利用4种误差修正方法对空间化初步结果进行修正。选取4种误差评价因子,对修正前后的空间化结果的精度进行对比和分析。[结果](1)均值法不能被用于修正空间化初步结果;(2)比例系数法、权重系数法Ⅰ(不同农田类型同一权重)和权重系数法Ⅱ(不同农田类型不同权重)3种方法都可以被用于修正空间化初步结果;(3)利用权重系数法Ⅰ修正后的空间化结果的精度最高,比例系数法次之,权重系数法Ⅱ最差。[结论]误差修正方法对提高空间化精度具有重要影响。该研究虽以粮食产量空间化为例,但所得结论同样适用于其他社会经济统计数据的空间化研究,对以后统计型数据空间化研究具有一定的参考价值和指导作用。     

塔里木河流域人均粮食时空格局变化及驱动力分析——基于巴音郭勒蒙古自治州县域地力视角

我国经济发展进入"新常态"时期以来,在产业结构调整,经济增长要素驱动转换,供给侧改革等众多压力背景下,资源与环境、人口与粮食安全问题加剧凸显出来。耕地资源减少、耕地产能下降、粮食进口规模增大、农业生产积极性降低等从多个方面向粮食安全施压,并产生一系列社会、经济、生态附属问题。[目的]文章对被誉为"南疆粮仓"的塔里木河流域粮食安全问题进行研究,以期为中国粮食主产区之一的新疆提供"粮食-经济-社会"方面的理论和实践指导。[方法]该文选取塔里木河流域最大地级行政区巴州8县1市为研究对象,依据15年(1999~2014年)人均粮食变化数据构建模型,联合系统聚类,构造人均粮食时空格局分区,并引入地理加权回归模型、耕地地力OLS模型进行空间。[结果]15年间巴州各县人均粮食产量整体上升中存在两次明显波动,其中2007年各县平均降幅38.29%;尉犁县、库尔勒市其人口与粮食缺口矛盾较大,粮食安全风险较大,2007以后巴州边缘县域释放人均粮食产量升高的信号。[结论]自然状况因素、生产管理要素投入是巴州1999~2007年期间人均粮食增加的主要积极因素,而人口状况是人均粮食产量增幅的限制因素;2007~2014年,自然状况因素、生产管理要素投入不再是人均粮食产量增加的主要积极因素;巴州地区高等级耕地地力变化对人均粮食变化影响较大,8等地每增加1%,人均粮食增加176.10kg;中等、一般等级每增加1%,人均粮食减少67~488kg。     

基于GRA&BPNN的广西粮食产量预测研究

[目的]研究粮食产量的影响因素并以其相关性为基础预测粮食产量对实现广西粮食产业的"做强做优"具有重大意义。通常情况下粮食产量与种植技术发展水平、农田耕地面积、土地肥力、气候等诸多因素相关,但是在样本数据不足、数据间关联度不明显的情况下则无法采用回归分析、灰系统等常用预测方法。[方法]文章应用灰色关联分析方法得到水库水量、农田有效灌溉面积、第一产业从业人口、播种面积、除涝面积等5个与广西粮食产量关系最为密切的因子变量,同时取2004~2012年的数据作为学习、训练样本,以2013~2014年的数据为试报样本,并以此建立BP神经网络粮食预测模型。[结果]检验结果表明运用本模型预测粮食产量具有较高的精度和良好的泛化性。[结论]根据模型结果,该文提出提升广西粮食产业发展的可行性建议,即加强水库的管理、引导与粮食产业相关的产业、稳定粮食种植面积、加强洪涝灾害的防御和治理能力、推进农业信息化。     

基于SFA模型的河南省粮食产量时空变化及投入要素影响

[目的]粮食问题影响着一个国家的国民经济发展和人民生产、生活,农业在整个社会生产活动中占有重要地位,河南省是全国农业大省,对河南省粮食产量进行分析具有重要的现实意义。[方法]以2005—2015年河南省各县粮食产量和投入要素为研究对象,将研究数据面板化,利用线性相关、随机前沿生产函数模型、脱钩分析等方法,运用ArcGIS 10.1、Eviews 8.0和SPSS 19.0等软件,对河南省各县粮食产量时空变化、投入要素影响程度和脱钩效应进行分析。[结果]模型运算结果表明文章选用模型效果较好,能够反映粮食产量的时空变化以及其与投入要素之间的关系,且符合河南省粮食产量实际情况。研究结果表明:(1)从时间上来看, 2005—2015年河南省粮食产量总体呈线性上升趋势;(2)从空间上来看,河南省中部、北部、东部和南部粮食产量较高,西部受地势因素影响粮食产量较低;(3)粮食产量与化肥施用折纯量、粮食播种面积、农民经营性收入、农药施用量、农业机械总动力和乡村农业人口呈正相关关系,与农村用电量呈负相关关系;(4)化肥施用折纯量、农村用电量、农药施用量存在脱钩效应,粮食播种面积、农民经营性收入、农业机械总动力不存在脱钩效应。[结论]应保持目前粮食播种面积不变,提高农业机械总动力,突出投入要素的影响,同时对河南省各县进行区域功能定位。     

结合Landsat 8和GF 1数据的冬小麦种植空间分布提取

[目的]为探讨多源中等分辨率数据在冬小麦种植时空分布上的应用。[方法]利用2017年冬小麦关键生育期的Landsat8 OLI(抽穗期)和时间序列的GF-1 WFV(2016—2017生育期)数据,在分析各个行政分区的地表覆盖状况、作物结构和地块破碎度差别的基础上,将行政区划分为3种类型不同的提取单元并建立了适合于各自分区的提取模型:(1)利用关键生育期的OLI数据,采用监督分类—神经网络方法提取结构单一、地块齐整的怀远县种植区;(2)基于WFV数据构建五河县及城区种植区的冬小麦全生育期NDVI时间序列曲线,根据NDVI的时间特征构建冬小麦提取的决策树分类模型提取结构较复杂、混合像元明显的五河县及城区种植区;(3)在对关键生育期OLI-NDVI数据合理分割的基础上,采用最大似然的面向对象分类法获取种植密集、地块破碎的固镇县种植区。[结果]提取结果采用混淆矩阵和当年度统计数据相结合的方法进行精度评价,结果表明:(1)怀远县提取出的冬小麦提取总体精度为97.91%,五河县及城区提取出的精度为97.62%,固镇县的精度为97.42%;(2)全区域冬小麦提取的总体精度为86.82%,Kappa系数为0.84。与当年度统计数据对比的结果表明:2017年蚌埠市的准确提取面积精度可达97.91%,提取面积数据小于蚌埠市统计年鉴提供的统计数据,与调查的实际种植地块基本一致。[结论]采用不同方法提取不同空间分布特征的冬小麦种植面积具有较好的精度,该方法可以为市域冬小麦面积提取提供技术参考。     

中国粮食生产与消费的区域格局演变

[目的]当前中国各地区资源禀赋、社会经济、政策等因素存在较大差异,粮食供求区域性和品种性矛盾将成为未来一个时期内中国粮食必须面临的现实情况,必须进一步了解中国粮食生产和粮食消费的格局演变状态,探索在新形势下保障国家粮食安全的新思路。[方法]以省级行政区为单位,选择不同样本数据(省级粮食产量、消费量),通过空间经济学重心模型对2000~2014年全国稻谷、玉米和小麦的生产和消费的重心进行测算,同时运用地理信息系统(GIS)对3种作物的生产和消费重心运行轨迹进行描绘并对其生产重心和消费重心的耦合性进行测算。[结果]粮食生产和粮食消费的空间匹配性在不断下降,空间布局和粮食利益矛盾进一步加深,区域利益矛盾激化,给新时期粮食储备、粮食调配、粮食多样化供给等方面带来挑战。[结论]需要各区域主体明确责任,完善粮食流通体系,实现省际合作,建立区域粮食利益协调机制,实现区域粮食的合理配置,有效保障粮食安全。     

我国粮食八年增产的性质与前景

新世纪以来,我国粮食产量出现短暂的滑坡,但从2004年以来粮食产量连续八年增产,单产和总产连创历史新高,连续5年稳定在5000亿公斤以上,2011年粮食总产迈上7000亿公斤新台阶,为"十二五"农业农村经济发展开了一个好头。在粮食实现"八连增"的时候,更要居安思危,冷静思考,深刻认识粮食八年增产的性质,把握粮食发展中的深层次矛盾与问题,谋划实现粮食持续稳定增产的长效机制。     

中国粮食产能变化与耕地保护策略研究*——基于作物区试产量视角

[目的]通过分析粮食作物新品种的区试产量变化和耕地面积变化,研究保证国家粮食安全的策略。[方法]文章以105个农业生态小区为研究单元,以粮食作物审定品种的区域试验产量为基础,量化对比分析2004年和2016年各农业生态小区的粮食单产,核算2004年和2016年全国耕地粮食总生产能力。[结果](1)相比2004年,2016年全国粮食作物单产能力平均提高4. 96%。(2) 2004年和2016年全国平均耕地粮食单产能力实现率分别为49. 18%和52. 31%。(3) 2004年和2016年的全国耕地粮食总生产能力为10. 70亿t和9. 59亿t,呈下降趋势。(4) 2004—2016年,耕地面积变化对粮食生产能力的影响大于粮食单产能力变化。[结论]依靠农业科技进步提高了粮食单产,但粮食单产提升不足以弥补耕地面积减少对粮食总产的影响。因此,为了保障国家粮食安全,不能单纯依靠单产提升,必须同步推进藏粮于技和藏粮于地战略。     

群众欢迎这样的“砣子”政策——洪湖县试行粮食产购合同制的情况

湖北省洪湖县1979年在全县范围内试行粮食产购合同制,即在年初把粮食产量和统购任务(包括定购任务和当年超购任务)定到基本核算单位,实行“一年早知道”的作法,对于安定人心,调动干部、群众的积极性,发展农业生产起了很大的推动作用。去年全县农业生产获得全面丰收。粮食总产比     

农业生产性服务促进粮食绿色生产的效应及作用机制研究

[目的]探究农业生产性服务对粮食绿色生产的促进效应及其作用机制。[方法]文章采用2001—2020年中国31个省（市、自治区，不含港澳台）的面板数据，基于“双碳视角”以粮食产量和粮食生产中碳汇总量作为期望产出指标，以碳排放量为非期望产出指标，采用全局要素生产率指数（GML）和超效率数据包络模型（SBM）测度了各省份粮食绿色全要素生产率（GTFP），并采用面板回归模型检验农业生产性服务对粮食绿色生产的促进效应及作用路径。[结果]（1）全国总体粮食GTFP年均值为1.013 1，说明中国粮食的绿色全要素生产率存在一定程度的改善。大多数地区的粮食绿色全要素生产率呈逐年增长，GTFP改进的地区占比达70.97%。省域之间的粮食GTFP波动情况存在一定程度差异，粮食主销区的绿色生产水平要明显低于粮食主产区和产销平衡区。（2）农业生产性服务对粮食绿色生产具有显著促进作用。就不同粮食产销区而言，农业生产性服务对粮食产销平衡区的促进作用最大，其次是主产区，对主销区的作用效果并不显著。（3）就作用机制而言，农业生产性服务通过规模经营、专业分工及技术进步促进粮食的绿色生产。[结论]应大力支持农业生产性服务...     

基于Logistic模型的东北地区粮食生产能力影响因素研究——以宾县为例

[目的]粮食生产能力关系到粮食供给和国家粮食安全,如何提高粮食生产能力是我国亟待解决的问题。文章以宾县为例,通过一定的方法探索粮食生产能力的影响机制,最终提出提高粮食生产能力的合理建议。[方法]利用农户调查数据,借助Logistic模型探讨自然因素和社会经济因素对粮食生产能力的影响特点。[结果](1)品种技术推广、作物收益对粮食生产能力的影响效应在1%水平上达到显著;(2)生育期变化、土地质量、旱灾、耕作方式对粮食生产能力的影响效应在5%水平上达到显著;(3)温度、降水、冷害及农业生产资料投入对粮食生产能力的影响效应在10%水平上达到显著;(4)温度与降水是否集中在生育期内、出售情况、农业引导政策对粮食生产能力的影响不显著。[结论]针对研究结果,该文提出,可从预防低温冷害、健全水利设施、完善耕地保护制度及加强农业基础设施建设等方面提高粮食生产能力。     

影响我国气候旱区粮食生产能力的灰色关联分析

文章根据投入产出分析的相关理论,结合其他学者的研究成果,确定了影响气候旱区粮食生产能力的主要因素。包括粮食作物播种面积、粮食作物种植结构、粮食单位面积产量、有效灌溉面积、农业从业人数、农用化肥施用折纯量、农业机械总动力及受灾面积、财政对粮食直接补贴资金额、年均降水量等。通过选取2000~2013年统计数据,运用灰色关联分析法,对这些因素与气候旱区粮食总产量进行相关性分析,表明财政对粮食直接补贴资金额、农用化肥施用折纯量、粮食单位面积产量、玉米播种面积占粮食作物播种面积比例及受灾面积与粮食产量高度相关,对提升粮食生产能力的影响较大;小麦播种面积占粮食作物播种面积比例、农业机械总动力、有效灌溉面积、农业从业人数、粮食作物播种面积、年均降水量都与粮食产量中度相关,对提升粮食生产能力的影响较小。因此应继续推行政府对粮食直接补贴政策、增加政府对粮食直补资金,同时,增加物质投入、提高农业科技水平、改善农业灌溉条件、调整粮食种植结构、提高粮食单位面积产量、减少受灾面积来提升粮食生产能力,增加粮食产量。     

农业资源利用与粮食综合生产能力的灰色关联分析——以河北省为例

文章首先对河北省农业资源利用现状进行了分析(主要包括自然资源、经济资源和社会资源),其次对河北省粮食综合生产能力进行了现状分析,在此基础上确定了影响河北省粮食综合生产能力的3类因素10个指标,同时选取2004~2014年上述10个指标的统计数据,运用灰色关联分析法进行分析得出的结论是:农业机械总动力、农用塑料薄膜使用量、农药使用量与粮食总产量高度相关,对提升粮食综合生产能力影响大;其它影响因素按照关联度由大到小排列为:农用化肥施用折纯量、农业从业人员、农村用电量、人均耕地面积、粮食播种面积、农林牧渔业总产值、水土流失治理面积它们都与粮食产量中度相关,对提升粮食综合生产能力影响较大。最后提出充分利用农业经济资源是促进粮食稳产增产的首要途径、充分利用社会资源是促进粮食稳产高产的重要途径、保护耕地资源是基础等对策。     

陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合关系研究

[目的]研究陕西省耕地利用隐形变化与产量的耦合关系,以此优化粮食生产系统的指导方式,提高陕西省粮食产量,协调陕西省耕地利用转型与粮食产量的耦合关系。[方法]文章运用变异系数法,以粮食生产的"投入指标"为评价依据,耕地利用强度由地均化肥施用量、有效灌溉比、复种指数及地均农业机械动力表征等4个指标构成,以及利用2005~2015年陕西省粮食产量,分析其耕地利用转型和粮食产量耦合关系时空演变。[结果]2005~2015年间陕西省各地市耕地利用强度数值上逐年增大,但空间布局变化较分散;从粮食产量方面来看,陕西省各地市粮食产量整体有所增长,空间分异特征较为明显;耕地利用转型与粮食产量高耦合值区增加,低耦合区值逐渐减少;从空间上看,陕西省中部地区耕地利用转型与粮食产量耦合度越来越高。[结论]陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合度在2005~2015年间呈现耦合度逐渐增加的态势,耕地利用转型对粮食安全具有有利影响。     

京津冀粮食安全与农业用水安全耦合协调研究

[目的]粮食安全与农业用水安全协调发展是实现农业可持续发展的前提与保障。[方法]文章通过构建粮食安全与农业用水安全评价指标体系,基于耦合协调模型、空间自相关、GWR模型,分析1985—2018年京津冀粮食安全与农业用水安全耦合协调度时空格局及驱动力。[结果]（1）粮食安全与农业用水安全评价指数及二者综合评价指数均呈波动上升趋势;（2）时间上,两者始终处于高耦合水平,耦合协调度呈波动上升趋势,协调程度整体较低,没有达到高度协调;空间上,各县域基本都为高耦合水平,耦合协调度冀中南功能拓展区高、冀西北生态涵养区低,整体处于濒临失调和基本协调之间;（3）耦合协调度空间集聚特征显著,中南部高―高集聚,西北部低―低集聚;（4）耦合协调度驱动力中,农业人口占比、高程和坡度主要为负向作用,农业产值占比、人均耕地面积、粮食单产、有效灌溉率及节水灌溉率主要起正向作用;高程、坡度、农业人口占比及粮食单产的影响较小,人均耕地面积、有效灌溉率、节水灌溉率及农业产值占比的影响程度大,其中人均耕地面积影响更显著。[结论]该文表明京津冀粮食安全与农业用水安全耦合协调关系有待进一步提升,各功能区内耦合协调关系发展差距较...     

吉林省耕地利用碳排放测度及其与粮食生产脱钩分析

[目的]通过分析吉林省县域耕地利用碳排放时空变化、碳排放结构、碳排放空间分布、脱钩效应以及碳排放驱动因素,以期从耕地低碳利用角度,为吉林省农业高质量发展和制定减排政策提供科学参考。[方法]文章运用系数法,计算2000—2020年吉林省47个县域单元的耕地利用碳排放量;采用Tapio脱钩模型,分析耕地利用碳排放与粮食产量之间的脱钩特征;利用空间回归模型,分析耕地利用碳排放的驱动因素。[结果]（1）吉林省县域耕地利用碳排放时空变化特征：2000—2016年吉林省耕地利用碳排放量增长,2016—2020年开始缓慢下降;碳排放结构方面,碳排放量从大到小分别是化肥、翻耕、灌溉、农用柴油、农膜和农药;碳排放空间分布呈现西高东低的格局。（2）耕地利用碳排放与粮食生产脱钩特征：呈现强脱钩和弱脱钩特征的县域数量增多,呈现强负脱钩和扩张性负脱钩特征的县域数量减少;吉林省东部地区的县域脱钩特征逐渐优于西部地区,吉林省整体县域的脱钩特征朝着理想状态发展。（3）耕地利用碳排放量驱动因素分析结果表明：人均农业GDP、农村用电量、农业机械化程度和化肥施用强度因素对耕地利用碳排放量为正向驱动,城镇化率对耕地利用碳排放...     

闽东粮食产量气象风险评估与分析

加强粮食气象灾害风险的分析和评估工作,对农业种植结构调整、防灾减灾和可持续发展具有重要意义。文章采用1949~2013年闽东9县市区粮食产量资料,应用线性拟合方法计算出粮食气象产量增长率时间序列作为分析对象,通过经验正交分解(EOF)、线性倾向估计、概率分布函数拟合及检验、聚类分析等气候统计学方法,分析闽东粮食气象产量增长率空间与时间变化特点,减产率等级分布特征及风险区划。结果表明,闽东山区粮食增长率总体要高过沿海县市,增产趋势更明显些。粮食增长率的空间特征值与年平均气温、日照时数为显著负相关,山区与沿海的气候差异与粮食增长率密切相关。9县市粮食增长率具有斜"L"型年际变化特征,可分为下降、上升、缓降、持平等4个阶段。聚类分析表明闽东粮食具有显著增产、一般增产、一般减产和显著减产等4类年型,增产与减产年份发生概率分别为54.3%、45.7%。沿海县市轻、中度减产发生概率要大于山区县,而重度减产发生概率则相反,山区县减产风险普遍高于沿海县市区。闽东总体增产年份比减产年份略多,但减产年份发生概率也较大,农业气象灾害造成减产危害不可忽视,因此加强粮食生产的农业气象防灾减灾工作十分重要。     

陕西省粮食产量预测及其影响因素的灰色关联分析

根据1988—2007年粮食生产相关指标的统计数据，借助灰色关联理论对影响陕西省粮食生产的粮食单位面积产量，农业劳动力，机械总动力，化肥施用量，受灾面积，粮食播种面积，农田有效灌溉面积，农村用电量等8项指标进行了灰色关联度的定量分析，总结出不同时间段主要影响因素，并根据关联度的大小排序，，结合该省实际情况，提出了针对性，可行性的建议；将灰色关联分析结果中关联度比较高的指标作为神将网络的输入层单元，借助基于动量法的BP神经网络的MOBP模型预测出未来2015年和2020年的粮食产量，经检验该模型的平均相对误差达到2．5％，为陕西省可持续发展战略的制定和规划提供可靠的数据和参考价值。