基于冠层光谱和BP神经网络的水稻叶片氮素浓度估算模型

[目的]快速、准确地诊断水稻叶片氮素营养状况,为水稻氮肥精准管理提供依据。[方法]以江西省农科院8种不同施肥处理的晚稻为研究对象,于主要生育期同步测定了水稻冠层光谱反射率及叶片全氮浓度(Leaf Nitrogen Concentration,LNC),系统分析了原始光谱反射率、一阶微分光谱、"三边"参数以及由350～1 350nm两两波段组合的差值(SD (Rλ1,Rλ2))、比值(SR (Rλ1,Rλ2))及归一化(ND(Rλ1,Rλ2))光谱指数与水稻LNC的相关关系,筛选出敏感参数,并以之为自变量构建了水稻LNC的传统预测模型,另外构建不同指标个数的多元线性与BP神经网络模型,并对模型进行验证。[结果](1)水稻LNC与一阶微分光谱在751nm处的相关性最高(r=0. 822);(2)"三边"参数中的红边面积SDr与LNC的相关性较高(r=0. 687);(3) 750nm附近的红边波段与近红外波段差值组合、550nm附近的绿光波段与近红外波段的比值及归一化差值组合与水稻LNC的相关性较高,以SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350)和ND (R534,R1 349)表现最好,相关系数分别为0. 827、-0. 790和0. 788;(4)传统回归模型中以SD(R752,R751)构建的一元线性模型最佳(RC2=0. 665、RV2=0. 750、RMSEV=0. 4%、RPD=2. 034);(5)利用5个指标((R'751、SDr、SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350)、ND (R534,R1 349))经逐步回归筛选出的2个指标SD ((R752,R751)和SR (R534,R1 350))构建预测水稻氮素的BP神经网络模型,预测效果最佳,其验证参数值分别为R2=0. 859、RMSEV=0. 302%和RPD=2. 669。[结论]基于单指标构建的传统线性模型计算过程简单但精度略低,而基于2个指标(SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350))构建的BP神经网络模型预测精度高于该2指标构建的多元线性模型,表明在指标适合的情况下,BP神经网络对氮素具有较好的预测能力,是一种快速准确估算水稻叶片全氮浓度的方法。     

基于GIS网格技术的城镇周边永久基本农田划定研究——以江苏宜兴市为例

[目的]通过运用网格化技术和综合评价法将研究区划分为4类永久基本农田划定类型区,为创新县域尺度永久基本农田保护区划定的方法和技术体系,协调耕地保护、经济发展和生态保护之间的关系提供有力支撑。[方法]文章以宜兴市为实证研究区,将城镇周边区域网格化,选取综合等别、距城镇和可建设占用区的距离等因子作为评价指标,确定永久基本农田约束划入区。同时,根据土壤综合污染指数修订耕地利用等,得到耕地综合等,然后以耕地距离城镇、交通干线的距离和空间连片度作为评价指标,对耕地进行立地条件评价并划分等级,最后将约束划入区以外的耕地以综合等-立地条件的形式,划分为不同的类型区。[结果](1)城镇外延区被划分为1.232 0万个100m×100m的网格评价单元,在网格环境下,纳入约束划入区的耕地面积5 170.33hm~2,占全部耕地的9.65%;(2)耕地利用等修订后得到的综合等与利用等相比,耕地等别依然集中在4、5等,受重金属污染区影响出现了8等耕地;(3)约束划入区外的耕地被划分为优先划入区、适宜划入区及整治划入区,耕地面积占比分别为21.16%、40.52%及28.67%。[结论]通过网格化确定的约束划入型主要分布在规划选定的重点建设项目区和有条件建设区,与城镇主要发展方向一致,既满足了城镇连片发展的需求,也实现了对城镇周边优质耕地优先保护;优先划入型分布在城镇周边或交通干线沿线,区位条件优越,且耕地质量高;适宜划入型在立地条件或综合等方面有较大发展潜力,可通过整治措施提升其质量水平;整治划入型受重金属污染严重,综合等别较低且立地条件较差,在经过差别化的土地整治后可作为入选永久基本农田的后备资源。     

以科技创新工程为统领全面推进现代科研院所建设

[目的]农业生态-经济系统是人地关系地域系统的重要组成部分,对该领域的研究也成为目前地理学、生态学和管理学等学科的前沿热点问题,众多学者从出于不同目的和角度进行了大量研究,取得了丰硕的研究成果,对已有的农业生态-经济系统研究进行梳理和总结,可以使其研究特征和不足更加清晰,以明确未来的研究方向与趋势.[方法]应用归纳分析法和比较分析法等,对现有国内外农业生态-经济系统耦合协同发展的有关研究进行系统性的归纳总结,重点从农业生态-经济系统协同发展的理论认知、耦合协调度与耦合类型、发展模式、仿真模拟与影响因素、研究模型方法和研究时空尺度等几个方面归纳总结了所取得的研究进展.[结果]农业生态-经济系统研究在经历了初期主要的理论探讨和定性的分析之后,相关研究已转入到定量化上来,同时发现现有研究存在指标科学性欠佳、方法运用单一化、尺度合理性欠缺和视角广泛性不足等问题.[结论]农业生态-经济耦合系统协同发展研究正在探寻一条新的道路,即未来农业生态-经济系统耦合协调发展研究趋势为尺度微观化和长时序化、方法多元化、内容复合化.     

农地流转对农户生计转型影响的实证分析

[目的]为清晰识别土地流转对农户生计转型的影响程度,以期为后期土地流转政策及农户生计引导政策提供科学的决策依据。[方法]文章借鉴已有研究方法,基于农户可持续生计分析框架,利用内蒙古4个市区的380户农户样本数据,采用Multinomial Logit模型对参与土地流转和未参与土地流转农户的生计模式进行了分析,客观评价农村土地流转对农户生计转型的影响。[结果]农地流转在一定程度上对农户的生计转型产生了显著影响,拥有较低自然资本和较高金融资本的农户倾向混合型和务工型生计策略,同时人力资本水平高的家庭更倾向于采取混合型生计策略,而不是采取农业型生计策略。[结论]农地流转后,农户从繁重的种植业活动中得以解放,有了更多时间和精力从事非农生产活动,生计策略由单一化走向多样化,从传统的主要依赖种植业到经营养殖业、从事建筑业、交通运输业、批发零售业等非农行业,多元化了农户的收入来源。     

基于转移概率和网络联系的辽宁省农村居民点适宜性评价

[目的]农村居民点适宜性评价在农村居民点调控、规划和预测中具有基础作用,且农村居民点适宜性评价应顾及农村居民点之间的社会经济活动联系。[方法]以辽宁省为研究区,首先运用逐步Logistic回归模型构建农村居民点转移概率,其次运用网络分析方法确定农村居民点图斑间的网络联系强度,最终通过加权求和方法确定农村居民点转化概率,进行农村居民点空间布局适宜性评价。[结果]辽宁省农村居民点可以划分为高度适宜类、较适宜类、一般适宜类和不适宜类4类,分别占农村居民点总面积的比例为28.18%、31.32%、13.26%和27.24%;从各地貌分区来看,高度适宜类主要集中分布在中部平原地区和东部山地丘陵区中的南方沿海地区,而不适宜类整体分布则较为零散;辽宁省中部平原区位条件好,东部沿海地区区位条件也较好,西部山地丘陵区地区较差。[结论]研究方法和结论有助于全面把握农村居民点社会经济与区位适宜性特征,为农村居民点科学规划提供科学指导。     

基于双重约束的区域耕地整理适宜性评价研究

[目的]科学合理的适宜性评价是确保耕地整理能够有效开展的前提条件,同时对于我国的耕地保护与粮食安全保障也具有极为重要的意义。[方法]该研究首先选取可以反映区域耕地整理适宜性的指标因子,然后参考胡学东提出的约束条件评价模型,引入区域生态安全和社会经济双重约束,对研究区域在双重约束下的耕地整理适宜性进行评价,并通过K-Means聚类法将研究区域的耕地整理适宜性分区进行合理划分。[结果]生态安全约束和社会经济约束对区域耕地整理适宜性水平具有重大影响,高生态安全约束与高社会经济约束会降低耕地整理的适宜性,低生态安全约束与低社会经济约束会提高耕地整理的适宜性。[结论]引入生态安全约束和社会经济约束后,可以在一定程度上反映山地区域在社会经济与生态安全双重约束状态下的耕地整理适宜性情况,耕地整理适宜性评价结果更加符合当地实际情况,约束条件评价模型可以更加合理准确地对处于约束条件下的耕地整理适宜性进行评价,是对耕地整理适宜性评价方法的丰富与完善。     

环境与耕地约束下的城镇化效率及其发展模式探因

[目的]考虑环境和耕地约束,构建了城镇化效率测算指标体系,测算并分析我国2000~2014年区域城镇化效率,并且从城镇化发展模式与产业结构分布形态2个角度探索区域城镇化效率差异的机理。[方法]以"工业三废"和耕地面积减少量作为非合意产出,构建了由11个指标组成的投入—合意产出—非合意产出指标体系,进而利用优化ISBM模型测算了2000~2014年我国区域城镇化效率,并利用谱系聚类方法分析了其梯队层次特征。[结果]我国各省域城镇化效率总体较低,绝大多数省域处于效率缺损的状态;各省域城镇化效率表现为明显的5个梯队层次,不同区域、不同梯队省域城镇化效率存在明显差异,总体呈现出东、中、西依次递减的格局,并且省域之间城镇化效率差距自2000年以来呈不断缩小的趋势;东部地区城镇化效率较高,总体上城镇化与产业结构之间相互协调,城市群发展程度高而使得城市之间的分工合作程度高;中西部地区城镇化效率相对较低,产业结构对经济的支撑作用相对较弱,城市体系断层明显,城市群带动作用弱。[结论]我国区域城镇化效率总体较低且不平衡,这在很大程度上取决于城镇化模式和演进机制,区域之间的城镇化效率差异体现在产业结构层次、城市集聚方式以及劳动力转移方式等方面。     

北京市畜禽产品质量安全监管绩效多主体综合指标体系构建与评估

[目的]为完善北京市畜禽产品质量安全监管体系,提高北京市畜禽产品质量安全水平,进一步保障居民健康和社会稳定,构建包含政府、企业、消费者的多主体综合指标体系,对北京市畜禽产品质量安全监管绩效进行全面的评估。[方法]基于平衡计分卡,从工作业绩、相关利益体、内部管理、学习与成长4个维度构建监管绩效综合指标体系;运用层次分析法确认各层指标的权重,并采用模糊综合评价法实证评估北京市畜禽产品质量安全的监管绩效。[结果]北京市畜禽产品质量安全监管绩效综合评分达到4.17,监管绩效处于良好水平,并高于全国畜禽产品质量安全监管绩效平均水平;学习与成长维度监管绩效水平最高,但工作业绩与相关利益体维度存在一定的薄弱部分,对生产经营企业的监管力度和对消费者、社会组织的动员需要进一步加大。[结论]北京市畜禽产品质量安全监管绩效良好,但仍需完善。     

辽吉黑农产品供应链大数据平台构建研究

[目的]通过构建辽吉黑农产品供应链大数据平台,以期实现东北地区经济持续发展,整合辽吉黑农产品种植、生产、运输等分散主体,有效协调政府部门监管、企业加工和运输、消费者等之间的利益提供借鉴。[方法]文章分析辽吉黑农产品发展现状及以零散农户为中心、以中间商为中心、以龙头企业为中心、以农民合作社为中心的4种农产品供应链模式,剖析辽吉黑农产品供应链存在生产信息化水平落后、农产品物流技术滞后、农产品信息服务平台缺失等问题,构建辽吉黑农产品供应链大数据平台。[结果]辽吉黑农产品供应链大数据平台可实现4个功能:(1)通过建立省级或者大区域农产品信息平台,有助于实现农产品资源跨区域整合和流通,实现资源优化配置,有利于各参与者统筹规划,实现农产品资源互联互通和农产品信息共享;(2)突破传统单一的某个环节监管、某一链条监管,实现从田间到餐桌全链条监管;(3)从传统的提供数据供应、需求向整条链条上农产品供给数量、需求数量、加工企业、分销网络等数据信息归纳、处理和分析,从提供信息向提供决策服务转变;(4)从事后处理向事前预警、风险防控转变,极大提升了政府各职能部门的监管效率和监管力度。[结论]采用"互联网+"思路构建的农产品供应链大数据平台,可促进农产品的协调和增值效应,确保农产品供应链健康、安全、可持续发展。     

日本农地改良事业做法及对我国的启示

[目的]日本的农地改良事业起步较早且成效显著,总结日本在农地改良事业方面的做法对推动我国高标准农田建设、保障国家粮食安全具有重要参考价值。[方法]文章以大量一手调研资料和数据为依据,梳理分析了日本农地改良事业的发展阶段和成效,总结了日本农地改良在法律保障、政府管理、计划评估、技术支撑及实施主体方面的主要做法。[结果]立足中国高标准农田建设的实际情况,提出4点启示与建议:(1)将高标准农田建设统一到农业部门管理,提高政府决策和资金使用效率。(2)发挥农户在高标准农田建设中主体作用,明确农户在高标准农田建设中的责任和义务。(3)加强对高标准农田建成后的管理与维护,按照"谁受益、谁管护"的原则,明确管护主体、管护责任和管护义务。(4)提高政府对高标准农田建设的投资强度,提高高标准农田面积比例,增加单位面积投资标准,提高田间基础设施使用寿命。[结论]日本农地改良事业的做法及启示对我国农业生产和发展有着重要意义。