基于权重敏感性分析的湖南省耕地适宜性评价

发布时间：2019-04-25 14:44

【摘要】：耕地适宜性评价作为土地适宜性评价的重要组成，是通过综合评估影响耕地的各种自然、社会经济、生态条件，阐明耕地所具有的生产潜力，以及评价耕地的适宜性程度、限制性程度及其差异。开展区域耕地适宜性评价，可为实现区域经济、社会和生态效益的协调发展，以及土地、经济的可持续发展、土地利用的优化配置提供技术支撑。本文以湖南省为研究区，分析和总结了国内外耕地适宜性评价的研究进展，结合湖南省的实际情况，构建了湖南省耕地适宜性评价指标体系，在GIS技术的支持下，，运用回归树、核密度等方法提取计算参评因子数据，构建评价因子数据库。基于多指标决策（MCDM）框架，利用层次分析法（AHP）确定各参评因子的权重，选择加权叠加法进行耕地适宜性综合分析，将耕地适宜性分为高度适宜，中度适宜，勉强适宜和不适宜四类。最后，为了评估评价结果的不确定性，引入基于权重的敏感性分析，构建了综合敏感性评价指标——基于评价得分的平均绝对变化率（MACR）来表征敏感程度，并利用GIS技术对其进行可视化展示。本文取得的主要结果与结论如下：（1）构建了湖南省耕地适宜性评价指标体系。通过学习总结国内外学者关于耕地适宜性评价的相关研究成果，参考相关规程，针对湖南省的实际情况，依据指标选取的原则，构建了湖南省比较完整的、多级别的评价体系。包括土壤条件、地形条件、气候条件、生态安全条件和区位条件5个方面11个指标。（2）建立了较为完备的耕地适宜性评价因子数据库。构建“回归树+空间残差”的模型得到湖南省高精度的栅格化积温数据。选用修正的土壤侵蚀方程（RUSLE）对湖南省土壤侵蚀强度进行定量分析。同时，利用交通干线影响度、区位优势度和交通网络密度三个因子构建交通优势度计算模型，其中运用核密度法计算交通路网密度。为进一步湖南省耕地适宜性评价提供科学的数据基础。（3）运用层次分析法（AHP）计算各参评因子的权重并对各参评因子进行量化分级。通过计算，有效土层厚度获得最大权重为0.1792，其次为坡度0.1719。此外，参考其他学者的研究成果和相关技术规程，对各参评因子进行分级量化。（4）耕地适宜性评价。利用GIS技术的空间分析功能，运用加权叠加法求得湖南省耕地适宜性评价综合结果，并通过自然间隔分类法将评价结果重分类为：高度适宜（S1）、中度适宜（S2）、勉强适宜（S3）、不适宜（N）四类，所占比例分别为：24.34%、27.7%、32.35%、15.61%。空间分析表明，湖南省的耕地适宜性呈现东高西低的特点，高适和中度适宜的耕地主要分布在湘北洞庭湖平原以、湘江平原地区和湘中丘陵区盆地；耕地勉强适宜和不适宜区域主要分布在湘西、湘西北和湘南山地区。（5）基于权重的敏感性分析。本文尝试将指标权重敏感性分析方法引入到耕地适宜性评价中来，并且针对以往对评价结果进行敏感性分析缺乏对空间信息的表达和挖掘，通过构建综合敏感性评价指标——基于评价得分的平均绝对变化率（MACR），测试各参评指标权重的微小变化（-40%-+40%，每次改变2%）对综合评价结果的影响程度对评价结果加以分析，并进行可视化展示。结果表明，有效土层厚度对评价结果有相对较高的敏感性；各指标随着权重变化率绝对值的增加呈现近似线性的增加，即当各指标权重增加或减少相同的量时（变化±n%，0≤n≤40），其对评价结果影响程度基本一致；当权重改变30%时，最大的MACR值只有1.9410%，说明评价结果的稳定较高；同时，通过分析表明，低适宜性的地区具有更高的敏感性。
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【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：F323.211

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