基于GIS的牧草适应性及其在退耕还草决策支持系统中的应用研究

摘要

退耕还草是西部生态环境建设的重要举措,牧草适应性是退耕还草的关键问题之一,在具体实践中,由于牧草种类及品种选择不当,生态环境不仅没有得到恢复,还造成了重大的经济损失.本研究以甘肃省为主要研究区域,通过对牧草适应性的定量化研究,建立基于GIS的退耕还草决策支持系统,以期为甘肃省退耕还草的草种选择及其栽培管理提供决策支持.牧草适应性的定量化研究包括气候因子对牧草生命过程的满足程度和牧草对其生存环境的适应程度(隶属程度)两个方面.依据草原综合顺序分类法、牧草生长适宜度、牧草生物学特性确定了牧草适应性的影响因子,采用模糊数学方法建立了影响因子的隶属函数.在这些隶属函数基础上,采用模糊逻辑原理、层次分析法和知识规则建立了牧草适应性推理机制,用于对牧草适应性的评价.最后,利用计算机与GIS技术,将专家经验、知识、成果与牧草适应性推理机制集成,建成基于GIS的以牧草适应性应用为主的退耕还草决策支持系统.依据GIS平台和模糊逻辑推理机制,在9个环境因子层面的同名点上逐点取值,计算并绘制出22种牧草的适应性指数和分布图,是一项有创新意义的研究.

目录

摘要

ABSTRACT

1文献综述

1.1退耕还草工作的研究现状

1.1.1退耕还草的模式研究

1.1.2退耕还草的研究手段

1.1.3退耕后还草工作的研究进展

1.1.4退耕还草后农业生态可持续发展问题的研究

1.2牧草适应性研究进展

1.2.1牧草区划研究

1.2.2牧草引种适应性研究

1.2.3牧草适应性模型的研究

1.3专家系统和决策支持系统在草业科学中的应用现状

1.4智能决策支持系统中的统计方法

1.4.1模糊逻辑理论

1.4.2模糊逻辑理论的应用

1.5层次分析在决策支持中的应用

1.5.1层次分析理论

1.5.2层次分析在决策支持中的应用研究

2研究内容与方法

2.1系统设计

2.2牧草适应性影响因子的确定及其依据

2.2.1草原综合顺序分类法的水热指标

2.2.2牧草生长的气候适宜度

2.2.3牧草生物学特性中的气候与自然因子

2.3牧草适应性影响因子隶属函数的建立

2.3.1气候因子对牧草生长满足程度的隶属函数

2.3.2牧草对其生长环境的适应程度的隶属函数

2.4牧草适应性推理机制的确定

2.4.1牧草对其生长环境的适应程度的推理机制

2.4.2气候因子对牧草生长的满足程度的推理机制

2.5牧草适应性知识的获取与知识库、数据库、模型库的建设

2.5.1知识的获取

2.5.2知识库、数据库、模型库建设

2.6基于GIS的牧草适应性分布图与退耕还草决策支持系统的研制

2.6.1 GIS平台的选择与牧草适应性分布图的制作

2.6.2退耕还草决策支持系统的开发

2.7退耕还草决策支持系统的结构设计

3结果与讨论

3.1牧草适应性及其影响因子的确定

3.1.1牧草适应性的定义

3.1.2牧草适应性影响因子

3.2牧草适应性影响因子的隶属函数及其权重

3.3知识库、数据库、模型库的建立

3.3.1知识库

3.3.2数据库

3.3.3模型库

3.4牧草适应性的推理机制

3.5基于GIS的牧草适应性分布图

3.6退耕还草决策支持系统

3.6.1退耕还草决策支持系统的结构

3.6.2退耕还草决策支持系统的功能

3.7基于GIS的牧草适应性在退耕还草决策支持系统中的应用

3.8退耕还草决策支持系统的测试与实践检验

3.8.1系统的测试

3.8.2系统的实践检验

3.9退耕还草决策支持系统今后的改进方向

4结论

植物中名、拉丁名对照表

缩略词表

图形目录

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文和著作