基于JRG群子统计理论的耕地资源预警研究

摘要

耕地作为自然界重要的不可再生资源，承载着人类生活、生产和社会发展的物质来源。社会经济发展和城市化的进程加快引发了耕地占用增加和生态环境恶化等诸多并行问题，以致耕地资源处于动态变化之中，耕地资源保护的形势日趋严峻。同时，人们对耕地保护和土地管理逐渐重视，期望缓和人与耕地资源之间的矛盾。因此，开展耕地资源预警研究，科学分析耕地资源现状，实时掌握耕地资源的变化规律，对提升耕地资源管理水平，强化耕地保护意识有重要意义。
　　本文以湖北省红安县为研究区域，从影响耕地资源系统运行的耕地本底属性和经济、生态等外部因素出发，构建耕地资源评价指标体系;基于JRG群子统计理论和灰色GM(1，1)预测方法对耕地资源现状发展趋势进行预测和分析;结合敏感度分析结果提出调控方案。主要内容和结论如下:
　　1、从数量、质量、生态环境和社会经济四个方面构建耕地资源警情评价指标体系，采用JRG群子统计理论建立双参数方程，通过回归分析计算群子参数并分析。结果表明，2006-2015年间，2008年耕地资源有明显改善，2011年耕地资源状况明显下降，警情出现在2011年。采用主成分分析法对耕地资源警情进行驱动因子分析，提取了三个主要驱动因子。将警情分析结果与国家经济等别进行对比，验证了2014和2015年分析结果的合理性。
　　2、以2015年为基础，引入敏感度概念，进行指标敏感度分析。耕地资源四个子系统中敏感度最大的指标分别为生态退耕比、复种指数、单位化肥施用量和农村居民人均纯收入。运用灰色GM(1，1)预测方法对四种主要驱动因子进行预测，2016-2020年，生态退耕比、复种指数和农村居民人均纯收入持续增加，单位化肥施用量会相对减少。
　　3、对2016-2020年耕地资源进行群子统计理论分析，根据指标预测结果，耕地资源状况会逐渐改善，2017之后年回归正常水平。结合指标敏感度和预测结果，设计耕地资源调控方案，提出有效控制耕地占用、促进土壤污染治理和加大农业投入等实施措施。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 耕地资源预警理论与方法

2．1 耕地资源安全理论

2．2 耕地资源预警理论

2．3 JRG群子统计理论

2．4 灰色预测方法

2．4．1 灰色GM(1，1)模型

2．4．2 模型检验

2．4．3 残差修正模型

3 红安县耕地资源警情分析

3．1 研究区概况与数据来源

3．1．1 地理位置

3．1．2 自然条件

3．1．3 社会经济状况

3．1．4 土地利用现状分析

3．2 数据来源

3．3 指标体系构建

3．3．1 指标选取原则

3．3．2 指标体系构建

3．3．3 指标标准化

3．4 群子统计理论分析

3．4．1 指标效应强度计算

3．2．2 累加分布计算

3．2．3 群子参数计算

3．2．4 群子参数分析

3．5 耕地资源警情判断

3．5．1 安全阈值划分

3．5．2 警情确定

3．6 警情结果分析与检验

3．6．1 警情驱动因子分析

3．6．2 警情分析结果检验

4 耕地资源警情预测

4．1 预测指标选取

4．2 灰色GM(1，1)预测

4．2．1 生态退耕比预测

4．2．2 复种指数预测

4．2．3 单位农药施用量预测

4．2．4 农村居民人均纯收入预测

4．3 2016-2020年耕地资源警情分析

4．3．1 单指标变化分析

4．3．2 综合指标变化分析

4．4 调控方案与推荐措施

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢