徐州市铜山区采煤塌陷地复垦潜力评价——基于决策树方法的研究

摘要

煤炭资源的开发与利用极大推动了我国社会的发展，但也带来了土地的大面积塌陷，对人们的生产、生活产生极不利的影响。研究采煤塌陷地复垦潜力，评价和测算塌陷地复垦潜力的类型和空间分布情况，可以为政府实施土地复垦项目提供决策参考，进而有效推进采煤塌陷地复垦实践，对促进地区社会、经济和生态的可持续发展也有较强的现实意义。
　　在传统土地复垦潜力评价研究方法的基础上，国内外学者不断引入新的方法。决策树方法是一种应用较为广泛的数据挖掘方法，在土地科学中也有运用，但研究还处于起步阶段，尚未发现有人运用该方法进行采煤塌陷地复垦潜力评价研究。本论文运用决策树方法进行采煤塌陷地复垦潜力评价，借助GIS和SPSS17.0软件处理图件资料和构建复垦潜力评价决策树模型，以期提高评价的准确性，同时也为土地复垦评价提供新的方法。
　　本文选取徐州市铜山区为研究区，首先分析了采煤塌陷地复垦潜力评价的相关概念和基本理论，在对采煤塌陷地复垦潜力影响因素进行分析的基础上，构建评价指标体系;其次，运用SPSS17.0软件，训练采煤塌陷地复垦潜力评价决策树模型;最后，对铜山区采煤塌陷地复垦潜力进行了研究，并给出了相应的复垦对策与建议。主要结论如下:
　　1、深入分析了采煤塌陷地复垦潜力影响因素，将耕地作为复垦目标，针对徐州市铜山区实际情况及指标的可获取性，选取社会经济、地形和土壤3方面共12个影响因子作为评价指标，制定指标分级标准，建立铜山区复垦潜力评价指标体系。
　　2、借助SPSS17.0软件平台，选择CRT增长法训练决策树模型，采用交叉验证的方法对模型进行评估，获得了性能良好的决策树模型。
　　3、采用决策树方法，对徐州市铜山区采煤塌陷地复垦潜力进行了研究。铜山区采煤塌陷地块复垦潜力的等级和数量分布不均、空间分布较为零散，其复垦潜力主要集中在三级且空间分布较为零散，一、二级复垦潜力地块主要集中在利国、马坡等镇，而三、四级复垦潜力地块主要集中刘集、柳泉、汉王、何桥和徐庄等镇。
　　4、针对综合分析结果，认为铜山区采煤塌陷地复垦方向主要为优质农田及种植蔬菜、农作物和养殖水产品，同时应采取工程措施、生态措施和生物措施相结合的复垦方式，集中人力、物力对利国、柳新等6个复垦潜力较大的乡镇优先进行复垦，并制定复垦法规、加大复垦资金的投入以及采用3S技术进行监测等，从而促进当地复垦实践的顺利开展。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 土地复垦及评价研究

1．2．2 决策树方法研究

1．2．3 文献评述

1．3 研究意义

1．4 研究目的和内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．5 研究方法与技术路线

1．5．1 研究方法

1．5．2 研究的技术路线

第二章 研究理论与技术基础

2．1 采煤塌陷地复垦潜力内涵

2．2 复垦评价基本理论

2．3 数据挖掘技术

第三章 采煤塌陷地复垦潜力评价指标体系

3．1 研究区概况

3．1．1 铜山区自然条件

3．1．2 铜山区人文社会经济条件

3．1．3 铜山区采煤塌陷地现状

3．2 指标与指标体系的内涵

3．3 指标体系构建的原则

3．4 指标体系的建立

3．5 评价指标分级标准的确定

第四章 采煤塌陷地复垦潜力评价方法

4．1 主要潜力评价方法

4．1．1 层次分析法

4．1．2 模糊综合评价方法

4．1．3 人工神经网络评价法

4．1．4 灰色关联分析法

4．2 决策树方法

4．2．1 决策树

4．2．2 决策树流行算法分析

4．3 决策树模型的生成与应用

4．3．1 数据预处理

4．3．2 决策树模型的生成

4．3．3 决策树模型的应用

第五章 采煤塌陷地复垦潜力评价

5．1 采煤塌陷地复垦潜力评价决策树模型

5．1．1 图件及数据资料的获取与整理

5．1．2 评价单元及样本数据的确定

5．1．3 样本数据的预处理

5．1．4 复垦潜力评价决策树模型的生成

5．1．5 复垦潜力评价决策树模型的应用

5．2 采煤塌陷地复垦潜力评价结果分析

5．3 采煤塌陷地复垦可增加耕地面积分析

5．4 采煤塌陷地复垦的对策建议

第六章 结语

6．1 主要成果与结论

6．2 创新之处

6．3 不足之处

参考文献

读研期间参与的课题与实习项目

致谢