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耕地质量等级加权平均法计算

时间:2022-10-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:我们采取累积曲线法,按照耕地地力等级划分方案,采用加法模型计算耕地生产性能综合指数,将清河县耕地地力进行分等为四个等级。该标准根据粮食单产水平将全国耕地地力划分为10个等级。县耕地地力评价结果表明:主要以国家三等地、五等地为主,局部有少量六等地。

这次耕地地力评价首先确定各评价指标体系中的评价因子的权重,采用特尔斐法与层次分析法相结合的方法确定各评价因子权重;然后确定各评价因子的隶属度,对定性数据采用特尔斐法直接给出相应的隶属度,对定量数据采用特尔斐法与隶属函数法结合的方法确定各评价因子的隶属函数,将各评价因子的值代入隶属函数,计算相应的隶属度;最后采用累加法计算每个评价单元的综合地力指数,从而完成耕地地力分级评价工作。

评价因子权重的确定及隶属度的计算方法分为单因子指数法、综合指数法。单因素评价模型采用模糊评价法、层次分析法,综合指数评价模型用聚类分析法、累加模型法等。

(一)模糊评价法

模糊数学的概念与方法在农业系统数量化研究中得到广泛的应用。模糊子集、隶属函数与隶属度是模糊数学的三个重要概念。一个模糊性概念就是一个模糊子集,模糊子集A的取值自0~1中间的任一数值(包括两端的0与1)隶属度是元素x符合这个模糊性概念的程度,完全符合时隶属度为1,完全不符合时为0,部分符合即取0与1之间一个中间值;隶属函数μA (x)是表示元素xi与隶属度μi之间的解析函数,根据隶属函数,对于每个xi都可以算出其对应的隶属度μi;隶属度是指元素符合这个模糊性概念的程度,完全符合时隶属度为1,完全不符合时为0,部分符合取0与1之间一个中间值。

应用模糊子集、隶属函数与隶属度的概念,可以将农业系统中大量模糊性的定性概念转化为定量的表示,对不同类型的模糊子集,可以建立不同类型的隶属函数关系。

在这次土壤质量评价中,我们根据模糊数学的理论,将选定的评价指标与耕地生产能力的关系分为戒上型函数、戒下型函数、峰型函数、直线型函数以及概念型函数5种类型的隶属函数。对于前四种类型,可以用特尔菲法对一组实测值评估出相应的一组隶属度,并根据这两组数据拟合隶属函数,也可以根据唯一差异原则,用田间试验的方法获得测试值与耕地生产能力的一组数据,用这组数据直接拟合隶属函数(表2-5)。鉴于质地对耕地其他指标的影响,有机质、有效磷、速效钾等指标应按不同质地类型分别拟合隶属函数。

表2-5 清河县要素类型及其隶属度函数模型

通过专家评估、隶属函数拟合以及充分考虑土壤特征与植物生长发育的关系,赋予不同肥力因素以相应的分值,得到清河县耕地生产能力评价指标的隶属度,描述如下:

表2-6 清河县耕地地力评价指标专家评估

表2-7 灌溉能力隶属度及其描述

表2-8 排水能力隶属度及其描述

表2-9 剖面构型隶属度及其描述

表2-10 表层质地隶属度及其描述

表2-11 全国第二次土壤普查分级标准

(二)单因素权重:层次分析法

层次分析方法的基本原理是把复杂问题中的各个因素按照相互之间的隶属关系排成从高到低的若干层次,根据对一定客观现实的判断就同一层次相对重要性相互比较的结果,决定层次各元素重要性先后次序。这一方法在耕地地力评价中主要用来确定参评因素的权重。

1.确定指标体系及构造层次结构 我们从河北省指标体系框架中选择了9个要素作为清河县耕地地力评价的指标。

2.农业科学家的数量化评估 请专家进行同一层次各因素对上一层次的相对重要性比较,给出数量化的评估。专家们评估的初步结果经过合适的数学处理后(包括实际计算的最终结果—组合权重),再反馈给各位专家,请专家重新修改或确认,经多轮反复形成最终的判断矩阵。

3.层次分析结果

本报告由《县域耕地资源管理信息系统V3.2》分析提供。

(三)地力综合指数的计算

采用累加法计算每个评价单元的地力综合指数。

式中:IFI为耕地地力综合指数(Integrated Fertility Index) ;

Fi为第i个评价因子的隶属度;

Ci为第i个评价因子的组合权重。

最后确定耕地地力综合指数分级方案,划分耕地的地力等级。

我们采取累积曲线法,按照耕地地力等级划分方案,采用加法模型计算耕地生产性能综合指数(IFI),将清河县耕地地力进行分等为四个等级。

农业部于1997年颁布了“全国耕地类型区耕地地力等级划分”农业行业标准。该标准根据粮食单产水平将全国耕地地力划分为10个等级。年单产大于13500kg/hm2为一等地;小于1500kg/hm2为十等地,每1500kg为一个等级。县耕地地力评价结果表明:主要以国家三等地、五等地为主,局部有少量六等地。这符合清河县的实际农业生产能力状况(生物生产力的高低和潜在生产力)和在全国社会经济地位。

表2-12 清河县耕地地力分级方案

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