马尔柯夫模型在预测吉林省西部土地盐碱化发展趋势中的应用

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马尔柯夫模型在预测吉林省西部土地盐碱化发展趋势中的应用

马尔柯夫模型在预测吉林省西部土地盐碱化发展趋势中的应用
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Ab t ac :T e w s fJl rvn e i ia wa a e ste s d ra y u ig T i g n 9 3 a d T s r t h e to i n P o ic n Chn stk n a h t y ae .B sn M ma e i 1 9 n M i u
G S o t r .B tt t n lss a d s a il n lss f t e aa t e rmi v s t s I s f wae y sai i a ay i n p t a ay i sc a o h d t, h p i t e t u ma r n h r n i o i a t x a d t e ta st n i i p o a i t t x o i e e tln s y e r m 9 3 t 0 3 w r c u r d a e n t e sait aa h h n e r b b l y ma r fd f r n a d u e tp sfo 1 9 o 2 0 e e a q i .B s d o h tts c d t,t e c a g i i f e i te d o e s l i t n s i wa o e a t d a d a a y e y t e Ma k v mo e . h e u t s o d t a h ai ia in r n ft a i z i o l s fr c se n n l z d b h r o d 1 T e r s l h we h tt e s n z t h n ao s l o i t d r a i u t e ee f c re t d v lp n e d i k p ,t e a e f s i iai n w l b 6 7 .6 h n su y ae s q i s v r .I u r n e eo me tB n s e t h r a o a nz t i e 3 9 8 7 1 m i e l o l n 2 5 .T e eo e h u sin o o 1 s i ia in s o l o e i n r d n f cie me s r s s o l e t k n t 0 0 h r f r ,t e q e t f s i a n z t h u d n t b g o e ,a d ef t a u e h u d b a e o o l o e v man a n h a ty d v lp n f e v r n n . h h — q a e t s id c t d t a h d lwa f ce ta d s i b e i ti e h e eo me t o n io me t T e c i s u r e t n ia e h tt e mo e s e in n u t l l i a

基于马尔柯夫模型的土地利用变化趋势预测

基于马尔柯夫模型的土地利用变化趋势预测
表 1 19 9 0年 一 19 9 5年 湘 潭 各 土 地 利 用 类 型 面 积转 化状 况 k m2
类型 耕地
林地
草 地
测未来土地利用结 构 的情况 , 助于指 导我 们合 理 、 有 高效 地利 用
土地 , 为政府决策及土地管理部 门制定 管理 政策和落 实各项 管理
基 于 马 尔柯 夫模 型 的土 地 利 用变 化 趋 势预 测 *
杨 命 青
摘 要 : 结合 土地 利用 的动态演 变特征和 马尔柯 夫模 型性质 , 利用 马 尔柯 夫模 型对湘 潭市土地 利用 变化类 型进 行 了预 测, 通过 将实 际利用数 据与预测结果 对 比, 结果表 明与实际用地情况相 符 , 而验证 了利用马 尔柯 夫过程预测城 市土 地 从 变化趋势 的可行 性。 关键词 : 马尔柯夫模 型 , 预测 , 土地利用
耕地
18 9 5 3.5
林地
28 1 3 9 3
草地
3 .1 9 4
水域
1 7 2 2 .5
城镇 用地
13 5 1 .7
概 率 便 可 以预 测 将 来 。它 具 有 “ 后 效 性 ” 特 殊 随 机 过 程 , 无 的 即某
随机过程在 t 时刻 的状 态 只有 与 t 刻 的状态 有关 , 与 以 +1 时 而 前各 时刻的状 态无关的性质 ; 一种状态 出现 的概率 只与历史 上 出
19 9 5年 4
18 19 3.3
29 1 8 0 1
3 8 8 9
1 2 3 2 .3
16 6 1.7
增减量/ m k2 变化幅度/ %
—7 6 .2 一0 4 .1
9 8 .5 0O .3

探讨吉林西部盐碱地开发利用的几种有效形式

探讨吉林西部盐碱地开发利用的几种有效形式

Z i x u n t a i一、吉林西部盐碱地利用开发现状和土壤类型(一)吉林西部盐碱地利用开发现状随着科学技术的发展,盐碱地合理开发利用的形式越来越多,土地开发手段在农业建设中起到了越来越重要的作用。

以吉林西部地区为例,传统的开发形式土地浪费的现象很多,资源也不能得到充分的利用,盐碱地有效开发的探索可以为更多人提供借鉴意义,使种植空间更加丰富。

吉林省西部的地区主要包括松原市、白城市和四平市,它和松嫩平原紧密相连,有着广阔的黑土作为依托,是发展草原畜牧地的重要地理位置。

也正是在这里,我国培育出了许多优良的畜牧品种,对西部土地进行了有效利用以及合理开发。

但是近年来,由于人类的不合理开采现象迅速增加,使得土地的利用效率也在逐渐的降低,盐碱地的面积在不断的扩大。

如表一所示,该表是近两年来吉林西部盐碱地的面积变化规律表。

我们可以从中看出,就2014年来说,与前半年相比,后半年的盐碱地面积在逐渐的扩大。

而2015年也是如此。

再对于2014年与2015这两年,盐碱地面积也在逐步增强。

这样的情况已经严重影响到了人们的生活,并且对环境造成了极大的破坏,对吉林西部盐碱地进行合理规划也是势在必行[1]。

(二)吉林省西部盐碱地的土壤类型想要探讨吉林省西部盐碱地的开发利用形式,对其土壤类型的研究是必不可少的。

第一,草甸碱土。

草甸碱土呈现了典型的盐碱地特征,它是众多盐碱地中的一个剖面。

它的碱化层类型也十分特殊,处在土地表面的下层,土的性质也是是非粘稠的,具有一定的分散形状规则。

它的颜色为暗灰色,碱性程度可高达百分之四十以上,区域结构比较复杂,一般在地下水的平面层放置。

第二种,草地盐土。

它的整个剖面也是呈现出灰色的状态,但是具体来说,其颜色要比草甸碱土的颜色亮一些。

它一般是在春季盐霜形成时冒出的一种碱性规则。

它主要生长在地势比较地平,面积较为集中的吉林西部地区。

它具有区域性,在大面积降雨的情况下会导致堆积现象的产生,在地表层中有可能会形成斑状。

吉林西部盐碱化土地空间变化及防治措施

吉林西部盐碱化土地空间变化及防治措施

吉林西部盐碱化土地空间变化及防治措施庞治国1,李纪人1,李取生2(1.中国水利水电科学研究院,北京 100044;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春 130012)摘要:运用遥感、GIS等地学信息新技术手段获取了20世纪80年代及90年代中后期吉林西部地区盐碱化土地最新统计数据,通过空间分析,总结了该区近20a来盐碱化土地总体面积不断扩大、质量不断恶化及盐碱化发展具有阶段性时序变化的特点,最后给出了经济管理及生态工程等方面的防治措施。

关键词:盐碱化土地;空间分析;吉林西部中图分类号:TP79:S287 文献标识码:A 文章编号:1001-070X(2004)02-0056-050 引言吉林西部盐碱地的合理开发利用与治理对于遏制当地脆弱的生态环境恶化,维护生态系统的稳定具有重要意义,而且盐碱地资源在吉林省西部土地资源中占有重要的地位,它的合理利用与否已经成为该区农业发展的关键问题。

因而查清该类土地资源,并对其进行动态监测,研究其发生发展规律,更好地进行预防治理,显得十分重要。

本项研究将地学信息新技术[1]运用于该类资源的宏观调查与动态变化研究中,较好地体现了宏观、快速、准确的优势,而且可以分层管理空间数据资料,集多源数据进行不同时段的盐碱地动态信息的叠加和分析,并进行预测。

进而,为建成区域资源环境基本数据库、典型地区动态分析模型、资源环境宏观规划辅助决策模型以及整体集成的动态监测和定期更新的运行性信息系统提供技术和数据的支持,并为区域行政决策部门和各主管部门在盐碱地资源开发利用和保护方面的决策提供科学依据。

1 研究区概况研究区涉及9个县(市):白城市、大安市、洮南、镇赉、乾安、通榆、长岭、前郭和扶余县(图1)。

1996年总人口410.8万,密度89.7人/km2,且分布收稿日期:2003-04-30;修订日期:2003-12-23基金项目:国家“九五”科技攻关项目96-004-02-09资助。

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产吉林西部地区是我国东北地区的一个重要农业生产基地, 然而该地区存在着严重的盐碱土问题, 这严重影响了当地的农作物生长和牧草的生长。

为了解决这一问题, 研究人员针对吉林西部重度盐碱土进行了改良试验, 使用不同的改良剂进行改良, 并研究了改良对牧草产量的影响。

以下将对这一研究进行详细介绍。

一、吉林西部盐碱土的现状吉林西部地区土壤盐碱化严重, 土壤PH值偏高, 且含有丰富的氯离子、碳酸盐、若干其他盐类。

这些盐类对植物的生长发育具有明显的不利影响, 使得当地的农作物和牧草产量较低, 质量较差。

为了解决这一问题, 我们进行了针对该地区的盐碱土改良试验。

二、不同改良剂对盐碱土的改良效果在试验中, 我们选取了常用的盐碱土改良剂, 包括有机质、石膏、磷灰石等, 对吉林西部重度盐碱土进行了改良。

试验结果显示, 不同的改良剂对盐碱土的改良效果是不同的。

有机质能够改善盐碱土的通透性和保水性, 降低土壤PH值, 减少盐分的累积, 对于改善盐碱土的效果较好。

石膏和磷灰石则能够降低土壤中的盐分浓度, 改善土壤结构, 从而促进土壤的生物活性, 但其效果相对较弱。

因此, 在实际生产中, 可以根据当地的盐碱土情况选择合适的改良剂进行使用, 达到最佳的改良效果。

三、不同改良剂对牧草产量的影响在盐碱土改良后, 我们进行了牧草的种植试验, 研究了不同改良剂对牧草产量的影响。

实验结果显示, 经过改良后的盐碱土对牧草的产量有明显的促进作用。

其中, 使用有机质改良的盐碱土, 牧草的产量提高最为明显, 其次是石膏和磷灰石改良的盐碱土。

这表明,盐碱土的改良对于牧草的增产有着重要的促进作用, 能够有效提高牧草的产量和质量, 从而改善牧草资源的利用效益。

四、结论与展望未来, 我们将进一步深入研究吉林西部盐碱土的改良技术, 探索更加有效的改良方法和材料, 为当地农业生产和牧草资源的合理利用提供更多的科学依据和技术支持。

吉林西部退化草原土壤盐渍化特征分析

吉林西部退化草原土壤盐渍化特征分析

等级 ,对应的变化范同分别 为 :2 ~ 4 、4 ~ 8 、8 ~ 1 6 、> 1 6 d S ・ m~ ;土壤钠质化程度分为轻度 、中度 、重度 和极度 四个等级 ,对
的E S P范 同 分 别 为 : 5 - 1 O %、 1 0 - 2 0 %、 2 0 ~ 4 0 %、 > 4 0 %; 土壤酸碱性分为酸性 、 中 性 和碱 性 三种 , 对应 p H 范 围分 别 为< 6 . 5 ,
p r o v i n c e , C h i n a[ J I . E c o l o g y a n d E n v i r o n me n t a l S c i e n c e s , 2 0 1 3 , 2 2 ( 9 ) : 1 5 3 4 - 1 5 3 7 .
生态环境学报 2 0 1 3 , 2 2 ( 9 ) : 1 5 3 4 ~ 1 5 3 7
Ec o l o g y a nd Env i r o nm e nt a l S c i e n c es
h t t p : / / w w w. j e e s c i . c o m
大 安 市 是 吉 林 省 西 部 退 化 草 原 分 布 集 中程 度 最 高 的 Ⅸ域 ,土 壤 盐 渍 化 程度 也 较 为 严 重 。 区 域 内常 见 的 植 被 群 落 包 括 :羊 草 ( L e y mu s
c h i n e n s i s ) 、芦 苇 ( P h r a g mi t e s a u s t r a l i s ) 、虎尾 草 ( C h l o r i s v i r g a t a ) 、碱 茅 ( P u c c i n e l l i a t e n u i lo f r a ) 、 碱 蓬( S u a e d a g l a u c a ) ¨ J 。 由于植 物 的 抗 逆 性 存 在 差 异 ,那 么 植 被 群 落 分 部 状 况 必 然 可 以在 一

预测城市土地利用变化的空间模型

预测城市土地利用变化的空间模型

预测城市土地利用变化的空间模型一、引言随着城市化进程的加快,城市土地的利用方式也在发生着翻天覆地的变化。

如何在城市土地的规划与管理中预测土地利用变化的趋势和模式,对于城市的可持续发展具有重大的意义。

本文旨在介绍几种预测城市土地利用变化的空间模型,希望能够为城市土地的规划与管理提供一些有价值的参考。

二、基于马尔科夫链的模型马尔科夫链是一种统计模型,它可以用来描述在一组状态之间的转移概率。

在城市土地利用变化的研究中,马尔科夫链模型可以将城市土地利用变化的过程看作是一系列的状态转移,从而预测不同时间点的城市土地利用状态。

例如,在一个城市中,有一块农业用地希望转变为城市用地。

马尔科夫链模型可以通过分析历史数据,计算出该农业土地在未来几年内成为城市用地的概率,从而为城市的土地规划提供参考。

三、基于细胞自动机的模型细胞自动机是一种用来模拟复杂系统的计算方法,它将空间划分为一系列的小格子,并通过规则来模拟小格子之间的交互。

在城市土地利用变化的研究中,细胞自动机模型可以划分城市区域成为多个小区,并模拟这些小区内土地利用的变化。

例如,在一个城市中,有一块老旧工业用地希望转变为住宅用地。

细胞自动机模型可以通过模拟不同时间点内人口数量和就业结构的变化,预测这块工业用地在未来几年内转变为住宅用地的可能性。

四、基于遗传算法的模型遗传算法是一种模拟生物进化过程的计算方法,可以在多个解中搜索最优解。

在城市土地利用变化的研究中,遗传算法可以优化城市土地利用的布局,从而实现土地的高效利用。

例如,在一个城市中,有一块商业用地希望转变为住宅用地。

遗传算法模型可以通过优化住宅用地和商业用地的布局,实现城市土地的高效利用。

五、基于神经网络的模型神经网络是一种通过模拟神经元之间的连接和传递信息的计算方法,可以用于模拟非线性系统的行为。

在城市土地利用变化的研究中,神经网络模型可以将多个影响城市土地利用的因素综合起来,预测未来城市土地利用的趋势和模式。

土地利用马尔可夫模型

土地利用马尔可夫模型

土地利用马尔可夫模型土地利用是一个重要的环境问题,在过去几十年中受到了越来越多的关注。

土地利用马尔可夫模型是一种简单但有效的模型,用于预测未来的土地利用情况。

本文将介绍这种模型的原理和应用,并讨论它在土地利用管理中的优缺点。

土地利用马尔可夫模型基于马尔可夫链理论,它假设每一个时刻的状态只依赖于前一时刻的状态,并根据这个假设来预测未来的状态。

在土地利用中,这个模型将每个土地类型视为一个状态,并假设未来的状态只取决于当前的状态。

因此,代码只需保留当前的状态,而不需要考虑其历史状态,从而大大简化了模型的计算。

土地利用马尔可夫模型的核心是状态转移矩阵。

该矩阵描述了从一个状态到另一个状态的概率,也称转移概率矩阵,其中第i行第j列的元素表示从状态i到状态j的概率。

一旦确定状态转移矩阵,就可以通过一系列计算来预测未来的状态分布。

该模型的应用非常广泛。

例如,它可以用于预测城市土地利用的变化,以帮助城市规划者制定合理的开发计划。

此外,土地利用马尔可夫模型也可以应用于环境保护方面,例如预测自然保护区内的土地利用情况。

在这些应用中,模型可以为政策制定者提供有关未来土地利用的重要信息。

然而,土地利用马尔可夫模型也存在一些限制。

首先,该模型基于过去的状态,因此对于未来的不确定性存在一定程度的忽略。

其次,该模型假设转移概率在时间上是不变的,但实际上各种因素可能会影响土地利用模式的变化,从而导致转移概率发生变化。

另外,模型也不能捕捉到复杂的土地利用模式,这也是模型预测不准确的另一个原因。

总体而言,土地利用马尔可夫模型可以作为一种重要的工具来研究土地利用变化的趋势。

尽管该模型存在一些缺陷,但是随着时间的推移和数据的积累,模型可以不断优化,并为土地利用管理提供更为准确的预测结果。

吉林西部盐碱地区稻田土壤有机碳矿化特征和动力学模拟研究

吉林西部盐碱地区稻田土壤有机碳矿化特征和动力学模拟研究

吉林西部盐碱地区稻田土壤有机碳矿化特征和动力学模拟研究在全球碳循环过程中,土壤呼吸是土壤和大气碳通量交换的主要形式。

相比无机碳,有机碳的周转速率更快,土壤有机碳(SOC)较小的变化也会引起大气CO<sub>2</sub>浓度的大幅改变,其地位对于全球碳循环来说至关重要。

农田生态系统碳库是全球碳库的重要组成部分,也是其中最活跃的部分。

在全球气候多变的情况下,一些极端的天气变化或自然灾害(如暴雨、干旱、洪水等)会加剧盐碱地的形成和面积增大。

我国是受土壤盐碱化危害最为严重的国家之一,土壤盐碱化不仅对农作物生长发育产生影响,还会导致土壤的物理性质恶化,地下水矿化度上升,大面积土地荒芜,农田减少。

矿化过程分析是研究SOC特征的有效方法之一,SOC矿化是向大气输入CO<sub>2</sub>的重要过程,它与土壤有机质和CO<sub>2</sub>通量的变化有关,也与土壤质量和大气温室效应密切相关。

SOC矿化也是微生物利用和降解土壤有机质的生物化学过程之一,其机制受SOC的化学组成、土壤温度、湿度和质地等多种因素的影响。

深入研究盐碱化稻田土壤在碳循环过程中的呼吸作用对全球碳循环机制研究具有实践性参考价值。

本文研究依托国家自然科学基金项目“吉林西部盐碱土区土壤有机碳和无机碳转移通量和转化机制研究”,以吉林省西部盐碱农田生态系统为研究对象,选择具有典型盐碱性特征的前郭灌区土壤为研究对象。

研究区位于中国东北地区吉林省的西北部,地处松嫩平原腹地,曾有大量的盐碱地转化为稻田。

研究选取不同盐碱程度的4块水田(P1、P2、P3和P4),采用野外实地调研采样与室内模拟实验相结合的方法,分别在培养期的第1、4、7、10、14、21、28、35和70天,测定土壤CO<sub>2</sub>气体的排放通量,结合土壤基本理化性质,分析盐碱稻田矿化模拟培养过程中CO<sub>2</sub>通量的动态变化,研究土壤盐碱化程度对有机碳矿化过程的影响。

基于无偏灰色马尔可夫链的吉林省降水量预测

基于无偏灰色马尔可夫链的吉林省降水量预测

基于无偏灰色马尔可夫链的吉林省降水量预测近年来,吉林省的降水量变化对农业、工业、生态环境等方面都有着重要影响。

因此,准确预测吉林省的降水量对于灾害防控、水资源管理等方面具有重要意义。

在预测降水量的研究中,无偏灰色马尔可夫链模型成为一种有效的预测方法。

首先,建立无偏灰色马尔可夫链模型需要收集并分析历史降水量数据。

通过对吉林省历史降水量数据的收集和整理,可以构建初始的数据序列。

接着,利用灰色系统理论对序列进行预处理,消除随机性和周期性的影响,得到准确的数据趋势。

然后,在无偏灰色马尔可夫链模型中,需要建立状态转移矩阵。

这个矩阵描述了当前状态到下一个状态的概率分布,它是根据历史数据进行统计得到的。

通过计算状态转移概率,可以了解各个状态之间的关系,进而预测未来的降水量。

在模型预测过程中,还需要根据当前状态和状态转移矩阵,推断出未来的降水量。

这一过程使用马尔可夫链模型来描述状态的转移,采用无偏模型解决马尔可夫链的偏差问题,使得预测结果更加准确可靠。

最后,通过验证预测结果的准确性,并与实际观测数据进行对比,评估模型的预测能力和稳定性。

如果模型的预测效果良好,可以使用该模型对未来吉林省的降水量进行预测,并为相关决策提供科学参考。

总之,基于无偏灰色马尔可夫链的吉林省降水量预测是一种有效的预测方法。

通过收集历史降水量数据、构建状态转移矩阵、推断未来降水量等步骤,可以准确预测吉林省的降水量变化,为相关方面的决策提供科学依据。

此外,无偏灰色马尔可夫链模型还可以结合其他因素进行综合预测,提高降水量预测的准确性。

例如,可以考虑气象因素(如气温、湿度、风速等)和地理因素(如海拔、地形等)对降水量的影响,构建多因素马尔可夫链模型。

这样的模型能够更全面地分析各个因素之间的关联性,提高预测结果的可靠性。

另外,无偏灰色马尔可夫链模型还可以用于中长期的降水量预测。

通过分析历年降水量数据的趋势和周期性,可以揭示出更长期的降水量变化规律。

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产盐碱化是全世界范围内的一个严重的土地退化问题。

吉林省地处东北地区,是我国最大的农牧业省份之一,但盐碱化土地造成了农业生产的严重损失。

针对吉林西部地区重度盐碱土的实际情况,本研究选择了不同的改良剂,探究其对盐碱土的改良作用以及牧草的增产效果。

研究方法:该研究在吉林省辽源市某农业示范区内,采用微区设计,选取了7个样点进行研究。

样点之间的土壤理化指标差异较大,均为重度盐碱土。

每个样点设置4个处理,分别是:对照组、石灰处理组、腐熟有机质处理组和复合改良剂处理组。

改良剂配比为石灰2.5t/hm2、腐熟有机质15t/hm2、复合改良剂配比为石灰2t/hm2、腐熟有机质10t/hm2、无机酸液4t/hm2。

分别在改良剂施入后1个月、2个月和3个月的时间节点,采集土壤样品,并分析土壤酸碱度、氮磷钾含量、微生物数量等指标。

在牧草生长期结束后,进行草地植被调查,分析牧草生长情况,测量草地覆盖度、物种数量、平均高度等指标,并计算牧草产量。

研究结果:经过三个月的观察,不同处理组土壤性质和植被的变化情况见表1:| 处理组 | 土壤酸碱度(pH)| 土壤有机质含量(g/kg)| 土壤全磷含量(mg/kg)| 土壤速效钾含量(mg/kg)| 牧草生长情况 || ---- | ---- | ----- |---- | ---- | ----|| 对照组 | 8.2 | 2.7 | 3.3 | 100 | 牧草数量少,平均高度低,产量低 || 石灰处理组 | 8.4 | 4.5 | 4.1 | 130 | 牧草数量多,平均高度高,产量略增 || 腐熟有机质处理组 | 8.1 | 5.6 | 4.8 | 140 | 牧草数量多,平均高度高,产量显著增加 || 复合改良剂处理组 | 8.3 | 6.8 | 5.2 | 150 | 牧草数量多,平均高度高,产量显著增加 |结果显示,经过三个月的改良处理后,各处理组土壤酸碱度均有所提高,其中以石灰处理组和复合改良剂处理组的提升幅度最大,有机质含量和磷、钾元素含量也有所提高,其中腐熟有机质处理组和复合改良剂处理组的提升幅度较大。

三种地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比

三种地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比

三种地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比地下水位预测是水资源管理和灾害防治领域中的重要问题。

在吉林西部地区的地下水位预测中,常常使用的三种模型有ARIMA模型、BP神经网络模型和支持向量回归模型。

本文将分别介绍这三种模型的原理和应用,并进行比较。

ARIMA模型是一种常用的时间序列分析方法,可以对时间序列数据进行拟合和预测。

在地下水位预测中,可以将历史地下水位数据看作时间序列数据,使用ARIMA模型对其进行建模和预测。

ARIMA模型通过分析时间序列的自相关性、差分和移动平均等特征,预测未来地下水位的变化趋势。

ARIMA模型在吉林西部地下水位预测中具有较好的稳定性和准确性。

BP神经网络模型是一种基于人工神经网络的预测模型,可以通过训练神经网络来学习地下水位的变化规律,并用于未来地下水位的预测。

BP神经网络模型具有自适应性和非线性拟合能力,可以处理各种复杂的地下水位预测问题。

在吉林西部地下水位预测中,BP神经网络模型可以根据历史地下水位数据和其他影响因素进行训练和预测,能够较好地模拟地下水位的动态变化。

支持向量回归模型是一种基于统计学习理论的预测模型,可以通过构建高维特征空间和最优超平面来预测地下水位的变化。

支持向量回归模型在吉林西部地下水位预测中的应用较少,但具有较好的泛化性能和鲁棒性。

支持向量回归模型可以根据历史地下水位数据和其他相关变量进行训练和预测,能够提供较为准确的地下水位预测结果。

对比来看,ARIMA模型适用于相对简单的地下水位预测问题,具有较好的稳定性和准确性;BP神经网络模型适用于复杂的地下水位预测问题,具有强大的非线性拟合能力;支持向量回归模型适用于需要考虑多个变量和复杂关系的地下水位预测问题。

综上所述,根据地下水位预测的具体情况和要求,可以选择适合的模型进行应用。

在吉林西部地下水位预测中,ARIMA模型、BP神经网络模型和支持向量回归模型都具有一定的应用潜力,可以根据具体情况选择合适的模型进行预测。

马尔科夫模型预测方法的研究及其应用

马尔科夫模型预测方法的研究及其应用
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of the advanced characters of those model,which has aroused the in and out of
abroad scholar's universal interest.Currently,Markov models have been applied to speech recognation、stock prediction、environment quality and information security and SO on.The method of those concrete examples is that using initial probability distribution and the transition matrix to construct Markov Models and then dong prediction of concrete problems.
关键词:马尔科夫模型;回归预测;EM.HMM模型;神经网络;遗传定律
IIAbstractAbstractWith the development of Markov theory,developing the Markov models based on this theory which included Markov Chain Model and Hidden Markov Model.Because

根据吉林西部盐碱土的成因来创新盐碱地改良模式

根据吉林西部盐碱土的成因来创新盐碱地改良模式

根据吉林西部盐碱土的成因来创新盐碱地改良模式摘要:吉林西部泛指白城、松原两市所属各县市以及双辽市、公主岭市、梨树县西部和农安县部分乡镇。

这里的盐碱土,可溶性盐含量高,其电导率 >4毫姆欧/厘米(25℃),碱化度 >15%,ph8以上,地下矿化度1~1.5克/升,地下水土壤中含有大量碳酸钠与碳酸氢钠,约占全盐量的80%~90%。

探寻吉林西部盐碱土的成因,有助于我们农业科技工作者有针对性的确定盐碱地改良方式,创新改良模式。

关键词:盐碱地的形成;地形地质;气候条件;改良模式中图分类号:s156.4 文献标识码:a 文章编号:1674-0432(2012)-12-0056-11 吉林西部盐碱地的形成是当地的地形地质、气候条件、植被演替及地下水状况等综合作用的结果1.1 地形地质吉林西部盐碱土区地处松辽平原中心,四周为缓慢上升的大、小兴安岭及长白山脉所环绕,是三面环山一面靠分水岭的平原,地势低平。

在地质历史上曾是一个大型内陆湖盆,湖水多次丰枯,使流域内高地母质母岩中可溶性盐分随径流汇集于闭流低地,这是盐碱的来源。

周围山地降水丰沛,区内有松花江和嫩江贯穿中部,还有发源于山地的百余条无尾河向中部平原集中。

河水由于古老河道的存在及地表径流作用,漫流于平原内形成无数的内陆湖泊(即碱泡子),可溶性盐类不能排出。

沉积的母质形成粘重的不透水层(即碱隔子),加重了土壤的盐碱化程度。

1.2 气候条件这里气候特点是春旱秋涝。

春季风多风大严重干旱,地表水蒸发量大。

从周围高地汇集来的“野水”含有一定数量的盐碱,由于“野水”排不走,盐碱便留下,蒸发浓缩,盐分积聚地表。

伏后秋雨又多又大,使得土发粘,不渗汤,形成内涝。

内涝又加重了盐碱。

盐随水来,碱随水走,土壤盐碱化有加重了内涝。

年年如此,循环往复,吉林西部盐碱化程度越来越重,盐碱土面积越来越大。

1.3 植被演替吉林西部盐碱地原本以中旱生草本植被占优势,并混有相当数量的中生草本植物。

吉林省西部土地利用格局变化图谱与驱动力分析

吉林省西部土地利用格局变化图谱与驱动力分析

吉林省西部土地利用格局变化图谱与驱动力分析马海超;刘吉平【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2015(22)2【摘要】基于地学信息图谱分析理论,运用地理信息系统技术与马尔柯夫空间概率模型,以吉林省西部1980年,1995年,2010年3期土地利用数据为基础,构建土地利用格局变化图谱。

结果表明,1980—2010年吉林省西部地区土地利用格局发生显著变化:耕地大幅度增加,净增5 552.3km2,其主要由草地、沙地、盐碱地、湿地转化而来,转化而来的耕地呈条块状分布在研究区域中东部及西北部;草地大幅度减少,净减3 708.3km2,主要转化为耕地、林地、沙地及盐碱地,占区域总面积的7.9%,草地转出部分主要分布在研究区域中西部及西北部;居民和工矿用地增加,净增加区域主要分布在研究区的城镇周边及矿区;水域和未利用土地波动变化,变化区域分布在研究区东北部和中南部;湿地也呈显著减少的趋势,转出区域主要分布在研究区东北部和西南部。

与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化方面有着明显优势,能够展示研究区的空间位置分布,表达出多维空间信息。

【总页数】7页(P193-199)【关键词】地学信息图谱;吉林省西部;GIS;土地利用【作者】马海超;刘吉平【作者单位】吉林师范大学旅游与地理科学学院【正文语种】中文【中图分类】S19【相关文献】1.阿克苏灌区土地利用格局变化图谱及驱动力分析 [J], 吴红霞;木合塔尔·艾买提;张辉;聂艳;贾付生2.鄱阳湖地区1985-2000年土地利用格局变化及其社会经济驱动力研究Ⅰ·土地利用格局空间变化分析 [J], 刘序;陈美球;陈文波;肖志豪;黄靓3.鄱阳湖地区1985-2000年土地利用格局变化及其社会经济驱动力研究Ⅱ·土地利用格局变化驱动力分析 [J], 陈美球;刘序;陈文波;黄靓;肖志豪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

吉林省西部土地盐碱化研究

吉林省西部土地盐碱化研究

前郭 扶余 长岭 乾安 洮北
70. 76 58. 36 57. 28 35. 33 19. 50
10. 62 9. 92 10. 98 10. 48 1. 17
15. 01 17. 00 19. 17 29. 66 6. 00
13. 83 7. 71
17. 02 13. 69
1. 79
19. 54 3. 21 13. 21 - 2. 21 29. 71 6. 04 38. 75 3. 21
积的比例由 25185% 增加到 30180% 。已 占我国盐碱化土地的 4122% 。 412 土地盐碱化程度加剧
表 1 吉林省西部盐碱地面积的变化 Table 1 Change of saline-alkalized land in the Western Jilin Province
( @ 104hm2, % )
吉林省西部土地盐碱化的变化还表
土地总 市( 县)
现在盐碱化程度的加剧。对土地盐碱化
面积
镇 赉 50. 93
程度斑占基质面积的比例来判定[ 10] 。 通 榆 84. 68
其中土壤类型由吉林省土壤普查资料获 大 安 48. 79
1986 年盐碱 比 重 2000 年盐碱 比 重
213 地质地貌 该区属中生代的坳陷区, 第四纪沉积层、上更新统的河流冲积和湖泊沉积层广泛发育, 组成广大
的河谷冲积平原。河流的多次改道, 遗留了众多的古河道地貌景观, 并存在大量封闭和半封闭洼地。 区内主要地貌类型有冲积一湖积平原、丘间洼地、河漫滩和低阶地。海拔高度 140m~ 180m, 相对高度 5m~ 10m, 地势低平, 排水不畅。从地球化学角度看, 本区的地质地貌条件为土壤积盐创造了条件, 成 为盐分迁移的富集区。

吉林省土壤盐碱化趋势的初步分析

吉林省土壤盐碱化趋势的初步分析

吉林省土壤盐碱化趋势的初步分析
李伟; 朴秀吉; 李成吉
【期刊名称】《《吉林农业》》
【年(卷),期】2012(000)012
【摘要】盐碱化土壤是阻碍吉林省西部地区实现农业可持续发展的重要因素,其形成机理、改良途径,都做了大量纵向深入的研究工作,而随时间延续,其面积分布增减情况在发生着变化,本次工作力图通过不同时期对航卫像片影像进行解读,判断土壤盐碱化是萎缩还是发展,友为吉林省中西部农业生态建设提供科学依据。

【总页数】2页(P26-27)
【作者】李伟; 朴秀吉; 李成吉
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】S156.4
【相关文献】
1.吉林省土壤盐碱化趋势的初步分析 [J], 李伟;朴秀吉;李成吉
2.苏打碱化盐土不同植被类型的根层土壤盐碱化程度的研究——吉林省大安县草原盐碱土调查报告 [J], 孙泱
3.吉林省西部地区土壤盐碱化环境地质问题及其治理 [J], 赫修忠
4.吉林省土壤盐碱化趋势的初步分析 [J], 李伟; 朴秀吉; 李成吉
5.半干旱地区土壤盐碱化预报研究——以吉林省西部洮儿河流域为例 [J], 李凤全;卞建民;张殿发
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不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产吉林省西部地区盐碱土分布较广,盐碱土对农业生产造成了较大的影响,影响了当地农民的生产生活。

为了解决盐碱土问题并增加牧草产量,科研人员对不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产进行了深入研究。

一、盐碱土的特点及对牧草产量的影响盐碱土是指土壤中盐分和碱性物质过多,且对植物生长不利的土壤。

吉林省西部地区的盐碱土主要受干旱气候和地下水位偏高的影响,土壤中盐碱物质含量较高。

盐碱土一般具有以下特点:土壤PH值偏高,土壤中盐分浓度高,土壤结构疏松,土壤肥力低下等。

这些特点对牧草的生长发育造成了一定的影响,导致了牧草产量偏低。

二、不同改良剂对盐碱土的改良效果为了解决盐碱土问题,科研人员进行了一系列的实验,试图找到对吉林西部重度盐碱土进行改良的方法。

通过比较实验,发现了不同改良剂对盐碱土的改良效果。

1.石灰的改良效果石灰是一种常用的土壤改良剂,可以中和土壤的酸碱度,改善土壤结构,并且能够促进土壤中有益微生物的生长。

通过实验发现,适量添加石灰可以显著提高盐碱土的PH值,减少土壤中盐分的浓度,改善土壤通气性和保水性,从而改良了土壤的肥力和适生性。

以上实验结果表明,不同改良剂对吉林西部重度盐碱土都有一定的改良效果,可以显著减少土壤中的盐碱物质,提高土壤的肥力和适生性。

选择合适的改良剂进行改良是解决盐碱土问题的有效途径。

三、不同改良剂对牧草产量的影响为了进一步探索如何提高盐碱土中牧草的产量,科研人员进行了一系列的实验,分别使用石灰、有机肥和石膏进行了试验。

实验结果表明,不同改良剂对牧草产量有着显著的影响。

1.石灰对牧草产量的影响适量添加石灰可以显著提高盐碱土中牧草的产量。

石灰中和了土壤的酸碱度,改善了土壤的适生性,同时也促进了土壤中有益微生物的生长,有利于牧草的生长发育。

通过实验比较发现,不同改良剂对牧草产量都有着显著的提高作用,可以促进了牧草的生长发育,显著增加了牧草的产量。

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产

不同改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产吉林是一个盛产农产品的省份,而位于吉林西部的盐碱土地,却是一个困扰农民们多年的难题。

盐碱土地因为盐碱含量较高,土壤密度大,通风性差,水分循环不畅,PH值偏高,这些都成为了制约农作物生长和发展的主要因素。

为了解决这一难题,农业专家们不断进行研究并尝试各种方法来改良盐碱土地,提高土地的肥力和生产力。

本文将就不同的改良剂对吉林西部重度盐碱土的改良及牧草的增产进行探讨。

一、盐碱土的特点吉林西部地势较高,气温较低,降水稀少,土壤中的盐分得不到有效的冲洗,经过多年的累积,土壤中的盐碱分布较广。

盐碱土的主要特点如下:1. PH值偏高:盐碱土地的PH值通常在8.5以上,这种碱性土壤对于植物的生长不利。

2. 水分循环不畅:盐碱土地的土壤密度大,通风性差,水分难以渗透和蓄存。

3. 盐碱含量高:土壤中盐分含量高,植物根系受到影响,难以吸收养分。

由于这些特点,盐碱土地多年来一直成为当地农民的心病。

为了解决这一问题,农业专家们进行了大量的研究,提出了多种改良措施,其中使用改良剂是比较常见的一种方法。

二、改良剂对盐碱土地的改良效果1. 碱地退碱剂的使用碱地退碱剂是一种专门用于改良盐碱土地的化学物质,其主要成分为碳酸氢钠。

使用碱地退碱剂可以中和土壤中的碱性物质,使得土壤的PH值逐渐降低到较为适宜的范围内。

而且,碱地退碱剂具有快速有效的特点,能够在短时间内达到预期的效果。

2. 有机肥料的施用有机肥料是一种天然的改良剂,其内含有大量的有机质和微生物,可以有效地改善土壤的结构和通风性,增加土壤的肥力和生产力。

有机肥料还可以中和土壤中的盐碱物质,降低土壤的PH值,为作物的生长提供更加适宜的环境。

3. 矿物质肥料的运用矿物质肥料是一种人工合成的化学肥料,其主要成分有磷、氮、钾等多种元素,可以有效地补充土壤的养分,促进植物的生长。

在盐碱地上使用矿物质肥料可以提高土壤的肥力,增加植物对盐碱物质的抵抗能力。

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马尔柯夫模型在预测吉林省西部土地盐碱化发展趋势中的应用杨越1,杜会石1,哈斯1,张萍1,吴霞1,杨一1,安晶1,任本超2,李元3(1.北京师范大学资源学院,北京100875;2.河北省水利水电工程监理咨询中心,河北石家庄050051;3.交通运输部科学研究院,北京100029)摘要:以土地盐碱化严重的吉林省西部为研究区,采用时间尺度为10a的1993年和2003年两期遥感影像,结合野外调研、各种图件和文字资料,利用GIS软件人机交互式解译提取包括盐碱地在内的土地利用类型信息,通过空间分析和统计分析确定各土地利用类型间相互转移情况,并以此为基础运用马尔柯夫模型预测和分析吉林省西部土地利用变化趋势。

结果表明:在土地盐碱化保持当前发展状态下,2050年该区盐碱地面积将达到369877.16hm2。

因此,土地盐碱化问题不容忽视,须采取有效措施,维护该区生态环境健康发展。

卡方检验表明,模拟结果与实际情况基本吻合,用该模型进行土地盐碱化预测是可行的。

预测结果具有参考意义。

关键词:盐碱化预测;马尔柯夫模型;吉林省西部;地理信息系统中图分类号:F301.24+P942文献标识码:A文章编号:1006-060X(2012)09-0060-04Applicaiton of the Markov Model in Forecast of Soil Salinizationin West of Jilin ProvinceYANG Yue1,DU Hui-shi1,HA Si1,ZHANG Ping1,WU Xia1,YANG Yi1,AN Jing1,REN Ben-chao2,LI Yuan3(1.College of Resources Science and Technology,Beijing Normal University,Beijing100875,PRC;2.Hebei Advisory Center of Water Resource and Hydropower Project Supervision,Shijiazhuang050051,PRC;3.China Academy of Transportation Sciences,Beijing100029,PRC)Abstract:The west of Jilin Province in China was taken as the study area.By using TM image in1993and TM image in2003from landsat satellite and integrating field survey,all kinds of maps and text data,soil salinization information for the west of Jilin Province were extracted by man-computer interactive interpretation method in Arcinfo GIS software.By statistic analysis and spatial analysis of the data,the primitive status matrix and the transition probability matrix of different land use types from1993to2003were acquired.Based on the statistic data,the change trend of the salinization soil was forecasted and analyzed by the Markov model.The results showed that the salinization in study area is quite severe.If current development trend is kept,the area of salinization will be369877.16hm2in 2050.Therefore,the question of soil salinization should not be ignored,and effective measures should be taken to maintain healthy development of environment.The chi-square test indicated that the model was efficient and suitable for prediction.Key words:forecast of soil salinization;the Markov model;the west of Jilin Province;geographic information system土地盐碱化是自然和人为因素综合作用下盐碱成分在土壤中超量富集而形成的土地退化,是土地荒漠化的主要类型之一。

土地盐碱化能够引起土壤理化性状的改变,削弱和破坏土地生产力,导致土地资源丧失,改变自然环境,破坏生态平衡,不仅制约地区社会经济的可持续发展,而且威胁到人类赖以生存的环境[1-3]。

吉林省西部是我国土地盐碱化最严重的地区之一,土地盐碱化面积约309458.4hm2。

由于地处北方生态脆弱带,土地生态系统的敏感性强、抗外界干扰的能力和自身的自然恢复能力弱,在人类过度利用和少雨及蒸发不利自然条件的影响下,土地盐碱化近年来呈加速发展的趋势。

土地盐碱化不仅危害严重,而且一旦发生,很难逆转。

已有研究[4-6]表明,采用遥感技术(RS)与地收稿日期:2012-02-19基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201004018);中央高校基本科研业务费专项资金联合资助作者简介:杨越(1983-),男,满族,河北承德市人,博士后,主要从事水土保持与荒漠化防治、干旱区生态恢复的研究。

湖南农业科学2012,(09):60~63,64Hunan Agricultural Sciences表11993~2003年吉林省西部土地利用类型面积转化情况(hm 2)耕地林地草地水域建筑用地盐碱地未利用地1993年2003年耕地2036752.05730.7434245.22496.490276.2919191.08林地14900.6181162.44117131.680002132.62草地6922.083517.74685854.515739.3601440.5612326.86水域0098.34242021.7304425.954174.86建筑用地8719.27000195160.5818.490盐碱地9248.6101898.796196.560284064.348050.05未利用地721.09211.06643.9525699.040960.2820809.91理信息系统(GIS )相结合,利用多数据源、多尺度、多时相的手段获取土地盐碱化信息,具有宏观性、周期性、实时性等特点,使土地盐碱化的动态监测更为客观、准确、有效,有利于进一步认识和理解土地盐碱化发展和演变机理。

同时,开展土地盐碱化预测研究[7-9]对于制定土地盐碱化防范措施和政策具有重要意义。

马尔柯夫模型已被国内外学者广泛应用于土地利用格局变化及预测分析中,并均取得较理想结果[10-13]。

因此,本文应用马尔柯夫模型对吉林省西部土地盐碱化进行预测分析,以期为该区域土地盐碱化防治和生态环境治理提供科学依据。

1研究区概况吉林省西部位于松嫩平原中西部,科尔沁大草原的东部,地处生态环境脆弱的农牧交错带。

包括松原市和白城市,地理位置东经123°08′~134°22′,北纬44°57′~45°46′,总面积为4.67×106hm 2。

本区属温带半湿润半干旱大陆性季风气候,冬季寒冷、夏季炎热,年均气温4.5℃,年降水量为400~600mm ,年蒸发量1100~1300mm ,蒸发量是降水量的2~3倍,干燥度在1~1.25之间。

在这样的气候条件下,成土母质风化出的可溶性盐分无法被淋溶,强烈的蒸发条件还会使土壤中的可溶盐通过毛管孔隙随水升至地表,水分蒸发后造成盐分累积。

本区海拔高度140~180m ,相对高度5~10m ,地势低平,排水不畅。

区域内盐碱化土地分布广泛,主要集中在通榆、大安、前郭、镇赉、长岭等县(市)。

2数据来源与信息提取2.1数据资料研究采用的数据资料为:①1993年9月、2001年9月和2003年9月的Landsat-TM 遥感影像,图像质量好,均为晴空资料,空间分辨率为30m (吉林省农业区划研究所提供)。

②土壤类型图、水系分布图、地质图、1∶10万地形图、行政区划图。

③吉林省社会经济统计年鉴。

2.2影像处理研究比较了Landsat-TM 影像不同波段的组合情况,最后选取4、3、2通道进行标准假彩色合成,便于提取土地利用类型信息。

以1∶10万地形图为基准,对2003年的TM 影像数据作几何精校正,再以精校正的2003年影像数据为基准,对1993年和2001年的TM 影像数据作几何精校正。

校正过程采用二次多项式,并用3次卷积法进行灰度插值,校正误差均小于一个像元。

对同期的影像作直方图匹配和拼接处理,再按行政区划界限对研究区进行裁剪。

2.3遥感信息提取根据全国农业区划委员会1984年颁发的《土地利用现状调查技术规程》,结合本研究的具体情况,将土地利用类型分为耕地、林地、草地、水域、建筑用地、盐碱地和未利用土地(除盐碱地外)。

在GIS 软件ArcView3.3支持下,结合各种图件、文字资料和实地调研,采用基于知识的人机交互式解译方法,提取三期各土地利用类型的信息,获取统计数据并生成包括盐碱地在内的土地利用类型图。

由1993年和2003年两期土地利用矢量数据,借助ArcInfo9.2空间分析工具下的Tabulate Area ,可以得到1993~2003年吉林省西部各土地利用类型面积转移情况(表1)。

3土地盐碱化预测研究3.1马尔柯夫模型马尔柯夫过程是一种应用广泛的特殊的随机运动过程[14-15],拟定在事件发展过程中,每次状态的转移只与前一时刻的状态有关,而与过去的状态无关。

这对于研究土地利用动态变化较为适宜,因为在一定的条件下,土地利用的动态演变具有马尔柯第09期杨越等:马尔柯夫模型在预测吉林省西部土地盐碱化发展趋势中的应用61表2吉林省西部土地利用类型初始转移概率矩阵耕地林地草地水域建筑用地盐碱地未利用地N (年)耕地0.99820.00040.00400.000200.00010.0022林地0.00070.99760.01390000.0002草地0.00030.00190.98180.002000.00050.0014水域0000.986400.00150.0005建筑用地0.0004000100盐碱地0.000400.00020.002200.99760.0009未利用地00.00010.00010.009200.00030.9948N+1(年)夫过程的性质:①一定区域内,不同土地利用类型之间具有相互转化性;②土地利用类型之间的相互转化过程包含着较多尚难用函数关系准确描述的事件[16]。

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