“三化”協調發展背景下鶴壁市高標準糧田布局優化研究

本書以河南省鶴壁市為研究區域，以“三化”協調發展戰略為研究背景，系統運用管理學、經濟學、資源學等相關學科的理論與方法，借助3S技術并使用Envi、ArcGIS、IDRISI、Fragstats、SPSS等遙感、地信及數理統計軟件工具，在進行耕地動態變化及驅動機理分析、耕地布局穩定性分析的基礎上，對鶴壁市高標準糧田布局優化安排及路徑開展研究，獲得“隨著‘三化’進程的推進，耕地資源利用方式出現由粗放向集約轉變的趨勢”“高標準糧田布局優化不僅是實現農業集約化發展的必由之路，也是區域耕地保護的必然選擇”等結論。

田潔玫，女，生于1988年，河南焦作人，華僑大學政治與公共管理學院講師。2018年畢業于鄭州大學，獲公共管理博士學位。主要從事土地可持續利用與信息化管理研究。有《“五化”視角下鶴壁市土地利用動態變化研究》《高標準糧田區耕地質量變化及驅動力分析——以河南省鶴壁市為例》等論文公開發表。

目錄

第一章緒論

第一節研究背景及意義

一、研究背景

二、研究意義

第二節國內外研究進展

一、“三化”協調發展研究進展

二、土地利用變化研究進展

三、高標準糧田布局優化研究進展

四、國內外研究進展的簡要評述

第三節研究區概況及數據來源

一、研究區域概況

二、研究數據來源

第四節研究目標及方法

一、研究目標及主要內容

二、研究方法及技術路線

第二章研究的理論基礎

第一節涉及的基本概念

一“三化”協調發展相關概念

二、高標準糧田布局優化相關概念

第二節研究的理論支撐

一、系統科學理論

二、耕地保護理論

三、布局優化理論

第三節研究的邏輯基礎

一、“三化”協調發展與耕地保護

二、耕地保護與高標準糧田布局優化

三、高標準糧田布局優化與“三化”協調發展

第四節研究的基本框架

一、研究框架結構

二、研究框架內容

第三章基于“三化”協調發展階段的耕地動態變化分析

第一節基于“三化”協調發展歷程的研究階段分析

一、“三化”協調發展歷程劃分

二、研究區時段選擇與階段確定

三、研究區“三化”協調發展階段概況

第二節基于“三化”協調發展階段的耕地利用變化分析

一、遙感影像選擇與預處理

二、遙感影像解譯分類過程

三、耕地利用變化特征分析

第三節基于“三化”協調發展階段的耕地質量變化分析

一、耕地自然質量評價體系

二、耕地自然質量評價分析

三、耕地質量變化特征分析

第四節基于“三化”協調發展階段的耕地變化規律總結

一、“三化”協調發展形成階段耕地變化規律

二、“三化”協調發展提升階段耕地變化規律

三、“三化”協調發展下的耕地變化規律總結

第四章基于“三化”協調發展的耕地變化驅動機理分析

第一節變量提取及標準化處理

一、耕地變化的因變量提取

二、耕地變化的自變量提取

三、變量數據的標準化處理

第二節耕地變化驅動模型分析

一、耕地變化驅動模型選擇

二、耕地數量變化驅動分析

三、耕地質量變化驅動分析

第三節基于“三化”協調發展的耕地變化驅動因素分析

一、基于農業現代化的農業發展因素分析

二、基于工業化城鎮化的經濟發展因素分析

三、基于“三化”協調發展的驅動因素總結

第四節基于耕地變化驅動機理的耕地保護問題思考

一、耕地變化驅動機理總結

二、耕地保護相關問題思考

第五章基于“三化”協調發展的耕地布局穩定性分析

第一節模擬預測方法及精度檢驗

一、模型方法選擇

二、模型方法原理

三、模型實現與模擬精度

四、歷史情況與精度驗證

第二節基于“三化”協調發展階段的情景模擬預測

一、基于“三化”協調發展階段的情景設定

二、情景I：基于“三化”協調發展形成階段的預測

三、情景II：基于“三化”協調發展提升階段的預測

四、基于兩種情景模式的模擬預測結果比較

第三節基于情景模擬預測結果的耕地布局穩定性分析

一、耕地布局穩定性數量分析

二、耕地布局穩定性空間分析

三、耕地布局穩定性質量分析

四、耕地布局穩定性分析總結

第四節基于布局穩定性分析的耕地可持續利用探究

一、耕地穩定性面臨風險挑戰

二、耕地可持續利用對策探究

第六章“三化”協調發展下高標準糧田布局優化分析

第一節高標準糧田布局優化目標要求及過程方法介紹

一、高標準糧田布局優化具體目標

二、高標準糧田布局優化達標要求

三、高標準糧田布局優化實現過程

四、高標準糧田布局優化方法原理

第二節“三化”協調發展下高標準糧田布局優化指標體系

一、基于雙重目標對接的指標選擇

二、高標準糧田布局優化指標處理

三、基于“三化”協調發展的權重確定

第三節基于“三化”協調發展的高標準糧田布局優化結果

一、高標準糧田布局優化水平測算

二、高標準糧田空間布局優化結果

三、高標準糧田時序布局優化結果

四、高標準糧田百千萬方優化結果

第四節基于布局優化結果的“三化”協調發展戰略選擇

一、兼顧耕地保護與工業化城鎮化發展

二、提升規模連片性與農業現代化水平

三、理順資源布局與綠色可持續化關系

第七章“三化”協調發展下高標準糧田布局優化路徑

第一節高標準糧田布局優化原則

一、統籌規劃、突出重點

二、科學布局、協調推進

三、集中連片、規模開發

四、多措并舉、綜合優化

第二節高標準糧田布局優化現狀

一、主要制約因素

二、潛力提升基礎

第三節高標準糧田布局優化措施

一、耕地質量保障措施

二、技術服務保障措施

三、糧食生產保障措施

四、基礎設施保障措施

第四節高標準糧田布局優化建議

一、法律產權層面

二、政策制度層面

三、經濟機制層面

四、管理體制層面

第八章結論及展望

第一節主要研究結論

第二節研究的創新點

第三節研究局限及展望

參考文獻

附錄

參研項目及學術論文

圖清單

圖1-1鶴壁市區位示意圖24

圖1-2鶴壁市地形示意圖25

圖1-3鶴壁市人口與城鎮化率變化圖26

圖1-4鶴壁市GDP與一二產業比例變化圖27

圖1-5鶴壁市糧食總產量與畝產變化圖28

圖1-6鶴壁市土地利用類型比例圖29

圖1-7技術路線圖33

圖2-1概念關系圖38

圖2-2邏輯機理圖46

圖2-3框架結構圖51

圖3-1研究區主要農作物物候簡圖57

圖3-2研究區三期遙感影像裁剪圖59

圖3-3鶴壁市三期土地利用類型圖62

圖3-41993、2003、2013年鶴壁市耕地變化圖63

圖3-520年間各區域耕地變化情況圖65

圖3-620年間各區域耕地PLAND與LPI指數組合圖68

圖3-7鶴壁市1993—2003年耕地增加與建設用地增加構成及

比例圖71

圖3-8鶴壁市2003—2013年耕地減少與建設用地增加構成及

比例圖71

圖3-9鶴壁市耕地自然質量評價指標圖75

圖3-10鶴壁市耕地自然質量評價圖76

圖3-11鶴壁市各區域三期耕地平均自然質量變化圖79

圖3-121993—2003年鶴壁市各區域不同變化類型耕地平均自然

質量圖80

圖3-132003—2013年鶴壁市各區域不同變化類型耕地平均自然

質量圖81

圖3-14鶴壁市兩時段不同轉移類型耕地平均自然質量圖82

圖4-1鶴壁市耕地數量與質量相關關系圖88

圖4-2主成分因子碎石圖93

圖4-3各主成分旋轉因子載荷雷達圖95

圖4-4鶴壁市三期各區域耕地數量變化驅動力綜合得分圖96

圖4-5各主成分旋轉因子載荷雷達圖100

圖4-6鶴壁市三期各區域耕地質量變化驅動力綜合得分圖101

圖4-7浚縣三期耕地與農業生產水平關系圖104

圖4-8浚縣三期耕地與農業技術進步關系圖104

圖4-9浚縣三期耕地與農業種植結構關系圖105

圖4-10浚縣三期耕地與耕地區位水平關系圖106

圖4-11淇濱區兩期耕地與社會經濟水平關系圖107

圖4-12淇濱區兩期耕地與農民自身情況關系圖107

圖4-13基于“社會燃燒理論”的耕地變化驅動機理圖109

圖5-12013年鶴壁市土地利用模擬預測圖115

圖5-2情景I下2023年鶴壁市土地利用預測圖117

圖5-3情景I下20年間鶴壁市土地利用空間發展示意圖119

圖5-4情景II下2023年鶴壁市土地利用預測圖120

圖5-5情景II下20年間鶴壁市土地利用空間發展示意圖122

圖5-61993—2023年鶴壁市耕地重心變化示意圖127

圖5-72013—2023年鶴壁市耕地變化轉移圖譜128

圖5-82013—2023年鶴壁市各區域不同變化類型耕地平均自然

質量圖130

圖6-1基于“三化”協調發展的高標準糧田布局優化指標圖142

圖6-2鶴壁市高標準糧田布局優化準則層指標導向分級圖147

圖6-3鶴壁市高標準糧田布局優化目標層綜合水平分級圖148

圖6-4鶴壁市高標準糧田布局優化綜合水平圖150

圖6-5鶴壁市高標準糧田布局優化地塊平均水平圖151

圖6-6鶴壁市高標準糧田空間布局優化圖152

圖6-7鶴壁市高標準糧田時序布局優化圖155

圖6-8鶴壁市高標準糧田百千萬方布局優化圖157

表清單

表3-1鶴壁市三期遙感影像參數表57

表3-2土地利用類型劃分說明表60

表3-31993/2003年TM/ETM （432）與2013年OLI-TIRS（652）

遙感解譯標志表60

表3-4鶴壁市三期分類結果精度檢驗表62

表3-5鶴壁市三期土地利用類型面積及比例匯總表63

表3-6鶴壁市各區域三期耕地面積與周長匯總表64

表3-7鶴壁市20年間耕地變化速度與動態度表65

表3-8鶴壁市20年間各區域耕地貢獻程度表66

表3-9鶴壁市各區域三期耕地類型指數匯總表67

表3-10鶴壁市各區域三期耕地景觀指數匯總表68

表3-11鶴壁市兩階段土地利用轉移面積矩陣表69

表3-12鶴壁市兩階段土地利用轉移矩陣變化量匯總表70

表3-13鶴壁市耕地自然質量評價指標量化標準表73

表3-14KMO和Bartlett檢驗表74

表3-15評價指標權重表74

表3-16鶴壁市各區域耕地自然質量情況表77

表3-17鶴壁市各區域三期耕地平均自然質量統計表79

表3-18鶴壁市各區域不同變化類型耕地平均自然質量統計表80

表3-19鶴壁市不同轉移類型耕地平均自然質量統計表81

表4-1社會經濟驅動力因子表89

表4-2特征值和因子貢獻率表93

表4-3因子載荷矩陣表94

表4-4各指標主成分得分表96

表4-5擬合優度檢驗表97

表4-6顯著性檢驗表97

表4-7多元線性回歸參數結果表98

表4-8特征值和因子貢獻率表99

表4-9各指標主成分得分系數表100

表4-10擬合優度檢驗表102

表4-11顯著性檢驗表102

表4-12多元線性回歸參數結果表102

表5-1鶴壁市2013年土地利用類型模擬精度表115

表5-2情景I下2023年鶴壁市土地利用類型面積及比例匯總表118

表5-3情景I下2023年鶴壁市土地利用景觀格局指數表118

表5-4情景II下2023年鶴壁市土地利用類型面積及比例匯總表121

表5-5情景II下2023年鶴壁市土地利用景觀格局指數表121

表5-6鶴壁市各區域2023年與2020年耕地面積及比例對比表124

表5-7鶴壁市各區域2013—2023年耕地面積變化表125

表5-8鶴壁市2013—2023年土地利用轉移面積矩陣表126

表5-9鶴壁市四期耕地重心坐標表127

表5-10鶴壁市各區域耕地平均自然質量統計表129

表5-11鶴壁市2013—2023年耕地平均自然質量轉移情況表130

表6-1基于AHP法的“三化”協調發展層次體系表141

表6-2熵權值法農業現代化指標權重表145

表6-3熵權值法工業化與城鎮化指標權重表146

表6-4熵權值法綠色化與可持續化指標權重表146

表6-5鶴壁市高標準糧田布局優化綜合水平等級匯總表150

表6-6鶴壁市兩縣高標準糧田耕地面積比較表152

表6-7鶴壁市高標準糧田鄉鎮空間安排表153

表6-8鶴壁市高標準糧田時序布局優化面積調整表154

表6-9鶴壁市高標準糧田鄉鎮時序安排表155

表6-10鶴壁市高標準糧田百千萬方塊數調整表158

表6-11鶴壁市高標準糧田鄉鎮百千萬方安排表158

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附錄清單

附表1河南省高標準糧田建設區域劃分表209

附表2河南省鶴壁市耕地地力評價成果展示表（續表1）210

附表2河南省鶴壁市耕地地力評價成果展示表（續表2）211

附表2河南省鶴壁市耕地地力評價成果展示表（續表3）212

附表2河南省鶴壁市耕地地力評價成果展示表（續表4）213

附表2河南省鶴壁市耕地地力評價成果展示表（續表5）214

附表31993—2013年鶴壁市耕地變化驅動因子標準化表（續表1）215

附表41993—2013年鶴壁市耕地變化驅動因子標準化表（續表2）216

附表4鶴壁市高標準糧田布局優化指標標準化表217

附表5河南省高標準糧田驗收認定指標評分表（續表1）218

附表5河南省高標準糧田驗收認定指標評分表（續表2）219

附表5河南省高標準糧田驗收認定指標評分表（續表3）220

附表6高標準糧田驗收認定表221