基于因素法和SVM模型的耕地质量评价方法研究
发布时间：2021-06-07 14:13
为减少耕地质量评价工作中确定评价指标权重人为因素的影响,选取江西省奉新县为研究对象,引入机器学习技术,建立基于SVM模型的耕地质量评价模型,探索客观、高效的耕地质量评价方法。本文应用因素法和SVM模型法分别对奉新县耕地质量等别进行划定,通过对比分析两种方法的评价结果,对两种方法的优劣及适用条件进行了判定。结果表明,与因素法相比,SVM模型法具有等别划分高效的优势;SVM模型法耕地质量评价结果的正确率高达96.93%,符合耕地质量评价精度要求。应用SVM模型进行耕地质量评价具有测算高效、受人为因素干扰小等优点,可以广泛应用于耕地质量等别更新、新增耕地质量等别划定等工作。
【文章来源】：土壤通报. 2020,51(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
奉新县耕地类型分布图
根据《农用地质量分等规程》[3]、《全国耕地地力调查与质量评价技术规程》[10]推荐指标，结合奉新县农业生产状况、地形地貌、土壤情况和样点调查数据，确定有效土层厚度、有机质含量、耕作层质地、土体构型、障碍层距地表深度、灌溉保障率、排水条件和地面坡度共8个耕地质量评价指标；再运用特尔斐法，邀请专家打分确定指标权重。首先应用常规质量评价方法———因素法进行耕地质量评价，得到耕地质量评价结果数据库；再从中随机抽取500组训练数据和200组验证数据，用于SVM模型的建立和验证；最后，运用SVM模型进行耕地质量评价实践，将基于SVM模型的评价结果与应用因素法的耕地质量评价结果对比，研究讨论因素法和SVM模型法的优缺点和适用条件分析。技术路线如图2所示。2.2 耕地质量评价体系建立
建立在Matlab 2016平台上，以500组训练数据的耕地质量评价指标为输入变量，耕地质量等级作为目标函数。耕地质量等级评价工作属于非线性分类，故采用C-支持向量模型（C-Support Vector Machines，简称C-SVM），需设置惩罚参数c和内核参数g,c越大表示对错误分类的惩罚越大，经过大量数据训练，本文选取的最优惩罚参数best c=8,best g=0.25，选定高斯核函数作为SVM模型的最优核函数，构建基于SVM的奉新县耕地质量评价最优模型—model。2.4.4 SVM模型验证与应用
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络和支持向量机的农用地分等方法研究[J]. 范胜龙,邱凌婧,茹凯丽,陈巧燕,胡勇. 中国农业大学学报. 2018(12)
[2]AHP-灰色关联度分析法的耕地质量评价——以湖北省襄阳市为例[J]. 曾荣,赵荣,梁勇. 测绘科学. 2018(08)
[3]基于“过程-功能-质量-特性-指标”的耕地质量评价指标体系研究[J]. 温良友,孔祥斌,张蚌蚌,辛芸娜,雷鸣,陆明环. 土壤通报. 2017(06)
[4]基于极限条件法与指数和法的耕地后备资源评价研究——以江西省安义县为例[J]. 刘亚,邹自力,张晓平. 湖北民族学院学报(自然科学版). 2016(01)
[5]耕地质量评价研究进展及发展趋势[J]. 付国珍,摆万奇. 资源科学. 2015(02)
[6]基于农用地分等与土地质量地球化学评估的耕地质量监测类型研究[J]. 刘霈珈,吴克宁,赵华甫. 资源科学. 2015(01)
[7]耕地质量的概念和评价与管理对策[J]. 沈仁芳,陈美军,孔祥斌,李永涛,同延安,汪景宽,李涛,鲁明星. 土壤学报. 2012(06)
[8]支持向量机理论与算法研究综述[J]. 丁世飞,齐丙娟,谭红艳. 电子科技大学学报. 2011(01)
[9]我国农用地分等定级理论与方法探讨[J]. 王建国,单艳红,杨林章. 农业系统科学与综合研究. 2002(02)
[10]耕地分等中的土壤质量指标体系与分等方法[J]. 张凤荣,安萍莉,王军艳,张军连,刘黎明,陈焕伟. 资源科学. 2002(02)
博士论文
[1]基于立地条件与地化特征的黑土区城郊耕地质量变化研究[D]. 李文博.吉林大学 2018
[2]基于遥感和SVM模型的松嫩平原南部耕地质量评价[D]. 欧阳玲.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2017
硕士论文
[1]基于模糊综合评价法的德安县耕地后备资源评价[D]. 席朗.东华理工大学 2017
[2]宜春市耕地质量等别变化研究[D]. 彭智.江西农业大学 2017
本文编号：3216730
【文章来源】：土壤通报. 2020,51(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
奉新县耕地类型分布图
根据《农用地质量分等规程》[3]、《全国耕地地力调查与质量评价技术规程》[10]推荐指标，结合奉新县农业生产状况、地形地貌、土壤情况和样点调查数据，确定有效土层厚度、有机质含量、耕作层质地、土体构型、障碍层距地表深度、灌溉保障率、排水条件和地面坡度共8个耕地质量评价指标；再运用特尔斐法，邀请专家打分确定指标权重。首先应用常规质量评价方法———因素法进行耕地质量评价，得到耕地质量评价结果数据库；再从中随机抽取500组训练数据和200组验证数据，用于SVM模型的建立和验证；最后，运用SVM模型进行耕地质量评价实践，将基于SVM模型的评价结果与应用因素法的耕地质量评价结果对比，研究讨论因素法和SVM模型法的优缺点和适用条件分析。技术路线如图2所示。2.2 耕地质量评价体系建立
建立在Matlab 2016平台上，以500组训练数据的耕地质量评价指标为输入变量，耕地质量等级作为目标函数。耕地质量等级评价工作属于非线性分类，故采用C-支持向量模型（C-Support Vector Machines，简称C-SVM），需设置惩罚参数c和内核参数g,c越大表示对错误分类的惩罚越大，经过大量数据训练，本文选取的最优惩罚参数best c=8,best g=0.25，选定高斯核函数作为SVM模型的最优核函数，构建基于SVM的奉新县耕地质量评价最优模型—model。2.4.4 SVM模型验证与应用
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络和支持向量机的农用地分等方法研究[J]. 范胜龙,邱凌婧,茹凯丽,陈巧燕,胡勇. 中国农业大学学报. 2018(12)
[2]AHP-灰色关联度分析法的耕地质量评价——以湖北省襄阳市为例[J]. 曾荣,赵荣,梁勇. 测绘科学. 2018(08)
[3]基于“过程-功能-质量-特性-指标”的耕地质量评价指标体系研究[J]. 温良友,孔祥斌,张蚌蚌,辛芸娜,雷鸣,陆明环. 土壤通报. 2017(06)
[4]基于极限条件法与指数和法的耕地后备资源评价研究——以江西省安义县为例[J]. 刘亚,邹自力,张晓平. 湖北民族学院学报(自然科学版). 2016(01)
[5]耕地质量评价研究进展及发展趋势[J]. 付国珍,摆万奇. 资源科学. 2015(02)
[6]基于农用地分等与土地质量地球化学评估的耕地质量监测类型研究[J]. 刘霈珈,吴克宁,赵华甫. 资源科学. 2015(01)
[7]耕地质量的概念和评价与管理对策[J]. 沈仁芳,陈美军,孔祥斌,李永涛,同延安,汪景宽,李涛,鲁明星. 土壤学报. 2012(06)
[8]支持向量机理论与算法研究综述[J]. 丁世飞,齐丙娟,谭红艳. 电子科技大学学报. 2011(01)
[9]我国农用地分等定级理论与方法探讨[J]. 王建国,单艳红,杨林章. 农业系统科学与综合研究. 2002(02)
[10]耕地分等中的土壤质量指标体系与分等方法[J]. 张凤荣,安萍莉,王军艳,张军连,刘黎明,陈焕伟. 资源科学. 2002(02)
博士论文
[1]基于立地条件与地化特征的黑土区城郊耕地质量变化研究[D]. 李文博.吉林大学 2018
[2]基于遥感和SVM模型的松嫩平原南部耕地质量评价[D]. 欧阳玲.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2017
硕士论文
[1]基于模糊综合评价法的德安县耕地后备资源评价[D]. 席朗.东华理工大学 2017
[2]宜春市耕地质量等别变化研究[D]. 彭智.江西农业大学 2017
本文编号：3216730
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