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基于随机森林算法的耕地质量定级指标体系研究
被引量：
13
1
作者
林子聪
任向宁
+2 位作者
朱阿兴
赵鑫
胡月明
《华南农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期38-48,共11页
【目的】分析研究区域内的耕地质量差异,优化耕地利用与布局,为耕地保护提供参考依据。【方法】以青海省共和县、都兰县和乌兰县的耕地为研究对象,根据历史及现有文献收集耕地质量的影响因素,采用随机森林算法和相关性分析筛选定级指标...
【目的】分析研究区域内的耕地质量差异,优化耕地利用与布局,为耕地保护提供参考依据。【方法】以青海省共和县、都兰县和乌兰县的耕地为研究对象,根据历史及现有文献收集耕地质量的影响因素,采用随机森林算法和相关性分析筛选定级指标并确认权重,通过加权求和法计算定级指数并划分级别,得到定级结果。与常用的特尔菲法定级成果进行比较分析。【结果】随机森林算法得到的变量重要性(I)范围在0.03~11.94,相关性分析结果显示,大部分影响因素间相关性不显著,有8个为显著相关,综合I值和相关性分析结果将30个影响因素收敛为4个纬度下的14个定级指标,其中影响研究区域耕地质量的主要因素为生态系统脆弱性、生长季平均降水和年总太阳辐射量,权重分别为0.11、0.10和0.09,随机森林算法评价结果与实际情况相符。【结论】与常用的特尔菲法比较,随机森林算法稳定性更好,级别指数变幅区间更小,更有利于构建省级空间尺度的耕地级别可比序列。
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关键词
耕地质量评价
定级指标体系
随机森林算法
特尔菲法
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职称材料
基于核密度估计的动物生境适宜度制图方法
被引量：
25
2
作者
张桂铭
朱阿兴
+3 位作者
杨胜天
秦承志
肖文
Steve K.Windels
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第23期7590-7600,共11页
生境适宜度制图能提供动物适宜生境的空间分布信息,对野生动物种群管理、保护地规划等非常重要。生境适宜度制图的关键是构建生境适宜度模型(habitat suitability model,HSM),只基于动物出现位置数据构建HSM的方法在实践中得到了非常广...
生境适宜度制图能提供动物适宜生境的空间分布信息,对野生动物种群管理、保护地规划等非常重要。生境适宜度制图的关键是构建生境适宜度模型(habitat suitability model,HSM),只基于动物出现位置数据构建HSM的方法在实践中得到了非常广泛的应用。然而现有的只基于动物出现位置数据构建HSM的方法还不能很好地直接表达动物生境适宜度和环境因子之间具有生态学意义的数量关系,因此也就不能很好地体现环境因子对动物生境利用的生态学作用。提出了一种基于核密度估计构建HSM的方法,在地理信息系统技术支持下,通过运用核密度估计从代表性的动物出现位置数据中估计出动物出现对各个环境因子的概率密度函数来直接表达生境适宜度与各个环境因子之间的数量关系,以体现环境因子对动物生境利用的生态学作用,在此基础上对生境适宜度与各个环境因子之间的数量关系进行综合构建了具有明确生态学意义的HSM用于动物生境适宜度制图。以美国Voyageures国家公园的白尾鹿(Odocoileus virginianus)生境适宜度制图为例,基于365个出现位置点位数据并结合积雪深度、地表覆被类型、森林边界长度和坡度等环境因子数据,开展了该方法的案例研究。通过交叉验证计算连续Boyce指数对制图结果进行评价,结果表明:基于核密度估计方法构建的HSM预测能力强,所得出的生境适宜度图经10次交叉验证,连续Boyce指数平均值为0.75,标准差为0.11,达到了较高精度。此外,由于基于核密度估计的方法能以"生境适宜度和环境因子之间具有生态学意义的数量关系"的形式来直接体现环境因子对动物生境利用的生态学作用,就模型的可解释性而言,该方法要优于现有的其他构建HSM的方法。
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关键词
核密度估计
生境适宜度制图
地理信息系统
白尾鹿
连续Boyce指数
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职称材料
模糊聚类方法在南方红壤小流域土壤属性制图中的应用--以长汀朱溪河小流域为例
被引量：
8
3
作者
谢军
秦承志
+4 位作者
肖桂荣
杨琳
雷秋良
刘军志
朱阿兴
《中国水土保持科学》
CSCD
北大核心
2015年第5期132-139,共8页
详细的土壤属性空间分布数据是流域过程模拟和情景分析所需的重要基础数据,尤其是在土壤母质分布复杂、空间变异性大的南方红壤区,土壤采样的成本及数字土壤制图的有效性往往限制了详细土壤属性数据的获取。近年出现的基于模糊聚类进行...
详细的土壤属性空间分布数据是流域过程模拟和情景分析所需的重要基础数据,尤其是在土壤母质分布复杂、空间变异性大的南方红壤区,土壤采样的成本及数字土壤制图的有效性往往限制了详细土壤属性数据的获取。近年出现的基于模糊聚类进行目的性土壤采样及数字土壤制图的方法,可有效地降低所需土壤样点数并推测土壤属性的详细空间分布。为探索该方法在南方红壤区的可用性,本文选取福建长汀朱溪河小流域,利用模糊聚类方法设计少量的目的性土壤采样,在5 m空间分辨率上进行土壤表层（0-20 cm）砂粒质量分数、有机质质量分数的预测性制图。对比利用已有1∶5万土壤类型图以分层随机布点结合普通克里格方法,以及土壤类型图属性数据连接法的土壤属性制图结果,基于30个独立验证点及制图结果空间分布进行评价。结果表明：与普通克里格方法和土壤类型图属性数据连接法相比,模糊聚类方法仅需要很少的土壤样点,制图结果精度较好（表层砂粒质量分数和有机质质量分数的均方根误差分别为13.81%、12.56 g/kg）,且能很好地体现该流域内土壤的空间分布特点。因此,模糊聚类方法可适用于南方红壤小流域,能在显著降低数字土壤制图采样成本的同时,获得较好的制图精度。
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关键词
土壤属性制图
模糊聚类
南方红壤区
朱溪河小流域
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职称材料
题名
基于随机森林算法的耕地质量定级指标体系研究
被引量：
13
1
作者
林子聪
任向宁
朱阿兴
赵鑫
胡月明
机构
华南农业
大学
资源环境学院/华南农业
大学
地理
信息工程研究所/国土资源部建设用地再开发重点实验室/广东省土地利用与整治重点实验室
威斯康星大学
−
麦迪逊
分校
地理
系
青海
大学
农牧学院
电子科技
大学
资源与环境学院
出处
《华南农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期38-48,共11页
基金
国家重点研发计划(2016YFC0501801,2018YFD1100103)
青海省科技计划(2017-ZJ-730)
广州市科技计划(201804020034)。
文摘
【目的】分析研究区域内的耕地质量差异,优化耕地利用与布局,为耕地保护提供参考依据。【方法】以青海省共和县、都兰县和乌兰县的耕地为研究对象,根据历史及现有文献收集耕地质量的影响因素,采用随机森林算法和相关性分析筛选定级指标并确认权重,通过加权求和法计算定级指数并划分级别,得到定级结果。与常用的特尔菲法定级成果进行比较分析。【结果】随机森林算法得到的变量重要性(I)范围在0.03~11.94,相关性分析结果显示,大部分影响因素间相关性不显著,有8个为显著相关,综合I值和相关性分析结果将30个影响因素收敛为4个纬度下的14个定级指标,其中影响研究区域耕地质量的主要因素为生态系统脆弱性、生长季平均降水和年总太阳辐射量,权重分别为0.11、0.10和0.09,随机森林算法评价结果与实际情况相符。【结论】与常用的特尔菲法比较,随机森林算法稳定性更好,级别指数变幅区间更小,更有利于构建省级空间尺度的耕地级别可比序列。
关键词
耕地质量评价
定级指标体系
随机森林算法
特尔菲法
Keywords
cultivated land quality evaluation
grading indicators system
random forest algorithm
Delphi method
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
基于核密度估计的动物生境适宜度制图方法
被引量：
25
2
作者
张桂铭
朱阿兴
杨胜天
秦承志
肖文
Steve K.Windels
机构
北京师范
大学
地理
学与遥感科学学院
中国科学院
地理
科学与资源研究所资源与环境信息
系
统国家重点实验室
美国
威斯康星大学麦迪逊分校地理系
大理学院东喜玛拉雅资源与环境研究所
美国Voyageurs国家公园
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第23期7590-7600,共11页
基金
国家自然科学基金项目(30960085
40971236
31260149)
文摘
生境适宜度制图能提供动物适宜生境的空间分布信息,对野生动物种群管理、保护地规划等非常重要。生境适宜度制图的关键是构建生境适宜度模型(habitat suitability model,HSM),只基于动物出现位置数据构建HSM的方法在实践中得到了非常广泛的应用。然而现有的只基于动物出现位置数据构建HSM的方法还不能很好地直接表达动物生境适宜度和环境因子之间具有生态学意义的数量关系,因此也就不能很好地体现环境因子对动物生境利用的生态学作用。提出了一种基于核密度估计构建HSM的方法,在地理信息系统技术支持下,通过运用核密度估计从代表性的动物出现位置数据中估计出动物出现对各个环境因子的概率密度函数来直接表达生境适宜度与各个环境因子之间的数量关系,以体现环境因子对动物生境利用的生态学作用,在此基础上对生境适宜度与各个环境因子之间的数量关系进行综合构建了具有明确生态学意义的HSM用于动物生境适宜度制图。以美国Voyageures国家公园的白尾鹿(Odocoileus virginianus)生境适宜度制图为例,基于365个出现位置点位数据并结合积雪深度、地表覆被类型、森林边界长度和坡度等环境因子数据,开展了该方法的案例研究。通过交叉验证计算连续Boyce指数对制图结果进行评价,结果表明:基于核密度估计方法构建的HSM预测能力强,所得出的生境适宜度图经10次交叉验证,连续Boyce指数平均值为0.75,标准差为0.11,达到了较高精度。此外,由于基于核密度估计的方法能以"生境适宜度和环境因子之间具有生态学意义的数量关系"的形式来直接体现环境因子对动物生境利用的生态学作用,就模型的可解释性而言,该方法要优于现有的其他构建HSM的方法。
关键词
核密度估计
生境适宜度制图
地理信息系统
白尾鹿
连续Boyce指数
Keywords
kernel density estimation
habitat suitability mapping
geographic information system （GIS）
white-taileddeer
continuous Boyce Index
分类号
P285 [天文地球—地图制图学与地理信息工程]
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职称材料
题名
模糊聚类方法在南方红壤小流域土壤属性制图中的应用--以长汀朱溪河小流域为例
被引量：
8
3
作者
谢军
秦承志
肖桂荣
杨琳
雷秋良
刘军志
朱阿兴
机构
福州
大学
福建省空间信息工程研究中心
资源与环境信息
系
统国家重点实验室
江苏省
地理
信息资源开发与利用协同创新中心
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
威斯康星大学
麦迪逊
分校
出处
《中国水土保持科学》
CSCD
北大核心
2015年第5期132-139,共8页
基金
国家科技支撑计划课题“南方红壤水土流失治理技术示范”任务(2013BAC08B03-4)
文摘
详细的土壤属性空间分布数据是流域过程模拟和情景分析所需的重要基础数据,尤其是在土壤母质分布复杂、空间变异性大的南方红壤区,土壤采样的成本及数字土壤制图的有效性往往限制了详细土壤属性数据的获取。近年出现的基于模糊聚类进行目的性土壤采样及数字土壤制图的方法,可有效地降低所需土壤样点数并推测土壤属性的详细空间分布。为探索该方法在南方红壤区的可用性,本文选取福建长汀朱溪河小流域,利用模糊聚类方法设计少量的目的性土壤采样,在5 m空间分辨率上进行土壤表层（0-20 cm）砂粒质量分数、有机质质量分数的预测性制图。对比利用已有1∶5万土壤类型图以分层随机布点结合普通克里格方法,以及土壤类型图属性数据连接法的土壤属性制图结果,基于30个独立验证点及制图结果空间分布进行评价。结果表明：与普通克里格方法和土壤类型图属性数据连接法相比,模糊聚类方法仅需要很少的土壤样点,制图结果精度较好（表层砂粒质量分数和有机质质量分数的均方根误差分别为13.81%、12.56 g/kg）,且能很好地体现该流域内土壤的空间分布特点。因此,模糊聚类方法可适用于南方红壤小流域,能在显著降低数字土壤制图采样成本的同时,获得较好的制图精度。
关键词
土壤属性制图
模糊聚类
南方红壤区
朱溪河小流域
Keywords
soil property mapping
fuzzy clustering
red soil region in southern China
Zhuxi Watershed
分类号
S155 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于随机森林算法的耕地质量定级指标体系研究
林子聪
任向宁
朱阿兴
赵鑫
胡月明
《华南农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于核密度估计的动物生境适宜度制图方法
张桂铭
朱阿兴
杨胜天
秦承志
肖文
Steve K.Windels
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
25
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
模糊聚类方法在南方红壤小流域土壤属性制图中的应用--以长汀朱溪河小流域为例
谢军
秦承志
肖桂荣
杨琳
雷秋良
刘军志
朱阿兴
《中国水土保持科学》
CSCD
北大核心
2015
8
在线阅读
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职称材料
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