数量方法在土地评价中的应用数值法土地评价的一般

1、第十章 数量方法在土地评价中的应用第一节数值法土地评价的一般评价系统一、加 减）法系统（一）德国的加 （减 ）法系统德国的加 （减）法土地评价系统是本世纪 20 年代提出的，它是世界上最早的加（减）法土地评价系统。例如，R.法克勒在1994年提出的评价系统，选择了 9 项自然和经济性质，规定其最高分及总分，以此为标准对土地作出等级评定：土壤条件最高分质地、结构、组成及腐殖质30耕层质量10底土质量15土壤水分状况10地形10耕作、施肥和肥力15合计 90气候植被复合体地理位置10冰雹危险10合计 20运输经济至铁路枢纽的距离10合计 10最优等土地的总分120德国的加 （减）法系统对被评价土地

2、的资料要求非常详细，正是这一点限制了 它在许多国家尤其是第三世界国家的应用。（二）罗马尼亚的加 （减）法系统罗马尼亚从 1 她年起建立了土地评价的加 （减）法系统。首先，利用详细的土 壤、地形图和气候统计资料编纂比例尺为 1：5 万的“一致性生态区域”图。 每一个 TEO 包含一种土壤类型，并处于某一特定的地形和气候性质变动范围之内，它大致相应十美国农业部土地带力评价方案中的“潜力单元” 。 （一）美国的斯托利指数分等世界上最早的乘 （除）法土地评价系统，是在美国加里福尼亚使用的对土地质 量进行分等的“斯托利指数分等”，由R.E.斯托利拟订，从1933年起经过10次 修订，现已广泛用于世界许多

3、地区。最早的斯托利指数分等系统为：SIR=A B C（A 为土壤刨面特性， B 为表土质地， C 为其它因子， 如排水、碱化度、 陡坡等） （二）其它乘（除）法系统G. R.克拉克（Me）在1950年根据田间试验拟订了一个乘法系统，包括土壤 的质地、厚度和排水三个因素，以此计算土地的生产率指数。J.里奎勒等拟订的乘法系统采用7种土壤理化性质，可用于计算耕地、牧场 和林地的生产率指数。w. E.瑟尔在特里尼达和多巴哥，G. J. F.米利特在加拿大，所米用的乘 （除）法系统将难以改变的因素 （如营养元素、温度状况、 PH 和含石量 ）相乘， 分别计算了目前土地生产率和潜在土地生产率的指数。 并通

4、过目前生产率和潜在 生产率相除，得到土地的改良系数。C.赛斯（Sys）和R.弗兰卡特为湿热带地区提出了一个乘法系统。此系统考 虑以下土壤因素：土壤的剖面发育、母质、厚度、颜色、排水、PH、盐基饱和度和A1层的发育。C.赛斯和w.维尔希（ve6fve，1p4）还拟订过一个用于干旱和半干旱地区灌 溉土地评价的乘法系统。联合国粮农组织于1970年提出的“土壤生产率指数” （IP）,也是采用乘法 系统。系统考虑 9 项土壤因素：IP= H D P T （N 或 S） O A M式中， H 为土壤水分含量： D 为排水状况； P 为有效土层厚度； T 为 A 层的质地 和结构；N为盐基饱和度，S为可溶性

5、盐含量；0为A1层的有机质含量；A为B 层粘土矿物的性质； M 为 B 层可变矿物质的含量。、代数法系统代数法系统是一种更为复杂的数值法土地评价系统。依据其计算方法可大致 归纳为以下面类：1 加（减）法与乘（除）法相结合的系统G. R.克拉克曾提出一个加（减）法与乘（除）法相结合的土地评价系统。此系统依 据土壤性质计算土壤的剖面指数（P）,认为P与英国牛津的柯茨伍德山区的小麦 产量成一定的比例关系。其公式为)*G_nP=V二 ' （Di TiIb式中，D为土层的厚度；Ti为土壤的质地评分（砾质为3,中等壤土为20）; G为 排水因素的评分（排水通畅为1.0,在22.530cm处有潜育化

6、的土壤为0.5）。2.数学模型法（1）气候生产力模型。迈阿密模型桑斯维持纪念模型格思纳一莱斯模型农业生态区域法（2）土壤生产力模型第二节我国的数值法土地评价一、经验判断指数和法经验判断指数和法，是根据经验去判断参评因素权重并进行土地评价的一种 方法。以农业土地评价为例，其步骤是，以调查访问和当地多年生产经验为依据， 选定参评因素（评价项目），并确定各参评因素的权重（经验权重）。然后，按土地 评价单元累加各参评因意的指数获得指数和（权重指数和）。最后，再对照事先设 定的不同土地等级指数范围，评定各土地评价单元的土地质量等级。二、等差指数法（一）原理等差指数法，是按照参评因素作用的大小，人为地给定

7、等差指数，通过指数 相加之和，求得土地质量的综合指数，据此把土地列入评价系统的相应等级。假如将某地区的土地分为8等，共选定参评因素n个，以其对于土地质量的 影响的大小顺序排列成ai,a2,asan.设一等地ai的指数为100,八等地ai的指数为0，按等差数列通项公式求出 每等地的a1值。然后，再以每等地的an为0,用同样方式求出每等地的a2,a3,an-1 的指数值，它们之间成等差关系。每等地的各参评因素的指数相加，即为该等地 的质量综合指数：nPm = ' aii 4式中，P为某等地的质量综合指数；m为某一等地；a为参评因素的指数；i 为参评因素的某一项；n为参评因素的数目。相邻两等

8、地的质量综合指数的平均 值为其指数范围的界限值。据此可确定任何土地评价单元的质量等级。三、回归分析法回归分析法，是把一定地域范围内的土地评价因案及其与土地生产力之间的 关系，近似地描述为具有线性相关关系的变量间联系的函数。这种线性相关关系可用以下多元线性回归方由表示：Y=B 0+B1XI+B2X2 BmXm式中，丫为土地生产力(产量)；XI, X2,，Xm为土地评价因素；Bo为回归 常数项；Bl, B2,，Bm回归系数，表示自变量 Xi, X2,Xm每增加一个 单位时，在综合影响的条件下，因变量 丫的增长量。应用回归分析法进行土地评价的步骤如下：(1) 数据处理(上机前的准备)(2) 建立回归

9、方程(3) 回归总体效果检验。(4) 各自变量(评价因素)重要性的检验(5) 计算标难回归系数bi和评价因素的权重(6) 确定评价指数及评定土地等级四、层次分折法层次分折法，是美国匹兹堡大学运筹学家 T. L. Saaty对于70年代中期提 出的一种多层次权重分析决策方法。其特点是具有高度的逻辑性、系统性、简洁 性和实用性，现己广泛运用于社会经济系统的决策分析。AHP法的基本原理。是把所研究的复杂问题看作一个大系统通过对系统 的多个因素的分折，划分出各因素间相互联系的有序层次； 再请专家对每一层次 的各因素进行客观的判断后，相应地给出相对重要性的定量表示；进而建立数学 模型，计算出每一层次全部

10、因素的相对重要性的权值，并加以排序；最 后根据排序结果进行规划决策和选择解决问题的措施。层次分析法的步骤如下： 1明确问题并构建层次分析图 2构建判断矩阵 3约请专家填写判断矩阵 4层次单排序 5一致性检验 6层次总排序五、灰色关联度分析法灰色关联度分析法 （简称关联度分析法 ）。是建立在灰色系统理论基础上的一 种土地评价方法。由于它最终也是将评价因素的权重与其等级的分数相乘然后相 加，因此也可称为关联度分析权重指数和法。关联度分析方法， 是根据评价因素之间的发展态势的相似或相异程度， 来衡 量评价因素之间的关联程度。其具体分析方法，是对数列进行几何关系的比较。六、模糊综合评价法如前所述，土地

11、是在自然因素和人为因素共同作用下形成的一种复杂的自然 综合体，它受时间、空间因子的制约。在现阶段，这些制约因子的作用还难以用 精确的数字表达。同时，土地质量本身在“好”与“较好”之间也无截然界限， 这类界线具有模糊性，因此，现已尝试用模糊评语评定土地质量。美国控制论专家L . A 查德于1965年首先提出了 “模糊集合”的摄念，把 模糊概念用数学方法描述，从而创立了一个崭新的数学分支模糊数学。模糊数学是研究和处理模糊体系规律性的理论和方法， 把普通集合论只取 0 或 1 两个值的特征函数， 推广到0, 1 区间上取值的隶属函数， 把绝对的属于或不 用于的“非此即彼”扩张为更加灵活的渐变关系；因

12、而把“亦此亦彼”中介过渡 的模糊概念用数学方法处理。 模糊数学的这种思路与土地质量优劣的评价十分接 近，这就是模糊数学方法可用于土地质量评价的出发点。第三节数值法土地评价的讨论、数值法土地评价的长处数值法土地评价是在定性的类别法土地评价基础上发展起来的。 与类别法土 地评价相比，数值法土地评价有许多长处：（ 1） 数值法土地评价是以数量术语评定土地的质量等级， 评价过程和评价结果 都以定量表示， 具体、 明确， 而且在一定程度上可较好地考虑到各个评价 因素之间的相互作用和效应， 因此有助于克服类别法土地评价的主观随意 性；（ 2） 评价方法相评价标准较容易掌握， 且在众多人员于同一地区进行土地

13、评价 时它有利于方法的统一或协调。 同时， 方法便于应用， 非专业土地评价工 作者在经过一段时间培训后一般可胜任这类工作。（ 3） 评价方法具有较大的灵活性， 对方法本身易于修正。 如果发现评价结果不 甚理想，可随时修改评价因霸及其权重，或采用不同的数学运算方法。（ 4） 评价过程和评价结果更适合于数据库和计算机处理的需要， 有利于促进土 地资源信息系统的建立和发展，因之也更有助于进行土地资源管理。（ 5） 有利于土地经济评价的开展。 因为土地经济评价常建立在定量分析基础之 上，因此数值法土地评价的成果有利于一个地区在开展土地自然评价之后 接着进行土地经济评价。 事实上，现有数值法土地评价方案中有些就是为 这类目的而建立的。二、数值法土地评价的局限性（ 1） 在数值法土地评价中如处理不当， 往往会掩盖评价过程的主观随意性， 以 致形成主观意见的数学表达。（ 2） 评价中需要大量的原始资料和数据， 而且这些资料和数据要有代表性， 才 能保证评价结果的可靠性。 某些数值法土地评价方法， 例如多元回归分析 法，往往因数据的数量不足或缺