基于多尺度单元的区域粮食生产信息图谱的提取、构建和应用
文献类型：学位论文
| 作者 | 雷程程 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 齐清文 |
| 关键词 | 粮食生产 地学信息图谱 多尺度时空格局 演化机制 发展潜力优势 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 中国粮食生产不仅与居民的日常生活息息相关，而且在国家的可持续发展和国际粮食市场中具有重要地位。“十三五”以来，我国农业建设取得了巨大成绩，粮食连年增产、消费平稳增加、技术水平有了极大改善、农产品质量稳步提升。不过，以往的粮食生产研究主要集中在粮食生产的区域格局、供需关系、驱动机制等方面，通过传统的地理学方法和数理统计方法进行研究；而采用地理信息科学领域的研究，也主要采用数学模型和数据挖掘的方法，其成果编制往往以农业地图或农业地图集。地学信息图谱方法论则为粮食生产相关研究提供了一种基于“形数理”一体化的新思路。本文采用地学信息图谱的理论方法、思维模式和过程剖析，设计并建立了区域粮食生产信息图谱的方法体系，并结合现代地图学与地理信息系统技术，设计并实现了区域粮食生产信息图谱的归纳和提炼的系列技术方法，从而构建了区域粮食生产时空格局信息图谱、区域粮食生产影响因子信息图谱和区域粮食生产潜力信息图谱，深入探索了多尺度区域粮食生产现状、驱动机制和潜力优势，并归纳总结出区域粮食生产的“三种型”信息图谱。本文主要研究成果如下： （1）构建了区域粮食生产信息图谱的内涵和研究框架。基于不同时空数据类型构建多尺度区域粮食生产时空数据库，结合地学信息图谱的过程剖析，拟定区域粮食生产信息图谱由区域粮食生产时空格局信息图谱、区域粮食生产影响因子信息图谱和区域粮食生产潜力信息图谱三个主体内容构成，其分别对应地学信息图谱中的征兆图谱、诊断图谱和实施图谱，涉及全国、农业区、省级和地区级四个尺度层次。从不同空间尺度上为区域粮食生产的指导规划提供具有参考价值的研究结论。 （2）构建了包含多尺度粮食生产时序变化信息图谱、空间格局及演化信息图谱和发展型信息图谱的区域粮食生产时空格局信息图谱。首先，采用折线图和表格相结合的方式，构建多尺度粮食生产时序变化信息图谱，分析比较区域粮食生产的数量变化及差异；其次，利用核密度和局部空间自相关，采用图形、专题地图和表格相结合的方式，详细分析、归纳并提炼粮食生产的时空格局分布及演化规律，构建多尺度粮食生产空间格局及其演化信息图谱。最后，基于上述图谱构建和解读，采用3D立方体和3D坐标轴相结合的方式，从空间、时间和品种三方面的演化规律归纳总结出区域粮食生产发展类型，并结合解析表格构建多尺度粮食生产发展型信息图谱。此外，将粮食生产时空格局信息图谱的结论应用于遴选我国商品粮生产候选地区。 （3）构建了包含全国尺度粮食生产基本条件信息图谱、多尺度粮食生产影响因子信息图谱和驱动型信息图谱的区域粮食生产影响因子信息图谱。采用拓扑地图、表格和3D坐标轴相结合的方式，从热量条件、水分条件和土壤条件详细总结了全国农业基本条件空间格局分布，从而构建了包含中国农业区位图谱、农业条件解析图谱和农业条件总结图谱的全国尺度粮食生产基本条件信息图谱。在此基础上，采用地理探测器，利用柱状图、表格和专题地图相结合的方式，构建多尺度粮食生产影响因子排序图谱，探讨了全国、农业区、省级、地区级尺度下自然要素、耕地要素、生产要素、市场要素和经济要素在区域粮食生产时空格局形成和演化规律中发挥的影响作用及其内在机制。进而结合粮食生产空间格局及其演化信息图谱，构建粮食生产影响因子内在机制图谱。基于上述图谱构建和解读，采用玫瑰图的方式，从影响因子的主导情况归纳总结出区域粮食生产驱动类型，并结合解析表格构建多尺度粮食生产驱动型图谱。 （4）构建了全国尺度、省级和地区级粮食生产潜力信息图谱。在上述区域粮食生产影响因子信息图谱的基础上，对全国（含农业区）、省级和地区级区域从生产规模、生产效率、产品品质和经济协调四种优势导向出发，结合种植业适宜性评价进行区域粮食生产的潜力评价。形成全国各农业区的四种导向的综合潜力评价，陕西省以生产规模和效率导向为主的粮食生产优势的潜力评价，以及阿克苏地区以生产规模为主、产品品质为辅的粮食生产潜力评价。据此，采用圆柱型图形和四向箭头相结合的方式，从生产规模、生产效率、产品品质、经济协调四个导向归纳总结出区域粮食生产潜力类型，并结合解析表格构建各尺度粮食生产潜力型信息图谱。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 245 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186915]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 雷程程. 基于多尺度单元的区域粮食生产信息图谱的提取、构建和应用[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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