区域农业水土资源系统恢复力测度方法及其调控机理研究

本书采用多种优化算法及评价模型，以揭示区域农业水土资源系统恢复力为出发点，以黑龙江省农垦建三江管理局所辖农场和红兴隆管理局所辖农场为研究平台，总结了区域农业水土资源系统恢复力的研究进展，在此基础上对其现状进行评析；介绍了区域农业水土资源系统恢复力测度方法，并对农业水土资源系统恢复力进行了评价；在水土资源系统恢复力评价的基础上，进一步分析了区域农业水资源系统恢复力驱动机制，得出各农场的关键驱动因子，为水土资源系统恢复力建设路径提供了支持建立了区域农业水土资源系统恢复力情景分析方案集，分析关键驱动因子未来演化规律，揭示其未来演化态势：全面分析了区域农业水土资源系统恢复力对灌溉用水效率、农业水土环境和土壤墒情等系统要素的响应特征，并以水土资源系统恢复力为约束条件，研究了农业水资源优化配置和农业种植结构优化配置等调控模式。 本书可供农业水土工程、水文学及水资源、环境科学与工程、地理学、系统科学、管理科学与工程及其他相关专业的教学人员、科研人员借鉴与参考。

刘东，男，1972年12月生，博士、教授、博士生导师、学院副院长，东北农业大学水文学及水资源学科带头人，“水旱灾害防治与水环境保护”B类学科团队带头人，国家特色专业、黑龙江省重点专业（农业水利工程专业）、黑龙江省重点学科（农业水土工程学科）教学科研骨干，教育部高等学校水利类专业教学指导委员会农业水利工程专业建设指导组成员，中国水利教育协会第四届理事会理事，全国大学生结构设计竞赛分区赛（黑龙江）专家委员会委员。目前兼任中国自然资源学会水资源专业委员会常务委员、中国农业工程学会农业水土工程专业委员会委员等学术职务。主要从事农业水土资源优化利用与管理方面研究。近年来，主持国家自然科学基金、国家科技支撑计划课题子专题、国家重点研发计划课题子专题、高等学校博士学科点专项科研基金、中国博士后科学基金特别资助、黑龙江省自然科学基金等科研项目18项；发表学术论文100余篇，其中，SCI、EI收录50余篇；出版学术专著5部；获得各类科研奖励10余项，其中，黑龙江省科学技术奖二等奖3项、三等奖3项；培养硕士研究生50名、博士研究生8名。

前言
第1章 区域农业水土资源系统恢复力基本理论分析
1.1 恢复力内涵解析
1.2 区域农业水土资源系统恢复力研究进展
1.2.1 水资源系统恢复力研究
1.2.2 土地资源系统恢复力研究
1.3 区域农业水土资源系统恢复力研究现状评析
参考文献
第2章 区域农业水土资源系统恢复力测度方法研究
2.1 研究区域概况
2.1.1 建三江管理局所辖农场
2.1.2 红兴隆管理局所辖农场
2.2 灰色关联度分析
2.2.1 模型原理
2.2.2 实例应用
2.3 马田系统综合评价模型
2.3.1 模型原理
2.3.2 实例应用
2.4 逼近理想解排序评价模型
2.4.1 模型原理
2.4.2 实例应用
2.5 MTS-GRA-TOPSIS综合评价模型
2.5.1 模型原理
2.5.2 实例应用
2.6 可变模糊评价模型
2.6.1 模型原理
2.6.2 实例应用
2.7 基于海明贴近度的模糊物元评价模型
2.7.1 模型原理
2.7.2 实例应用
2.8 投影寻踪评价模型
2.8.1 加速遗传算法
2.8.2 自适应人工鱼群算法
2.8.3 猫群优化算法
2.8.4 萤火虫算法
2.8.5 粒子群优化算法
2.8.6 模拟退火和粒子群优化混合算法
2.8.7 改进鸡群优化算法
2.8.8 实例应用
2.9 支持向量机评价模型
2.9.1 模型原理
2.9.2 实例应用
2.10 粒子群优化-支持向量机评价模型
2.10.1 模型原理
2.10.2 实例应用
参考文献
第3章 区域农业水资源系统恢复力驱动机制研究方法及实例应用
3.1 驱动机制研究方法
3.1.1 主成分分析法
3.1.2 决策试验与评价实验室法
3.2 实例应用
3.2.1 基于PCA法的水资源系统恢复驱动力解析
3.2.2 基于DEMATEL法的农业水资源系统恢复驱动力解析
参考文献
第4章 区域农业水土资源系统恢复力未来演化格局模拟研究
4.1 区域农业水资源系统恢复力时空演变特征研究
4.1.1 障碍指标诊断方法
4.1.2 波动度分析方法
4.1.3 格网化转移矩阵分析方法
4.1.4 实例应用
4.2 区域农业水土资源系统恢复力未来演化态势研究
4.2.1 熵权法
4.2.2 BP神经网络
4.2.3 RBF神经网络
4.2.4 EM-BP、EM-RBF组合模型
4.2.5 实例应用
4.3 考虑土壤墒情的区域农业水土资源系统恢复力未来演化态势分析
4.3.1 经验模态分解
4.3.2 极限学习机
4.3.3 粒子群优化极限学习机
4.3.4 EMD-PSO-ELM模型
4.3.5 实例应用
参考文献
第5章 区域农业水土资源系统恢复力对系统要素的响应特征研究
5.1 区域农业水资源系统恢复力对灌溉用水效率的响应特征研究
5.1.1 灌溉用水效率研究进展
5.1.2 研究方法
5.1.3 实例应用
5.2 区域农业水土资源系统恢复力对农业水土环境的响应特征研究
5.2.1 农业水土环境特征研究进展
5.2.2 研究方法
5.2.3 实例应用
5.3 区域农业水土资源系统恢复力对土壤墒情的响应特征研究
5.3.1 土壤墒情监测及预报研究
5.3.2 研究方法
5.3.3 实例应用
参考文献
第6章 恢复力约束下区域农业水土资源系统运行调控模式研究
6.1 恢复力约束下的区域农业水资源优化配置研究
6.1.1 水资源优化配置理论
6.1.2 区域水资源优化配置模型
6.1.3 免疫微粒群优化算法
6.1.4 实例应用
6.2 恢复力约束下区域农业种植结构优化配置研究
6.2.1 多目标农业种植优化配置
6.2.2 预测辅助模型的建立
6.2.3 布谷鸟优化算法
6.2.4 实例应用
参考文献
彩图