区域作物种植选择方法技术

本发明专利技术提供的区域作物种植选择方法，通过获取区域的种植条件特性和可种植作物的生长特性，将两者进行匹配，并根据收益模型计算不同可种植作物在该区域内的收益，确定收益最高的可种植作物进行种植。本发明专利技术的目的在于使收益计算模型能够适用于不同尺度区域、不同种植特性区域，从而能够实现在区域尺度上，建立农户选择作物进行种植的模型，通过不进行农户分类按照利益最优化原则即可选择种植作物，为大空间尺度作物种植空间格局模拟研究做好铺垫。

【技术实现步骤摘要】
区域作物种植选择方法
本专利技术涉及农业土地利用研究
，具体涉及一种区域作物种植选择方法。
技术介绍
自上世纪九十年代，土地利用与土地覆盖变化就已经成为地学研究的焦点。农业是人类与土地关系最为密切的生产活动，农业土地利用从景观尺度反映了人类对自然生态系统的影响方式及程度。农田生态系统中的粮食作物空间格局涉及到作物的组成与空间布局、复种或休闲及种植制度等特征反映在空间范围内人类对农业生产资源利用的状况，是进行农作物空间结构变化模拟研究的基础，也是作物结构调整和优化的依据。目前，围绕粮食作物空间格局的研究方法可以分为两大体系，即自上而下方法体系(Top-downmethodology)和自下而上方法体系(Bottom-upmethodology)。自上而下方法体系侧重从农田环境角度出发，主要针对土地区域、地块或空间统计单元，此类方法的优点是影响因子量化相对容易，应用时间序列方法预测指标未来变化较易操作，数据较易获取。这一类方法模型包括IIASA-LUC、系统动力学模型、空间统计模型CLUE、Logistic模型、CLUE-S模型。但是，此类方法存在欠缺农户选择或决策对于土地的影响、土地单元与决策主体匹配较难等问题。自下而上方法体系，主要用基于Agent的模型研究不同层次农户的粮食作物选择行为、粮食作物种植利益最大化判断及其对粮食作物分布变化的影响等，可称为Agent-basded方法。但目前，我国的Agent-basded方法粮食作物空间格局模拟还存在以下问题：Agent-based方法源自欧美，其具可操作的条件之一是研究对象为大农场、大农户，即农田作物种植面积广且连片，农场边界较易确定，了解农场主选择意愿后可直接确定将要种植的作物；与此相反，我国种植生产以小作坊式耕种为主，不同农户种植区域犬牙交错，边界不易确定；因此，目前Agent-based模型的研究尺度基本被定格在村或镇一级，这对更大空间尺度研究限制极大。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种区域作物种植选择方法，能够适用于不同面积和不同种植条件的区域，通过区域种植条件和可种植作物的生长条件之间的适应关系得到收益最大的作物作为种植作物。本专利技术提供一种区域作物种植选择方法，包括如下步骤：确定种植作物的区域以及所述区域的种植条件参数；根据所述种植条件参数确定可种植作物种类和每一可种植作物的生长参数；根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型；根据每一可种植作物的生长参数结合所述收益模型，计算每一可种植作物的收益；确定在所述区域内种植收益最高的可种植作物。可选地，上述的区域作物种植选择方法中，确定种植作物的区域以及所述区域的种植条件参数的步骤中：所述种植条件参数包括统计时间内所述区域的气候数据、土壤成分数据、收录的田间管理数据、水源距离数据和坡度数据。可选地，上述的区域作物种植选择方法中，根据所述种植条件参数确定可种植作物种类和每一可种植作物的生长参数的步骤中：所述生长参数包括每一可种植作物的生长过程受田间管理数据、距水源距离数据和坡度数据的影响程度。可选地，上述的区域作物种植选择方法中，根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型的步骤中，所述收益模型为：以上各符号表示的参数含义如下:Profiti是单位面积种植作物i的综合收益，其单位为元/公顷；Yieldi是作物i的单产，其单位为千克/公顷；Pricei是作物i的市场收购价格，其单位为元/千克；Profitworki是单位面积农民在种植作物i期间外出务工赚得的费用，其单位为元；0≤Coefficientworki≤1，是作物i的务工收益调节参数；Costirrigationi是单位面积作物i的灌溉成本，其单位为元/公顷；0≤Coefficientirrigation≤1，是作物i的灌溉成本系数；Costfertilizer是单位面积作物i的化肥成本，其单位为元/公顷；CostSeedi是单位面积作物i的种子成本，其单位为元/公顷；CostPesticidei是单位面积作物i的农药成本，其单位为元/公顷；Costhirei是单位面积作物i的雇工成本，其单位为元/公顷；0≤coefficientricei≤100000，是作物i的水源距离调节参数，其单位为元；0≤Coefficientslopei’≤200000，是作物i的坡度调节参数，其单位为元；Profithi是自我认知因素健康收益指数，其单位为元，值分别设为0，30000元，50000元。可选地，上述的区域作物种植选择方法中，根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型的步骤中：所述单产根据所述气候数据、所述土壤成分数据和所述收录的田间管理数据结合土壤侵蚀和生产力影响估算模型模拟得到。可选地，上述的区域作物种植选择方法中，根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型的步骤中：所述区域为东北三省，所述可种植作物包括玉米、水稻和大豆。可选地，上述的区域作物种植选择方法中，根据每一可种植作物的生长参数结合所述收益模型，计算每一可种植作物的收益的步骤中：所述可种植作物为水稻时，所述收益模型中：Coefficientworki赋值为0；Coefficientirrigation赋值为1；所述区域的所述水源距离参数为2000米之内且为低洼积水区域时，coefficientricei赋值为0；所述区域的坡度大于10度时，Coefficientslopei赋值为200000；Profithi赋值为0；所述可种植作物为大豆时，所述收益模型中：Coefficientworki赋值为1；Coefficientirrigation赋值为0；所述区域的所述水源距离参数为2000米之内且为低洼积水区域时，coefficientricei赋值为100000；所述区域的坡度大于10度并小于15度时，Coefficientslopei赋值为0；所述区域的坡度大于或等于15度时，Coefficientslopei赋值为200000；Profithi赋值为30000；所述可种植作物为玉米时，所述收益模型中：Coefficientworki赋值为1；Coefficientirrigation赋值为0；所述区域的坡度大于10度并小于15度时，Coefficientslopei赋值为0；所述区域的坡度大于或等于15度时，Coefficientslopei赋值为200000；Profithi赋值为50000。本专利技术提供的上述技术方案与现有技术相比，至少具有如下技术效果：本专利技术通过获取区域的种植条件特性和可种植作物的生长特性，将两者进行匹配并根据收益模型计算不同可种植作物在该区域内的收益，之后确定收益最高的可种植作物进行种植，使收益计算模型能够适用于不同空间尺度区域、不同种植特性区域。从而能够实现在区域尺度上，建立农户作物种植选择模型，可通过不进行农户分类按照利益最优化为原则选择种植作物，为研究区作物种植空间格局模拟做好铺垫。附图说明图1为本专利技术一个实施例区域作物种植选择方法的流程图；图2a为本专利技术一个实施例中不考虑自我认知因素健康收益指数和坡度指数的情况下东北区域种植水稻、大豆和玉米的空间格局模拟结果；图2b为图2a与基准图进行对比的结果；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区域作物种植选择方法，其特征在于，包括如下步骤：确定种植作物的区域以及所述区域的种植条件参数；根据所述种植条件参数确定可种植作物种类和每一可种植作物的生长参数；根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型；根据每一可种植作物的生长参数结合所述收益模型，计算每一可种植作物的收益；确定在所述区域内种植收益最高的可种植作物。

【技术特征摘要】
1.一种区域作物种植选择方法，其特征在于，包括如下步骤：确定种植作物的区域以及所述区域的种植条件参数；根据所述种植条件参数确定可种植作物种类和每一可种植作物的生长参数；根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型；根据每一可种植作物的生长参数结合所述收益模型，计算每一可种植作物的收益；确定在所述区域内种植收益最高的可种植作物。2.根据权利要求1所述的区域作物种植选择方法，其特征在于，确定种植作物的区域以及所述区域的种植条件参数的步骤中：所述种植条件参数包括统计时间内所述区域的气候数据、土壤成分数据、收录的田间管理数据、水源距离数据和坡度数据。3.根据权利要求2所述的区域作物种植选择方法，其特征在于，根据所述种植条件参数确定可种植作物种类和每一可种植作物的生长参数的步骤中：所述生长参数包括每一可种植作物的生长过程受田间管理数据、距水源距离数据和坡度数据的影响程度。4.根据权利要求3所述的区域作物种植选择方法，其特征在于，根据作物的生长参数和所述种植条件参数得到作物的收益模型的步骤中，所述收益模型为：以上各符号表示的参数含义如下:Profiti是单位面积种植作物i的综合收益，其单位为元/公顷；Yieldi是作物i的单产，其单位为千克/公顷；Pricei是作物i的市场收购价格，其单位为元/千克；Profitworki是单位面积农民在种植作物i期间外出务工赚得的费用，其单位为元；0≤Coefficientworki≤1，是作物i的务工收益调节参数；Costirrigationi是单位面积作物i的灌溉成本，其单位为元/公顷；0≤Coefficientirrigation≤1，是作物i的灌溉成本系数；Costfertilizer是单位面积作物i的化肥成本，其单位为元/公顷；CostSeedi是单位面积作物i的种子成本，其单位为元/公顷；CostPesticidei是单位面积作物i的农药...

【专利技术属性】
技术研发人员：何英彬，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11