[发明专利]确定耕地利用强度的相变临界点的方法及装置

说明书

本发明提供一种确定耕地利用强度的相变临界点的方法及装置，涉及耕地集约化利用研究领域，其中，确定耕地利用强度的相变临界点的方法，包括：获取多个耕地在指定投入维度下的耕地投入强度和在指定产出维度下的耕地产出强度；针对预设的每个耕地投入强度范围，根据耕地投入强度范围内各耕地的耕地投入强度和耕地产出强度，计算耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数；根据各耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数，确定指定投入维度和指定产出维度下耕地利用强度的相变临界点。实现了对耕地利用强度相变过程及相变临界点的动态表达，可以为诊断耕地投入—产出耦合作用的相变拐点提供依据，具有表达清晰、易于推广应用的优点。

技术领域

本发明涉及耕地集约化利用研究领域，尤其涉及一种确定耕地利用强度的相变临界点的方法及装置。

背景技术

如今，全球粮食安全面临着巨大的挑战。在国家尺度和全球尺度上评估耕地利用强度的相变临界点，可为调整土地利用强度和土地利用结构提供指导，以更好地应对粮食需求、经济发展和生态保护之间的冲突。

在大多数耕地利用强度评估框架中，投入强度和产出强度的关系被视为一个重要的维度。但在具体计算中，这种关系是用效率指标来表达的，并通常通过产出强度与投入强度的比值来计算。这样就忽略了投入与产出之间复杂的非线性关系。此外，耕地利用强度并非越高越好，过高的耕地利用强度会增加农田生态系统的负担，进而威胁耕地利用的可持续性。因此，如何定量描述投入强度对产出强度的影响，从而估计耕地利用强度的相变临界点，仍然是一个难题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种确定耕地利用强度的相变临界点的方法及装置。

本发明提供一种确定耕地利用强度的相变临界点的方法，包括：

获取多个耕地在指定投入维度下的耕地投入强度和在指定产出维度下的耕地产出强度，所述指定投入维度为任一投入维度，所述指定产出维度为任一产出维度；

针对预设的每个耕地投入强度范围，根据所述耕地投入强度范围内各所述耕地的所述耕地投入强度和所述耕地产出强度，计算所述耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数；

根据各所述耕地投入强度范围对应的所述相关性系数与所述显著性系数，确定所述指定投入维度和所述指定产出维度下耕地利用强度的相变临界点。

根据本发明提供的一种确定耕地利用强度的相变临界点的方法，所述针对预设的每个耕地投入强度范围，根据所述耕地投入强度范围内各所述耕地的所述耕地投入强度和所述耕地产出强度，计算所述耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数之前，还包括：

获取多个耕地的环境特征，所述环境特征包括气候条件、地形特征、土壤性状、耕地设施管理和耕地破碎度中的至少一种；

根据所述环境特征，将所述多个耕地划分为多个耕地类型；

相应地，所述针对预设的每个耕地投入强度范围，根据所述耕地投入强度范围内各所述耕地的所述耕地投入强度和所述耕地产出强度，计算所述耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数，包括：

针对预设的每个耕地投入强度范围，根据所述耕地投入强度范围内指定耕地类型的各所述耕地的所述耕地投入强度和所述耕地产出强度，计算所述耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数，所述指定耕地类型为任一耕地类型；

所述根据各所述耕地投入强度范围对应的所述相关性系数与所述显著性系数，确定所述指定投入维度和所述指定产出维度下耕地利用强度的相变临界点，包括：

根据各所述耕地投入强度范围对应的所述相关性系数与所述显著性系数，确定所述指定投入维度和所述指定产出维度下，所述指定耕地类型的耕地利用强度的相变临界点。

根据本发明提供的一种确定耕地利用强度的相变临界点的方法，所述针对预设的每个耕地投入强度范围，根据所述耕地投入强度范围内各所述耕地的所述耕地投入强度和所述耕地产出强度，计算所述耕地投入强度范围对应的相关性系数与显著性系数，包括：