基於支持向量機的土地生態風險評價研究

《基於支持向量機的土地生態風險評價研究》是依託山西大學，由劉勇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於支持向量機的土地生態風險評價研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉勇
• 依託單位：山西大學

項目摘要

城市擴張、工業發展和人口劇增導致城市周邊土地生態系統承受著越來越大的風險。對大尺度複雜生態系統的風險進行識別、分析、評價和控制已引起了國內外研究者和管理者的廣泛關注。然而如何辨識土地生態系統的多風險源和風險受體，如何綜合多種風險因素進行有效的生態風險評價並用之於土地管理還沒有成熟的理論和方法。本項目擬在研究土地生態風險理論的基礎上，將土地生態風險分為質量風險、結構風險和承載力風險，選擇能源重化工基地山西省太原市為研究區域，利用3S技術和支持向量機的機器學習方法，結合土壤綜合分析，研究太原市土地生態風險的物理壓力、化學壓力、生物壓力以及壓力因子的時空變化特徵，並基於機器學習方法和多維數組模型進行綜合評價，旨在探討大尺度多風險源的生態風險評價方法，同時對土地生態風險評價的理論和實踐進行有益的探索，為土地生態風險評價的研究提供新的思路和可借鑑的經驗。

結題摘要

由於城市的擴張、工業的發展和人口劇增導致城市周邊土地生態系統承受著越來越大的的壓力。土地利用類型、結構不斷發生變化，農用地大幅度減少；同時，工礦企業生產排放的化學品和農藥化肥的施用以及污水灌溉等造成土壤污染，土地質量下降等等都造成區域土地生態系統的風險。 本項目在對土地生態風險理論分析的基礎上，構建了以土地結構風險、土地質量風險、土地承載力風險為要素的生態風險評價的綜合指標體系。以我國能源重化工基地-山西省太原市為研究區域，分析了城區周邊土壤重金屬元素、土壤養分、有機氯農藥（OCPs）和多環芳烴（PAHs）的含量特徵及其空間差異，利用空間信息技術、建模技術，結合土壤採樣分析，研究了太原市土地生態風險的物理壓力和化學壓力以及壓力因子的時空變化和分布特徵，探討了土地利用方式對土壤質量的影響；建立了基於機器學習算法的土壤質量風險評價方法，對太原市土壤質量風險進行了評價；並結合太原市污染源普查數據，利用3S技術和地理探測器方法，定量分析了影響土壤質量（包括土壤污染和土壤肥力）機率的因素。在土地生態風險研究的基礎上，探討多尺度、多風險源的綜合風險評價問題，構建多元數據結構模型用於土地生態風險綜合評價，並對太原市土地生態風險進行綜合評價。 本項目建立了基於支持向量機機器學習算法的土地生態風險評價方法，為多壓力因子的土地生態風險綜合評價在方法上提供了新思路。系統研究土地生態系統在城市化、工業化以及土地利用變化下，土地資源存在的生態風險及其對生態風險的綜合評價具有很大的現實意義。同時也為城市周邊土地規劃利用和管理提供了科學依據。