农作物空间格局变化模拟模型的MATLAB实现及应用

被引：18

作者：

余强毅 ^{[1
]}

吴文斌 ^{[1
]}

陈羊阳 ^{[2
]}

杨鹏 ^{[1
]}

孟超英 ^{[2
]}

周清波 ^{[1
]}

唐华俊 ^{[1
]}

机构：

[1] 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业信息技术重点实验室

[2] 中国农业大学信息与电气工程学院

来源：

农业工程学报 | 2014年 / 30卷 / 12期

关键词：

农作物; 模型; MATLAB; Agent模型; 态度; 土地流转; 农业土地系统;

D O I：

暂无

中图分类号：

S126 [电子技术、计算机技术在农业上的应用];

学科分类号：

082804 ;

摘要：

Agent模型是研究农业土地系统复杂性与动态性的有效工具。在农作物空间格局变化模拟模型(CroPaDy,an agent-based model for simulating crop pattern dynamics)概念化设计的基础上,借助MATLAB平台开放性、矩阵运算能力强等特点,实现CroPaDy模型的数值模拟,并以黑龙江省宾县调查数据为依据,完成模型的区域实证研究。基于MATLAB的模型实现过程充分考虑了CroPaDy模型的多层次性(土地流转行为与作物选择行为)成功实现了3个子模块的动态嵌套模拟:1)Agent生成模块。基于已有的多源GIS数据、统计数据、典型调查数据、以及个体的通用规则,利用蒙特卡洛方法生成每一个个体Agent的属性信息;2)Agent分类模块。基于调查数据对受访农户进行态度聚类分析,然后借助人工神经网络方法确定所有生成的Agent所在的类型;3)Agent决策模块。利用概率方法,计算特定周期内每个Agent的决策行为。区域实证研究中,直接将空间耕地网格作为个体Agent,实现区域全覆盖(网格大小设置为114 m×114 m,约等于户均耕地面积),模拟结果表明,研究区2010年玉米、大豆、水稻、烤烟的模拟结果分别为2 6055.9、5 192.2、3 506.8、3 983.9 hm2,利用宾县统计年鉴(2010)进行验证,模型总体模拟精度达90%以上。CroPaDy模型的设计与实现科学合理,具有较强的理论性与可操作性,能够用以表达特定区域内的农作物空间格局及其动态变化过程。

引用

页码：105 / 114

页数：10

共 38 条

[1]

Interpretation of Climate Change and Agricultural Adaptations by Local Household Farmers: a Case Study at Bin County, Northeast China[J]. YU Qiang-yi,WU Wen-bin,LIU Zhen-huan,Peter H Verburg,XIA Tian,YANG Peng,LU Zhong-jun,YOU Liang-zhi,TANG Hua-jun.Journal of Integrative Agriculture. 2014(07)

[2] 农作物空间格局动态变化模拟模型(CROPS)构建 [J].