[发明专利]一种区域农业水土资源潜力的测算方法

说明书

技术领域

本申请涉及农业水土工程领域，特别是涉及一种区域农业水土资源潜力的测算方法。

背景技术

目前，由于水资源紧缺和耕地大量的农转非，国家加大了节水农业和土地整治项目的投入力度，尤其在我国北方干旱半干旱地区，土地利用潜力受制于当地水资源的潜力，现阶段常常出现一些地方对当地水资源潜力和土地潜力缺乏综合考量，而盲目发展灌溉农田面积，从而加剧当地生态环境恶化的情况。

现有技术中对水资源潜力和土地资源潜力分别进行测算，这样往往顾此失彼，难以满足区域规划、管理、设计等部门的实际需要，不能将水资源潜力和土地利用潜力有机的结合起来，使水土资源潜力相互割裂，而且难以定量表达形成一个完整的农业水土资源潜力的测算体系，现有的测算方法不能对区域内水、土资源进行科学的规划，难以对国家人、财、物等资源进行科学的配置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种区域农业水土资源潜力的测算方法，将区域内的水、土资源做统一考量，评估当前条件下的水土资源匹配指数，而且还可得到综合考虑经济、社会、生态效益的最优水土资源匹配指数、水土资源优化配置结果以及区域农业水土资源潜力。

为了实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种区域农业水土资源潜力的测算方法，该方法包括以下步骤：

获取待测算区域的农业水资源量、灌溉水利用系数、土壤类型、耕地面积、作物种植结构、气象因子数据和主要作物需水数据；

计算所述待测算区域的当前的水土资源匹配指数，并根据获取得到的数据计算所述待测算区域的当前的区域生产能力；

构建所述待测算区域的多目标水土资源优化配置模型；

对所述多目标水土资源优化配置模型进行优化求解后，得到所述待测算区域的水土资源优化配置结果，并计算最优水土资源匹配指数下的区域生产能力；

计算所述最优水土资源匹配指数下的区域生产能力与所述的当前的区域生产能力的差值，得到待测算区域的农业水土资源潜力。

其中：计算所述水土资源匹配指数包括：

用所述待测算区域内的农业水资源量除以预先获取的所述待测算区域的灌溉需水量，得到农业水资源量与灌溉需水量的比值，将所述农业水资源量与灌溉需水量的比值作为水土资源匹配指数；

其中：

所述灌溉需水量的获取过程包括：用预先获取的所述待测算区域内的综合净灌溉定额乘以所述待测算区域内的灌溉面积后再除以灌溉水利用系数；

所述综合净灌溉定额的获取过程包括：先计算所述待测算区域内每种作物的净灌溉定额与这种作物的播种面积的乘积后，再将所有作物的所述乘积求和，之后用这一和值再除以所述待测算区域的灌溉总面积；

所述每种作物的净灌溉定额为单位面积上的作物需水量减去单位面积上作物生育期内有效降雨量、地下水补给量、作物种植时土壤水可利用量后，再加上种植过程中的单位面积的附加用水量。

其中：构建所述多目标水土资源优化配置模型的过程包括：

以不同作物的种植面积和耕地面积为决策变量，构建得到以最优的水土资源匹配指数、经济效益、社会效益和生态效益为目标的函数，将所述函数作为多目标水土资源优化配置模型，其中：

所述最优的水土资源匹配指数是所述水土资源匹配指数与1的差值的绝对值最小。

其中：对所述多目标水土资源优化配置模型进行优化的过程包括：

将最优的水土资源匹配指数、经济效益、社会效益和生态效益作为待优化目标；

利用多目标优化算法或多目标进化算法对所述待优化目标进行优化。

本测算方法进一步包括：

将得出的水土资源优化配置结果和农业水土资源潜力采用区域空间位置的可视化表达或数据表格形式存储。

由以上技术方案可以看出，本发明将区域内的水、土资源以及经济、社会、生态效益进行了统一的测算，提出了水土资源匹配指数概念，能够综合反映区域内水土资源的匹配情况，并通过构建以水土资源匹配指数为目标的多目标水土资源优化配置模型得到综合考虑经济、社会、生态效益的最优水土资源匹配指数以及水土资源优化配置结果，计算出区域农业水土资源的利用潜力，并将测算结果可视化表达，为区域农业、水利规划和水土资源的科学配置提供帮助和参考。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。