[發明專利]一種砒砂巖區沙地農業開發利用適應性規模的確定方法

在審

• 申請號: 201710742334.X
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107609686A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 汪妮;劉思源;解建倉;姜仁貴;楊小雨;紀傳通;王晨暉
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 韓玙

1.一種砒砂巖區沙地農業開發利用適應性規模的確定方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，計算水資源約束閾值；

步驟2，根據步驟1中計算的水資源約束閾值，確定沙地農業開發適應性規模及最優種植結構。

2.根據權利要求1所述的一種砒砂巖區沙地農業開發利用適應性規模的確定方法，其特征在于，所述步驟1中水資源約束閾值，采用如下算法進行計算：

S₀＝W_G+W_J+W_D-W_X(1)；

式中：(W_X)為總需水量，W_G可供水量，W_J為可節水量，W_D為可調水量。

3.根據權利要求1所述的一種砒砂巖區沙地農業開發利用適應性規模的確定方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1，選取經濟效益、社會效益、生態效益三個目標函數作為基于水資源承載力的沙地農業利用適宜開發規模模型；

步驟2.2，根據步驟2.1中的目標函數，建立約束條件；

步驟2.3，根據步驟2.1中的目標函數和步驟2.2中建立的約束條件，建立多目標優化模型；

步驟2.4，根據步驟2.3中建立的多目標優化模型，設立滿足不同種植結構的多元情境方案；

步驟2.5，根據步驟2.4中設立的滿足不同種植結構的多元情境方案，確定沙地農業開發適應性規模及最優種植結構。

4.根據權利要求3所述的一種砒砂巖區沙地農業開發利用適應性規模的確定方法，其特征在于，所述步驟2.1中的三個目標函數：經濟效益、社會效益、生態效益，其計算公式為：

目標函數1：經濟效益；

以農業經濟效益產值f₁(x)作為經濟效益，具體按照以下算法獲得：

式中：f₁(x)為農業產值凈效益，元；r_i為作物種類，x_i為第i種作物灌溉面積，m³，i＝1,2,3.....,n；y_i為第i種作物單位面積產量，kg/畝，i＝1,2,3.....,n；p_i為第i種作物單價，元/kg；p_水為農業灌溉用水成本價格，元/畝；C_i為單位面積作物的成本，元，包括種子、勞動力、機械工本費及肥料成本；

目標函數2：社會效益；

沙地農業用水量越少，即消耗的資源越少，代表缺水量越少，可作為社會穩定因素來衡量社會效益，因此以余水量f₂(x)作為社會效益，采用如下算法進行計算：

max f2(x)=S0-Σi=1n(ximi)---(3);]]>

式中：f₂(x)為余水量，m³/畝；m_i為第i種作物的灌溉定額，nmf³₂/(畝x)；為沙地農業總用水量；

目標函數3：生態效益f₃(x)；

根據生態觀測的常規方法，采用一種以風沙灘區生態類型作為參照系的方法進行計算，使各指標無量綱化，便于各類型間的比較和綜合評價指數的計算，具體算法如下：

max f3(x)=Σi=1n[Ki·ηi·(AiA0+YiY0+RiR0)]---(4);]]>

式(4)中：f₃(x)為生態效益，元；K_i為不同作物類型占總種植面積的比重；η_i為不同生態因子的權重；A_i為現種植作物的覆蓋度；A₀為原狀沙地作物覆蓋度；Y_i為現種植作物收獲后土壤有機質含量；Y₀為原狀沙地有機質含量；R_i為現種植作物收獲后水穩定團聚體含量；R₀為原狀沙地土壤水穩定團聚體含量。