摘要

根據(jù)江西省撫州市臨川區(qū)第二次調(diào)查更新數(shù)據(jù)和底圖，結(jié)合土地整治規(guī)劃和統(tǒng)計(jì)年鑒資料，建立了7個(gè)耕地潛力評價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析，計(jì)算特征值和累計(jì)貢獻(xiàn)率，確定主成分個(gè)數(shù);然后對主成分得分采用聚類分析方法計(jì)算，得到臨川區(qū)耕地整理潛力等級，為臨川區(qū)耕地整理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 耕地整理;潛力;評價(jià);主成分分析

中圖分類號 S28 "文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A "文章編號 0517-6611（2014）32-11510-02

Analysis and Evaluation of Cultivated Land Consolidation Potential Based on Principal Component Analysis—A Case Study in Linchuan

CHEN Ying， LIU Pinghui*

（College of Earth Sciences， East China Institute of Technology， Nanchang， Jiangxi 30013）

Abstract According to the second survey update data and base maps in Linchuan Region， Fuzhou City of Jiangxi Province， combined with land remediation planning and statistical yearbook data， 7 potential evaluation indicators of cultivated land were established. Using SPSS software to conduct principal component analysis， calculate the eigenvalues and the cumulative contribution rate， determine the number of principal components. Then the principal component score was calculated using cluster analysis method to obtain Linchuan arable land readjustment potential level， which will provide a scientific basis for the Linchuan farmland consolidation.

Key words "Arable land consolidation; Potential; Evaluation; Principle component analysis

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和城市化的快速發(fā)展，對不可再生的土地資源的需求量越來越大，同時(shí)對土地資源的過度開發(fā)和不適當(dāng)開墾造成了環(huán)境破壞，進(jìn)一步加劇人與自然的矛盾。耕地整理是土地整理的重要內(nèi)容之一，可以增加有效耕地面積，提升耕地整體質(zhì)量，保障國家糧食安全，實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡[1]。

1 指標(biāo)選取、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

根據(jù)2010年臨川區(qū)第二次土地調(diào)查更新數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)年鑒、臨川區(qū)土地整治規(guī)劃（2011-2015）、臨川區(qū)土地利用總體規(guī)劃（2006-2020）及實(shí)際調(diào)研收集的數(shù)據(jù)和資料，構(gòu)建了耕地整理潛力評價(jià)指標(biāo)體系，包括新增耕地系數(shù)、耕地單產(chǎn)潛力指數(shù)、投入產(chǎn)出率、排水灌溉基礎(chǔ)設(shè)施配套潛力、農(nóng)民人均收入、農(nóng)業(yè)人口、林地面積年增長量等7個(gè)評價(jià)指標(biāo)[2]。各指標(biāo)原始數(shù)值見表1。

1.2 研究方法

運(yùn)用主成分分析和聚類分析方法進(jìn)行研究。耕地整理潛力評價(jià)指標(biāo)體系是由多個(gè)指標(biāo)組成，由于每個(gè)指標(biāo)值具有綱量，數(shù)據(jù)差異大，為了讓指標(biāo)具有可比性，原始數(shù)據(jù)要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理，即將指標(biāo)值都轉(zhuǎn)化為無量綱判別的標(biāo)準(zhǔn)值。可以運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化方法對各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[3]，公式為：

Hij=Xi-XjS

其中：Xj=1n∑ni=1Xi

S=1n∑ni=1（Xij-Xj）2

式中，i，j=1，2，3，…，n（鄉(xiāng)鎮(zhèn)個(gè)數(shù)）;Hij為第j個(gè)指標(biāo)中第i個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化值;

Xij為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的第 j個(gè)指標(biāo)的實(shí)際值;

Xj為第j個(gè)指標(biāo)的平均值。

表1 " " " " " " " " " 臨川區(qū)耕地整理潛力指標(biāo)原始值

行政區(qū)新增耕

地系數(shù)

%耕地單產(chǎn)

提高量

kg/hm2投入

產(chǎn)出

率∥%農(nóng)業(yè)機(jī)械

總動(dòng)力

kW農(nóng)民人均

純收入年

增長率∥%農(nóng)業(yè)

人口

人林地面積

年增長量

hm2

唱?jiǎng)P鎮(zhèn)3.55240.63 5.1242 161.63 23.9645 2920.079

崇崗鎮(zhèn)2.38382.15 5.8334 614.29 9.2827 0717.213

大崗鎮(zhèn)3.37305.17 5.6957 670.45 13.2727 90711.231

東館鎮(zhèn)2.37633.19 8.5537 699.63 11.2318 6786.812

撫北鎮(zhèn)1.95143.52 2.937 237.13 13.246 7210.587

高坪鎮(zhèn)2.34578.56 7.9351 045.83 19.0533 74711.584

河埠鄉(xiāng)2.84470.23 7.1132 060.71 13.9411 6988.424

湖南鄉(xiāng)3.08157.24 3.8846 242.52 17.5542 8582.911

連城鄉(xiāng)2.54211.18 4.0923 202.39 20.1920 0723.333

龍溪鎮(zhèn)1.72312.23 4.6032 199.79 17.4417 47113.100

羅湖鎮(zhèn)2.78247.27 4.6461 337.40 14.7351 9522.417

羅針鎮(zhèn)3.14649.31 9.2738 230.24 13.0948 5110.195

茅排鄉(xiāng)2.34392.31 5.913 670.04 19.506 46114.568

鵬田鄉(xiāng)2.23702.49 9.2023 269.99 19.7212 1947.153

七里崗鄉(xiāng)3.97383.34 6.9622 628.12 17.5222 2463.272

青泥鎮(zhèn)3.70388.89 6.8327 467.36 12.3929 1933.110

秋溪鎮(zhèn)1.99386.89 5.6043 731.44 16.3425 7015.062

榮山鎮(zhèn)2.27348.83 5.3946 489.77 16.2522 76021.525

上頓渡鎮(zhèn)2.49536.19 7.5854 755.67 16.9359 1761.861

嵩湖鄉(xiāng)2.69311.59 5.2838 728.60 14.9923 4853.775

太陽鎮(zhèn)2.60324.91 5.3623 256.47 17.3221 9192.420

騰橋鎮(zhèn)2.78363.42 5.9059 597.61 11.2426 21413.717

桐源鄉(xiāng)2.75328.83 5.5137 207.85 12.9325 55011.612

溫泉鎮(zhèn)3.02716.95 9.9143 360.57 14.6231 5004.613

孝橋鎮(zhèn)2.1698.33 2.5923 248.75 18.2625 4290.045

云山鎮(zhèn)3.15329.99 5.8144 608.00 16.1935 3499.297

展坪鄉(xiāng)3.33593.87 8.8022 277.73 15.1819 7385.551

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地整理潛力主成分分析

將標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS16.0軟件，可以得出前4個(gè)主成分特征值分為λ1=2.232，λ2=1.801，λ3=1.277，λ4=0.891，累計(jì)貢獻(xiàn)率E=e1+e2+e3+e4=88.604%gt;85%，說明前4個(gè)主成分就可以反映原指標(biāo)信息的88.604%，所以只要選取前4個(gè)指標(biāo)即可。依據(jù)以下公式可以得到臨川區(qū)27個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的4個(gè)主成分得分值（表2）。相應(yīng)公式為：

F1=0.207X1+0.361X2+0.234X3+0.39X4-0.134X5+0.223X6-0.008X7

F2=0.225X1-0.29X2+0.273X3-0.233X4+0.116X5+0.439X6-0.292X7

F3=-0.29X1-0.129X2+0.504X3-0.185X4-0.339X5+0.088X6+0.520X7

F4=-0.328X1+0.182X2+0.178X3+0.108X4+0.905X5+0.189X6+0.287X7

表2 臨川區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地整理潛力主成分得分

鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱F1F2F3F4

唱?jiǎng)P鎮(zhèn)-0.153 8 2.067 2 -1.365 8 1.549 8

崇崗鎮(zhèn)0.022 7 -0.395 1 0.908 2 -1.618 4

大崗鎮(zhèn)0.407 7 0.529 6 1.229 3 -0.678 0

東館鎮(zhèn)0.939 1 -1.292 9 0.262 9 -0.754 0

撫北鎮(zhèn)-2.169 7 -0.489 0 -0.529 7 -1.663 7

高坪鎮(zhèn)0.822 8 -0.368 7 0.586 2 1.977 5

河埠鄉(xiāng)0.148 0 -0.978 9 -0.079 3 -0.613 8

湖南鄉(xiāng)-0.477 6 1.782 4 0.127 8 0.052 8

連城鄉(xiāng)-1.377 5 0.333 3 -0.827 3 0.584 6

龍溪鎮(zhèn)-1.167 2 -0.787 7 0.999 4 1.039 1

羅湖鎮(zhèn)0.269 1 1.922 1 0.962 5 -0.128 5

羅針鎮(zhèn)1.856 0 0.337 6 -0.838 7 -0.551 8

茅排鄉(xiāng)-1.221 5 -1.734 3 -0.630 9 0.982 6

鵬田鄉(xiāng)0.479 6 -1.747 9 -1.164 8 1.551 7

七里崗鄉(xiāng)0.241 3 0.229 9 -1.708 2 -0.621 1

青泥鎮(zhèn)0.532 7 0.275 6 -0.830 5 -1.740 1

秋溪鎮(zhèn)-0.322 8 -0.041 5 0.485 8 0.536 8

榮山鎮(zhèn)-0.369 2 -0.784 9 2.071 2 1.165 1

上頓渡鎮(zhèn)1.308 7 1.182 1 0.147 1 1.123 5

嵩湖鄉(xiāng)-0.348 6 0.265 4 0.040 0 -0.510 0

太陽鎮(zhèn)-0.702 9 0.015 1 -0.841 6 -0.071 0

騰橋鎮(zhèn)0.436 9 -0.064 8 1.980 3 -0.687 3

桐源鄉(xiāng)-0.158 9 -0.228 3 0.912 3 -0.654 7

溫泉鎮(zhèn)1.809 4 -0.568 5 -0.557 6 0.107 6

孝橋鎮(zhèn)-1.888 8 0.846 9 -0.480 4 -0.031 8

云山鎮(zhèn)0.206 7 0.602 9 0.425 6 0.140 1

展坪鄉(xiāng)0.877 7 -0.907 8 -1.283 9 -0.487 2

2.2 主成分得分的聚類分析

運(yùn)用SPSS16.0軟件進(jìn)行聚類分析，將臨川區(qū)27個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)按照4個(gè)主成分得分采用系統(tǒng)聚類分析方法進(jìn)行分類。其中分析過程采用類平均法，選擇歐氏距離，根據(jù)聚類譜系圖得出臨川區(qū)土地整治耕地潛力等

級分布（圖1）和臨川區(qū)27個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地整理潛力級別劃分

結(jié)果（表3）[4]。

圖1 " "臨川區(qū)耕地整理潛力等級分布

表3 " " " " " " " " " " "臨川區(qū)耕地整理潛力級別劃分結(jié)果

序號潛力等級鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱

1一級唱?jiǎng)P鎮(zhèn)

2

二級

崇崗鎮(zhèn) 大崗鎮(zhèn) 東館鎮(zhèn) 河埠鄉(xiāng) 湖南鄉(xiāng) 羅湖鎮(zhèn) 羅針鎮(zhèn) 七里崗鄉(xiāng) 青泥鎮(zhèn) 秋溪鎮(zhèn) 嵩湖鄉(xiāng) 騰橋鎮(zhèn) 桐源鄉(xiāng) 溫泉鎮(zhèn) 云山鎮(zhèn) 展坪鄉(xiāng)

3三級撫北鎮(zhèn) 連城鄉(xiāng) 太陽鎮(zhèn) 孝橋鎮(zhèn)

4四級高坪鎮(zhèn) 龍溪鎮(zhèn) 榮山鎮(zhèn) 上頓渡鎮(zhèn)

5五級茅排鄉(xiāng) 鵬田鄉(xiāng)

3 結(jié)語

主成分分析方法和聚類分析方法相結(jié)合，不僅完善了以往只按照“新增耕地系數(shù)”這一指標(biāo)來計(jì)算耕地整理潛力大小的傳統(tǒng)方法，而且能夠更加科學(xué)客觀地評價(jià)耕地整理潛力的等級。主成分分析法是通過線性變化，將原來多個(gè)指標(biāo)組合成少數(shù)幾個(gè)能反映總體信息的指標(biāo)，然后對幾個(gè)主成分的得分做聚類分析，與以往按照主成分總分值來確定潛力大小有很大區(qū)別，有利于減少人為干擾因素[5]。

參考文獻(xiàn)

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