分量Wi即是相应因素的单排序的权值，或者直接称为层次 单排序结果。常用的计算方法有幕法、和积法、方根法等，计算原理本来简单，但过程却依设 及因素的增多而趋于复杂、繁琐，其中包括很多重复或相似的运算，令人不胜其烦且易出 错。如果使用电脑计算，加之已有人开发出相应的程序，上述计算工作已经大为简化。但是 现有的层次分析法程序都是另行编制的，需要重新安装才能使用。层次分析法的主要运算 步骤包括:建立层次结构模型；构造判断矩阵；用和积法或方根法等求得特征向量W(向量W 的分量Wi即为层次单排序）；计算最大特征根Amax;计算一致性指标CI、RI、CR并判断是否具 有满意的一致性。该步骤已经为人熟悉，故不详述。市面上早已经有成熟的层次分析法软 件。）
[00%]除了根据层次分析法确定各贫困地区±地适宜性评价指标基本权重W外，要确定 计算的时候，我们还可W在系统里根据实际情况手工临时设置计算条件，例如需要计算地 区A和地区B的津优2号黄瓜的匹配度，则在我们的系统软件"设置计算条件步骤3"里，首先 从"农作物数据采集步骤r中已经存在的作物信息库中选择此次计算的农作物为津优2号 黄瓜并设置好，一旦选定农作物，系统就会马上根据系统选定的农作物在屏幕上显示出该 农作物(津优2号黄瓜）的适宜种植的详细环境信息及其权重数据(见附表1津优2号黄瓜环 境信息权重表）；接着从"上壤环境信息采集步骤2"中已经存在的农村贫困地区±地的基本 信息和±壤的环境信息数据库中选择计算的区域为地区A和地区B，一旦选定区域，系统就 会马上根据系统选定的区域在屏幕上依次显示出该区域(地区A和地区8)的±地的基本信 息和±壤的环境信息数据(见附表2贫困地区A、BiJ4±壤环境信息表）；从屏幕上显示的环 境信息中，我们通过对比可W看到，适宜溫度运个指标在附表1里面权重为0.1，但是附表2 里没有运个指标，考虑到环境信息中的适宜溫度运个指标影响不大可W设置排除环境溫度 指标，因此在系统里的"设置计算条件步骤3"我们只要设置±壤PH值、±壤湿度、空气湿度、 日照时长运4个指标进行计算就可W 了。设置好计算条件(见附表3)后即可对匹配度进行计 算。
[0029]附表3
[0031] 计算匹配度4用步骤2的遥感与地理基础数据为基础，通过空间分析技术，结合步 骤1采集的农作物适宜环境信息及权重数据和步骤2采集的±壤环境信息数据进行匹配度 计算，得出±地对于农作物的适宜种植程度指标值；
[0032] 按照计算公式，匹配度计算公式为:具体计算方法是首先计算出该农作物每个环 境指标的偏移量，指标偏移量计算方法是："指标偏移量=(±壤环境指标值-农作物环境指 标适宜值)/指标分母*指标权重"（指标分母取自"±壤环境指标值"和"农作物环境指标适 宜值"中较大的值）；然后将所有的指标偏移量的绝对值求和得到偏移总量;将所有环境指 标权重求和得到权重和。最终的匹配度计算公式为："1-(偏移总量/权重和r。
[0033] 设置计算条件步骤3得出W上计算条件，系统里就津优2号黄瓜在地区A的指标偏 移总量=光照时长指标偏移量绝对值壤湿度偏移量绝对值+空气湿度偏移量绝对值+PH 值偏移量绝对值:计算过程如下
[0034] (7.4-6.1)/7.4*0.3+(9.5-8)/9.5*0.1+(75-50)/75*0.4+(43-30)/43*0.1= 0.232
[0035] 地区A的环境指标权重求和得到权重和:0.1+0.4+0.1+0.3 = 0.9
[0036] 最终的匹配度：1-(偏移总量/权重和）1-(0.232/0.9) =0.742
[0037] 津优2号黄瓜在地区B的指标偏移总量=光照时长指标偏移量绝对值+±壤湿度偏 移量绝对值+空气湿度偏移量绝对值+PH值偏移量绝对值:计算过程如下
[003引（6.6-6.1)/6.6*0.3+(9.5-9)/9.5*0.1+(75-30)/75*0.4+(30-22)/30*0.1= 0.295
[0039] 地区B的环境指标权重求和得到权重和:0.1+0.4+0.1+0.3 = 0.9
[0040] 最终的匹配度：1-(偏移总量/权重和）1-(0.295/0.9) =0.672
[0041] 可W得出地区A对于津优2号黄瓜的匹配度为74.2%，地区B对于津优2号黄瓜的匹 配度为67.2%。如果步骤=设置的计算条件需要对多种作物进行计算，则对每块±壤进行 循环就可W计算出各个农作物的匹配度。将计算出的结果保存在数据库的结果表中，结果 表里面每一行表示一块地对于一种作物的匹配度。运样既可W计算出同一种作物在不同地 区不同环境中的生长适宜度，也可W计算出不同作物在同一地区同一环境中的生长适宜 度，从而得出哪些作物最适宜在哪些地区哪种环境中生长，W及哪些地区哪种环境最适宜 种植哪些作物。通过比较可W获得最高附加值的药材花弁等农作物的基本种植信息。
[0042] 输出结果步骤5用于根据步骤4得出的计算值，可W输出某个贫困地区适宜种植的 作物，W及农作物适宜在哪些贫困地区种植，根据计算得出的各个地块对各个农作物的匹 配结果，W及步骤2采集的地块空间位置信息，通过arcgis地理信息平台进行处理，可W得 到津优2号黄瓜适宜度的可视化空间分布图。运样，综合采用GIS空间分析与叠加技术，运用 地学信息图谱的理论，采取环境信息模型与计算机辅助技术集成的方法，对±壤资源环境 基础信息及其他相关信息进行处理，经过图谱思维的概括，我们就可W构建出贫困地区± 壤资源作物适宜性的空间格局信息图谱。图谱可用于掲示贫困地区±壤生态环境及其各要 素的空间形态结构与适宜性变化规律，形成对贫困地区±壤资源与环境更深层次的认识， 形成一个±壤资源的可视化研究体系，得到农作物适宜性的空间分布图谱，为农业生产和 生态环境规划决策提供重要的科学依据和具体实施方案。
[0043] 最终也可W通过软件的查询功能，可W按照不同的查询条件进行查询，把查询结 果数据打印输出等。比如查询地区A的农作物匹配情况，可W查询结果表内的记录，筛选出 包含地区A的结果。对于那些需要"精准扶贫"的贫困地区，我们就可W随时在系统里面查出 运些地区最适宜种植哪些高附加值的药材花弁等农作物的基本种植信息，形成农作物适宜 性的空间分布图。从而实现为广大农户的脱贫致富做好帮手为"精准扶贫"提供有效的手段 的美好愿望。同时，通过计算机辅助技术、数字通信技术W及网络技术等先进技术，我们还 可W实现贫困地区的农作物适宜性的空间分布图信息共享和网络发布功能，延伸地理信息 系统的基本操作及贫困地区作物信息的直观展现，实现可视化查询与管理。
[0044] 本发明的基于环境信息的农作物适宜性评价方法，应用于农业生产领域，通过该 系统得出环境信息与数据库中农作物的适宜程度值对农业生产进行种植指导，是集物联 网、地理空间数据处理与计算机技术于一体的农业自动化操作系统。
[0045] W上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加 W等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于环境信息的农作物适宜性评价方法，其特征在于，包括以下步骤： A. 农作物数据采集:采集农作物的基本信息，包括农作物适宜种植的详细环境信息指 标及其权重数据； B. 土壤环境信息采集:采集农村贫困地区土地的基本信息和土壤的环境信息指标； C. 设置计算条件:设置计算的相关条件，包括设置需要计算的区域、需要参与计算的农 作物、需排除的环境数据，分析各贫困地区土地适宜性评价指标对农作物的影响程度； D. 计算匹配度：以土壤环境信息采集的数据为基础，结合农作物数据采集中的农作物 适宜环境信息及权重数据进行匹配度计算，得出土地对于农作物的适宜种植程度指标值， 其中：匹配度计算公式为：1-(偏移总量/权重和），其中"指标偏移量=(土壤环境指标值-农 作物环境指标适宜值)/指标分母*指标权重"（指标分母取自"步骤B中土壤环境指标值"和 "步骤A中农作物环境指标适宜值"中较大的值）;所有的指标偏移量的绝对值求和得到偏移 总量;所有环境指标权重求和得到权重和； E. 输出结果:根据计算匹配度步骤得出的计算值，可以输出某个贫困地区适宜种植的 作物以及农作物适宜在哪些贫困地区种植数据结果。2. 根据权利要求1所述的一种基于环境信息的农作物适宜性评价方法，其特征在于，所 述步骤A中的农作物包括粮食作物、水果、蔬菜、高附加值药材花卉气候适宜型作物。3. 根据权利要求1所述的一种基于环境信息的农作物适宜性评价方法，其特征在于，所 述步骤B中土壤环境信息包括坡度、土壤有效深度、土壤排水情况、土壤质地、土壤pH值、空 气湿度、土壤湿度、光照时长。4. 根据权利要求1所述的一种基于环境信息的农作物适宜性评价方法，其特征在于，所 述步骤C采用层次分析法设置计算条件。5. 根据权利要求1所述的一种基于环境信息的农作物适宜性评价方法，其特征在于，所 述输出结果步骤E中的数据结果包括采用GIS空间分析与叠加技术得到的农作物适宜性的 空间分布图。
【专利摘要】本发明公开一种基于环境信息的农作物适宜性评价方法，包括农作物数据采集、土壤环境信息采集、设置计算条件、计算匹配度、输出结果步骤，通过采集农作物数据形成农作物信息库，农作物库中包含农作物的环境指标的适宜值及该指标所占的权重；采集土壤环境信息形成土壤环境数据库，这二者数据再通过权重指数和法计算出土壤环境信息对于农作物的适宜程度值来指导农业生产，从而为农村贫困地区以及其他地区耕地环境的规划、保护、管理和决策提供数据支持和科学依据，实现农村贫困人口通过自己劳动致富的长效机制。<!-- 2 -->
【IPC分类】G06Q10/06, G06Q50/02
【公开号】CN105701615
【申请号】CN201610020687
【发明人】李修庆, 张小叶, 孔令威
【申请人】湖南盛鼎科技发展有限责任公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月13日