基于熵权TOPSIS和XGBoost算法的耕地整治分区划定

来源：湖北农业科学杂志2025年第10期北京时间：

作者：窦邵华1,2,3, 杜顺季1,2,3

单位：1.广州市城市规划勘测设计研究院有限公司,广州 510060; 2.广州市资源规划和海洋科技协同创新中心,广州 510060; 3.广东省城市感知与监测预警企业重点实验室,广州 510060

摘要：以现状耕地作为评价单元,采用自然禀赋、区位条件和耕地连片性3个方面的影响因素构建耕地质量评价指标体系,通过熵权TOPSIS法计算得到现状耕地地块的综合评分,然后利用XGBoost算法对现状耕地的评价指标和综合评分数据进行训练并构建预测模型,结合可恢复耕地地块的评价指标数据和该预测模型可快速准确地得到可恢复耕地地块的综合评分,最后采用局部空间自相关法定量分析综合评价结果的空间集聚特征,并结合矩阵法确定耕地整治分区的划定。结果表明,番禺区耕地质量综合评价指标体系中影响较大的指标为土壤pH级别、耕地连片性和土壤质地级别;通过XGBoost算法构建的预测模型的R2达99.94%,表明模型预测效果好,验证了熵权TOPSIS算法在权重划定方面的准确性;番禺区优先整治区的可恢复耕地地块面积共1 935.56 hm2;番禺区优先整治区现状地类主要为园地,面积为1 139.44 hm2,与当地农业结构调整有很大相关性。通过熵权TOPSIS和XGBoost算法,综合考虑现状耕地和可恢复耕地资源空间集聚性的耕地整治分区划定方法,可以客观精准地识别耕地整治恢复地块。

关键词：熵权TOPSIS法,XGBoost算法,耕地质量,耕地整治,可恢复耕地,局部空间自相关

基金资助：广东省城市感知与监测预警企业重点实验室基金项目（2020B121202019）; 广州市城市规划勘测设计研究院有限公司科技基金项目（RDI2220201144）