本书基于1990-2017年时序数据和GIS空间分析方法，剖析了东北地区水、耕地和粮食的基本态势和时空演变特征；利用LMDI、虚拟耕地、综合灌溉定额等方法探讨了粮食生产与耕地、水资源利用的关联关系；构建了水-耕地-粮食关联模型（WLF），测算了四种情境下的水、耕地和粮食三者关联关系；建立了水-耕地-粮食LSTM综合预测模型，预测了未来水、耕地和粮食三者关联状况；很后提出了相应调控策略。本书分三个主要层次展开剖析。一是从水、耕地、粮食单要素着手，分析其时空演变特征；二是从水、耕地、粮食二元关系着手，揭示粮食-水、粮食-耕地之间的关系，以及水土匹配状况和粮食生产变化与种植结构调整对水、耕地利用的影响；三是构建水-耕地-粮食三者关联模型（WLF），分四种情境解析其关联关系的时空分布特征和影响因素作用强度，识别平衡区、缺水区、缺地区，判断是否还有改善空间。本书的创新之处：一是构建了水-耕地-粮食关联模型，评价水、耕地与粮食生产的适宜和满足程度；二是建立了水-耕地-粮食的LSTM综合预测模型，提高了预测精度；三是揭示了东北地区粮食生产结构调整与水、耕地资源的关系，提出了调控策略。

章绪论
一、研究背景
（一）水-耕地-粮食安全是**可持续发展急需解决的现实问题
（二）我国水-耕地-粮食安全出现新的挑战
（三）东北地区面临新一轮粮食生产及种植结构调整的压力较为突出
二、研究意义
（一）为水土资源匹配以及水土粮的关联研究提供新的视角
（二）为管理决策部门提供“控”与“调”的决策参考
（三）有助于提高公众对灌溉定额及灌溉需求的认识
（四）有助于LSTM模型在农业领域的运用
三、研究方案
（一）研究区域
（二）研究目标
（三）主要内容
四、研究方法
（一）多源信息复合
（二）多模型与多指标综合
（三）多研究尺度整合
（四）总体研究与分类研究结合
五、技术路线
第二章水-耕地-粮食研究进展
一、耕地利用及粮食生产研究进展
（一）耕地数量、质量和粮食生产的表征关系
（二）耕地数量保障范畴与目标争议
（三）耕地利用变化研究的两大类方向
（四）耕地的可持续生产能力
二、水资源利用及粮食生产研究进展
（一）水资源配置思想的转变
（二）水资源投入与粮食生产的关系
（三）粮食生产的水资源承载力
（四）粮食作物虚拟水与水足迹
（五）灌溉需水量与作物需水量
（六）灌溉与雨养的产量差距
（七）灌溉定额与种植结构
三、水土资源匹配及粮食生产研究进展
（一）水土资源匹配的重要性
（二）水土资源匹配的生态学与地理学解释
（三）水土资源匹配测算
（四）粮食结构调整的水土资源效应
四、总结评述
（一）粮食生产结构调整对不同时空尺度的耕地利用的影响研究有待加强
（二）粮食生产结构调整对水资源利用的影响有待加强
（三）水土资源匹配的测度存在较大差异
（四）水-耕地-粮食三者的关联关系有待进一步探讨
……
第三章理论基础与分析概述
第四章水-耕地-粮食时序变化特征
第五章水-耕地-粮食空间分布及演变特征
第六章粮食-耕地（LF）关联研究
第七章粮食-水（WF）关联研究