基于GIS的烏蘭浩特市南三鎮(zhèn)耕地適宜性評價

摘要：本文以烏蘭浩特市南三鎮(zhèn)為案例區(qū)，選取代表耕地自然條件和利用狀況的9個評價因子構(gòu)建指標(biāo)體系，采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，通過空間分析方法進(jìn)行耕地適宜性評價。結(jié)果表明：烏蘭浩特市南三鎮(zhèn)耕地適宜性分為高度適宜、中度適宜、基本適宜和不適宜四個等級。

關(guān)鍵詞：GIS；南三鎮(zhèn)；耕地；評價

中圖分類號： F301 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.02.028

1 研究區(qū)概況

烏蘭浩特市南三鎮(zhèn)位于東經(jīng)121度50分～122度20分，北緯45度55分～46度18分，包括葛根廟鎮(zhèn)、衛(wèi)東鎮(zhèn)和太本站鎮(zhèn)，其面積為16.62萬公頃，占整個呼蘭浩特市總面積的74.2%。南三鎮(zhèn)北靠山地，南臨沖擊平原，其平均海拔263.6米，氣候類型屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，平均每年的降水量在442.6毫米左右，年平均氣溫在零上5℃，無霜期大約為134天，在世界范疇內(nèi)被公認(rèn)為“玉米黃金種植帶” 。由于烏蘭浩特南三鎮(zhèn)耕地總面積較大，大約有63.57萬畝，所以有條件種植多種農(nóng)作物，加之該地區(qū)海拔、氣候的獨(dú)特性，所以其所種的糧食作物多為玉米、水稻、小麥、大豆等，產(chǎn)量十分穩(wěn)定，每年可產(chǎn)40億斤。

2 評價

2.1選定合理評價指標(biāo)

要想保證對此地區(qū)所開展的適應(yīng)性評價精準(zhǔn)、真實(shí)，那就必須要將綜合性原則、主導(dǎo)因素原則、可操作性原則集為一體，根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行探析，以此保證評價的公正、精準(zhǔn)。筆者在此選定了氣候、地貌、土壤、土地利用四大方面共10個指標(biāo)來構(gòu)建耕地適宜性評價指標(biāo)體系。氣候因素包括年積溫、年降雨量；地貌因素包括坡度、地貌類型；土壤因素包括有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH值、土壤表層質(zhì)地和有效土層厚度；土地利用因素包括灌溉保證率和土地利用系數(shù)。

2.2評價單元確定

在烏蘭浩特市南三鎮(zhèn)耕地適宜性評價單元的劃分中，根據(jù)實(shí)際情況采用疊置法來完成。在Arcgis軟件環(huán)境下調(diào)用各評價因子圖層。將八種專題圖層進(jìn)行疊加，形成的封閉圖斑即為本次耕地適宜性評價的評價單元。對小于 6平方毫米上圖面積的圖斑進(jìn)行歸并。最終得出烏蘭浩特市南三鎮(zhèn)耕地適宜性評價的評價單元。

2.3確定指標(biāo)權(quán)重

本文在確定指標(biāo)權(quán)重時采納了層次分析法，其主要思路就是依據(jù)下面一層的評價因子對上面一層基本概況做出相對準(zhǔn)確的推斷，然后根據(jù)推斷的內(nèi)容繪址矩陣，通過數(shù)據(jù)在矩陣內(nèi)的分布狀況來求取矩陣數(shù)值的最大特征值、特征值所對應(yīng)的特征向量，從而得出最后的權(quán)重值。因?yàn)榫仃嚨臄?shù)據(jù)要求十分嚴(yán)格，所以本文為了達(dá)到矩陣的要求，專門邀請多位本地區(qū)的專家對各分層中的元素相對重要程度進(jìn)行判定和評價，在此基礎(chǔ)上計算出各指標(biāo)的權(quán)重。其結(jié)果如表1所示。

2.4因子量化

由于選擇的評價因子的實(shí)際數(shù)值區(qū)間有很大差異，所以在進(jìn)行適宜性評價之前必須對各因子的實(shí)際值進(jìn)行分級，在分級的基礎(chǔ)上進(jìn)一步量化。一般用0和100來表示評價因子最差和最優(yōu)的兩種極端狀態(tài)，則任一評價因子對任一評價單元的作用分值介于[0，100]區(qū)間內(nèi)。再根據(jù)各因子的分級標(biāo)準(zhǔn)在Arcgis軟件中對每個專題圖層進(jìn)行賦值。

2.5 評價模型

本文采用加權(quán)求和的方法，將每個參評因子的權(quán)重數(shù)據(jù)和相對的等級分值結(jié)合進(jìn)行乘法運(yùn)算得出積，隨即再將各個權(quán)重得出的積相加后得出和，完成整個方法的所有計算流程，得出最終評價結(jié)果。關(guān)于此評價大的具體模型，可以用以下表達(dá)式來展示：

式中：Sj為第j 個評價單元的綜合評價分值；Xi為該評價單元第i 個評價因子的分級量化值；Wi為第i 個評價因子的權(quán)重；n為評價因子的總個數(shù)。根據(jù)上述計算式，我們就可以得出每一個評價單元的綜合評價分值。在以上所有工作前提上，我們用頻率直方統(tǒng)計圖進(jìn)行區(qū)域評價單元綜合分值的統(tǒng)計和展現(xiàn)，讓頻率突變點(diǎn)擔(dān)任等級劃分的主要劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體的實(shí)際調(diào)查材料進(jìn)行驗(yàn)證，完成等級的劃分直至確定各適宜性等級分值范圍。

3 數(shù)據(jù)來源

本文使用的各評價因子圖層均由相關(guān)數(shù)據(jù)庫提取或相關(guān)圖件資料矢量化獲得。其中，年積溫圖和平均降雨量圖由國家氣象中心網(wǎng)站下載矢量化得到；坡度圖從烏蘭浩特市第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫中提取；地貌類型圖、有機(jī)質(zhì)圖、pH值圖、表層質(zhì)地圖由烏蘭浩特市第二次土壤普查資料1∶5萬相關(guān)圖件矢量化獲得；灌溉保證率、土地利用系數(shù)圖由烏蘭浩特市農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫中提取生成。

4 結(jié)論與討論

在Arcgis9.3中對各評價因子圖層進(jìn)行加權(quán)疊加分析，得到各評價單元的綜合分值。在此基礎(chǔ)上，對研究區(qū)域的評價單元綜合分值進(jìn)行頻率直方圖統(tǒng)計，以頻率突變點(diǎn)為等級劃分的主要依據(jù)，并結(jié)合實(shí)地調(diào)查資料的驗(yàn)證，進(jìn)行等級劃分，確定了四個等級的分值范圍。

高度適宜性耕地主要分布在洮兒河沿岸地帶，它占南三鎮(zhèn)耕地面積的3.36%，該地區(qū)地勢平坦，水熱條件良好，土層深厚，土壤肥沃，灌溉條件好，土地利用率較高，比較適合農(nóng)業(yè)發(fā)展。中度適宜性耕地分布較為廣泛，主要分布在洮兒河沖積平原，在高度適宜性耕地外圍，面積占60.40%，是4個等級中比例最大的部分，該區(qū)域地勢平坦，水源充足，土質(zhì)較好。本等級耕地基本為優(yōu)質(zhì)農(nóng)田。應(yīng)加強(qiáng)部分地區(qū)的灌溉設(shè)施，盡量避免建設(shè)用地向外擴(kuò)張，建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田。基本適宜性耕地和不適宜性耕地主要分布在西部漫崗丘陵地區(qū)，面積分別占25.58%和10.66%，該區(qū)域地勢稍有起伏，北部地區(qū)緯度高，溫度不適宜農(nóng)作物生長。

參考文獻(xiàn)

[1] 師學(xué)義， 武雪萍.土地利用規(guī)劃原理與方法[M]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)出版社， 2003.

作者簡介：田福有，本科學(xué)歷，內(nèi)蒙古烏蘭浩特市國土資源局，研究方向：土地測繪和土地管理與利用。endprint