基于GIS技術(shù)的基本農(nóng)田劃定方法研究
——以黑龍江省雙城市為例

張偉東 汪繼偉 劉國(guó)權(quán) 肖　洋

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基于GIS技術(shù)的基本農(nóng)田劃定方法研究
——以黑龍江省雙城市為例

張偉東 汪繼偉 劉國(guó)權(quán) 肖洋

研究目的：本文旨在基于GIS技術(shù)對(duì)基本農(nóng)田劃定工作進(jìn)行研究，為開(kāi)展基本農(nóng)田劃定和保護(hù)工作提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。研究方法：系統(tǒng)分析法和實(shí)證研究法。研究結(jié)果：以GIS上圖技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，對(duì)基本農(nóng)田劃定和保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而明晰基本農(nóng)田劃定和保護(hù)存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)GIS技術(shù)與基本農(nóng)田劃定和保護(hù)工作的科學(xué)融合，使基本農(nóng)田劃定與保護(hù)管理工作更具科學(xué)自動(dòng)性，信息實(shí)效性。

土地是保障糧食、構(gòu)建生態(tài)安全及支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可代替的重要自然資源。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口的不斷膨脹，人們對(duì)土地的需求與日俱增，人地矛盾日益嚴(yán)重，耕地資源稀缺，解決好糧食問(wèn)題成為政府決策的重中之重。

基本農(nóng)田劃定是土地調(diào)查工作的重點(diǎn)，是推進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的重要保障。基本農(nóng)田調(diào)查任務(wù)能否順利完成，關(guān)系歷次土地調(diào)查的成功完成。我國(guó)人均耕地面積不足1.35畝，若保證糧食全部自給，耕地仍有2968.46萬(wàn)公頃的缺口。保證18億畝耕地紅線、15億畝基本農(nóng)田不動(dòng)搖，成為全面建成小康社會(huì)和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

我國(guó)先后開(kāi)展了兩次全國(guó)范圍的土地調(diào)查，1984年第一次全國(guó)土地調(diào)查（一次調(diào)查）和2007年第二次全國(guó)土地調(diào)查（二次調(diào)查）。一次調(diào)查以縣為單位，編制了《土地利用總體規(guī)劃圖》《基本農(nóng)田分布圖》等紙質(zhì)圖件，個(gè)別縣市建立了包含基本農(nóng)田信息的土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)。二次調(diào)查基于“3S技術(shù)”開(kāi)展，將土地利用現(xiàn)狀成果上圖入庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化管理。從兩次調(diào)查成果看，基本農(nóng)田調(diào)查工作流程和上圖技術(shù)方法還有待完善，如何提高上圖精度、規(guī)范基本農(nóng)田劃定和保護(hù)工作流程，成為我們需要思考的問(wèn)題。

本文旨在基于GIS技術(shù)對(duì)基本農(nóng)田劃定工作進(jìn)行研究，探索劃定的工作流程，完善上圖技術(shù)，明晰基本農(nóng)田調(diào)查思路。為今后相關(guān)工作的開(kāi)展提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

全國(guó)土地調(diào)查中基本農(nóng)田劃定工作存在的問(wèn)題

基本農(nóng)田劃定工作思路和方法待完善

基本農(nóng)田是指按照一定時(shí)期人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地。長(zhǎng)期以來(lái)基本農(nóng)田劃定存在偏主觀、重?cái)?shù)量、缺乏合理布局的問(wèn)題。一是有的地方因耕地質(zhì)量總體較差，為達(dá)到上級(jí)下達(dá)的基本農(nóng)田保護(hù)面積，將質(zhì)量差的耕地劃為基本農(nóng)田。二是因?qū)巨r(nóng)田的重要性認(rèn)識(shí)不足，未科學(xué)劃定基本農(nóng)田，基本農(nóng)田不成片、較分散。三是由于土地利用總體規(guī)劃和城市規(guī)劃沒(méi)有協(xié)調(diào)好，存在劃定的基本農(nóng)田被占用現(xiàn)象。究其原因，主要是耕地劃為基本農(nóng)田的決策系統(tǒng)缺乏科學(xué)性、客觀性，主觀性和人為操作性較強(qiáng) 。

基本農(nóng)田劃定工作存在客觀困難

劃定工作中，影響基本農(nóng)田調(diào)查效率和精度的因素是客觀存在的。一是圖件收集復(fù)雜、保存不便。上一輪規(guī)劃后的基本農(nóng)田成果主要為紙質(zhì)圖件，有的地區(qū)已丟失；有的地區(qū)圖件出現(xiàn)褶皺等問(wèn)題，增加了資料收集難度，影響掃描圖件精度。二是土地利用現(xiàn)狀變更實(shí)效性較差。上一輪規(guī)劃實(shí)施以來(lái)，各地的地塊范圍、農(nóng)村道路、防護(hù)林、溝渠等都有一定的變化，原有圖件的時(shí)效性已經(jīng)明顯降低。三是投影系統(tǒng)不一致。原始基本農(nóng)田的電子的數(shù)據(jù)都是北京54坐標(biāo)系下的，二次調(diào)查要求成果是基于西安80坐標(biāo)系的。

完善基本農(nóng)田劃定工作思路和技術(shù)方法，加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)的應(yīng)用，能有效促基本農(nóng)田劃定和保護(hù)工作的開(kāi)展。目前GIS已廣泛應(yīng)用于國(guó)防、城市規(guī)劃、交通運(yùn)輸、人口及商業(yè)管理、軍事等領(lǐng)域。GIS技術(shù)的介入，使基本農(nóng)田數(shù)據(jù)成果由紙質(zhì)保存進(jìn)化到計(jì)算機(jī)上圖入庫(kù)，提升了劃定工作效率。

基于GIS技術(shù)的基本農(nóng)田劃定基礎(chǔ)理論和方法

基本農(nóng)田劃定即依據(jù)土地管理法、基本農(nóng)田保護(hù)條例及相關(guān)規(guī)定，確定基本農(nóng)田的具體位置及數(shù)量。做好基本農(nóng)田上圖工作，對(duì)保護(hù)耕地，集約節(jié)約利用土地、促進(jìn)地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。

基本原理

采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套合法進(jìn)行基本農(nóng)田劃定。即將基本農(nóng)田劃定、補(bǔ)劃、調(diào)整資料等電子圖件，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，與數(shù)據(jù)庫(kù)中地類圖斑層套合，將基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）界線落實(shí)到數(shù)據(jù)庫(kù)中的土地利用現(xiàn)狀圖上，確定基本農(nóng)田位置、范圍、地類的方法。

操作步驟

根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)相關(guān)要求，對(duì)數(shù)據(jù)格式、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)等進(jìn)行檢查，對(duì)不一致的進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將電子圖件進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換與幾何校正，然后與數(shù)據(jù)庫(kù)中的土地利用地類圖斑層套合。按照基本農(nóng)田要素屬性結(jié)構(gòu)表要求錄入基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）的屬性。對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）層數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)溴e(cuò)誤處理，對(duì)不滿足拓?fù)湟蟮倪M(jìn)行修改。將正確的基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）層數(shù)據(jù)入庫(kù)。

適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)

適用于已建立基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)的地區(qū)。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是，已有基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)直接轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，可減少前期工作量，節(jié)省時(shí)間。缺點(diǎn)是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)精度受到原始數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響較大。

基本農(nóng)田劃定實(shí)例

劃定過(guò)程

以黑龍江省雙城市為例，運(yùn)用此方法劃定基本農(nóng)田數(shù)據(jù)。首先，對(duì)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)系統(tǒng)、投影轉(zhuǎn)換和幾何校正等檢查，如果合格，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套合；如不合格，則需要進(jìn)行相應(yīng)修改，具體操作如下：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，如果是MapGIS格式的，則在MapGIS里面轉(zhuǎn)成.shp格式；坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，利用Arctoolboxs下的Data management tools下的Projections and transformations 的Feature下的Project或Creat spatial reference或Define projection命令完成；投影轉(zhuǎn)換，利用Arctoolboxs下的Data management tools下的Projections and transformations 的Feature下的Project或Creat spatial reference或Define projection命令完成。

上一步檢查合格或修改正確后，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套合，將合格的基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)與土地利用現(xiàn)狀圖套合，確定基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）界線。形成雙城市基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）層數(shù)據(jù)。接著對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）層數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)溴e(cuò)誤處理，對(duì)不滿足拓?fù)湟蟮倪M(jìn)行修改。最后將基本農(nóng)田保護(hù)片（塊）層數(shù)據(jù)入庫(kù)。

劃定結(jié)果

本次以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套合法劃定雙城市基本農(nóng)田面積191 462.20公頃，與雙城市實(shí)有基本農(nóng)田面積基本一致。

結(jié)語(yǔ)

GIS技術(shù)的應(yīng)用，使基本農(nóng)田劃定工作更清晰直觀的在計(jì)算機(jī)前就可以完成，提升了工作效率，保證了基本農(nóng)田的空間位置布局更具科學(xué)性、合理性，提高了數(shù)據(jù)的精度，減少了人為干擾。這種技術(shù)方法，保證了雙城市的基本農(nóng)田上圖面積與實(shí)地面積的一致性。使基本農(nóng)田劃定和保護(hù)工作與GIS技術(shù)得到了完美的融合，為以后基本農(nóng)田劃定和保護(hù)工作提供了理論依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。

張偉東 汪繼偉 劉國(guó)權(quán) 肖 洋

黑龍江省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.01.017