土地調查數(shù)據(jù)應用領域分析

肖　函　柴正英　張　麗

(1.中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所，北京　100094；2.華北理工大學礦業(yè)工程學院，河北 唐山　063009；3.中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)字地球重點實驗室，北京　100094)

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土地調查數(shù)據(jù)應用領域分析

肖函1柴正英2張麗3

(1.中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所，北京100094；2.華北理工大學礦業(yè)工程學院，河北 唐山063009；3.中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)字地球重點實驗室，北京100094)

為了挖掘土地調查數(shù)據(jù)在各研究領域的應用潛力，采用文獻調研方法，對各研究所應用的土地基礎數(shù)據(jù)進行匯總分析，結果表明：土地調查數(shù)據(jù)在生態(tài)、水文、農業(yè)等領域的研究中都存在較大的應用潛力，且各領域的研究中應用最多的是土地利用變化數(shù)據(jù)。

土地基礎數(shù)據(jù)，應用潛力，生態(tài)環(huán)境，農業(yè)

0　引言

土地調查和監(jiān)測是獲取土地信息和反饋土地政策、檢驗土地管理措施執(zhí)行結果的主渠道[1]。近年來，基于對土地基礎數(shù)據(jù)的認知，國家相繼發(fā)布多項政策引導性文件，提出一系列土地改革的要求，將土地管理制度改革視為各項改革的重中之重[2]。圍繞實施國家戰(zhàn)略需求，國家部署多次土地調查工作。本文在分析土地基礎數(shù)據(jù)在不同學科領域的應用現(xiàn)狀的基礎上，對土地調查數(shù)據(jù)的應用潛力進行數(shù)據(jù)挖掘，使其能在社會經濟發(fā)展建設中發(fā)揮更多作用。

1　土地調查數(shù)據(jù)

截至2016年年初，我國已完成了第一、二次全國土地調查以及4次土地變更調查，第五次土地變更調查也已開始實施。第二次土地調查工作所獲得的數(shù)據(jù)成果內容包含全國遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)、全國各地類變化數(shù)據(jù)、土地利用變化數(shù)據(jù)和其他具體調研數(shù)據(jù)。土地利用現(xiàn)狀分類采用二級分類，TD/T 1014—2007分類標準，其中一級類12個，二級類57個。土地變更調查掌握了全國(不含港、澳、臺地區(qū))31個省(區(qū)、市)年度土地利用現(xiàn)狀變化情況，及時更新了各級土地調查數(shù)據(jù)庫，保持了全國土地調查數(shù)據(jù)和國土資源綜合監(jiān)管平臺基礎信息的準確性和現(xiàn)勢性[8]。土地調查數(shù)據(jù)量豐富、數(shù)據(jù)類型齊全、數(shù)據(jù)質量精準且現(xiàn)勢性強，如何應用好并發(fā)揮其最大效益，成為我們必須認真思考的一個問題[3]。

2　土地基礎數(shù)據(jù)的應用領域現(xiàn)狀

在中國知網檢索篇名包含“土地利用變化”或者“土地利用覆蓋”或者“LUCC”或者全文包含“土地基礎數(shù)據(jù)”的文獻，時間從1994年至2016年2月，共計5 206條結果,見圖1。分析圖1發(fā)現(xiàn)從1991年開始土地基礎數(shù)據(jù)開始逐漸得到應用，在2008年達到應用巔峰，而1999年是中國國土資源部首次公開解讀數(shù)據(jù)的時間。可見，隨著數(shù)據(jù)的公開，土地基礎數(shù)據(jù)越來越多的被應用在交叉學科研究中。在2010年之后土地基礎數(shù)據(jù)的相關研究數(shù)量開始減少，土地基礎數(shù)據(jù)的研究應用已達到瓶頸期，急需注入新的血液。

檢索結果表明，農業(yè)經濟、自然地理學和測繪學、環(huán)境科學和資源利用、水利水電工程、地質學等等40個學科涉及到了土地基礎數(shù)據(jù)。本文著重分析生態(tài)、水文、農業(yè)等領域研究所應用的土地基礎數(shù)據(jù)。

2.1生態(tài)環(huán)境領域的應用

中國面臨的嚴峻生態(tài)環(huán)境問題多與土地利用有關[4,5]。由于土地利用/土地覆蓋變化對全球環(huán)境變化產生重要影響,因此國際上也把土地利用/土地覆蓋變化的環(huán)境效應研究作為重要的內容之一[6]。基于TM影像，崔佳等[7]定量對比分析了哈大齊工業(yè)走廊七個市縣土地利用變化生態(tài)環(huán)境效應。基于統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，馬艷[8]對武漢市土地利用與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調程度進行了測度。基于1∶50 000土地利用詳查圖數(shù)據(jù)，彭建[9]探討了寶安區(qū)景觀格局指數(shù)隨土地利用分類系統(tǒng)變化的基本規(guī)律。

2.2水文領域的應用

隨著社會的發(fā)展和人口的增長，人類活動，特別是土地利用/覆被變化(LUCC)對水文水資源產生了深刻影響，它通過改變流域的下墊面條件，使流域的植被截留、陸面蒸發(fā)、土壤入滲等水循環(huán)過程發(fā)生了變化，進而影響著流域的水文情勢和產匯流機制，已經影響了國家和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展[10]。基于4期Landsat TM及ETM+影像，鄭璟[11]對深圳市布吉河流域土地利用變化對流域水文過程影響進行了模擬研究。利用研究中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心的土地利用數(shù)據(jù)，李麗娟[10]研究了陜西大理河流域土地利用/覆被變化的水文效應。

2.3農業(yè)領域的應用

近年來，多位學者根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字或實地調研數(shù)據(jù)就小范圍實驗區(qū)開展土地利用情況與農業(yè)發(fā)展影響的研究，土地利用變更數(shù)據(jù)在農業(yè)產業(yè)結構調整方面的研究領域得到了應用。基于南通市土地統(tǒng)計臺賬(2003年)和地方土地管理局土地利用現(xiàn)狀變更表(1997年—2001年)數(shù)據(jù)，王宇等[12]、王鵬等[13]進行了土地利用變化過程和農業(yè)土地用途相互轉換分析,對土地利用演變趨勢做出了預測。利用實際收集的數(shù)據(jù)(地籍、地塊面積與農戶收入等數(shù)據(jù))，梁小英等[14]研究探討占優(yōu)勢的土地利用決策與占優(yōu)勢的農業(yè)景觀格局關系。

2.4土地利用變化研究領域

土地利用/土地覆被變化在全球環(huán)境變化和可持續(xù)發(fā)展中占有重要的地位。中國的土地利用/土地覆被變化是全球環(huán)境變化的重要組成部分。因此，有必要加強我國土地利用/土地覆被變化的研究工作[15]。基于TM遙感數(shù)據(jù)，劉紀遠[17]研究了土地利用變化的空間格局與時空特征；龔文峰等[18]分析并預測了研究區(qū)域土地利用格局。基于分辨率為30 m的遙感數(shù)據(jù)，羅婭[19]分析了黃河河口鎮(zhèn)—潼關區(qū)間1998年—2010年土地利用變化的主要類型、變化的劇烈程度以及林草植被變化程度。土地利用變化數(shù)據(jù)是土地調查數(shù)據(jù)的成果之一，且覆蓋全國。加強該數(shù)據(jù)在中國土地利用變化的基本特征研究中的應用，既有利于數(shù)據(jù)成果實現(xiàn)價值，又對國家資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.5小結

生態(tài)環(huán)境、水文、地質、農業(yè)、經濟等學科領域的研究中，越來越需要土地基礎數(shù)據(jù)的支撐[2]。目前這些方面的研究的數(shù)據(jù)基礎主要有遙感影像數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)兩種，土地利用變化數(shù)據(jù)是在各領域研究中所用到最多的土地基礎數(shù)據(jù)，土地利用分類系統(tǒng)多為二級分類。這些數(shù)據(jù)都存在一些自身的局限性，見表1。土地調查數(shù)據(jù)覆蓋全國、土地利用數(shù)據(jù)最新，且逐年進行的土地利用變更調查已保證了數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。二調以來的土地調查數(shù)首次采取了“三下兩上”的政府組織模式，保障了數(shù)據(jù)的真實性，而且精度更高，分類更加詳細，并且已有研究直接應用了土地調查歷史數(shù)據(jù)。因此，土地基礎數(shù)據(jù)可以滿足生態(tài)環(huán)境、水文、地質、農業(yè)、經濟等多個學科領域的研究，且應用潛力巨大。

表1　各數(shù)據(jù)分析表

3　討論

經歷兩次土地調查，國家基本摸清了最新、最全的土地資源家底，形成了豐富的調查成果：一方面，全面查清了土地利用現(xiàn)狀，掌握了各類土地資源底數(shù)；另一方面，建成了土地利用基礎數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了調查成果管理的數(shù)字化。第二次土地調查數(shù)據(jù)具有精度高，準確性有保障，現(xiàn)勢性強和覆蓋全國的優(yōu)勢，其在生態(tài)、農業(yè)、水文等多個研究領域都有著廣泛的應用前景。未來隨著二調數(shù)據(jù)的公開，或將帶來新的交叉領域研究。面對我國經濟發(fā)展新常態(tài)和國土資源領域工作重點，應充分挖掘我國國土核查成果數(shù)據(jù)的應用潛力，加強超前謀劃和統(tǒng)籌協(xié)調，為調結構制定政策，為全國統(tǒng)籌發(fā)展的穩(wěn)增長提供基礎保障，使其在社會經濟可持續(xù)發(fā)展建設中發(fā)揮出更大應用價值。

[1]黃福奎.論遙感技術在土地利用動態(tài)監(jiān)測中的應用[J].中國土地科學,1998(3):22-26.

[2]馮廣京.2014年土地科學研究重點進展評述及2015年展望[J].中國土地科學,2015(1):4-19，70.

[3]鄧炯.河南省第二次土地調查成果應用分析[J].河南科技,2010(19):32-33.

[4]張妍，尚金城.規(guī)劃層次上的環(huán)境影響評價[J].上海環(huán)境科學,2002(3):153-156，159-193.

[5]潘嫦英，劉衛(wèi)東.淺談土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響評價[J].中國人口·資源與環(huán)境,2004(2):135-138.

[6]楊楓.德國規(guī)劃的環(huán)境影響評價方法和步驟評價[J].中國土地科學,2003(4):58-64.

[7]崔佳，臧淑英.哈大齊工業(yè)走廊土地利用變化的生態(tài)環(huán)境效應[J].地理研究,2013(5):848-856.

[8]馬艷.武漢市土地利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調度評價[J].統(tǒng)計與決策,2015(6):120-123.

[9]彭建.土地利用分類對景觀格局指數(shù)的影響[J].地理學報,2006(2):157-168.

[10]李麗娟.陜西大理河流域土地利用/覆被變化的水文效應[J].地理研究,2010(7):1233-1243.

[11]鄭璟.快速城市化地區(qū)土地利用變化對流域水文過程影響的模擬研究——以深圳市布吉河流域為例[J].自然資源學報,2009(9):1560-1572.

[12]王宇，歐名豪.經濟較發(fā)達區(qū)農業(yè)產業(yè)結構調整與土地利用變化研究——以南通市為例[J].華中農業(yè)大學學報(社會科學版),2006(3):20-24.

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[14]梁小英，劉俊新.農戶土地利用決策對農業(yè)景觀格局的影響研究——以陜西省米脂縣孟岔村為例[J].自然資源學報,2010(9):1489-1495.

[15]余芳東，柏琳琳.如何提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)質量[J].青海統(tǒng)計,2005(12):32-33.

[16]李秀彬.全球環(huán)境變化研究的核心領域──土地利用/土地覆被變化的國際研究動向[J].地理學報,1996(6):553-558.

[17]劉紀遠.20世紀80年代末以來中國土地利用變化的基本特征與空間格局[J].地理學報,2014，69(1):3-14.

[18]龔文峰,袁力，范文義.基于CA-Markov的哈爾濱市土地利用變化及預測[J].農業(yè)工程學報,2012(14):216-222.

[19]羅婭.黃河河口鎮(zhèn)—潼關區(qū)間1998—2010年土地利用變化特征[J].地理學報,2014，69(1):42-53.

Analysis on application field of land survey data

Xiao Han1Chai Zhengying2Zhang Li3

(1.China Science Academy Remote Sensing & Digital Globe Institute, Beijing 100094, China;2.College of Mining Industry, the North University of Technology, Tangshan 063009, China;3.Laboratory of Digital Globe, China Science Institute Remote Sensing & Digital Globe, Beijing 100094, China)

In order to exploring the application potential of land survey data in research fields, the paper applies literature investigation methods, summarizes and analyzes land base data applies in research institutes. Results show that: there is great application potential of land survey data in ecological, hydrological and agriculture fields. Furthermore, land use changing data is applied most.

land base data, application potential, ecological environment, agriculture

1009-6825(2016)25-0253-02

2016-06-23

肖函(1980- )，女，碩士，助理研究員；柴正英(1991- )，女，在讀碩士；張麗(1975- )，女，博士，研究員

K909

A