GIS技術(shù)在我國永久性基本農(nóng)田劃定中的應(yīng)用探究

陳榮（玉林市國土資源規(guī)劃測(cè)繪信息院，廣西玉林537000）

GIS技術(shù)在我國永久性基本農(nóng)田劃定中的應(yīng)用探究

陳榮（玉林市國土資源規(guī)劃測(cè)繪信息院，廣西玉林537000）

隨著農(nóng)田管理方式的不斷發(fā)展，在我國永久性基本農(nóng)田劃定中，智能、高效的信息化管理已經(jīng)成為了未來的發(fā)展趨勢(shì)，因此，應(yīng)用GIS技術(shù)做好農(nóng)田協(xié)助管理工作，減少氣候和人為錯(cuò)誤對(duì)農(nóng)業(yè)管理的影響，提升我國國土資源管理水平，有著十分重要的意義。本文首先介紹了當(dāng)前GIS系統(tǒng)在永久性基本農(nóng)田劃定上的應(yīng)用現(xiàn)狀及作用，之后采用Arcgis軟件來建立了永久性基本農(nóng)田劃定的實(shí)例應(yīng)用。

GIS技術(shù)；農(nóng)田劃定；農(nóng)田信息化管理

前言

在一定時(shí)期內(nèi)，根據(jù)人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需要，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地即為永久性基本農(nóng)田。合理利用土地是我國的基本國策，永久性基本農(nóng)田的保護(hù)工作更為重要，因此對(duì)于永久性基本農(nóng)田的劃定是否科學(xué)、合理、精確，具有重要意義。GIS技術(shù)，全名叫地理信息技術(shù)，它是在電腦硬、軟件系統(tǒng)的支持下，對(duì)地理數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)管理人員組織而成的對(duì)任一形式的地理信息進(jìn)行高效獲取、存儲(chǔ)、更新、操作、分析及顯示的集成的系統(tǒng)。它可以把一切地理數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)，通過軟件分析，把地圖的視覺效果和一般數(shù)據(jù)操作集成在一起，可以更簡單直接有效地看到綜合地理信息。本文首先介紹了當(dāng)前GIS系統(tǒng)在永久性基本農(nóng)田上劃定上的應(yīng)用現(xiàn)狀及作用，之后采用Arcgis軟件來建立了永久性基本農(nóng)田劃定的實(shí)例應(yīng)用。

1 永久性基本農(nóng)田劃定現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)的管理方法較為落后

當(dāng)前，部分地區(qū)還是采用文字報(bào)告、報(bào)表以及手工方式繪制永久性基本農(nóng)田的分布圖，該方式對(duì)永久性基本農(nóng)田的管理缺乏效率，成果不明顯，檢索不方便，更不能形成動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，而且容易出差錯(cuò)與紕漏，圖紙上的面積、數(shù)據(jù)與實(shí)際情況存在差距。

1.2GIS技術(shù)優(yōu)勢(shì)大

GIS技術(shù)管理永久性基本農(nóng)田，大量檢測(cè)土地和大氣數(shù)據(jù)，搜集、加工、存儲(chǔ)、使用和維護(hù)農(nóng)田數(shù)據(jù)，使原本人工處理變?yōu)橛?jì)算機(jī)科學(xué)管理，杜絕了人為錯(cuò)誤，節(jié)省人力物力，安全可靠。利用GIS技術(shù)，為永久性基本農(nóng)田建立復(fù)雜的信息功能系統(tǒng)模型，在管理信息的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)模型輔助決策功能。提升管理工作的客觀性、標(biāo)準(zhǔn)性、公正性。最大限度避免和降低人為在管理過程中的主觀錯(cuò)誤和片面性錯(cuò)誤，促進(jìn)和豐富了土地的科學(xué)發(fā)展，豐富了系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和應(yīng)用模型，避免了人為錯(cuò)誤，同時(shí)更好地科學(xué)使用土地。

1.3GIS技術(shù)對(duì)農(nóng)田的保護(hù)

GIS技術(shù)對(duì)土地調(diào)查和土地利用作用大，通過GIS技術(shù)監(jiān)測(cè)，充分了解農(nóng)田的地理信息，一旦永久性基本農(nóng)田受到侵占或荒廢，很容易通過GIS技術(shù)監(jiān)測(cè)出來，減少氣候變化、氣溫變化對(duì)土地管理的影響，科學(xué)地發(fā)展和保護(hù)永久性基本農(nóng)田。

2 GIS技術(shù)在永久性基本農(nóng)田管理中發(fā)揮的作用

2.1 農(nóng)田水利設(shè)施管理的困境

最近幾十年，我國頻繁發(fā)生了嚴(yán)重的水旱災(zāi)害，造成了嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損，這暴露出我國的水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱，尤其是農(nóng)業(yè)，作為第一產(chǎn)業(yè)，特別容易受到自然災(zāi)害的沖擊，所以國家?guī)ь^為農(nóng)業(yè)建造了許多農(nóng)田水利工程。農(nóng)田的水利主要以灌溉排水系統(tǒng)為主，調(diào)節(jié)農(nóng)田地區(qū)的水情，緩解旱澇，防治鹽堿化等作用，又可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、提高收成。但由于我國農(nóng)田水利工程是公共設(shè)施，具有很強(qiáng)的公共性，同時(shí)有多部門維護(hù)和管理，水利的管理和維護(hù)相對(duì)落后，令很多新建的農(nóng)田水利得不到有效的使用，很多時(shí)候得不到?jīng)]有及時(shí)維護(hù)，大大縮短了設(shè)施的壽命，令農(nóng)田得不到正常的保證。而且農(nóng)田水利設(shè)施分別范圍廣，許多的設(shè)施都在比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，數(shù)量還非常龐大，為日常管理、維護(hù)都帶來很大的麻煩。

2.2 GIS技術(shù)對(duì)農(nóng)田水利設(shè)施管理和維護(hù)

通過錄入信息，構(gòu)建信息化的管理系統(tǒng)，采用GIS技術(shù)，分析要花費(fèi)的時(shí)間、總路徑的長度以及各個(gè)水利設(shè)施的檢查時(shí)間等資料，匯總數(shù)字信息，提高管理水平和管理效率，擴(kuò)大GIS覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的方便化和快捷化。隨著全球氣候變化異常，實(shí)現(xiàn)灌溉和排水管理的信息化，充分發(fā)揮農(nóng)田水利的利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田信息自動(dòng)化采集，做到最優(yōu)化水資源管理。利用GIS技術(shù)，完善快速檢測(cè)水利設(shè)施故障和定位、快走指導(dǎo)檢測(cè)等功能，為農(nóng)田的水利設(shè)施管理和維護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

3 永久性基本農(nóng)田劃定的實(shí)例應(yīng)用

3.1 研究方法

根據(jù)相關(guān)規(guī)程、建設(shè)數(shù)據(jù)庫的要求以及結(jié)合研究區(qū)域的耕地質(zhì)量和政策等因素建立耕地入選永久性基本農(nóng)田的指標(biāo)體系，采用層次分析法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。再對(duì)各個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)值進(jìn)行計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)化處理，算出每一個(gè)圖斑的綜合評(píng)價(jià)值，利用TOPSIS算法對(duì)其進(jìn)行排序。最后，根據(jù)該地區(qū)永久性基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)按照從高分到低分的原則確定永久性基本農(nóng)田的保護(hù)圖斑。

3.2 永久性基本農(nóng)田的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

《土地管理法》第50條規(guī)定，由縣級(jí)國土和農(nóng)業(yè)部門劃定基本農(nóng)田，永久性基本農(nóng)田包括“農(nóng)業(yè)科研與教學(xué)實(shí)驗(yàn)田”、“糧、棉、油、蔬菜生產(chǎn)基地”、“具有改造潛力的中低產(chǎn)田、水利土壤條件較好的耕地以及國務(wù)院規(guī)定的其他耕地”。永久性基本農(nóng)田的耕地必須是排灌設(shè)施完善、水土保持良好、土壤肥沃且具有一定面積規(guī)模、旱澇保收、坡度小以及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的耕地，本文選定表1所示的指標(biāo)，建立基本農(nóng)田入選永久性基本農(nóng)田的指標(biāo)體系。

表1 耕地入選永久性基本農(nóng)田的指標(biāo)體系

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系獲取方法

利用Arcgis軟件的屬性庫管理模塊對(duì)該地區(qū)耕地分等定級(jí)，數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出該地區(qū)耕地利用等指數(shù)、灌溉保證率、排水條件以及連片性數(shù)據(jù)，從而可以得到該地區(qū)每一塊耕地的利用等指數(shù)、灌溉保證率、排水條件及連片性等數(shù)據(jù)。利用軟件在該地區(qū)數(shù)據(jù)上直接提取坡度信息，得到坡度分布圖。通過軟件的屬性選擇可以獲得該地區(qū)耕地?cái)?shù)據(jù)，并將其柵格化，與坡度數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，采用分區(qū)統(tǒng)計(jì)可以直接獲得每一塊耕地的坡度平均值。利用土地利用現(xiàn)狀圖，通過軟件分別提取交通干線和農(nóng)村居民點(diǎn)，并進(jìn)行緩沖區(qū)分析；最后，與耕地地塊疊加和分區(qū)統(tǒng)計(jì)，得到交通環(huán)境數(shù)據(jù)。

3.4TOPSIS法

TOPSIS法是在現(xiàn)有的對(duì)象中進(jìn)行相對(duì)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)，是根據(jù)有限個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與理想化目標(biāo)的接近程度進(jìn)行排序的方法，是一種逼近于理想點(diǎn)的排序法。利用該方法對(duì)耕地進(jìn)行排序，首先計(jì)算每個(gè)單元距最優(yōu)地塊的距離以及最差地塊的距離，然后計(jì)算各地塊的相對(duì)貼近度，最優(yōu)單元指各指標(biāo)評(píng)價(jià)值達(dá)到最大時(shí)的評(píng)價(jià)單元，相應(yīng)的最差單元指各指標(biāo)評(píng)價(jià)值最小時(shí)的評(píng)價(jià)單元。該方法只要求各效用函數(shù)具有單調(diào)遞增性就行，其基本原理是通過檢測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)點(diǎn)或最劣點(diǎn)的距離來進(jìn)行排序。若評(píng)價(jià)對(duì)象最靠近最優(yōu)點(diǎn)同時(shí)又最遠(yuǎn)離最劣點(diǎn)，則為最好；否則為最差。

3.5 永久性基本農(nóng)田劃定

所選地區(qū)幅員面積142.2km2，地形地貌復(fù)雜，山嶺重疊，地勢(shì)兩邊高，中間低，全鎮(zhèn)總?cè)丝?8222人。耕地面積為4652.02km2，基本農(nóng)田保護(hù)面積為3862.47km2，占全鎮(zhèn)耕地的83%。根據(jù)該鎮(zhèn)的糧食需求和實(shí)際情況，永久性基本農(nóng)田的保護(hù)率為基本農(nóng)田的90%，通過軟件分析，在面積指標(biāo)保護(hù)的約束下，利用屬性字段區(qū)分功能，即可得到該地區(qū)永久性基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)和永久性基本農(nóng)田整備區(qū)的分布圖。

4 結(jié)束語

利用GIS（地理信息系統(tǒng)）作為一種可以對(duì)自然界進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)綜合分析處理的科學(xué)管理一種高新技術(shù)手段。它可以通過數(shù)據(jù)歸納、處理把基本農(nóng)田信息系統(tǒng)、基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫建立起來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步和GIS技術(shù)日漸大眾化，構(gòu)建成熟的農(nóng)田信息管理系統(tǒng)是一種趨勢(shì)。本文綜合考慮耕地的自然地力、水利條件和交通環(huán)境等方面的因素，利用GIS技術(shù)手段對(duì)永久性基本農(nóng)田數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提供了對(duì)永久性基本農(nóng)田劃定和保護(hù)的智能支持，從而實(shí)現(xiàn)永久性基本農(nóng)田規(guī)劃的成圖的數(shù)字化，提高了編制永久性基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃的工作效率，使結(jié)果更加科學(xué)合理，規(guī)劃最終成果更具實(shí)用性和操作性。

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2095-2066（2016）30-0107-02

2016-10-3