連 恒, 韓叢波, 馮 志, 楊曉鋒, 黨軍勇, 仲 星
(1.國家測繪地理信息局第二地形測量隊,陜西西安 710054;2.陜西省核工業地質調查院,陜西西安 710100)
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基于GIS的陜西省耕地質量等別更新技術研究
連 恒1, 韓叢波1, 馮 志1, 楊曉鋒1, 黨軍勇1, 仲 星2
(1.國家測繪地理信息局第二地形測量隊,陜西西安 710054;2.陜西省核工業地質調查院,陜西西安 710100)
在耕地質量等別更新評價工作的基礎上,研究基于GIS的耕地質量等別更新的技術方法,以推進耕地的管護工作,加強耕地生態建設。
GIS; 耕地質量;等別更新
2011年底,陜西省以原有耕地質量等別成果為基礎,完成了全省范圍的耕地質量等別成果補充完善工作,形成基于2011年度土地利用現狀變更調查及遙感監測的最新耕地質量等別評價成果。但是,由于近些年陜西省處于工業化、城鎮化快速發展時期,存在大量人為建設占用耕地、自然災害損毀、農業產業結構調整、生態退耕還林還草、陜南移民搬遷、陜北災后重建等活動,導致耕地在數量、質量上發生變化。因此,繼2011年耕地質量等別補充完善工作后,在全省范圍開展年度(階段性)耕地質量等別更新評價與監測工作是一項必須開展的工作[1]。筆者在此次工作實踐的基礎上,研究了基于GIS的陜西省耕地質量等別更新技術流程及各流程工作的技術方法,為推進耕地數量和質量管護工作、加強耕地生態建設提供參考。
根據耕地質量等別年度更新評價的目標任務,依據《農用地質量分等規程》(GB/T 28407—2012)等相關標準、規范,在已有耕地質量等別補充完善工作的基礎上,以縣(區)為單位,采用多因素綜合評價法對年度內耕地數量、分布、權屬狀況等引起的耕地質量等別變化進行更新評價與監測[2],形成耕地質量等別年度(階段性)更新成果增量數據包,更新耕地質量等別評價數據庫,形成縣級年度耕地質量更新評價成果[3]。耕地質量等別年度更新評價技術路線見圖1。
2.1 獲取耕地變化數據
2.1.1 獲取新增和減少的耕地數據。將本年度土地利用變更調查與遙感監測成果數據庫中耕地圖斑與耕地質量等別補充完善成果中耕地圖斑進行空間疊置分析,土地利用變更調查及遙感監測成果數據庫中新增圖斑為新增耕地圖斑;反之,則為減少耕地圖斑。提取年度內新增耕地圖斑和減少耕地圖斑,形成年度耕地質量等別更新評價圖層。
2.1.2 獲取質量建設的耕地數據。收集整理本年度內驗收的農業產業綜合開發、農田水利建設、高標準基本農田建設、土地整治等相關項目資料,將項目區范圍數據與本年度土地利用變更調查及遙感監測成果數據庫中的地類圖斑層數據進行空間分析,提取相關項目區內的圖斑作為質量建設耕地圖斑[4]。
2.1.3 提取更新評價單元屬性信息。將新增耕地圖斑、減少耕地圖斑和質量建設耕地圖斑3部分耕地圖斑合并,作為年度更新評價對象。并將評價對象與2011年度補充完善成果數據庫中的耕地分等單元進行空間分析,獲取更新評價對象建設前的相關屬性信息。對于本年度因相關土地整治、開發而新增的耕地單元,已開展耕地質量等別評定的,從項目資料信息中獲取耕地質量等別信息;未開展耕地質量等別評定的,通過項目資料收集、外業補充調查等方法獲取耕地分等因素屬性信息,依據耕地質量等別年度更新評價的技術方法,進行耕地質量等別評定工作。
2.2 確定分等參數 分等因素指標區是依據主導因素原則和區域差異原則劃分的分等因素體系一致的區域。結合陜西省具體情況,根據自然因素差異劃分三級指標區,并確定全省各指標區的標準耕作制度、基準作物、指定作物及指定作物產量比系數和產量-成本指數,見表1。
2.3 建立分等因素指標體系 耕地質量等別年度更新是建立在對評價因素分析的基礎上的,評價因素選擇是否合理、評價體系是否適宜直接影響到評價結果的科學性。確定評價因素的主要原則有:綜合性原則、主導性原則、區域性原則和定性與定量相結合的原則。結合陜西省各指標區實際情況,各指標區所選取的耕地分等因素及權重具體見參考文獻[2]。
2.4 評價耕地質量等別
2.4.1 確定耕地自然等。根據耕地質量等別年度更新評價基礎數據庫中各分等單元的自然屬性因素分值,分指定作物,計算各分等單元的耕地自然質量分,并求得自然等指數。根據省級自然等指數與國家級自然等指數之間的轉換規則(即國家級自然等指數=省級自然等指數×1.273 6+5.76),將省級自然等指數轉換成國家級自然等指數,再按400分的等間距劃分確定國家級自然等。

圖1 耕地質量等別年度更新評價技術路線Fig. 1 Technical route of annual update evaluation of cultivated land quality level

國家一級指標區Nationalfirstlevelindexarea國家二級指標區Nationalsecondlevelindexarea陜西省三級指標區Nationalthirdlevelindexarea基準作物Benchmarkcrop∥kg/hm2指定作物Designatedcrop元/hm2指定作物最高產量Maximumproductionofdesignatedcrop指定作物總投入Totalinputofdesignatedcrop指定作物產量比系數Productiveratiocoefficientofdesignatedcrop指定作物最大產量-成本指數Maximumproduction?costindexofdesignatedcrop∥kg/元Ⅶ黃土高原區Ⅶ2豫西山地丘陵區商洛山丘陵區冬小麥冬小麥52058737.51.000.60Loessplateau春玉米75007500.00.701.00Ⅶ3汾渭谷地關中渭河平原區冬小麥冬小麥82509802.51.000.84夏玉米975086250.851.13Ⅶ4晉陜丘陵溝谷區陜北黃土丘陵溝壑區冬小麥谷子 6000111150.750.54春玉米750079500.600.94Ⅶ5渭北隴東黃土旱渭北黃土旱塬區冬小麥冬小麥600078001.000.87塬區春玉米975082200.751.09Ⅶ6寧南隴中青東黃陜北長城沿線風沙區冬小麥春玉米12000160500.380.75土丘陵區馬鈴薯45000159000.102.83Ⅷ四川盆地Ⅶ3盆周秦巴山區陜南秦巴中高山區冬小麥冬小麥5205100651.000.52SichuanBasin春玉米6750144150.780.47馬鈴薯22500194550.231.16陜南低山平壩區冬小麥水稻 10200173550.590.59油菜 3000117002.000.26
2.4.2 確定耕地利用等。分指定作物計算各分等單元的耕地利用等指數。根據省級利用等指數與國家級利用等指數之間的轉換規則(即國家級利用等指數=省級利用等指數×0.885 0+125.57),將省級利用等指數轉換成國家級利用等指數,再按200分的等間距劃分確定國家級利用等。
2.4.3 確定耕地經濟等。分指定作物計算各分等單元的耕地經濟等指數。根據省級經濟等指數與國家級經濟等指數之間的轉換規則(即國家級經濟等指數=省級經濟等指數×1.096 0+321.56),將省級經濟等指數轉換成國家級經濟等指數,再按200分的等間距劃分確定國家級經濟等[5]。
2.5 更新縣級耕地質量等別
2.5.1 更新耕地質量等別數據庫。將年度土地利用變更調查數據庫中的新增耕地圖斑與2011年度補充完善成果中的耕地等別數據以及耕地質量等別更新評價成果進行空間分析,獲取耕地圖斑質量等別更新評定數據,形成本年度耕地質量等別評價成果,并按照相關標準的要求,更新縣級耕地質量等別數據庫。
2.5.2 更新年度評價成果。依據耕地質量等別年度更新數據包,統計、分析年度內耕地數量、質量、等別、空間分布的變化特征,編制縣級耕地質量等別年度更新評價分析報告、表格并制作相關圖件。
結合GIS強大的空間數據處理技術,基于多源基礎數據,系統地分析了陜西省耕地質量等級年度(階段性)更新評價的理論框架,構建了陜西省耕地質量等級年度更新評價體系。通過耕地質量等級年度更新平工作,準確掌握區域內耕地數量、質量、權屬狀況、空間分布格局等方面的年度變化情況,為科學制定區域規劃、協調管理空間規劃、科學研究區域發展模式和為社會提供有力的公眾服務建立了必要的數據及技術支撐。參考文獻
[1] 陜西省耕地質量等別年度更新評價縣級技術手冊[Z].2014.
[2] 胡存智,鄖文聚,吳海洋,等.農用地質量分等規程:GB/T 28407—2012[S].北京:中國標準出版社,2012.
[3] 中華人民共和國國土資源部.農用地質量分等數據庫標準(報批稿)[S].中華人民共和國國土資源部,2015.
[4] 吳祥福,史學軍,楊志強.浙江省縣級耕地質量等級更新與完善[J].浙江農業科學,2014(11):1753-1756.
[5] 姜天.耕地質量等級成果更新研究:以漢中市勉縣為例[D].西安:長安大學,2013.
Level Update Technology of Cultivated Land Quality in Shaanxi Province Based on GIS
LIAN Heng, HAN Cong-bo, FENG Zhi et al
(The Second Topographic Troops, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, Xi’an, Shaanxi 710054)
Based on the evaluation of level update of cultivated land quality, the update technology of cultivated land quality based on GIS was researched, so as to promote the management and protection of cultivated land, and strengthen the ecological construction of cultivated land.
GIS; Quality of cultivated land; Level update
連恒(1985- ),男,陜西戶縣人,工程師,從事國土資源管理研究。
2016-09-21
S 127
A
0517-6611(2016)33-0194-02