廣西糖料蔗生產保護區劃定關鍵技術研究

楊志才

（廣西壯族自治區基礎地理信息中心，廣西 南寧 530023）

糧食生產功能區和重要農產品生產保護區（以下統稱“兩區”）劃定工作是根據黨中央、國務院指示和相關文件要求，為提高農業產業發展水平和保障國家糧食安全而開展的一項工作。《國務院關于建立糧食生產功能區和重要農產品生產保護區的指導意見》提出，在廣西規劃建設糖料蔗保護區1 150 萬畝。廣西是全國最大的糖料蔗種植區，種植面積和食糖產量均占全國60%左右，連續26個榨季居全國第一位，食糖銷量占全國跨省貿易量的80%左右。因此，廣西糖料蔗生產保護區劃定工作是貫徹落實國家有關工作部署，實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略的重要舉措。在“兩區”劃定過程中，往往對技術方法研究不深入，對劃定方法理解有偏差，從而導致劃定工作效率不高；另一方面在劃定前期的數據準備階段，忽視數據的整合分析，從而導致劃定質量不高。本文對廣西糖料蔗生產保護區劃定的關鍵技術方法進行研究，利用已有的數據進行前期的整合分析，為達到高效、精準完成“兩區”劃定工作提供參考依據。

1 廣西糖料蔗生產保護區的劃定條件

以永久基本農田為基礎，結合農村土地承包經營權確權登記成果、高標準農田建設等情況，選擇相對集中連片、四至清晰的耕地，綜合確定劃區范圍和劃定面積。平原區相對集中連片面積原則上不低于500 畝，丘陵區相對集中連片面積原則上不低于50 畝，山區相對集中連片面積原則上不低于10 畝。耕地坡度原則上不超過15°，原則上應選擇永久基本農田范圍內具有糧棉油糖膠種植傳統、播種面積基本穩定或具備較好的糧食生產能力、生態環境良好的集中連片耕地。因生產建設或自然災害嚴重損毀且不能恢復耕種的耕地、受重金屬污染物或其他有毒有害物質污染較嚴重且未列入治理規劃的耕地等不得劃入“兩區”劃定范圍。

2 廣西糖料蔗生產保護區劃定關鍵技術方法

基于永久基本農田劃定成果，結合廣西數字高程模型、廣西第一次全國地理國情普查甘蔗圖層成果數據、廣西優質高產高糖（簡稱“雙高”）糖料蔗基地數據、農村土地承包經營權確權登記成果數據、近期高分衛星影像以及廣西統一航飛成果數據、優勢農產品區域布局、高標準農田等成果和種植業結構調整等規劃資料，對集成數據進行前期處理、疊加分析，初步形成工作底圖范圍。在實際劃定過程中，如何快速、準確形成工作底圖以及劃定成果，關鍵技術為工作底圖制作。工作底圖制作流程如圖1。

圖1 廣西糖料蔗生產保護區工作底圖制作流程

首先將海量的數據進行處理、轉換，根據不用的數據特性進行分類處理、疊加分析，提取有效圖層，確定符合劃定條件的區域，疊加農村土地承包經營權確權登記成果數據確定有效地塊、片塊。詳細步驟如下：（1）針對數據格式不統一的問題，解決辦法為先將收集回來數據，進行統一轉換格式，進行前期數據矢量化處理，保證后期數據整合、分析的有效性。（2）針對各行各業收集回來的數據成果坐標不統一的問題，在數據轉換后，首先將矢量數據進行坐標轉換成國家2 000坐標系。按照統一的數學基礎，有利于后期圖層間的匹配校正。（3）以永久基本農田成果數據為基礎，從廣西數字高程模型數據提取坡度數據，進行坡度計算、圖層提取，獲取坡度圖層，篩選出坡度小于15°的區域；從廣西第一次全國地理國情普查數據中提取甘蔗圖層，形成糖料蔗種植分布圖層。對整理的數據進行疊加分析、信息提取，形成適宜劃定糖料蔗生產保護區區域。（4）廣西糖業實施高標準農田建設，即“雙高”糖料蔗基地建設，廣西“兩區”劃定方案要求“雙高”基地必須全部劃入糖料蔗生產保護區，整理相關地塊、邊界等圖層；同時將其他種植業結構調整等規劃資料提取規劃邊界、有效圖層。以適宜劃定糖料蔗生產保護區區域為基礎，疊加“雙高”基地圖層以及其他參考數據圖層進行分析，核實高標準農田建設數據是否納入保護區范圍，其他涉及規劃數據以及不宜劃入保護區的區域數據是否與其沖突，對沖突部分加以剔除，進行數據整合、分析，形成符合劃定糖料蔗生產保護區條件的區域。（5）以符合劃定糖料蔗生產保護區條件的區域為基礎，疊加農村土地承包經營權確權登記成果數據，在空間范圍預分析的基礎上，勾繪出片塊、地塊的初始邊界；對不涉及確權的邊界，將其設定為重點區域邊界。同時，將數據疊加到高分衛星影像或者廣西統一航飛成果數據上，根據基礎數據的矢量圖層邊界和影像上耕地地塊的幾何特征，進行人工判讀和綜合分析，通過影像判別、內業勾畫、數據整理，形成糖料蔗生產保護區工作底圖。

3 適宜劃定糖料蔗生產保護區區域技術研究

由于“兩區”劃定條件設定的時候，未充分考慮糖料蔗種植特性和地方實際地形地貌情況。因種植結構調整等諸多因素，廣西不少現有的蔗區是在開發利用旱坡地、荒坡地形成的，這當中有一部分已建成高標準農田，這些蔗區未列為永久基本農田，所以在實際劃定當中，有一定比例的保護區范圍不在永久基本農田范圍內。在適宜區域技術研究的時候需要充分考慮，具體如下：（1）提取廣西第一次全國地理國情普查數據中提取甘蔗圖層，該數據時效性是至2015年，該數據覆蓋全區糖料蔗種植區域，種植區域包括在永久基本農田范圍和非永久基本農田范圍；再結合每年的國情監測數據，形成糖料蔗種植現狀分布區域；（2）以永久基本農田數據為劃定底圖，疊加糖料蔗種植現狀分布區域進行空間分析，數據整合、合并，獲取連片面積大于50 畝的圖層數據，得到種植在永久基本農田范圍內和永久基本農田范圍外兩個區域圖層；（3）結合數字高程模型數據，提取坡度圖層，進行疊加分析得到15°以下區域；（4）綜合以上形成適宜劃定糖料蔗生產保護區區域如圖2所示。

圖2 適宜劃定糖料蔗生產保護區區域

4 符合劃定糖料蔗生產保護區條件區域快速形成工作底圖

（1）以適宜劃定糖料蔗生產保護區區域為基礎，結合已建成和規劃建設的“雙高”基地，納入保護區范圍，進行數據套合；（2）剔除因生產建設或自然災害嚴重損毀且不能恢復耕種的耕地、受重金屬污染物或其他有毒有害物質污染較嚴重的區域以及用作其他規劃用途的區域，形成符合劃定糖料蔗生產保護區條件區域如圖3所示；（3）以劃定糖料蔗生產保護區條件區域，結合已進行的農村土地承包經營權確權登記成果數據，進行疊加分析；針對農林牧場未進行確權以及不在永久基本農田范圍內的部分，基于高分衛星影像以及統一航飛影像進行疊加，通過建立糖料蔗種植區遙感樣本庫，基于機器學習糖料蔗種植區遙感信息自動識別的方式，可以快速獲取地塊勾畫；針對無法識別的部分，結合人工判別的方式進行內業勾繪，形成完整的地塊、片塊信息，最終形成工作底圖如圖4所示。

圖3 符合劃定糖料蔗生產保護區條件區域

圖4 工作底圖

5 應用實例

在實際劃定中，根據該方法，以廣西扶綏縣為例，扶綏縣是廣西糖料蔗主產區之一，也是糖料蔗生產保護區劃定的廣西試點縣，近三年平均每年糖料蔗種植基本穩定在100 萬畝左右，在保護區劃定中任務為110 萬畝。該縣地形地貌較為典型，地形地貌覆蓋丘陵、山地、平原，也是喀斯特地貌的地區，地形復雜，劃定難度大。為順利完成該縣劃定任務，采用以永久基本農田數據為基礎，結合廣西數字高程模型、廣西第一次全國地理國情普查甘蔗圖層成果數據、“雙高”糖料蔗基地數據、農村土地承包經營權確權登記成果數據、近期高分衛星影像以及廣西統一航飛成果數據、“雙高”基地數據以及相關的規劃等參考資料，對集成大數據進行前期處理、疊加分析，高效、精準地完成工作底圖，形成保護區成果，為廣西提前一年完成任務提供有力的支撐。扶綏縣糖料蔗生產保護區劃定工作底圖成果如圖5所示。

圖5 扶綏縣糖料蔗生產保護區劃定工作底圖成果

6 結語

在“兩區”劃定工作當中，基礎性數據格式、數學基礎轉換是前提，高效、準確形成工作底圖是關鍵，通過實際應用，提出關鍵技術的方法，為后期全面完成“兩區”劃定工作提供參考，同時為以后“兩區”劃定的建設、管護、更新提供思路。