淺析耕地后備資源調(diào)查評價工作
——以某山區(qū)村鎮(zhèn)為例

段紅磊

（華北地質(zhì)勘查局五一九大隊，河北保定 071000）

0 引言

耕地后備資源通常是指在一定的科學(xué)技術(shù)條件下，通過開發(fā)、復(fù)墾等措施能夠使其成為耕地的被毀損廢棄地和未被利用的土地，其中包括通過整理已經(jīng)被劃定的農(nóng)用地或建設(shè)用地能夠增加的部分耕地。耕地后備資源按照來源不同主要分為整理類耕地后備資源、開發(fā)類耕地后備資源和復(fù)墾類耕地后備資源三類。我國的耕地后備資源按照國家相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求采用二級分類，一級分兩類，二級共分九類。一級分類包括可開墾土地和可復(fù)墾土地兩類，其中可開墾土地分七個二級地類，分別為其他草地、沿海灘涂、內(nèi)陸灘涂、沙地、鹽堿地、沼澤地和裸地，主要為未利用地，這些未利用地或為自然形成暫時未被開墾，或因為生產(chǎn)建設(shè)、自然災(zāi)害損毀等原因造成廢棄。可復(fù)墾采礦用地主要是土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫中被認定為采礦用地的土地，主要包括廢棄的采砂（沙）、采礦、采石場，磚瓦窯，鹽田等的地面生產(chǎn)用地及尾礦堆放地。

1 我國當前耕地后備資源現(xiàn)狀

1.1 我國耕地后備資源的區(qū)域分布不均

第一，我國絕大部分耕地后備資源分布在中西部經(jīng)濟環(huán)境較差地區(qū)，通過統(tǒng)計包含新疆、甘肅等省份的耕地后備資源面積已接近全國耕地后備資源的1/2，其表現(xiàn)出集中連片的現(xiàn)象。第二，在我國經(jīng)濟發(fā)達的東部地區(qū)由于土地的持續(xù)開發(fā)利用，耕地后備資源持續(xù)走低導(dǎo)致最終的耕地后備資源不足全國耕地后備資源的1/5，更有部分省域已經(jīng)難以實現(xiàn)自區(qū)域內(nèi)的占補平衡。

1.2 耕地后備資源大部分呈零散破碎

根據(jù)最新的調(diào)查結(jié)果：全國零散耕地后備資源面積高達346.472萬 hm2，占據(jù)后備資源總面積的64.7%，具體如圖1。零散耕地后備資源占比大且分布廣泛。從GIS圖斑分級上看，后備資源圖斑面積小于20 hm2的占總面積的33%，其中面積小于0.67 hm2的圖斑占總面積的20%。

圖1 耕地后備資源情況

1.3 耕地后備資源利用率受生態(tài)因素制約大

通過最新的調(diào)查評價結(jié)果看，我國耕地后備資源仍以荒草地、鹽堿地、內(nèi)陸灘涂和裸地為主，耕地后備資源情況如表1。其中，因為地域不同對水土環(huán)境的要求不同導(dǎo)致荒草地、鹽堿地和裸地的開發(fā)方式也不盡相同。我國南方雨水充沛，限制后備資源利用率的制約因素為土質(zhì)環(huán)境和地形條件。北方土壤肥力夠，限制后備資源利用的制約因素為水資源。對于西北地區(qū)土地沙化、水土流失嚴重都是制約其利用的重要因素。

表1 我國耕地后備資源情況表

2 調(diào)查評價限制因素

根據(jù)《全國耕地后備資源調(diào)查評價技術(shù)方案》開展的最新耕地后備資源調(diào)查評價中采用生態(tài)條件、年積溫、土壤質(zhì)地、地形坡度、土壤重金屬污染狀況、年降水量和灌溉條件、鹽漬化程度、土壤pH值、土層厚度、耕作便利度等10項指標進行評價，構(gòu)建耕地后備資源評價指標體系，且明確規(guī)定不宜耕評價指標如表2。

表2 不宜耕評價指標表

3 以太行山脈周邊某鎮(zhèn)為例對部分因素分析

3.1 基本情況

該鎮(zhèn)地處太行山向華北平原過渡傾斜地帶。地形大部分為山區(qū)，地勢西高東低。最高峰大于溝嶺，海拔591 m，某鎮(zhèn)屬溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。春秋干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，春季平均氣溫3.2℃，夏季平均氣溫32.2℃，秋季平均氣溫-3.3℃，全年極端最低氣溫-23℃，極端最高氣溫41℃，平均降雨約544 mm。

依據(jù)其土地總體規(guī)劃表了解到，本文所分析的山區(qū)某鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)土地總面積13 928.6 hm2。其中，農(nóng)用地5 656.4 hm2，占土地總面積的40.61%；建設(shè)用地1 388.3 hm2，占土地總面積的9.96%；其他土地6 883.8 hm2，占土地總面積的49.4%。

農(nóng)用地中，耕地2 026.3 hm2，占土地總面積的35.8%；園地255.6 hm2，占總面積的4.5%；林地3 025.2 hm2，占總面積的53.5%；其他農(nóng)用地349.3 hm2，占總面積的6.2%。

建設(shè)用地中，城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積41.4 hm2，占總面積的3.0%；農(nóng)村居民點用地面積783.1 hm2，占總面積的56.4%；采礦用地面積250.4hm2，占總面積的18.0%；交通水利用地面積172.7 hm2，占總面積的12.4%，其它建設(shè)用地104.8hm2，占總面積的10.1%。

其他土地中，水域面積254.0hm2，占土地總面積的3.7%；自然保留地6 629.9hm2，占土地總面積的96.3%。

3.2 生態(tài)條件分析

首先耕地后備資源劃定過程中不得“越位”生態(tài)保護紅線，在調(diào)查初期嚴格把握生態(tài)保護紅線和生態(tài)脆弱區(qū)的真實信息，耕地后備資源要生態(tài)保護為中心，以質(zhì)量和數(shù)量保護為內(nèi)容，兼具權(quán)益保護、文化保護，形成有效的系統(tǒng)的保障體系。其次嚴格控制建設(shè)用地審批和建設(shè)規(guī)模，控制非農(nóng)建設(shè)占用耕地現(xiàn)象，切實保護耕地。通過開展建設(shè)用地節(jié)約集約評價，充分利用城鎮(zhèn)低效用的再開發(fā)等政策，科學(xué)編制相關(guān)規(guī)劃，城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定應(yīng)考慮到當?shù)貙嶋H情況，科學(xué)編制區(qū)域內(nèi)城鄉(xiāng)規(guī)劃和土地利用總體規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃，合理劃定城市開發(fā)邊界，杜絕占用優(yōu)質(zhì)耕地，少占用耕地，杜絕“搭車用地”、多報少用等情況。

通過初步判定自然保留地中6629.9hm2中，其中5 936.6hm2在“生態(tài)保護紅線”和“城鎮(zhèn)開發(fā)邊界”之外，而本研究鎮(zhèn)域雖位于山區(qū)附近，但是由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定極小可能發(fā)生地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。因此約5936hm2的自然保留地（本地區(qū)不包含需要判讀的鹽堿地）初步可納入耕地后備資源調(diào)查的范圍。

3.3 地形坡度分析

在該項任務(wù)調(diào)查工作規(guī)程中判定25度以上坡耕地、河道耕地、湖區(qū)耕地、林區(qū)耕地、牧區(qū)耕地、沙漠化耕地、石漠化耕地、鹽堿耕地等不宜耕范圍。

在對部分合乎生態(tài)條件的草地、沙地、裸土地圖斑與該鎮(zhèn)坡度圖進行疊加（運用到ArcGIS），其中得到＜2°調(diào)查對象約1 484 hm2，2°～6°約600hm2，6°～15°約600hm2，不宜耕種的調(diào)查對象約占3252hm2。

4 耕地后備資源評價重點工作分析

4.1 評價指標矢量化

按照矢量數(shù)據(jù)要求，矢量數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)采用“2000國家大地坐標系”；矢量數(shù)據(jù)高程系統(tǒng)采用“1985國家高程基準”；投影方式采用高斯—克呂格投影，3°分帶，根據(jù)某縣地理位置，某縣投影坐標采用117°（39度帶）。

4.1.1 矢量數(shù)據(jù)配準

對于有矢量數(shù)據(jù)的資料，根據(jù)第三次全國國土調(diào)查正射影像圖與國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫進行匹配，可以直接將矢量數(shù)據(jù)制作評價指標矢量數(shù)據(jù)圖層，并導(dǎo)入淶源縣耕地后備資源調(diào)查評價數(shù)據(jù)成果.mdb中。在矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入之前，需要對矢量數(shù)據(jù)的坐標系統(tǒng)進行檢查，坐標系是否為2000國家大地坐標系，檢查中央經(jīng)線是否為117度，檢查數(shù)據(jù)的準確性。如果坐標系為其他坐標系，需要利用控制點進行坐標系轉(zhuǎn)換，如果中央經(jīng)線不一致，需要進行坐標換帶。

1）不同坐標系間的轉(zhuǎn)換不同坐標系之間的坐標系轉(zhuǎn)換一般采用四參數(shù)法。四參數(shù)法坐標系轉(zhuǎn)換首先需要在目前坐標系中選擇3個以上分布均勻的地物點，并測出其在2000國家大地坐標系下的坐標。然后按照地物點在新舊坐標系統(tǒng)下的坐標，根據(jù)最小二乘法原理計算出轉(zhuǎn)換參數(shù)a，b，θ，k，利用轉(zhuǎn)換參數(shù)進行數(shù)據(jù)的坐標系轉(zhuǎn)換。

x，y（點在2000國家大地坐標系內(nèi)的坐標）；X，Y（點在目前坐標系內(nèi)的坐標）θ（目前坐標系縱軸在2000國家大地坐標系內(nèi)的方位角）；a，b（目前坐標系在2 000國家大地坐標系內(nèi)的縱橫坐標）k（長度比）。

2）同一坐標系下坐標換帶，坐標換帶計算目前廣泛采用的方法是高斯投影坐標正、反算的方法，它適用于任何情況下的換帶計算工作。其工作思路是：首先將某投影帶的已知平面坐標（x1，y1）按高斯投影坐標反算公式求得其大地坐標（B，L）；然后根據(jù)緯度B和對于所選定的中央子午線的經(jīng)差l，按高斯投影坐標正算公式求其在選定的投影帶內(nèi)的平面坐標（x2，y2）。

3）通過專業(yè)ArcMap軟件對矢量數(shù)據(jù)進行檢查，重點檢查數(shù)據(jù)是否存在拓撲錯誤等情況，存在錯誤需及時與資料提供單位進行工作對接，確保數(shù)據(jù)的準確性。

4.1.2 紙質(zhì)材料矢量化

1）收集項目評價指標的紙質(zhì)分布圖。

2）將紙質(zhì)分布圖掃描生成電子圖件。

3）柵格數(shù)據(jù)矢量化。首先以2020年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)和2020年遙感影像為電子底圖，再將分布圖通過AICMAP校正技術(shù)疊加在電子底圖上，創(chuàng)建新的矢量圖層，將評價要素指標繪制到矢量圖層上，完成評價要素指標的矢量化，最終得到3度分帶的2000國家大地坐標系，投影類型為高斯克呂格投影，拐點坐標包括帶號的矢量文件。

4.2 數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查

按照國家制定統(tǒng)一的耕地后備資源調(diào)查評價數(shù)據(jù)規(guī)范，主要檢查耕地后備資源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)規(guī)范性和邏輯一致性等，具體包括：

4.2.1 數(shù)據(jù)完整性檢查

1）成果數(shù)據(jù)是否完整，并滿足組織目錄和文件的命名要求。

2）成果數(shù)據(jù)是否能正常打開。

4.2.2 數(shù)據(jù)規(guī)范性檢查

1）空間數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間要素圖層命名、結(jié)構(gòu)描述、字段內(nèi)容及取值是否正確，檢查矢量數(shù)據(jù)的平面坐標系統(tǒng)是否采用“2 000國家大地坐標系”，檢查矢量數(shù)據(jù)投影方式是否采用“高斯-克呂格投影”檢查矢量數(shù)據(jù)高程系統(tǒng)是否采用“1985國家高程基準”。

2）空間要素拓撲關(guān)系正確性。各要素是否存在線段自相交、碎片以及不規(guī)則多邊形、懸掛點或偽節(jié)點等拓撲錯誤。

4.2.3 邏輯一致性檢查

1）有關(guān)聯(lián)關(guān)系的屬性內(nèi)容是否邏輯一致，面積計算是否正確。

2）統(tǒng)計表面積與數(shù)據(jù)庫匯總面積是否一致，各類統(tǒng)計表內(nèi)、表間數(shù)據(jù)邏輯是否一致。

5 結(jié)語

耕地后備資源調(diào)查評價工作是確保耕地總量動態(tài)平衡和我國糧食安全的重要保證措施。只有根據(jù)我國目前實際情況，深入了解和摸清當前我國的耕地后備資源情況，才能合理地安排和優(yōu)化國土資源配置。最后，為合理利用后備資源，做好后備資源調(diào)查評價工作，文章在實踐總結(jié)和思考的基礎(chǔ)上提出兩點建議，供從業(yè)人員和相關(guān)學(xué)者參考。

第一，謹慎開發(fā)，合理利用。從我國宣傳的生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的層面上，首先要保證調(diào)查評價結(jié)果的科學(xué)性和真實性，了解和得到當前我國新的耕地后備資源整體情況。其次應(yīng)該遵守因地制宜的開發(fā)原則，結(jié)合擬定開發(fā)的后備資源所處的地理環(huán)境、氣候條件和生態(tài)環(huán)境，做到宜農(nóng)則農(nóng)，宜林則林。適宜耕種的地域也應(yīng)在注重生態(tài)保護的前提下進行開墾。

第二，利用科技，動態(tài)監(jiān)管。相關(guān)部門增加科技投入，充分利用GIS技術(shù)建立耕地后備資源動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。最終實現(xiàn)土地科技推動土地管理，土地管理帶來經(jīng)濟回報的科學(xué)管理機制。