基于地理信息系統的國土資源調查與耕地保護分析

摘 要：隨著我國社會不斷發展，城鎮化進程不斷加快，土地資源的有效利用和耕地保護的重要性日益凸顯。利用地理信息系統（Geographic Information System，GIS）技術，針對貴州省開展國土資源調查與耕地保護的深入分析。以耕地數量、質量和耕地空間分布等數據為基礎，構建“三位一體”的耕地保護區劃方案，為我國國土資源的合理開發和耕地保護提供科學依據。

關鍵詞：地理信息系統；國土資源調查；耕地保護；空間分析

中圖分類號：P208 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）08–0-03

作為耕地保護戰略中的寶貴財富與潛力所在，耕地后備資源不僅是保障國家糧食安全的重要基石，也是優化國土空間布局、促進社會可持續發展的關鍵所在。在黨的十九屆五中全會精神的指引下，堅守耕地紅線、強化耕地保護是關乎國家長遠發展的重大戰略任務。

為深入實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略，必須構建一套科學、系統、高效的耕地保護體制。這要求相關部門不斷完善和更新政策機制，既要加強頂層設計，制定更為嚴格、細致的耕地保護法律法規和政策措施，為耕地保護提供堅實的制度保障；又要加大制度執行力度，通過建立健全耕地保護責任體系，明確各級政府、相關部門及社會各界的職責與義務，確保耕地保護政策落地生根、看到實效。同時，推動形成耕地保護的制度合力至關重要。這需要各部門間協調配合，打破信息壁壘，實現資源共享。此外，還應積極引導公眾參與，提升全社會對耕地保護重要性的認識，營造人人關心耕地、人人參與保護的良好氛圍。對此，要構建一種新的耕地保護體制，推動耕地保護工作更加有力、順暢、高效地進行。

1 研究區概況

貴州省界于24°37′～29°13′N、103°36′～109°35′E，

北接四川和重慶，東毗湖南，南鄰廣西，西連云南，是長江經濟帶的重要組成部分，也是中國西南地區的交通樞紐。貴州省地勢西高東低，自中部向北、東、南三面傾斜，素有“八山一水一分田”之說。全省地貌可概括為高原、山地、丘陵和盆地四種基本類型，其中92.5%的面積為山地和丘陵。貴州省屬亞熱帶季風氣候，地跨長江和珠江兩大水系。這種特殊的地形和氣候條件使貴州省形成了豐富的自然資源和生物多樣性?；诖?，本項目以貴州省為例，應用GIS技術開展國土資源調查，并對其進行耕地保護評價。

2 GIS的作用

在國土資源調查與耕地保護領域，GIS的應用極大地提升了數據處理的精度與效率。通過使用GIS技術，能夠高效整合貴州省2009—2018年土地利用變化調查數據及其2014—2018年耕地質量變化數據庫，還能實現空間數據的可視化分析。具體而言，GIS平臺支持對海量地理信息進行快速檢索、疊加分析和空間建模，準確識別出耕地分布、面積變化及質量等級的時空演變規律。

GIS結合遙感（RS）技術，對衛星影像進行自動解譯與人工校正，精準提取耕地邊界，動態監測耕地變化。同時，利用GIS的空間分析功能，將耕地質量等級數據與地形、氣候、土壤等多源信息融合，構建綜合評估模型，量化耕地生態服務價值。此外，GIS還支持模擬預測，為政策制定者提供未來耕地變化趨勢的參考依據。

GIS的引入顯著增強了國土資源調查的準確性和時效性，為耕地保護政策的制定提供了科學依據。通過精準識別耕地減少區域，分析其原因，有效指導了土地資源的優化配置與合理利用。同時，基于耕地質量評估結果，實施差異化保護策略，促進了耕地資源的可持續利用與生態環境的協調發展[1-2]。

3 研究方法

3.1 GIS空間分析法

以GIS為主要研究手段，對研究區的遙感圖像進行預處理、解譯，從而自動識別土地利用狀況，并構建相應的土地利用數據庫。運用GIS的空間疊置和緩沖區分析等函數，進一步分析耕地的數量、質量和生態服務價值的變化。將各時期的土地利用資料進行比較，揭示研究區土地利用的演變規律。

3.2 耕地質量等級變化分析方法

對貴州省耕地質量等級變動進行研究并分類，其核心是對耕地質量等級進行精細化處理與分析，以揭示其動態演化過程。對耕地質量等級數據庫進行系統地整理、歸類，保證了數據的準確性和一致性，為下一步的研究奠定了良好的基礎。采用多種統計方法，如描述性統計分析、趨勢分析、相關性分析等，揭示耕地質量等級變化的內在規律。同時，結合GIS的空間分析功能，探討耕地質量等級變化的空間分布特征及其與環境因素之間的關系。通過使用精細化處理與分析手段，總結出耕地質量等級變化的總體趨勢，并深入剖析不同區域、不同類型耕地質量等級變化的差異性和復雜性。這些分析結果對制定有針對性的耕地保護政策、優化土地資源配置具有重要意義。

3.3 耕地生態服務價值評估方法

對貴州省耕地生態服務功能進行了定量評價。該方法的核心是建立一套科學、合理的評價模式，定量評價耕地的各種生態服務價值。結合具體的研究對象，選擇合適的評價指標，確保資料的準確性和有效性，同時對資料進行相應的處理與轉化，建立耕地生態服務功能評價模型。以貴州省為例，運用該評價方法對研究區內的耕地生態服務價值進行測算與分析。結果顯示，貴州省耕地在生產糧食、調節氣候、保持水土等方面發揮著重要作用，其生態服務價值較為顯著。同時，發現了不同地區、不同類型耕地的生態服務價值的差異性和變化趨勢，為制定生態補償政策、加強耕地生態保護提供了科學依據。

4 結果與分析

4.1 耕地數量的變化特征

在國土資源調查與耕地保護中，GIS發揮了重要作用，不僅助力調查人員深入分析了貴州省2016—2020年土地利用變化的統計資料，而且通過空間數據處理與可視化技術，直觀展示了耕地減少的時空分布特征及其主要原因。GIS利用強大的空間分析功能，將耕地變化數據與行政區劃、地形地貌、生態保護區等多源信息疊加分析，精確識別出耕地減少的熱點區域及其驅動因素[3]。同時，GIS還支持動態監測，實時跟蹤耕地變化情況，為制定有針對性的保護措施提供數據支持。

通過分析貴州省2016—2020年土地利用變化的統計資料，發現貴州省2016年初的耕地面積為453.02萬hm2，2020年底為341.51萬hm2，比2016年初減少111.51萬hm2，其中耕地總量的變動幅度為24.61%。在5年時間里，貴州省平均每年減少22.30萬hm2的耕地，每年的土地使用強度為4.92%。遵義市是貴州省9個市州中最大的市，而黔西南州在2016—2020年間的耕地面積變化最大。

減少的耕地主要流向建設占用、退耕還林、生態保護退出、產業結構調整、水庫（坑塘）建設淹沒和其他（如自然災害）領域，占4.75%、21.46%、45.12%、25.15%、1.59%、0.33%，大多數耕地被劃入生態保護紅線，或被調整為其他地類。在“三區三線”的指導下，貴州省已完成了國家下達的22.32萬hm2耕地、16.05萬hm2基本農田的耕地保護任務。

4.2 耕地質量的等別變化特征

貴州省西南區的耕地總面積為21萬hm2，平均水平為4.98等。根據表1可知，貴州省耕地面積為451.23萬hm2，與全國平均水平相比，貴州省耕地的平均等級為5.44等，低于全省和西南區的平均水平0.46個檔次。從表2數據可以看出，貴州省5～8級的耕地比例超過全國水平。

從面積數據看，貴州省1～3級的耕地總面積為60.04萬hm2，占總耕地總面積的13.30%；4～6級耕地總面積為267.05萬 hm2，占總耕地總面積的59.18%；7～10級的耕地面積為124.14萬hm2，占總耕地總面積的27.51%。貴州省的耕地質量總體上處于中下水平，多數耕地的基本肥力較低，生產障礙因素較多，短期內難以從根本上解決，需要繼續推進農業基礎設施建設，提升耕地內在品質。

從表2可以看出，貴州省耕地質量等級與全國及西南區相比，存在顯著差異：高質量耕地（1～3級）占比遠低于全國（31.24%）和西南區（22.12%），僅為13.25%；中低質量耕地（4～6級）占比高達59.18%，超過全國和西南區；低質量耕地（7～10級）占比較高，為27.51%。這些數據表明貴州省耕地質量普遍不高，面臨嚴峻挑戰。因此，貴州省需加強耕地保護和管理，提高耕地質量，以促進農業可持續發展和保障糧食安全。

4.3 貴州省耕地空間分布

貴州省的耕地空間分布格局復雜多樣，通過應用GIS技術，可獲取相關信息。從表3數據可以看出，貴州省各市州的耕地面積分布不均，畢節市、遵義市和銅仁市占據較大份額，而安順市、貴陽市的耕地面積相對較少。

GIS的空間可視化功能可將這些數據轉化為直觀的地圖，使耕地資源的分布一目了然。黔東南州以水田為主，占比高達59.34%，顯示出其獨特的農業生態環境和種植結構。相比之下，畢節市的旱地占比高達94.97%，反映了該區域干旱少雨的氣候條件。GIS通過疊加氣候、土壤等環境數據，幫助相關人員理解這些差異背后的自然因素，為農業種植結構調整和灌溉設施建設提供了科學依據[4-5]。

4.4 基于“三位一體”的耕地保護分區

貫徹落實“三位一體”的耕地保護的區劃戰略，對貴州省耕地保育工作具有重要意義。首先，貴州省的耕地總量較大，但是耕地水平總體處于中低水平。對此，貴州省應以保持耕地總量穩定性為重點，以保障糧食安全為基本內容，進行保護性區劃。其次，貴州省的耕地質量在數量上存在明顯差異，具有較大的生產壁壘。在保護區劃中，4～6級耕地的環境、氣候條件較為適宜，且農田的基礎設施較好，是未來糧食生產的關鍵地區，貴州省要以此為突破點，通過加大投資力度，加強農業基礎設施建設，提高農業生產水平，保證糧食生產穩定增長。最后，貴州省市州的耕地資源分布極不均勻，耕地類型差異較大。在區劃過程中，貴州省要根據市州的具體情況，綜合當地的氣候、地貌、土壤等自然條件，并根據當地的經濟發展狀況和農業生產需要，對其進行科學劃分。

5 結束語

在國土資源調查與耕地保護的實踐中，GIS的應用展現出獨特的優勢和價值。以貴州省為例，通過探討GIS在耕地保護區劃中的運用，強調了在“三位一體”思想的指引下，運用現代地理信息技術，對研究區的耕地保護區劃問題進行了深入、系統的研究。在未來，相關部門應加強對耕地資源保護的重視，遵循因地制宜的原則，結合研究區的具體國情，制定科學、合理的耕地利用戰略。通過精細化的管理和智能化的決策支持，提高耕地利用效率，為國土規劃和可持續發展提供堅實的數據和技術支撐。

參考文獻

[1] 仇海亮，汪洋，陳圣權.基于開源GIS的耕地保護信息發布平臺設計研究：以江蘇省為例[J].現代測繪，2023，46（2）：57-60.

[2] 羅璇，雷凱星，余敦.基于生態位適宜度的耕地“三位一體”空間保護分區研究：以江西省興國縣為例[J].國土與自然資源研究，2024（1）：5-8.

[3] 陳紅，楊潤佳，葉艷妹.中國土地資源的可耕性評價及其保護策略[J].農業工程學報， 2023，39（5）：192-200.

[4] 朱志強.基于GIS的耕地后備資源調查評價研究：以清遠市清新區為例[J].農業與技術，2022，42（21）：106-108.

[5] 李春霞.第3次全國國土調查農用地分析與耕地保護對策[J].農業工程，2022，12（5）：74-78.