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浙江省县级耕地质量等级更新与完善

2014-02-06吴祥福史学军杨志强

浙江农业科学 2014年11期
关键词:利用系数农用地土地利用

吴祥福,史学军,杨志强

(杭州博睿土地规划设计咨询有限公司,浙江杭州 310007)

浙江省县级耕地质量等级更新与完善

吴祥福,史学军,杨志强

(杭州博睿土地规划设计咨询有限公司,浙江杭州 310007)

依据浙江省县级耕地质量等级完善工作技术规程及完善要求,按照查漏补缺的原则,借助GIS软件空间分析功能,以2011年土地利用现状变更调查数据中耕地图斑作为评价单元,对县级耕地质量进行等级评价,并对县级耕地质量等级补充完善工作评价过程和技术方法进行总结研究。

耕地质量;等级更新;方法研究

耕地是人类生存和发展的基础,我国人口多,耕地少,人均资源相对不足,如何合理有效地利用和保护好耕地资源,提高粮食综合生产能力,保证国家粮食安全,是我国长期面临的重大课题。近年来由于建设占用、自然灾害、退耕还林、耕地补充等原因,我国耕地资源在数量上发生了明显变化;随着土地整治、农田水利建设等工程措施的开展,耕地质量也不断变化。耕地质量等级亟须结合最新的土地利用现状变更调查成果进行补充完善。

耕地质量等级成果补充完善工作是国土资源管理的一项基础性工作,耕地质量建设与管理是落实最严格的耕地保护制度的重要内容,是提高农业综合生产能力、确保国家粮食安全的根本保障,是优化利用土地资源、构建国家生态安全屏障的有效途径。适时开展耕地质量等级成果补充完善工作,对全面掌握和科学量化耕地质量等级状况,建立耕地分等定级成果数据库,实现国土资源管理部门对耕地的科学化、精细化管理,逐步建立耕地质量等级定期调查评价制度、耕地质量等级与产能年度报告制度,实现耕地保护工作由数量管理为主向数量与质量并重的转变具有重要意义。

1 试验方法及技术路线

1.1 试验方法

浙江省耕地质量等级成果补充完善工作以2005年完成的农用地分等定级成果为基础数据,以2011年土地利用现状变更调查数据中的耕地为评定单元,沿用上一轮农用地分等定级成果,按照查漏补缺原则,对耕地发生变化的基础数据和参数进行全面更新,确保耕地质量等级成果的现实性和准确性。

为确保数据的连续性及工作的稳定性,在对浙江省县级耕地质量等级进行更新与完善的过程中坚持“6个不变”:标准耕作制度、基准作物、指定作物不变;光温(气候)生产潜力指数不变;指定作物最大产量、产量比系数、产量成本系数不变;分等评价方法不变;计算过程与公式不变;等别划分方法不变。做好“2个衔接”:与上一轮农用地分等定级成果衔接;与最新土地利用现状数据衔接。以期达到“4个符合”:符合比例尺要求;符合耕地全覆盖要求;符合查漏补缺的要求;符合数据库建设要求。

1.2 技术路线

以2011年土地利用现状变更调查中的耕地图斑作为分等单元,采用GIS软件,套合上一轮农用地分等因素图、土地利用系数等值区图和土地经济系数等值区图,获取相应的属性值,并赋予分等单元产量比系数、光温或气候生产潜力指数,通过各项赋值最终确定耕地质量等别[1]。利用影响农业生产的自然条件和社会条件进行修正得到耕地自然质量等指数;以土地利用水平进行第2次修正得到耕地利用等数据;再以土地经济水平进行第3次修正得到经济等指数(图1)。这样不仅能够反映当地可能实现的生产潜力水平,还能科学反映出耕地当前利用水平和潜力水平。

图1 县级耕地质量等级成果更新与完善工作技术路线

2 试验过程

2.1 分等单元划分

地块作为最基本的地理空间研究、土地管理及计算机数据管理单元,在制图学和生产实践中,是指能反映一致或者相对一致的地貌、坡位、坡度、土地类型及其利用现状,从地理空间属性和土壤性状、地域小气候、地表覆被、土地利用、土地生产力和综合治理措施等非空间属性上可视为一体的基本地理空间单元[2]。本次耕地质量等级更新与完善以2011年土地利用现状变更调查地类图斑中的耕地(包括水田、水浇地、旱地及可调整地类)作为耕地质量等级成果补充完善的分等单元,不对耕地图斑进行切割。在提取耕地时保留耕地图斑原有的行政代码、行政区名称、图斑编号、地类代码、坡度、面积等必要属性。

2.2 上一轮农用地分等定级成果整理

2.2.1 数据库成果整理

浙江省上一轮农用地分等定级数据库成果为MAPGIS格式,6度分带,比例尺为1∶50 000。 2011年土地利用现状变更调查数据库成果为ArcGIS格式,3度分带,比例尺为1∶10 000。根据数据处理要求,利用ArcGIS软件,对上一轮农用地分等定级成果数据库进行数据库格式转换、坐标投影变换及误差校正,将上一轮农用地分等矢量数据套合到2011年土地利用现状变更调查矢量数据库,然后将校正后的上一轮农用地分等单元与2011年土地利用现状变更调查数据库的耕地分等单元进行空间相交分析处理。

2.2.2 确认分等参数体系

梳理和确认县级农用地分等所采用的因素指标区、标准耕作制度、指定作物及其光温(气候)生产潜力指数、产量比系数、分等因素及其分级、赋分、权重、土地利用系数等值区和土地经济系数等值区划分结果。

2.2.3 分等指标体系建立

分等因素指标区是计算农用地自然质量分的分等因素评价指标体系区域。在对耕地质量等级成果补充完善时采用上一轮已完成的农用地分等因素指标区;同时,继续采用上一轮农用地分等工作中的分等因素,确定耕地质量等级成果补充完善的分等因素因子分级及权重,建立分等指标体系。将上一轮农用地分等定级成果中的因素分值图、土地利用系数、土地经济系数等值区图,参照2011年土地利用现状变更调查成果、矢量化因素分值图、土地利用系数、土地经济系数等值区图,建立和添加属性数据因素级别及因素分值、土地利用系数、土地经济系数等值区图属性数据,并对每个因素单独建立图层。

2.3 分等单元分等因素值确定

2.3.1 属性数据继承

收集上一轮农用地分等定级成果中已经有的相应等级信息,对于等级信息没有发生变化的,直接继承现有成果的属性数据。2011年变更调查耕地分等单元空间位置与上一轮农用地分等单元重合或者相邻的、并且等级信息没有变化的,则利用ArcGIS软件,采用就近原则,将上一轮农用地中分等单元的属性值(如单元号、指标区、等别及等别指数等)赋予到2011年土地利用现状变更调查耕地分等单元。再根据单元号,将上一轮农用地分等单元成果的分等因素值挂接到2011年土地利用现状变更调查耕地分等单元中。对赋不上值的耕地分等单元则进行手工赋值,对于特殊的耕地分等单元的因素值赋值加以人工判断。

2.3.2 属性数据修正

收集上一轮农用地分等定级成果中已有的相应等级信息,对等级信息发生较大变化的,修正现有成果的属性数据后再进行赋值。2011年变更调查耕地分等单元空间位置与上一轮农用地分等单元重合或者相邻的,由于土地整治或者是上一轮农用地分等定级成果有误等原因,与上一轮农用地成果或者相邻分等单元对比等级信息变化较大的,则需要对上一轮农用地分等定级成果进行修正,修正后再按照属性继承的方法,将上一轮农用地分等单元成果的分等因素值挂接到2011年土地利用现状变更调查耕地分等单元中。

2.3.3 属性数据评定

对于上一轮农用地分等定级成果中没有对应等级信息的,需要重新评定。2011年变更调查耕地分等单元空间位置与上一轮农用地分等单元相离,耕地分等单元为土地开发或者滩涂围垦新增连片耕地,与周边相邻的农用地分等单元基础条件相差较大的,不适宜采用就近原则继承分等因素属性数值,依据《农用地分等规程》进行调查,对其质量等别重新评定。本次耕地补充完善工作在标准耕作制度、基准作物等方面都是相同的,所以重新评定只需要对样点分等因素数据进行调查。收集、分析分等单元中的耕地分等因素、土壤理化性质数据,确定分等单元分等因素值。

2.4 自然质量分计算

分等单元自然质量分计算采用加权平均法进行。CLi=[∑(Wk·fik)]/100(i=1,2,…,m;k=1,2,…,n),其中,CLi为分等单元自然质量分,为无量纲数;Wk为第k个分等因素的权重;i为分等单元编号;k为分等因素编号;m为分等单元数目;n为分等因素的数目;fik为第i个分等单元内第k个分等因素的指标分值。

2.5 等指数计算与等别确定

2.5.1 等指数计算

式中:Gi为第i个分等单元的耕地等级指数;CL为分等单元指定作物的自然质量分;α为作物光温(气候)生产潜力指数;β为指定作物的产量比系数;KL为土地利用系数;KC为土地经济系数。

自然等指数=农用地自然质量分×作物光温(气候)生产潜力指数×作物的产量比系数;利用等指数=自然等指数×土地利用系数;经济等指数=利用等指数×土地经济系数。

式中:KI为样点的土地利用系数;Y为样点的标准粮实际产量;Ymax为最大标准粮单产。

式中:KC为样点土地经济系数;a为样点综合“产量-成本”指数;A为省内各因素指标区的综合最大“产量-成本”指数。

2.5.2 浙江省级等别初步确定

自然质量等别。分等单元的耕地自然质量等指数反映了单元耕地自然质量的优劣。耕地自然质量等别间距为100个等指数。耕地自然质量等指数Ri<100的,耕地自然质量等定为一等,质量最差;100≤Ri<200的为二等;依此类推。

利用等别。分等单元的利用等指数反映了单元耕地平均利用条件下的优劣。耕地利用等别间距为50个等指数。分等单元耕地利用等指数Yi<50的,耕地利用等定为一等,质量最差;50≤Yi<100的为二等;依此类推。

经济等别。分等单元的等指数反映了单元耕地综合质量的优劣。耕地等别间距为50个等别分。Gi<50的,耕地经济等定为一等,质量最差;50≤Gi<100的为二等;依此类推。

2.5.3 等别调整确定

对不合格的分等单元,需要按照分等程序重新校正相关数据,并进行计算;详细记录调整过程,并与原有计算资料一并整理,归入档案;校验合格的耕地等别确定为耕地质量等级补充完善结果。

2.5.4 成果检验

在校验内容上包括自然质量分、土地利用系数、土地经济系数、耕地质量等初步分等成果。

在校验方法上,从所有分等单元中随机抽取总数5%的单元进行野外实测,将实测结果与计算结果进行比较。如果与实际不符的单元数小于抽取单元总数的5%,则认为计算结果总体上合格,但对不合格单元的相应内容进行校正;如果大于5%,则按工作步骤进行全面核查、校正。

2.6 浙江省级等别转换国家等别与面积统计

2.6.1 浙江省级等别转换国家等别

按照等指数与标准粮产量的回归方程,确定浙江省级等指数向国家等指数平衡转换。

国家自然等指数=浙江省级自然等指数× 1.205 8-246.96;

国家利用等指数=浙江省级利用等指数× 0.577 8+116.67;

国家经济等指数=浙江省级经济等指数× 0.602 9+509.57[3]。

依据等指数平衡转换规则,按照400分的等间距初步确定国家自然等,按照200分的等间距初步确定国家利用等、经济等,其中,以一等地质量最优。

国家自然等别=1-INT[(国家自然等指数-5 600)/400],加以人工判断,等别≤0则为1;

国家利用等别=1-INT[(国家利用等指数-2 800)/200],加以人工判断,等别≤0则为1;

国家经济等别=1-INT[(国家经济等指数-2 800)/200],加以人工判断,等别≤0则为1 2.6.2 面积统计

县级耕地质量分等单元成果评定完成之后,以耕地面积(采用2011年土地变更调查耕地图斑地类面积)之和为基数,分地类、分行政单位统计各等别的面积及其比例,与原有农用地分等成果进行对比分析,比较两套数据等别的面积和比例情况,从而得到耕地质量变化的情况。

2.7 成果汇交

按照浙江省县级耕地质量等级补充完善成果要求,工作主要成果包括:耕地质量等级成果补充完善技术报告,耕地质量等级成果补充完善工作报告,1∶10 000耕地等别图以及系列图件,1∶10 000耕地质量等级成果数据库,1∶10 000耕地质量等级数据册,1∶50 000耕地质量等别图。成果检查无误后提交上级主管部门验收。

3 小结

光温(气候)生产潜力是农用地(耕地)自然质量等划分的基础,自然质量分反映的自然条件是实现光温(气候)生产潜力的基本条件,经过自然质量分修正生成具有现实意义的生产能力。依据可以辨别的自然分界线、耕地分等单元和自然等指数(土地可能生产力)划分自然等是具有现实存在性和稳定性的。因此,按照一定标准对其进行评价归纳,使其等级标准化,并基于此进行耕地质量等级更新与完善是科学的。

4 建议

4.1 耕地等级更新与完善工作需继续完善

本次耕地质量等级成果补充与完善主要是在上一轮农用地分等定级成果的基础上进行的,由于工作原则和技术要求,并未对上一轮农用地分等定级成果确定的质量评价方法和主要技术参数进行分析和研究。今后在开展农用地(耕地)质量调查时,需要继续对影响耕地质量的自然环境条件和其他因素进行深入研究,用土地类型研究的理论和方法,揭示耕地评价单元的属性和区域分异规律。

4.2 建立耕地质量动态监测系统

耕地质量等级揭示了区域耕地质量的状况和空间差异,为耕地保护提供了依据。建议今后通过开展耕地质量等级监测,探索建立耕地质量动态监测系统,并形成相关评价标准;建立耕地质量保护与建设相关制度,实现对耕地资源更加有效的管理。

[1] TD/T 1005-2003农用地定级规程[S].

[2] 张晓萍,焦锐,李锋.地块尺度土地可持续利用评价指标与方法探讨:以陕北安塞纸坊沟为例[J].环境科学进展,1998,7(5):29-31.

[3] 张延华,马奇.中国耕地质量等级调查与评定(浙江卷)[M].北京:中国大地出版社,2010:97-98.

(责任编辑:高 峻)

F 32

A

0528-9017(2014)11-1753-04

文献著录格式:吴祥福,史学军,杨志强.浙江省县级耕地质量等级更新与完善[J].浙江农业科学,2014(11):1753-1756.

2014-09-15

吴祥福(1978-),男,江西广昌人,工程师,主要从事土地利用总体规划编制及农业调查等方面工作。E-mail:42362419 @qq.com。

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