夏权， 夏萍， 冯东， 曹帅

(安徽农业大学工学院，合肥 230036)

安徽省含山县土地整理耕地质量评价及其变化研究

夏权， 夏萍， 冯东， 曹帅

(安徽农业大学工学院，合肥 230036)

土地整理是改善土地利用条件，提高土地质量的有效措施，对土地整理后的耕地质量进行评价是土地整理重要工作之一。从耕地质量的内涵和土地整理项目的基本要求出发，选取耕地自然条件和耕地利用条件2个基本因素和12个影响因子，将特尔斐法与层次分析法相结合，确定各因子权重，构建基于土地整理的耕地质量评价指标体系。以安徽省含山县铜闸镇土地整理项目为例，采用传统的土壤调查与3S技术相结合的方法，分析土地整理复垦过程中耕地质量时空格局变化，得出整理前、后耕地质量的级别变化。研究结果表明，通过土地整理，研究区的耕地质量空间分布和级别发生了很大变化，整理后一级、二级、三级质量的土地比整理前分别增加了7.20%，11.95%和0.65%，四级、五级则分别减少了15.65%和4.16%，整理后的耕地质量总体水平是整理前的1.291倍。

土地整理；耕地质量；评价体系；遥感影像

0 引言

土地整理是通过土地平整、农田水利、田间道路以及地块规则化等工程，对田、水、路、林、村进行综合整治的过程，是改善土地利用条件，提高耕地质量的有效措施。但目前国内土地开发整理普遍存在重耕地面积，轻耕地质量的现象。对土地整理后的耕地质量进行评价，是土地整理的重要工作之一，其评价结果是土地整理绩效评价的重要依据[1-2]。

耕地质量评价主要是根据土地的自然生产能力或利用潜力的高低对土地的质量作出评估[3-4]。Dumanski等针对拉丁美洲地区和非洲撒哈拉地区，土壤侵蚀、土壤肥力下降等农业生态区的主要土地问题建立了相应的土地质量指标[5]；Wael等利用卫星数据和地理信息系统制作土壤质量图，监测埃及埃尔法尤姆区域土壤质量[6]; 吴克宁等以河南省嵩县田湖镇为例，对农田整理示范区的土地质量进行了评价[7]；丁江等根据土地整理复垦项目特点，提出项目全过程统一管理、分阶段评价及验收的一体化方案[8]；路婕等从耕地生态管护的角度出发,采用土壤环境质量评价与农用地分等成果的融合方法对耕地质量进行了综合评价[9]。目前，许多学者对土地整治项目区的耕地质量级别更新方法进行了研究和探讨，但对土地整理前后耕地质量时空格局变化量化指标研究较少。

本文从耕地质量的内涵和土地整理项目的基本要求出发，建立了适宜土地开发整理项目中耕地级别评定方法；采用传统的土壤调查与3S技术相结合的方法，分析土地整理过程中耕地质量时空格局的变化，量化耕地质量级别，为土地整治项目提供技术支持。

1 耕地质量评价

耕地质量评价指标体系主要包括影响因子的选择、各因子权重的确定及耕地质量分等定级分值的确定[10-11]。

1.1 影响因子的选择

土地整理项目中耕地质量评价是伴随土地整理工作开展而诞生的新内容，通常耕地质量评价是以《农用地分等规程》为基础[12]，但土地整理项目中土地质量评价与农用地定级有较大的差异，影响因子的选择除考虑耕地本身的自然条件外，还应该增加一些受工程影响较大的因素。本文在《农用地分等规程》的基础上，结合安徽省实际，选取耕地自然条件和耕地利用条件2个基本因素，土壤质地、有机质含量、剖面构型、障碍层深度、pH值、土壤污染、有效土层厚度、地形坡度、灌溉条件、排水条件、田块规整度及道路通达度等12个评价因子作为耕地质量评价影响因子。

1.2 因子权重的确定

目前，确定耕地质量评价因子权重的方法很多，如特尔菲法、层次分析法、主成分分析法、回归分析法等。本研究采用特尔菲法和层次分析法相结合的方法，最终确定影响因子权重。

土地整理项目中的耕地质量评价指标权重的确定既要考虑耕地的自然条件，又要兼顾土地整理工程。本研究在农用地分等定级的基础上，增加了田块规整度和道路通达度等指标；减少了土壤质地、有机质含量、剖面构型、障碍层深度及pH 值等受工程影响较小的影响因子权重；增加了有效土层厚度、地形坡度、排水条件、灌溉条件等受工程影响较大的影响因子权重。表1为调整后的土地整理项目耕地质量评价影响因子及其权重。

表1 土地整理项目耕地质量评价影响因子及其权重Tab.1 Farmland economic evaluation indexes system and its weight

1.3 耕地质量分等定级

采用综合指数加权求和法进行耕地质量分等定级。参考安徽省农用地分等定级规程，将整理前、后耕地划分为5个级别，[85～100)分为一级、[75～85)分为二级、[60～75)分为三级、[45～60)分为四级、[0～45)分为五级。无污染的耕地综合级别保持原定级别不变，有污染倾向的耕地综合级别作降级处理，存在污染的耕地采用一票否决制，级别降为末等。

2 研究区概况与数据处理

2.1 研究区概况

研究区位于安徽省含山县铜闸镇(118°01′05″～18°04′58″E，31°27′15″～31°29′06″N)，包括长岗村、桑园村、太湖村和大马村等4个行政村。地形北高南低，多数农田地势较低，局部地面高差较大；耕地田块小、田埂多，不利于机械化作业。农村居民点布局分散零乱，建筑密度和容积率较低。研究区被凌家滩岗分隔为东、西2片，其中东区总面积640 hm2，新增耕地34 hm2，新增耕地率为6.38%，土地开发整理项目于2012年6月通过验收。

2.2 数据源

数据源包括含山县土地开发项目土地利用现状图(1∶10 000)和土地利用总体规划图(1∶50 000)、项目区实测地形图(1∶2 000)、含山县铜闸镇土地整理项目初步设计报告和土地利用分类图。

随着3S技术的发展，遥感数据大量地使用于农业工程、林业勘察等领域中[15-17]。本文采用 QuickBird和资源三号(ZY-3)卫星多光谱影像作为遥感数据源。整理前选择2007年2月12日QuickBird遥感数据，整理后选择2012年2月14日ZY-3数据。图1为研究区整理前、后的卫星图像。

(a) 整理前QuickBird影像 (b) 整理后ZY-3影像

图1 研究区卫星影像

Fig.1 Remote sensing images of study area

从图1可以看出，土地开发整理项目通过土地平整、农田水利、田间道路、地块规则化等，使田块在分布上趋于集中，田间路网和灌排条件得以改善，有效地提高了土地的利用水平。

2.3 数据处理

以 1∶2 000 地形图作为工作底图，采样点采用中海达Q8型GIS数据采集器定位，在研究区内共布置32个采样点，每个样点采集0～25 cm耕层土样，通过野外调查、实地判断和室内化验，获取样点土壤的有机质含量、土壤质地、剖面构型、障碍层深度、pH值、土壤污染、有效土层厚度等资料。整理前未对研究区土壤情况进行采样，实地采样时，在每个样点附近寻找未整理的地块作为对照。利用ArcGIS软件插值处理功能制作土地整理前、后有机质含量、土壤质地、剖面构型、障碍层深度、pH值、土壤污染以及有效土层厚度等专题图。

研究区的遥感数据为多光谱影像数据，首先，利用ENVI图像处理软件对图像进行辐射校正、切割、融合等处理，用GPS控制测量方法进行几何精纠正；然后，对影像进行计算机分类，提取田斑面积及数量、道路长度、灌排渠长度等指标；最后，利用ArcGIS软件缓冲功能制作土地整理前、后灌排条件、田块规整度、道路通达度等专题图层。

采用ArcGIS软件将各评价因素专题图进行空间加权叠加，得到各单元综合评价分值。参考安徽省农用地分等定级规程，对各因素空间叠加后的综合分值进行频率曲线统计。为了统一评价因子权重，以调整后的权值计算，最终得到的土地质量评价级别如图2所示。

(a) 整理前 (b) 整理后

图2 耕地质量评价级别

Fig.2 Level of cultivated land quality evaluation

3 结果与分析

研究区土地总面积为640 hm2。其中农用地占总面积的88.9%，建设用地占10.0%，未利用土地仅占1.1%。表2为整理前、后各土地质量级别的面积及其占总面积的比例。

表2 土地整理前、后耕地质量级别统计Tab.2 Statistics of the level of cultivated land quality before and after land consolidation

从表2和图2可以看出： 整理前耕地质量级别以三级、四级为主，三级地占耕地总面积的39.03%，四级地占耕地总面积的36.81%；整理后通过规整田块、降低田坎系数、扩大田块规模和完善沟渠路布局等措施，提高了耕地质量级别。同时，将一部分非耕地整理成耕地，荒草地、废弃的工矿用地开发为水浇地，增加了耕地面积。整理后耕地质量级别基本上为二级、三级地，其中，二级地占耕地总面积的22.22%，三级地占耕地总面积的39.68%。通过土地整理项目，耕地质量的空间分布和级别发生了改变，整理后比整理前一级、二级、三级地的面积分别增加了7.20%，11.95%和0.65%，四级、五级地则减少了15.65%和4.16%，整理后的耕地质量总体提高了29.1%。

4 结论

1)土地整理项目中土地质量评价影响因子的选择除考虑耕地本身的自然条件外，还应该增加一些受工程影响较大的因素。本研究在实地调查的基础上，新增了田块规整度和道路通达度等指标，加大了立地条件影响因子的权重，降低了自然条件影响因子的权重。修正后的评价指标能更科学合理地体现土地开发整理工程对耕地质量的作用。

2)本研究通过野外调查、室内化验、GPS调查等技术制作了土壤养分等专题图，采用高分辨率、多时段遥感数据制作了道路通达度等专题图。特别是综合了自然条件和立地条件制作的耕地质量级别图，更能全面反映耕地质量的时空变化特征，为完善耕地质量评价研究提供了方法参考。

3)通过对土地整理项目耕地质量复核的实践表明，土地整理前、后，耕地质量级别会发生很大改变。土地整理扩大了田块规模、提高了灌排能力、增强了交通通达性，最终提高了耕地质量。

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(责任编辑： 李瑜)

Evaluation and change research on the quality of cultivated land in land consolidation of Hanshan County, Anhui Province

XIA Quan, XIA Ping, FENG Dong, CAO Shuai

(CollegeofEngineering,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China)

Land consolidation is an effective measure to improve land use conditions and land quality, and hence the evaluation of the land quality after land consolidation constitutes one of the important tasks. In this paper, based on the connotation of cultivated land quality and basic requirement of land consolidation project, the authors selected two fundamental factors of the natural conditions and cultivated land use conditions as well as 12 impact factors and used the Delphi method and analytic hierarchy process to determine the weights and construct a cultivated land quality evaluation index system based on the land consolidation. Then, taking land consolidation project of Hanshan County in Anhui Province as a case study, the authors employed the traditional soil survey in combination with the 3S method to analyze the land quality temporal pattern changes during the land consolidation, thus obtaining the level changes before and after the land consolidation. The study result shows that the levels and spatial distribution of land quality of the study area experienced considerable changes through land consolidation. Compared with the situation before land consolidation, the percentage of level 1, level 2 and level 3 increases by 7.20%, 11.95% and 0.65% respectively, whereas the percentage of level 4 and level 5 is reduced by 15.65% and 4.16% respectively. After the land consolidation, the overall level of cultivated land quality is 1.291 times that of the level before the land consolidation.

land consolidation; quality of cultivated land; evaluation system; remote sensing image

2013-12-10；

2014-03-07

安徽省国土资源厅科技项目(编号： 2012-K-28)。

10.6046/gtzyyg.2015.01.29

夏权，夏萍，冯东，等.安徽省含山县土地整理耕地质量评价及其变化研究[J].国土资源遥感，2015,27(1)：182-186.(Xia Q,Xia P,Feng D,et al.Evaluation and change research on the quality of cultivated land in land consolidation of Hanshan County, Anhui Province[J].Remote Sensing for Land and Resources,2015,27(1)：182-186.)

F 301

A

1001-070X(2015)01-0182-05

夏权(1990-)，男，硕士研究生，研究方向为农业工程。Email: 573843327@qq.com。

夏萍(1964-)，女，教授，主要从事农业工程研究。Email: xiaping@ahau.edu。