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基于GIS和RS的福建省2022年耕地后备资源调查评价研究

2022-05-31沈锦君

农业技术与装备 2022年3期
关键词:图斑后备福建省

沈锦君

(福建省地质测绘院,福建 福州 350100)

福建省自2015 年完成上一轮耕地后备资源调查评价工作以来,经过6 年的土地整治开发利用和第三次全国土地调查,各地耕地后备资源已发生了较大的变化,上一轮调查评价结果已不能全面、客观地反映当前各地的耕地后备资源状况,不能满足福建省当前土地整治和生态文明建设的要求,有必要对当前耕地后备资源重新进行清查和摸底。

为落实最严格的耕地保护制度和占补平衡政策,全面摸清福建省耕地后备资源状况,合理开发利用耕地后备资源,根据《自然资源部办公厅关于开展全国耕地后备资源调查评价工作的通知》(自然资办发〔2021〕47 号)和《福建省自然资源厅办公室关于做好耕地后备资源调查评价工作的通知》,福建省各市县将开展耕地后备资源调查评价工作。本次调查分为国家部署任务和省自行组织开展任务,其中国家部署任务的调查内容、方法、进度、成果要求等应严格按照《全国耕地后备资源调查评价技术方案》等文件和技术标准实施。福建省自行组织开展的任务,根据补充制定的技术方案落实。文章结合上一轮耕地后备资源调查评价工作相关经验,以及对当前国家和本省技术方案的理解,对即将开展的福建省2022年耕地后备资源调查评价工作,研究其中部分。

1 研究区概况

福建地处中国东南部、东海之滨,陆域介于北纬23°33′~28°20′、东经115°50′~120°40′,东隔台湾海峡,与台湾省相望,东北与浙江省毗邻,西北横贯武夷山脉与江西省交界,西南与广东省相连,连接长江三角洲和珠江三角洲。全省辖福州、厦门、漳州、泉州、三明、莆田、南平、龙岩、宁德9个市和平潭综合试验区,下设11 个县级市、31 个市辖区和42 个县,陆地面积12.4×104km2,海域面积13.6×104km2,2020 年末常住人口4 154×104人。福建地形以山地丘陵为主,境内峰岭耸峙,丘陵连绵,河谷、盆地穿插其间,山地、丘陵占全省总面积的80%以上,素有“八山一水一分田”之称。福建气候属亚热带海洋性季风气候,温暖湿润,全省70%的区域≥10℃的积温在5 000℃~7 600℃,年平均气温17℃~21℃,平均降水量1 400~2 000 mm,适宜人类聚居以及多种作物生长。

2 调查评价对象和任务

2.1 国家调查评价对象

依据第三次全国国土调查成果提取其他草地、盐碱地、沙地、裸土地。对不在国家下发底图范围内,因局部小气候、灌溉条件等因素,地方认为宜作为耕地后备资源的其他草地、盐碱地、沙地和裸土地,经省级统筹,可以进行补充调查评价[1]。

2.2 福建省补充调查评价对象

除国家下发调查评价对象外,福建省根据自身耕地后备资源特点,还需补充调查历史未纳入耕地管理(“二调”以来的非耕地和非可调整地类)的废弃园地、残次林地、废弃坑塘、废弃设施农用地以及适合复垦为耕地的低效建设用地、历史遗留废弃矿山[2]。

①废弃园地:主要包括因病虫严重危害,难以恢复生产,树龄老化、品种退化、村庄搬迁或因灾害造成生产条件恶劣等原因,致使现有园地荒废的果园、茶园或其他园地。②残次林地:主要包括因各种自然原因、病虫害、人为破坏导致整体郁密度低的林地。本次调查重点为三调调查为非林地,林业数据库中为林地的图斑;以及三调调查为林地,林业数据库中为非林地的图斑;和村庄及耕地内部及周边处于地势相对平坦的林地。③废弃坑塘:主要包括历史未纳入耕地管理的废弃坑塘。④废弃设施农用地:主要包括原地类为非耕地的设施农用地。⑤低效建设用地:主要包括城镇村庄内部布局散乱、设施落后、利用粗放、用途不合理的存量集体建设用地(不含盐田)。⑥历史遗留废弃矿山:主要包括已经荒废、废弃非金属矿山,且复垦责任人为当地县级人民政府的的矿山。

2.3 福建省目标任务

以2020年度国土变更调查成果为基础,提取耕地后备资源调查评价对象,从生态、气候、土壤、区位等方面,构建耕地后备资源分类评价指标体系,逐地块开展调查评价,形成集面积、类型和分布于一体的耕地后备资源储备库。使之作为项目立项的主要依据,实现年度更新、动态管护,为科学合理开发耕地后备资源,保证补充耕地质量,规范耕地占补平衡管理提供支撑。

3 评价指标体系的建立和数据获取

国家评价指标体系:采用生态条件、地形坡度、年积温、年降水量和灌溉条件、土壤质地、土壤重金属污染状况、盐渍化程度、土壤pH 值、土层厚度、耕作便利度等10 项指标进行评价。

福建省评价指标体系:除全面接受国家评价指标体系所有指标外,增加了权利人意见项指标,构建了符合福建省的耕地后备资源评价指标体系。

3.1 生态条件

后备资源地块是否位于生态保护红线、城镇开发边界外,或开发是否会导致土地退化、或引起地质灾害对自然生态系统造成重大影响。具体分为生态保护红线和城镇开发边界外、生态保护红线和城镇开发边界内、开发会导致土地退化或引发地质灾害3 个级别。数据获取:可从最新生态保护红线、城镇开发边界、土地利用总体规划、地质灾害点等数据获取。

3.2 地形坡度

后备资源地块地形坡度是否<25°。具体分为≤25°、>25°2个级别。数据获取:可从县级第三次全国国土调查坡度库获取。

3.3 ≥10℃年积温

后备资源地块是否位于年有效积温>1 800℃的区域。具体分为≥1 800℃、<1 800℃2 个级别。数据获取:福建省属于亚热带季风气候,各地年积温均>1 800℃,全部为宜耕条件。

3.4 年降水量

后备资源地块是否位于年降水量≥400 mm 区域或年降水量<400 mm 但有灌溉条件。具体分为≥400 mm、<400 mm有灌溉条件、<400 mm 无灌溉条件3个级别。数据获取:根据2020年福建省气候公报,全省年降水量在482.2~2 213.5 mm,全部为宜耕条件。

3.5 土壤质地

后备资源地块是否属于砾质土或更粗质地土壤。具体分为壤质、粘质或砂质、砾质或更粗质地2 个级别。数据获取:可从各县第二次全国土壤普查数据、福建省土壤图等获取。

3.6 土壤重金属污染状况

后备资源地块土壤是否遭受污染。具体分为绿色、黄色或红色2个级别。数据获取:周边有污染型工矿企业的地块,可以查询土壤污染状况调查、多目标区域地球化学调查成果和其他土壤调查成果,具体数据可从当地农业农村局或生态环境局获取。

3.7 盐渍化程度

后备资源地块土壤盐渍化程度是否在重度以下且有灌溉排水条件。具体分为无、轻度盐化和中度盐化,重度盐化有灌溉排水条件,重度盐化无灌溉排水条件3 个级别。数据获取:可从第二次土壤普查乡级或县级土壤图获取值域。若实地土壤盐分含量发生了很大变化,可以通过野外典型调查和样品的实验室分析,对第二次土壤普查数据进行修正。

3.8 土壤pH值

后备资源地块pH 值是否在4.0~9.5。具体分为4.0~9.5、≤4.0 或≥9.5 2 个级别。数据获取:可利用第二次全国土壤普查图数据,获取土壤的pH 值,若区域pH 值发生了较大改变,可利用袖珍便携式pH计测定。

3.9 土层厚度

后备资源地块是否满足≥60 cm,或有客土土源。具体分为≥60 cm、<60 cm 有客土土源、<60 cm 无客土土源3 个级别。数据获取:可利用林业局提供的林斑数据库、第二次全国土壤普查数据等,获取土层厚度值,若有客土土源时,可不考虑土层厚度的限制。若提供的资料数据与实地不符,可通过野外实地调查补充获得土层厚度资料。

3.10 耕作便利度

后备资源地块是否方便到达耕种,是否可持续利用。具体分为方便到达、不方便到达2个级别。数据获取:根据图斑的面积、区位、交通条件等综合考虑,具体可依据2020年度国土变更调查数据库和最新遥感影像数据,采用GIS、RS 技术结合外业调查进行判断,与耕地相邻的,可直接判定为宜耕。

3.11 权利人意见

土地所有者、承包者(如业主、乡镇、当地村委、承包户等)是否支持开展旧村复垦、土地开发等项目,具体分为支持、反对2个类型。数据获取:具体可携带征求意见的调查底图和相关表格,通过逐村征求相关权利人意见来获取。

表1 福建省耕地后备资源——不宜耕评价指标表Tab.1 Cultivated land reserve of Fujian Province——Evaluation index of non-cultivatible land

4 调查评价技术路线和方法

福建省耕地后备资源调查评价以2020 年度国土变更调查成果为基础,调查评价工作采用“内-外-内”的组织模式开展,通过收集资料与指标矢量化、整合提取调查评价图斑、制作调查评价底图、外业调查、开展宜耕性评价、建立县级耕地后备资源调查评价数据库、成果汇总上报和省级成果核查等阶段,形成耕地后备资源数据成果,具体技术路线见图1。

图1 福建省耕地后备资源调查评价技术流程图Fig.1 Technical flowchart of investigation and evaluation of cultivated land reserve in Fujian Province

5 基于GIS、RS的数据处理

5.1 调查评价数据分析和底图制作

5.1.1 国家统一下发数据处理

提取其他草地、盐碱地、沙地、裸土地地类图斑,与生态保护红线、年降水量、年积温和地形坡度等数据叠加,形成耕地后备资源内业评价初步结果,以县为单位,制作耕地后备资源调查评价底图,并下发各地开展耕地后备资源调查评价。

5.1.2 福建省新增数据处理

在2020 年度国土变更调查成果基础上,以县为单位,提取园地,林地、坑塘水面、养殖坑塘、设施农用地,建设用地、历史遗留废弃矿山等图斑。叠加已收集到的评价指标矢量图层,删除评价指标为不宜耕的图斑。按照自然资源部耕地占补平衡动态监管系统中的立项要求进行项目区套合工作,套合数据包括:二调以来历年耕地范围(含可调整地类等)、历年建设用地审批范围、土地整治项目范围、生态红线、水源保护地范围、水利工程和河湖管理范围、坡度>25°以上区域及其他法律规定不得开垦的区域等。删除不符合立项条件的图斑。经初始筛查分析后的图斑,形成相关图层。

5.1.3 部分指标叠加与赋值分析

(1)生态保护红线:将评价对象图斑与生态保护红线相关数据叠加,并按照生态保护红线空间范围,对生态条件(STTJ)字段进行赋值,外部赋值为“2”(范围外)、内部赋值为“1”(范围内)。

图2 与生态保护红线分析图Fig.2 Analysis with ecological conservation redline

(2)年降水量:将上一步形成的叠加结果,与<400 mm年降水量数据叠加,获取图斑<400 mm 年降水量范围,并对年降水量(NJSL)字段,按照空间位置关系,≥400 mm 赋值为“2”、<400 mm赋值 为“1”。

图3 与年降水量分析图Fig.3 Analysis with annual precipitation

(3)年积温:将上步叠加结果,与<1 800℃年积温数据叠加,获取图斑<1 800℃积温范围,对年积温(NJW)字段,按空间位置关系,≥1 800℃赋值为“2”、<1 800℃赋为“1”。

图4 与年积温分析图Fig.4 Analysis with annual accumulated temperature

(4)地形坡度:将上步叠加结果,与>25°地形坡度数据叠加,并按照>25°坡度范围,对地形坡度(DXPD)字段进行赋值,≤25°赋值为“2”、>25°赋值为“1”。

图5 与地形坡度分析图Fig.5 Analysis with topographic slope

(5)获取调查评价底图:叠加分析后的图斑,作为底图图斑,针对分割导致面积变化的情况,依据椭球面积计算法重新计算图斑面积。针对叠加分割产生的碎小图斑,删除过滤600 m2以下的小图斑。套合最新遥感影像图,即可作为调查评价底图使用。

图6 调查评价底图获取Fig.6 Acquisition of the base

5.2 开展宜耕性评价调

根据内业分析和外业补充调查结果,按照耕地后备资源评价指标体系和不宜耕评价指标表要求,采用“限制性因子”评价法(指标中任意一项为限制因素,则该图斑整体评价为不宜耕),结合内、外业调查资料,对初始筛查分析确定的图斑逐一进行宜耕性评价。所有指标数据均达宜耕条件的图斑评价为耕地后备资源,在评价结果中标注“GDHB”;评价指标数据有任何一项达不到宜耕条件的图斑评价为不宜耕,在评价结果中标注“FHB”。初始筛查分析确定的图斑属性信息应内容完整,全面包含评价结果和评价指标数据,评价结果和每项指标均需赋值,不能为空。

6 福建省限制性指标分析

依据福建省上轮耕地后备资源调查评价和当前整治开发复垦实际情况看,11个评价指标中具体起到限制作用的评价因子为9个。其中,因地形坡度、生态条件和土层厚度因素被排除的调查图斑面积预计超过总面积的2/3,原因为福建省地形以山地丘陵为主,大部分地方坡度较陡,且各类生态保护区和城镇开发面积较大,部分地方为土层厚度未达到60 cm 且无客土土源,不利于土地整治开发复垦工作开展;其次,权利人意见、土壤质地、耕作便利度、土壤重金属污染状况、盐渍化程度、土壤pH 值等因素也对调查图斑起到部分限制作用,但影响面积占比较小;此外,因我省属亚热带季风气候,降水丰富,≥10℃年积温、年降水量和灌溉条件这两个指标不作为限制因子。

7 调查评价成果的使用

(1)耕地后备资源调查评价成果是实施土地整治的基础。查清耕地后备资源的类型、数量、质量和分布情况,强化耕地后备资源项目库作用,便于制定土地整治专项规划和年度计划,统筹兼顾,争取效益最大化。根据耕地后备资源的开发价值、群众意愿、投资能力、效益预期等因素,本着先易后难,注重效益原则,可科学制定开发计划和顺序[3]。

(2)耕地后备资源开发利用,需与生态环境保护紧密结合。当前,福建省正大力建设国家生态文明试验区,耕地后备资源开发利用,应防止破坏植被和掠夺式开发,需与山水林田湖草生态保护修复紧密结合,兼顾生物多样性保护、水土流失治理、农地生态功能提升和地质灾害防治等工作开展[4]。

(3)耕地后备资源开发利用,可助力乡村振兴。本次福建省耕地后备资源调查评价,注重农村低效集体建设用地调查摸底。农村低效集体建设用地不仅可用于复垦补充耕地,增加基层政府和农民收益,还可用于集体建设用地盘活入市,满足乡村生产生活、产业发展的用地需求。

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