基于GIS的縣級(jí)耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)

范貴娟 何方 蘇寧 秦瑋 許姚亮

摘 要：耕地是人類生存必不可少的資源，開展耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)，可以全面掌握年度內(nèi)耕地的現(xiàn)狀變化及耕地質(zhì)量等別的變化情況。為了實(shí)現(xiàn)耕地資源的持續(xù)合理利用，該文以廬江縣為例，運(yùn)用ArcGIS軟件，通過增量包提取方法對(duì)廬江縣2013—2014年的耕地增減變化以及耕地質(zhì)量等別變化開展年度更新評(píng)價(jià)，并且在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上分析了其變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)耕地保護(hù)工作由數(shù)量管理為主向數(shù)量與質(zhì)量并重的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：耕地質(zhì)量等別；GIS；更新評(píng)價(jià)；廬江縣

中圖分類號(hào) F301.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）18-0067-04

Annual Renewal Evaluation of Arable Land Quality Grade in County Areas Based on GIS——Taking Lujiang County as an Example

Fan Guijuan1 et al.

（1 Anhui Agriculture University，Hefei 230036，China）

Abstract：The soil is the essential resources for human survival，annual update of the quality evaluation of cultivated land can fully grasp the status change of cultivated land and cultivated land quality variation. In order to realize the sustainable utilization of cultivated land resources，taking Lujiang County as an example，using ArcGIS software，this paper carried out annual update evaluation through the method of incremental package extraction to investigate the increase or decrease change of cultivated land from 2013 to 2014 and the changes of cultivated land quality，and analyzed the changing trend on the basis of the evaluation，so as to realize the transformation of the cultivated land protection from quantity management mainly to both quantity and quality.

Key words：Cultivated land quality grades；GIS；Update evaluation；Lujiang County

評(píng)定土地等級(jí)是法律賦予國(guó)土資源管理部門的一項(xiàng)重要職責(zé)[1]。2013年，廬江縣形成了基于二次調(diào)查及其變更調(diào)查的最新耕地質(zhì)量等別成果，但由于建設(shè)占用、災(zāi)害損毀、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)退耕、耕地開發(fā)、土地整治等活動(dòng)，使得耕地的數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬狀況發(fā)生了變化。因此，2014年需要開展耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的開展不僅可以掌握耕地?cái)?shù)量、權(quán)屬的變化，而且還可以全面掌握年度內(nèi)耕地現(xiàn)狀變化及耕地質(zhì)量建設(shè)引起的耕地質(zhì)量等別變化情況，并對(duì)其變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，建立耕地分等成果數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源管理部門對(duì)耕地的科學(xué)化、精細(xì)化管理。廬江縣2014年度耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)工作對(duì)全區(qū)114 934.40hm2耕地進(jìn)行了更新評(píng)價(jià)，并重新對(duì)2014年廬江縣耕地質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行了劃分，更新了廬江縣耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)包。

1 研究區(qū)概況

廬江縣地處皖中，北瀕巢湖，南近長(zhǎng)江，西依大別山脈，地理位置為東緯117°01′～117°34、北緯30°57′～31°33′。屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，雨量適中，雨熱同季，梅雨顯著，夏雨集中，易澇易旱。主要作物為水稻、油菜等。廬江縣幅員面積2 348km2，土壤以黃棕壤、水稻土兩類為主，約占全部土壤的85%，其余為石灰（巖）土、紫色土和砂黑土，共計(jì)5個(gè)土類，12個(gè)亞類，103個(gè)土種。2014年廬江縣土地面積共有234 373.89hm2，其中，耕地面積114 934.40hm2，園地面積2 160.92hm2，林地面積34 075.03hm2，草地面積1 431.50hm2，交通運(yùn)輸用地面積5 956.08hm2，水域及水利設(shè)施用地面積

40 891.51hm2，城鎮(zhèn)村及工礦用地面積31 671.36hm2，其他土地面積3 253.09hm2，其結(jié)構(gòu)見圖1。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源 在2014年度更新評(píng)價(jià)工作中，以2013年的土地利用數(shù)據(jù)為底圖，變更調(diào)查數(shù)據(jù)為2013—2014年度。需要進(jìn)行以下資料的收集：廬江縣2013年度土地變更調(diào)查成果；縣級(jí)耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善成果；最新土地變更調(diào)查成果；土地整治項(xiàng)目資料；農(nóng)業(yè)、水利等其他部門組織完成的中低產(chǎn)田改及農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、農(nóng)田水利建設(shè)等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、驗(yàn)收資料等。

2.2 研究方法 增量數(shù)據(jù)包提取法適用于相鄰年度間的更新評(píng)價(jià)工作，如將2013年度的耕地質(zhì)量等別成果更新到2014年度?；诒敬胃刭|(zhì)量等別調(diào)查評(píng)定工作基礎(chǔ)、技術(shù)力量等情況以及安徽省土地勘測(cè)規(guī)劃院的統(tǒng)一部署，此次評(píng)價(jià)采用增量數(shù)據(jù)包提?。▓D2）的方法，此外還應(yīng)用了ArcGIS中的Analysis Tools對(duì)圖斑進(jìn)行疊置分析處理。

2.2.1 新增與減少耕地的提取與屬性信息獲取 從用地管理信息中提出2014年用地信息，即提取年度內(nèi)因?qū)嵤┩恋亻_發(fā)復(fù)墾項(xiàng)目、工礦復(fù)墾、增減掛鉤拆舊或其他原因新增的耕地圖斑，除此之外，新增面積還包括增量包數(shù)據(jù)庫(kù)里變更前為非耕地，變更之后為耕地的圖斑；減少耕地圖斑包括用地管理信息中因建設(shè)占用的增減掛鉤建新區(qū)、因農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的農(nóng)專用圖斑，此外還包括增量包里變更前為耕地，變更后為非耕地的圖斑。新增耕地的提取具體操作方法是：打開數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇option中的Select By Attribute，選擇BGQDLBM>013提出命名為“變更前非耕地圖斑”，再在“變更前非耕地圖斑”里面通過同樣的方法選擇BGHDLBM為011、012、013的圖斑（耕地）提出命名為“新增耕地”。在屬性獲取時(shí)主要是采用點(diǎn)讀面和面讀點(diǎn)的方法，主要是將圖斑的屬性賦予點(diǎn)，從而確保了所選圖斑屬性信息的完整與準(zhǔn)確。具體方法是：在Date Management Tools中的Features選擇Features To Point，在Input Feature中輸入“新增耕地”，選中Inside在圖層之中，Output Feature Class中選擇輸出文件夾，將圖層命名為“新增耕地圖斑轉(zhuǎn)點(diǎn)”。選擇Analysis Tools中Overlay中的Spatial Join工具，將2013年XJFDDY的屬性賦予“新增耕地圖斑轉(zhuǎn)點(diǎn)”，即目標(biāo)圖層為“新增耕地圖斑轉(zhuǎn)點(diǎn)”，關(guān)聯(lián)圖層為2013年XJFDDY，在Match Option中選擇Is Within，確保所選目標(biāo)圖層屬性信息在關(guān)聯(lián)圖層之中。選擇輸出文件夾，將輸出圖層命名為“新增耕地點(diǎn)讀面數(shù)據(jù)”。此時(shí)“新增耕地點(diǎn)讀面數(shù)據(jù)”已具有了2013年屬性信息。再將“新增耕地點(diǎn)讀面數(shù)據(jù)”與“新增耕地”進(jìn)行屬性的關(guān)聯(lián)，同樣也是通過選擇Analysis Tools中Overlay中的Spatial Join工具，將“新增耕地點(diǎn)讀面數(shù)據(jù)”屬性賦予“新增耕地”，即目標(biāo)圖層為“新增耕地”，關(guān)聯(lián)圖層為“新增耕地圖斑轉(zhuǎn)點(diǎn)”，在Match Option中選擇Contain，確保所有的點(diǎn)都在“新增耕地”圖斑內(nèi)。選擇輸出文件夾，將輸出圖層命名為“新增耕地圖斑”。再將其與用地管理信息中提出的新增耕地進(jìn)行Identity，得到最終需要的新增耕地圖斑。減少耕地的方法與新增耕地的提取以及屬性信息獲取是相同的。

2.2.2 建設(shè)用地圖斑的提取與屬性信息獲取 收集整理年度內(nèi)驗(yàn)收和年度內(nèi)變更為耕地的土地整治項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、農(nóng)田水利建設(shè)等項(xiàng)目資料，并將項(xiàng)目范圍、面積、等別等信息落到耕地質(zhì)量建設(shè)圖層上。此次更新中只有土地復(fù)墾項(xiàng)目，因此在2014年土地整治項(xiàng)目區(qū)域中將土地復(fù)墾提出作為此次的“質(zhì)量建設(shè)區(qū)域”，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取也用到了將面化成點(diǎn)和將點(diǎn)化成面讀取的方法。具體操作方法為：首先在土地變更調(diào)查成果中的DLTB中提出水田、水澆地、旱地命名為“2014年耕地圖斑”，在Date Management Tools中選擇Features，F(xiàn)eatures To Point，在Input Feature中輸入“2014年耕地圖斑”，選中Inside在圖層之中，Output Feature Class中選擇輸出文件夾，將圖層命名為“要素轉(zhuǎn)點(diǎn)”（圖3）。

然后，通過位置選擇，進(jìn)行圖斑的確定。具體操作如下：在Selection中選擇Select By Location，select feature選中“要素轉(zhuǎn)點(diǎn)”，圖層要素選中“質(zhì)量建設(shè)區(qū)域”，通過with in可以確定所化的圖斑在質(zhì)量建設(shè)區(qū)域內(nèi)部，將所選點(diǎn)導(dǎo)出命名為“質(zhì)量建設(shè)區(qū)域點(diǎn)”。最后將給點(diǎn)賦予所需屬性信息。同樣是通過在Selection中選擇Select By Location，select feature選中“2014年耕地”，圖層要素選中“質(zhì)量建設(shè)區(qū)域點(diǎn)”，通過contain可以保證此時(shí)的質(zhì)量建設(shè)為區(qū)域點(diǎn)全部落在2014年耕地圖斑上，成為質(zhì)量建設(shè)圖斑。

3 結(jié)果與析

3.1 新增耕地變化情況 從2013年到2014年，廬江縣新增耕地面積310.66hm2，其中在國(guó)家自然等別上為5等、6等、7等，面積最大的為5等；新增耕地的國(guó)家利用等別主要為7等和8等，其他少量分布（表1）。其中7等地新增面積為100.25hm2，占全區(qū)總增加耕地面積最大，為32.27%；新增耕地在國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別上主要有6等、7等、8等、9等和10等，其他等別只有少量分布。其中八等地新增面積最大，為109.06hm2，占全區(qū)總新增耕地面積的35.11%（見圖4）。由此可以看出，廬江縣新增耕地等別面積分布均衡，高中等地均有分布，這在一定程度上提高了廬江縣耕地質(zhì)量等別。

3.2 減少耕地變化情況 從2013年到2014年，廬江縣減少耕地面積為433.32hm2，共有1 409個(gè)圖斑，主要因?yàn)榻ㄔO(shè)用地增加所至。由表2和圖5可以看出，廬江縣從2013年到2014年，廬江縣減少的耕地在國(guó)家自然等別上為5等、6等、7等、8等和9等。其中7等地減少面積為229.71hm2，占全區(qū)總減少耕地面積的53.01%，由于低等地只有少量減少，減少的耕地多為高等地，這種變化降低了廬江縣2014年國(guó)家級(jí)耕地自然等別。減少耕地的國(guó)家利用等別主要為3等、4等、5等、6等、7等、8等、9等、10等和11等，9等地減少面積為204.30hm2，占全區(qū)總減少耕地面積的47.15%；8等地減少面積為60.11hm2，占全區(qū)總減少耕地面積的13.87%；7等地減少面積為49.88hm2，占全區(qū)總減少耕地面積的11.51%；3等、4等、5等、6等和11等減少耕地面積較少。由此可以看出，廬江縣在利用等別上減少的耕地多為低等地，一定程度上提高了廬江縣耕地利用等別。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)等別上，廬江縣從2013年到2014年減少耕地的經(jīng)濟(jì)等別主要為3等、5等、6等、7等、8等、9等、10等和11等地。其中10等耕地減少面積為170.15hm2，占全區(qū)總減少耕地面積的39.27%，3等、5等、6等和7等減少耕地面積較少，分別占全區(qū)總減少耕地面積的0.05%、3.47%、2.94%和4.56%。減少的耕地多為低等地，這在一定程度上提高了耕地經(jīng)濟(jì)等別（表3）。

3.3 質(zhì)量建設(shè)變化情況 廬江縣2013年到2014年質(zhì)量建設(shè)耕地共有35.99hm2，在國(guó)家級(jí)自然等別上，建設(shè)前共有5等、6等、7等、8等和9等5個(gè)等級(jí)，而建設(shè)后只有5等和6等2個(gè)等級(jí)，建設(shè)耕地整體等級(jí)提高，質(zhì)量建設(shè)后耕地國(guó)家自然質(zhì)量等別變化明顯且大幅提高，達(dá)到預(yù)期耕地質(zhì)量建設(shè)目標(biāo)。質(zhì)量建設(shè)后耕地國(guó)家自然質(zhì)量等別變化明顯且大幅提高，達(dá)到預(yù)期耕地質(zhì)量建設(shè)目標(biāo)。在國(guó)家利用等別上，由建設(shè)前的4～10七個(gè)等級(jí)變成建設(shè)后4～9六個(gè)等級(jí)，整體變化明顯，各個(gè)等別面積上都有增減，在5等、6等、8等和10等4個(gè)等別上變化尤為突出，建設(shè)后5等新增了4.02hm2，6等減少了3.94hm2，8等增加了4.31hm2。廬江縣2014年建設(shè)后耕地利用等別高等地面積新增且低等地面積減少，提高了質(zhì)量建設(shè)耕地區(qū)域的利用等別。在國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)等別上，廬江縣質(zhì)量建設(shè)耕地由建設(shè)前2等、4～10等七個(gè)等級(jí)變化為5～10六個(gè)等級(jí)，整體變化較為明顯，在5等、8等和9等三個(gè)等別上變化范圍較大，建設(shè)后耕地經(jīng)濟(jì)等別高等地面積新增且低等地面積減少，提高了質(zhì)量建設(shè)耕地區(qū)域的經(jīng)濟(jì)等別（圖6）。

4 結(jié)論與建議

（1）在進(jìn)行圖斑提取時(shí)，采用了點(diǎn)屬性關(guān)聯(lián)面和面屬性關(guān)聯(lián)點(diǎn)的方法，可以在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確的獲取屬性信息。在進(jìn)行面轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，選中inside，可以確保所轉(zhuǎn)的點(diǎn)都在圖斑內(nèi)，用點(diǎn)來讀取面的屬性，從而使所獲得的屬性信息更加準(zhǔn)確，保證了圖斑信息以及圖斑的完整。

（2）在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)中面積統(tǒng)計(jì)時(shí)，是對(duì)圖斑地類面積的統(tǒng)計(jì)，將面積導(dǎo)出為數(shù)據(jù)表進(jìn)行精確度保留時(shí)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)與國(guó)家要求數(shù)據(jù)不一致的問題。對(duì)于此問題的解決主要是檢查數(shù)據(jù)庫(kù)圖斑地類面積的統(tǒng)計(jì)和圖斑的完整性，以及在導(dǎo)出數(shù)據(jù)表時(shí)是否有步驟操作不當(dāng)現(xiàn)象，以解決數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的問題。

（3）進(jìn)行年度耕地的更新，可以及時(shí)地掌握因土地復(fù)墾、建設(shè)占用、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整等引起的耕地信息的變化，加強(qiáng)對(duì)耕地的管理，合理調(diào)整土地利用方式，對(duì)于國(guó)土資源部門和農(nóng)業(yè)部門來說都具有著重大的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程（GBT28407-2012）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.