快速城鎮(zhèn)化大都市邊緣地區(qū)耕地紅線劃定研究

魏玉強(qiáng), 程倩雯, 單金霞, 黃秋昊

(1.南京大學(xué) 地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210023; 2.江蘇省地理信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210023)

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快速城鎮(zhèn)化大都市邊緣地區(qū)耕地紅線劃定研究

魏玉強(qiáng)1,2, 程倩雯1,2, 單金霞1,2, 黃秋昊1,2

(1.南京大學(xué) 地理與海洋科學(xué)學(xué)院, 南京 210023; 2.江蘇省地理信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210023)

劃定耕地紅線區(qū)域可有效減緩快速城鎮(zhèn)化大都市邊緣地區(qū)建設(shè)活動(dòng)對(duì)耕地的占用，是耕地保護(hù)的重要手段。以位于快速城鎮(zhèn)化大都市邊緣地區(qū)的常州市新北區(qū)為研究對(duì)象，在分析現(xiàn)狀耕地特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)相鄰地類之間的適宜性選取擬退耕的耕地和宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地。將不同土地利用類型賦予不同阻力系數(shù)，運(yùn)用最小累計(jì)阻力模型，計(jì)算各地類轉(zhuǎn)化為耕地的累計(jì)最小阻力。用標(biāo)準(zhǔn)方差分類法對(duì)累計(jì)最小阻力值分類，找出耕地適宜性分區(qū)閾值，并劃定耕地空間紅線區(qū)域。結(jié)果表明：劃定的耕地紅線區(qū)域面積為299.84 km2，為研究區(qū)域總面積的66.25%。紅線范圍區(qū)域內(nèi)耕地占耕地總量的92.50%，劃定的耕地紅線區(qū)域能起到耕地保護(hù)的作用。通過(guò)最小累計(jì)阻力模型劃定出耕地紅線保護(hù)區(qū)域，對(duì)耕地紅線內(nèi)不同土地利用類型采用不同的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，可以為快速城鎮(zhèn)化區(qū)域耕地的保護(hù)工作提供參考。

耕地紅線; 空間評(píng)價(jià); 最小累積阻力模型; 常州市新北區(qū)

近年來(lái)，我國(guó)城市化水平不斷提高，土地利用/覆被變化愈發(fā)顯著，特別是在一些快速城市化地區(qū)，土地利用變化帶來(lái)的土地利用矛盾日益突出[1]。在土地利用/覆被變化過(guò)程中，大都市邊緣地區(qū)的耕地與建設(shè)用地的矛盾尤為突出。大都市邊緣區(qū)域作為受城市輻射影響顯著的過(guò)渡地帶，是耕地變化非常劇烈的地區(qū)，也是非農(nóng)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與耕地資源保護(hù)矛盾最為激烈的地區(qū)之一[2]。耕地被建設(shè)用地占用和空間形態(tài)破碎導(dǎo)致耕地規(guī)模和質(zhì)量的下降，這引起許多學(xué)者的關(guān)注和研究。

現(xiàn)有耕地研究主要包括耕地?cái)?shù)量[3-4]、質(zhì)量[5-6]、集約利用[7-8]、驅(qū)動(dòng)力[9]等多個(gè)方面?，F(xiàn)有研究多從縱向方面進(jìn)行分析，很少考慮耕地與周圍地類的關(guān)系。如對(duì)耕地質(zhì)量進(jìn)行研究時(shí)，分析評(píng)價(jià)單元為耕地地塊，通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用地圖疊加法和邏輯規(guī)則組合法進(jìn)行耕地評(píng)價(jià)。這類方法僅考慮了地塊單元的縱向疊加效應(yīng)，而忽視了其水平擴(kuò)展效應(yīng)[10]。為更好保護(hù)耕地，本文嘗試對(duì)水平擴(kuò)展的耕地適宜性進(jìn)行分析，采用最小累計(jì)阻力模型進(jìn)行耕地適宜性分區(qū)評(píng)價(jià)，并劃定耕地紅線區(qū)域。最小累計(jì)阻力模型依據(jù)土地利用類型構(gòu)建阻力面，從而計(jì)算“源”、“匯”之間的累計(jì)阻力值，阻力越小則越有利于耕地的集中連片管理。

因此，本文運(yùn)用相鄰地類之間的相互適宜性關(guān)系分析，判斷耕地和農(nóng)村居民點(diǎn)與相鄰地塊單元的土地利用類型的適宜性，因地制宜開展土地整理復(fù)墾開發(fā)，有效補(bǔ)充耕地資源，增加耕地集中連片度。本文以位于長(zhǎng)江三角洲發(fā)達(dá)地區(qū)的常州市新北區(qū)為例進(jìn)行分析，引用最小阻力模型對(duì)耕地紅線劃定分區(qū)進(jìn)行探討，以期為其他快速城鎮(zhèn)化大都市邊緣區(qū)的耕地保護(hù)提供參考和借鑒。

1　研究區(qū)概況

常州市新北區(qū)位于常州市北部，北瀕長(zhǎng)江，與泰州市隔江相望，東與江陰市相鄰，西與揚(yáng)中市、丹陽(yáng)市接壤，南接常州市老城區(qū)，下轄3街道6鎮(zhèn)。新北區(qū)地勢(shì)平坦，區(qū)域內(nèi)水網(wǎng)密布，河流縱橫。四季分明，年均氣溫16.2℃。2012年新北區(qū)土地總面積為452.60 km2，耕地面積165.63 km2，占全區(qū)土地總面積的36.60%。新北區(qū)地處長(zhǎng)江三角洲快速城市化地區(qū)，位于常州市大都市邊緣區(qū)域。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)土地資源尤其是耕地資源需求量大，新北區(qū)耕地連片度差，耕地斑塊分散破碎，容易被建設(shè)用地占用，耕地保護(hù)形勢(shì)嚴(yán)峻。

2　研究數(shù)據(jù)與劃定方法

耕地紅線劃定流程如下：首先分析現(xiàn)狀耕地特點(diǎn)，對(duì)耕地與周圍地類的適宜性評(píng)價(jià)選擇出適宜整理復(fù)墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地，對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)用地與周圍地類相互關(guān)系分析預(yù)測(cè)擬退耕的現(xiàn)有耕地地塊；其次，選擇“源”面并構(gòu)建阻力面生成阻力值；最后，運(yùn)用最小累計(jì)阻力模型生成最小累計(jì)阻力值并根據(jù)耕地鄰近區(qū)域內(nèi)地塊轉(zhuǎn)化為耕地的難易程度，并劃定耕地保護(hù)紅線區(qū)域范圍。

2.1數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文數(shù)據(jù)主要包括：2012年新北區(qū)1∶1萬(wàn)土地利用變更數(shù)據(jù)，用于提取耕地等各種土地利用類型。最小累計(jì)阻力模型所需要數(shù)據(jù)均為柵格圖層，因此本文中的土地利用變更數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的10 m×10 m的柵格數(shù)據(jù)。新北區(qū)30 m空間分辨率DEM數(shù)據(jù)，來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)鏡像網(wǎng)站(http: ∥www.gscloud.cn)，主要用于計(jì)算新北區(qū)地形的坡度和坡向以排除坡度>25°的耕地斑塊。經(jīng)分析，新北區(qū)無(wú)坡度>25°的耕地分布。

2.2相鄰地類適宜性關(guān)系

相鄰地類適宜性是指某用地斑塊與周圍其他用地斑塊的一致程度，如果某用地斑塊被相鄰其他用地斑塊包圍，則其相鄰用地斑塊的適宜性差。若某A類型用地斑塊周長(zhǎng)為C，與其相鄰的B類型用地斑塊公共邊界為X，令X/C=K。則K值越大，此A類型用地斑塊被B類型用地斑塊包圍程度越大。本文用K值表示用地斑塊之間的適宜性程度。一般認(rèn)為，若某塊小面積農(nóng)村居民點(diǎn)用地被耕地包圍或農(nóng)村居民點(diǎn)用地斑塊零碎分布，此類型的農(nóng)村居民點(diǎn)用地與周邊耕地適宜性差。這類農(nóng)村居民點(diǎn)用地復(fù)墾為耕地的難度較小，可劃為宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地。一般認(rèn)為，若某塊耕地被建設(shè)用地所包圍，即使其條件再優(yōu)越，也不適宜劃入到耕地紅線區(qū)域內(nèi)，這主要是因?yàn)楦叵噜復(fù)恋乩妙愋驮谝欢ǔ潭壬舷拗屏似滢r(nóng)耕用途的可持續(xù)性[11]，此類型的耕地可以劃為擬退耕耕地。新北區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)等建設(shè)用地散亂分布在耕地斑塊之間，通過(guò)土地復(fù)墾補(bǔ)充耕地可提高耕地集中區(qū)域的耕地連片度。新北區(qū)有少量現(xiàn)狀耕地布局在城鎮(zhèn)中心被建設(shè)用地包圍，形態(tài)破碎易于被建設(shè)活動(dòng)占用，此類耕地不宜劃入耕地紅線區(qū)域內(nèi)。

2.3耕地紅線劃定方法

2.3.1最小累計(jì)阻力模型最小累計(jì)阻力模型是指從源地經(jīng)過(guò)不同阻力的景觀類型所累積耗費(fèi)的最小費(fèi)用或者克服阻力做的最小的功[12]。它最早由Knaapen等[12]于1992年提出，經(jīng)國(guó)內(nèi)俞孔堅(jiān)等[13]的修改，用下式表示：

式中：MCR——最小累計(jì)阻力值；f——一個(gè)最小累計(jì)阻力與土地類型變化的正相關(guān)關(guān)系，是一個(gè)單調(diào)增長(zhǎng)函數(shù)；min——被評(píng)價(jià)的斑塊單元對(duì)不同的“源”取累計(jì)阻力最小值；∑——單元i與源j之間穿越所有單元距離和阻力的累計(jì)；Dij——斑塊單元從源j到斑塊單元i的空間距離；Ri——斑塊單元i轉(zhuǎn)化為“源”的阻力系數(shù)[14]。

2.3.2源地的識(shí)別“源”是事物或者事件向外擴(kuò)散的起點(diǎn)和基地，具有內(nèi)部同質(zhì)性和向四周擴(kuò)張或吸引的能力[15]。在耕地適宜性評(píng)價(jià)過(guò)程中，源地是集中連片面積較大的耕地。本文選取2012年現(xiàn)狀耕地斑塊合并后面積超過(guò)10 hm2且空間上集聚的地塊作為源地。

2.3.3阻力面構(gòu)建本文將不同的土地利用類型賦予不同的阻力系數(shù)來(lái)構(gòu)建阻力面。土地的空間異質(zhì)性使得耕地在不同方向吸引其他地類轉(zhuǎn)化為耕地的過(guò)程中受到的阻力不同。一般認(rèn)為園地容易轉(zhuǎn)化為耕地，而公路用地和建制鎮(zhèn)建設(shè)用地等很難轉(zhuǎn)化為耕地。在耕地保護(hù)方面，阻力系數(shù)就是其他土地利用類型轉(zhuǎn)化為耕地時(shí)的難易程度或者適宜程度，它是一個(gè)相對(duì)概念并不是絕對(duì)值。其他土地利用類型轉(zhuǎn)化為耕地的難度越大，此種土地利用類型越不適宜劃入耕地紅線，其阻力系數(shù)越大；反之，則阻力系數(shù)越小。

參考劉孝富[14]、陳燕飛[15]等的阻力系數(shù)設(shè)定方法，設(shè)置阻力系數(shù)。在模型計(jì)算過(guò)程中，將“源”所在的柵格賦阻力系數(shù)為1，表示其轉(zhuǎn)化為耕地的阻力最小。不同連片度的耕地，其阻力系數(shù)不同。將源地之外的耕地根據(jù)其規(guī)模采用自然斷點(diǎn)法分3級(jí)并局部微調(diào)后賦給不同的阻力系數(shù)(表1)。城市和建制鎮(zhèn)等用地轉(zhuǎn)化為耕地的阻力最大，本文將其阻力系數(shù)設(shè)置為最高值100。園地的耕作層基本沒有遭到破壞，易于轉(zhuǎn)化為耕地；通過(guò)地類適宜性評(píng)價(jià)可以選擇出宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地，這類土地可以通過(guò)復(fù)墾轉(zhuǎn)化為耕地；設(shè)施農(nóng)用地、農(nóng)村道路、小型坑塘水面等其他農(nóng)用地，轉(zhuǎn)化為耕地阻力較??；面積較大的坑塘水面，轉(zhuǎn)化為耕地的阻力相比小型坑塘水面大；通過(guò)分析新北區(qū)坑塘水面現(xiàn)狀，一般認(rèn)為，當(dāng)坑塘水面面積小于0.3 hm2時(shí)，坑塘水面不會(huì)影響耕地的集中連片度，轉(zhuǎn)化為耕地的阻力相對(duì)較小。將林地、牧草地、河流水面、湖泊水面視為生態(tài)用地類。國(guó)家推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)生態(tài)用地被嚴(yán)格保護(hù)，轉(zhuǎn)化為耕地的阻力很大。將新北區(qū)土地利用類型重分類，分類后組成標(biāo)準(zhǔn)及所賦值阻力系數(shù)如表1所示。

表1不同土地利用類型阻力系數(shù)

重分類土地利用類型阻力系數(shù)具體地類組成標(biāo)準(zhǔn)源地1規(guī)模較大布局集中耕地,本文確定的源地耕地1級(jí)5特點(diǎn)為具有一定規(guī)模且布局集中的耕地2級(jí)10特點(diǎn)為規(guī)模相對(duì)二級(jí)減少布局分散3級(jí)15遠(yuǎn)離耕地集中區(qū)或者面積較小的耕地斑塊園地20園地宜墾地類30通過(guò)計(jì)算確定的宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地其他農(nóng)用地類40設(shè)施農(nóng)用地、農(nóng)村道路、農(nóng)田水利用地、田坎、小型坑塘水面大型坑塘水面60面積超過(guò)0.3hm2的坑塘水面規(guī)模較大村莊60排除宜墾地外的農(nóng)村居民點(diǎn)用地生態(tài)用地類70林地、牧草地、其他土地?cái)M退耕耕地90通過(guò)計(jì)算和分析確定的擬退耕耕地城鎮(zhèn)用地類100城鎮(zhèn)用地、采礦用地、交通水利用地等

3　結(jié)果與分析

3.1耕地現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

2012年新北區(qū)耕地總面積為167.01 km2，主要分布在春江鎮(zhèn)、羅溪鎮(zhèn)、孟河鎮(zhèn)和西夏墅鎮(zhèn)，占新北區(qū)耕地總面積的86.32%；薛家鎮(zhèn)和新橋鎮(zhèn)也有少量耕地和外圍鎮(zhèn)耕地集中毗連。新北區(qū)仍有少量耕地零散分布在城市和建制鎮(zhèn)的核心區(qū)域。

新北區(qū)耕地形態(tài)較破碎。耕地共有1.04萬(wàn)個(gè)斑塊，其中：面積小于1 hm2的斑塊數(shù)量占總斑塊數(shù)量的66.44%，其面積僅占耕地總面積的11.58%。耕地斑塊面積差異懸殊，最大單個(gè)斑塊面積為59.16 hm2，平均斑塊面積為1.60 hm2。新北區(qū)平均耕地斑塊形狀指數(shù)為1.48，斑塊形狀不規(guī)則。耕地斑塊破碎化區(qū)域主要布局在城鎮(zhèn)建設(shè)用地周邊和道路兩側(cè)。耕地斑塊形狀不規(guī)則的原因主要是農(nóng)村居民點(diǎn)用地、坑塘水面等塊狀要素和農(nóng)村道路、河流等條狀要素分布在成片耕地中，呈現(xiàn)不規(guī)則的形態(tài)導(dǎo)致耕地形狀指數(shù)高。

3.2耕地變動(dòng)區(qū)域分析

3.2.1宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地分析結(jié)合新北區(qū)實(shí)際情況，2012年新北區(qū)農(nóng)村戶均人口為3.1人[16]，農(nóng)村人均居民點(diǎn)面積為154 m2。一般認(rèn)為，小于4戶或者是超過(guò)4戶小于15戶但被耕地包圍的農(nóng)村居民點(diǎn)用地適宜復(fù)墾為耕地。

經(jīng)分析選取后，新北區(qū)宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地面積為466.28 hm2，占新北區(qū)耕地總面積的11.60%。宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地平均斑塊面積為0.11 hm2，復(fù)墾難度小，可操作性較高。結(jié)合新北區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)用地復(fù)墾增加耕地經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)可新增耕地373.03 hm2。宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地在空間布局上多分布在較大農(nóng)村居民點(diǎn)用地邊緣，經(jīng)過(guò)復(fù)墾后可以使農(nóng)村居民點(diǎn)用地集約度提高，同時(shí)耕地的整體連片度增加。利用核密度分析法分析，新北區(qū)宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)主要分布在春江鎮(zhèn)、羅溪鎮(zhèn)和西夏墅鎮(zhèn)的交界處(圖1)。

圖1新北區(qū)宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地核密度

3.2.2擬退耕地塊預(yù)測(cè)新北區(qū)部分現(xiàn)狀耕地布局在建設(shè)用地內(nèi)部，此類型耕地空間上分布比較分散。結(jié)合新北區(qū)耕地現(xiàn)狀，本文將被建設(shè)用地包圍并且面積小于1 hm2的耕地斑塊和單塊面積不足0.05 hm2的耕地斑塊作為擬退耕耕地。分布于中心城區(qū)的耕地難以發(fā)揮其耕地的功能，本文將河海街道、三井街道、龍虎塘街道等分布在建設(shè)用地核心區(qū)內(nèi)的耕地亦作為擬退耕耕地。新北區(qū)擬退耕耕地面積為256.34 hm2，占現(xiàn)狀耕地總面積的1.53%。除位于中心城區(qū)的擬退耕斑塊外，其他擬退耕耕地斑塊均較小且分散。擬退耕耕地布局在建成區(qū)和道路兩側(cè)。位于建成區(qū)內(nèi)的擬退耕地形狀多不規(guī)則，而布局在道路兩側(cè)的多成條狀，其形成原因是建設(shè)用地的擴(kuò)展對(duì)耕地的切割所致。

3.3耕地紅線邊界確定

3.3.1最小累計(jì)阻力表面計(jì)算參照表1將新北區(qū)土地利用斑塊重新分類并賦予不同阻力系數(shù)值的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)即可以得到圖2A所示的阻力系數(shù)空間分布圖。研究區(qū)內(nèi)阻力低值占主導(dǎo)類型，低值區(qū)域集中連片；阻力高值區(qū)域主要分布在新北區(qū)中心城區(qū)和各鎮(zhèn)的鎮(zhèn)中心區(qū)域；部分高值區(qū)域成條帶狀嵌入在低值區(qū)域內(nèi)。將源地矢量圖(圖2B)和阻力面柵格圖輸入到ArcGIS下的cost-distance模塊，計(jì)算新北區(qū)每個(gè)柵格到源地的最小累計(jì)阻力值，得到如圖2C所示的最小累計(jì)阻力分布圖，最小累計(jì)阻力值基于標(biāo)準(zhǔn)方差法分成8類。

圖2新北區(qū)最小累計(jì)阻力值分析

3.3.2最小累計(jì)阻力閾值確定最小累計(jì)阻力模型在空間上是一種連續(xù)的概念，每一個(gè)像元或者圖斑都有其對(duì)應(yīng)的阻力值，而耕地保護(hù)分區(qū)則是一種整體上分割而在局部上連續(xù)的一種分布格局[17]。將計(jì)算出的最小累計(jì)阻力利用標(biāo)準(zhǔn)方差法[18]進(jìn)行分類，每類之間間隔為1/2方差，并建立最小累計(jì)阻力值方差分類與類別的柵格數(shù)目之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖3)。

從圖3中可以看出，從C1到C2的過(guò)程中有一個(gè)突變的過(guò)程，柵格數(shù)量差別特別巨大，說(shuō)明這里的最小累計(jì)阻力值產(chǎn)生了突變，C1類型柵格數(shù)目占到總柵格數(shù)目的66.25%，超過(guò)總數(shù)目的一半以上；C2和C3柵格數(shù)量差距也較大，只是相比C1與C2的差距??；從C3到C7，柵格數(shù)目變化不明顯；在C7到C8過(guò)程中，柵格數(shù)量略有增長(zhǎng)。因此本文將C1對(duì)應(yīng)的最小累計(jì)阻力值作為分割耕地紅線區(qū)域的閾值，其閾值為23 580。

圖3柵格數(shù)量與像元值對(duì)應(yīng)關(guān)系

3.3.3耕地紅線區(qū)域保護(hù)根據(jù)確定的耕地紅線區(qū)域劃定閾值，可以將耕地紅線區(qū)域在空間上確定(圖4)。劃定耕地紅線是為了確定耕地在空間上的保護(hù)區(qū)域，劃定的耕地紅線區(qū)域面積為299.84 km2，為區(qū)域總面積的66.25%，主要分布在孟河鎮(zhèn)、西夏墅鎮(zhèn)、春江鎮(zhèn)、羅溪鎮(zhèn)等。耕地紅線區(qū)域主要是耕地的集中區(qū)域，耕地形態(tài)較好、連片度高、單塊耕地斑塊較大。紅線區(qū)域內(nèi)部現(xiàn)狀耕地面積為153.20 km2，占耕地總面積的92.50%。劃定的耕地紅線能起到對(duì)耕地的保護(hù)作用。耕地紅線區(qū)域范圍內(nèi)，包括耕地、農(nóng)村居民點(diǎn)用地、坑塘水面、建制鎮(zhèn)和園地等。其中區(qū)域內(nèi)耕地占耕地紅線區(qū)域總面積的51.10%，農(nóng)村居民點(diǎn)用地和坑塘水面分別占11.83%和11.20%。

注：C1為耕地紅線區(qū)域。

圖4新北區(qū)耕地紅線區(qū)域分布

耕地紅線區(qū)域內(nèi)部地類包括耕地和較容易轉(zhuǎn)化為耕地的園地、其他農(nóng)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)和坑塘水面等地類，這些地類劃入到耕地紅線內(nèi)有利于區(qū)域景觀格局的穩(wěn)定。耕地紅線區(qū)域劃定后，紅線內(nèi)部的不同地類要根據(jù)實(shí)際采取不同管理措施。對(duì)耕地紅線區(qū)域內(nèi)部的現(xiàn)狀耕地，要執(zhí)行嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策；對(duì)于區(qū)域內(nèi)部的農(nóng)村居民點(diǎn)用地，根據(jù)其所處位置和規(guī)模判斷保留還是復(fù)墾，并通過(guò)復(fù)墾提高耕地連片度和建設(shè)用地集約度；坑塘可以為耕地提供灌溉水源，因此紅線區(qū)域內(nèi)部的坑塘保持現(xiàn)狀有利于提高耕地產(chǎn)量。大面積連片坑塘水面可以作為生態(tài)用地美化環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量。

最小累計(jì)阻力值較高的區(qū)域分布在中心城區(qū)和春江鎮(zhèn)北部的長(zhǎng)江生態(tài)區(qū)。中心城區(qū)距離耕地集中連片區(qū)域較遠(yuǎn)，長(zhǎng)江沿岸區(qū)域是重要的生態(tài)用地區(qū)并且遠(yuǎn)離源地區(qū)域，不易變?yōu)楦貜亩纬勺枇Ω咧祬^(qū)域。位于高值區(qū)域內(nèi)部的零碎耕地，將其變更開發(fā)為生態(tài)用地或者是公園等城市綠地，有利于城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提高。

4　結(jié)論與討論

(1) 耕地紅線的劃定是為了更好地保護(hù)耕地資源。通過(guò)最小累計(jì)阻力模型可選出耕地集中連片區(qū)域來(lái)進(jìn)行保護(hù)。相比于其他方法，此方法劃定的區(qū)域是一個(gè)連片范圍，而不是將耕地紅線細(xì)分到具體的地塊。在劃定過(guò)程中考慮了耕地水平擴(kuò)展效應(yīng)，分析其他土地利用類型轉(zhuǎn)化為耕地的適宜性程度，方法上可行適用。

(2) 通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀耕地分析可知：新北區(qū)耕地主要分布在新北區(qū)春江鎮(zhèn)等鎮(zhèn)，耕地形態(tài)破碎、平均斑塊形狀指數(shù)為1.48。耕地斑塊面積差異大且細(xì)小斑塊多。耕地形態(tài)破碎原因主要是道路、農(nóng)村居民點(diǎn)等建設(shè)用地和河流對(duì)耕地的切割造成。新北區(qū)宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)用地面積為466.28 hm2，宜墾的農(nóng)村居民點(diǎn)空間集聚高密度區(qū)位于春江鎮(zhèn)、西夏墅鎮(zhèn)和羅溪鎮(zhèn)交界處。擬退耕耕地僅占現(xiàn)狀耕地面積的1.53%，主要布局在道路兩側(cè)和建設(shè)用地集中區(qū)域。

(3) 將現(xiàn)狀土地利用變更數(shù)據(jù)重分類，選擇出源地。根據(jù)不同土地利用類型轉(zhuǎn)為耕地的難易程度，設(shè)置不同的相對(duì)阻力系數(shù)。通過(guò)分類確定耕地紅線區(qū)域范圍，耕地紅線區(qū)域面積為區(qū)域總面積的66.15%，高于現(xiàn)狀耕地在研究區(qū)內(nèi)的比例。劃定耕地紅線區(qū)域后對(duì)紅線內(nèi)部的各現(xiàn)狀地類采用不同管理措施。耕地紅線區(qū)域劃定結(jié)果可為土地利用總體規(guī)劃時(shí)建設(shè)用地與耕地的合理布局提供參考依據(jù)。

(4) 確定耕地紅線區(qū)域需要綜合考慮規(guī)劃、耕地利用現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等因素。本文運(yùn)用最小累計(jì)阻力模型考慮了水平方向其他地類轉(zhuǎn)化為耕地的適宜性，在阻力系數(shù)設(shè)置方面，人為主觀因素較大，進(jìn)一步研究要結(jié)合專家打分綜合取得分。對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)耕地的布局影響和規(guī)劃對(duì)空間安排考慮不足，這有待后期研究中進(jìn)一步深入探討。

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Study on the Demarcating Method of Farmland Redline in Metropolitan Fringe Area with Rapid Urbanization

WEI Yuqiang1,2, CHENG Qianwen1,2, SHAN Jinxia1,2, HUANG Qiuhao1,2

(1.SchoolofGeographicandOceanographicSciences,NanjingUniversity,Nanjing210023,China; 2.JiangsuProvincialKeyLaboratoryofGeographicInformationScienceandTechnology,NanjingUniversity,Nanjing210023,China)

Demarcating farmland redline is an important means for farmland protection, which can slow down farmland occupation in metropolis fringe areas where massive construction activities frequently take place during urbanization proceess. Xinbei District in Changzhou City which is located in metropolitan fringe area with rapid urbanization was selected as study area in this research. Based on the analysis of the present farmland status and its characteristics, the returning farmland and reclaim-suitable rural residential land were then selected according to suitability of adjacent land patch. A specific resistance coefficient was then assigned to each land use type, and accumulated minimum resistance for other land use type convertedto farmland was calculated using MCR model. Accumulated minimum resistance was classified using standard deviation classification method in order to find a farmland property threshold, which demonstrates the location and shape of farmland redline. The result shows that the demarcated farmland redline region in Xinbei District has an area of 299.84 km2, which occupies 66.25% of the whole study area and contains 92.50% of current farmland, shall help to protect most of the farmland. This research shows that MCR model could be used to demarcate farmland redline effectively. Adopting different protection standards within different regions, which split by redline, can provide an important reference for farmland protection.

farmland redline; spatial evaluation; minimum cumulative resistance model; Xinbei District of Changzhou City

2015-03-05

2015-03-20

國(guó)土資源部公益性行業(yè)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)“基于市域尺度的國(guó)土空間利用質(zhì)量評(píng)價(jià)提升技術(shù)研究與示范”(201411014-3)

魏玉強(qiáng)(1989—),男,山東日照人,碩士研究生,研究方向?yàn)橥恋乩靡?guī)劃與GIS研究。E-mail:weiyq2013@163.com

黃秋昊(1977—),男,江蘇無(wú)錫人,副教授,主要從事土地利用規(guī)劃研究。E-mail:qiuhao.huang@gmail.com

F301.21

A

1005-3409(2016)01-0080-06