縣域永久基本農(nóng)田劃定方法研究

任艷敏 孫九林 劉 玉 潘瑜春

(1.河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院， 開封 475001； 2.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心， 北京 100097；3.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所， 北京 100101)

縣域永久基本農(nóng)田劃定方法研究

任艷敏1,2孫九林3劉 玉2潘瑜春2

(1.河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院， 開封 475001； 2.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心， 北京 100097；3.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所， 北京 100101)

基于永久基本農(nóng)田概念、內(nèi)涵和劃定要求，提出了縣域永久基本農(nóng)田的定量評(píng)價(jià)模型與劃定方法，并以河北省定州市為例進(jìn)行示范驗(yàn)證。定量評(píng)價(jià)模型包括自然稟賦條件、基礎(chǔ)設(shè)施條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和區(qū)位條件4方面12個(gè)指標(biāo)，并在改進(jìn)連片度和田間道路密度計(jì)算方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，將定州市耕地劃分為優(yōu)先保護(hù)型(≥76.00)、重點(diǎn)保護(hù)型(68.91～76.00)、適宜調(diào)控型(60.00～68.91)和后備整治型(0～60.00)4種類型，其中：優(yōu)先保護(hù)型(28 389.22 hm2)集中分布在城區(qū)及鎮(zhèn)政府周邊，是定州市重要的糧食生產(chǎn)基地；重點(diǎn)保護(hù)型(39 084.13 hm2)主要分布在龐村鎮(zhèn)、大鹿莊鄉(xiāng)、楊家莊鄉(xiāng)等，是永久基本農(nóng)田的重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域；適宜調(diào)控型(16 831.95 hm2)分布較為分散，主要分布在磚路鎮(zhèn)、趙村鎮(zhèn)、西城區(qū)等，未來通過差別化土地整治再適當(dāng)調(diào)為永久基本農(nóng)田；后備整治型(5 126.82 hm2)零散分布在西城區(qū)、北城區(qū)、息冢鎮(zhèn)等，目前不適宜劃作永久基本農(nóng)田。研究結(jié)果可為定州市永久基本農(nóng)田劃定與相關(guān)規(guī)劃提供依據(jù)。

永久基本農(nóng)田； 縣域； 劃定； 評(píng)價(jià)； 定州市

引言

科學(xué)合理劃定永久基本農(nóng)田，對(duì)確保國(guó)家糧食安全、促進(jìn)種植業(yè)健康發(fā)展等具有重要作用[1]。縣級(jí)是實(shí)施、管理土地整治活動(dòng)的基礎(chǔ)層級(jí)，科學(xué)劃定縣域永久基本農(nóng)田是緩解縣域經(jīng)濟(jì)建設(shè)與耕地保護(hù)之間矛盾的有效手段，有助于保障一定區(qū)域內(nèi)人口對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求和國(guó)家對(duì)商品糧供應(yīng)的要求[2]。

近年來，我國(guó)各地區(qū)國(guó)土部門都在著手劃定永久基本農(nóng)田。然而，由于永久基本農(nóng)田劃定尚處于起步階段，未形成統(tǒng)一的定量劃定方法，在實(shí)際劃定時(shí)受主觀化和人為化影響較大。一些學(xué)者圍繞基本農(nóng)田和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田劃定的指標(biāo)選擇、綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建等開展了深入研究，從耕地自然稟賦[3-6]、利用水平[5,7]、經(jīng)濟(jì)效益[8-9]、布局穩(wěn)定[10]、災(zāi)害防護(hù)[11]等方面構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用綜合評(píng)價(jià)法[12]、四象限法[13]、最小費(fèi)用距離法[14]、模糊優(yōu)選模型[15]、局部空間自相關(guān)法[16-17]、理想解逼近法[18-19]、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法[20]等方法進(jìn)行空間布局，這些研究成果可為永久基本農(nóng)田劃定提供方法借鑒。但是，結(jié)合永久基本農(nóng)田的概念和內(nèi)涵，尤其是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)永久基本農(nóng)田劃定提出的新要求，尋求更為科學(xué)合理的劃定方法顯得十分必要。此外，在現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)值獲取方面，存在一些指標(biāo)表征不準(zhǔn)確或者獲取方法不符合實(shí)際情況的問題，例如：反映圖斑空間相連程度的“連片度”，目前多采用生成一定距離的緩沖區(qū)[13,19]，認(rèn)為落在同一緩沖區(qū)內(nèi)的耕地圖斑是相連的，該方法計(jì)算簡(jiǎn)單但閾值設(shè)置受人為影響較大，加之不同區(qū)域的閾值設(shè)置差異較大，采用統(tǒng)一的閾值進(jìn)行計(jì)算不符合實(shí)際情況；“田間道路密度”多采用單位圖斑面積內(nèi)的田間道路長(zhǎng)度表征[19]，未考慮田間道路等級(jí)對(duì)道路密度指數(shù)的影響，需要進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際情況研究其指標(biāo)獲取方法。

本文以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范縣——河北省定州市為例，在改進(jìn)連片度和田間道路密度指標(biāo)獲取方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)永久基本農(nóng)田的概念、內(nèi)涵與劃定要求，從自然稟賦條件、基礎(chǔ)設(shè)施條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和區(qū)位條件4方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)耕地入選永久基本農(nóng)田進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，并結(jié)合劃定規(guī)模確定定州市永久基本農(nóng)田空間布局。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

定州市地勢(shì)平坦，平均海拔高度為43.6 m；屬暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，光熱資源豐富，四季分明；全市水文地質(zhì)條件良好，且土壤肥沃，以沙壤土和輕壤土為主。2012年全市土地總面積128 370.74 hm2，其中耕地面積89 432.12 hm2，占土地總面積的69.67%；全市總?cè)丝?23萬，其中農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘?6.9%；2012年全市地區(qū)生產(chǎn)總值239.59億元。另外，全市自然災(zāi)害較少發(fā)生，灌排等基礎(chǔ)設(shè)施較完善，是全國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)以及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范縣。因此，選擇定州市作為案例區(qū)，具有一定的典型性和代表性。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究主要數(shù)據(jù)來源為：①2012年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取耕地、田間道路、主要公路、鎮(zhèn)政府、居民點(diǎn)等矢量數(shù)據(jù)。②土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)(2010—2020)，獲取土地利用空間管制范圍、基本農(nóng)田矢量數(shù)據(jù)。③2013年定州市耕地質(zhì)量等別年度更新數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率等指標(biāo)數(shù)據(jù)。④2013年定州市統(tǒng)計(jì)年鑒，獲取分村農(nóng)業(yè)人口、糧食單產(chǎn)等數(shù)據(jù)。

在評(píng)價(jià)分析前，對(duì)收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理：檢查數(shù)據(jù)來源，與相關(guān)部門核實(shí)數(shù)據(jù)的可靠性，確保計(jì)量單位統(tǒng)一、規(guī)范，進(jìn)行資料梳理；所有圖件資料通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、地圖投影及坐標(biāo)校正，統(tǒng)一為ArcGIS格式，坐標(biāo)系采用1980西安平面坐標(biāo)系和1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，圖件數(shù)據(jù)涵蓋整個(gè)研究區(qū)域。

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)單元確定

評(píng)價(jià)單元是指能反映一致或相對(duì)一致的各類現(xiàn)狀條件并具有內(nèi)部屬性一致特點(diǎn)的對(duì)象[21]。永久基本農(nóng)田劃定、規(guī)劃與建設(shè)均需要確定評(píng)價(jià)對(duì)象，即評(píng)價(jià)單元。為使評(píng)價(jià)結(jié)果能從微觀尺度體現(xiàn)各耕地圖斑之間的質(zhì)量差異，有效指導(dǎo)永久基本農(nóng)田劃定工作，以土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，提取耕地圖斑作為基礎(chǔ)評(píng)價(jià)單元。分村數(shù)據(jù)采用ArcGIS空間相交工具賦值給相應(yīng)的耕地圖斑。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

永久基本農(nóng)田是在基本農(nóng)田劃定的基礎(chǔ)上，依據(jù)地質(zhì)條件較好、土壤肥沃、集中連片、生態(tài)良好、抗災(zāi)害能力強(qiáng)、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施完善等原則進(jìn)行科學(xué)選取與劃定的農(nóng)田[4]。概括起來，永久基本農(nóng)田具有自然稟賦條件良好、基礎(chǔ)設(shè)施完善、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件良好以及區(qū)位條件優(yōu)越的特征，因此，本研究從這4方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。由于定州市較少發(fā)生農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害且發(fā)生自然災(zāi)害的類型及程度基本相似，因此在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)未考慮自然災(zāi)害指標(biāo)。

(1)自然稟賦條件

自然稟賦條件反映耕地生產(chǎn)能力的自然本底狀況，既包括土壤本身的理化特性，又包括圖斑大小、形狀、連片度等外部特征。由于定州市屬于華北平原區(qū)，地勢(shì)平坦，除表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量外，其他土壤屬性指標(biāo)空間變異很??；而連片度反映耕地圖斑的空間相連程度，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化水平、便捷化程度、規(guī)?；瘽摿蜕a(chǎn)效率[22]。因此，本研究選取表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量和連片度來表征耕地的自然稟賦條件，前3個(gè)指標(biāo)可從定州市耕地質(zhì)量等別年度更新成果獲取。連片度計(jì)算如圖1所示，采用以下步驟：基于矢量數(shù)據(jù)剔除低等別和細(xì)碎圖斑后，將剩余耕地圖斑進(jìn)行柵格轉(zhuǎn)換；然后基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的柵格膨脹腐蝕運(yùn)算自動(dòng)求取連片距離閾值，并進(jìn)行連片耕地圖斑判定與連片度分級(jí)。與以往連片度計(jì)算方法相比，該方法充分利用了柵格、矢量數(shù)據(jù)各自的優(yōu)勢(shì)，不但顯著提高了計(jì)算效率，而且避免了連片閾值的人為設(shè)定。圖斑連片度越大，越適宜劃作永久基本農(nóng)田。

圖1 連片度測(cè)算技術(shù)路線圖Fig.1 Technology roadmap of connection degree measurement

(2)基礎(chǔ)設(shè)施條件

農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施主要包括田間道路、灌溉排水設(shè)施、田間防護(hù)林等，綜合參考永久基本農(nóng)田劃定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合定州市實(shí)際情況，選取田間道路密度和灌溉保證率2個(gè)指標(biāo)來反映基礎(chǔ)設(shè)施條件。其中，灌溉保證率從定州市耕地質(zhì)量等別年度更新成果中獲??；田間道路密度反映農(nóng)田耕作的便利程度，一般采用田間道路(道路寬度0～6 m)總長(zhǎng)度與圖斑面積比值表征，未考慮道路等級(jí)對(duì)指標(biāo)值的影響。但是實(shí)際中，寬度小于6 m的田間道路又細(xì)分為用于大型機(jī)械雙向通行的機(jī)耕路和用于生產(chǎn)人員、人畜力車輛及小微型農(nóng)業(yè)機(jī)械通行的生產(chǎn)路。參考永久基本農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，從XZDW圖層中提取寬度0～6 m的道路作為田間道路，進(jìn)一步將寬度0～3 m的道路定義為生產(chǎn)路，寬度在3～6 m之間的道路定義為機(jī)耕路，通過與耕地圖斑圖層作疊加分析，統(tǒng)計(jì)各評(píng)價(jià)單元的機(jī)耕路和生產(chǎn)路總長(zhǎng)度，并計(jì)算各評(píng)價(jià)單元的田間道路密度。其值越大，說明圖斑耕作越便利，越應(yīng)優(yōu)先劃作永久基本農(nóng)田。田間道路密度計(jì)算公式為

D=(l1+l2w)/S

(1)

式中l(wèi)1——評(píng)價(jià)單元內(nèi)的機(jī)耕路總長(zhǎng)度l2——評(píng)價(jià)單元內(nèi)的生產(chǎn)路總長(zhǎng)度w——生產(chǎn)路權(quán)重，取值范圍為[0,1]，可根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況適當(dāng)調(diào)整：寬度接近3 m的生產(chǎn)路長(zhǎng)度越大，w值越大(根據(jù)定州市實(shí)際情況，取w=0.6)

S——評(píng)價(jià)單元面積

(3)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件

社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件在一定程度上決定著永久基本農(nóng)田劃定的落實(shí)程度以及劃定后的長(zhǎng)期穩(wěn)定狀況，選取基本農(nóng)田比例、農(nóng)業(yè)人口比重和糧食單產(chǎn)3個(gè)指標(biāo)表征。其中，基本農(nóng)田比例指行政區(qū)內(nèi)的基本農(nóng)田面積占耕地總面積的百分比，反映當(dāng)前基本農(nóng)田條件及建設(shè)潛力，比例越大，越應(yīng)優(yōu)先劃作永久基本農(nóng)田；農(nóng)業(yè)人口比重指行政區(qū)內(nèi)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口占總?cè)丝诘陌俜直龋戎卦酱?，?duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的依賴越大，越優(yōu)先劃作永久基本農(nóng)田；糧食單產(chǎn)反映評(píng)價(jià)單元的糧食生產(chǎn)能力，也是耕地質(zhì)量的最直接體現(xiàn)，單產(chǎn)越高，越應(yīng)劃作永久基本農(nóng)田進(jìn)行保護(hù)。這3個(gè)指標(biāo)均是以村為單元進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的，具體計(jì)算時(shí)利用ArcGIS空間相交工具賦值給耕地圖斑，即同一村的各評(píng)價(jià)單元具有相同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件指標(biāo)值。

(4)區(qū)位條件

區(qū)位條件一方面反映了區(qū)域耕地資源利用的便利性，另一方面反映了資源特征對(duì)永久基本農(nóng)田劃定的約束程度。本研究選取對(duì)外交通通達(dá)度(與主要公路距離)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)影響度(與鎮(zhèn)政府所在地距離)和耕作便利度(與居民點(diǎn)距離)3個(gè)指標(biāo)表征區(qū)位條件優(yōu)劣。距離主要公路、鎮(zhèn)政府和居民點(diǎn)越近，則耕作越便利，也越容易被建設(shè)占用，因此越優(yōu)先劃作永久基本農(nóng)田進(jìn)行保護(hù)。采用文獻(xiàn)[23]中的方法進(jìn)行具體指標(biāo)值獲取。對(duì)于受多個(gè)鎮(zhèn)政府或主要公路影響的耕地圖斑，其影響距離取其與圖斑的最短距離。

2.3 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與權(quán)重確定

鑒于各指標(biāo)性質(zhì)不同，本研究將指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化為[0,100]閉合區(qū)間。其中，表層土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量、灌溉保證率等指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化分值參考GB/T 28407—2012《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》確定，其他指標(biāo)采用專家打分法進(jìn)行分級(jí)和量化處理。

采用層次分析法[6,24]確定指標(biāo)權(quán)重：①將永久基本農(nóng)田綜合評(píng)價(jià)作為目標(biāo)層(G層)，自然稟賦條件、基礎(chǔ)設(shè)施條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和區(qū)位條件作為準(zhǔn)則層(C層)，把影響準(zhǔn)則層的各元素作為指標(biāo)層(A層)。②構(gòu)建判斷矩陣A、C1、C2、C3、C4。③求取層次單排序、層次總排序并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：利用yaahp軟件計(jì)算得到4個(gè)準(zhǔn)則層的最大特征值、一致性指標(biāo)(Consistency index，CI)和一致性比率(Consistency ratio，CR)，并進(jìn)行層次總排序，直到檢驗(yàn)結(jié)果具有滿意的一致性。④采用和積法計(jì)算A層對(duì)G層的組合權(quán)重(表1)。

2.4 綜合評(píng)價(jià)模型與時(shí)空布局

采用加權(quán)指數(shù)和法[7,25]計(jì)算永久基本農(nóng)田評(píng)價(jià)的綜合得分。評(píng)價(jià)模型為：

準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)模型

(2)

綜合評(píng)價(jià)模型

(3)

式中Fk——第k個(gè)評(píng)價(jià)單元的綜合評(píng)價(jià)得分Fki——第k個(gè)評(píng)價(jià)單元第i個(gè)準(zhǔn)則層的評(píng)價(jià)得分

Akij——第k個(gè)評(píng)價(jià)單元第i個(gè)準(zhǔn)則層下第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值

Wij——第i個(gè)準(zhǔn)則層下第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

Wi——第i個(gè)準(zhǔn)則層的權(quán)重

n——第i個(gè)準(zhǔn)則層的評(píng)價(jià)指標(biāo)總數(shù)

表1 永久基本農(nóng)田評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及量化標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)結(jié)果

利用式(2)計(jì)算各準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)得分可知，定州市耕地自然稟賦條件得分在[48,88]區(qū)間內(nèi)(圖2a)，60分以上的耕地呈現(xiàn)較好地集中連片分布，且表層土壤質(zhì)地以壤土和粘土為主，有機(jī)質(zhì)含量較高，適宜作物生長(zhǎng)；而60分以下的耕地零散分布在城區(qū)周邊和定州南面的河灘地區(qū)，土壤不夠肥沃。基礎(chǔ)設(shè)施條件得分在[25,95]區(qū)間內(nèi)(圖2b)，70分以上耕地零散分布在各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，且圖斑總面積較小，主要是單位面積內(nèi)的田間道路較長(zhǎng)，且灌溉條件較好，而其他耕地圖斑受田間道路密度和灌溉條件限制，得分較低。社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件得分在[29,100]區(qū)間內(nèi)(圖2c)，但是60分以下的耕地面積小，分布在城區(qū)周邊和定州西南角；而其他區(qū)域由于基本農(nóng)田比例較高、農(nóng)業(yè)人口比重較大和單位面積糧食產(chǎn)量較高，得分普遍較高，這與定州市是華北地區(qū)糧食主產(chǎn)區(qū)的實(shí)際情況相符。區(qū)位條件得分在[23,100]區(qū)間內(nèi)(圖2d)，80分以上耕地主要圍繞著城區(qū)呈現(xiàn)集中連片分布，距離鎮(zhèn)政府和居民點(diǎn)較近，對(duì)外交通通達(dá)性較好且耕作便利，只有西北和東南部的小部分耕地受交通等因素限制區(qū)位條件得分較低。

圖2 定州市永久基本農(nóng)田準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.2 Criteria level score of permanent basic farmland in Dingzhou City

3.2 永久基本農(nóng)田劃定結(jié)果

利用式(3)計(jì)算各耕地圖斑的綜合評(píng)價(jià)得分，并在ArcGIS 10.3的支持下，將耕地圖斑綜合評(píng)價(jià)分值由高到低進(jìn)行排序；結(jié)合河北省下發(fā)的定州市永久基本農(nóng)田劃定規(guī)模(66 335 hm2)，從高分值向低分值的耕地面積逐漸累加，將累加面積大于或等于66 335 hm2的分值(68.91)作為拐點(diǎn)，并利用Manual Breaks工具，按照≥76.00、68.91～76.00、60.00～68.91、0～60.00將定州市耕地入選永久基本農(nóng)田評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為優(yōu)先保護(hù)型、重點(diǎn)保護(hù)型、適宜調(diào)控型、后備整治型4種類型(表2、圖3)。

表2 定州市永久基本農(nóng)田劃定結(jié)果

圖3 定州市永久基本農(nóng)田劃定結(jié)果分布圖Fig.3 Delineation distribution result of permanent basic farmland in Dingzhou City

(1)優(yōu)先保護(hù)型

該類耕地面積為28 389.22 hm2，占定州市耕地總面積的31.75%，但耕地圖斑數(shù)僅占圖斑總數(shù)的19.46%，平均斑塊面積較大(為58.66 hm2)，遠(yuǎn)高于全市平均圖斑面積(35.96 hm2)。從空間分布看，該類耕地主要分布在緊鄰定州城區(qū)周邊的鎮(zhèn)政府周邊。其中，留早鎮(zhèn)分布最多，其次是號(hào)頭莊鄉(xiāng)和叮嚀店鎮(zhèn)。該區(qū)域耕地不僅圖斑面積大、集中連片程度較好，而且緊鄰城區(qū)或鎮(zhèn)政府，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，加之耕作便利、基礎(chǔ)設(shè)施完善、基本農(nóng)田比例大等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)優(yōu)先劃作永久基本農(nóng)田進(jìn)行保護(hù)，發(fā)展高產(chǎn)、高效作物。該區(qū)域是定州市重要的糧食生產(chǎn)基地。

(2)重點(diǎn)保護(hù)型

該類耕地面積為39 084.13 hm2，是面積最大的類型，占定州市耕地總面積的43.70%；平均斑塊面積為43.33 hm2，僅次于優(yōu)先保護(hù)型耕地。主要分布在龐村鎮(zhèn)、大鹿莊鄉(xiāng)、楊家莊鄉(xiāng)等。該類耕地一般靠近主要公路，交通便利，基礎(chǔ)設(shè)施較為完善；耕地自然質(zhì)量較好，且多呈集中連片分布，是永久基本農(nóng)田的重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域。另外，該類耕地緊鄰城區(qū)、鎮(zhèn)政府和主要公路，容易被建設(shè)占用，亟需將其劃入永久基本農(nóng)田進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)，該類耕地緊鄰優(yōu)先保護(hù)型耕地圖斑，有利于進(jìn)行區(qū)域性永久基本農(nóng)田建設(shè)與保護(hù)。

(3)適宜調(diào)控型

該類耕地面積為16 831.95 hm2，圖斑數(shù)較多(811個(gè))，平均斑塊面積僅為20.75 hm2，遠(yuǎn)小于優(yōu)先保護(hù)型和重點(diǎn)保護(hù)型耕地，而且遠(yuǎn)小于定州市平均圖斑面積(35.96 hm2)。從空間分布看，該類耕地分布較為分散，多臨近后備整治型耕地，交通多為不便，自然稟賦較差，基礎(chǔ)設(shè)施配套較不完善，主要分布在磚路鎮(zhèn)、趙村鎮(zhèn)、西城區(qū)、北城區(qū)、西鄉(xiāng)鎮(zhèn)、息冢鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。然而，該區(qū)域基本農(nóng)田比重和農(nóng)業(yè)人口比重較大，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，適宜通過差別化土地整治，改善其自然質(zhì)量、配套基礎(chǔ)設(shè)施、歸并零散斑塊、提升農(nóng)田經(jīng)營(yíng)管理水平，調(diào)控提升耕地的優(yōu)選級(jí)別，進(jìn)而將其劃為永久基本農(nóng)田。

(4)后備整治型

該類耕地面積為5 126.82 hm2，僅占定州市耕地總面積的5.73%，平均圖斑面積最小，主要分布在西城區(qū)、北城區(qū)、息冢鎮(zhèn)、西城鄉(xiāng)、子位鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。圖斑多零散破碎，導(dǎo)致較難布設(shè)排灌、田間道路等基礎(chǔ)設(shè)施，也不適宜機(jī)械化作業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展；加上自然稟賦條件較差，交通不便、遠(yuǎn)離城區(qū)和鎮(zhèn)政府等，故目前不適宜劃作永久基本農(nóng)田保護(hù)范疇。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程及人口對(duì)糧食的需求，可作為永久基本農(nóng)田后備整治型耕地。

4 結(jié)論

(1)在評(píng)價(jià)指標(biāo)值獲取方面，改進(jìn)了連片度和田間道路密度的計(jì)算方法，其中：基于矢量數(shù)據(jù)剔除低等別和細(xì)碎圖斑后進(jìn)行柵格化、利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法自動(dòng)獲取連片閾值的連片度計(jì)算方法，充分利用了柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)各自的優(yōu)勢(shì)，在顯著提高計(jì)算效率的同時(shí)避免了連片閾值的人為化設(shè)置；考慮道路等級(jí)的田間道路密度計(jì)算方法，結(jié)果更符合實(shí)際情況。

(2)本研究綜合考慮綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與永久基本農(nóng)田劃定任務(wù)，將定州市耕地圖斑劃分為4種類型，其中優(yōu)先保護(hù)型和重點(diǎn)保護(hù)型的耕地總面積達(dá)到了定州市永久基本農(nóng)田劃定規(guī)模(66 335 hm2)，耕地自然質(zhì)量良好，配套設(shè)施完善，社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和區(qū)位條件均較好，是定州市重要的糧食生產(chǎn)基地；適宜調(diào)控型耕地(16 831.95 hm2)可作為永久基本農(nóng)田的調(diào)控備選區(qū)域，未來通過差別化土地整治再適當(dāng)調(diào)為永久基本農(nóng)田；后備整治型耕地(5 126.82 hm2)不適宜入選永久基本農(nóng)田保護(hù)范疇。

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Delineation Method of Permanent Basic Farmland on County Scale

REN Yanmin1,2SUN Jiulin3LIU Yu2PAN Yuchun2

(1.CollegeofEnvironmentandPlanning,HenanUniversity,Kaifeng475001,China2.BeijingResearchCenterforInformationTechnologyinAgriculture,Beijing100097,China3.InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China)

It is meaningful to research the delineation method of permanent basic farmland on the county scale. The comprehensive model was presented to evaluate the farmland and delineate the border of permanent basic farmland. The hierarchy of the model was firstly introduced accounting for these factors such as natural resources, infrastructure development, social-economic condition and location condition. Then, as a case study, the model was used in Dingzhou City of Hebei Province and the comprehensive scores for the patches were produced. The farmland patches in Dingzhou City might be divided into four regions: priority protection region (PPR), key protection region (KPR), suitable control region (SCR) and further regulation region (FRR). The area of PPR was 28 389.22 hm2with scores higher than 76.00. Besides, PPR was distributed mainly in surrounding area of the city and major towns and it was the important grain production base. The area of KPR was 39 084.13 hm2with scores between 68.91 and 76.00. Besides, KPR was mainly distributed in Pangcun Town, Daluzhuang Town and Yangjiazhuang Town and it was the important construction area of permanent basic farmland. The area of SCR was 16 831.95 hm2with scores between 60.00 and 68.91. Besides, SCR was distributed separately and the diversified land consolidation projects were needed to be implemented. The area of FRR was 5 126.82 hm2with scores lower than 60.00. FRR was mainly distributed in west district, north district and Xizong Town and it was not suitable for delineating permanent basic farmland. These results would provide the scientific basis for delineation of permanent basic farmland and the relative basic farmland plans in Dingzhou City.

permanent basic farmland; county; delineation; evaluation; Dingzhou City

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.04.017

2016-08-25

2016-09-22

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41401193)

任艷敏(1985—)，女，博士生，北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心工程師，主要從事GIS技術(shù)應(yīng)用等研究，E-mail: renym@nercita.org.cn

劉玉(1982—)，男，副研究員，主要從事土地利用、區(qū)域農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展研究，E-mail: liuyu@nercita.org.cn

F301.21

A

1000-1298(2017)04-0135-07