遙感與GIS技術在基本農(nóng)田保護中的應用

許寧

摘? ? 要：基本農(nóng)田保護事關國計民生，本文以天津市濱海新區(qū)楊家泊鎮(zhèn)為例，簡述了遙感與GIS技術結合在基本農(nóng)田保護中的應用，在現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)、地面實測數(shù)據(jù)及基礎資料的基礎上，結合楊家泊鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃和二調(diào)現(xiàn)狀地類數(shù)據(jù)，通過建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫詳細分析了鎮(zhèn)域內(nèi)基本農(nóng)田現(xiàn)狀，結果表明：楊家泊鎮(zhèn)域內(nèi)基本農(nóng)田所占比重較大，總面積為1 168 hm2;被劃定為基本農(nóng)田的圖斑現(xiàn)狀地類為水澆地、水田和果園，以水澆地為主;13個行政村基本農(nóng)田面積大小不一，楊家泊村基本農(nóng)田面積最大，其次為高莊村，辛莊村基本農(nóng)田面積最小;各村基本農(nóng)田所占比重中，楊家泊村基本農(nóng)田比重最大，且集中連片分布在村域濱唐路北側，李自沽村基本農(nóng)田比重最小，零星分布在村北養(yǎng)牛場附近。多措并舉實現(xiàn)了對基本農(nóng)田實時、科學、高效的管理，為基層政府部門決策提供數(shù)據(jù)支撐和科學依據(jù)。

關鍵詞：遙感;GIS;基本農(nóng)田

中圖分類號：TP29? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.005

Abstract： Basic farmland protection concerns the national economy and people's livelihood. Taking Yangjiabo Town in Binhai New Area as an example， this paper briefly described the application of remote sensing and GIS technology in basic farmland protection. On the basis of existing remote sensing data， ground measured data and basic data， combined with the overall land use planning of yangjiapo town and the land type data of the second adjustment， through the establishment of basic farmland database， the present situation of basic farmland in Yangjiabo town was analyzed in detail. The results showed that the basic farmland in Yangjiabo town occupied a large proportion， with a total area of 1 168 hm2. The present land types of map spots designated as basic farmland were irrigated land， irrigated land and orchard， mainly irrigated land. The 13 administrative villages varied in size in terms of basic farmland， and the basic farmland area of Yangjiabo village was the largest， followed by Gaozhuang village， and Xinzhuang village was the smallest. The proportion of basic farmland in each village was the largest in Yangjiabo village， and the concentrated contiguous distribution in the yangjiabo village bintang road north side. The proportion of basic farmland in lizigu village was the smallest， scattered in the village near the north cattle farm. Many measures were taken simultaneously to realize real-time， scientific and efficient management of basic farmland， and to provide data support and scientific basis for decision-making of grass-roots government departments.

Key words： remote sensing; GIS; basic farmland

基本農(nóng)田，是指中國按照一定時期人口和社會經(jīng)濟發(fā)展對農(nóng)產(chǎn)品的需求，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地[1-2]?；巨r(nóng)田一經(jīng)劃定，不得擅自修改和調(diào)整規(guī)模與布局。嚴格禁止占用基本農(nóng)田進行綠色通道、綠化隔離帶和防護林建設，禁止改變基本農(nóng)田土壤性狀發(fā)展林果業(yè)和挖塘養(yǎng)魚，禁止對基本農(nóng)田耕作層造成永久性破壞。

長期以來，街鎮(zhèn)等基層政府部門對于基本農(nóng)田保護缺乏系統(tǒng)的信息化管理，耗費大量時間和精力，也無法快速準確地判定每一塊基本農(nóng)田圖斑的位置、權屬、面積等信息，從而影響基層管理部門對于基本農(nóng)田的監(jiān)測保護以及對于鎮(zhèn)域土地資源的規(guī)劃決策。

遙感技術（RS）、地理信息技術（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）簡稱“3S”技術[3-6]。利用遙感技術可以實時獲取較大范圍的高分辨率遙感影像，通過對影像的判讀處理及時掌握地類變化信息，保證數(shù)據(jù)的時效性和準確性[7-10];GIS技術具有強大的空間分析能力和數(shù)據(jù)管理能力[11-14]。近年來，隨著通信技術、衛(wèi)星定位與導航技術、傳感技術、計算機技術等多學科的融合發(fā)展，遙感與GIS技術結合被越來越多地應用于土地調(diào)查和國土資源管理中。在基本農(nóng)田保護監(jiān)測中，相較于傳統(tǒng)方法，遙感與GIS技術結合不僅節(jié)省大量人力物力，克服人為在管理過程中的局限性和主觀錯誤，而且可以使基層政府部門實時掌握轄區(qū)內(nèi)基本農(nóng)田準確底數(shù)，及時制止破壞基本農(nóng)田的違法行為，極大地提高基本農(nóng)田監(jiān)測效率[15-17]。

本研究以天津市濱海新區(qū)楊家泊鎮(zhèn)為研究對象，充分利用遙感與GIS技術結合在基本農(nóng)田保護中的優(yōu)勢，建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)每一塊基本農(nóng)田圖斑的位置、權屬、面積等信息的可視化，解決長期以來基層政府部門對于基本農(nóng)田底數(shù)不清、信息遲滯的問題，為基層管理部門保護基本農(nóng)田提供詳實數(shù)據(jù)，從而達到提高基本農(nóng)田保護效率的目的。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

楊家泊鎮(zhèn)位于天津市東北部，濱海新區(qū)北部，北緯39°15′～39°20′，東經(jīng)117°50′～118°2′。東鄰河北省唐山市豐南區(qū)，西北接天津市寧河區(qū)，南側與濱海新區(qū)漢沽街相鄰。對外交通便利，距離天津市中心城區(qū)約70 km，距離漢沽城區(qū)8 km，距離唐山市45 km，距離天津港30 km，距曹妃甸港約35 km。楊家泊鎮(zhèn)為濱海新區(qū)農(nóng)業(yè)鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)土地面積為6 145.11 hm2，轄13個行政村，截止2018年初，全鎮(zhèn)總人口為17 755人，其中農(nóng)業(yè)人口占比將近90%。

楊家泊鎮(zhèn)氣候類型為溫帶季風氣候，地勢平坦，坑塘水面較多，土地利用以農(nóng)用地為主，基本農(nóng)田比重大，分布較為零散，主要分布在鎮(zhèn)域中部沿濱唐公路兩側。

1.2 遙感與GIS技術監(jiān)測基本農(nóng)田保護區(qū)

1.2.1 總體思路 根據(jù)《天津濱海新區(qū)土地利用總體規(guī)劃（2015—2020年）》，楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田保護面積為1 168 hm2。依據(jù)土地利用總體規(guī)劃，結合基本農(nóng)田保護區(qū)（塊）劃定資料，通過對遙感影像的判讀并輔以資料調(diào)查及野外RTK技術，將基本農(nóng)田保護地塊（區(qū)塊）落實至土地利用現(xiàn)狀圖上，利用GIS技術建立基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計匯總出楊家泊鎮(zhèn)域內(nèi)基本農(nóng)田圖斑的分布、面積、權屬等信息，并將基本農(nóng)田保護責任落實到各村具體負責人，系統(tǒng)管理與日常巡查相結合從而達到保護基本農(nóng)田的目的。

1.2.2 技術路線 本研究采用的數(shù)據(jù)源包括漢沽地區(qū)的第二次全國土地調(diào)查現(xiàn)狀地類數(shù)據(jù)、楊家泊鎮(zhèn)利用總體規(guī)劃（2015—2020年）、濱海新區(qū)基本農(nóng)田現(xiàn)狀調(diào)查分析成果、上級國土部門下發(fā)的利用航空遙感技術獲取的已完成幾何校正和輻射校正的2015年度高分辨率衛(wèi)片影像、野外RTK測量數(shù)據(jù)、楊家泊鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖及鎮(zhèn)域基本情況資料等。

利用ARCGIS10.2軟件裁剪工具，結合楊家泊鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖裁剪出楊家泊鎮(zhèn)第二次全國土地調(diào)查現(xiàn)狀地類，基于GIS技術空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)關聯(lián)統(tǒng)一的優(yōu)勢，在濱海新區(qū)基本農(nóng)田現(xiàn)狀調(diào)查分析成果的基礎上將楊家泊鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)、二調(diào)現(xiàn)狀地類數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃圖等數(shù)據(jù)進行疊加分析，確保按照“先優(yōu)后一般，劣地退耕”的原則落實基本農(nóng)田地塊[18-20]。利用上級國土部門下發(fā)的衛(wèi)片為基礎底圖，在野外RTK測量技術的輔助下，實地對特定基本農(nóng)田圖斑類型、面積、權屬等情況進行外業(yè)調(diào)查，確?；巨r(nóng)田圖斑現(xiàn)狀信息詳細、準確、可靠。

利用ARCGIS10.2軟件提取工具分別提取出楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田保護圖斑、基本農(nóng)田保護片塊、基本農(nóng)田保護區(qū)等矢量數(shù)據(jù)，建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫。與各村簽訂耕地保護責任書和基本農(nóng)田保護責任書，將基本農(nóng)田保護責任落實到具體負責人，設立基本農(nóng)田保護標志牌，加強對基本農(nóng)田保護動態(tài)巡查，從而實現(xiàn)對基本農(nóng)田實時、科學、高效的管理，為基層政府部門決策提供數(shù)據(jù)支撐和科學依據(jù)。

2 結果與分析

利用ARCGIS10.2軟件建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫，通過該數(shù)據(jù)庫可快速實現(xiàn)基本農(nóng)田空間信息與屬性信息的雙向查詢（圖1）。

提取楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田圖斑共1 258個，統(tǒng)計分析各圖斑現(xiàn)狀地類、坐落位置及面積。

楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田圖斑對應的地類有3種，分別為水澆地、水田和果園。其中，水澆地對應的圖斑數(shù)量為1 204個，水田對應的圖斑數(shù)量為23個，果園對應的圖斑數(shù)量為31個。

楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田圖斑位置分布上，東尹村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為15個，現(xiàn)狀地類以果園為主;東莊坨村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為5個，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;付莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為281個，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;高莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為417個，現(xiàn)狀地類主要為水澆地;看才村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為113個，現(xiàn)狀地類以水澆地為主;李自沽村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為2個，現(xiàn)狀地類為水澆地;羅卜坨村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為37個，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;桃園村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為18個，現(xiàn)狀地類為水澆地和水田;魏莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為29個，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;西莊坨村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為34個，現(xiàn)狀地類為水澆地、水田、果園;辛莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為25個，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;羊角村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為47個，現(xiàn)狀地類為水澆地和果園;楊家泊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為235個，現(xiàn)狀地類以水澆地為主。

楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田總面積為1 168 hm2，占鎮(zhèn)域土地總面積的19.01%。1 258個基本農(nóng)田圖斑面積大小不一，最大的圖斑面積為33.028 1 hm2，最小的圖斑面積為0.007 3 hm2。13個行政村中，楊家泊村基本農(nóng)田面積最大，為303.44 hm2;辛莊村基本農(nóng)田面積最小，為8.84 hm2;基本農(nóng)田面積占轄區(qū)總面積的比例中，楊家泊村最多，為28.57%，集中連片分布在村域濱唐路北側;李自沽村最少，只有2.96%，零星分布在村北養(yǎng)牛場附近（表1）。

在應用遙感與GIS技術相結合建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫的基礎上，與各村分別簽訂耕地保護責任書和基本農(nóng)田保護責任書，將基本農(nóng)田保護責任落實到具體負責人;在13個行政村分別設立基本農(nóng)田保護標志牌，任何單位和個人不得擅自破壞和改變;結合楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫加強對基本農(nóng)田保護動態(tài)巡查，及時發(fā)現(xiàn)和制止破壞基本農(nóng)田的行為;加大土地監(jiān)督執(zhí)法力度，嚴肅處理違法違規(guī)行為;建立暢通的信訪、舉報電話等群眾監(jiān)管渠道，充分發(fā)揮全社會共同監(jiān)督作用。

3 結論與討論

本研究簡述了遙感與GIS技術結合在基本農(nóng)田保護中的應用，通過建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫，詳細分析了楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田現(xiàn)狀，為基層管理部門保護基本農(nóng)田提供了詳實數(shù)據(jù)，多措并舉提高了基本農(nóng)田保護監(jiān)測的效率。但在工作中筆者也發(fā)現(xiàn)存在以下問題：基本農(nóng)田劃定分散，常會出現(xiàn)基本農(nóng)田圖斑穿插于其它地類之間，破壞地塊的完整性;高分辨率遙感影像時效性有限，無法真正做到對于基本農(nóng)田的實時保護，因此，建議加大對基本農(nóng)田保護的巡查力度;受土地鹽漬化影響，楊家泊鎮(zhèn)耕地質量普遍不高，出現(xiàn)連片基本農(nóng)田撂荒的情況，需進行基本農(nóng)田整理，提高基本農(nóng)田質量和綜合生產(chǎn)能力。

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