“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定中永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方法與實證

方 利，姚 敏，于忠偉，顏世偉，王 永，陳 民，景宜然

“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定中永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方法與實證

方 利1，姚 敏2※，于忠偉3，顏世偉1，王 永1，陳 民1，景宜然1

（1. 中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012；2. 自然資源部信息中心，北京 100036；3. 梅河口市自然資源局，梅河口 135099）

科學(xué)統(tǒng)籌劃定“三區(qū)三線”，是落實主體功能區(qū)戰(zhàn)略、構(gòu)建國土空間開發(fā)保護(hù)新格局的重要舉措。針對“三區(qū)三線”底版不統(tǒng)一、邊界不一致、存在交叉沖突等問題，提出了基于“三區(qū)三線”統(tǒng)籌和第三次全國國土調(diào)查成果的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化技術(shù)路線及布局優(yōu)化原則，構(gòu)建了永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系，并在吉林省梅河口市進(jìn)行了驗證。結(jié)果表明：1）梅河口市永久基本農(nóng)田優(yōu)化后面積為91 680.82 hm2，增加1 290.69 hm2；質(zhì)量等別為10級的耕地面積增加3 523.99 hm2、12級耕地面積減少2 324.85 hm2；耕地連片度提高，平均圖斑面積由1.91 hm2增至2.61 hm2。優(yōu)化后永久基本農(nóng)田面積增加、質(zhì)量提升、布局相對穩(wěn)定。2）生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)的20.74 hm2永久基本農(nóng)田以“開天窗”形式保留，城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的永久基本農(nóng)田劃出1 388.47 hm2（主要為零星破碎、生態(tài)質(zhì)量較差、不穩(wěn)定的永久基本農(nóng)田圖斑），對仍在城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的優(yōu)質(zhì)永久基本農(nóng)田，以“開天窗”的形式保留，使三條控制線無交叉無重疊。3） 構(gòu)建的永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系，將水環(huán)境風(fēng)險指標(biāo)作為生態(tài)功能評價二級指標(biāo)，考慮了農(nóng)業(yè)面源對水環(huán)境的污染風(fēng)險，兼顧農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)調(diào)節(jié)和保護(hù)功能。該方法充分體現(xiàn)了保障糧食安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、兼顧城市發(fā)展思路，農(nóng)業(yè)、生態(tài)、城鎮(zhèn)空間布局得到統(tǒng)籌優(yōu)化，可為新形勢下科學(xué)開展“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定及國土空間規(guī)劃編制提供方法借鑒。

土地利用；布局優(yōu)化；評價；永久基本農(nóng)田；三區(qū)三線統(tǒng)籌；生態(tài)保護(hù)紅線；城鎮(zhèn)開發(fā)邊界

0 引 言

合理布局農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間、城鎮(zhèn)空間（以下簡稱“三區(qū)”），統(tǒng)籌劃定永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界三條控制線（以下簡稱“三線”）是國土空間規(guī)劃的核心和統(tǒng)領(lǐng)。將“三區(qū)三線”作為中國調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推進(jìn)城鎮(zhèn)化不可逾越的紅線，是保障國家糧食安全、生態(tài)安全、國土安全的重要舉措[1-2]。2015、2017年相關(guān)部委分別在全國范圍內(nèi)開展永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線全面劃定工作[3-4]，城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定也隨著國土空間規(guī)劃的不斷深入逐步開展，三線劃定初具成果。由于三線劃定是在國務(wù)院機構(gòu)改革前由不同部委牽頭，部門間統(tǒng)籌不夠，三線成果存在底版不統(tǒng)一、邊界不一致、重疊交叉等問題。機構(gòu)改革后，由自然資源部在國土空間規(guī)劃中統(tǒng)籌劃定三條控制線，解決矛盾沖突，構(gòu)建科學(xué)適度有序的國土空間布局體系[1,5]。2019年底中國完成第三次全國國土調(diào)查（以下簡稱“三調(diào)”），形成了國土空間規(guī)劃統(tǒng)一的底版、底數(shù)，2022年自然資源部下發(fā)《自然資源部關(guān)于在全國開展“三區(qū)三線”劃定工作的函》（自然資函〔2022〕47號），要求在國土變更調(diào)查成果底版上開展“三區(qū)三線”劃定，統(tǒng)籌優(yōu)化農(nóng)業(yè)、生態(tài)、城鎮(zhèn)空間布局，協(xié)調(diào)空間矛盾沖突，形成主體功能明顯、高質(zhì)量發(fā)展的國土空間開發(fā)保護(hù)新格局[6-7]?？茖W(xué)劃定落實三條控制線，是中國當(dāng)前國土空間規(guī)劃體系編制和后續(xù)監(jiān)督實施的前提和基礎(chǔ)。

永久基本農(nóng)田是耕地中的精華，合理劃定和優(yōu)化永久基本農(nóng)田布局，是關(guān)系中國糧食安全的重要基礎(chǔ)。在永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方面，已有學(xué)者開展了相關(guān)研究，如張年國等[8]在沈陽市國土空間規(guī)劃中建立了三條控制線的管控體系與優(yōu)化調(diào)整規(guī)則，陳文廣等[5,9-10]分別開展了省域、縣域尺度的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化規(guī)則研究及實踐，李凱等[11]基于GIS網(wǎng)格技術(shù)開展宜興市永久基本農(nóng)田劃定。現(xiàn)有研究主要圍繞耕地（永久基本農(nóng)田）質(zhì)量綜合評價指標(biāo)構(gòu)建[12-13]、永久基本農(nóng)田劃定規(guī)則[10,14]等方面展開，在耕地質(zhì)量綜合評價指標(biāo)方面多為考慮糧食安全、耕地質(zhì)量等因素[15-17]，考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)的指標(biāo)鮮少研究，同時，以最新的三調(diào)成果作為“三區(qū)三線”統(tǒng)籌優(yōu)化底版數(shù)據(jù)的研究也較少。由于三調(diào)數(shù)據(jù)精度更高，調(diào)查方式變更、土地利用地類和含義均發(fā)生較大轉(zhuǎn)變，已有的三線成果需以三調(diào)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行套合整改，核實地類、統(tǒng)一邊界，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行“三區(qū)三線”的沖突處理、統(tǒng)籌優(yōu)化。

綜上，本研究基于三調(diào)成果數(shù)據(jù)，提出“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定中的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化技術(shù)路線及布局優(yōu)化原則，將生態(tài)功能指標(biāo)納入指標(biāo)體系，構(gòu)建永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系，形成一套永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方法，并在梅河口市永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化中實踐應(yīng)用，以期為新形勢下科學(xué)開展“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定及國土空間規(guī)劃編制提供方法借鑒。

1 永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方法

根據(jù)全國“三區(qū)三線”劃定工作要求[2]，按照耕地和永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界的順序，統(tǒng)籌優(yōu)化農(nóng)業(yè)、生態(tài)、城鎮(zhèn)空間，劃定落實三條控制線。在永久基本農(nóng)田布局優(yōu)劃中，重點解決以下問題：一是通過三調(diào)底版數(shù)據(jù)核定原永久基本農(nóng)田；二是遵照永久基本農(nóng)田優(yōu)先劃入規(guī)則，同時解決永久基本農(nóng)田與生態(tài)保護(hù)紅線、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界的矛盾；三是確保優(yōu)化后永久基本農(nóng)田數(shù)量達(dá)到約束性指標(biāo)、質(zhì)量有提升、布局穩(wěn)定。

1.1 永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化技術(shù)路線

基于“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定及三調(diào)數(shù)據(jù)的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化技術(shù)路線如圖1所示。主要流程包括：1）收集已有的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括行政區(qū)劃、三調(diào)成果數(shù)據(jù)、耕地質(zhì)量等別調(diào)查與評價、土壤、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、原劃定的三線成果數(shù)據(jù)、雙評價（資源環(huán)境承載力評價和國土空間開發(fā)適宜性評價）、區(qū)域中長期發(fā)展規(guī)劃、已有的國土空間規(guī)劃相關(guān)成果數(shù)據(jù)等；2）統(tǒng)一數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，將原基于第二次全國土地調(diào)查成果（以下簡稱“二調(diào)”）的三線劃定成果數(shù)據(jù)與三調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行套合，分門別類進(jìn)行標(biāo)注。重點研究原永久基本農(nóng)田圖斑和三調(diào)成果的統(tǒng)一性處理，將原永久基本農(nóng)田內(nèi)三調(diào)地類圖斑提取出來，并按照地類符合予以保留、地類不符合需核實整改調(diào)出等情況進(jìn)行分類；3）開展永久基本農(nóng)田與生態(tài)保護(hù)紅線、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界之間的矛盾沖突分析，結(jié)合雙評價結(jié)果，分別記錄各類沖突圖斑；4）對地類符合且在原永久基本農(nóng)田范圍內(nèi)的三調(diào)圖斑、區(qū)域范圍內(nèi)未劃入永久基本農(nóng)田的耕地圖斑，開展現(xiàn)狀評價和潛力分析，基于本研究構(gòu)建的永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系對圖斑進(jìn)行綜合評價，根據(jù)永久基本農(nóng)田圖斑分值以及布局優(yōu)化原則進(jìn)行優(yōu)選、劃入、劃出，得到優(yōu)化布局。5）對優(yōu)化后的永久基本農(nóng)田布局進(jìn)行統(tǒng)計分析和評價，對比優(yōu)化前后的耕地等別、坡度、連片度等指標(biāo)，并提出布局優(yōu)化相關(guān)建議。

1.2 永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化原則

永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化需兼顧“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定原則：一是底線要求、優(yōu)進(jìn)劣出，以耕地最基礎(chǔ)的糧食生產(chǎn)功能確定永久基本農(nóng)田保護(hù)底線，將高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、連片優(yōu)質(zhì)耕地、黑土區(qū)耕地優(yōu)先劃入，調(diào)出不符合要求或質(zhì)量較差耕地，保質(zhì)保量落實永久基本農(nóng)田保護(hù)任務(wù)。二是兼顧生態(tài)保護(hù)功能，耕地一方面能發(fā)揮生態(tài)調(diào)節(jié)功能和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作用，而耕地過量施肥及水土流失帶來的農(nóng)業(yè)面源污染又是水環(huán)境污染的重要來源。因此在研究區(qū)的重點治污河段、河湖水質(zhì)重要保護(hù)段一定緩沖區(qū)范圍內(nèi)的耕地，應(yīng)規(guī)避劃入永久基本農(nóng)田，可逐步退出生產(chǎn)功能或調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，從源頭減負(fù)控污、促進(jìn)河湖治理和生態(tài)修復(fù)。三是保障連片性和規(guī)?；阌趯τ谰没巨r(nóng)田進(jìn)行集中管理和農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施配套，有利于發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植及管理方式，提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。四是兼顧城鎮(zhèn)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需求，一方面充分發(fā)揮永久基本農(nóng)田的天然屏障作用，可在城鎮(zhèn)周邊通過“開天窗”的形式予以保留，不劃入城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，約束城市發(fā)展無序擴展，另一方面為保障國家重大工程項目規(guī)劃的順利落地以及城鎮(zhèn)中長期發(fā)展規(guī)劃的實施，應(yīng)將其中的部分耕地調(diào)出永久基本農(nóng)田。

圖1 基于“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定及三調(diào)數(shù)據(jù)的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化技術(shù)路線

基于以上原則，提出永久基本農(nóng)田優(yōu)先劃入和規(guī)避劃入的具體規(guī)則。優(yōu)先劃入永久基本農(nóng)田的耕地圖斑：1） 永久基本農(nóng)田在三調(diào)中為可長期穩(wěn)定利用耕地的圖斑；2）黑土區(qū)耕地；3）高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中三調(diào)為耕地的圖斑；4） 耕地等別高且集中連片的耕地（耕地面積6.67 hm2以上）；5）雙評價劃分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)的耕地；6） 農(nóng)用地土壤污染狀況詳查評價為優(yōu)先保護(hù)類的耕地；7）已劃入糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的耕地；8）經(jīng)國務(wù)院農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門或者縣級以上地方人民政府批準(zhǔn)確定的糧、棉、油、糖、等重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地內(nèi)的耕地。規(guī)避劃入永久基本農(nóng)田的耕地：1） 農(nóng)用地土壤污染狀況詳查評價為嚴(yán)格管控類的耕地；2） 生態(tài)保護(hù)紅線中的耕地；3）三調(diào)中的不穩(wěn)定利用耕地；4） 雙評價劃分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不適宜區(qū)的耕地；5）雙評價劃分為生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)的耕地；6）坡度為25°以上且不是梯田的耕地；7）法律法規(guī)確定的其他禁止或不適宜劃入永久基本農(nóng)田保護(hù)的土地；8）已列入國家重大項目規(guī)劃或者省級以上區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃需要占用的耕地。

1.3 永久基本農(nóng)田綜合評價指標(biāo)體系構(gòu)建

1.3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)耕地的生產(chǎn)功能、生態(tài)功能、區(qū)位條件等因素，在綜合考慮耕地保護(hù)、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國土空間規(guī)劃等相關(guān)政策以及相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜乙庖姡皵?shù)據(jù)可獲取性，構(gòu)建生產(chǎn)功能、生態(tài)功能、景觀功能（連片度）3個一級指標(biāo)、6個二級指標(biāo)，每個二級指標(biāo)根據(jù)其值域分為若干級，每一級分別賦作用分值（0～100），指標(biāo)的作用分值以及權(quán)重采用專家經(jīng)驗打分以及參考相關(guān)文獻(xiàn)[9]的方法確定，由此構(gòu)建永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系

在二級指標(biāo)中，耕地質(zhì)量等別選用耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)集中的耕地利用等指數(shù)；種植適宜性分級來自于雙評價結(jié)果。生態(tài)保護(hù)重要性指標(biāo)是基于雙評價結(jié)果，生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)域不得劃入永久基本農(nóng)田。水環(huán)境風(fēng)險指標(biāo)是根據(jù)研究區(qū)水污染治理重要河段按照3、5 km進(jìn)行空間緩沖分析，按照緩沖距離對耕地的水環(huán)境風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行賦值。緩沖半徑為3、5 km是根據(jù)地形選擇，本研究案例梅河口市輝發(fā)河兩岸約3 km范圍內(nèi)地形較為平坦，兩岸耕地農(nóng)田徑流污染風(fēng)險最大；而距輝發(fā)河重點治理河段東側(cè)3～5 km處為與河流走向平行的山地，因山地阻隔，5 km外的耕地對重點河段幾無污染風(fēng)險。位于距河流3～5 km山地中的耕地，雖距離河流較遠(yuǎn)，但因地勢高，有通過支流匯入主河段的風(fēng)險，故根據(jù)3、5 km緩沖半徑設(shè)置風(fēng)險等級。連片度指標(biāo)反映永久基本農(nóng)田的集中連片度，連片度概念認(rèn)為距離小于一定閾值的同一利用類型的地塊在空間上是相連的[18]。田間道路、鄉(xiāng)道、縣道以及溝渠等水系分割了耕地景觀，但這些也是提升耕地生產(chǎn)力水平的要素，為“可跨越性”廊道。而國道、省道等高速公路以隔離帶的模式分割了耕地景觀，一般高速公路的總寬度在30 m（按8車道計算）以上。因此，將耕地連片性閾值定為30 m?；贏rcGIS軟件的空間分析工具，將空間距離在30 m以內(nèi)的同類耕地自動連片，反映永久基本農(nóng)田的集中連片度水平。根據(jù)NY/T2148—2012《高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》將連片規(guī)模分為≥666.67、333.33～666.67、6.67～66.67、66.67～333.33、≤6.67 hm25個等級。連片后的耕地連片度指標(biāo)根據(jù)不同等級分別賦分值。

1.3.2 永久基本農(nóng)田綜合評價

以三調(diào)耕地圖斑為評價單元，采用加權(quán)求和法綜合計算各耕地圖斑的綜合評價分值，計算式如下：

式中G為耕地單元的綜合評價分值；W為指標(biāo)的權(quán)重；F為耕地單元指標(biāo)的作用分值；為指標(biāo)總數(shù)。G值越高，耕地劃為永久基本農(nóng)田的適宜性越高。

2 案例實證

2.1 案例區(qū)概況

梅河口市地處吉林省東南部、長白山西麓，位于125°15′E～126°03′E、42°08′N～43°02′N。梅河口市幅員2 179 km2，轄16個鎮(zhèn)、2個鄉(xiāng)及1個民族鄉(xiāng)，總?cè)丝?8.80 萬人。近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，醫(yī)藥健康、食品加工、現(xiàn)代物流和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大；成功創(chuàng)建了國家生態(tài)文明建設(shè)示范市、全國文明城市、國家衛(wèi)生城市、國家園林城市，榮獲“全國百強縣市”稱號，成為吉林省全面振興的重要引擎城市。梅河口市地形南北狹長，中部地區(qū)地勢平坦開闊，土壤主要為黑土，土地肥沃，水資源和耕地資源豐富，是優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)區(qū)。隨著梅河口市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)以及城市發(fā)展之間的矛盾日益突出，在國土空間規(guī)劃中統(tǒng)籌落實劃定“三區(qū)三線”對地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義，“三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定以及布局優(yōu)化也具有典型性。

圖2 梅河口市區(qū)域概況

根據(jù)三調(diào)數(shù)據(jù)，梅河口市耕地面積為131 100 hm2，占全市總面積的60.18%，全部為黑土區(qū)耕地。以二調(diào)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)于2017年劃定永久基本農(nóng)田90 390.13 hm2，完成了下達(dá)的永久基本農(nóng)田保護(hù)任務(wù)。2019年，根據(jù)吉林省自然資源廳下發(fā)的梅河口市生態(tài)保護(hù)紅線矢量數(shù)據(jù)，初步劃定了全市生態(tài)保護(hù)紅線，面積為9 800 hm2，占市域比例4.50%，主要集中在南部的海龍水庫和雞冠山國家森林公園。根據(jù)中共吉林省委、吉林省人民政府《關(guān)于支持梅河口市建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展先行示范區(qū)的意見》（吉發(fā)[2020]4號），從吉林發(fā)展戰(zhàn)略布局出發(fā)，將梅河口市打造為現(xiàn)代化區(qū)域中心城市、建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展先行示范區(qū)，在梅河口市正在開展的國土空間規(guī)劃編制中，初步將城鎮(zhèn)開發(fā)邊界調(diào)整為130.43 km2，其中集中發(fā)展區(qū)面積為87.71 km2、彈性發(fā)展區(qū)12.45 km2、特別用途區(qū)30.27 km2。梅河口市區(qū)域概況如圖2所示，本研究所用的三區(qū)三線、三調(diào)、行政區(qū)劃、基礎(chǔ)地理、雙評價、國土空間規(guī)劃等數(shù)據(jù)均來自梅河口市自然資源局。

2.2 永久基本農(nóng)田與三調(diào)數(shù)據(jù)套合分析

在ArcGIS軟件中將梅河口市原永久基本農(nóng)田數(shù)據(jù)與三調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行套合分析，將圖斑面積重疊達(dá)70%（考慮二調(diào)和三調(diào)成果的調(diào)查精度不統(tǒng)一、邊界不一致，按照較寬松的容限盡可能多地提取出地類符合的圖斑）以上的永久基本農(nóng)田圖斑提取出來，通過與三調(diào)圖斑地類屬性對比，進(jìn)行分類標(biāo)注。永久基本農(nóng)田圖斑在三調(diào)中對應(yīng)的各地類及面積情況如表2所示，在三調(diào)中仍為耕地的永久基本農(nóng)田面積為85 961.73 hm2（圖斑標(biāo)注為A1），占比95.35%，其他各標(biāo)注類別為劃定不實圖斑，面積為4 428.41 hm2，需要進(jìn)行核實整改。

表2 梅河口市永久基本農(nóng)田圖斑在三調(diào)對應(yīng)的地類及標(biāo)注

2.3 三條控制線沖突分析

將生態(tài)保護(hù)紅線與城鎮(zhèn)開發(fā)邊界統(tǒng)一到三調(diào)底版以后，進(jìn)行三線沖突分析。

將城鎮(zhèn)開發(fā)邊界與在三調(diào)核實為耕地的永久基本農(nóng)田數(shù)據(jù)集進(jìn)行疊加，發(fā)現(xiàn)在城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的永久基本農(nóng)田面積為3 543.54 hm2，如圖3所示。在永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化中，可將質(zhì)量等別較低、生態(tài)功能較差、零星破碎的永久基本農(nóng)田圖斑調(diào)出城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，對于優(yōu)質(zhì)連片耕地可以“開天窗”的方式保留[5]，在城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)保留一定的農(nóng)業(yè)空間，可發(fā)揮其對城市周邊擴展的空間阻隔作用[2]。

將生態(tài)保護(hù)紅線與三調(diào)地類疊加，發(fā)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)存在耕地、永久基本農(nóng)田、農(nóng)村住宅用地、交通道路用地、工礦用地，總面積為512.32 hm2，其中永久基本農(nóng)田面積20.74 hm2（圖4）。根據(jù)生態(tài)保護(hù)紅線劃定規(guī)則[1-2]，生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)允許開展的有限人為活動，不視為占用生態(tài)保護(hù)紅線。在不影響生態(tài)功能前提下，自然保護(hù)地核心保護(hù)區(qū)外連片圖斑不小于1/3 hm2（山地、丘陵地區(qū)不小于1/5 hm2）的可長期穩(wěn)定利用耕地，調(diào)出生態(tài)保護(hù)紅線，改劃為永久基本農(nóng)田。

圖3 城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的永久基本農(nóng)田

圖4 生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)的永久基本農(nóng)田

2.4 永久基本農(nóng)田布局調(diào)整分析

經(jīng)分析梅河口市永久基本農(nóng)田對應(yīng)的三調(diào)地類情況以及三條控制線之間沖突情況，一部分圖斑地類發(fā)生變化，不能再作為永久基本農(nóng)田，能保留為永久基本農(nóng)田的圖斑，其總面積與梅河口市永久基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)之間存在缺口。因此一方面要調(diào)出不符合要求的圖斑，另一方面要進(jìn)行調(diào)整補劃，以滿足永久基本農(nóng)田約束性指標(biāo)要求。通過開展布局調(diào)整，保留原永久基本農(nóng)田內(nèi)符合要求的耕地，同時，在綜合評估的基礎(chǔ)上，將優(yōu)質(zhì)耕地優(yōu)先補劃為永久基本農(nóng)田。永久基本農(nóng)田調(diào)整的基礎(chǔ)條件如下：

1）梅河口市三調(diào)耕地為131 100 hm2。耕地等別為8～12等，平均等別9.6等，其中有少量8等耕地，主要為9、10等耕地，面積占比分別為31.65%和56.75%，11、12等耕地面積占比分別為7.01%和4.59%。耕地坡度主要為1～3級，1、2、3級耕地面積占比分別為47.2%、31.68%和19.27%；有少量4、5級坡度耕地，面積占比分別為1.74%和0.11%?？傮w上看，梅河口市耕地儲備量大、耕地質(zhì)量較好。

2）梅河口市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目涉及圖斑2 822塊，總面積19 944 hm2，其中為耕地的圖斑面積18 823 hm2。已有17 203 hm2劃入原永久基本農(nóng)田，剩余2 740 hm2可在永久基本農(nóng)田優(yōu)化調(diào)整中優(yōu)先劃入。

3）根據(jù)梅河口市農(nóng)用地土壤污染狀況詳查數(shù)據(jù)，農(nóng)用地污染詳查面積為3 154.85 hm2，其中安全保護(hù)類農(nóng)用地面積為3 019.65 hm2，安全利用類面積為119.2 hm2，嚴(yán)格管控類面積為16.00 hm2。將符合條件的安全保護(hù)類耕地作為永久基本農(nóng)田劃入來源，嚴(yán)格管控類耕地避免劃入永久基本農(nóng)田。

4）原永久基本農(nóng)田在三調(diào)中核實為耕地的面積為85 961.73 hm2，這部分耕地應(yīng)優(yōu)先劃入永久基本農(nóng)田。

綜上，結(jié)合永久基本農(nóng)田優(yōu)先劃入和規(guī)避劃入規(guī)則，可在未劃入永久基本農(nóng)田的耕地中將坡度級別1、2級和質(zhì)量等別9、10等的耕地劃入永久基本農(nóng)田，調(diào)出坡度級別較高、質(zhì)量等別較差的永久基本農(nóng)田；同時優(yōu)先將高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田調(diào)入永久基本農(nóng)田，優(yōu)進(jìn)劣出，提升質(zhì)量。

2.5 永久基本農(nóng)田綜合評價

根據(jù)1.3節(jié)永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系和計算方法，對梅河口市耕地分別進(jìn)行各項指標(biāo)的處理、賦值，經(jīng)計算得到耕地質(zhì)量綜合評價結(jié)果，如圖5所示。

圖5 梅河口市耕地綜合評價分值

梅河口市耕地綜合評價分值范圍為31.95～90.83分，其中，65分以上面積為91 680.82 hm2，占耕地總面積的69.93%；“65～74分”面積為48 326.68 hm2，占比36.86%；“75～91”面積為43 353.94 hm2，占比33.07%。分值越高，表示該耕地優(yōu)選劃入永久基本農(nóng)田保護(hù)的適宜性更高。

分值較高的耕地主要分布在梅河口市東部、西南部和北部西邊沿行政區(qū)邊界的狹長平原地帶。分值在55～64分的耕地主要分布在東南部和東北部，與分值高的耕地緊鄰。分值較低的耕地主要零星分布在梅河口中部地區(qū)。

通過對評分后的永久基本農(nóng)田質(zhì)量進(jìn)行校核，結(jié)合梅河口市永久基本農(nóng)田保護(hù)任務(wù)，選取綜合評價分值為65分以上的耕地劃入永久基本農(nóng)田，總面積為91 680.82 hm2，作為一種永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化模式，如圖6所示。

圖6 梅河口市永久基本農(nóng)田優(yōu)化布局

2.6 永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化評估

從永久基本農(nóng)田圖斑劃入劃出、坡度、質(zhì)量等別、地類占比以及城市周邊范圍劃定情況，綜合評估永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化的適宜性。

1）劃入劃出。原永久基本農(nóng)田在三調(diào)實為耕地的面積為85 961.73 hm2，評估在65分以上的面積為67 825.13 hm2，這些圖斑與三調(diào)套合后的耕地圖斑地類面積為79 253.32 hm2，劃入永久基本農(nóng)田；65分以下面積為18 136.60 hm2，劃出永久基本農(nóng)田；然后從三調(diào)中再新劃入65分以上的耕地圖斑面積12 427.50 hm2，優(yōu)化后永久基本農(nóng)田面積共91 680.82 hm2，比原永久基本農(nóng)田面積增加1 290.69 hm2。將高質(zhì)量農(nóng)田、連片度較高、質(zhì)量等別較高的耕地優(yōu)先劃入了永久基本農(nóng)田；調(diào)出了零星細(xì)碎、質(zhì)量等別較低、生態(tài)功能較差、以及不穩(wěn)定的耕地圖斑，實現(xiàn)優(yōu)進(jìn)劣出。

其中，國土空間規(guī)劃的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的永久基本農(nóng)田劃出面積為1 388.47 hm2，主要為破碎耕地、中心城區(qū)重點污染河段周邊耕地、以及不穩(wěn)定耕地，仍有2 155.07 hm2優(yōu)質(zhì)永久基本農(nóng)田在城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)，建議以“開天窗”的形式予以保留，不劃入城鎮(zhèn)開發(fā)邊界。生態(tài)紅線內(nèi)的20.74 hm2永久基本農(nóng)田以開天窗形式保留。優(yōu)化布局以后三區(qū)三線無交叉無重疊。

2）優(yōu)化前后指標(biāo)對比。從劃定面積、耕地質(zhì)量、連片度等方面，將原永久基本農(nóng)田與優(yōu)化模式下的永久基本農(nóng)田布局進(jìn)行對比。

從表3看出，優(yōu)化后永久基本農(nóng)田面積為91 680.82 hm2，增長1 290.69 hm2；耕地質(zhì)量等別方面，10級耕地增加3 523.99 hm2，12級耕地減少2 324.85 hm2，質(zhì)量等別水平提升；坡度方面，25°以下的各坡度級別與調(diào)整前基本持平；平均圖斑面積由1.91 hm2增至2.61 hm2，圖斑破碎度減小?？傮w來看，優(yōu)化模式下的永久基本農(nóng)田布局，面積、耕地質(zhì)量、連片度均有提升。

表3 永久基本農(nóng)田優(yōu)化前后指標(biāo)對比

3 討 論

三調(diào)數(shù)據(jù)作為中國土地利用現(xiàn)狀最具現(xiàn)勢性、最權(quán)威來源，是當(dāng)前中國自然資源管理乃至國家各類空間基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一基底。研究三調(diào)數(shù)據(jù)與其他各類國土空間數(shù)據(jù)的融合技術(shù)流程，分析地類差異并摸清地類轉(zhuǎn)化，形成統(tǒng)一底版、圖數(shù)一致的各類數(shù)據(jù)庫，是各級自然資源部門面臨的重要工作[19-20]。在梅河口市三調(diào)數(shù)據(jù)套合過程中，發(fā)現(xiàn)原永久基本農(nóng)田有4 428.41 hm2發(fā)生了地類變化，這一方面是因為三調(diào)地類調(diào)查規(guī)則變更，另一方面是近年來永久基本農(nóng)田存在“非農(nóng)化”“非糧化”，需要對這些圖斑逐一核實和調(diào)整補劃。同時由于三調(diào)精度較高，三調(diào)與二調(diào)圖斑邊界不一，梅河口市原永久基本農(nóng)田綜合評分較高的67 825.13 hm2劃入優(yōu)化布局，這些圖斑與三調(diào)套合后，在三調(diào)中的耕地圖斑面積為79 253.32 hm2?？赡茉蚴钱?dāng)?shù)赝恋刭Y源豐富，農(nóng)民在原耕地周邊擴墾耕種現(xiàn)象較為普遍，三調(diào)耕地數(shù)量較二調(diào)明顯增長；也可能是因為三調(diào)的調(diào)查精度提高導(dǎo)致圖斑面積發(fā)生變化，劉波等[21]在重慶市開展二調(diào)-三調(diào)數(shù)據(jù)流向分析時也發(fā)現(xiàn)，二調(diào)的耕地、園地等地類圖斑在三調(diào)套合后面積均有增加。

在永久基本農(nóng)田綜合評價指標(biāo)體系構(gòu)建中，已有研究未考慮生態(tài)指標(biāo)[22-23]，或?qū)⑸鷳B(tài)區(qū)位[5,8]、生態(tài)保護(hù)重要性[8]作為生態(tài)功能評價指標(biāo)的二級指標(biāo)，本研究特色是在此基礎(chǔ)上，增加水環(huán)境風(fēng)險指標(biāo)作為生態(tài)功能評價二級指標(biāo)，以規(guī)避農(nóng)田面源對水環(huán)境的污染。研究顯示，不同空間尺度的河流濱岸帶緩沖區(qū)對水質(zhì)有較強解釋力，特別是濱岸帶耕地與水質(zhì)呈明顯相關(guān)性[24-27]。梅河口主要河流輝發(fā)河流經(jīng)城區(qū)河段為重度污染，沿河周邊有大量農(nóng)田分布，由于農(nóng)業(yè)面源長期高污染負(fù)荷且治理難度大[28]，因此在水污染治理重點河段周邊進(jìn)行耕地風(fēng)險評價，規(guī)避一定緩沖區(qū)內(nèi)的耕地劃入永久基本農(nóng)田，從源頭減負(fù)控污，同時隨著輝發(fā)河流域水環(huán)境綜合整治工程的持續(xù)實施，實現(xiàn)河流污染治理和生態(tài)修復(fù)。此外，本研究選取耕地連通性指標(biāo)，在對永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化以后，耕地連片度提高，平均圖斑面積增加，與武文迪等[29-30]研究結(jié)果相似。

綜上，本研究構(gòu)建的永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系充分考慮三線統(tǒng)籌下的生產(chǎn)、生態(tài)、景觀功能，在梅河口市永久基本農(nóng)田優(yōu)化實踐探索中，優(yōu)化后永久基本農(nóng)田的質(zhì)量等別、連片度指標(biāo)提升，實現(xiàn)永久基本農(nóng)田面積達(dá)到約束性指標(biāo)、質(zhì)量有提升、布局相對穩(wěn)定的目標(biāo)；同時，充分體現(xiàn)了保障糧食安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、兼顧城市發(fā)展思路，農(nóng)業(yè)、生態(tài)、城鎮(zhèn)空間布局得到統(tǒng)籌優(yōu)化，“三區(qū)三線”沖突問題得到較好解決，表明該指標(biāo)體系具有較強的合理性及適用性。

4 結(jié) 論

1）提出了基于“三區(qū)三線”統(tǒng)籌和三調(diào)成果的永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化技術(shù)路線及布局優(yōu)化原則，構(gòu)建了永久基本農(nóng)田生產(chǎn)-生態(tài)-景觀綜合評價指標(biāo)體系，形成一套永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方法。

2）該方法在梅河口市永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化中實證應(yīng)用，將原三線成果統(tǒng)一到三調(diào)底版，消除了農(nóng)業(yè)、生態(tài)、城鎮(zhèn)空間邊界沖突，實現(xiàn)了圖、線、數(shù)一致。優(yōu)化后永久基本農(nóng)田面積為91 680.82 hm2，面積增加1 290.69 hm2，耕地質(zhì)量等別提升，10級耕地增加3 523.99 hm2，12級耕地減少2 324.85 hm2；耕地連片度提高，平均圖斑面積由1.91 hm2增至2.61 hm2。將高質(zhì)量農(nóng)田、連片度較高、質(zhì)量等別較高的耕地優(yōu)先劃入永久基本農(nóng)田；調(diào)出了細(xì)碎度高、質(zhì)量等別較低、生態(tài)功能較弱、利用不穩(wěn)定、劃定不實以及生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)的永久基本農(nóng)田，優(yōu)進(jìn)劣出。實現(xiàn)優(yōu)化后永久基本農(nóng)田面積達(dá)到約束性指標(biāo)、質(zhì)量有提升、布局相對穩(wěn)定的目標(biāo)，表明該方法具有較強的適用性，有一定推廣應(yīng)用價值。

3）在“三區(qū)三線”統(tǒng)籌及永久基本農(nóng)田優(yōu)化實踐中，建議優(yōu)先劃定永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)紅線，按照三條線不交叉不重疊不沖突要求，劃定城鎮(zhèn)開發(fā)邊界。對于劃入城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的永久基本農(nóng)田優(yōu)質(zhì)耕地，可以“開天窗”的形式予以保留；對于按政策要求退出城鎮(zhèn)開發(fā)邊界的永久基本農(nóng)田，應(yīng)補劃穩(wěn)定利用的優(yōu)質(zhì)耕地進(jìn)行補充，確保達(dá)到永久基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)。

[1] 中共中央辦公廳、國務(wù)院. 中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳關(guān)于在國土空間規(guī)劃中統(tǒng)籌劃定落實三條控制線的指導(dǎo)意見[EB/OL]. (2019-11-01) [2022-05-01]. http: //www. gov. cn/xinwen/2019-11/01/ content_5447654. htm.

[2] 自然資源部. 關(guān)于在全國開展“三區(qū)三線”劃定工作的函（自然資函〔2022〕47號）[EB/OL]. (2022-04-29) [2022-06-01]. https://www.guoturen.com/guihua-1077.html

[3] 國土資源部、農(nóng)業(yè)部. 關(guān)于全面劃定永久基本農(nóng)田實行特殊保護(hù)的通知[EB/OL]. (2016-08-10)[2022-05-01]. http: //www. gov. cn/xinwen/2016-08/10/content_5098646. htm.

[4] 環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)展改革委. 生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南[EB/OL]. 北京：生態(tài)環(huán)境部(2017-07-20)[2022-05-01]. https: //www. mee. gov. cn/gkml/hbb/bgt/201707/ t20170728_418679. htm.

[5] 陳文廣，張青璞，孔祥斌，等. 基于“三線”統(tǒng)籌的省域永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化規(guī)則與實證研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2021，37(15)：248-257.

Chen Wenguang, Zhang Qingpu, Kong Xiangbin, et al. Optimizing rules and empirical research of provincial permanent basic farmland layout based on the “Three-line” coordination[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(15): 248-257. (in Chinese with English abstract)

[6] 國務(wù)院. 關(guān)于完善主體功能區(qū)戰(zhàn)略和制度的若干意見[EB/OL]. (2017-10-26) [2022-05-01]. http://fgw.nmg.gov.cn/ywgz/ fzgh/202103/t20210326_1315202.html

[7] 樊杰，周侃. 以“三區(qū)三線”深化落實主體功能區(qū)戰(zhàn)略的理論思考與路徑探索[J]. 中國土地科學(xué)，2021，35(9)：1-9.

Fan Jie, Zhou Kan. Theoretical thinking and approach exploration on deepening the implementation of major function zoning strategy with “three-zones and three-lines”[J]. China Land Science, 2021, 35(9): 1-9. (in Chinese with English abstract)

[8] 張年國，王娜，殷健. 國土空間規(guī)劃“三條控制線”劃定的沈陽實踐與優(yōu)化探索[J]. 自然資源學(xué)報，2019，34(10)：2175-2185.

Zhang Nianguo, Wang Na, Yin Jian. Shenyang's practice and optimizing exploration of “Three Control Lines” in territorial spatial planning[J]. Journal of Natural Resources, 2019, 34(10): 2175-2185. (in Chinese with English abstract)

[9] 楊緒紅，金曉斌，賈培宏，等. 多規(guī)合一視角下縣域永久基本農(nóng)田劃定方法與實證研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2019，35(2)：250-259.

Yang Xuhong, Jin Xiaobin, Jia Peihong, et al. Designation method and demonstration of permanent basic farmland in county level on view of multi-planning integration[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(2): 250-259. (in Chinese with English abstract)

[10] 羅倩，張威，邵景安，等. 武陵山區(qū)縣域尺度永久基本農(nóng)田劃定優(yōu)化[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2021，42(7)：48-57.

Luo Qian, Zhang Wei, Shao Jingan, et al. Optimization of permanent basic farmland delineation at county sacle in mountain area[J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning, 2021, 42(7): 48-57. (in Chinese with English abstract)

[11] 李凱，趙華甫，吳克寧. 基于GIS網(wǎng)格技術(shù)的城鎮(zhèn)周邊永久基本農(nóng)田劃定研究：以江蘇宜興市為例[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2017，38(5)：21-30.

Li Kai, Zhao Huafu, Wu Kening. Permanent prime farmland demarcation around the urban areas based on GIS grid[J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning, 2017, 38(5): 21-30. (in Chinese with English abstract)

[12] 翁睿，金曉斌，張曉琳，等. 集成“適宜性-集聚性-穩(wěn)定性”的永久基本農(nóng)田儲備區(qū)劃定[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2022，38(2)：269-278.

Weng Rui, Jin Xiaobin, Zhang Xiaolin, et al. Delimitating permanent prime farmland reserve areas on the perspective of suitability-cluster-stability[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(2): 269-278. (in Chinese with English abstract)

[13] 劉婧，湯峰，張貴軍，等. 基于TOPSIS和矩陣組合的縣域永久基本農(nóng)田儲備區(qū)劃定時序研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報（中英文），2021，29(7)：1224-1235.

Liu Jing, Tang Feng, Zhang Guijun, et al. Timing sequence of permanent basic farmland reserve area delineation based on TOPSIS and the matrix grouping method at the county level[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2021, 29(7): 1224-1235. (in Chinese with English abstract)

[14] 祁帆，謝海霞，王冠珠. 國土空間規(guī)劃中三條控制線的劃定與管理[J]. 中國土地，2019（2）：26-29.

[15] 郭貫成，韓小二. 考慮糧食安全和耕地質(zhì)量的縣域基本農(nóng)田空間布局優(yōu)化[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2021，37(7)：252-260.

Guo Guancheng, Han Xiao’er. Spatial layout optimization of basic farmland considering food security and cultivated land quality at county scale[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(7): 252-260. (in Chinese with English abstract)

[16] 黃慧，柯新利. 權(quán)衡耕地保護(hù)與城市擴張的永久基本農(nóng)田劃定：以武漢市為例[J]. 地球信息科學(xué)學(xué)報，2020，22(3)：592-604.

Huang Hui, Ke Xinli. Demarcating of permanent prime farmland for synergy of farmland protection and urban expansion of Wuhan[J]. Journal of Geo-information Science, 2020, 22(3): 592-604. (in Chinese with English abstract)

[17] 申楊，龔健，葉菁，等. 基于“雙評價”的永久基本農(nóng)田劃定研究：以黃石市為例[J]. 中國土地科學(xué)，2021，35(7)：27-36.

Shen Yang, Gong Jian, Ye Jing, et al. Study on permanent basic farmland demarcation based on “double evaluation”: A case study of Huangshi City[J]. China Land Sciences, 2021, 35(7): 27-36. (in Chinese with English abstract)

[18] 周尚意，朱阿興，邱維理，等. 基于GIS的農(nóng)用地連片性分析及其在基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24(7)：72-77.

Zhou Shangyi, Zhu Axing, Qiu Weili, et al. GIS based connectivity analysis and its application in prime farmland protection planning[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2008, 24(7): 72-77. (in Chinese with English abstract)

[19] 吳多，熊偉. 基于“三調(diào)”數(shù)據(jù)的國土空間規(guī)劃底圖建設(shè)：以武漢市為實例[J]. 中國國土資源經(jīng)濟(jì)，2022，35(3)：53-60.

Wu Duo, Xiong Wei. Base map construction of territorial space planning based on the data of the Third National Land Survey: Taking Wuhan City as an example[J]. Natural Resource Economics of China, 2022, 35(3): 53-60. (in Chinese with English abstract)

[20] 晏磊，吳海平. 國土“三調(diào)”后如何開展自然資源統(tǒng)一調(diào)查[J]. 中國國土資源經(jīng)濟(jì)，2021，34(3)：21-24.

Yan Lei, Wu Haiping. How to carry out the unified survey of natural resources after the Third National Land Survey[J]. Natural Resource Economics of China, 2021, 34(3): 21-24. (in Chinese with English abstract)

[21] 劉波，彭正濤，劉學(xué). 二調(diào)-三調(diào)數(shù)據(jù)流向分析方法及其差異：以重慶市北碚區(qū)為例[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2021，32(23)：20-22.

[22] 朱美青，黃宏勝，史文嬌，等. 基于多規(guī)合一的基本農(nóng)田劃定研究：以江西省余江縣為例[J]. 自然資源學(xué)報，2016，31(12)：2111-2121.

Zhu Meiqing, Huang Hongsheng, Shi Wenjiao, et al. The research of prime farmland demarcation based on multi-planning-in-one: A case study of Yujiang County, Jiangxi Province[J]. Journal Of Natural Resources, 2016, 31(12): 2111-2121. (in Chinese with English abstract)

[23] 李凱，趙華甫，吳克寧. 基于GIS網(wǎng)格技術(shù)的城鎮(zhèn)周邊永久基本農(nóng)田劃定研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2017，38(5)：21-30.

Li Kai, Zhao Huafu, Wu Kening. Permanent prime farmland demarcation around the urban areas based on gis grid[J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning, 2017, 38(5): 21-30. (in Chinese with English abstract)

[24] 王雪松，李琪，高俊峰，等. 常州市河流水質(zhì)對濱岸帶土地利用響應(yīng)的初步分析[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2021，30(12)：2915-2924.

Wang Xuesong, Li Qi, Gao Junfeng, et al. A preliminary analysis on response of river water quality to land use in riparian zone of Changzhou[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2021, 30(12): 2915-2924. (in Chinese with English abstract)

[25] 劉芫，劉蓬，劉琳，等. 黃石市大冶湖水質(zhì)變化趨勢及成因分析[J]. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報，2022，12(2)：553-559.

Liu Yuan, Liu Pen, Liu Lin, et al. Variation trend and cause analysis of water quality in Daye Lake of Huangshi City[J]. Journal of Environmental Engineering Technology, 2022, 12(2): 553-559. (in Chinese with English abstract)

[26] 徐啟渝，王鵬，舒旺，等. 土地利用結(jié)構(gòu)與空間格局對袁河水質(zhì)的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2020，40(7)：2611-2620.

Xu Qiyu, Wang Peng, Shu Wang, et al. Investigation of the impacts of land use structure and spatial pattern on water quality in the Yuan River[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2020, 40(7): 2611-2620. (in Chinese with English abstract)

[27] 楊琴，湯秋鴻，張永勇. 淮河流域(河南段)水質(zhì)時空變化特征及其與土地利用類型的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué)研究，2019，32(9)：1519-1530.

Yang Qin, Tang Qiuhong, Zhang Yongyong. Spatiotemporal changes of water quality in Huai river basin (Henan section) and its correlation with land use patterns[J]. Research of Environmental Sciences, 2019, 32(9): 1519-1530. (in Chinese with English abstract)

[28] 溫泉，馬迎群，秦延文，等. 成渝地區(qū)中小河流水生態(tài)環(huán)境保護(hù)存在的問題與對策[J]. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報，2022，12(2)：493-499.

Wen Quan, Ma Yingqun, Qin Yanwen, et al. Problems and countermeasures for water ecological environment protection of small and medium-sized rivers in Chengdu-Chongqing area[J]. Journal of Environmental Engineering Technology, 2022, 12(2): 493-499. (in Chinese with English abstract)

[29] 武文迪，張永福. 基于耕地連片性基本農(nóng)田劃定研究分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47(6)：72-77.

Wu Wendi, Zhang Yongfu. Analysis of the prime farmland demarcated of cultivated land connectivity[J]. Journal of Anhui Agriculture Science, 2019, 47(6): 72-77. (in Chinese with English abstract)

[30] 楊柳，余平祥，胡月明，等. 基于景觀生態(tài)指標(biāo)的農(nóng)用地連片閾值調(diào)整方法[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017，38(2)：112-117.

Yang Liu, Yu Pingxiang, Hu Yueming, et al. Farmland connectivity threshold adjustment based on landscape ecological indexes[J]. Journal of South China Agricultural University, 2017, 38(2): 112-117. (in Chinese with English abstract)

Optimization method and empirical study on the layout of permanent basic farmland in the overall delimitation of “three land spaces and three control lines”

Fang Li1, Yao Min2※, Yu Zhongwei3, Yan Shiwei1, Wang Yong1, Chen Min1, Jing Yiran1

(1.,100012,; 2.,100036,; 3.,135099,)

A national scheme of “Three land spaces and three control lines” has been one of the most important strategies for land spatial planning and land policy in China. It is a high demand to delimitate the boundaries, and then implement the strategy of functional zones, particularly for the new pattern in the territorial space. In this study, a technical route and optimization principles were proposed for the permanent basic farmland layout using the overall delimitation of the “three land spaces and three control lines”. The “three land spaces and three control lines” were also efficiently delineated, in order to deal with the disunity of the base map, inconsistency, and crossing of the boundary. The Third National Land Resource Survey data and the production-ecology-landscape indicators of comprehensive quality evaluation were constructed for the permanent basic farmland. Specifically, the comprehensive quality evaluation indicators were selected using the production condition, ecological condition, and location condition of cultivated land, which were the three primary indicators. Each primary indicator included several secondary indicators, including cropland quality, planting suitability, ecological protection importance, ecological regionalization, water environment risk, and cropland contiguity. Each indicator was assigned as several classification threshold values and weights, in order to evaluate and score the cultivated land parcal. More importantly, the water environment risk was selected as the indicator, considering the risk of water pollution from the non-point source of cultivated land. A case study was finally selected in Meihekou City, Jilin Province, China. The results showed that: 1) The specific area of optimized permanent basic farmland was 91 680.82 hm2with an increase of 1 290.69 hm2. The area of cultivated land quality at level 10 increased by 3 523.99 hm2, and that of level 12 decreased by 2 324.85 hm2. The average area of permanent basic farmland patches increased from 1.91 hm2to 2.61 hm2. The area and quality of permanent basic farmland were improved after optimization, indicating a much more stable layout in the study area. 2) Among them, the permanent basic farmland of 20.74 hm2remained within the ecological red lines as the permanent basic farmland. In addition, the overlapped area was deleted from the ecological red lines. There was also the permanent basic farmland of 1 388.47 hm2within the urban development boundary, which was removed from the permanent basic farmland, due to its low quality. The high-quality permanent basic farmland was still reserved within the urban development boundary, whereas, the overlapped area was removed from the urban development boundary, indicating the spatially consistent three lines. Food security, ecological protection, and urban development were considered in this case. The spatial layout of agriculture, ecology, and town space was optimized with coordination. The finding can provide a strong reference for the decision-making on the “three land spaces and three control lines” delimitation and land spatial planning.

land use;layout optimization;evaluation;permanent basic farmland; overall delimitation of “three land spaces and three control lines”; ecological red lines; urban development boundary

10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.005

F323.211

A

1002-6819(2022)-16-0042-09

方利，姚敏，于忠偉，等. “三區(qū)三線”統(tǒng)籌劃定中永久基本農(nóng)田布局優(yōu)化方法與實證[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2022，38(16)：42-50.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.005 http://www.tcsae.org

Fang Li, Yao Min, Yu Zhongwei, et al. Optimization method and empirical study on the layout of permanent basic farmland in the overall delimitation of “three land spaces and three control lines”[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2022, 38(16): 42-50. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.005 http://www.tcsae.org

2022-05-08

2022-08-07

自然資源部“自然資源綜合管理和法治建設(shè)”項目（121101000000180052）；中國工程院中國工程科技知識中心建設(shè)項目（CKCEST-2021-2-11）

方利，博士，副研究員，研究方向為生態(tài)環(huán)境信息技術(shù)及其應(yīng)用。Email：fangdanli@163.com

姚敏，博士，正高級工程師，研究方向為自然資源信息技術(shù)、耕地保護(hù)信息化監(jiān)管。Email：myao@infomail.mnr.gov.cn