基于GIS技術(shù)的耕地后備資源開發(fā)利用評價研究

■黃耀萍葉芬鄒明普張冬梅

(1湖南省第一測繪院湖南衡陽421001；2湖南農(nóng)業(yè)大學湖南長沙410007)

基于GIS技術(shù)的耕地后備資源開發(fā)利用評價研究

■黃耀萍1葉芬1鄒明普1張冬梅2

(1湖南省第一測繪院湖南衡陽421001；2湖南農(nóng)業(yè)大學湖南長沙410007)

本文分析耕地后備資源開發(fā)利用的理論基礎(chǔ)上，基于GIS技術(shù)從自然條件與生態(tài)安全條件分析湘潭市岳塘區(qū)耕地后備資源開發(fā)利用的適宜性，旨在為湘潭市岳塘區(qū)耕地后備資源的開發(fā)、復墾等提供科學的參考依據(jù)。

耕地后備資源 GIS 柵格分析

1　引言

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市化進程不斷加快，土地耕地資源不斷的被占用而減少。

為了貫徹耕地“占一補一”政策及國家對耕地后備資源的開發(fā)利用的意見，目前，通過開發(fā)耕地后備資源來平衡耕地資源。耕地后備資源評價的科學合理與否直接影響耕地后備資源開發(fā)的合理性，進而影響生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟環(huán)境等各方面的發(fā)展，在進行耕地后備資源評價過程中，參評因子選取的科學性也直接影響評價結(jié)果的精度及參考價值。

現(xiàn)階段GIS技術(shù)得到廣泛發(fā)展與應用，在耕地后備資源開發(fā)利用評價方面有了應用，并取得了相應成果，但大多從經(jīng)濟效益的角度研究，缺乏基于生態(tài)安全方面的評價。

因此，本文以湘潭市岳塘區(qū)為例，基于耕地后備資源評價理論與GIS技術(shù)，從生態(tài)安全的角度，建立科學合理的評價指標體系，探討耕地后備資源開發(fā)利用的適宜性，為岳塘區(qū)耕地后備資源的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

2　數(shù)據(jù)組織及技術(shù)路線

2.1數(shù)據(jù)組織

耕地后備資源開發(fā)利用評價受交通、水流、土壤現(xiàn)狀等因素的限制，因此，本研究從這幾個方面選取基礎(chǔ)地理空間與屬性數(shù)據(jù)。目前已有的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有地形地貌、海拔高度、土壤數(shù)據(jù)、評價地塊等信息。利用DEM數(shù)據(jù)提取整個縣域的坡度與高程信息；土壤數(shù)據(jù)提取土壤的質(zhì)地、土層厚度信息；土地利用現(xiàn)狀圖可提取交通水系及耕地后備資源類型，數(shù)據(jù)來源見下表。

表1　湘潭市岳塘區(qū)耕地后備資源開發(fā)利用評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

2.2技術(shù)路線

本研究采用湘潭市岳塘區(qū)的土地調(diào)查等數(shù)據(jù)進行研究，以生態(tài)安全為研究角度，構(gòu)建評價指標體系。同時，基于ARCGIS軟件平臺，對各項指標進行處理，得出各項指標的空間分布圖層，通過層次分析法對耕地后備資源開發(fā)利用進行綜合評價。技術(shù)路線如圖1所示。

圖1　技術(shù)路線圖

3　評價指標體系的構(gòu)建

3.1研究區(qū)概況

湘潭市岳塘區(qū)位于長沙、株洲、湘潭三市交界的“金三角”中心地帶，地理坐標為：東徑115°19′至115°40′，北緯28°14′至28°21′。交通發(fā)達，交通便利。全縣自然經(jīng)濟條件較好，農(nóng)業(yè)開發(fā)利用時間較長，農(nóng)用資源豐富，土地開發(fā)利用程度較高。

3.2評價原則

（1）規(guī)劃和決策服務原則。對耕地后備資源開展開發(fā)利用評價是為了更加合理規(guī)劃開發(fā)利用，因此，耕地后備資源調(diào)查評價工作的開展應該滿足編制有關(guān)規(guī)劃的要求，為規(guī)劃設(shè)計提供科學性、現(xiàn)勢性強的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖件資料。

（2）突出重點原則。耕地后備資源評價的重點要以查清適宜開發(fā)利用的耕地后備資源、適宜復墾的耕地后備資源情況等，為土地的規(guī)模化、集約化、高效化開發(fā)利用創(chuàng)造條件。

（3）技術(shù)創(chuàng)新原則。信息技術(shù)目前有了深入應用，尤其是3S (RS、GIS、GPS)技術(shù)，因此，在調(diào)查評價過程中加強技術(shù)創(chuàng)新，提高調(diào)查評價精度。

（4）宜操作性原則。影響耕地后備資源開發(fā)利用評價的因子比較多，并且對評價技術(shù)要求較高，為了能夠有效，準確的評價耕地后備資源的開發(fā)利用情況，應以簡明、易操作為原則。

3.3評價方法

為了有效評價耕地后備資源的開發(fā)利用，本文選擇利用層次分析法與專家打分法相結(jié)合進行評價，評價模型如下：

公式1中為各評價因子經(jīng)過層次分析法與專家打分計算之后的總分值；為評價因子數(shù)；為第個評價因子的權(quán)重；為第個評價因子的量化分值。將計算結(jié)果作為耕地后備資源開發(fā)利用適宜性等級劃分的基本依據(jù)，劃分開發(fā)利用等級。

3.4評價指標體系

綜合考慮耕地后備資源開發(fā)利用的自然適宜性與生態(tài)安全性，采用主成分分析法，提取出最終選取最能影響耕地后備資源開發(fā)利用評價的因子，剔除影響因子間相關(guān)性大的因子，最終選擇坡度、高程、侵蝕程度、土層厚度、土壤質(zhì)地、農(nóng)田基本設(shè)施、排水能力、土壤結(jié)構(gòu)、灌溉能力、交通通達度等影響因子。

4　評價結(jié)果分析

4.1評價等級劃分

基于GIS技術(shù)，本研究將研究區(qū)內(nèi)土地適宜性評價等級按三級劃分，劃分結(jié)果如表3所示。

表3　耕地后備資源開發(fā)適宜性評價劃分

4.2耕地后備資源開發(fā)利用適宜性空間分布

耕地后備資源開發(fā)利用的等級分布圖及耕地后備資源的統(tǒng)計表，分值在10～20分之間的耕地后備資源相對較多，研究區(qū)耕地后備資源主要分布在研究區(qū)的東北部地區(qū)與中部地區(qū)。一等耕地后備資源在研究區(qū)中的柵格單元有41339個，所占面積約為37295.1 hm2，屬最不適宜開發(fā)利用的耕地后備資源；二等地的耕地后備資源比三等地的耕地后備資源稍少，耕地后備資源在研究區(qū)中的柵格單元有21883個，所占面積約為19694.7 hm2，屬適宜開發(fā)利用的耕地后備資源；三等地的耕地后備資源相對較少，在研究區(qū)中的柵格單元有2143個，所占面積約為1928.7 hm2，屬最適宜開發(fā)利用的耕地后備資源。因此，最適宜開發(fā)利用的耕地較多，適宜開發(fā)利用的耕地后備資源也比較多，總體可開發(fā)利用的耕地后備資源豐富。

4.3耕地后備資源開發(fā)利用質(zhì)量分布

研究區(qū)耕地后備資源質(zhì)量較好，主要原因在于岳塘區(qū)是一個農(nóng)業(yè)區(qū)，區(qū)域中草地與有林地，灌溉林地分布比較廣泛，主要集中在東北與中部地區(qū)的新民村，馬鞍村，楠木村等村莊，村莊以農(nóng)業(yè)為生，且此類土地未開發(fā)為耕地，土壤有機質(zhì)含量，土壤質(zhì)地等因素都良好，土壤質(zhì)量較好，因此，該區(qū)域耕地后備資源質(zhì)量較好，一等質(zhì)量的耕地后備資源數(shù)量較多，所占比例為耕地后備資源的58.4%，二等質(zhì)量的耕地后備資源占研究區(qū)耕地后備資源的比例為30.8%，因而總體質(zhì)量較好的耕地后備資源所占比重為88.4%?；诖耍嫣妒性捞羺^(qū)耕地后備資源較豐富，質(zhì)量較好，可以根據(jù)政策引導，改變作物方式，提高開發(fā)利用的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。

5　結(jié)論與建議

5.1結(jié)論

本研究主要對耕地后備資源開發(fā)利用的理論和方法技術(shù)進行了研究，通過采用湘潭市岳塘區(qū)的土地調(diào)查等數(shù)據(jù)進行實驗方法驗證，然后對結(jié)果進行評價分析，分析岳塘區(qū)后備耕地資源開發(fā)利用的適宜性。所有數(shù)據(jù)處理是借助ARCGIS軟件平臺，進行空間分析與疊加，得出各項指標的空間分布圖層，最終得到耕地后備資源開發(fā)利用評價結(jié)果分布圖。

5.2建議

本研究取得了一定的成果，但是由于受到數(shù)據(jù)，時間等條件的限制，還存在著一定的不足，今后我將做進一步的研究工作，以在耕地后備資源開發(fā)利用評價研究中得到更深入的研究成果。今后將擴大參評因子的選擇范圍，縮小評價單元，期望能更準確，更有效的評價耕地后備資源的開發(fā)利用條件。

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P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-175-2

黃耀萍（1978～），女，工程師，項目負責人，研究方向為GIS及數(shù)據(jù)處理，遙感影像數(shù)據(jù)分析。