基于GIS的省級(jí)耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)及時(shí)空演變分析
——以貴州省為例

黃廳廳, 盧德彬, 楊 建

(1.銅仁學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 貴州 銅仁 554300; 2.華東師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,上海 200241; 3.西南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 重慶 400715)

基于GIS的省級(jí)耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)及時(shí)空演變分析
——以貴州省為例

黃廳廳1,3, 盧德彬1,2, 楊 建1

(1.銅仁學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 貴州 銅仁 554300; 2.華東師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,上海 200241; 3.西南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 重慶 400715)

耕地質(zhì)量直接關(guān)系國(guó)家糧食安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)保證國(guó)家糧食安全、維系資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，強(qiáng)化耕地質(zhì)量保護(hù)具有十分迫切的現(xiàn)實(shí)意義，耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)及時(shí)空演變分析歷來(lái)對(duì)耕地保護(hù)就具有重要指導(dǎo)作用?；谫F州省1989—2010年全省縣域尺度的耕地變化數(shù)據(jù)，應(yīng)用GIS空間分析技術(shù)構(gòu)建了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)耕地模糊優(yōu)選模型與理想點(diǎn)法相結(jié)合的耕地質(zhì)量組合評(píng)價(jià)模型、相對(duì)變化率等方法對(duì)全省耕地質(zhì)量及時(shí)空演變予以探討。結(jié)果表明：1989—2010年，貴州省耕地質(zhì)量明顯提升，耕地總面積增加了9 202.69 km2，其中優(yōu)等地、中等地、低等地分別增加7 854.11，2 054.80，1 273.09 km2；耕地土層、坡面構(gòu)型、水土流失、“四化同步”進(jìn)程、土地開(kāi)發(fā)、建設(shè)用地、耕地保護(hù)制度、退耕還林項(xiàng)目、社會(huì)輿論導(dǎo)向等自然、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)因素構(gòu)成全省耕地質(zhì)量及時(shí)空演變的主要驅(qū)動(dòng)因素。

地理信息系統(tǒng)(GIS); 耕地質(zhì)量; 時(shí)空演變; 模型分析; 貴州省

耕地作為人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在維護(hù)國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定方面發(fā)揮著不可取代的重要作用，耕地質(zhì)量的高低直接影響國(guó)家糧食安全、社會(huì)協(xié)調(diào)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[1-3]。耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)也一直是土地科學(xué)中最為活躍和具有前沿性的重要領(lǐng)域[4]，完善耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)體系對(duì)于指導(dǎo)耕地保護(hù)工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義與實(shí)踐價(jià)值。當(dāng)前，關(guān)于耕地質(zhì)量的研究頗為成熟。倪紹祥[5]在強(qiáng)調(diào)耕地質(zhì)量具有重要意義的同時(shí)，認(rèn)為應(yīng)樹(shù)立耕地質(zhì)與量統(tǒng)一的觀念，認(rèn)識(shí)提高或恢復(fù)耕地質(zhì)量的艱巨性，制定耕地質(zhì)量評(píng)估制度及相關(guān)保護(hù)政策法規(guī)以保護(hù)耕地。秦元偉[6]、趙建軍[7]等分別基于模糊評(píng)判法、層次分析和GIS空間分析方法探索并豐富鄉(xiāng)鎮(zhèn)、省級(jí)尺度的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與方法。鄧楚雄等[1]基于GIS技術(shù)運(yùn)用變異系數(shù)、泰爾指數(shù)、相對(duì)變化率及主成分分析方法對(duì)耕地?cái)?shù)量時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行探討。向云波等[3]從投入強(qiáng)度、利用程度、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益等方面構(gòu)建耕地利用績(jī)效綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)耕地利用績(jī)效時(shí)空分異特征進(jìn)行探究。綜上，既有文獻(xiàn)豐富了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域的內(nèi)容，但針對(duì)以縣域?yàn)槌叨惹視r(shí)間跨度長(zhǎng)的耕地質(zhì)量予以綜合評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)甚少，因而通過(guò)耕地模糊優(yōu)選模型與理想點(diǎn)法相結(jié)合的耕地質(zhì)量組合評(píng)價(jià)模型、相對(duì)變化率等方法對(duì)全省耕地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)及時(shí)空演變分析，是對(duì)已有文獻(xiàn)的一種補(bǔ)充。本研究基于GIS技術(shù)構(gòu)建貴州省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)1989—2010年全省縣域尺度的耕地質(zhì)量演變進(jìn)行實(shí)證分析，以期為全省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)理論提升與實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)及新的思路。

1 研究區(qū)概況

貴州省介于東經(jīng)103°36′-109°35′和北緯24°37′-29°13′，地貌主體為熱帶巖溶化高原山區(qū)，是一個(gè)處于云貴高原東側(cè)斜坡地段的典型山區(qū)省份，也是全國(guó)唯一沒(méi)有平原地貌的內(nèi)陸省份[8]，全省國(guó)土總面積17.61萬(wàn)km2。全省共82個(gè)區(qū)縣在1989年、1995年、2000年、2010年的耕地總面積分別為49 632.45，48 534.44，57 883.03，58 835.14 km2，其中2010年坡度<6°，6°～15°，15°～25°，>25°的耕地面積分別為57 459.17，368.56，974.81，32.60 km2。

2 數(shù)據(jù)獲取及評(píng)價(jià)指標(biāo)處理

2.1 數(shù)據(jù)獲取

基于2015年貴州省社會(huì)科學(xué)院省領(lǐng)導(dǎo)指示、圈示課題《貴州省耕地質(zhì)量保護(hù)提升研究》項(xiàng)目數(shù)據(jù)，1989年、1995年、2000年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來(lái)源于“寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心”，2010年數(shù)據(jù)集從Globe Land 30項(xiàng)目獲取。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)處理

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取與處理直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。鑒于本研究選取的耕地?cái)?shù)據(jù)跨年份較長(zhǎng)，在綜合考慮相關(guān)文獻(xiàn)與全省實(shí)際的基礎(chǔ)上，主要遵循評(píng)價(jià)指標(biāo)的一致性、完整性、科學(xué)性與可獲取性原則，基于反映耕地分布、耕作條件、土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模程度、土壤肥力水平、農(nóng)用地利用和水資源集約化程度、土地區(qū)位[9-10]等概況，從而確定高程、坡度、連片性、土壤質(zhì)地、灌溉保證率、距城鎮(zhèn)(農(nóng)村居民點(diǎn))距離和距交通干線距離7項(xiàng)指標(biāo)來(lái)構(gòu)建貴州省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在全省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)建立基礎(chǔ)上，通過(guò)ArcGIS 10.2軟件在全省DEM(Digital Elevation Model)數(shù)據(jù)上直接提取坡度信息，得到坡度分布圖；通過(guò)不同年份的貴州省土地利用現(xiàn)狀圖經(jīng)屬性選擇獲取耕地?cái)?shù)據(jù)，并將其柵格化，與坡度數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，采用分區(qū)統(tǒng)計(jì)直接獲得每一塊耕地的坡度平均值；通過(guò)土地利用現(xiàn)狀圖，應(yīng)用ArcGIS 10.2軟件分別提取交通干線、農(nóng)村居民點(diǎn)，最后通過(guò)Near工具計(jì)算距離。結(jié)合全省實(shí)際及專(zhuān)家打分，將各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而進(jìn)行指標(biāo)分級(jí)和量化賦值，得到貴州省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重(表1)。

3 評(píng)價(jià)模型確定

選用不同評(píng)價(jià)方法將幾種評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，形成多角度評(píng)價(jià)后的綜合平衡，避免單一方法評(píng)價(jià)造成評(píng)價(jià)結(jié)果不夠科學(xué)。本研究采用耕地模糊優(yōu)選模型與理想點(diǎn)法組合的耕地質(zhì)量組合評(píng)價(jià)模型[11]。

為避免實(shí)際問(wèn)題中因各屬性值背景和量綱不一致難以直接進(jìn)行比較分析，在數(shù)據(jù)分析之前將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以保證評(píng)價(jià)前各屬性值能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)范化，通常將各屬性值限制在[0，1]內(nèi)以消去量綱，主要采用以下方法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[12-13]：

(1)

3.1 耕地模糊優(yōu)選模型

基于耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)具有決策模糊性特點(diǎn)這一客觀事實(shí)，選用模糊數(shù)學(xué)隸屬度來(lái)定量描述復(fù)雜的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)行為具有針對(duì)性和實(shí)效性，采用模糊優(yōu)選模型[14]進(jìn)行耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵在于確定每個(gè)耕地地塊aj(j=1,2,3, …,n)對(duì)于模糊概念“優(yōu)”的隸屬度，對(duì)于所有的耕地用“U”表示，對(duì)于“U”中的任意一個(gè)元素xj與集合“A”來(lái)說(shuō)，它們之間的關(guān)系只有“xj”屬于“A”或者“xj”不屬于“A”，即：

表1 貴州省耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

(2)

(3)

令F[XA(xj)]對(duì)XA(xj)的導(dǎo)數(shù)為0，解得評(píng)價(jià)對(duì)象xj的隸屬度，即：

(4)

式中：Dyj2為耕地aj與優(yōu)決策間的加權(quán)廣義權(quán)距離(距優(yōu)距離)；Dgj2為耕地aj與劣決策間的加權(quán)廣義權(quán)距離(距劣距離)；wi為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；rji為耕地aj的相對(duì)優(yōu)屬度；p為距離參數(shù)，取值為2(歐氏距離)或1(海明距離)，本研究采用歐式距離[9]，即p=2。該模型可用于耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)，XA(xj)越大表示耕地質(zhì)量越高。

3.2 理想點(diǎn)法

利用理想點(diǎn)法[9-10,16]進(jìn)行排序，首先計(jì)算每個(gè)單元距最優(yōu)地塊的距離及最差地塊的距離，然后計(jì)算各地塊的相對(duì)貼近度，最優(yōu)單元為各指標(biāo)評(píng)價(jià)值最大時(shí)的評(píng)價(jià)單元，最差單元為各指標(biāo)評(píng)價(jià)值最小時(shí)的評(píng)價(jià)單元，即：

i=1，2，3，…，m； j=1，2，3，…，n

(5)

i=1，2，3，…，m；j=1，2，3，…，n

(6)

式中：di+為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元距最優(yōu)地塊的距離；di-為第i個(gè)評(píng)價(jià)單元距最差地塊的距離；wj為第j個(gè)衡量指標(biāo)的權(quán)重；kjmax為第j個(gè)衡量指標(biāo)最大標(biāo)準(zhǔn)化后分值；kjmin為第j個(gè)衡量指標(biāo)最小標(biāo)準(zhǔn)化后分值，這樣決策點(diǎn)對(duì)理想點(diǎn)的相對(duì)貼切度可用Ci表示，即：

(7)

因此，Ci值越大則耕地質(zhì)量越高。

3.3 綜合排序結(jié)果

根據(jù)組合決策方法的基本原理，分別對(duì)耕地模糊優(yōu)選模型和理想點(diǎn)法的排序結(jié)果由大到小進(jìn)行排序，排序第一的記作“1”，以此類(lèi)推。記耕地模糊優(yōu)選模型的排序結(jié)果存于數(shù)組X1j(j=1，2，3，…，n)，理想點(diǎn)法的排序結(jié)果存于數(shù)組X2j(j=1，2，3，…，n)，利用平均值法集結(jié)這兩種排序結(jié)果[13]，最終結(jié)果為：

(8)

因此，Xj越小則耕地質(zhì)量越高。

3.4 相對(duì)變化率

考慮到貴州省各地區(qū)因?yàn)樽匀粭l件不同，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也會(huì)各異，耕地面積變化的區(qū)域差異用區(qū)域某種土地利用類(lèi)型的相對(duì)變化率[17]來(lái)反映。某一地區(qū)土地利用類(lèi)型的相對(duì)變化率(R)計(jì)算如下：

(9)

式中：Ka，Kb為貴州省各區(qū)縣某種土地利用類(lèi)型研究初期及研究末期的面積；Ca，Cb為全省某種土地利用類(lèi)型研究初期及研究末期的面積。當(dāng)某一區(qū)域某種土地利用類(lèi)型的相對(duì)變化率R>1，則該區(qū)域這種土地利用類(lèi)型的變化較大；若R<1，則該區(qū)域這種土地利用類(lèi)型的變化較小[8]。

4 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)及時(shí)空演變分析

根據(jù)公式(8)，將指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，按照組合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)，將最終綜合結(jié)果劃分為4個(gè)等級(jí)，得到4期耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果，并統(tǒng)計(jì)各級(jí)耕地面積與百分比(表2)。由表2看出，1989—2010年不同等別地的耕地質(zhì)量面積分布規(guī)律呈現(xiàn)出：優(yōu)等地不斷增加，尤其是在2000—2010年呈快速上升趨勢(shì)；高等地從1989—2000年呈上升趨勢(shì)變?yōu)?000—2010年有所下降；中等地在1989—1995年和2000—2010年兩個(gè)階段有所減少，而在1989—2000年出現(xiàn)增加；低等地總體面積總量相對(duì)較少，1995—2010年呈上升趨勢(shì)。總體而言，貴州省耕地質(zhì)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

4.1 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

(1) 1989年貴州省優(yōu)等地面積為14 806.00 km2，高等地面積為24 085.11 km2，中等地面積為10 490.34 km2，低等地面積為251.00 km2。其中優(yōu)等地面積最多，主要集中分布在貴州北部的遵義縣、西部的畢節(jié)和大方、中部的安順和貴陽(yáng)等地，表明以上區(qū)域地勢(shì)平坦、交通方便、耕作歷史和條件較好；高等地主要集中分布在貴州西部的畢節(jié)和大方、北部的遵義縣和正安，及西南方向的盤(pán)縣等地；中等地主要集中分布在貴州西部、東部及西南方向，如威寧、赫章、黎平、榕江、盤(pán)縣等；低等地主要集中分布在貴州西部及東部，如威寧、從江、赫章、榕江、劍河等，表明這些地區(qū)地勢(shì)相對(duì)陡峭、交通受阻、耕地細(xì)碎和耕作條件較差?？傮w來(lái)看，高等地面積最多，這關(guān)系到貴州地處云貴高原向湘西、桂北丘陵過(guò)渡的斜坡地帶，耕地海拔高低相差2 000 m，不同海拔地區(qū)的氣候、土壤、作物種類(lèi)、耕地制度和產(chǎn)量水平都相差甚遠(yuǎn)[9]，耕地成土過(guò)程緩慢、耕地土層淺薄、由沖積物形成的具有層理的坡面構(gòu)型不多、沒(méi)有鹽堿地分布是貴州大部分地區(qū)的表征。

(2) 1995年貴州省優(yōu)等地、高等地、中等地、低等地的面積分別為15 593.92，24 640.61，8 168.00，131.92 km2。其中優(yōu)等地主要集中分布在貴州北部的遵義縣、西部的畢節(jié)、大方及中部的安順、貴陽(yáng)等地，表明這些地區(qū)耕地坡度平緩、土壤質(zhì)地較優(yōu)、耕地連片性較成規(guī)模、距交通干線較占優(yōu)勢(shì)；高等地主要集中分布在貴州西部的畢節(jié)、大方、威寧，西南方向的盤(pán)縣，以及東部的黎平等地；中等地集中分布在貴州西部的威寧、赫章、畢節(jié)、水城和東部的榕江等地；低等地主要集中分布在貴州西部的威寧、赫章和東部的從江、榕江、劍河等地，意味著這些地區(qū)耕地坡度較陡峭、土壤質(zhì)地較差、交通不便、耕地破碎等。1989—1995年，在分布規(guī)律上，優(yōu)等地和低等地分布特征幾乎沒(méi)有變化，高等地由貴州的西部、北部、西南方向變化為西部、西南方向及東部集中分布，中等地由西部、東部、西南方向轉(zhuǎn)變?yōu)槲鞑?、東部集中分布；從面積變化來(lái)看，優(yōu)等地和高等地面積明顯增加，中等地和低等地面積減少，以上變化與地方政府采取相應(yīng)的耕地布局優(yōu)化措施息息相關(guān)。

(3) 2000年貴州省優(yōu)等地面積為16 817.71 km2，高等地有27 323.95 km2，中等地為13 400.56 km2，低等地面積有340.81 km2。其中優(yōu)等地主要集中分布在貴州的西部、北部及中部，如畢節(jié)、遵義縣、大方、安順、綏陽(yáng)等，說(shuō)明以上區(qū)域地勢(shì)平坦、交通較發(fā)達(dá)、土壤條件好；高等地主要集中分布在貴州的西部和北部，如大方、威寧、黔西、遵義縣、畢節(jié)等；中等地主要集中分布在貴州的西部和東部，如威寧、赫章、大方、黎平、畢節(jié)等；低等地主要集中分布在貴州的西部和東部，如威寧、赫章、劍河、榕江、黎平等，表明這些地區(qū)地勢(shì)陡峭、交通不便、耕作條件較差。1995—2000年，從分布特征來(lái)看，優(yōu)等地、中等地和低等地分布特征幾乎沒(méi)有變化，高等地由貴州的西部、西南方向、東部變化為西部和北部集中分布；在耕地面積上，各級(jí)耕地的耕地面積明顯大幅增加，這些變化離不開(kāi)全國(guó)實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度與占補(bǔ)平衡的要求，土地開(kāi)發(fā)、土地整理與復(fù)墾項(xiàng)目，及退耕還林還草項(xiàng)目推動(dòng)實(shí)施的積極促進(jìn)作用。

表2 貴州省1989-2010年耕地質(zhì)量等級(jí)分布

(4) 2010年貴州省優(yōu)等地面積為22 660.11 km2，高等地面積為22 105.80 km2，中等地面積為12 545.14 km2，低等地面積為1 524.09 km2，其中優(yōu)等地主要集中分布在貴州的中部、西部及北部，如貴陽(yáng)、六盤(pán)水、正安、畢節(jié)、綏陽(yáng)等，意味著這些地區(qū)地理位置優(yōu)越、自然耕作歷史和條件較好；高等地主要集中分布在貴州的北部、西部和西南方向，如遵義縣、大方、六枝、余慶、盤(pán)縣等；中等地主要集中分布在貴州的西部、東部和東北方向，如水城、黎平、大方、威寧、松桃等；低等地主要集中分布在貴州的北部和西部，如務(wù)川、道真、沿河、榕江、威寧等，表明這些地區(qū)區(qū)位條件較差、自身耕作條件較差。2000—2010年，在分布規(guī)律上，優(yōu)等地分布特征幾乎沒(méi)有變化，高等地由貴州的西部、北部變化為北部、西部和西南方向集中分布，中等地由貴州的西部、東部轉(zhuǎn)變?yōu)槲鞑?、東部和東北方向集中分布，低等地由貴州的西部、東部變化為北部和西部集中分布；在耕地面積上，優(yōu)等地和低等地快速上升，高等地明顯下降，中等地有所減少，發(fā)生這些演變，一方面與“四化同步”效益快速推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高有關(guān)，進(jìn)而大力助推貴州農(nóng)村交通發(fā)達(dá)程度、機(jī)械化作業(yè)水平、耕地經(jīng)營(yíng)管理質(zhì)量的快速進(jìn)步，及社會(huì)輿論關(guān)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的積極引導(dǎo)與正確導(dǎo)向作用，另一方面也與貴州水土流失現(xiàn)象較為嚴(yán)重、建設(shè)用地占用、貴州地形和氣候等因素密切關(guān)聯(lián)。

4.2 耕地質(zhì)量的時(shí)空演變

根據(jù)公式(9)，貴州省耕地相對(duì)變化率較大的地區(qū)分布在大方、貴陽(yáng)、黃平、江口、開(kāi)陽(yáng)、凱里、六盤(pán)水、六枝、石阡、水城、松桃、綏陽(yáng)、臺(tái)江、銅仁、息烽、興義、余慶、玉屏、正安、遵義市、遵義縣，其中六盤(pán)水的相對(duì)變化率最高，為99.94，其次是遵義市的64.53，江口的17.81，余慶的17.60，貴陽(yáng)的16.93；除以上區(qū)縣的耕地相對(duì)變化率較大之外，貴州省其余區(qū)縣的耕地相對(duì)變化率都較小，其中清鎮(zhèn)的相對(duì)變化率最小，為-4.37，其次甕安為-4.35，平壩為-4.03。

貴州省耕地面積增加了9 202.69 km2，其中優(yōu)等地面積增加了7 854.11 km2，高等地面積減少了1 979.31 km2，中等地面積增加了2 054.80 km2，低等地面積增加了1 273.09 km2?？傮w來(lái)看，優(yōu)等地增加面積的幅度最大，主要集中分布在貴州的中部、西部及北部；高等地面積呈下降趨勢(shì)，主要集中分布在貴州的西部、北部和西南方向；中等地與低等地面積有所增加，主要集中分布在西部和東部。以上演變表明貴州省優(yōu)等地的面積呈逐漸擴(kuò)大趨勢(shì)，這與近年來(lái)貴州省出臺(tái)和落實(shí)的諸多耕地保護(hù)政策有著密切的聯(lián)系，全省加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，并對(duì)很多質(zhì)量較差的坡耕地進(jìn)行退耕或者農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從而使得劣質(zhì)耕地逐漸減少，促進(jìn)了耕地布局整體上的優(yōu)化，在一定程度上提高了耕地總體質(zhì)量。

5 結(jié) 論

(1) 根據(jù)模型公式，按照耕地質(zhì)量組合評(píng)價(jià)模型將最終綜合得分劃分為低等地(≤0.25)、中等地(0.25～0.50)、高等地(0.50～0.75)、優(yōu)等地(>0.75)4個(gè)等級(jí)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果得出1989—2010年全省低等地、中等地、高等地、優(yōu)等地的分布情況，并基于GIS技術(shù)對(duì)全省縣域尺度耕地質(zhì)量進(jìn)行時(shí)空演變分析，總體上，全省低等地、中等地、優(yōu)等地面積呈上升趨勢(shì)，高等地面積有所下降，全省耕地總量與質(zhì)量明顯提高。

(2) 1989—2010年，貴州省耕地質(zhì)量明顯提升，耕地總面積增加了9 202.69 km2，其中優(yōu)等地面積增加了7 854.11 km2，高等地面積減少了1 979.31 km2，中等地面積增加了2 054.80 km2，低等地面積增加了1 273.09 km2。

(3) 總體來(lái)看，貴州省在1989—2010年里優(yōu)等地增加面積的幅度最大，主要集中分布在貴州的中部、西部及北部；高等地面積呈下降趨勢(shì)，主要集中分布在貴州的西部、北部和西南方向；中等地與低等地面積有所增加，主要集中分布在西部和東部。

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ComprehensiveEvaluationandAnalysisonSpatiotemporalVariationofCultivatedLandonProvincialScaleBasedonGIS—ACaseStudyinGuizhouProvince

HUANG Tingting1,3, LU Debin1,2, YANG Jian1

(1.InstituteofEconomicsandManagement,TongrenUniversity,Tongren,Guizhou554300,China; 2.SchoolofGeographicalSciences,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200241,China; 3.CollegeofEconomicsandManagement,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China)

Cultivated land quality is essential to national food safety, as well as the sustainable development of social economy and eco-environment.Thus, strengthening cultivated land protection plays a significant role in reality. Typically, the protection is conducted by two techniques, as cultivated land evaluation and space-time evolution analysis. An empirical research had been done on the change of cultivated land in Guizhou Province from 1989 to 2010 through the application of GIS spatial analysis technology which involved in the evaluation index system of cultivated land quality, the combination of cultivated land optimization model and ideal point method, relative change rate was used to explore the quality and spatiotemporal evolution of cultivated land. The results showed that during that period, the quality of cultivated land in Guizhou was improved obviously and the area of which increase to 9 202.69 km2including the first-class cultivated Land 7 854.11 km2, the second-class cultivated Land 2 054.80 km2and the third-class cultivated land 1 273.09 km2. Moreover, it was pointed out that farmland soil, slope configuration, water loss and soil erosion, ‘Four Modernization’ process, land exploitation, construction, cultivated land protection, returning farmland to forest project, public opinion and natural, economic and social factors were the main elements to drive the change on cultivated land quality and spatiotemporal form.

GIS; cultivated land quality; spatiotemporal variation; model analysis; Guizhou Province

2016-04-24

：2016-06-06

2015年貴州省社會(huì)科學(xué)院省領(lǐng)導(dǎo)指示、圈示課題“貴州省耕地質(zhì)量保護(hù)提升研究”(QS2015024-2)

黃廳廳(1991—),女,貴州平壩人,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)村區(qū)域發(fā)展規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展。E-mail:Sherohtt@foxmail.com

盧德彬(1987—),男,貴州荔波人,博士研究生,副教授,主要從事土地生態(tài)系統(tǒng)模擬與規(guī)劃研究。E-mail:sooluo@163.com

F301.21

：A

：1005-3409(2017)03-0253-05