基于ArcGIS的洛川縣農(nóng)用地分等結(jié)果分析

孔 輝 孫增慧

（1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；2.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；3.國土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710075；4.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710075）

農(nóng)用地等別評(píng)價(jià)是指對(duì)特定區(qū)域的農(nóng)業(yè)用地，采用多種因素對(duì)其特性進(jìn)行綜合評(píng)估并使其等級(jí)化的過程。農(nóng)用地等別可以為農(nóng)業(yè)政策制定、農(nóng)業(yè)土地開發(fā)整理、土地管理工作中的耕地占補(bǔ)平衡及其農(nóng)業(yè)稅費(fèi)改革等提供依據(jù)。本文利用GIS軟件中的地統(tǒng)計(jì)分析、空間分析、空間統(tǒng)計(jì)等模塊，對(duì)陜西省洛川縣進(jìn)行縣域的農(nóng)用地分等研究。

1 研究區(qū)概況

洛川縣位于陜西省中部、延安市南部，地處渭北黃土高原溝壑區(qū)，居喬山、喬山林帶之間，位于東經(jīng)109°13′14″～109°45′47″，北緯35°26′29″～36°04′12″，北接富縣、宜川縣，南與白水縣相鄰，東靠黃龍山地，西與黃陵縣、宜君縣毗連?？h城距省城西安市240 km，距延安市135 km，距北京市1 350 km。洛川縣東與黃龍縣的黃龍山脈西麓——黃龍山接界，此山由富縣東的普師山延伸而來，在洛川縣境內(nèi)分三大支，1940年這一區(qū)域劃歸黃龍縣管轄。唯北干由高廟山迤邐分支的白起山（白雞寺峁），海拔1 481.8 m。中干分支的爛柯山、鄜疇山尚留洛川縣境內(nèi)，與黃龍縣接壤。南干黃龍山，在縣境東南邊與白水縣接界，海拔1196.0m，綿亙數(shù)公里。地勢(shì)由東北向西南傾斜，海拔高度650.0～1 481.0 m，溝谷切深100.0～200.0 m，主溝道比降為1%，1 km以上的溝道767條，溝壑密度為1.2 km/km2。洛川縣屬北溫帶大陸性濕潤易干旱季風(fēng)氣候。境內(nèi)氣候較溫和，太陽輻射能量豐富，年均氣溫9.2℃，年降水量622 mm，無霜期167 d，日照充足，晝夜溫差大，雨熱同季。

2 技術(shù)方法和路線

2.1 技術(shù)路線

本研究區(qū)域?qū)r(nóng)用地分等采用多因素綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行分析，技術(shù)方法為利用評(píng)價(jià)該地域農(nóng)用地的各個(gè)因素因子及其所占分等的權(quán)重進(jìn)行劃分，對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化，以每一個(gè)網(wǎng)格為一個(gè)計(jì)算單元，每個(gè)單元計(jì)算各因素因子的權(quán)重和作為作用分，統(tǒng)計(jì)所有單元作用分的和為自然質(zhì)量分，利用模型公式結(jié)合光、溫度、生產(chǎn)潛力計(jì)算自然質(zhì)量等指數(shù)以及土地利用系數(shù)和土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)，并最終確定等別。

2.2 分等步驟

具體分等工作實(shí)施的技術(shù)步驟如下：①野外調(diào)查，收集資料，形成各個(gè)分等因素因子的基礎(chǔ)信息；②結(jié)合《分等技術(shù)方案》確定研究區(qū)域所在指標(biāo)區(qū)及相關(guān)指標(biāo)，并根據(jù)特爾菲法進(jìn)行專家打分獲得權(quán)重；③構(gòu)建網(wǎng)格，利用分等區(qū)域面積和網(wǎng)格數(shù)量劃分分等單，計(jì)算單個(gè)單元作用分及綜合作用分；④結(jié)合光、溫、生產(chǎn)潛力指數(shù)計(jì)算農(nóng)用地自然質(zhì)量等指數(shù)、土地利用系數(shù)及經(jīng)濟(jì)系數(shù)；⑤結(jié)合模型計(jì)算土地利用等指數(shù)和經(jīng)濟(jì)等指數(shù)；⑥劃分并確定研究區(qū)農(nóng)用地分等等別［1］。

3 相關(guān)分等參數(shù)確定

3.1 指標(biāo)區(qū)的劃分

洛川縣所在指標(biāo)區(qū)為渭北黃土旱塬區(qū)。該研究區(qū)將對(duì)以下幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。首先，對(duì)所在指標(biāo)區(qū)、作物、基準(zhǔn)作物、耕作制度等基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行劃分。其次，對(duì)自然指標(biāo)進(jìn)行劃分，如光照指標(biāo)、氣候溫度指標(biāo)等。最后，對(duì)分等后的作物產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行劃分，包括產(chǎn)量系數(shù)、成本指數(shù)等［2］。

3.2 種植作物及耕作制度

洛川縣作為本次的研究區(qū)域，其種植的作物結(jié)合上期農(nóng)用地分等的成果，以冬小麥作為基準(zhǔn)作物，以冬小麥、夏玉米作為種植作物，采取“冬小麥—夏玉米”的耕作方式，屬于兩年三熟類型。

3.3 因素因子權(quán)重確定

陜西省各指標(biāo)區(qū)指定作物耕地分等因素權(quán)重體系采用特爾菲法進(jìn)行確定［3］。洛川縣所在的渭北黃土旱塬區(qū)指定作物耕地分等因素及其權(quán)重如表1所示。

利用特爾菲法（專家打分法）對(duì)本次的因素因子體系進(jìn)行確定，并對(duì)其權(quán)重打分［4］，打分表如表1所示。

表1 渭北黃土旱塬區(qū)指定作物分等因素及權(quán)重

3.4 分等因素?cái)?shù)據(jù)庫構(gòu)建

本次研究區(qū)的分等數(shù)據(jù)庫按基礎(chǔ)地理要素?cái)?shù)據(jù)庫、分等因素因子數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)農(nóng)用地（耕地）要素?cái)?shù)據(jù)庫三大類，均采用ArcGIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和處理，提取土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中包括行政駐地、行政界線、河流和道路、線狀地物及面狀地物等要素作為基礎(chǔ)地理要素，對(duì)分等因素因子進(jìn)行量化形成空間數(shù)據(jù)作為分等因素?cái)?shù)據(jù)庫，從土地利用變更數(shù)據(jù)中提取耕地用作研究區(qū)的農(nóng)用地分等的基礎(chǔ)要素?cái)?shù)據(jù)庫，按照數(shù)據(jù)庫構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)庫的屬性表進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后在出圖整飾階段添加數(shù)學(xué)要素的比例尺、其他的指北針、圖例，并添加地圖投影，整體完善后將數(shù)據(jù)作為本次分等單元的底圖進(jìn)行最終的測(cè)算。

3.5 分等單元的確定

本次研究區(qū)域采用網(wǎng)格法和地塊法結(jié)合的方法對(duì)耕地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行單元格劃分，將整個(gè)范圍區(qū)利用Fishnet功能模塊生成單元格，劃分成封閉的相對(duì)均勻的地塊。利用軟件進(jìn)行劃分的結(jié)果是本研究區(qū)的網(wǎng)格數(shù)為1 108個(gè)分等單元，測(cè)算的總面積為耕地面積與零星地物面積之和，即17 548.193 hm2。

4 分等指數(shù)的計(jì)算

4.1 自然質(zhì)量分

本研究區(qū)確定的分等因素為6個(gè)（每一個(gè)對(duì)作物產(chǎn)量影響相同），種植作物為夏玉米和冬小麥，利用之前特爾菲法確定的權(quán)重，采用加權(quán)平均的計(jì)算方法計(jì)算各個(gè)單元的自然質(zhì)量分。

4.2 土地利用系數(shù)

該分等指數(shù)利用樣點(diǎn)法計(jì)算，對(duì)研究區(qū)的種植作物按好、一般、差劃分評(píng)判等級(jí)，設(shè)置3個(gè)樣點(diǎn)并根據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)的各個(gè)作物的實(shí)際667 m2產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算。本區(qū)域作物夏玉米實(shí)際產(chǎn)量為325 kg/667 m2，冬小麥為275 kg/667 m2，結(jié)合計(jì)算出的土地利用系數(shù)（樣點(diǎn)的），采取平均值法計(jì)算行政村內(nèi)的土地利用系數(shù)。

4.3 土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)

該分等指數(shù)計(jì)算方法與土地利用系數(shù)相同，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為實(shí)際投入情況，通過計(jì)算產(chǎn)量與實(shí)際投入比來最終確定土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)。本研究區(qū)夏玉米的產(chǎn)量與實(shí)際投入比為1.13，冬小麥為0.84。最后計(jì)算平均數(shù)之和，即該區(qū)域的土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)。表2為分等指數(shù)的計(jì)算統(tǒng)計(jì)表。

表2 洛川縣各個(gè)等別農(nóng)用地分布

5 結(jié)論

本研究區(qū)域的農(nóng)用地分等面積為17 548.197 hm2，根據(jù)各個(gè)分等指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得出，洛川縣的分等等別為四等到八等，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出，所占比重最多的是五等，面積約10 766.674 hm2，占全縣耕地總面積的61.3%；其他各等如四等、六等、七等、八等較少，分別為6.58%、29.18%、0.63%、2.25%。從表2的3個(gè)分等指標(biāo)可以看出，自然質(zhì)量分等、土地利用分等、經(jīng)濟(jì)系數(shù)分等3個(gè)的劃分等別相似，都集中在四等到八等，其中以五等為主要等別，由此可以說明等別相對(duì)較高的地方的自然條件、經(jīng)濟(jì)條件都相對(duì)較好，農(nóng)業(yè)方面的設(shè)施和科技投入較多，土壤肥力較強(qiáng)。從3個(gè)指標(biāo)單一分析來看，自然質(zhì)量等別以自然因素為主，其等別高的地域自然條件較好，經(jīng)濟(jì)和土地利用指標(biāo)還受到經(jīng)濟(jì)、人文、區(qū)位等因素的影響。而等別低的地方，自然條件改善、經(jīng)濟(jì)支持、農(nóng)業(yè)設(shè)備和技術(shù)的引進(jìn)都是其日后改善的著手點(diǎn)。另外，對(duì)于整個(gè)研究區(qū)洛川縣而言，其農(nóng)用地質(zhì)量呈帶狀分布。