胡江艷，趙小汎

(沈陽(yáng)師范大學(xué)管理學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110034)

農(nóng)用地分等是根據(jù)農(nóng)用地的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性，將其等級(jí)化的過程［1］。農(nóng)用地分等是科學(xué)管理、合理利用農(nóng)用地的基礎(chǔ)，并為政府部門制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃提供土地質(zhì)量依據(jù)［2-3］。影響農(nóng)用地質(zhì)量的因素眾多，且各因素之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系。而且，農(nóng)用地分布范圍廣，空間和屬性數(shù)據(jù)量大。采用傳統(tǒng)的人工計(jì)算方法確定農(nóng)用地的等級(jí)，將影響到農(nóng)用地分等結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、可靠性、時(shí)效性，從而影響到農(nóng)用地分等成果的潛在應(yīng)用價(jià)值和前景［4-5］。然而，GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)具有數(shù)據(jù)存貯、空間分析、空間統(tǒng)計(jì)功能，可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的鏈接，并進(jìn)行空間分析和處理。因此，相比于傳統(tǒng)的手工計(jì)算方法，GIS能夠更為客觀地表達(dá)農(nóng)用地的空間和屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為農(nóng)用地分等提供更為科學(xué)和高效的技術(shù)支持［6-7］。

進(jìn)賢縣地處江西省中部(116°01＇15″～116°33＇38″E、28°09＇41″～28°46＇13″N)，地形微波起伏，低丘連綿，崗頂渾圓，淺谷開墾為水田，緩坡多為旱地。進(jìn)賢縣屬濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，水熱資源極為豐富。年平均氣溫為17.7℃，極端低溫-8.3℃，極端高溫40℃。筆者以江西省進(jìn)賢縣農(nóng)用地為研究對(duì)象，運(yùn)用MapGIS軟件對(duì)農(nóng)用地分等過程進(jìn)行研究。

1 研究綜述

國(guó)外農(nóng)用地評(píng)價(jià)是因土地稅收需要而開展的。從環(huán)境和土壤角度開展農(nóng)用地評(píng)價(jià)始于20世紀(jì)30年代。但是，第一個(gè)較為全面的土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)是1961年美國(guó)農(nóng)業(yè)部頒布的土地潛力分類評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)。1972年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織頒布了《土地評(píng)價(jià)綱要》，該綱要對(duì)土地評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了統(tǒng)一，由此較為系統(tǒng)的農(nóng)用地評(píng)價(jià)才真正開始。受資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的影響，綜合化、精細(xì)化、定量化的農(nóng)用地分等研究開始于20世紀(jì)80年代。20世紀(jì)90年代，景觀生態(tài)學(xué)和可持續(xù)科學(xué)的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了農(nóng)用地評(píng)價(jià)研究。1993年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織頒布了《持續(xù)土地評(píng)價(jià)綱要》，該綱要提出從自然資源、土壤環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面進(jìn)行系統(tǒng)綜合的土地評(píng)價(jià)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，如何根據(jù)農(nóng)用地評(píng)價(jià)成果，對(duì)農(nóng)用地實(shí)行空間分區(qū)管理成為國(guó)際主流趨勢(shì)［6］。

由于稅收的需要，我國(guó)農(nóng)用地評(píng)價(jià)可追溯到夏商時(shí)代。但是長(zhǎng)期以來，我國(guó)農(nóng)用地評(píng)價(jià)體系還沒有建立起來。新中國(guó)成立以后，農(nóng)用地系統(tǒng)評(píng)價(jià)才有所進(jìn)展。20世紀(jì)90年代以前，我國(guó)農(nóng)用地評(píng)價(jià)更多是考慮土壤質(zhì)量的影響，這種單純從地力方面考慮的土地評(píng)價(jià)無(wú)法反映土地利用的本質(zhì)，比如土地利用的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。國(guó)土資源部成立以后，土地的概念和含義進(jìn)一步拓展，提出了多角度、多目標(biāo)的農(nóng)用地評(píng)價(jià)體系。2003年國(guó)土資源部頒布的《農(nóng)用地分等規(guī)程》明確了農(nóng)用地分等評(píng)價(jià)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善了我國(guó)農(nóng)用地評(píng)價(jià)的技術(shù)方法體系［8］。

2 基于MapGIS的農(nóng)用地分等過程

2.1 技術(shù)方法及總體思路 農(nóng)用地分等評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)來源于地租理論、區(qū)位理論和土地經(jīng)濟(jì)學(xué)理論。國(guó)土資源部頒布的《農(nóng)用地分等規(guī)程》明確了不僅考慮農(nóng)用地的自然屬性，同時(shí)考慮土地利用的適宜性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的農(nóng)用地分等技術(shù)方法體系。以《農(nóng)用地分等規(guī)程》為指導(dǎo)，該研究的技術(shù)思路為:首先以全國(guó)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)耕作制度為基礎(chǔ)，明確指定作物的光溫生產(chǎn)潛力;然后，以農(nóng)用地的自然質(zhì)量、土地利用水平、土地利用經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行逐級(jí)的修正;最后，綜合農(nóng)用地的自然屬性、利用水平、和經(jīng)濟(jì)狀況確定農(nóng)用地的等級(jí)［1，9-10］。

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集及處理

2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集。農(nóng)用地分等基礎(chǔ)資料廣泛，具體包括:土地利用現(xiàn)狀圖;行政區(qū)劃圖;土壤圖;有機(jī)質(zhì)含量分布圖;土壤pH分布圖;早稻、晚稻、油菜、棉花產(chǎn)量資料;早稻、晚稻、油菜、棉花的投入產(chǎn)出資料;地形圖;土壤侵蝕資料;土地利用和土地經(jīng)濟(jì)實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)。

2.2.2 GIS數(shù)據(jù)處理。GIS具備完善的數(shù)據(jù)采集、處理、輸出、建庫(kù)、檢索、分析等功能。目前，GIS已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、土地管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域。進(jìn)賢縣農(nóng)用地分等是基于地理信息系統(tǒng)軟件MapGIS完成的。數(shù)據(jù)處理主要是將獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化和編制屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，而后建立空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，形成農(nóng)用地分等的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。在進(jìn)賢縣農(nóng)用地分等過程中，以土地利用現(xiàn)狀圖為底圖進(jìn)行了矢量化建庫(kù)，同時(shí)以野外收集的資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)矢量化的土地利用斑塊進(jìn)行了更新與補(bǔ)充。為了確保分等單元的準(zhǔn)確性，運(yùn)用MapGIS制圖功能將劃分的農(nóng)用地分等單元圖輸出，由進(jìn)賢縣國(guó)土部門工作人員進(jìn)行核實(shí)。將農(nóng)用地分等單元圖與數(shù)字化的土壤、地形圖進(jìn)行GIS空間疊加，確定各分等單元的土壤和地形屬性數(shù)據(jù)。最后，采用MapGIS對(duì)數(shù)據(jù)資料的正確性進(jìn)行判斷與分析、剔出異常數(shù)據(jù)、并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2.3 分等因素體系及其權(quán)重的確定 進(jìn)賢縣屬于沿江平原區(qū)，水田的分等因素包括:土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH、排水條件和灌溉保證率，權(quán)重分別為0.156、0.177、0.133、0.066、0.234、0.234。旱地的分等因素包括:地形坡度、有效土層厚度、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH、灌溉保證率，權(quán)重分別為0.268、0.302、0.098、0.109、0.064、0.159。

2.4 分等單元的確定 分等單元是農(nóng)用地分等評(píng)價(jià)的最小空間單元。該研究采用地塊法確定進(jìn)賢縣農(nóng)用地分等單元，即將進(jìn)賢縣土地利用現(xiàn)狀圖中的耕地板塊作為農(nóng)用地分等單元。

2.5 農(nóng)用地分等指數(shù)的計(jì)算

2.5.1 農(nóng)用地自然質(zhì)量分計(jì)算。首先整理進(jìn)賢縣農(nóng)用地分等因素空間分布圖。其次，以分等因素圖及“指定作物—分等因素—農(nóng)用地質(zhì)量分”為依據(jù)在MapGIS的支持下，獲得各分等單元、各指定作物的分等因素指標(biāo)分值。再次，將分等單元圖與指定作物分等因素作用分值圖套合(MapGIS空間疊加分析)，即可采集指定作物單元因素分值，進(jìn)而計(jì)算單元指定作物因素質(zhì)量分。分等單元單因素分值采用面積加權(quán)法確定。最后，為了體現(xiàn)主導(dǎo)因素原則，分等單元質(zhì)量分的計(jì)算采用加權(quán)平均法確定。

2.5.2 土地利用系數(shù)、土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)計(jì)算。該研究通過整理農(nóng)用地投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)，以行政村為單元計(jì)算土地利用和經(jīng)濟(jì)系數(shù)。在實(shí)際操作中，首先采用MapGIS的屬性數(shù)據(jù)查詢功能，以行政區(qū)信息為基礎(chǔ)提取并合并同一行政村內(nèi)的圖斑;然后，將計(jì)算得到的土地利用和經(jīng)濟(jì)系數(shù)按照相應(yīng)的行政村和指定作物輸入到MapGIS屬性數(shù)據(jù)庫(kù);最后，劃分農(nóng)用地的土地利用和經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)，并確定各等值區(qū)的農(nóng)用地利用、經(jīng)濟(jì)系數(shù)［6，11］。采用MapGIS空間制圖功能，編制土地利用系數(shù)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)圖。

2.5.3 農(nóng)用地等指數(shù)計(jì)算。農(nóng)用地等別指數(shù)計(jì)算是在Map-GIS軟件支持下，通過空間運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。具體是將每個(gè)分等單元自然等指數(shù)、土地利用等指數(shù)、土地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)相乘得到農(nóng)用地等指數(shù)。

2.6 研究結(jié)果的整理與校驗(yàn) 分等成果的檢驗(yàn)包括實(shí)地調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析論證兩方面。比如，對(duì)于指定作物單產(chǎn)、產(chǎn)量比系數(shù)等，隨機(jī)抽取約5%的分等單元進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，如差異控制在5%以內(nèi)則認(rèn)為計(jì)算結(jié)果是合理的，對(duì)于不合理的結(jié)果則重新計(jì)算和調(diào)整。農(nóng)用地等別劃分不合理的單元，則需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整參數(shù)并重新計(jì)算，直至得到合理的結(jié)果，最后將按照程序校驗(yàn)合格的農(nóng)用地等別確定為農(nóng)用地分等成果。

3 結(jié)論與討論

(1)進(jìn)賢縣農(nóng)用地的自然等別較高，為7～21等，但利用等別和等別則較低，分別為2～13等和1～10等。這說明進(jìn)賢縣耕地利用水平比較低，以粗放經(jīng)營(yíng)為主，同時(shí)也說明耕地生產(chǎn)潛力還有很大部分沒有發(fā)揮出來。另一方面，利用等別與等別差別不大，說明進(jìn)賢縣農(nóng)作物生產(chǎn)的成本基本一致。進(jìn)賢縣水田的自然等別、利用等別和等別均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于旱地等其他耕地，這與進(jìn)賢縣耕作制度有很大關(guān)系。但在進(jìn)賢縣的實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，主要受人為因素影響，水田實(shí)行一年二熟的比例較少，冬閑普遍，所以水田比旱地有更大的生產(chǎn)潛力可以發(fā)揮，也相對(duì)容易見效。

(2)農(nóng)用地分等結(jié)果表明，進(jìn)賢縣農(nóng)用地分等指數(shù)與樣點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)糧產(chǎn)量也有較高的相關(guān)性，二者之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.76，這表明該研究基于MapGIS的農(nóng)用地分等結(jié)果較為合理，能反映進(jìn)賢縣農(nóng)用地等級(jí)狀況。

(3)GIS在農(nóng)用地分等中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在空間、屬性數(shù)據(jù)的處理、分析和制圖上。GIS能夠自動(dòng)、快速處理大量的數(shù)據(jù)，減少了農(nóng)用地分等工作量，減輕了工作強(qiáng)度。相反，采用人工作業(yè)的方法工作量非常大，非常耗時(shí)。與此同時(shí)，GIS能夠提高農(nóng)用地分等工作的質(zhì)量，取保圖件及數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，避免人為操作帶來的誤差甚至錯(cuò)誤［12-13］。

(4)空間和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)是農(nóng)用地分等的基礎(chǔ)。較為完整、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(如土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、土壤、地形、氣候及社會(huì)經(jīng)濟(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)資料)的建設(shè)，是保證農(nóng)用土地等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果精確性的必要前提，其成果的完備度也可直接決定農(nóng)用地分等工作全面開展的順利與否［14］。進(jìn)賢縣農(nóng)用地分等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)缺乏是影響到此次工作進(jìn)度的重要原因。

(5)此次農(nóng)用地分等成果基本反映了進(jìn)賢縣農(nóng)用地的自然質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量。研究成果對(duì)該縣的耕地占補(bǔ)平衡分析、土地利用總體規(guī)劃、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)規(guī)劃等方面都有應(yīng)用價(jià)值［15-17］。

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