摘要：耕地定級(jí)因素作用分值量化直接影響了耕地定級(jí)結(jié)果的精準(zhǔn)度及實(shí)用性，以南安市耕地定級(jí)工作為例，運(yùn)用ARCGIS網(wǎng)絡(luò)分析模塊和圖形與屬性處理功能，對(duì)耕地定級(jí)因素作用分值進(jìn)行量化。結(jié)果表明：ARCGIS網(wǎng)絡(luò)分析方法能夠較為真實(shí)計(jì)算耕地定級(jí)因子與耕地定級(jí)單元之間最短路徑，更符合實(shí)際，提高了耕地定級(jí)結(jié)果精度，更好地為科學(xué)量化耕地質(zhì)量，促進(jìn)其合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：耕地定級(jí)；因素作用分值；GIS；網(wǎng)絡(luò)分析

耕地定級(jí)是掌握和科學(xué)量化耕地質(zhì)量和分布，科學(xué)評(píng)價(jià)和管理耕地，促進(jìn)耕地合理利用的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，是實(shí)現(xiàn)耕地資源管理由數(shù)量管理為主向數(shù)量、質(zhì)量和生態(tài)協(xié)調(diào)管理和科學(xué)利用轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略升級(jí)。[12]耕地定級(jí)成果可為基本農(nóng)田保護(hù)劃定、耕地占補(bǔ)平衡、土地征用、土地開發(fā)整理提供依據(jù)和參考，[23]因此耕地定級(jí)成果應(yīng)力求精準(zhǔn)，近可能與實(shí)際相符。

耕地級(jí)別是基于耕地定級(jí)指數(shù)的大小進(jìn)行劃分，耕地定級(jí)指數(shù)是基于定級(jí)因素作用分值進(jìn)行計(jì)算，因此定級(jí)因素作用分值直接影響定級(jí)結(jié)果，在整個(gè)耕地定級(jí)過(guò)程中起到關(guān)鍵性作用?；贕IS技術(shù)進(jìn)行耕地定級(jí)因素作用分值的計(jì)算，不僅可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)查方法效率低、精度差、不便于保存與更新等不足之處，還能保證空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析時(shí)的速度和質(zhì)量。[4]以南安市為例，運(yùn)用ARCGIS網(wǎng)絡(luò)分析方法，對(duì)耕地定級(jí)因素作用分值計(jì)算進(jìn)行研究，提高耕地質(zhì)量定級(jí)工作的精度和自動(dòng)化、信息化程度，也使數(shù)據(jù)的管理和更新更易于實(shí)現(xiàn)。

1 研究區(qū)概況

南安市位于福建省東南沿海閩南金三角中心區(qū)域，晉江中游，地理坐標(biāo)為北緯24°34′25°18′，東經(jīng)118°08′118°36′，晉江上源西溪由西向東橫貫中部，東溪斜貫北東，于雙溪口匯合為晉江干流。南安市地貌輪廓主要是受大地構(gòu)造的影響，致使主要山嶺、盆地的排列格局與延伸方向和東北西南造線相一致。全市地勢(shì)西北高，東南低，自西北向東南呈層狀傾斜。地貌類型以山地丘陵為主，占全市總面積的73%，平原占20.7%。

南安市屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均溫度20.9℃，年≥10℃積溫4882～6817℃，積溫日數(shù)165～239天，七月平均溫度28.6℃，一月平均溫度12.1℃，年降雨量1600mm，無(wú)霜期330天。

根據(jù)《福建省土壤分類系統(tǒng)》，南安市耕作土壤共分為4個(gè)土類（赤紅壤、紅壤、水稻土和潮土）、8個(gè)亞類（灰潮土、赤紅壤、紅壤、漂洗型水稻土、潛育型水稻土、滲育型水稻土、鹽漬型水稻土和潴育型水稻土）、18個(gè)土屬（白鱔泥田、潮砂田、赤砂土、赤土、埭田、耕作灰砂土、耕作砂泥土、紅泥砂土、紅泥土、黃泥砂田、黃泥田、灰泥田、灰砂泥田、冷爛田、青泥田、砂質(zhì)田、烏泥田和鹽斑田）和38個(gè)土種，主要土種類型為灰黃泥砂田、灰黃泥田、灰砂泥田、灰赤土、灰泥田、灰紅泥土、黃泥砂田、黃底灰泥田、灰赤砂土、灰砂田、薯粉田和赤砂土等12種。

2 材料與方法

網(wǎng)絡(luò)分析是研究一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)工程如何安排，并使其運(yùn)行效果最好，如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運(yùn)輸費(fèi)用最低等，其基本思想則在于人類活動(dòng)總是趨于按一定目標(biāo)選擇達(dá)到最佳效果的空間位置。[5]ArcGIS Network Analyst 擴(kuò)展模塊具有路徑、最近設(shè)施點(diǎn)、服務(wù)區(qū)、OD成本矩陣、車輛配送、位置分配等功能，本文是基于ArcGIS Network Analyst 擴(kuò)展模塊中最近設(shè)施點(diǎn)（new closest facility）方法，計(jì)算耕地定級(jí)因子與耕地定級(jí)單元之間最短路徑，從而定量計(jì)算耕地定級(jí)因素因子作用分值。

南安市耕地定級(jí)的影響因素主要包括交通區(qū)位條件、耕作便利條件、種植效益情況等方面的中心城鎮(zhèn)影響度、道路運(yùn)輸條件、耕作距離、耕地集中連片度、田塊平整度、人均耕地、經(jīng)營(yíng)效益等，其中中心城鎮(zhèn)影響度、道路運(yùn)輸條件及耕作距離均需進(jìn)行最短交通路徑計(jì)算，本文以耕作距離為例介紹網(wǎng)絡(luò)分析在耕地定級(jí)因素因子作用分值計(jì)算中的應(yīng)用。

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文采用的主要數(shù)據(jù)為南安市土地利用現(xiàn)狀圖（1︰10000）、南安市耕地質(zhì)量等別年度更新成果、南安市遙感影像圖、南安市土地更新調(diào)查成果等。定級(jí)單元直接采用耕地質(zhì)量等別成果中分等單元，運(yùn)用ARCGIS中的要素轉(zhuǎn)點(diǎn)將某村內(nèi)定級(jí)單元轉(zhuǎn)為中心點(diǎn)；該村駐地位置采用土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)中的地類圖斑，根據(jù)咨詢當(dāng)?shù)?，定位出具體的位置。

網(wǎng)絡(luò)分析是建立在道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，因此，建立道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集是關(guān)鍵。本文以南安市1：10000土地利用現(xiàn)狀圖為基準(zhǔn)，結(jié)合南安市遙感影像圖，運(yùn)用ARCGIS編輯功能，對(duì)南安市道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集量化，并進(jìn)行偽節(jié)點(diǎn)、懸掛點(diǎn)等拓?fù)錂z查，同時(shí)將南安市道路網(wǎng)按主干道（國(guó)道和省道）、次干道（縣、鄉(xiāng)級(jí)公路）、支路（鄉(xiāng)村道路）進(jìn)行分級(jí)，按照南安市土地變更調(diào)查坐標(biāo)投影對(duì)該道路網(wǎng)進(jìn)行坐標(biāo)投影，然后再ArcCatalog中建立道路網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集（圖1），形成南安市道路網(wǎng)（圖2）。

2.2 最短交通距離計(jì)算

以測(cè)算某村最短路徑為例，計(jì)算該村內(nèi)所有定級(jí)單元到該村駐地的最短交通距離，并將量算的最短交距離數(shù)據(jù)賦予該村所有定級(jí)單元，具體步驟如下：

（1）Network Analyst 是 ArcGIS 的一個(gè)擴(kuò)展模塊，在執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)分析前必須啟用 Network Analyst 擴(kuò)展模塊。啟動(dòng)ArcMap軟件，單擊自定義擴(kuò)展模板，選中Network Analyst 復(fù)選，激活Network Analyst模塊，右擊ArcMap界面菜單欄空白處，調(diào)出Network Analyst工具欄。

（2）在ArcMap界面加載處理好的道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、定級(jí)單元點(diǎn)、村駐地。

（3）單擊Network Analyst工具條新建new closest facility，打開分析窗口，點(diǎn)擊打開Closest Facility窗口并在窗口中加載Facilities圖層（即村駐地A），incidents圖層（即該村定級(jí)單元中心點(diǎn)253個(gè)，BSM為1253），同時(shí)加載圖層彈出加載位置對(duì)話框中位置分析屬性Name字段均選擇BSM。

（4）打開Closest Facility窗口的圖層屬性，設(shè)置要查找的設(shè)施點(diǎn)值為1，行駛自設(shè)置為事件點(diǎn)到設(shè)施點(diǎn)，交匯點(diǎn)的U形轉(zhuǎn)彎設(shè)置為允許。

（5）單擊按鈕，生成結(jié)果，在ArcMap界面內(nèi)容表中右擊Routes，打開屬性表，共253條記錄，表中name中“”之前的數(shù)據(jù)為定級(jí)單元BSM，“”之后的數(shù)據(jù)為行政村BSM，totallength為最短交通路徑，如圖3所示。在ArcMap界面地圖視圖自動(dòng)生成最短距離圖，如圖4所示，圖中褐色粗線即為所選的村駐地（A）到該村各定級(jí)單元（BSM位1253）的基于現(xiàn)狀路網(wǎng)的最短路徑。

2.3 耕作距離作用分值的計(jì)算

耕作距離越大，農(nóng)田耕作、田間管理和農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸越不便捷，耕作距離分值越小，耕作距離屬于逆向型面狀影響因素，耕作距離作用分值采用均值度法進(jìn)行計(jì)算，[6]根據(jù)各定級(jí)單元最短交通距離數(shù)據(jù)運(yùn)用ARCGIS聚類分析功能，進(jìn)行分界點(diǎn)的選取，按4個(gè)級(jí)別劃分均質(zhì)區(qū)，同時(shí)計(jì)算每個(gè)級(jí)別耕地距離均值（即為平均值），然后再根據(jù)確定的均值區(qū)，將各級(jí)均質(zhì)區(qū)均值最小值作為最優(yōu)均質(zhì)區(qū)原始數(shù)據(jù)的均值，各級(jí)均質(zhì)區(qū)均值最大值作為最劣均質(zhì)區(qū)原始數(shù)據(jù)的均值；按照公式（1）求得各級(jí)均質(zhì)區(qū)的作用分值，一個(gè)級(jí)別取一個(gè)分值。對(duì)于最劣類型指標(biāo)的分值不取為 0，而是根據(jù)各指標(biāo)的衰減程度由經(jīng)驗(yàn)法確定。

fi=100×（xi-xl）/（xy-xl）（1）

式中：fi——耕作距離第i級(jí)均質(zhì)區(qū)域的作用分值；xi ——耕作距離第i級(jí)均質(zhì)區(qū)域值中的均值；xl——耕作距離最劣均質(zhì)區(qū)域值的均值；xy——耕作距離最優(yōu)均質(zhì)區(qū)域值的均值。

3 結(jié)果與分析

按照上述最短交通路徑量算方法，對(duì)全市耕地距離進(jìn)行量算，然后再根據(jù)上述耕作距離作用分值計(jì)算公式（1）進(jìn)行耕地距離作用分值計(jì)算，南安市耕地距離作用分值情況表見下表。

從上表可知，南安全市耕地面積為30127.01公頃，全市耕地定級(jí)耕地距離因素分4級(jí)，1級(jí)是指定級(jí)單元到所在行政村耕作距離小于等于0.5千米均值區(qū)，其均值為0.32千米，作用分為100，涉及面積3548.07公頃，占全市耕地面積的11.78%；2級(jí)是指定級(jí)單元到所在行政村耕地距離在0.5千米和1千米（含1千米）均值區(qū)，其均值為0.76千米，作用分為84，涉及面積8066.35公頃，占全市耕地面積的26.77%；3級(jí)是指定級(jí)單元到所在行政村耕地距離在1千米到2千米（含2千米）均值區(qū)，其均值為1.41千米，作用分為61，涉及面積12081.31公頃，占全市耕地面積的40.10%；4級(jí)是指定級(jí)單元到所在形狀粗耕地距離小于2千米均值區(qū)，其均值為3.11千米，作用分為48，涉及面積6431.28公頃，占全市耕地面積的21.35%。

4 結(jié)論與討論

本文通過(guò)對(duì)前人的研究進(jìn)行總結(jié)分析，結(jié)合耕作距離對(duì)耕地定級(jí)單元的影響，運(yùn)用ARCGIS網(wǎng)絡(luò)分析對(duì)耕作距離作用分進(jìn)行量化處理分析，結(jié)果表明：耕地質(zhì)量定級(jí)所需的資料、數(shù)據(jù)、圖件數(shù)量多，數(shù)據(jù)的處理較為復(fù)雜，工作量特別大，沒(méi)有計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，難以快速獲取、準(zhǔn)確處理和直觀表現(xiàn)耕地定級(jí)信息。因此，運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)耕地定級(jí)工作中各定級(jí)因素因子的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的處理、管理、分析、計(jì)算以及中間成果和最終成果的管理、輸出等，不僅提高耕地質(zhì)量定級(jí)工作的精度和自動(dòng)化、信息化程度，也使數(shù)據(jù)的管理和更新更易于實(shí)現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：吳麗玲（1985），女，福建泉州人，中級(jí)工程師，主要從事土地利用規(guī)劃。