游炯 裴志遠(yuǎn) 王飛

摘? ?要：發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)和前提是數(shù)字化，尤其是對(duì)農(nóng)地資源利用、農(nóng)地權(quán)屬、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等農(nóng)業(yè)全要素的數(shù)字化。目前，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平較低，農(nóng)地資源空間信息應(yīng)用較少，需要加快開展農(nóng)地空間數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息采集分析和農(nóng)業(yè)政策決策執(zhí)行等方面的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。本研究圍繞“十三五”以來新增的糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)（以下統(tǒng)稱“兩區(qū)”）劃定農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性工作，歸納了“兩區(qū)”劃定的相關(guān)概念，總結(jié)了劃定的業(yè)務(wù)流程;結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化管理的業(yè)務(wù)需求和數(shù)字化成圖的拓?fù)潢P(guān)系需求，為“兩區(qū)”劃定設(shè)計(jì)了“區(qū)—片塊—地塊”三級(jí)空間結(jié)構(gòu);提出了基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定圖件測(cè)制關(guān)鍵技術(shù)，在分析“兩區(qū)”行業(yè)功用的基礎(chǔ)上，以“區(qū)—片塊—地塊”空間結(jié)構(gòu)為制圖導(dǎo)向，融合現(xiàn)有多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)在空間分布和語(yǔ)義屬性上的關(guān)聯(lián)性，從特定空間尺度實(shí)現(xiàn)了“兩區(qū)”空間分布圖制作;提出了基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)建庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)，分析了“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)建庫(kù)的業(yè)務(wù)需求，從空間信息結(jié)構(gòu)視角實(shí)現(xiàn)對(duì)“兩區(qū)”劃定地理空間實(shí)體的抽象化;總結(jié)并討論了多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)在“兩區(qū)”劃定過程中的整合應(yīng)用及存在的問題。研究表明，多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)能夠在“兩區(qū)”劃定的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)起到數(shù)據(jù)支撐作用，同時(shí)也需針對(duì)具體的應(yīng)用環(huán)境判斷其信息可用性，降低多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的偏差及局部缺失對(duì)“兩區(qū)”劃定這類系統(tǒng)性工程所造成的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的有效集成，為“兩區(qū)”劃定及智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域同類基礎(chǔ)性工作的有效推行提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：“兩區(qū)”劃定;多源;農(nóng)地;空間數(shù)據(jù);制圖;實(shí)體關(guān)系模型

中圖分類號(hào)：TP79;S127? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：201906-SA005

游 炯， 裴志遠(yuǎn)， 王 飛. 基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定應(yīng)用研究[J]. 智慧農(nóng)業(yè)，2019，1（3）： 56-66.

You J， Pei Z， Wang F. Research on the application of multi-source agricultural land spatial data for "Two-Zone" demarcation[J]. Smart Agriculture， 2019， 1（3）： 56-66. （in Chinese with English abstract）

1? ?引言

2016年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃（2016—2020年）》，提出了“創(chuàng)新強(qiáng)農(nóng)著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)”的重大任務(wù)，從五大領(lǐng)域布局“十三五”期間全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展任務(wù)，并具體落實(shí)到智慧農(nóng)業(yè)（Smart Agriculture/Farming）等14項(xiàng)重大工程[1]，智慧農(nóng)業(yè)已成為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的路徑之一。智慧農(nóng)業(yè)的概念由精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)等名詞演化而來，要求充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)信息技術(shù)，包括更透徹的感知技術(shù)、更廣泛的互聯(lián)互通技術(shù)和更深入的智能化技術(shù)，使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加有效、更加智慧。因此，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)和前提是數(shù)字化，尤其是對(duì)農(nóng)地資源利用、農(nóng)地權(quán)屬、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等農(nóng)業(yè)全要素的數(shù)字化[2-6]。目前，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平較低，農(nóng)地資源空間信息的應(yīng)用較少[7]，需要加快開展農(nóng)地空間數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息采集分析和農(nóng)業(yè)政策決策執(zhí)行等方面的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)（以下統(tǒng)稱“兩區(qū)”）劃定是“十三五”以來新增的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性工作。為貫徹落實(shí)綠色發(fā)展理念，實(shí)施“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，確保國(guó)家糧食安全和保障重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，2016年中央一號(hào)文件[8]就“優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和區(qū)域布局”任務(wù)，提出“制定劃定糧食生產(chǎn)功能區(qū)和大豆、棉花、油料、糖料蔗等重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意見”的要求;2017年中央一號(hào)文件[9]明確提出：“以主體功能區(qū)規(guī)劃和優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品布局規(guī)劃為依托，科學(xué)合理劃定稻谷、小麥、玉米糧食生產(chǎn)功能區(qū)和大豆、棉花、油菜籽、糖料蔗、天然橡膠等重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)。功能區(qū)和保護(hù)區(qū)內(nèi)地塊全部建檔立冊(cè)、上圖入庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息化精準(zhǔn)化管理?！?017年4月，《國(guó)務(wù)院關(guān)于建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意見》[10]再次提出要“科學(xué)合理劃定‘兩區(qū)’，以縣為基礎(chǔ)精準(zhǔn)落地，結(jié)合農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證和永久基本農(nóng)田劃定工作，明確‘兩區(qū)’具體地塊”。

雖然國(guó)家主體功能區(qū)規(guī)劃、優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃以及土地利用總體規(guī)劃是確定“兩區(qū)”空間格局的基本條件，但實(shí)際劃定工作是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，還需考慮更為具體的因素，多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的整合與應(yīng)用就是最為重要的因素之一。目前，在農(nóng)村土地資源管理方面，我國(guó)已基本完成永久基本農(nóng)田劃定[11-14]，農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證工作[15-17]也接近尾聲，積累了多源異構(gòu)的農(nóng)地資源數(shù)據(jù)，能夠?yàn)椤皟蓞^(qū)”劃定的技術(shù)實(shí)施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但考慮到“兩區(qū)”劃定與以往永久基本農(nóng)田劃定以及農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查在工作定位上的不同，之前積累的多源空間位置數(shù)據(jù)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)在支持“兩區(qū)”劃定工作開展的同時(shí)，引入了一些亟需解決的關(guān)鍵問題。“兩區(qū)”劃定的具體業(yè)務(wù)邏輯與多源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間的瑣碎關(guān)系，將直接增加理解“兩區(qū)”劃定業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程的難度。如何有效利用永久基本農(nóng)田、承包地等多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐來實(shí)現(xiàn)“兩區(qū)”劃定業(yè)務(wù)流程還需拓展。因此，本文根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于“兩區(qū)”劃定的相關(guān)要求，研究和分析了多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)在實(shí)現(xiàn)“兩區(qū)”劃定業(yè)務(wù)流程中的應(yīng)用和引發(fā)的關(guān)鍵問題，為“兩區(qū)”劃定及同類農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性工作的技術(shù)推行提供參考與借鑒。

2? ?“兩區(qū)”劃定

2.1? 基本概念

2.1.1? “兩區(qū)”內(nèi)涵

按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意見》[10]要求，“兩區(qū)”即糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的統(tǒng)稱，是依據(jù)國(guó)家主體功能區(qū)規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃和優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃，以永久基本農(nóng)田為基礎(chǔ)，劃定用于確保國(guó)家糧食安全和保障重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的生產(chǎn)區(qū)域。其中，糧食生產(chǎn)功能區(qū)是指為確保“谷物基本自給、口糧絕對(duì)安全”，按照規(guī)定程序劃定，能夠穩(wěn)定種植水稻、小麥和玉米這3類糧食作物的優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)域。重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)是指為保障棉油糖膠等重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，按照規(guī)定程序劃定，能夠穩(wěn)定種植大豆、棉花、油菜籽、糖料蔗、天然橡膠這5類重要農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)域。

2.1.2? “兩區(qū)”劃定的任務(wù)內(nèi)容

《國(guó)務(wù)院關(guān)于建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意見》[10]和《農(nóng)業(yè)部、國(guó)土資源部、發(fā)改委關(guān)于做好糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)劃定工作的通知》[18]明確了“兩區(qū)”劃定的任務(wù)內(nèi)容?！皟蓞^(qū)”劃定是要以地塊為基本空間單元，確定“兩區(qū)”的空間位置和面積，記錄并監(jiān)測(cè)“兩區(qū)”范圍內(nèi)的作物類型、種植面積及布局、農(nóng)田灌排工程、經(jīng)營(yíng)主體等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變化信息，并將劃定的“兩區(qū)”具體地塊制成電子地圖，結(jié)合實(shí)際整理匯總“兩區(qū)”劃定成果的電子數(shù)據(jù)和文檔，建立、更新“兩區(qū)”數(shù)據(jù)庫(kù)，建立“兩區(qū)”劃定表冊(cè)、圖件、文本和數(shù)據(jù)等成果的檔案管理制度，實(shí)現(xiàn)“兩區(qū)”信息精準(zhǔn)化管理。劃定“兩區(qū)”時(shí)，優(yōu)先選擇具有糧棉油糖膠種植傳統(tǒng)、近三年內(nèi)播種面積基本穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境良好的集中連片、權(quán)屬界線清晰的農(nóng)用地，綜合確定劃區(qū)范圍和劃定面積。

2.1.3? 多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)

近年來，我國(guó)自然資源管理部門和農(nóng)業(yè)管理部門陸續(xù)開展了土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、永久基本農(nóng)田劃定、土地整治規(guī)劃、農(nóng)用地分等定級(jí)、農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證以及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田上圖入庫(kù)等農(nóng)村土地資源管理工作。因業(yè)務(wù)口徑不同，產(chǎn)生和積累了多源異構(gòu)的農(nóng)地空間數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來源廣泛、種類繁多、內(nèi)容多樣、容量龐大，又具有跨地域、跨時(shí)間、多維度和相互關(guān)聯(lián)等基本特征，從大尺度上記錄和反映了農(nóng)村土地資源的基本信息。

根據(jù)已經(jīng)形成的各類農(nóng)地資源數(shù)據(jù)庫(kù)[19-21]，現(xiàn)有的農(nóng)地空間數(shù)據(jù)主要有4種來源。一是農(nóng)村基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，主要包括縣、鄉(xiāng)、村各級(jí)行政與區(qū)域界線、有明顯標(biāo)示作用的線狀地物等基礎(chǔ)測(cè)繪資料;二是農(nóng)村土地信息數(shù)據(jù)，主要包括土地利用現(xiàn)狀及其地表覆蓋信息;三是農(nóng)地綜合生產(chǎn)建設(shè)數(shù)據(jù)，主要包括種植業(yè)生產(chǎn)及配套服務(wù)設(shè)施、測(cè)土配方施肥、生態(tài)退耕及災(zāi)毀、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)等方面的圖件資料及文本說明;四是農(nóng)地專題信息數(shù)據(jù)，主要包括永久基本農(nóng)田專題數(shù)據(jù)、農(nóng)村承包地專題數(shù)據(jù)、耕地質(zhì)量專題數(shù)據(jù)、農(nóng)地坡度專題數(shù)據(jù)、農(nóng)地流轉(zhuǎn)專題數(shù)據(jù)、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田田間工程專題數(shù)據(jù)等。多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)能夠提供各類型專題農(nóng)地的地理位置、空間范圍、圖斑面積等空間信息，還能夠提供種植結(jié)構(gòu)、耕地質(zhì)量、坡度等級(jí)、農(nóng)田灌排情況以及農(nóng)地權(quán)屬、農(nóng)地流轉(zhuǎn)等屬性信息。

2.2? 業(yè)務(wù)流程

根據(jù)前期研究，設(shè)計(jì)“兩區(qū)”劃定的業(yè)務(wù)流程如圖1所示?！皟蓞^(qū)”劃定通過圖件測(cè)制和數(shù)據(jù)建庫(kù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)“兩區(qū)”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的有效集成。

2.3? “兩區(qū)”劃定的空間結(jié)構(gòu)設(shè)置

“兩區(qū)”劃定與以往永久基本農(nóng)田劃定以及農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查在工作定位和業(yè)務(wù)內(nèi)容上存在較大差異。從業(yè)務(wù)對(duì)象來看，永久基本農(nóng)田劃定的定位在于依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定不得占用的耕地，農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查的定位在于確定、確認(rèn)農(nóng)村承包地的所有權(quán)、使用權(quán)和經(jīng)營(yíng)權(quán)。與這兩類業(yè)務(wù)相比，“兩區(qū)”劃定的目標(biāo)定位更多元化，主要是確保糧食作物和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的生產(chǎn)區(qū)域，在農(nóng)地的基礎(chǔ)上，更關(guān)注的是糧食安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

因此，本研究考慮未來“兩區(qū)”在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和農(nóng)業(yè)政策落實(shí)方面將起到的作用，確定了“兩區(qū)”劃定空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路：

1）糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)首先是一個(gè)“區(qū)域”的概念，即糧食作物和重要農(nóng)產(chǎn)品作物最適宜生長(zhǎng)的區(qū)域，應(yīng)從全國(guó)層面布局，以縣域?yàn)閱挝唬鞔_各縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體功能，進(jìn)而確定各縣的“兩區(qū)”類型[18，22];

2）在村域范圍內(nèi)，應(yīng)明確“兩區(qū)”具體地塊，不是所有耕地都能種植糧食作物和重要農(nóng)產(chǎn)品作物，也不是所有地塊都常年種植某種作物，還需考慮輪作換茬的情況，因此，“兩區(qū)”地塊應(yīng)是在“兩區(qū)”片塊范圍內(nèi)，以實(shí)際寬度不小于1m的農(nóng)村道路、溝渠、水系等線狀地物或區(qū)域界線為邊界所劃定的具體的空間種植單元[18];

3）從“區(qū)域”層面的概念到“地塊”層面的落實(shí)，過程中還需考慮規(guī)模化種植和經(jīng)營(yíng)管理的層面，在“兩區(qū)”和“兩區(qū)”地塊這兩個(gè)層級(jí)之間應(yīng)有一個(gè)便于統(tǒng)籌指導(dǎo)鄉(xiāng)域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)事管理的“兩區(qū)”片塊層級(jí)，單個(gè)“兩區(qū)”片塊可跨越村組區(qū)域界線，但原則上不得跨越鄉(xiāng)級(jí)區(qū)域界線[18]。

綜上，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)需求和數(shù)字化成圖的拓?fù)潢P(guān)系需求，為“兩區(qū)”劃定設(shè)計(jì)了“區(qū)—片塊—地塊”三個(gè)層級(jí)的空間結(jié)構(gòu)，其相對(duì)位置和空間分布形式如圖2所示。其中，區(qū)是概念層級(jí)，不設(shè)具體邊界;單個(gè)糧食生產(chǎn)功能區(qū)（重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)）內(nèi)可包含若干片塊，單個(gè)片塊內(nèi)可包含若干地塊[18]。

2.4? 關(guān)鍵技術(shù)

2.4.1? 基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定圖

在“兩區(qū)”劃定的業(yè)務(wù)流程中，圖件測(cè)制是實(shí)現(xiàn)“上圖入庫(kù)”的步驟之一，包括底圖制作、實(shí)地勘查[23]和分布圖編制三個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，并在實(shí)地勘查前后，通過面積量算確?！皟蓞^(qū)”的圖、數(shù)和實(shí)地一致。

“兩區(qū)”劃定的圖件測(cè)制不是對(duì)現(xiàn)有農(nóng)地空間數(shù)據(jù)矢量圖層的簡(jiǎn)單復(fù)制和邊界微調(diào)，也不是僅憑人工判讀進(jìn)行圖層勾繪，而應(yīng)充分考慮“兩區(qū)”的行業(yè)功用，以“兩區(qū)”劃定的空間結(jié)構(gòu)（“區(qū)—片塊—地塊”）為制圖導(dǎo)向，融合現(xiàn)有多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)在空間分布和語(yǔ)義屬性上的關(guān)聯(lián)性，在一定的空間尺度上制作“兩區(qū)”空間分布圖。其中，“兩區(qū)”工作底圖的制作是最為基礎(chǔ)也是最為重要的環(huán)節(jié)，底圖的質(zhì)量依賴于現(xiàn)有農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)之間的協(xié)同分析和應(yīng)用（圖3）。

“兩區(qū)”工作底圖制作的總體思路是：首先，以永久基本農(nóng)田的空間位置作為劃“區(qū)”的基礎(chǔ)，同時(shí)以耕地質(zhì)量和坡度等級(jí)等專題信息作為劃“區(qū)”的篩選條件，初步確定“兩區(qū)”的基本范圍;然后，以農(nóng)村承包地塊的空間位置作為“地塊”邊界的基礎(chǔ)參照，并根據(jù)種植結(jié)構(gòu)專題信息對(duì)農(nóng)村承包地塊進(jìn)行歸并，初步劃出“兩區(qū)”地塊邊界。再以農(nóng)地流轉(zhuǎn)情況等專題信息[24]和土地利用地類圖斑作為“片塊”的判別依據(jù)，并結(jié)合土地利用線狀地物的空間位置初步劃出“兩區(qū)”片塊邊界。最后，考慮地類可能發(fā)生變化的農(nóng)地以及未發(fā)包的集體耕地等情況，確定有待核查的重點(diǎn)區(qū)域范圍。在此過程中，通過對(duì)多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)中可用信息的關(guān)聯(lián)使用，繪制“兩區(qū)”地塊、“兩區(qū)”片塊和實(shí)地重點(diǎn)核查區(qū)域的矢量圖層，形成“兩區(qū)”工作底圖，作為實(shí)地勘查和屬性記錄的圖件載體。在底圖制作的過程中，制圖尺度還需要通過對(duì)區(qū)域地形地貌和可用遙感圖像比例尺的綜合分析進(jìn)行選擇。具體步驟如下：

1）多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)圖層的匹配校正：按照統(tǒng)一的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（CGCS2000坐標(biāo)系[25]，高斯—克呂格投影），對(duì)永久基本農(nóng)田劃定成果、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果、農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記成果、數(shù)字正射影像等基礎(chǔ)資料圖件進(jìn)行圖層間的匹配校正。

2）基于坡度等級(jí)的初次篩選：在匹配校

正后的永久基本農(nóng)田圖層上，提取坡度在15°以下[10，18]的永久基本農(nóng)田區(qū)域范圍作為“兩區(qū)”劃定的初始范圍邊界。

3）多源農(nóng)地?cái)?shù)據(jù)圖層疊加分析：以數(shù)字正射影像為底層數(shù)據(jù)，將“兩區(qū)”初始范圍邊界以及匹配校正后的其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖層一起疊加到數(shù)字正射影像圖層上，根據(jù)多層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的矢量邊界和數(shù)字正射影像上耕地地塊的幾何特征，進(jìn)行綜合判讀分析。

4）“兩區(qū)”地塊勾繪：在“兩區(qū)”劃定的初始范圍邊界內(nèi)，以實(shí)際寬度不小于1m的線狀地物和自然邊界為界線，結(jié)合局地尺度的耕地質(zhì)量、地類用途和種植結(jié)構(gòu)，進(jìn)行“兩區(qū)”地塊勾繪，并以耕地耕作邊界作為“兩區(qū)”地塊的范圍線。

5）“兩區(qū)”片塊勾繪：在“兩區(qū)”地塊成形之后，通過緩沖區(qū)分析[26]、連片性分析[27]等處理方法，初步形成“兩區(qū)”片塊初邊界;將“兩區(qū)”片塊初邊界矢量圖層疊加到土地利用線狀地物圖層和數(shù)字正射影像上，進(jìn)行室內(nèi)判讀、拓?fù)涮幚?，以顯著的土地利用線狀地物為界線，結(jié)合土地流轉(zhuǎn)的經(jīng)營(yíng)主體分布情況，分割“兩區(qū)”片塊初邊界，確定“兩區(qū)”底圖上的片塊邊界。

6）在“兩區(qū)”空間范圍預(yù)分析的基礎(chǔ)上，勾繪出“兩區(qū)”片塊、“兩區(qū)”地塊的初始邊界，同時(shí)確定實(shí)地核查的重點(diǎn)區(qū)域邊界，對(duì)“兩區(qū)”片塊和“兩區(qū)”地塊賦予預(yù)編碼，制成“兩區(qū)”電子工作底圖。

2.4.2? 基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)建庫(kù)

“兩區(qū)”劃定用到了多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的本底數(shù)據(jù)，同時(shí)產(chǎn)生了多源異構(gòu)的“兩區(qū)”屬性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源多、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜。從數(shù)據(jù)處理流程看，包括原始數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)等。因此，除存儲(chǔ)備份、查詢檢索等一般功能外，還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)整、轉(zhuǎn)換、檢查、處理和入庫(kù)，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)重組和標(biāo)準(zhǔn)化管理。通過數(shù)據(jù)重組，形成具有統(tǒng)一時(shí)空基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)格式的“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)集，確保建庫(kù)質(zhì)量。

基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，主要是建立在需求分析和概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上[28-31]。首先，分析確定“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)建庫(kù)的業(yè)務(wù)活動(dòng)，包括3個(gè)方面：一是“兩區(qū)”數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的電子成果內(nèi)容應(yīng)與表冊(cè)、圖件、文本等紙質(zhì)成果資料一致，同時(shí)要與實(shí)際地塊信息對(duì)應(yīng);二是“兩區(qū)”數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)“兩區(qū)”劃定成果數(shù)據(jù)的查閱、增加、刪減、修改、更新等功能;三是“兩區(qū)”數(shù)據(jù)庫(kù)要與永久基本農(nóng)田、農(nóng)村承包地等多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的本底數(shù)據(jù)庫(kù)銜接。其次，通過設(shè)計(jì)“實(shí)體—關(guān)系”（Entity Relationship，E-R）模型，定義“兩區(qū)”劃定的地理空間實(shí)體，分析并抽象化地理空間實(shí)體之間的關(guān)系，將需求分析得到的“兩區(qū)”劃定數(shù)據(jù)建庫(kù)業(yè)務(wù)活動(dòng)抽象為空間信息結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

2.5? 問題討論

2.5.1? 多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的偏差

“兩區(qū)”劃定圖件測(cè)制過程中，采用的農(nóng)地空間數(shù)據(jù)主要包括永久基本農(nóng)田、土地利用現(xiàn)狀、承包地、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田等農(nóng)地專題信息數(shù)據(jù)以及相應(yīng)區(qū)域的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，蘊(yùn)含了政策與農(nóng)地的關(guān)系，既能反映政策行為，又能反映地理要素，多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的結(jié)合使用也有助于提高劃定工作效率。但是，對(duì)于上述多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘，不可避免要面臨多源數(shù)據(jù)聚合引起的數(shù)據(jù)偏差問題[32，33]，包括因數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不一致引起的多源異構(gòu)農(nóng)地?cái)?shù)據(jù)空間錯(cuò)位，因制圖比例尺不唯一引起的小范圍制圖精度不一致，因多源地類圖斑的分類系統(tǒng)不一致引起的空間語(yǔ)義多樣性等等。因此，從實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的角度出發(fā)，“兩區(qū)”劃定業(yè)務(wù)流程的首要關(guān)鍵問題是如何有效解決圖件測(cè)制過程中所使用的多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)偏差。

具體做法是，綜合考慮信息源和用戶需求等多個(gè)層次，分析永久基本農(nóng)田劃定成果數(shù)據(jù)、承包地確權(quán)成果數(shù)據(jù)以及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田上圖入庫(kù)成果數(shù)據(jù)等多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的信息可用性，比如，坡度等級(jí)、耕地質(zhì)量、地塊圖斑、地類用途、種植結(jié)構(gòu)、集中連片程度等數(shù)據(jù)信息的實(shí)地一致性;在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建可劃入“兩區(qū)”的農(nóng)地綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立滿足“兩區(qū)”農(nóng)地信息演化應(yīng)用的可用性評(píng)估模型;并在相同的地理空間位置上進(jìn)行多源異構(gòu)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的語(yǔ)義建模、相似性度量和語(yǔ)義歸一化，探索多源農(nóng)地信息的非線性偏移規(guī)律，研究數(shù)據(jù)流程中多源異構(gòu)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)聚合，實(shí)現(xiàn)“兩區(qū)”劃定業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)流的有效統(tǒng)一。

2.5.2? 多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的局部缺失

如前所述，“兩區(qū)”劃定是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，“兩區(qū)”數(shù)字化成圖建立在永久基本農(nóng)田保護(hù)圖斑和承包地地塊等多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上。每種來源的農(nóng)地空間數(shù)據(jù)各自對(duì)應(yīng)不同的功能。首先，以永久基本農(nóng)田為基礎(chǔ)，是按照永久基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的矢量邊界，確定可劃入“兩區(qū)”的農(nóng)田范圍;其次，承包地地塊圖層作為繪制“兩區(qū)”地塊圖層的主要參考依據(jù);最終根據(jù)以數(shù)字正射影像為主要數(shù)據(jù)源的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀分析。根據(jù)不同地區(qū)所收集的多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的完整性，“兩區(qū)”數(shù)字化成圖面臨3種特殊情況（圖5）：一是只有基本農(nóng)田資料的“兩區(qū)”工作底圖制作，二是只有承包地地塊資料的“兩區(qū)”工作底圖制作，三是在農(nóng)地空間數(shù)據(jù)缺失的區(qū)域“兩區(qū)”工作底圖制作。具體地，就是要解決3種特殊情況下“兩區(qū)”片塊和“兩區(qū)”地塊的劃定問題。

針對(duì)上述3種特殊情況，分別采取自上而下勾繪、自下而上勾繪和“人機(jī)交互”半自動(dòng)化遙感圖像處理方式，形成“兩區(qū)”工作底圖。

當(dāng)只有基本農(nóng)田資料時(shí)（圖5（a）），疊加分析基本農(nóng)田和遙感影像，依據(jù)基本農(nóng)田范圍，繪制“兩區(qū)”片塊邊界;再判讀遙感影像，勾繪“兩區(qū)”地塊邊界;根據(jù)“兩區(qū)”劃定空間架構(gòu)，這是一種自上而下的制圖模式。圖5（a）中，紅色邊框是通過修改基本農(nóng)田保護(hù)圖斑圖層中的地類變化區(qū)域所生成的“兩區(qū)”片塊;青色邊框是根據(jù)判讀“兩區(qū)”片塊覆蓋的遙感影像，以1m寬的線狀地物為邊界生成的“兩區(qū)”地塊。

當(dāng)只有承包地地塊資料時(shí)（圖5（b）），疊加分析承包地塊和遙感影像，判讀遙感影像，合并承包地塊，繪制“兩區(qū)”地塊邊界;再判讀遙感影像，進(jìn)一步勾繪“兩區(qū)”片塊邊界;根據(jù)“兩區(qū)”劃定空間架構(gòu)，這是一種自下而上的制圖模式。圖5（b）中，藍(lán)色邊框是通過合并承包地地塊，并以1m寬的線狀地物為邊界生成的“兩區(qū)”地塊;紅色邊框是通過進(jìn)一步判讀遙感影像，結(jié)合土地流轉(zhuǎn)后的經(jīng)營(yíng)主體信息繪制的“兩區(qū)”片塊。

當(dāng)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)缺失時(shí)（圖5（c）），既沒有收集到基本農(nóng)田資料，也沒有收集到可用的承包地地塊資料，需采用圖像分割、邊緣檢測(cè)等遙感圖像處理方法[34]，繪制“兩區(qū)”地塊邊界和“兩區(qū)”片塊邊界。圖5（c）中，紅色邊框和藍(lán)色邊框分別是通過遙感圖像處理得到的“兩區(qū)”片塊和“兩區(qū)”地塊，其中，“兩區(qū)”片塊邊界主要利用圖像分割算法[35]生成，分割參數(shù)的設(shè)置需考慮縣道、省道、國(guó)道、大的河流水系等明顯線狀分界的常規(guī)寬度;再通過選擇并建立基于高分辨率遙感影像的地塊邊緣矢量樣本，訓(xùn)練影像數(shù)據(jù)，構(gòu)建“兩區(qū)”地塊邊緣提取模型，對(duì)每個(gè)“兩區(qū)”片塊內(nèi)的遙感影像進(jìn)行邊緣檢測(cè)[36]，并對(duì)邊緣檢測(cè)柵格做矢量化處理，得到“兩區(qū)”地塊邊界。

3? 結(jié)論

“兩區(qū)”劃定是建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的首要任務(wù)。本研究歸納了“兩區(qū)”和多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的基本概念，在對(duì)比分析業(yè)務(wù)特色的基礎(chǔ)上，總結(jié)了基于多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的“兩區(qū)”劃定關(guān)鍵技術(shù)，形成了“兩區(qū)”劃定技術(shù)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵科學(xué)問題，得出如下結(jié)論：

（1）“兩區(qū)”劃定是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，目標(biāo)是確保國(guó)家糧食安全，保障重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給。因此，需要利用永久基本農(nóng)田劃定和農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查等土地管理工作所積累的多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，通過對(duì)多源空間位置數(shù)據(jù)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)屬性數(shù)據(jù)的有效聚合，實(shí)現(xiàn)劃定業(yè)務(wù)流程。

（2）“兩區(qū)”劃定與永久基本農(nóng)田劃定、農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查等同類業(yè)務(wù)相比，具有更明確的行業(yè)需求和更多元化的目標(biāo)定位，業(yè)務(wù)流引入的語(yǔ)義差異，使數(shù)據(jù)流在空間尺度和時(shí)間等維度上產(chǎn)生了相應(yīng)特色，因此，需要設(shè)置“兩區(qū)”劃定空間結(jié)構(gòu)來定義“兩區(qū)”劃定的業(yè)務(wù)對(duì)象，約束“兩區(qū)”劃定的操作過程，并為今后實(shí)現(xiàn)“兩區(qū)”政策管理功能提供支撐。

（3）在“兩區(qū)”劃定圖件測(cè)制和數(shù)據(jù)建庫(kù)等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)中，通過綜合考慮數(shù)據(jù)源和用戶需求，分析多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的信息可用性，降低多源農(nóng)地空間數(shù)據(jù)的偏差及局部缺失對(duì)圖件測(cè)制過程造成的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)“兩區(qū)”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的有效集成，將為下一步建立“兩區(qū)”農(nóng)業(yè)智能化應(yīng)用管理平臺(tái)提供有效數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]? ?中華人民共和國(guó)中央人民政府. 國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃（2016-2020年）的通知（國(guó)發(fā)[2016] 58號(hào)）[EB/OL]. （2016-10-20） [2019-7-20].

http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-10/20/content_

5122217.htm

[2]? ?劉海啟. 加快數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè) 為農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化增添新動(dòng)能[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃， 2017， 38（12）： 1-6.

Liu H. Speed up the construction of digital agriculture and add new energy to agricultural and rural modernization[J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning， 2017， 38（12）： 1-6.

[3]? ?周清波， 吳文斌， 宋茜. 數(shù)字農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)信息， 2018， 30（1）： 1-9.

Zhou Q， Wu W， Song Q. The development of digital agriculture in the past， present and future[J]. China Agricultural Informatics， 2018， 30（1）： 1-9.

[4]? ?趙春江. 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及戰(zhàn)略目標(biāo)研究[J]. 智慧農(nóng)業(yè)， 2019， 1（1）： 1-7.

Zhao C. State-of-the-art and recommended developmental strategic objectives of smart agriculture[J]. Smart Agriculture， 2019， 1（1）： 1-7.

[5]? ?石淑芹， 曹玉青， 吳文斌， 等. 耕地集約化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 50（7）： 1210-1222.

Shi S， Cao Y， Wu W， et al. Progresses in research of evaluation index system and its method on arable land intensification： a review[J]. Scientia Agricultura Sinica， 2017， 50（7）： 1210-1222.

[6]? ?Nicola L J， Dietmar S， Annette O. Analysing data of the integrated administration and control system （IACS） to detect patterns of agricultural land-use change at municipality level[J]. Landscape Online. 2016， 48（1）： 1-24.

[7]? ?趙虎， 裴志遠(yuǎn). 農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查中面積精度問題分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2016， 32（18）： 241-246.

Zhao H， Pei Z. Area accuracy analysis for investigation of rural land contractual management right[J]. Transactions of the CSAE， 2016， 32（18）： 241-246.

[8]? ?中央政府門戶網(wǎng)站. 中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)全面小康目標(biāo)的若干意見[EB/OL]. （2016-01-27） [2019-07-20].

http：//www.gov.cn/zhengce/2016-01/27/content_503669

8.htm.

[9]? ?中華人民共和國(guó)中央人民政府. 中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動(dòng)能的若干意見[EB/OL]. （2017-02-05） [2019-07-20].

http：//www.gov.cn/zhengce/2017-02/05/content_516562

6.htm.

[10]? 中華人民共和國(guó)中央人民政府. 國(guó)務(wù)院關(guān)于建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的指導(dǎo)意見（國(guó)發(fā)[2017] 24號(hào)）[EB/OL]. （2017-04-10） [2019-07-20]. http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-04/10/content_

5184613.htm.

[11]? 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部. 基本農(nóng)田劃定技術(shù)規(guī)程： TD/T 1032-2011[S]. 北京： 中國(guó)質(zhì)檢出版社， 2011： 6.

Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China. Guideline for designation of capital farmland： TD/T 1032-2011[S]. Beijing： China Quality and Standards Publishing & Media Co.， Ltd， 2011： 6.

[12]? 汪西林， 胡孌運(yùn). 基本農(nóng)田規(guī)劃決策支持：模型構(gòu)建與系統(tǒng)研發(fā)[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2017， 26（10）： 1689-1695.

Wang X， Hu L. The decision support for basic farmlands planning： model application and system development [J]. Ecology and Environmental Sciences， 2017， 26（10）： 1689-1695.

[13]? 馬世發(fā)， 吳楷釗， 勞春華， 等. 永久基本農(nóng)田保護(hù)片區(qū)智能識(shí)別系統(tǒng)iZone的建立與應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2017， 33（2）： 276-282.

Ma S， Wu K， Lao C， et al. Establishment and application of iZone system for intelligently identifying preserved zones of permanent prime farmland[J]. Transactions of the CSAE， 2017， 33（2）： 276-282.

[14]? 曹麗萍， 羅志軍， 冉鳳維， 等. 基于耕地質(zhì)量和空間集聚格局的縣域基本農(nóng)田劃定[J]. 水土保持研究， 2018， 25（4）： 349-355， 364.

Cao L， Luo Z， Ran F， et al. Distribution of prime farmland based on cultivated land quality and spatial agglomeration pattern at county scale[J]. Research of Soil and Water Conservation， 2018， 25（4）： 349-355， 364.

[15]? 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)調(diào)查規(guī)程： NY/T 2537-2014[S]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 2014.

The Ministry of Agriculture of the People's Republic of China. Investigation code of practice for the right to rural land contractual management： NY/T 2537-2014[S]. Beijing： China Agriculture Press， 2014.

[16]? 薛春璐， 郭琳， 胡華浪， 等. 農(nóng)地確權(quán)成果在耕地景觀格局分析中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2016， 32（20）： 242-249.

Xue C， Guo L， Hu H， et al. Application of landscape pattern analysis in arable land based on right to rural land contractual management registration[J]. Transactions of the CSAE， 2016， 32（20）： 242-249.

[17]? 王運(yùn)動(dòng). 農(nóng)用地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)抵押登記系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 天津： 天津大學(xué)， 2013.

Wang Y. The design for mortgage registration platform of the right to agricultural land contractual management[D]. Tianjin： University of Tianjin， 2013.

[18]? 農(nóng)業(yè)部 國(guó)土資源部 國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于做好糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)劃定工作的通知[Z]. 農(nóng)計(jì)發(fā)[2017] 99號(hào)，2017-06-05.

[19]? 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部. 土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)： TD/T 1016-2007[S]. 2007.

Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China. Standard for land use database： TD/T 1016-2007[S]. 2007.

[20]? 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部. 基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)： TD/T 1019-2009[S]. 北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社， 2009.

Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China. Standard for prime cultivated land database： TD/T 1019-2009[S]. Beijing： China Quality and Standards Publishing & Media Co.， Ltd， 2009.

[21]? 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范： NY/T 2539-2016[S]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 2016.

The Ministry of Agriculture of the People's Republic of China. Specification for registration database of the right to rural land contractual management： NY/T 2539-2016[S]. Beijing： China Agriculture Press， 2016.

[22]? 農(nóng)業(yè)部. 關(guān)于印發(fā)《糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)劃定數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范（試行）》的通知[Z]. 農(nóng)計(jì)發(fā)[2018] 2號(hào). 2018-01-17.

[23]? 陳旭帥， 范沖. 基于移動(dòng)GIS的農(nóng)戶調(diào)查系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 測(cè)繪與空間地理信息， 2018， 41（4）： 177-180.

Chen X， Fan C. Design and implementation of peasant household survey system based on mobile GIS[J]. Geomatics & Spatial Information Technology， 2018， 41（4）： 177-180.

[24]? 陳拾嬌. 精準(zhǔn)扶貧目標(biāo)下贛南農(nóng)地流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)的耦合協(xié)調(diào)研究[D]. 南昌： 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2016.

Chen S. Study on the coupling and coordination of farmland circulation management under the goal of precision poverty in the south of Jiangxi[D]. Nanchang： Jiangxi Agricultural University， 2016.

[25]? 魏保峰， 李國(guó)柱， 倪曙， 等. 2000國(guó)家大地坐標(biāo)與城市平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法的研究[J]. 測(cè)繪通報(bào)， 2016（1）： 57-61.

Wei B， Li G， Ni S， et al. Conversion method between 2000 China geodetic coordinate and city plane coordinate[J]. Bulletin of Surveying and Mapping， 2016（1）： 57-61.

[26]? 王托弟， 趙靈軍， 王力哲， 等. 等量弧段劃分并行緩沖區(qū)算法的優(yōu)化[J]. 遙感信息， 2016， 31（4）： 147-152.

Wang T， Zhao L， Wang L， et al. Parallel research and optimization of buffer algorithm based on equivalent arc partition[J]. Remote Sensing， 2016， 31（4）： 147-152.

[27]? 周尚意， 朱阿興， 邱維理， 等. 基于GIS的農(nóng)用地連片性分析及其在基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2008， 24（7）： 72-77.

Zhou S， Zhu A， Qiu W， et al. GIS based connectivity analysis and its application in prime farmland protection planning[J]. Transactions of the CSAE， 2008， 24（7）： 72-77.

[28]? 邵亞. 基于Geodatabase的土地利用空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)研究——以潛江市為例[D]. 武漢： 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2007.

Shao Y. Research on construction of land use spatial database based on Geodatabase： application to Qianjiang[D]. Wuhan： Huazhong Agricultural University， 2007.

[29]? 武芳， 王澤根， 蔡忠亮， 等. 空間數(shù)據(jù)庫(kù)原理[M]， 武漢： 武漢大學(xué)出版社， 2017.

[30]? 陳勇， 宋關(guān)福， 鐘耳順. 基于可視化建模思想的空間數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)化建庫(kù)技術(shù)研究[J]. 測(cè)繪通報(bào)， 2006（12）： 54-56.

Chen Y， Song G， Zhong E. A study of spatial database automated construction based on visual modeling[J]. Bulletin of surveying and Mapping， 2006（12）： 54-56.

[31]? 張龍， 王新慶. 基于數(shù)據(jù)字典的空間數(shù)據(jù)庫(kù)通用建庫(kù)技術(shù)[J]. 國(guó)土資源遙感， 2014， 26（1）： 173-178.

Zhang L， Wang X. General geo-spatial database construction method based on data dictionary[J]. Remote Sensing for Land & Resources， 2014， 26（1）： 173-178.

[32]? Jagadish H V， Gehrke J， Labrinidis A， et al. Big data and its technical challenges[J]. Communications of the ACM， 2014， 57（7）： 86-94.

[33]? 王家耀， 武芳， 郭建忠， 等. 時(shí)空大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇[J]. 測(cè)繪科學(xué)， 2017， 42（7）： 1-7.

Wang J， Wu F， Guo J， et al. Challenges and opportunities of spatio-temporal big data[J]. Science of Surveying and Mapping， 2017， 42（7）： 1-7.

[34]? Rafael C G， Richard E W. Digital Image Processing （Fourth Edition） [M]. New York： Pearson Education， Inc.， 2017.

[35]? 王忠美， 顧行發(fā)， 楊曉梅. 基于邊界指導(dǎo)光譜聚類高分辨遙感圖像分割[C]. 第四屆高分辨率對(duì)地觀測(cè)學(xué)術(shù)年會(huì). 武漢， 2017： 1166-1174.

[36]? 李?yuàn)檴櫍?陳莉， 張永新， 等. 結(jié)合四元數(shù)與最小核值相似區(qū)的邊緣檢測(cè)[J]. 中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào)， 2017， 22（7）： 915-925.

Li S， Chen L， Zhang Y， et al. The edge detection algorithm combining smallest univalue segment assimilating nucleus and quaternion[J]. Journal of Image and Graphics， 2017， 22（7）： 915-925.

Research on the application of multi-source agricultural land spatial data for "Two-Zone" demarcation

Jiong You1，2*， Zhiyuan Pei1，2， Fei Wang1，2

（1. Key Laboratory of Cultivated Land Use， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， P. R. China， Beijing 100121， China;

2. Chinese Academy of Agricultural Engineering Planning & Design， Beijing 100125， China）

Abstract： The basis and premise of developing intelligent agriculture is digitization， especially digitization of agricultural land resources utilization， agricultural land ownership， agricultural production and other agricultural elements. At present， China's agriculture digitization is at a low level， the spatial information of agricultural land resources are applied few. It is necessary to accelerate the application of the big data with respect to agricultural land for agricultural production information collecting and agricultural policy implementing to promote the development of China's intelligent agriculture. One typical case is "food production function zone" and "important agricultural product production protection zone"（Two-Zone） demarcation. In order to realize the study on the technologies of "Two-Zone" demarcation， in this research， the following work was conducted . Firstly， the basic concept of the multi-source spatial data with respect to agricultural land was elaborated， and the existing multi-source spatial data with respect to agricultural land were summarized into four categories. Then， the workflows of "Two-Zone" demarcation was summed up. Considering the topological requirements of digital mapping for "Two-Zone" and the business requirements of intelligent management for agricultural production in "Two-Zone"， a three-level spatial structure of "zone-patch-plot" was designed for "Two-Zone" demarcation. The key technology of digital mapping was proposed， based on the analysis of the functions of "Two-Zone" and the "zone-patch-plot" spatial structure， which integrate existing multi-source farmland spatial data depending on the relevance of spatial distribution and semantic attributes and then realize "Two-Zone"'s spatial distribution map at a specific spatial scale. The key technology of establishing the database for "Two-Zone" demarcation was also proposed， which realizes the abstraction of the geographical space entity delimited by "Two-Zone" from the perspective of spatial information structure. Therefore， the key technologies of "Two-Zone" demarcation based on multi-source agricultural land spatial data was scientifically designed， through the key work such as data acquisition， digital mapping and database construction. Finally， the key scientific problems in the technical links were extracted， which shown that "Two-Zone" demarcation requires a comprehensive consideration of data sources and user requirements， and it is necessary to analyze the availability of data with respect to multi-source agricultural land， decreasing the influence derived from the bias and partial loss of data with respect to multi-source agricultural land. Further consideration about statuses of the land use and crop planting in the farmland of "Two-Zone" is also needed. This study will provide a basic support for the intelligent management of agricultural land resources in the "Two-Zone".

Key words： "Two-Zone" demarcation; multi-source; agricultural land; spatial data; mapping; E-R model