◎ 丘 躍 ，陸世曠

園地分等是深入貫徹落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于完善自然資源資產(chǎn)分等定級價格評估制度的要求，是履行自然資源主管部門職責的重要技術(shù)支撐。在廣西開展園地分等工作，準確運用園地分等的程序與方法，科學(xué)評價全區(qū)的園地資源，可全面掌握全區(qū)園地資源質(zhì)量分布狀況，促進園地資源保護與合理開發(fā)利用。2022年，廣西首次開展了園地分等工作，該項工作以2020 年度國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)為底圖，輔以耕地資源質(zhì)量分類成果、第二次土壤普查成果等數(shù)據(jù)資料，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程和標準進行，目前形成了標準統(tǒng)一、區(qū)內(nèi)可比的全區(qū)園地分等成果。研究小組通過對氣候、土壤、地形基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理方法的研究，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)寫入各個分等單元，可為各分等單元指標分值的確定、分等單元總分值加權(quán)計算及園地等別劃定做好數(shù)據(jù)準備。

一、分等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)概況

根據(jù)《園地分等定級規(guī)程》（TD/T 1071-2022）和相關(guān)工作部署，廣西首次開展園地分等工作的對象為2020 年度國土變更調(diào)查的現(xiàn)狀園地，分等單元為2020 年度國土變更調(diào)查的園地圖斑。

全區(qū)園地分等的技術(shù)方法為因素法。主要考慮自然因素，即氣候因子、土壤因子及地形因子。氣候因子包括年日照時數(shù)、積溫、年均降水量、相對濕度、年極端低溫、10 級以上風次數(shù)等6 個指標；土壤因子包括有效土層厚度、土壤pH、土壤有機質(zhì)含量、土壤質(zhì)地等4 個指標；地形因子包括坡度、坡向、海拔等3 個指標。

1.數(shù)據(jù)來源和格式。氣候因子涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于廣西氣象局，數(shù)據(jù)資料名稱為1991—2020 年中國地面氣候數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)格式為Excel 表格；土壤因子涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于廣西自然資源廳，數(shù)據(jù)資料名稱為第三次全國國土調(diào)查（以下簡稱“三調(diào)”）耕地資源質(zhì)量分類成果，數(shù)據(jù)格式為shapefile 矢量數(shù)據(jù)；地形因子涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺，數(shù)據(jù)資料名稱為30M 分辨率數(shù)字高程模型，數(shù)據(jù)格式為TIFF 格式柵格數(shù)據(jù)（帶坐標）。

2.數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)域分析。氣候基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為全區(qū)縣級以上國家氣象站的1991—2020 年中國地面氣候數(shù)據(jù)集。上述氣象站中，設(shè)區(qū)市的市本級涉及的若干城區(qū)有且僅有1 個氣象站，即市本級涉及的若干城區(qū)使用同一套氣象數(shù)據(jù)。土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為全區(qū)111 個縣級行政區(qū)的“三調(diào)”耕地資源質(zhì)量分類成果，包含有效土層厚度、土壤質(zhì)地、土壤有機質(zhì)含量、土壤pH（TCHD、TRZD、TRYJZHL、TRPHZ）等字段。地形基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為全區(qū)111 個縣級行政區(qū)的30M分辨率數(shù)字高程模型（DEM）。

二、技術(shù)路線

根據(jù)不同的數(shù)據(jù)格式，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理的技術(shù)路線分為表格數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線、矢量數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線和柵格數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線。

1.表格數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線。以行政區(qū)代碼為“關(guān)鍵字段”，實現(xiàn)矢量格式的分等單元與Excel格式的表格連接；表格數(shù)據(jù)寫入分等單元。

2.矢量數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線。采取空間連接鄰域賦值的方法將有效土層厚度、土壤pH、土壤有機質(zhì)含量、土壤質(zhì)地等4 個指標數(shù)據(jù)寫入園地分等單元。

3.柵格數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線。對地形基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行表面分析，生成坡度、坡向柵格結(jié)果；柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為矢量數(shù)據(jù)，形成坡度、坡向、海拔規(guī)則格網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)；坡度、坡向、海拔數(shù)據(jù)寫入園地分等單元。

三、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理的過程

（一）表格數(shù)據(jù)處理

在氣象數(shù)據(jù)Excel 表格中，根據(jù)氣象站的名稱，填寫所在地的行政區(qū)代碼，其中，設(shè)區(qū)市的市本級（城區(qū)）為4 位數(shù)的市級行政區(qū)代碼，縣（市、區(qū)）為6 位數(shù)的縣級行政區(qū)代碼；行政區(qū)代碼與2020年度國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)保持一致。氣象數(shù)據(jù)中，每行有7 個字段（數(shù)據(jù)），分別為行政區(qū)代碼、年日照時數(shù)、積溫、年均降水量、相對濕度、年極端低溫、10 級以上風次數(shù)。

在園地分等單元（圖斑）屬性結(jié)構(gòu)中，增加“行政區(qū)代碼”字段，分別將相應(yīng)的行政區(qū)代碼錄入，其中設(shè)區(qū)市的市本級（城區(qū)）填寫4 位數(shù)的市級行政區(qū)代碼，縣（市、區(qū)）填寫6 位數(shù)的縣級行政區(qū)代碼。

在ArcGIS 軟件中，以“行政區(qū)代碼”為連接字段，依次將各縣（市、區(qū)）Excel 格式的氣候數(shù)據(jù)與該縣（市、區(qū)）的全部園地分等單元進行連接；連接成功之后，利用“字段計算器”功能，將年日照時數(shù)、積溫、年均降水量等6 個指標分別賦值到園地分等單元屬性表的相應(yīng)字段內(nèi)。

（二）矢量數(shù)據(jù)處理

矢量數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容是土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)寫入園地分等單元。

1.矢量數(shù)據(jù)賦值的限定范圍分析。研究小組通過對賦值限定范圍優(yōu)劣勢的分析，綜合考慮矢量數(shù)據(jù)賦值的準確性和工作效率，最終確定以“鎮(zhèn)—鎮(zhèn)”的形式進行空間連接鄰域賦值。

以“鎮(zhèn)—鎮(zhèn)”的形式進行空間連接鄰域賦值，將分等單元、土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)級行政區(qū)為單位進行分割、提取、賦值，優(yōu)勢在于：鄉(xiāng)鎮(zhèn)域范圍內(nèi)，土壤數(shù)據(jù)相關(guān)性較高，基于此進行鄰域賦值，結(jié)果的準確性能夠滿足分等技術(shù)的要求；劣勢在于：分等單元、土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)級行政區(qū)為單位進行分割處理的工作量較大。

2.數(shù)據(jù)賦值。在園地分等單元、“三調(diào)”耕地資源質(zhì)量分類成果屬性結(jié)構(gòu)中，增加“鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政代碼”字段，提取坐落單位代碼的前9 位字符，作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)級行政區(qū)代碼，寫入“鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政代碼”字段屬性值中。

在ArcGIS 軟件中，依次將鄉(xiāng)鎮(zhèn)級“三調(diào)”耕地資源質(zhì)量分類成果矢量圖斑（連接要素）與行政區(qū)代碼相同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級園地分等單元（目標要素）進行空間連接，匹配連接要素中與目標要素最近的要素；連接要素的映射字段（即寫入到分等單元的字段）為有效土層厚度、土壤pH、土壤有機質(zhì)含量、土壤質(zhì)地等4 個指標數(shù)據(jù)。

（三）柵格數(shù)據(jù)處理

1.柵格數(shù)據(jù)表面分析。研究小組采用的數(shù)字高程模型為30M 分辨率，即每個縣的數(shù)字高程模型為若干個30 米×30 米的柵格（像元）組成。在ArcGIS 軟件中，利用“表面分析”工具，對數(shù)字高程模型分別進行坡度分析和坡向分析，得到坡度和坡向數(shù)據(jù)，坡度和坡向數(shù)據(jù)均為柵格數(shù)據(jù)。表面分析不會改變數(shù)據(jù)的分辨率，因此，坡度和坡向柵格數(shù)據(jù)的分辨率也是30M。

2.柵格轉(zhuǎn)矢量。在ArcGIS 軟件中，利用“轉(zhuǎn)換工具集”中的“柵格轉(zhuǎn)面”工具，分別將數(shù)字高程模型、坡度及坡向等3 個柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為矢量數(shù)據(jù)，得到高程、坡度、坡向矢量格式面圖層，并且輸出來的每個矢量圖層都具有value 值（屬性值）字段。在轉(zhuǎn)換的過程中，“柵格轉(zhuǎn)面”工具會將柵格圖層中的每個像元逐一轉(zhuǎn)換為格網(wǎng)形狀的矢量圖斑。研究小組采用的柵格數(shù)據(jù)均為30M 的分辨率，因此，轉(zhuǎn)換得到的矢量格式面圖層為由若干個30 米×30 米格網(wǎng)形狀圖斑組成的矢量圖層。

3.數(shù)據(jù)賦值。經(jīng)過對分等單元圖斑覆蓋范圍的分析可知，每個園地分等單元圖斑大小不一，基于此情況，研究小組采取最大面積屬性值平均法實現(xiàn)高程、坡度、坡向?qū)傩灾祵懭雸@地分等單元。

最大面積屬性值平均法主要分為判斷和寫入兩大步驟，具體的思路是：某園地分等單元與規(guī)則格網(wǎng)矢量圖斑進行疊加分析，從疊加分析的結(jié)果圖斑中篩選出面積最大的格網(wǎng)（面積最大的格網(wǎng)可能是1 個或者多個面積相同的格網(wǎng)），將篩選出來的若干格網(wǎng)屬性值進行累加，求取格網(wǎng)屬性累加結(jié)果的平均值。最大面積屬性值平均法是在Visual Studio Code 中，通過編寫Python 代碼實現(xiàn)。

四、存在的問題

1.土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)未完全覆蓋園地分等單元。園地分等的土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自“三調(diào)”耕地資源質(zhì)量分類成果，該成果數(shù)據(jù)僅包含了標注“即可恢復(fù)”“工程恢復(fù)”的園地圖斑，大多數(shù)園地未有直接關(guān)聯(lián)的土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.氣象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)“顆粒度”較大。在大多數(shù)地方，一個縣級行政區(qū)只有一個氣象站，而有些地級市多個城區(qū)也僅有一個氣象站，這導(dǎo)致一個縣域內(nèi)只有一套氣象數(shù)據(jù)，園地分等單元圖斑的單個氣象指標數(shù)值均相同。在氣象指標方面，縣域內(nèi)不同區(qū)域（比如高山與平原）的園地分等單元沒有區(qū)別。

3.現(xiàn)有的分等指標數(shù)據(jù)未能體現(xiàn)地形的起伏變化情況。有的園地分等單元圖斑面積較大，這些分等單元圖斑往往會涉及若干個高程、坡度、坡向數(shù)據(jù)，根據(jù)目前的規(guī)程要求，每個園地分等單元圖斑只能有唯一的高程、坡度、坡向數(shù)據(jù)，從而不能完全體現(xiàn)地形的起伏變化情況。

五、建 議

1.針對園地的土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)開展調(diào)查工作。園地分等工作中，土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自于“三調(diào)”耕地資源質(zhì)量分類成果，該數(shù)據(jù)所能覆蓋的園地圖斑比例不高，且針對性不強。在相關(guān)條件成熟的情況下，建議各地逐步開展園地土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的專項調(diào)查，進一步完善園地分等的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.引入空間插值方法處理氣象數(shù)據(jù)。一般來說，一個縣只有一個氣象站記錄的一套數(shù)據(jù)，大多數(shù)地級市也是一套數(shù)據(jù)，園地分等的氣象數(shù)據(jù)“顆粒度”較大，數(shù)據(jù)的連續(xù)性不足。根據(jù)此類情況，建議采用空間插值的方法，生成連續(xù)的、全域覆蓋的氣象數(shù)據(jù)（指標）柵格面，再將柵格數(shù)據(jù)寫入分等單元中?？臻g插值是一種將離散采樣點測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)數(shù)據(jù)曲面的常用方法，包括內(nèi)插（通過已知點的數(shù)據(jù)來估算同一區(qū)域的未知點數(shù)據(jù)）和外推（通過已知區(qū)域的數(shù)據(jù)來推求其他區(qū)域的數(shù)據(jù)）兩種應(yīng)用形式。

3.增加分等單元地形變化情況的描述。在園地分等單元圖斑中，有的圖斑覆蓋范圍較大，涉及若干個高程、坡度、坡向數(shù)據(jù)，研究小組采取最大面積屬性值平均法，將高程、坡度、坡向的唯一結(jié)果寫入分等單元，分等單元的地形變化未能真實反映出來，建議在分等單元圖層中增加“地形描述”字段，將每個分等單元圖斑涉及的格網(wǎng)數(shù)量、value 值等情況作為屬性內(nèi)容寫入該字段，充分反映分等單元的地形變化情況。