基于gis技術(shù)支撐的基本農(nóng)田劃定方法研究

基于gis技術(shù)支撐的基本農(nóng)田劃定方法研究

1基本農(nóng)田劃定管理現(xiàn)狀首先，確定農(nóng)業(yè)基地的指導(dǎo)思想存在偏差。有的基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)劃定上存在“劃遠(yuǎn)不劃近”、“劃劣不劃優(yōu)”的狀況,保護(hù)指標(biāo)未準(zhǔn)確落實在規(guī)劃圖上。編制方法雖采用了“指標(biāo)控制與土地用途分區(qū)相結(jié)合”,但偏重指標(biāo)控制,忽視土地用途分區(qū)的空間管制作用;有的地方基本農(nóng)田保護(hù)指標(biāo)分解缺乏科學(xué)依據(jù)、方法簡單,普遍缺少可操作的管制細(xì)則;有的地方因農(nóng)用地分等成果沒有及時推廣應(yīng)用,缺乏對基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)周邊環(huán)境影響的調(diào)查分析,一些土壤污染、水土流失嚴(yán)重、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)內(nèi)的耕地也劃入了保護(hù)區(qū),一些基本農(nóng)田形同虛設(shè)。二是上一輪規(guī)劃編制基本農(nóng)田劃定方法粗放,劃定手段存在缺陷,影響本輪規(guī)劃修編的工作基礎(chǔ)。由于江西省上一輪縣級土地利用總體規(guī)劃是以土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ),同時開展土地利用總體規(guī)劃編制和基本農(nóng)田劃定工作,有的地方在土地利用現(xiàn)狀更新圖上簡單地標(biāo)繪出基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)域而沒有進(jìn)行實地調(diào)查,造成圖與實地的不一致,給開展基本農(nóng)田保護(hù)工作帶來不少困難。三是在基本農(nóng)田劃定工作中,一方面,有的地方片面強調(diào)落實基本農(nóng)田的數(shù)量指標(biāo),而忽視質(zhì)量指標(biāo),并未真正按照“先優(yōu)后一般,劣地退耕”的原則來劃定基本農(nóng)田,使一些高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)耕地并未得到優(yōu)先保護(hù);另一方面,基本農(nóng)田占優(yōu)補劣現(xiàn)象突出,新補劃的基本農(nóng)田大部分位置偏遠(yuǎn)、質(zhì)量不高,糧食生產(chǎn)能力有所減弱。四是基本農(nóng)田管理方法落后不完善。目前有的地方還是以報表、文字報告和手工編制的基本農(nóng)田保護(hù)分布圖為基礎(chǔ)來管理基本農(nóng)田。這種方法既不能實現(xiàn)相關(guān)成果的快速查詢檢索,也不能實現(xiàn)相關(guān)成果的及時更新和動態(tài)監(jiān)測,更容易出現(xiàn)圖上面積與統(tǒng)計數(shù)不一致。因此,基本農(nóng)田的劃定和保護(hù)技術(shù)及規(guī)劃方法革新是目前制定基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃之前必須解決的問題。地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的介入,很好地解決了一些難題,可以滿足規(guī)劃指標(biāo)的空間自動化配置。2基本農(nóng)田規(guī)劃及管理現(xiàn)狀初步具備基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃作為保護(hù)基本農(nóng)田的重要舉措和硬性規(guī)定,可以理解為三層含義:一是基本農(nóng)田的數(shù)量保護(hù),即根據(jù)區(qū)域社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要維持區(qū)域必需的基本農(nóng)田數(shù)量;二是基本農(nóng)田的質(zhì)量保護(hù),即采用生物、工程等措施將劃為基本農(nóng)田的中低產(chǎn)田改造為高中產(chǎn)田;三是基本農(nóng)田的環(huán)境保護(hù),即利用行政和科學(xué)手段,對現(xiàn)有基本農(nóng)田的環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施與利用方式等進(jìn)行監(jiān)督和管理。目前,江西省劃定基本農(nóng)田的條件已初步具備。一是江西省99個縣(市、區(qū))統(tǒng)一時點土地利用現(xiàn)狀及數(shù)據(jù)庫更新全面完成,建立了現(xiàn)勢性很強的規(guī)劃基期年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫;二是江西省全省農(nóng)用地分等定級和部分縣(市、區(qū))產(chǎn)能核算工作全面結(jié)束,基礎(chǔ)理論研究比較深入,耕地生產(chǎn)力按其性質(zhì)可分為自然生產(chǎn)力和勞動生產(chǎn)力,因此可建立耕地自然生產(chǎn)力和勞動生產(chǎn)力評價指標(biāo)體系,對耕地圖斑逐一評價,賦予相應(yīng)分值;三是基于GIS軟件的二次開發(fā)已比較成熟,基本農(nóng)田劃分、出圖、統(tǒng)計過程均能實現(xiàn)自動化。基于以上有利條件,以規(guī)劃基期年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)圖件,根據(jù)上級下達(dá)的基本農(nóng)田保護(hù)面積指標(biāo)確定一個分值,在該分值以上的剩余耕地圖斑認(rèn)定為基本農(nóng)田。由于每個耕地圖斑都有一個反應(yīng)其生產(chǎn)力的分值,這樣可以避免“劃遠(yuǎn)不劃近,劃劣不劃優(yōu)”和“占優(yōu)補劣”現(xiàn)象。將土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成規(guī)劃數(shù)據(jù),在保證現(xiàn)狀面積和規(guī)劃面積一致的基礎(chǔ)上對規(guī)劃成果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,調(diào)整過程中充分發(fā)揮GIS技術(shù)優(yōu)勢,及時查詢評價因子,保證按照“先優(yōu)后一般,劣地退耕”的原則劃定基本農(nóng)田;在完成規(guī)劃后進(jìn)行實地調(diào)繪,對圖庫和實地不一致的地塊進(jìn)行調(diào)整,在規(guī)劃庫中完成基本農(nóng)田劃定,然后以規(guī)劃圖為基礎(chǔ),編制基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)分布圖,這樣就保證了劃定的基本農(nóng)田落實到了實地,同時保證了基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)分布圖與規(guī)劃圖的一致。3基于mapgi的基本農(nóng)田空間數(shù)據(jù)本文以江西省安義縣(縣級)規(guī)劃修編基本農(nóng)田劃定為例,以全省摸清家底更新到規(guī)劃基期年1∶10000土地利用現(xiàn)狀圖作為工作底圖,利用農(nóng)用地分等定級和產(chǎn)能核算成果,制定區(qū)域性基本農(nóng)田認(rèn)定指標(biāo)體系,并以耕地圖斑為單元劃定基本農(nóng)田,進(jìn)行逐一評價,同時基于GIS技術(shù)基本實現(xiàn)規(guī)劃成圖的自動化,最終實現(xiàn)基本農(nóng)田自動化劃定和保護(hù)。按照上述思路,筆者以MapGIS6.7為基礎(chǔ)地理信息平臺,在武漢中地數(shù)碼科技有限公司的技術(shù)支持下,進(jìn)行了應(yīng)用系統(tǒng)的二次開發(fā),完成了江西省安義縣土地利用總體規(guī)劃修編(縣級)基本農(nóng)田調(diào)整劃定工作。首先,根據(jù)上述目標(biāo),采用圖1的模式,利用GIS解析分析的方法,將土地利用現(xiàn)狀圖上耕地面積提取出來,與規(guī)劃耕地面積相比較,確定安義縣基本農(nóng)田數(shù)量。其次,根據(jù)需求分析,得出安義縣2020年基本農(nóng)田需求量小于耕地供給量。參考省級規(guī)劃修編及南昌縣規(guī)劃修編確定的基本農(nóng)田保護(hù)率,最終確定安義縣2020年基本農(nóng)田數(shù)量為21261.69hm2,基本農(nóng)田保護(hù)率為83.58%。隨著新一輪土地利用總體規(guī)劃修編工作的啟動,人們在考慮國土資源大調(diào)查成果的共享和實現(xiàn)多贏的同時,開始考慮如何將農(nóng)用地分等成果用于土地規(guī)劃修編工作。根據(jù)安義縣農(nóng)用地定級結(jié)果,在MapGIS6.7平臺上,將該縣1∶10000土地利用現(xiàn)狀圖與DEM地形圖、評價因子圖進(jìn)行疊加分析,將等級較高的耕地規(guī)劃為基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)和基本農(nóng)田,等級較低的耕地或坡度大于15°的退耕還林地規(guī)劃為一般農(nóng)田,這是基本農(nóng)田劃分比較關(guān)鍵的一步。按單元統(tǒng)計面積,安義縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃作基本農(nóng)田的耕地質(zhì)量評定級別結(jié)果如表1所示。根據(jù)安義縣基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃要求,將已確定的安義縣實際基本農(nóng)田保護(hù)數(shù)量分解下達(dá)至各鄉(xiāng)鎮(zhèn),為各鄉(xiāng)、鎮(zhèn)確定基本農(nóng)田保護(hù)數(shù)量提供依據(jù)(表2)。然后,以土地利用總體規(guī)劃圖中的基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)為基礎(chǔ),與更新調(diào)查后的1∶10000土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加,提取基本農(nóng)田數(shù)據(jù),使基本農(nóng)田保護(hù)地塊落實到土地利用現(xiàn)狀圖上,最終與土地利用總圖規(guī)劃基本農(nóng)田劃分和保護(hù)各項指標(biāo)相銜接,利用MapGIS地理信息平臺得到比例尺為1∶10000的縣(市)級基本農(nóng)田空間分布圖。安義縣農(nóng)用地自然等別從10等到15等都有分布,其中以13等分布最為廣泛,面積為14214.00hm2,占全縣總耕地面積的55.88%;利用等別從7等到11等都有分布,其中以9等分布最為廣泛,面積為11533.61hm2,占全縣總耕地面積的45.34%;經(jīng)濟(jì)等別從4等到9等都有分布,其中以6等分布最為廣泛,面積為10756.35hm2,占全縣總耕地面積的42.29%?？紤]農(nóng)用地定級成果充分反映了土地的自然質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量,是土地質(zhì)量的綜合表現(xiàn),其成果在耕地占補平衡分析、農(nóng)用地生產(chǎn)能力核算、土地利用總體規(guī)劃、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)規(guī)劃等方面有重要參考價值,故綜合指標(biāo)分解情況和農(nóng)用地定級情況,將4級和5級耕地中定級指數(shù)在2843以上的水田和質(zhì)量較好的旱地劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū),從而得出安義縣規(guī)劃年基本農(nóng)田空間數(shù)據(jù)。最終進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的錄入,形成基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫成果?；巨r(nóng)田空間數(shù)據(jù)在邏輯上分為三層:第一層為基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫,它定義了整個數(shù)據(jù)庫所包含的內(nèi)容;第二層為數(shù)據(jù)集,主要包括基礎(chǔ)地理要素、土地利用要素和基本農(nóng)田要素三種,每種要素集定義了所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)、空間范圍和元數(shù)據(jù)信息等;第三層為相互關(guān)聯(lián)的要素層,由點、線、面和注記層組成。它們之間具有繼承和包含關(guān)系,在空間上又具有緊密的相互關(guān)聯(lián)特征。各層中既存儲了空間數(shù)據(jù)又存儲了大量的屬性數(shù)據(jù),并通過惟一標(biāo)識碼建立了兩種數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理?；诎擦x縣基本農(nóng)田管理數(shù)據(jù)庫,主要包括以下屬性:地塊面積、片號、地塊編號、地點、四至、用地類型、責(zé)任人、規(guī)劃地類、權(quán)屬單位名稱、權(quán)屬代碼等,從數(shù)據(jù)庫可隨時輸出最新的基本農(nóng)田分布圖。輸出圖件既可是分幅圖,也可是鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖、村圖或任意區(qū)域圖,圖中可標(biāo)明地塊面積和地塊編號,并將基本農(nóng)田和基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)按不同顏色填充,并按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)套合1∶10000土地利用現(xiàn)狀底圖。當(dāng)由于新建高速公路、責(zé)任人變化等原因造成基本農(nóng)田發(fā)生變化時,只要根據(jù)野外勘測、調(diào)查的實際成果,及時更新基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫和土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫,即可更新已發(fā)生變化的地塊位置、形狀、面積和屬性,使管理人員可掌握基本農(nóng)田變動情況。在安義縣基本農(nóng)田調(diào)整劃定工作中,利用該縣農(nóng)用地分等定級成果對耕地圖斑逐一評價,賦予相應(yīng)分值,并將評價結(jié)果(圖斑)按分值高低排列;利用已獲批的土地利用總體規(guī)劃矢量化成果,將規(guī)劃圖層與評價結(jié)果圖層疊加,屬于建設(shè)用地規(guī)劃范圍的耕地圖斑予以剔除;根據(jù)上級下達(dá)的基本農(nóng)田保護(hù)面積指標(biāo)確定一個分值,在該分值以上的剩余耕地圖斑認(rèn)定為基本農(nóng)田。經(jīng)實地調(diào)查確認(rèn)后,完成在總規(guī)庫中基本農(nóng)田的調(diào)整劃定。然后,從土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中提取基本農(nóng)田數(shù)據(jù)建立基本農(nóng)田原始數(shù)據(jù)庫,再給各基本農(nóng)田地塊錄入地塊編號、四至、責(zé)任人等屬性信息,建立基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫。最后,根據(jù)建立的基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫制作各種登記表、統(tǒng)計表;輸出分鄉(xiāng)、分村基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)圖等。采用這種技術(shù)路線完成的安義縣的基本農(nóng)田調(diào)整劃定成果,確保了在規(guī)劃中劃定的基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)和基本農(nóng)田的位置