河南理工大學(xué)國土與測繪學(xué)院 苗 菁

河南省耕地田坎系數(shù)的測算與使用

河南理工大學(xué)國土與測繪學(xué)院 苗 菁

第二次土地調(diào)查是一項重大的國情國力調(diào)查，通過土地調(diào)查，獲取真實準(zhǔn)確的土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確掌握耕地現(xiàn)狀，及時監(jiān)督各地耕地和基本農(nóng)田保護(hù)狀況，才能為保障國家糧食安全提供基礎(chǔ)信息支持，落實好保護(hù)耕地的基本國策。土地調(diào)查數(shù)據(jù)如果失真可能導(dǎo)致政府決策出現(xiàn)重大失誤，田坎系數(shù)測算是準(zhǔn)確獲取耕地面積的一個重要環(huán)節(jié)，科學(xué)合理的做好田坎系數(shù)測算工作，對于準(zhǔn)確把握全省耕地面積，進(jìn)一步有效的利用和保護(hù)耕地具有重要的現(xiàn)實意義。

一、河南省田坎系數(shù)測算的主要任務(wù)

耕地中北方大于等于2米、南方大于等于1米的地坎（含耕地中的田埂、地埂）稱為田坎。根據(jù)《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（TD/T1014—2007）（以下簡稱規(guī)程）規(guī)定，耕地坡度（地面坡度）大于2°時，可測算耕地田坎系數(shù)，用系數(shù)扣除田坎面積。

河南省耕地田坎系數(shù)測算的主要任務(wù)是：根據(jù)河南省實際，制定《河南省第二次土地調(diào)查耕地田坎系數(shù)測算實施方案》，收集有關(guān)資料，在全省范圍內(nèi)，按照耕地分布、地貌相似性等特征，以縣（市、區(qū)）為單位劃分為不同的地貌類型區(qū)，以1∶5萬數(shù)字高程模型（DEM）生成坡度圖，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)將坡度圖與土地利用現(xiàn)狀圖疊加，確定耕地坡度，按照梯田、坡地兩個類型分組，選擇樣方。進(jìn)行耕地田坎系數(shù)測算，編寫河南省耕地田坎系數(shù)測算報告，編制河南省耕地田坎系數(shù)測算樣方分布圖，建立河南省田坎系數(shù)測算數(shù)據(jù)庫。

二、河南省田坎系數(shù)測算的技術(shù)路線

在明確工作目標(biāo)基礎(chǔ)上，按照《規(guī)程》要求，利用我省行政區(qū)劃資料、地形地貌資料，進(jìn)行田坎系數(shù)測算的樣區(qū)和樣組劃分；運用計算機技術(shù)，采用數(shù)字高程模型DEM生成坡度圖；將坡度圖與土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行套合，生成調(diào)查底圖。室內(nèi)對調(diào)查底圖進(jìn)行判讀，并在調(diào)查底圖上選取樣方點。

選擇好樣方點后，野外實地量測各田坎和線狀地物的寬度和長度，計算每個樣方內(nèi)的田坎面積、線狀地物面積，根據(jù)樣方面積，計算每個樣方的田坎系數(shù)。全部樣方田坎系數(shù)計算完成后，根據(jù)分組計算每組田坎系數(shù)。

三、河南省田坎系數(shù)測算的工作流程

1.確定田坎系數(shù)測定地貌類型分區(qū)。河南省處于我國地勢第二階段和第三階段的過渡地帶，故山地、丘陵與平原分界明顯，地勢總體西高東低，自西而東逐漸由山地過渡到丘陵，再由丘陵過渡到平原。根據(jù)地貌類型劃分指標(biāo)表，河南省分為平原、丘陵、山區(qū)三個區(qū)（河南全境絕對高度均＜3500米，沒有高山區(qū)）。由于平原不參與本次耕地田坎系數(shù)的測算，所以按地貌類型河南省可劃分為丘陵、山區(qū)兩個區(qū)。

我國南北方的劃分以秦嶺-淮河為界，秦嶺-淮河以北為北方，秦嶺-淮河以南為南方。河南省地處中原，秦嶺-淮河此界線從河南省內(nèi)部穿過，在河南境內(nèi)，這條界線大致以伏牛山南坡（海拔800米等高線）和淮河干流為界，將河南省劃分為南方和北方。

因此，耕地田坎系數(shù)測算時，將河南省分為丘陵區(qū)、山區(qū)兩個地貌類型區(qū)，區(qū)號分別編為1、2。丘陵區(qū)再分為兩個亞區(qū)，其中北方丘陵區(qū)編號為1-1，南方丘陵區(qū)編號為1-2；山區(qū)再分為兩個亞區(qū)，其中北方山區(qū)編號為2-1，南方山區(qū)編號為2-2。

2.按坡度級和梯田、坡地分組。耕地坡度分級是第二次土地調(diào)查的一項重要任務(wù)，耕地坡度等級也是田坎系數(shù)的測算的準(zhǔn)確性的一個重要指標(biāo)。第二次土地調(diào)查將耕地坡度劃分為≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、＞25°等5個級別。

按耕地類型，可將耕地分為梯田和坡耕地。梯田是指在坡地上沿等高線由人工修筑的比較規(guī)整的臺階式農(nóng)田，邊緣一般用土或石料壘成地坎，對農(nóng)田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)有很大作用。坡耕地是指坡地上基本沒有或有少量（與梯田比）田坎（自然形成或人工修建）的農(nóng)田。坡耕地易水土流失，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定影響。由于梯田、坡耕地中的田坎數(shù)量、表現(xiàn)形式、規(guī)律等差異很大，測算田坎系數(shù)時，按耕地類型，將耕地分為梯田和坡地。每個地貌類型區(qū)按照耕地的坡度級和耕地類型組合進(jìn)行分組，組號用⑴、⑵、⑶……表示，共8組。全省分4個區(qū)，每區(qū)8組，全省共分32組。全省樣方分組見表1。

表1 樣方分組

3.確定樣方數(shù)量及分布。

（1）樣方布設(shè)的原則。在每個組內(nèi)，應(yīng)均勻布設(shè)樣方，樣方的分布和數(shù)量和地形地貌，坡度級，耕地類型相關(guān)。樣方布設(shè)選擇遵循的基本原則是：每組不少于30個樣方，樣方均勻分布，樣方面積不小于0.4h㎡（6畝），樣方一般為完整圖斑，同一組的樣方從影像上地貌及耕地類型應(yīng)基本一致。

（2）樣方布設(shè)。以縣(市、區(qū))為單位確定樣方布設(shè)分布，以該縣（市、區(qū)）某組樣方所對應(yīng)坡度級的坡耕地面積占整個河南省這個樣方類別總面積的比例來確定。按照每組樣方不應(yīng)少于30個樣方的原則，考慮到將來數(shù)據(jù)匯總計算時可能要剔除一些數(shù)據(jù)，所以每組的樣方個數(shù)確定50個左右，具體各縣（市、區(qū)）應(yīng)布設(shè)多少個樣方點，則以該縣（市、區(qū)）此組內(nèi)坡耕地面積占河南省這組總耕地面積的比例來確定。比如，以1-1（1）組為例，樣方確定數(shù)量要求不少于30個，外業(yè)測量以50個為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，屬于1-1（1）樣方組有9個省轄市、25個縣（市、區(qū)），依據(jù)各縣（市、區(qū)）各類型坡耕地面積占河南省相對應(yīng)類型的坡耕地總面積的比例，來確定各縣（市、區(qū)）應(yīng)布設(shè)樣方的個數(shù)。

4.室內(nèi)樣方判讀。依據(jù)確定的田坎系數(shù)測算樣方分布結(jié)果，安排各個外業(yè)小組的工作范圍。外業(yè)工作小組套合土地利用現(xiàn)狀圖和坡度圖，按照《耕地田坎系數(shù)測算樣方分布表》，在規(guī)定的縣界范圍內(nèi)選擇相應(yīng)的樣方數(shù)，參考現(xiàn)狀圖上的地類和坡度圖上的坡度級別，具體確定各區(qū)組各樣方的具體位置。各個樣方的選擇在空間上應(yīng)分布均勻，具有代表性，能反應(yīng)該縣的實際情況。選好實際點后，在坡度圖上查找出此樣方點的具體地理位置、行政村名稱。選定樣方點后，安排人員進(jìn)行實地調(diào)查。

樣方布設(shè)方法具體如下：

（1）根據(jù)土地詳查坡耕地分布資料初步分配各區(qū)各組在縣（市、區(qū)）的樣方數(shù)量，即耕地田坎系數(shù)測算樣方分布表。

（2）用1∶5萬數(shù)字高程模型生成坡度圖。

（3）將土地利用現(xiàn)狀圖與坡度圖套合確定耕地坡度分級。

（4）根據(jù)影像、地形圖或其他資料選擇圖斑的耕地類型（梯田、坡地）和土地利用方式（水田、水澆地、旱地）。

（5）將所選擇的樣方標(biāo)注在調(diào)查工作底圖上。

5.外業(yè)調(diào)查。根據(jù)內(nèi)業(yè)初步選擇的樣方，外業(yè)人員赴實地進(jìn)行了田坎量測。實地丈量南方≥1.0米，北方≥2.0米的田坎的寬度和長度，一般一條田坎量測不少于3處田坎寬度，取其平均值作為該田坎的寬度，田坎寬度變化大于20%時，分段量取，并分別計算田坎面積。若在同一圖斑內(nèi)有其他線狀地物，需同時量取其他線狀地物的長度和寬度，計算其他線狀地物的面積。實地用手持GPS采集中心點的坐標(biāo)。將以上測量結(jié)果填寫在《規(guī)程》規(guī)定的“樣方田坎系數(shù)計算表”上。

表2 河南省田坎系數(shù)測算成果（部分）

樣方面積采用耕地圖斑面積或?qū)崪y面積。當(dāng)樣方和圖斑相一致時，直接利用圖斑面積，若采用土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫時，直接采用數(shù)據(jù)庫中的圖斑面積。若土地利用現(xiàn)狀圖為紙質(zhì)時，采用掃描矢量化計算樣方面積，若樣方和土地利用現(xiàn)狀圖圖斑不一致時，外業(yè)小組采用全站儀或GPS實地測定。根據(jù)樣方內(nèi)的田坎總面積除以樣方凈面積，計算每一個樣方的田坎系數(shù)，將計算結(jié)果填寫在“樣方田坎系數(shù)測算表”上。

6.田坎系數(shù)的計算。根據(jù)實測樣方中田坎面積及樣方面積，計算樣方田坎系數(shù)，以此為基礎(chǔ)計算各組田坎系數(shù)。

四、河南省田坎系數(shù)分布規(guī)律

從各組田坎系數(shù)測算結(jié)果看，在Ⅱ、Ⅲ坡度級內(nèi)北方丘陵山區(qū)的田坎系數(shù)均大于南方丘陵山區(qū)的田坎系數(shù)；在Ⅳ、Ⅴ坡度級內(nèi)北方丘陵山區(qū)的田坎系數(shù)與南方丘陵山區(qū)的田坎系數(shù)基本相同。并且，在各區(qū)域內(nèi)部，呈現(xiàn)耕地所在的地面坡度越大田坎系數(shù)越大；梯田比坡耕地的田坎系數(shù)大；山區(qū)比丘陵的田坎系數(shù)大的規(guī)律，基本符合田坎系數(shù)分布的一般規(guī)律。

五、河南省田坎系數(shù)的使用

使用耕地田坎系數(shù)進(jìn)行田坎系數(shù)扣除的步驟為：

1.依據(jù)《河南省耕地田坎系數(shù)測算成果表》，確定本縣（市、區(qū)）所屬地貌類型分區(qū)。

2.根據(jù)坡度圖確定圖斑的坡度級別。

3.確定圖斑耕地類型，從而確定圖斑所在的組。

4.根據(jù)《河南省耕地田坎系數(shù)測算成果表》，找出此組類型耕地對應(yīng)的田坎系數(shù)，用此乘以圖斑面積計算田坎面積。