廖麗君 ,魏 巍 ,劉淑霞 ,鄭宏剛 ,余建新,
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)土資源科學(xué)技術(shù)工程研究中心,云南 昆明 650201;2.國(guó)土資源部“土地利用——云南陸良野外基地”,云南 昆明 650201;3.云南省土地資源利用與保護(hù)工程實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650201)
陸良縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)整合方法研究
廖麗君1,2,魏 巍3,劉淑霞1,2,鄭宏剛1,2,余建新1,2,3
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)土資源科學(xué)技術(shù)工程研究中心,云南 昆明 650201;2.國(guó)土資源部“土地利用——云南陸良野外基地”,云南 昆明 650201;3.云南省土地資源利用與保護(hù)工程實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650201)
研究目的:探索縣級(jí)農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)與第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)快速銜接的技術(shù)問(wèn)題及其解決方法,為耕地質(zhì)量等級(jí)成果補(bǔ)充完善更新工作提供借鑒和參考。研究方法:GIS空間分析、項(xiàng)目調(diào)查、結(jié)果對(duì)比分析等方法。研究結(jié)果:研究得出的農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)整合的方法為:區(qū)別對(duì)待耕地質(zhì)量非突變區(qū)和突變區(qū),非突變區(qū)采用屬性傳遞實(shí)現(xiàn)分等數(shù)據(jù)庫(kù)中耕地質(zhì)量等級(jí)信息與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)中耕地圖斑的有效掛接;突變區(qū)進(jìn)行耕地質(zhì)量重新評(píng)定。研究以陸良縣為例驗(yàn)證了此方法,驗(yàn)證結(jié)果顯示,數(shù)據(jù)庫(kù)整合前后,陸良縣縣域耕地質(zhì)量等別比例和耕地質(zhì)量空間分布規(guī)律相對(duì)穩(wěn)定。研究結(jié)論:這是一種既能保持對(duì)原分等成果的繼承性,又能保持分等成果現(xiàn)勢(shì)性的數(shù)據(jù)庫(kù)整合的方法。該方法可應(yīng)用于云南省129個(gè)縣(市、區(qū))耕地質(zhì)量等級(jí)成果補(bǔ)充完善工作,以此方法獲得的與二調(diào)時(shí)點(diǎn)相一致的分等成果可作為后期分等成果年度更新的本底數(shù)據(jù)。
土地管理;農(nóng)用地分等;二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù);整合
云南省2008年3月完成了全省農(nóng)用地分等工作,以土地利用第一次詳查圖為基礎(chǔ)底圖,形成了縣、省兩級(jí)農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)(簡(jiǎn)稱分等數(shù)據(jù)庫(kù))[1]。2009年12月完成了第二次土地調(diào)查,建立了第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)(簡(jiǎn)稱二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù))。二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)及其變更數(shù)據(jù)庫(kù)成果是當(dāng)前國(guó)土部門開展各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)地圖,如何盡快將分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)整合起來(lái),形成以二調(diào)圖為底圖的農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)(簡(jiǎn)稱新分等數(shù)據(jù)庫(kù)),在此基礎(chǔ)上開展分等成果年度更新,保持分等成果的現(xiàn)勢(shì)性,深化分等成果的應(yīng)用,是當(dāng)前迫切的研究任務(wù)。
國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于分等數(shù)據(jù)庫(kù)和二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)整合方法主要有結(jié)果傳遞法和參數(shù)傳遞法。結(jié)果傳遞法不考慮分等因素屬性的變化,直接進(jìn)行圖件處理、傳遞分等成果;參數(shù)傳遞法考慮分等數(shù)據(jù)庫(kù)和二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)形成時(shí)間的不同,部分分等因素屬性已發(fā)生變化,通過(guò)圖件處理,傳遞分等原屬性數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲取性,更新發(fā)生變化的屬性值,然后重新計(jì)算,獲得新分等成果[2]。鑒于云南省土地利用的復(fù)雜性[3]、分等時(shí)點(diǎn)與二調(diào)時(shí)點(diǎn)間土地利用變化的多樣性[4]、分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)格式的差異性,直接套用結(jié)果傳遞法不能反映分等時(shí)點(diǎn)與二調(diào)時(shí)點(diǎn)間耕地質(zhì)量的變化,不能保持分等成果的現(xiàn)勢(shì)性;直接套用參數(shù)傳遞法又不能很好地保持對(duì)原分等成果的繼承性。因此,本文以陸良縣為例,區(qū)別對(duì)待耕地質(zhì)量突變區(qū)和非突變區(qū),探討一種既能保持對(duì)原分等成果的繼承性,又能保持分等成果現(xiàn)勢(shì)性的整合方法,以期為其他縣(市、區(qū))開展耕地質(zhì)量等級(jí)成果完善提供參考。
2.1 陸良縣自然概況
陸良縣是全國(guó)首批15個(gè)耕地質(zhì)量等級(jí)監(jiān)測(cè)示范基地之一,其位于云南省東北部,介于東經(jīng)103°27′—104°02′,北緯24°44′—25°18′之間。全縣總面積2010 km2,轄2個(gè)鄉(xiāng)、8個(gè)鎮(zhèn)、136個(gè)村民委員會(huì)、1330個(gè)村民小組。2009年全縣年末戶籍總?cè)丝?4.4萬(wàn)人。地貌屬典型的高原山間盆地,東、南、北三面環(huán)山,西南面有崗丘起伏,中部是云南省最大的壩子陸良?jí)?,壩子面積771.99 km2。氣候類型為北亞熱帶高原季風(fēng)型冬干夏濕氣候。2007—2009年全縣共實(shí)施竣工4個(gè)土地整治項(xiàng)目,共10個(gè)項(xiàng)目片區(qū),建設(shè)規(guī)模43.97 km2。
2.2 陸良縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)
陸良縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)底圖為1996年土地利用第一次詳查圖,比例尺為1︰5萬(wàn),數(shù)據(jù)格式為MapGIS軟件支持的WT、WL、WP格式。土地利用分類采用《全國(guó)土地分類》(過(guò)渡期間適用)。耕地圖斑數(shù)量及面積詳見表1。全縣分為水田區(qū)和旱地區(qū)兩大分等指標(biāo)區(qū)。水田區(qū)包括縣域范圍內(nèi)的所有灌溉水田、望天田和部分菜地;旱地區(qū)包括縣域范圍內(nèi)的所有旱地、水澆地和部分菜地,水田區(qū)和旱地區(qū)分等因素詳見表2。圖斑面積數(shù)據(jù)為2004年土地利用臺(tái)賬,分等因素及分等基本參數(shù)調(diào)查時(shí)點(diǎn)為2006年12月31日[5]。
表1 陸良縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)中耕地圖斑Tab.1 Cultivated land spot in the gradation database of agriculture land quality of Luliang County
表2 陸良縣農(nóng)用地分等因素Tab.2 Gradation factors of agriculture land quality of Luliang County
2.3 陸良縣二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)
陸良縣第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)圖件比例尺為1︰1萬(wàn),數(shù)據(jù)格式為ArcGIS軟件支持的MDB格式。土地利用分類系統(tǒng)采用《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010-2007)。耕地圖斑數(shù)量及面積詳見表3。土地調(diào)查時(shí)點(diǎn)為2009年12月31日。
表3 陸良縣二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)中耕地圖斑Tab.3 Cultivated land spot in the second survey database of Luliang County
2.4 分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)整合的具體要求
(1)保持整合前后耕地質(zhì)量等別比例和空間分布相對(duì)一致,以保證對(duì)原分等成果的繼承性。(2)整合后新分等數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)點(diǎn)與二調(diào)時(shí)點(diǎn)一致,以保持分等數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)勢(shì)性。(3)整合后新分等數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化。具體為以二調(diào)耕地圖斑為分等單元,且不打破二調(diào)耕地圖斑;比例尺與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)比例尺一致;土地利用分類與二調(diào)采用的土地利用分類一致;數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)滿足“耕地質(zhì)量等級(jí)成果完善數(shù)據(jù)要求”①2012年9月,國(guó)土資源部土地整治中心《耕地質(zhì)量等級(jí)成果完善數(shù)據(jù)要求》。。
3.1 技術(shù)思路
陸良縣分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)整合的基本思路是:分等成果的時(shí)點(diǎn)是2006年12月31日,土地利用調(diào)查時(shí)點(diǎn)為2009年12月31日,忽略不計(jì)因人為常規(guī)耕作和自然影響帶來(lái)的耕地質(zhì)量的漸變,將未發(fā)生質(zhì)量突變的分等圖斑屬性按照空間臨近原則傳遞給二調(diào)耕地圖斑;僅考慮2007—2009年間因工程項(xiàng)目和災(zāi)毀等帶來(lái)的耕地質(zhì)量的突變,對(duì)土地整治項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地按照工程措施帶來(lái)的實(shí)際影響進(jìn)行質(zhì)量更新。
3.2 技術(shù)方法
(1)格式轉(zhuǎn)換及投影變換。在MapGIS平臺(tái)上將分等成果的數(shù)據(jù)格式由WT、WL、WP格式轉(zhuǎn)換為Shape格式,再在ArcGIS平臺(tái)上將Shape轉(zhuǎn)換為MDB格式;通過(guò)投影變換及空間校正將MDB格式的分等成果校正至二調(diào)數(shù)據(jù),使其與二調(diào)數(shù)據(jù)有一致的坐標(biāo)位置和空間參考;若農(nóng)用地分等底圖的行政村與二調(diào)數(shù)據(jù)的行政村不一致,則以二調(diào)數(shù)據(jù)的行政村界線為準(zhǔn)。(2)分層篩選。將分等成果按地類名稱分為灌溉水田、望天田、水澆地、旱地、菜地5個(gè)圖層;將二調(diào)耕地圖斑按地類名稱分為水田、水澆地、旱地3個(gè)圖層。(3)未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地進(jìn)行屬性傳遞。利用ArcGIS的空間分析功能,按照地類對(duì)應(yīng)原則、行政村對(duì)應(yīng)原則、距離最近原則,將分等成果中的各項(xiàng)耕地質(zhì)量屬性傳遞至二調(diào)耕地圖斑。地類對(duì)應(yīng)原則即按照各地類的含義找出分等圖斑與二調(diào)耕地圖斑的對(duì)應(yīng)關(guān)系,然后按照地類對(duì)應(yīng)關(guān)系將分等圖斑的屬性傳遞給二調(diào)耕地圖斑。本文采用的地類對(duì)應(yīng)關(guān)系詳見圖1;行政村對(duì)應(yīng)原則即只能從同一行政村范圍內(nèi)選擇分等圖斑的屬性傳遞給本行政村內(nèi)的二調(diào)耕地圖斑;距離最近原則即選取最近的分等圖斑的屬性傳遞給二調(diào)耕地圖斑;屬性傳遞需同時(shí)滿足上述3原則。(4)屬性傳遞成果校驗(yàn)。一定時(shí)間范圍內(nèi),不論采用多大比例尺的土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)底圖繪制農(nóng)用地分等成果圖,其縣域范圍內(nèi)耕地質(zhì)量等別比例和耕地質(zhì)量空間分布規(guī)律應(yīng)是相對(duì)穩(wěn)定的。因此,本文以屬性傳遞前后縣域耕地質(zhì)量等別比例和耕地質(zhì)量空間分布規(guī)律的變化情況鑒別屬性傳遞的精確性。(5)已發(fā)生質(zhì)量突變的耕地進(jìn)行質(zhì)量更新。收集整理縣域范圍內(nèi)2005—2009年國(guó)土部門、農(nóng)業(yè)部門、中低改辦的土地整治項(xiàng)目資料,應(yīng)用GIS空間疊加在二調(diào)圖上確定項(xiàng)目邊界;根據(jù)項(xiàng)目竣工資料確定工程措施改變的耕地質(zhì)量影響因素,更新分等因素指標(biāo)值,并重新計(jì)算項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地圖斑的自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等。(6)縣域耕地質(zhì)量等級(jí)成果匯總。匯總發(fā)生質(zhì)量突變且經(jīng)重新評(píng)定的耕地質(zhì)量等級(jí)成果和未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地質(zhì)量等級(jí)成果,形成以二調(diào)圖為底圖、以二調(diào)耕地圖斑為分等單元、覆蓋整個(gè)縣域耕地的耕地質(zhì)量等級(jí)成果。技術(shù)路線詳見圖2。
4.1 未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地屬性傳遞結(jié)果
本文得到的陸良縣新分等數(shù)據(jù)庫(kù)成果充分滿足了數(shù)據(jù)庫(kù)整合的具體要求。按照本文提出的技術(shù)思路及路線,借助ArcGIS空間分析,對(duì)未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地,實(shí)現(xiàn)了分等數(shù)據(jù)庫(kù)中耕地質(zhì)量等級(jí)信息與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)中耕地圖斑的有效掛接。
(1)屬性傳遞前后耕地質(zhì)量等別比例。由圖3—圖5,屬性傳遞前后,陸良縣水田自然等等別比例最大差值為1%;水田利用等等別比例最大差值為2%;水田經(jīng)濟(jì)等等別比例最大差值為2%。可見,陸良縣水田自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等各等別比例在屬性傳遞前后基本一致。由圖6—圖8,屬性傳遞前后,陸良縣旱地自然等等別比例最大差值為1%;旱地利用等等別比例最大差值9%;旱地經(jīng)濟(jì)等等別比例最大差值為11%。可見,陸良縣旱地自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等各等別比例在屬性傳遞前后基本一致。因此,新分等數(shù)據(jù)庫(kù)在耕地質(zhì)量等別比例上很好地保持了對(duì)原分等成果的繼承性。
(2)屬性傳遞前后耕地質(zhì)量空間分布。本文以面積加權(quán)的方法按地類分別計(jì)算出屬性傳遞前后各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水田、旱地的加權(quán)自然等、加權(quán)利用等、加權(quán)經(jīng)濟(jì)等,結(jié)果見表4。水田加權(quán)自然等、加權(quán)利用等、加權(quán)經(jīng)濟(jì)等最大差值均出現(xiàn)在大莫古鄉(xiāng),分別為-0.16,-0.17,-0.06,可見,屬性傳遞前后各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水田加權(quán)自然等、加權(quán)利用等、加權(quán)經(jīng)濟(jì)等的差值均較小,其空間分布規(guī)律前后基本一致。旱地加權(quán)自然等、加權(quán)利用等最大差值均出現(xiàn)在龍海鄉(xiāng),均為-0.05,加權(quán)經(jīng)濟(jì)等最大差值出現(xiàn)在召夸鎮(zhèn),為-0.05??梢姡瑢傩詡鬟f前后各鄉(xiāng)鎮(zhèn)旱地加權(quán)自然等、加權(quán)利用等、加權(quán)經(jīng)濟(jì)等的差值均較小,其空間分布規(guī)律前后基本一致。因此,新分等數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有改變?cè)值葦?shù)據(jù)庫(kù)所表征的旱地質(zhì)量空間分布規(guī)律,在耕地質(zhì)量空間分布上很好地保持了對(duì)原分等成果的繼承性。
圖1 地類對(duì)應(yīng)關(guān)系圖Fig.1 Relationship of land class
圖2 技術(shù)路線圖Fig.2 Flow of the technology
圖3 屬性傳遞前后水田自然等比例對(duì)比圖Fig.3 Collation map of physical quality proportion of paddy feld before and after feature transmission
圖4 屬性傳遞前后水田利用等比例對(duì)比圖Fig.4 Collation map of utilization quality proportion of paddy feld before and after feature transmission
4.2 已發(fā)生質(zhì)量突變的耕地質(zhì)量更新
圖5 屬性傳遞前后水田經(jīng)濟(jì)等比例對(duì)比圖Fig.5 Collation map of economic quality proportion of paddy feld before and after feature transmission
圖6 屬性傳遞前后旱地自然等比例對(duì)比圖Fig.6 Collation map of physical quality proportion of unirrigated farmland before and after feature transmission
圖7 屬性傳遞前后旱地利用等比例對(duì)比圖Fig.7 Collation map of utilization quality proportion of unirrigated farmland before and after feature transmission
圖8 屬性傳遞前后旱地經(jīng)濟(jì)等比例對(duì)比圖Fig.8 Collation map of economic quality proportion of unirrigated farmland before and after feature transmission
本文對(duì)2005—2009年陸良縣發(fā)生了質(zhì)量突變的土地整治項(xiàng)目區(qū)的耕地,通過(guò)對(duì)分等因素指標(biāo)值重新賦值計(jì)算,獲取了項(xiàng)目建設(shè)后的耕地質(zhì)量等級(jí)[6]。本文共對(duì)4個(gè)項(xiàng)目、10個(gè)項(xiàng)目片區(qū)、856個(gè)圖斑、31.52 km2的耕地,根據(jù)項(xiàng)目實(shí)地調(diào)查,按照工程措施的實(shí)際影響進(jìn)行了質(zhì)量重新評(píng)定,評(píng)定結(jié)果見表5。重新評(píng)定后,項(xiàng)目區(qū)水田、旱地、水澆地的自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等均有提高。自然等最大提高0.07等,利用等最大提高0.14等,經(jīng)濟(jì)等最大提高0.35等。
本文實(shí)現(xiàn)了陸良縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)庫(kù)與二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)的整合,整合后得到的新分等數(shù)據(jù)庫(kù)既保持了對(duì)原分等成果的繼承性,又保持了分等成果的現(xiàn)勢(shì)性。本文提出的區(qū)別對(duì)待耕地質(zhì)量突變區(qū)和非突變區(qū)的整合方法,可以避免結(jié)果傳遞法表現(xiàn)出的現(xiàn)勢(shì)性不足和參數(shù)傳遞法表現(xiàn)出的繼承性不足問(wèn)題。該方法可應(yīng)用于云南省129個(gè)縣(市、區(qū))耕地質(zhì)量等級(jí)成果補(bǔ)充完善工作,以此方法獲得的與二調(diào)時(shí)點(diǎn)相一致的分等成果可作為后期耕地質(zhì)量等級(jí)成果年度更新的本底數(shù)據(jù)。
表4 屬性傳遞前后水田和旱地質(zhì)量空間分布差異Tab.4 Spatial distribution difference of paddy feld and unirrigated farmland quality before and after feature transmission
表5 質(zhì)量突變區(qū)耕地質(zhì)量重新評(píng)定結(jié)果Tab.5 Re-evaluated results of cultivated quality in the abruptly changed areas
(References):
[1]張耀武,余建新,鄭宏剛,等.中國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定(云南卷)[M].北京:中國(guó)大地出版社,2010:4 - 35.
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[4]余建新,魏巍,廖曉虹,等.土地整治項(xiàng)目區(qū)農(nóng)用地質(zhì)量分等方法的修正[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(10):234 - 240.
[5]余建新.云南省陸良縣農(nóng)用地分等報(bào)告[R].昆明:云南農(nóng)業(yè)大學(xué),2007:15 - 17.
(本文責(zé)編:郎海鷗)
Method on Integrating the Database of Agricultural Land Quality Gradation and the Database of Second Land Survey: Taking Luliang County as an Example
LIAO Li-jun1,2, WEI Wei3, LIU Shu-xia1,2, ZHENG Hong-gang1,2, YU Jian-xin1,2,3
(1. Engineering Research Center of Science and Technology of Land and Resources, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 2. Field Scientific Observation & Research Bases for Land Use in Yunnan Luliang of Ministry of Land and Resources, Kunming 650201, China; 3. Yunnan Engineering Laboratory for Utilization and Protection of Land Resources, Kunming 650201, China)
The purpose of the paper is to explore a quick integration method for combining the database of agricultural land quality gradation and the database of second land survey. The research method includes GIS spatial analysis, project investigation, as well as comparative analysis. The paper puts forward a method to integrate the gradation database of agriculture land quality and the second land survey database, which is to treat the abrupt-change area and non-abrupt-change area distinctively. For the areas that the cultivated land quality did not abruptly change, feature transmission could be used to realize the effective link between the quality information of the cultivated land in the gradation database and the cultivated land in the second land survey database. For the areas that the cultivated land quality changed abruptly, the cultivated land quality shall be reevaluated. This paper takes Luliang County as an example to verify the method, and the results show that gradation proportion and the spatial distribution of cultivated land quality is relatively stable before and after integration. The paper concludes that the method not only keeps good consistence to the original gradation achievement, but also keeps up-to-date status of gradation data. The method can be used in the complementation and updating work of gradation achievement on cultivated land quality in the 129 counties of Yunnan province. The achievement of the cultivated land quality gradation, acquired by the method stated in this paper, is coincident with second land survey, and can be used as the background data of annual update of the gradation on land quality in the later period.
land administration; gradation on agriculture land quality; the second land survey database; integration
P271
A
1001-8158(2014)06-0084-07
2013-05-03
2013-07-16
國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“西南山丘區(qū)土地整治技術(shù)開發(fā)與示范”(201011016-7)。
廖麗君(1984 -),女,四川遂寧人,助教。主要研究方向?yàn)?S與土地利用。E-mail:liaolijun56@126.com
余建新(1958 -),男,云南普洱人,教授。主要研究方向?yàn)橥恋乩霉こ?、水利水電工程。E-mail:ynndgtzx@126.com