李旭穎LI Xu-ying；郭忠華GUO Zhong-hua；曹澤民CAO Ze-min；何鳳良HE Feng-liang

（①黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150431；②黑龍江省恒信測繪有限公司，150400）

（①Heilongjiang State Farms Science Technology Vocational College，Harbin 150431，China；②Heilongjiang Hengxin Surveying and Mapping Co.，Ltd.，Harbin 150400，China）

1 研究意義

土地是人賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，不管是追溯歷史，還是展望未來，人類的生存和發(fā)展都與土地的利用方式和利用結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。土地這種不可再生的自然資源，在經(jīng)濟社會的發(fā)展中的地位作用越來突出。21 世紀以來，隨著人口的急劇增長，土地利用面臨越來越大的壓力，問題越來越突出。

本文以黑龍江省農(nóng)墾總局綏化分局轄區(qū)為研究區(qū)域，在地理信息技術(shù)的支持下，以各農(nóng)場（管理局下轄嘉蔭農(nóng)場、鐵力農(nóng)場、綏棱農(nóng)場、紅光農(nóng)場、海倫農(nóng)場、和平牧場、肇源農(nóng)場、安達畜牧場、柳河農(nóng)場、茂興湖水產(chǎn)養(yǎng)殖場和澇洲魚種場及駐俄羅斯斯米多維奇區(qū)的烏爾米農(nóng)場，共計12 個農(nóng)牧漁場。）為研究單元，利用GIS 的技術(shù)，對該地區(qū)進行了得土地資源適宜性評價。

2 研究現(xiàn)狀

土地資源持續(xù)利用的研究在我國是近些年才慢慢興起。很多學(xué)者對土地的可持續(xù)利用做了很多研究，主要有：王國強的中國土地資源可持續(xù)利用對策初探、陳百明的地資源持續(xù)利用與耕地經(jīng)營制度建設(shè)、高志強的我國土地資源生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價、張光宇的利用模糊相似關(guān)系進行土地資源空間分布、趙登輝的農(nóng)戶經(jīng)濟行為與土地持續(xù)利用關(guān)系、王良建的利區(qū)域土地資源可持續(xù)管理評估研究等等。這些研究結(jié)合我國不同時期和不同地區(qū)的不同實際情況對我國的土地資源利用進行了探索，并已經(jīng)取得了許多成果，這極大地促進了我國土地資源利用的研究進程。

3 GIS 系統(tǒng)的建立

3.1 輸入屬性數(shù)據(jù)和輸入空間數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù)是表示空間實體的屬性特征的數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)一般采用手工鍵盤輸入或數(shù)據(jù)庫文件導(dǎo)入。當數(shù)據(jù)量很大時，屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)應(yīng)該分別輸入并分別存貯，屬性數(shù)據(jù)首先按順序文件輸入，通過編輯處理，檢查無誤后存儲到數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)的表格中。

輸入空間數(shù)據(jù)也就是圖形數(shù)據(jù)，實際上就是地圖的數(shù)字化處理過程。它的方式有3 種：①手動輸入方法：手工法輸入矢量數(shù)據(jù)實際就是將表示圖形點、線、面物體的地理坐標數(shù)據(jù)通過鍵盤等設(shè)備輸入文件或程序中去。手工法輸入柵格數(shù)據(jù)是將已知格子內(nèi)所測量到的優(yōu)勢特征值進行編碼，然后將代碼輸入自動化文件。②手扶跟蹤數(shù)字化方法：人工數(shù)字化方法包括數(shù)字化儀的電碼靜電裝置。數(shù)字化儀將定位器的信號轉(zhuǎn)換為電子識別信號，然后直接讀入計算機。數(shù)字化儀方法輸入速度快，精度高，各種版本的GIS 軟件均能用數(shù)字化儀來進行數(shù)據(jù)輸入。③掃描儀數(shù)字化方法：掃描儀掃描輸入速度快，不受人為因素的影響，操作簡便，在人力資源、物力較缺乏的情況下使用簡便，但對復(fù)雜要素識別比較困難，容易出現(xiàn)問題。事實上，掃描儀輸入是圖形自動輸入的發(fā)展方向。

3.2 數(shù)據(jù)的連接與標準化 在數(shù)據(jù)操作的過程中，同一個地理實體必須既有空間特征，也要有屬性特征。在GIS 建立的時候，要通過給空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)賦予一個相同的關(guān)鍵字，進行空間數(shù)據(jù)庫和屬性庫的連接，也就是特征碼連接。

數(shù)據(jù)規(guī)范化及標準化，即是兩個系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的需要，同時也是一個系統(tǒng)內(nèi)保持數(shù)據(jù)的連貫性、持續(xù)有效性的需要。

3.3 空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè) GIS 數(shù)據(jù)庫與其他行業(yè)的數(shù)據(jù)庫既有聯(lián)系，又有區(qū)別，它是對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)合理存放的一個集合，需要對空間關(guān)系進行存儲。一般來說空間數(shù)據(jù)庫建立有以下的要求：①冗余度最小原則，數(shù)據(jù)盡可能不重復(fù)；②應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)的共享原則，即以最優(yōu)的方式服務(wù)于一個或多個應(yīng)用程序；③數(shù)據(jù)獨立性原則，即數(shù)據(jù)的存放盡可能和使用應(yīng)用程序分開；④數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理原則，即使用一個軟件統(tǒng)一管理所有數(shù)據(jù)。

3.4 地理要素編碼 要素編碼就是給每個地理實體賦予一個唯一標識，目的是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)標準化和數(shù)據(jù)的資源共享，用在進行各種比例尺地圖數(shù)字化和地理空間實體的采集、存儲、檢索、分析、輸出和交換，同時也用于一定比例尺范圍內(nèi)的地圖要素顯示。要素編碼應(yīng)該遵循以下原則：①需要照底圖要素和專題要素進行嚴密科學(xué)的分類；②分類的時候要體現(xiàn)實體本省的空間特征和屬性特征，能夠為大規(guī)模大的綜合數(shù)據(jù)庫的建立提供支撐。同時保證編碼結(jié)構(gòu)是可擴展的，為以后用戶增加自己的專題應(yīng)用，提供足夠擴展空間。同一個地理實體要素的顯示不受比例尺制約，但是要有相同的地理要素編碼；③方案要具有一定的可移植性，不同的編碼方案之間支持相互轉(zhuǎn)換。

3.5 數(shù)據(jù)分析 GIS 系統(tǒng)軟件除一些基本的地圖變換功能如數(shù)據(jù)更新、比例尺變換、投影變換外，GIS 還提供一些空間分析功能：①屬性數(shù)據(jù)綜合分析：地理信息系統(tǒng)中屬性數(shù)據(jù)亦采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫隔離，因此，關(guān)系數(shù)據(jù)庫中各種分析功能都可以對屬性數(shù)據(jù)進行分析。②緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)分析是指以點、線、面實體為基礎(chǔ)，自動建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形圖層，然后建立該圖層與目標圖層的疊加，進行分析而得到所需結(jié)果。它是用來解決鄰近度問題的空間分析工具之一。鄰近度描述了地理空間中兩個地物距離相近的程度。

4 土地資源的適宜性評價

評價模型的選擇。土地適宜性分析是土地在一定條件下對不同用途的適宜程度分析，通過對土地的自然、經(jīng)濟屬性的綜合鑒定，闡明土地屬性所具有的生產(chǎn)潛力，已經(jīng)對農(nóng)、林、牧、漁等各業(yè)的適宜性、限制性及其程度差異進行評定。在對綏化分局進行土地適宜性分析時，本文采用了適宜性評價模型。適宜性評價模型要選用一定量的參評因子，例如主要包括海拔、坡度、有效土層厚度、質(zhì)地、PH值、含鹽量和土壤侵蝕強度等。每個因子各自對應(yīng)一個狀態(tài)集Vi，Vi=[Vi1，Vi2，…，Vim]（i=1，2，…m）

每一個因子的狀態(tài)集都是一個對指定目標的從優(yōu)到劣的全序集，滿足Vi1＞Vi2＞…＞Vim

因此，這些因子按照其狀態(tài)，使用列矩陣表示，即

矩陣中Pi表示不同因子對指定目標適宜性的等級評定。各個權(quán)重因子通過因子狀態(tài)的集加以計算確定，而且所有因子都要必須通過歸一化數(shù)據(jù)處理。

通過以上矩陣數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)處理軟件，對土地評價單元進行適宜性評價，最后求出評價分值。

最后，根據(jù)每個評價單元在不同的目標中的適宜性評價的分值進行對比，計算土地適宜性，并通過適宜性評價分值對開發(fā)活動確定適宜級別。

5 土地資源評價結(jié)果與利用現(xiàn)狀對比

把上邊模型計算得到的評價等級結(jié)果，與土地的實際利用情況進行比較，來分析綏化分局土地利用狀況，并把分析結(jié)果列成表格見表1。從表中可看出，本地區(qū)適合耕種土地的面積最大，耕種比例占宜農(nóng)地比例大于70%，其次是居住用地，比例為17.30%，此外園地面積比例也也較大。此外在綏化分局的土地實際用途調(diào)查的時候發(fā)現(xiàn)，很多園地用地占用了大量適合耕種的土地；在宜牧地中，由于荒草地的比重大的原因，沒得到利用的土地占地面積最大。宜牧地的面積中耕地面積占第二位。宜林地中，耕地所占面積排在第一位，林地排在第二位。總體情況來看，綏化分局的土地利用分布還較合理，但存在很多的問題：①耕地占用的土地面積太大，在以后的土地利用規(guī)劃中多關(guān)注退耕還林還牧工作；②在宜農(nóng)用地中調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，居住用地與園地也占用了大量土地，在未來的土地規(guī)劃中，要特別關(guān)注，一定要控制耕地被隨意濫用占用的現(xiàn)象，特別是居住地占用，并且對于已經(jīng)占用宜林、宜牧地的土地，相關(guān)部門應(yīng)及時督促進行退耕還林還牧。

表1

6 結(jié)束語

本文利用GIS 軟件為工具，對黑龍江農(nóng)墾總局綏化分局的土地利用的實際情況進行分析，對綏化分局土地適宜性進行了分析研究，為綏化的土地開發(fā)利用部門做出科學(xué)規(guī)劃提供了可參考的對策分析，同時也為國內(nèi)其他地區(qū)的相似圖例利用提供了一定的借鑒價值。

文中利用數(shù)學(xué)模型的方法和GIS 軟件實現(xiàn)對綏化地區(qū)的土地利用實際情況進行分析研究，相對以前的分析方法大大提高了結(jié)果的可操作行以及準確性。但是由于統(tǒng)計資料的偏差原因，我們只是利用GIS 軟件進行了一些實際問題的分析，沒有涉及一個土地資源信息系統(tǒng)的設(shè)計，這也是本文作者下一步的工作任務(wù)和方向。

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