張俊，韓梅，郭復海，張正鵬，王祎*（.甘肅省武威市涼州區(qū)武南鎮(zhèn)人民政府，武威733000；.甘肅省武威市涼州區(qū)農業(yè)技術推廣中心，武威733000）

基于GIS的武威市武南鎮(zhèn)甜菜種植適宜性評價

張俊1，韓梅2，郭復海2，張正鵬2，王祎2*
（1.甘肅省武威市涼州區(qū)武南鎮(zhèn)人民政府，武威733000；2.甘肅省武威市涼州區(qū)農業(yè)技術推廣中心，武威733000）

以武威市涼州區(qū)武南鎮(zhèn)土壤圖、武南鎮(zhèn)土地利用現狀圖、武南鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖和武南鎮(zhèn)地貌類型分區(qū)圖疊加形成適宜性評價的管理單元總圖，選取對研究區(qū)甜菜生長影響較大，并且具有區(qū)域空間變異明顯、時間序列上相對穩(wěn)定特征的6個因子，建立評價指標體系，擬合各個因子隸屬函數，應用層次分析法，在GIS軟件中，通過累計分析計算，將研究區(qū)內耕地適宜性劃分為3個等級。結果表明：高度適宜區(qū)面積為142.00hm2，占研究區(qū)總面積的2%，適宜區(qū)面積為4200.90 hm2，占研究區(qū)總面積的65%，勉強適宜區(qū)面積為2127.24 hm2，占總面積的33%。

甜菜；鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度；GIS；適宜性；武南鎮(zhèn)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”，是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛的應用在不同的領域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統(tǒng)。借助GIS軟件已經廣泛地開展了對農作物進行種植適應性評價，近年來相繼開展了對糖料作物的種植適應性評價［1-7］。本文以武南鎮(zhèn)為例繼續(xù)進行鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺寸上甜菜種植適應性評價研究。選取對研究區(qū)甜菜生長影響較大，并且具有區(qū)域空間變異明顯、時間序列上相對穩(wěn)定特征的6個因子，在GIS技術支持上，建立空間圖件數據庫和農業(yè)生產屬性數據庫，綜合采用層次分析法、模糊數學法、綜合指數法等方法對武南鎮(zhèn)耕地甜菜進行評價［7-11］，為武南鎮(zhèn)甜菜科學施肥、合理種植、新型經營主體提供科學的參考依據。

1　研究區(qū)概況

武南鎮(zhèn)地處東經102°30′～102°45′，北緯37°50′～37°40′，海拔高度1600m，年平均氣溫6.7℃，年平均降水量16cm，全年日照時數平均為2968h，屬河西走廊冷溫干旱氣候。武南鎮(zhèn)設立于1984年，是甘肅省最早的建制鎮(zhèn)之一，是武威市中心城區(qū)的重要組成部分，1996年武南鎮(zhèn)被甘肅省確定為全省第一批小城鎮(zhèn)綜合改革試點鎮(zhèn)，2000年武南鎮(zhèn)三馬路被列入首批全國“青年文明一條街”，2005年武南鎮(zhèn)被國家發(fā)改委定為全國第一批發(fā)展改革試點鎮(zhèn)，2006年又被國家發(fā)改委確定為全國小城鎮(zhèn)建設示范鎮(zhèn)。

2　材料與方法

2.1研究材料

研究所用圖件資料見表1，均在武威市耕地資源管理信息系統(tǒng)中獲取，采用地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS和ArcView進行圖幅誤差校正、拓撲查錯、圖形編輯、數字化等步驟處理。研究所用軟件為FoxPro數據庫管理、ACCESS數據管理系統(tǒng)、SPSS數據統(tǒng)計、ArcGIS、MapGIS等專業(yè)GIS分析軟件。在武威市耕地資源管理信息系統(tǒng)中獲取武南鎮(zhèn)甜菜生產信息、建立數據庫，用鄉(xiāng)鎮(zhèn)級代碼提取武南鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖、武南鎮(zhèn)土地利用現狀圖、武南鎮(zhèn)土壤圖，運用GIS軟件，疊加生成甜菜生產評價單元。

表1　空間資料和屬性數據情況表

表2　目標層判斷矩陣及指標權重

2.2研究方法

2.2.1建立層次模型考慮研究區(qū)實際農業(yè)生產，采用特爾斐法，遵循重要性、差異性、區(qū)域性等原則，經各位地方專家的商榷，通過召開專家評議會，選定≥10℃積溫、年降水量、坡向、灌溉保證率、有機質、有效磷6個因子作為甜菜適宜性評價的指標，然后根據各自的屬性和特點，將它們分別歸入到氣候、立地條件、耕層養(yǎng)分狀況3個準則層中，反復對比與分析，最終建立判斷矩陣，如表2和圖1所示。

在縣域耕地資源管理系統(tǒng)中，運行層次分析模型編輯菜單，系統(tǒng)根據所構建的判別矩陣，首先獲得各判別矩陣的權重值，然后計算同一層次所有因素對于總目標相對排序權重值，即進行層次總排序，最終所得到的組合權重即為甜菜適宜性評價各因子的權重值（表3）。

由層次分析結果可以看出，各評價因子對甜菜適宜性的影響程度從大到小依次為：灌溉保證率、年降水量、有機質、有效磷、坡向、≥10℃積溫。擬合函數為概念型因子的直接賦值計算，有機質、有效磷、年降水量為戒上型函數，灌溉保證率為直線型函數、≥10℃積溫為戒下型函數。

2.2.2適宜性等級綜合指數計算在縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)中，按照累計曲線分級法，調節(jié)比例劃分等級，計算生產適宜性等級的公式為：IFI=∑Fi×Ci，式中：IFI（Integrated Fertility Index）代表耕地生產力綜合指數；Fi為第i個因素評語；Ci為第i個因素的組合權重。

圖1　武南鎮(zhèn)甜菜適宜性評價層次模型

表3　各個因素的組合權重計算結果

3　結果與分析

計算采用累積曲線分級法對武南鎮(zhèn)區(qū)域內所有耕地進行甜菜種植適宜性評價，充分考慮農業(yè)生產情況，確定將武威市武南鎮(zhèn)甜菜適宜性評價定為3個等級，其高度適宜區(qū)的IFI值區(qū)間為0.7892以上，適宜區(qū)的IFI值區(qū)間為0.7892～0.5326，勉強適宜區(qū)的IFI值為0.5326以下。

在ArcGIS軟件制圖模塊中以適宜性結果SHP格式圖為對象，在GIS軟件中統(tǒng)一坐標系，編輯并對其賦屬性、根據屬性添加注記、定義顏色，最后數字制圖整幅編輯得出武南鎮(zhèn)甜菜適宜性等級圖（圖2）。

表4　武南鎮(zhèn)行政村甜菜適宜性面積(hm)統(tǒng)計結果

綜述表4和圖2，在本文建立的評價指標體系下，武南鎮(zhèn)甜菜高度適宜面積142.00 hm2，適宜面積為4200.90 hm2，勉強適宜面積為2127.24 hm2，3個適宜等級分別占總面積的2%、65%、33%；大河村、花盛村、宋府溝村、西寨村甜菜適宜性面積均在300 hm2以上，4個村的甜菜適宜性面積占全鎮(zhèn)總面積的25.7%。武南鎮(zhèn)甜菜勉強適宜種植面積為2127.24 hm2，占總面積的33%，白塔村、魯子溝村、武南村、張林村勉強適宜面積占本村耕地面積的50%左右，其中白塔村、魯子溝村勉強適宜耕地占全村的85%和53%。

圖2　武南鎮(zhèn)甜菜適宜性分區(qū)圖

4　結論與討論

武南鎮(zhèn)甜菜生產適宜性的影響因子影響程度從大到小依次為：灌溉保證率、年降水量、有機質、有效磷、坡向、≥10℃積溫。其適宜性等級分別為：高度適宜區(qū)面積為142.00 hm2，占研究區(qū)總面積的2%，適宜區(qū)面積為4200.90 hm2，占研究區(qū)總面積的65%，勉強適宜區(qū)面積為2127.24hm2，占總面積的33%。武南鎮(zhèn)甜菜適宜性評價工作完成后在不同村組抽樣調查300戶農戶地塊，根據農戶反映，基本符合當地實際情況。高度符合地塊189個，基本符合地塊106個，不符合地塊5個?；卩l(xiāng)鎮(zhèn)級尺度的區(qū)域評價使得管理單元范圍變小，更能切合實際到行政村范圍評價適宜性，此方法更注重屬性數據的精確化。評價結果在量化上更為準確，且專題圖形象直觀，易于理解，可直接作為研究區(qū)甜菜種植結構布局調整的依據。

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Suitability Evaluation on Planting Sugarbeet in Wunan Town of Wuwei City

ZHANG Jun1，HAN Mei2，GUO Fu-hai2，ZHANG Zheng-peng2，WANG Yi2
（1.the People's Government of Wunan Town of Liangzhou District，Wuwei Gansu 733000；2.Agricultural Technology Service Center of Gansu Wuwei Liangzhou District，Wuwei 733000）

Suitability evaluation on planting sugarbeet illustrated by the example of Wunan town.Soil map，present situation of land using map，administrative division map and geomorphic type partition map of Wunan town formed management unit chard which was suitable for evaluation by the method of superposition.Six main factors that had a great influence on sugarbeet were selected to set up evaluation index system by GIS software. The Results showed that suitability degree of Wunan cultivated area of sugar beet was divided into three levels. Area of 142.00 ha was very suitable to plant sugar beet，accounting for 2%of the total area；the suitable area was 4200.90 ha，accounting for 65%of the total area；Sugar beet could be planted reluctantly in area of 2127.24 ha，accounting for 33%of the total area.

sugar beet；villages and towns scale；GIS；planting suitability

S566.3

A

1007－2624（2016）05－0041－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.05.015

2016-05-11

張?。?968-），男，甘肅涼州人，農學專業(yè)，農藝師，主要從事農業(yè)技術推廣工作。

執(zhí)筆人：郭復海（1974-），男，甘肅涼州人，高級農藝師，主要從事農業(yè)技術推廣工作。Tel：0935-6115926

王祎（1986-），男，甘肅會寧人，土壤學碩士，從事土壤肥力、節(jié)水、耕地質量建設研究。Tel：17793550255，Emal：wangyi860518@qq.com