趙冬玲 何珊珊 楊建宇,2 張 超,2 李鵬山,2 杜振博

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院， 北京 100083； 2.國土資源部農(nóng)用地質(zhì)量與監(jiān)控重點實驗室， 北京 100035)

基于限制因素和熱點分析的耕地整治質(zhì)量潛力測算

趙冬玲1何珊珊1楊建宇1,2張 超1,2李鵬山1,2杜振博1

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院， 北京 100083； 2.國土資源部農(nóng)用地質(zhì)量與監(jiān)控重點實驗室， 北京 100035)

以規(guī)則網(wǎng)格為評價單元，采用因素組合法對耕地自然質(zhì)量限制因素進(jìn)行分析；采用熱點分析法對耕地利用水平指標(biāo)進(jìn)行局部聚類；并分別測算限制因素改變和利用水平指標(biāo)提升后的耕地質(zhì)量變化。以河北省涿州市為研究區(qū)進(jìn)行研究，結(jié)果表明：灌溉保證率是涿州市耕地自然質(zhì)量的限制因素，經(jīng)改善灌溉條件的耕地自然等指數(shù)可平均提升408。涿州市耕地整體利用水平相差較大，可依據(jù)熱點分析結(jié)果提出相應(yīng)的耕地平整、修建溝渠或田間道路等工程措施，改善土地利用條件，提高耕地利用等指數(shù)。綜合整治潛力呈現(xiàn)東西低、中部高的分布特點。所提出的耕地整治質(zhì)量潛力測算方法有助于確定耕地質(zhì)量限制因素、劃分耕地整治區(qū)域及指明整治方向。

耕地整治； 質(zhì)量潛力； 限制因素； 熱點分析； 網(wǎng)格

引言

多年來，我國通過實施最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，耕地數(shù)量快速下降的趨勢得到有效遏制，在耕地面積基本穩(wěn)定的前提下，著力提升耕地質(zhì)量、提高耕地產(chǎn)能是保障國家糧食安全的根本途徑[1]。耕地整治能夠有效挖掘耕地潛力，提升耕地等級，減災(zāi)抗災(zāi)，能夠為使用新技術(shù)、新裝備、新品種打造良好的基礎(chǔ)平臺[2]，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[3]，也是實現(xiàn)“藏糧于地，藏糧于技”的重要手段?？茖W(xué)合理測算耕地整治潛力，是編制區(qū)域土地整治規(guī)劃的基礎(chǔ)工作，可為制定整治目標(biāo)與任務(wù)、劃分整治區(qū)域、確定整治重點區(qū)域等提供科學(xué)依據(jù)[4]。

耕地整治潛力反映待整治農(nóng)用地可改善程度，具體表現(xiàn)為耕地有效利用面積增加、耕地質(zhì)量提高、生產(chǎn)成本降低、生態(tài)環(huán)境改善等，集中體現(xiàn)在耕地數(shù)量潛力、質(zhì)量潛力和生態(tài)潛力方面[5]。我國耕地整治潛力研究與實踐正在從最初的單一新增耕地面積向提升耕地質(zhì)量、改善生態(tài)環(huán)境方向發(fā)展[6]，目前研究集中在數(shù)量潛力測算和質(zhì)量潛力測算。其中，質(zhì)量潛力測算方法主要有目標(biāo)產(chǎn)能法[7-8]、目標(biāo)等別法[9-11]、修正因素分析法[12-13]、模式法[14]等。目標(biāo)產(chǎn)能法和目標(biāo)等別法以待整治耕地潛在的生產(chǎn)能力作為質(zhì)量目標(biāo)，多數(shù)將耕地質(zhì)量分等單元的理論單產(chǎn)與可實現(xiàn)單產(chǎn)之差作為理論潛力，將可實現(xiàn)單產(chǎn)與實際單產(chǎn)之差作為可實現(xiàn)潛力，將理論等級或最高等別與現(xiàn)狀等別之差作為質(zhì)量潛力，由于缺乏考慮整治難度和可實現(xiàn)性，在當(dāng)前技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展條件下，潛力大的地區(qū)往往很難通過整治達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量目標(biāo)，甚至有些土地不適合整治成耕地，潛力往往被高估。修正因素分析法和模式法均從因素層面分析因素變化導(dǎo)致的耕地質(zhì)量提升，多結(jié)合現(xiàn)有農(nóng)用地分等成果進(jìn)行，但是農(nóng)用地分等所選的參評因素多表征耕地本底條件，不能全部涵蓋土地整治工程所影響的因素，而造成評價結(jié)果不能準(zhǔn)確反映實際情況。另外，在分析中耕地質(zhì)量空間屬性越來越受到重視，農(nóng)田建設(shè)布局規(guī)劃多采用空間聚類[15-16]和空間自相關(guān)[17-18]等方法，熱點分析是常用的局部聚類算法，本文將應(yīng)用其進(jìn)行耕地質(zhì)量分析。

針對土地整治工程對耕地質(zhì)量的影響特點，總結(jié)現(xiàn)有方法的不足，本文提出基于限制因素和熱點分析的方法，通過分等因素組合法尋找耕地自然質(zhì)量的限制因素，通過利用指標(biāo)熱點分析方法指導(dǎo)整治分區(qū)，并且測算限制因素條件改變和耕地利用水平指標(biāo)值提升后的耕地質(zhì)量變化。

1 研究區(qū)及其數(shù)據(jù)概況

1.1 研究區(qū)域概況

涿州市位于河北省中部，地處太行山山前平原北部，東經(jīng)115°44′～116°15′、北緯39°21′～39°36′，東臨固安，西接淶水，北通北京，南到高碑店。東西橫距36.5 km，南北縱距25.5 km。全區(qū)總面積739.67 km2，其中耕地面積443.5 km2，耕地面積占區(qū)域總面積的60%。地勢平坦，起伏較小，處于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。區(qū)域內(nèi)河流較多，有永定河、白溝河、小清河、玻璃河、北據(jù)馬河、胡良河等，適宜小麥、玉米、水稻種植，是黃淮海平原重要糧食產(chǎn)區(qū)。涿州市耕地土地利用系數(shù)變化幅度較大，證明全市整體水平差異較大，質(zhì)量較好的耕地分布在中南部，質(zhì)量較差的耕地分布在東北部和西南部。

涿州市區(qū)位特殊，位于京、津、保三角區(qū)中心地帶，處于太行山山地丘陵區(qū)與華北平原區(qū)過渡帶，同時處于北京都市城區(qū)與保定貧困區(qū)過渡帶(圖1)，資源整合和治理是京津冀協(xié)同發(fā)展的先決條件[19]，涿州市在京津冀一體化發(fā)展中處于特殊位置?！逗颖笔⊥恋卣我?guī)劃(2011—2020年)》指出涿州市是土地整治重點區(qū)和示范縣，選擇該區(qū)域進(jìn)行耕地整治質(zhì)量潛力研究，具有較強的典型性和代表性。

圖1 涿州市區(qū)位及空間網(wǎng)格單元Fig.1 Geographical position of Zhuozhou city and space grid unit

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

所用數(shù)據(jù)包括涿州市2013年1∶10 000耕地質(zhì)量等級成果數(shù)據(jù)，2011年1∶10 000土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)及調(diào)查數(shù)據(jù)。

網(wǎng)格是對地理空間的劃分，具有打破行政界線實現(xiàn)數(shù)據(jù)脫密、為多源空間信息提供統(tǒng)一評價單元尺度、為耕地質(zhì)量動態(tài)更新提供便利的優(yōu)點[20-21]。農(nóng)田網(wǎng)格化有利于基本農(nóng)田的多級層次化管理，提高信息檢索與更新效率，有利于利用GPS等對基本農(nóng)田定位與現(xiàn)場檢查，易于與遙感圖像像元匹配，有利于基本農(nóng)田朝規(guī)整化方向建設(shè)[22]。

鑒于耕地利用水平各項指標(biāo)屬于中尺度指標(biāo)，網(wǎng)格不宜過小。另外，考慮到研究區(qū)范圍不是很大，網(wǎng)格不宜過大。已有研究結(jié)果表明中尺度指標(biāo)網(wǎng)格適宜尺寸為400 m×400 m[23]。因此，選擇網(wǎng)格尺寸400 m×400 m。首先，依據(jù)研究區(qū)范圍劃分400 m×400 m空間規(guī)則網(wǎng)格；其次，用耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)與規(guī)則網(wǎng)格相交，篩除沒有耕地的網(wǎng)格；最后，將耕地質(zhì)量等級成果數(shù)據(jù)及土地利用現(xiàn)狀中的線狀地物進(jìn)行網(wǎng)格化處理，最終獲得所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。空間網(wǎng)格單元見圖1。

2 研究思路與方法

2.1 研究思路

我國于2009年完成的農(nóng)用地分等工作，是以作物生產(chǎn)量為紐帶，將耕地質(zhì)量分為自然質(zhì)量、利用質(zhì)量與綜合質(zhì)量3個層次[24]，按照GB/T 28407—2012《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》[25](以下簡稱“規(guī)程”)對耕地質(zhì)量內(nèi)涵的定義，耕地自然質(zhì)量綜合反映耕地所處的光、溫、水、熱、土、地形等自然條件，耕地利用質(zhì)量綜合反映農(nóng)民對耕地利用狀況。本文對耕地生產(chǎn)力的質(zhì)量表征基本上以上述理論為依據(jù)。但是，計算方法略有改進(jìn)，現(xiàn)階段處在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型階段，國家對農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施大力建設(shè)，農(nóng)機化水平迅速提升，已經(jīng)大大改變了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營方式，“規(guī)程”以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)下的歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)計算利用系數(shù)反映現(xiàn)代農(nóng)業(yè)下的耕地利用水平顯然已不再適合，不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對耕地質(zhì)量的定位。因此，本文的利用系數(shù)通過耕地本身的規(guī)整性、連片性程度和基礎(chǔ)設(shè)施水平來反映。

通過對耕地質(zhì)量內(nèi)涵的認(rèn)識，耕地質(zhì)量影響來自多方面。農(nóng)用地整治通過土地平整、灌溉與排水、田間道路、農(nóng)田防護(hù)等工程措施，可以優(yōu)化田塊布局，改善耕作條件，完善農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施和道路布局等，對耕地自然質(zhì)量及利用質(zhì)量均有一定的影響。

基于以上分析，本文從自然質(zhì)量和利用質(zhì)量兩方面來分析土地整治潛力。首先，將耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，得到涿州市網(wǎng)格化后的耕地數(shù)據(jù)庫。其次，通過因素組合法研究分析耕地自然質(zhì)量的限制因素，建立因素組合與自然等別和自然等指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，查表計算得到限制因素改變后的耕地自然質(zhì)量潛力。再次，構(gòu)建土地利用水平指標(biāo)體系，用層次分析法賦予權(quán)重，計算各指標(biāo)值并歸一化得到各類指標(biāo)得分，繼而通過熱點分析法來探究耕地利用水平較差區(qū)域并進(jìn)行整治分區(qū)，提升這些區(qū)域各類指標(biāo)得分值。最后，計算整治前后耕地利用系數(shù)、耕地利用等指數(shù)和利用質(zhì)量潛力。研究流程見圖2。

圖2 研究框架Fig.2 Research framework

2.2 耕地自然質(zhì)量潛力測算方法

2.2.1 因素組合法

涿州市位于太行山北段冀中山前平原冬小麥、夏玉米一年兩熟分等因素指標(biāo)區(qū)，參與農(nóng)用地分等的指標(biāo)及計分規(guī)則見表1。涿州市4個分等因素：

表1 涿州市農(nóng)用地分等因素及其分級分值Tab.1 Arable land grading indicators and their classification and scores in Zhuozhou city

注：各因素分值分級標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 28407—2012《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》一致。

灌溉保證率、表層土壤質(zhì)地、土壤有機質(zhì)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))、剖面構(gòu)型，分別有3、3、2、2個分級水平(表1)。因素組合法遵循“2位或3位數(shù)得分縮記為1位代碼”的規(guī)則，將一個分等單元內(nèi)的因素得分代碼按照表1中分等因素的順序合并到一起，作為該分等單元的因素組合標(biāo)識。即規(guī)則為“100分”記為“+”，“90分”記為“9”，“80”分記為“8”以此類推。如某單元因素組合標(biāo)識為“9+6+”，則說明該單元灌溉保證率為基本滿足，表層土壤質(zhì)地為壤土，土壤有機質(zhì)含量2%，剖面構(gòu)型為通體壤、壤/粘/壤。已有研究表明分等因素得分在50分以下時，因素對作物生長有主要限制作用[20]。本文中定義得分小于50分的因素為自然質(zhì)量限制因素。

2.2.2 自然質(zhì)量潛力測算

建立因素組合與耕地質(zhì)量自然等指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。類比參照已完成的耕地整治項目對耕地自然因素的改造程度，模擬耕地整治工程對分等因素的改變來改變因素組合。得到整治后的耕地自然等指數(shù)。整治后自然等指數(shù)與整治前自然等指數(shù)差值為耕地自然質(zhì)量潛力，計算公式為

Ai=R′i-Ri

(1)

2.3 耕地利用質(zhì)量潛力測算

2.3.1 耕地利用系數(shù)計算

將土地整治對耕地利用的影響歸納為田塊空間形態(tài)、田間道路設(shè)施、田間溝渠設(shè)施3個方面，因此選取耕地空間形態(tài)、田間道路基礎(chǔ)設(shè)施水平、田間溝渠基礎(chǔ)設(shè)施水平來反映耕地利用水平，并構(gòu)建耕地利用水平指標(biāo)體系。以網(wǎng)格為單元計算各類指標(biāo)，應(yīng)用層次分析法并通過一致性檢驗后給各指標(biāo)賦予權(quán)重(表2)。極差歸一化方法解決指標(biāo)正逆取向問題，并消除量綱。依據(jù)自然斷點法并輔助手動修改設(shè)置各類指標(biāo)的打分規(guī)則，利用加權(quán)求和法計算耕地利用系數(shù)，其計算式為

(2)

式中Ki——第i個網(wǎng)格單元耕地利用系數(shù)wij——第i個網(wǎng)格單元第j類耕地利用指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重

fij——第i個網(wǎng)格單元第j類耕地利用指標(biāo)對應(yīng)的分值，在10～100分之間

表2 涿州市耕地利用水平指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.2 Indicators and their weights of cultivated land utilization level in Zhuozhou city

2.3.2 熱點分析法

熱點分析(Getis-OrdGi*)工具可分析得到高值或低值要素在空間上發(fā)生聚類的位置。冷點是本文中所要尋找的聚類區(qū)域，即某網(wǎng)格內(nèi)耕地利用各類指標(biāo)得分較低并被得分較低的網(wǎng)格包圍的局部聚類區(qū)域，這些區(qū)域急需進(jìn)行土地整治工程。本文采用Getis-OrdGi*局部統(tǒng)計來分析耕地利用水平局部聚類，計算式為

(3)

其中

(4)

(5)

2.3.3 利用質(zhì)量潛力測算

耕地利用等指數(shù)計算式為

Yi=RiKi

(6)

式中Yi——第i個網(wǎng)格單元耕地利用等指數(shù)

類比參照已完成的耕地整治項目對各指標(biāo)的改造程度，來提高各類指標(biāo)得分，并重復(fù)2.3.1節(jié)步驟計算第i個網(wǎng)格單元整治后的利用系數(shù)，記作K′i。

整治后利用等指數(shù)與整治前利用等指數(shù)差值為耕地利用質(zhì)量潛力，即

Ci=Y′i-Yi

(7)

式中Ci——第i個網(wǎng)格單元耕地利用質(zhì)量潛力值Y′i——第i個網(wǎng)格單元整治后耕地利用等指數(shù)，計算方法與Yi相同

3 結(jié)果與分析

3.1 自然質(zhì)量潛力

理論上，涿州市農(nóng)用地分等單元因素組合類型是4個因素組合成的36種，經(jīng)匯總分析，發(fā)現(xiàn)因素組合類型實際有23種(3768、3788、3+8+、3968、3988、398+、7788、3+6+、7768、7988、7+8+、796+、7968、798+、9768、9988、7+6+、9+68、9+8+、976+、9968、998+、9+6+)。按照定義，各因素得分小于50為耕地自然質(zhì)量限制因素，即在因素組合中代碼小于5，可知無灌溉條件是限制因素，無灌溉條件對作物生長產(chǎn)生了限制作用，無灌溉條件的耕地分布較廣，零星分布在整個研究區(qū)范圍內(nèi)，見圖3。

圖4 耕地整治分區(qū)Fig.4 Arable land consolidation zoning

圖3 限制因素分布Fig.3 Limiting factors distribution

結(jié)合周邊地區(qū)已完成的土地整治項目及整治難度，建議進(jìn)行節(jié)水灌溉，確定涿州市無灌溉條件的耕地經(jīng)土地整治能夠達(dá)到灌溉一般滿足。其他分等因素不是限制因素且整治工程也較難改變，因此保持其他因素代碼不變，僅改變灌溉保證率的代碼來改變因素組合，查找因素組合與地方自然等別和自然等指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系得到整治前、后因素組合及自然等指數(shù)(表3)，并測算自然質(zhì)量潛力，結(jié)果表明經(jīng)改變灌溉條件的耕地，其自然等指數(shù)平均提高408。

表3 整治前后因素組合及自然等指數(shù)Tab.3 Elements association and physical quality grade index before and after land consolidation

3.2 利用質(zhì)量潛力

3.2.1 局部聚類結(jié)果

以網(wǎng)格為單元計算并歸一化處理得到各類指標(biāo)得分。耕地空間形態(tài)、田間道路設(shè)施、溝渠設(shè)施3類指標(biāo)熱點分析結(jié)果如圖4所示，藍(lán)色區(qū)域為冷點局部聚類區(qū)域，耕地空間形態(tài)和2類基礎(chǔ)設(shè)施綜合得分較低，水平較差，建議進(jìn)行相應(yīng)整治工程。

耕地空間形態(tài)熱點分析結(jié)果如圖4a所示，中部藍(lán)色區(qū)域為冷點區(qū)域，即表現(xiàn)為耕地空間形態(tài)得分較低，耕地占比重低，耕地破碎，不夠集中連片，分布在涿州市中北部地區(qū)，這些區(qū)域的耕地需進(jìn)行平整，加強集中連片建設(shè)。田間道路設(shè)施水平熱點分析結(jié)果如圖4b所示，藍(lán)色表示顯著性冷點聚集區(qū)域，即田間道路設(shè)施綜合得分較低，田間道路設(shè)施不夠完善，不足以滿足生產(chǎn)建設(shè)要求。主要分布在中西北部地區(qū)，這些區(qū)域應(yīng)建議加強道路建設(shè)，修建并完善農(nóng)村田間道路設(shè)施。田間溝渠基礎(chǔ)設(shè)施水平熱點分析結(jié)果如圖4c所示，藍(lán)色表示顯著性冷點聚集區(qū)域，即田間溝渠設(shè)施綜合得分較低，田間溝渠設(shè)施不夠完善，不足以滿足生產(chǎn)建設(shè)的要求。主要分布貫穿整個涿州市的中部地區(qū)，從南到北，這些地區(qū)田間溝渠設(shè)施不夠完善，應(yīng)加強溝渠建設(shè)。

3.2.2 潛力測算及分級

參照表2權(quán)重和式(2)計算整治前的耕地利用系數(shù)Ki和耕地利用等指數(shù)Yi，Ki在0.10～0.99之間，Yi在137.8～2 292.3之間。

對比周邊地區(qū)已有土地整治項目對耕地空間形態(tài)、道路設(shè)施、溝渠設(shè)施的改變程度，對上述冷點區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的土地整治工程，分值提升為區(qū)域內(nèi)該類指標(biāo)的最高得分。并計算指標(biāo)提升后的利用系數(shù)Ki和整治后的利用等指數(shù)Yi。Ki在0.10～0.99之間，Yi在178.7～2 456.0之間。整治潛力分級見圖5和表4。

涿州市耕地整治質(zhì)量潛力較大，呈現(xiàn)中部地區(qū)高于東西部地區(qū)的特點，對不同潛力級別的區(qū)域提出整治方向與建議，具體見表4。

4 結(jié)論

(1)本文提出的耕地整治質(zhì)量潛力測算方法，綜合考慮了自然質(zhì)量潛力和利用質(zhì)量潛力。在分析研究耕地自然質(zhì)量的限制因素和耕地利用水平的基礎(chǔ)上，提出了更具針對性的整治方向。

圖5 綜合潛力分布Fig.5 Potential distribution

潛力分級潛力值分布網(wǎng)格比例/%整治工程130.910東西兩側(cè)40.14節(jié)水灌溉2304.87西北部,中南部,東北部43.02修建溝渠、田間道路3693.54中北部16.84土地平整、修建田間道路和溝渠

(2)通過分析可知，涿州市耕地整治潛力較大，灌溉保證率是耕地自然質(zhì)量的限制因素，改善灌溉條件后耕地自然等指數(shù)可平均提升408，進(jìn)行土地平整、修建溝渠或道路工程可提高耕地利用等指數(shù)。

(3)綜合整治潛力呈現(xiàn)中部地區(qū)大于東部和西部區(qū)域的分布特點，應(yīng)該加強對中部地區(qū)耕地的整治。

(4)本文只討論了耕地整治理論質(zhì)量潛力，經(jīng)濟(jì)條件、整治工程難度、農(nóng)民整治意愿等因素對于理論潛力實現(xiàn)的限制作用需要進(jìn)一步修正。另外，不同網(wǎng)格單元產(chǎn)量提升潛力對耕地利用質(zhì)量的影響需進(jìn)一步研究。

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25 GB/T 28407—2012 農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程[S].2012.

Qualitative Potential Calculation of Arable Land Consolidation Based on Limiting Factors and Hot Spot Analysis

ZHAO Dongling1HE Shanshan1YANG Jianyu1,2ZHANG Chao1,2LI Pengshan1,2DU Zhenbo1

(1.CollegeofInformationandElectricalEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China2.KeyLaboratoryforAgriculturalLandQualityMonitoringandControl,MinistryofLandandResources,Beijing100035,China)

Land consolidation can excavate the potential of arable land quality effectively. In order to calculate the potential of arable land quality scientifically and reasonably and guide corresponding land consolidation projects, a new method was proposed based on limiting factors and hot spot analysis. Zhuozhou city was chosen as the study area for experiment with space grid as basic unit. Firstly, element association method was used to analyze factors influencing arable land natural quality. Secondly, an index system was established to response to arable land utilization level and calculated one by one, and then hot spot analysis was adopted to find low values cluster area. Thirdly, land consolidation projects were carried out to figure out the influence of changes of limiting factors and improvement of indicator values. Eventually, potential of arable land quality was calculated to examine the effects after limiting factors changing and indicator values improving. The results showed that physical quality grade index could be improved by an average of 408. Irrigation was the top limiting factor of arable land natural quality and the overall utilization levels of arable lands in Zhuozhou city were varied widely with the characteristics of both eastern and western areas being higher than that of the central region. It was put forward to carry out water-saving irrigation in low irrigation areas and to carry out corresponding measures in cold spot cluster areas, such as building arable land roads, arable land shelterbelts and irrigation systems. Statistically significant cold spots of arable land space form score located in north-central areas, these areas should strengthen arable land leveling. Statistically significant cold spots of rural roads located in northern and western areas, these areas should be recommended to strengthen the construction of roads. Statistically significant cold spots of ditches throughout the central region of Zhuozhou, from south to north, these areas should strengthen the construction of ditch. The method proposed was helpful to determine the limiting factors，divide zones of arable land consolidation and provide relevant measures. The result was an important gist for regional land consolidation planning, land consolidation project as well as land consolidation zone dividing.

land consolidation; quality potential; limiting factors; hot spot analysis; grid

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.02.021

2016-07-13

2016-08-17

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(201511010-06)

趙冬玲(1961—)，女，副教授，主要從事工程測量及航空攝影測量研究，E-mail： zhaodongling@cau.edu.cn

楊建宇(1974—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事3S技術(shù)及其土地應(yīng)用研究，E-mail： ycjyyang@cau.edu.cn

F301.21

A

1000-1298(2017)02-0158-07