鄧 驥，黃義忠，周 靜，李國茂

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基于GIS的耕地提質改造項目區(qū)選址及潛力測算探析—以云南省德宏州梁河縣為例

鄧 驥1，黃義忠1，周 靜1，李國茂2

（1. 昆明理工大學國土資源工程學院，云南 昆明 650093；2. 昆明順天科技有限公司，云南 昆明 650000）

耕地提質改造是落實耕地保護政策、實現耕地保護目標的重要措施。本文基于GIS技術，在調查現狀耕地的潛力情況基礎上，結合土地利用規(guī)劃目標和耕地占補平衡需求，制定項目區(qū)耕地提質改造選址及潛力測算工作流程，進一步落實耕地提質改造的規(guī)模和分布。通過內外業(yè)結合調查研究得出：梁河縣“提質改造”后備資源圖斑數為838個，地塊數量為87個，總面積為3283.5318公頃，全部為旱地。耕地提質改造工作是一項協(xié)調性與政策性較強的工作，耕地提質改造工作的好壞關系到是否有助于實現耕地占補平衡與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，是滿足經濟社會發(fā)展需要的關鍵。為科學、合理地實現梁河縣耕地占補平衡工作提供決策依據。

土地整治；GIS；提質改造；占補平衡；項目區(qū)選址

0 引言

“萬物土中生，有土斯有糧”。耕地的質量如何事關糧食和農業(yè)的產出能力，更是影響地區(qū)人口的生存發(fā)展。保護糧食生產能力的根本基礎是保障耕地質量。耕地占補平衡過程中因占優(yōu)補劣引起的耕地生產能力下降直接威脅到我國的糧食安全。據農業(yè)部2014年公布的《全國耕地質量等級情況公布》數據顯示，我國耕地總面積中有27.9%被認定為耕地基礎地力相對較差，生產障礙因素突出，短時間內難以根本改善[1]。因此通過耕地提質實現“藏糧于地”是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要內容。為了落實和完善耕地占補平衡制度，2017年1月9日中共中央國務院出臺《關于加強耕地保護和改進占補平衡的意見》（中發(fā)[2017]4號）[2]，大力推進土地整治，實施耕地提質改造是有效緩解當前耕地“占補平衡”困境的重要舉措，既能有效確保耕地占補平衡數量質量雙到位，又能保障工業(yè)化、城鎮(zhèn)化用地需要。目前，“占優(yōu)補優(yōu)、占水田補水田”的任務壓力非常大[3-4]。國家進一步要求各地加快開展耕地占一補一、占優(yōu)補優(yōu)、占水田補水田工作，確保耕地占補平衡數量質量雙到位，切實保護耕地，規(guī)范開展提升現有耕地質量、將旱地改造為水田（簡稱“提質改造”），以補充耕地和提質改造耕地相結合方式（簡稱“補改結合”）落實占補平衡工作，進一步提高農田水利建設水平和農業(yè)綜合生產能力，促進農業(yè)增效、農民增收、農村發(fā)展，助力城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展和新農村建設，為經濟社會發(fā)展提供用地服務和保障[5-8]。提質改造就是針對現有劣質、等級低的耕地，通過改善土壤、排灌等農業(yè)生產條件，提高耕地質量，或者通過改造農田水利等設施，將旱地改為水田的土地整治行為。補改結合就是在新開墾了耕地、落實了補充耕地數量基礎上，補充耕地質量和水田沒有達到規(guī)定要求的，通過對現有耕地提質改造的途徑，即補充一塊、改造一塊結合起來，總體實現耕地占一補一、占優(yōu)補優(yōu)、占水田補水田[9-11]。這不僅豐富了土地科學的研究工作，更為城市的協(xié)調發(fā)展提供切實可行的決策依據[12-14]。德宏州國土資源局積極響應中共中央國務院4號文精神，在全州范圍內開展“提質改造”耕地后備資源調查工作，要求各縣在全縣范圍內通過內業(yè)分析加實地踏勘選取耕地提質改造（旱改水）工程項目區(qū)，逐步推進耕地提質改造項目的實施，確保“還清承諾賬”的同時，為全州提供建設保障。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及數據處理

梁河縣位于云南省西部，德宏州東北部，東經98°06￠~98°31￠、北緯24°31￠~24°58￠之間。東北與騰沖縣接壤，東南與龍陵縣交界，南與芒市毗連，西與盈江縣為鄰，縣城遮島鎮(zhèn)距省會昆明690公里，距州府芒市114公里，縣域南北縱距49公里，東西最大橫距45公里，總面積1159平方公里，山區(qū)面積占全縣總面積的87.80%。境內地勢由北向南漸低，最高點是北部海拔2672.8米的瘌痢山頂，最低點是南部海拔860米的勐養(yǎng)鎮(zhèn)老芒東。梁河縣屬于半山半壩縣，全境有中山、低山、火山錐、臺階地、河谷平壩5種地貌類型。梁河水資源豐富，流經境內的大盈江、龍川江、蘿卜壩河有“兩江一河”之稱，為梁河縣內的主要河流，屬伊洛瓦底江水系，年均流量為24.51億立方米，水能蘊藏量為18.8萬千瓦。梁河屬南亞熱帶季風氣候，一年四季有干旱、洪澇、低溫、大風、冰雹等災害重疊交錯出現。

1.2 數據來源與研究方法

按照提質改造有關要求，在2015年度土地利用現狀變更調查、最新農用地分等定級數據、梁河縣后備資源成果等資料基礎上，根據梁河縣現有耕地進行篩選，選取全縣0~25°以內的旱地、水澆地作為排查對象。首先內業(yè)先進行融合處理，把集中連片≥5公頃的地塊進行選取，把土地利用總體規(guī)劃布局中涉及新增建設用地、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及縣城發(fā)展預留用地、自然保護區(qū)、騰隴高速公路、芒市至梁河高速公路等項目用地扣除后剩余范圍作為外業(yè)調查對象。5公頃以下，較分散地塊進行排除，不作為排查對象。確定地塊后進行實地踏勘，再次確認可進行提質改造的地塊。針對內業(yè)分析排查出調查地塊，開展外業(yè)調查，查清項目區(qū)的土壤厚度、坡度、周邊水源、灌溉條件、排水條件、道路通達情況等。結合外業(yè)調查，根據地塊現有的土壤、坡度、周邊水源、排灌條件、道路通達及種植、附著物等，對已完成調查的地塊進行逐個圖斑分析論證，按不同用地類型劃分項目地塊的數量、面積等。

1.3 所需資料及用途

2015年度變更調查數據。DLTB層作為提質改造耕地圖斑提取的原始數據可用。輔助分析交通和水域、耕地坡度級、編制工作底圖的主要基礎數據；梁河縣耕地后備資源調查評價成果，在耕地后備資源調查中，參考哪些是以往工作已選的地塊。梁河縣壩區(qū)范圍線，用于確認選取的地塊處在壩區(qū)和山區(qū)，為后面排查先后順序做參考。2000-2015年土地整治項目區(qū)。用來標記數據庫中的水澆地和旱地是否在往年已實施的土地整治項目范圍中。規(guī)劃完善重點項目布局圖及相關布局圖（含芒東河水庫、南甸溫泉旅游開發(fā)項目、梁河縣南底河國家濕地公園等重點建設區(qū)域范圍線）。用來直接排除改部分占用位置，不作為調查對象。2015年度變更影像數據，可作為提質改造分地塊位置背景。梁河縣水務局提供的梁河縣水系分布圖，通過校正，與現有變更數據庫中的水系進行對比，核實河流、水庫等名稱準確與否。

2 研究內容

2.1 理論潛力分析

2.1.1 全縣土地利用現狀

根據2015年度土地利用現狀變更調查成果，全縣現狀土地總面積為113669.41公頃。其中耕地21709.68公頃，占全縣國土總面積的19.10%；園地3371.77公頃，占全縣國土總面積的2.97%；林地74870.36公頃，占全縣國土總面積的65.87%；草地2788.29公頃，占全縣國土總面積的2.45%；城鎮(zhèn)村及工礦用地3060.21公頃，占全縣國土總面積的2.69%；交通運輸用地1415.14公頃，占全縣國土總面積的1.24%；水域及水利設施用地1279.50公頃，占全縣國土總面積的1.13%；其他土地5174.46公頃，占全縣國土總面積的4.55%，各類用地現狀統(tǒng)計見表1。

表1 梁河縣2015年土地利用現狀面積表（單位: 公頃、%）

Tab.1 The area of land use of Liang He county in 2015

注：以上數據采用2015年變更調查數據統(tǒng)計的凈面積。

2.1.2 全縣耕地現狀分析

根據梁河縣2015年度土地利用現狀變更調查結果顯示,耕地中水田面積為11725.17公頃，占全縣耕地面積的54.01%；水澆地面積為21.00公頃，占0.10%；旱地面積為9963.51公頃，占45.89%。

2.1.3 按耕地坡度進行分析

梁河縣耕地坡度為0-2°的耕地面積為3400.14公頃，其中水田面積為3350.07公頃，水澆地面積為21.00公頃，旱地面積為29.07公頃；坡度為2-6°的耕地面積為2741.35公頃，其中水田面積為2446.17公頃，旱地面積為295.18公頃；坡度為6-15°的耕地面積為7032.68公頃，其中水田面積為4046.19公頃，旱地面積為2986.49公頃；坡度為15-25°的耕地面積為7905.63公頃，其中水田面積為1805.43公頃，旱地面積為6100.20公頃；坡度大于25°的耕地面積為629.88公頃，其中水田面積為77.30公頃，旱地面積為552.58公頃。從全縣耕地坡度的分布情況來看，全縣耕地坡度為15-25°的耕地較多，且主要為旱地。詳見表2與圖1。

表2 梁河縣耕地坡度分析統(tǒng)計表（單位：公頃）

Tab.2 Analysis and statistics of the slope of the cultivated land in the Liang He county

圖1 耕地坡度比例圖

2.1.4 按耕地質量進行分析

梁河縣耕地質量等別共涉及7個等別，分別為5等、6等、7等、8等、9等、10等、11等，其中5等耕地面積為3785.93公頃，6等耕地面積為218.28公頃，7等耕地面積為6199.19公頃，8等耕地面積為1321.02公頃，9等耕地面積為3775.70公頃，10等耕地面積為2792.98公頃，11等耕地面積為3616.59公頃，全縣耕地質量等別面積最多的等別分別為5等、7等、9等。詳見表3與圖2。

利用收集到的梁河縣2015年度變更調查數據庫，在DLTB層中，把全縣DLMC字段值為“旱地”和“水澆地”的圖斑進行提取，提取后的潛力圖斑（A）面積即為理論潛力面積。經統(tǒng)計，全縣可實施“提質改造”工程的理論潛力圖斑（A）共有8665個，合計面積為9984.5150公頃，其中旱地9963.5108公頃，水澆地21.0042公頃，理論潛力圖斑（A）詳見下 表4。

表3 梁河縣耕地質量等別分析統(tǒng)計表（單位：公頃）

Tab.3 Analysis and statistics of the quality of cultivated land in Liang He county

圖2 耕地質量比例圖

表4 梁河縣理論可作為提質改造項目區(qū)地類面積統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.4 Liang He county theory can be used as a statistical table for land area in upgrading and upgrading projects

2.2 適應性評價

針對篩選出來的理論潛力圖斑(A)，從坡度等級、生態(tài)占用、建設項目占用、退耕還林、已實施土地整治項目以及規(guī)模大小六個方面逐一進行適宜性評價分析，各項分析所用的基礎圖斑均為上一項評價指標篩選后滿足要求的圖斑。最終得到的圖斑就是本次外業(yè)調查的主要對象。

2.2.1 坡度等級評價

從理論潛力圖斑(A)的DLTB層中，利用GDPD字段中把全縣25度以上的耕地圖斑剔除，得到潛力圖斑（B）,合計剔除圖斑1110個，剔除總面積為515.67公頃，其中水澆地21.00公頃，旱地494.66公頃。排除的圖斑詳見下表5。

表5 梁河縣25°以上耕地排除地類面積統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.5 Statistics of the area excluding cultivated land over 25 degrees in Liang He county

2.2.2 生態(tài)保護占用評價

通過將梁河縣土地利用總體規(guī)劃布局中的生態(tài)保護紅線范圍與潛力圖斑（B）相疊加，將重疊部分的圖斑剔除，得到潛力圖斑（C）。經統(tǒng)計，生態(tài)紅線范圍內共涉及圖斑215個，涉及面積213.6396公頃，全部為旱地。排除的圖斑詳見下表6。

2.2.3 建設用地占用評價

將潛力圖斑（C）與梁河縣土地利用總體規(guī)劃中的重點建設項目和發(fā)展預留用地范圍相疊加（重點建設項目包括：芒東河水庫、南甸溫泉旅游開發(fā)項目、梁河縣南底河國家濕地公園等項目）。潛力圖斑與上述建設范圍線未出現重疊，發(fā)生未重疊的原因有：1、交通、水利、能源、電力等建設項目在可研選址階段已對耕地采取了積極的避讓措施，局部不可避讓而占用的耕地主要為水田和≥25°耕地。2、城鎮(zhèn)發(fā)展預留用地主要集中在城鎮(zhèn)周邊，占用的耕地主要為水田。

表6 生態(tài)紅線涉及的圖斑地類面積統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.6 Area chart area of ecological red line

2.2.4 退耕還林占用評價

將云南省林業(yè)廳下發(fā)的退耕還林范圍線與潛力圖斑（C）疊加后，未出現重疊圖斑，由于退耕還林區(qū)域均位于坡度≥25°的耕地區(qū)域。

2.2.5 “十二五”期間已實施土地整治項目評價

將十二五”期間已實施的德宏州梁河縣芒東鎮(zhèn)那勐等9個村土地整理項目等5個土地整治項目范圍線與潛力圖斑（C）疊加，將重疊的圖斑進行排除，得到潛力圖斑（D），此次合計排除圖斑1184個，涉及總面積為1287.7328公頃，全部為旱地。排除的圖斑分布情況詳見下表7。

表7 已實施土地整治項目排除圖斑地類面積統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.7 Statistics of land area excluded from implementation of land consolidation projects

2.2.6 地塊規(guī)模評價

通過對潛力圖斑（D）進行融合處理，將集中連片且地塊面積小于5公頃的圖斑作為排除對象，排除后得到潛力圖斑（E）。本次涉及排除圖斑4745個，涉及面積3036.8726公頃，全部為旱地。排除的圖斑分布情況詳見下表8。

表8 零星分散排除地類統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.8 Statistical table of scattered exclusion

2.3 確定外業(yè)調查的對象進行外業(yè)調查

通過對潛力圖斑進行各項適宜性評價及篩選，一共排除不符合要求的圖斑7254個，合計面積為5053.9131公頃，其中水澆地21.0042公頃，旱地5053.9131公頃。排除的圖斑地類面積詳見表9。

表9 排除圖斑匯總統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.9 Exclusion chart summary statistics table

通過層層篩選，最終選定的潛力圖斑（E）即為外業(yè)調查的對象，共涉及1411個圖斑，合計面積4930.601918公頃，其中涉及大廠鄉(xiāng)5.5699公頃，涉及芒東鎮(zhèn)1209.4352公頃，涉及勐養(yǎng)鎮(zhèn)1912.4962公頃，涉及平山鄉(xiāng)252.2848公頃，涉及小廠鄉(xiāng)26.8554公頃，涉及遮島鎮(zhèn)177.0399公頃，涉及九保鄉(xiāng)501.1450公頃，涉及曩宋鄉(xiāng)446.4471公頃，涉及河西鄉(xiāng)399.3285公頃。最終確定的外業(yè)調查圖斑情況詳見表10。

表10 外業(yè)調查圖斑匯總統(tǒng)計表（單位：公頃、個）

Tab.10 Summary statistics of foreign industry survey

2.4 外業(yè)調查底圖制作

根據最終排查出的“提質改造”潛力圖斑，將圖斑范圍線、地理名稱注記、交通、水域等要素疊加至現有衛(wèi)星影像圖作為工作底圖，結合奧維互動底圖軟件實時定位、導航等功能，作為此次調查的基圖，詳見圖3。通過實地踏勘、走訪群眾等方式對初選的地塊進行逐個調查，拍攝實地照片，查清地塊所在位置、土壤厚度、坡度、周邊水源、灌溉條件、道路通達情況、實地已是林地、苗圃、新增建設占用等情況并進行記錄，總體遵循走到、看到、問到的原則，詳細記錄每個地塊的情況。

圖3 外業(yè)調查圖

3 結論

經實地勘探及其潛力測算分析，梁河縣“提質改造”后備資源圖斑數為838個，地塊數量為87個，總面積為3283.5318公頃，全部為旱地，其中壩區(qū)4個地塊，面積170.4662公頃，非壩區(qū)83個地塊，面積3113.0656公頃。按照地塊權屬來劃分，其中芒東鎮(zhèn)可納入771.5506公頃；勐養(yǎng)鎮(zhèn)可納入1549.5789公頃；平山鄉(xiāng)可納入134.4475公頃；九保鄉(xiāng)可納入211.9951公頃；曩宋鄉(xiāng)可納入373.1751公頃；河西鄉(xiāng)可納入242.7846公頃。

最終得出了梁河縣可實施提質改造項目的潛力圖斑。為科學、合理地實現梁河縣耕地占補平衡工作提供了決策依據，為促進農業(yè)增效、農民增收、農村發(fā)展，助力城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展和新農村建設，經濟社會發(fā)展提供用地服務和保障。在本文研究過程中，對提質改造工作的問題進行探討：?耕地保護重視程度不夠。在實地踏勘過程中發(fā)現，許多地區(qū)由于群眾對耕地保護的重要性認識不夠，隨意更改耕地用途，導致許多耕地由于用途變更為園地、林地，甚至是建設用地，從而無法實施提質改造工作。 ?由于資金缺乏，導致部分耕地基礎設施條件差，質量低，在實地踏勘過程中，許多地區(qū)耕地周邊水源條件較好，但由于資金缺乏，沒有條件進行引水灌溉，導致區(qū)內糧食產量低下，經濟效益不明顯。?缺乏有效管護，導致耕地質量下降。部分已實施過土地整治項目的耕地由于后期缺乏管護或管護不當等原因，導致耕地質量不升反降,造成資金以及土地資源的浪費。

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Analysis on Site Selection and Potential Calculation of Cultivated Land Improvement Project Area: A Case Study of Lianghe County, Dehong Prefecture, Yunnan Province

DENG Ji1, HUANG Yi-Zhong1*, ZHOU Jing1, LI Guo-mao2

(1. School of land and Resources Engineering Kunming University of Science and Technology. Kunming 650093; 2. Kunming Shuntian Technology Co., Ltd., Kunming 650000)

The upgrading of cultivated land is an important measure to implement the protection policy of cultivated land and realize the goal of protecting cultivated land. This paper is based on GIS technology, on the basis of investigating the potential of current cultivated land, Combining the objective of Land use Planning with the balance demand of cultivated Land occupation and compensation, Work flow of site selection and potential calculation for improvement of cultivated Land quality in Project area, Further implement the scale and Distribution of the improvement of cultivated Land quality. Through the investigation and study of the combination of domestic and foreign industries, this paper concludes:The number of reserve resources of "upgrading and upgrading" in Lianghe County is 838, Number of plots has 87, The total area is 3283.5318 hectares, All drylands.Land upgrading and upgrading work is a kind of coordination and policy - oriented work, The improvement of cultivated land quality is related to whether it is helpful to realize the balance of cultivated land occupation and supplement and the sustainable development of agriculture, Is the key to meeting the needs of economic and social development.It provides the decision basis for scientific and reasonable realization of the balance of cultivated land occupation and compensation in Lianghe County.

Land renovation; GIS; Quality improvement; Share complement balance; Project site selection

TP79

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.08.031

鄧驥(1991-)，男，碩士研究生，主要從事GIS、土地整治、土地規(guī)劃利用等方面研究。

黃義忠(1972-)，博士，副教授，碩士導師，主要從事土地資源管理，土地資源利用等研究。

本文著錄格式：鄧驥，黃義忠，周靜，等. 測算探析—以云南省德宏州梁河縣為例[J]. 軟件，2018，39（8）：150-155