基于平衡转换的国家级农用地分等成果汇总方法

为了分析省级农用地分等成果转化为国家级成果方法的科学性,该文以西部12省农用地分等汇总数据库为基础,采用所抽取的13 302个调查样点,建立了各省省级利用等指数与标准粮产量的回归方程,运用平衡转换的方法,完成了各省省级成果向国家级成果的转换,并采用西部区1088块省级标准样地属性数据对转换结果进行模型验证。研究结果表明：采用平衡转换的方法将西部区耕地划分为12个国家级利用等别,等别范围为4～15等;采用标准样地（样点外）对转换模型进行验证,模拟标准粮产量与实际标准粮产量之间相关性较高（R2≥0.64,n≥45）;基于耕地生产能力的平衡转换方法实现了宏观尺度上的省级农用地分等成果向国家级成果的转化;实现了省级和国家农用地分等成果的分级使用,有利于农用地质量的分级管理,为深化不同尺度的农用地分等成果的应用提供科学依据。     

重庆市国家级农用地分等汇总前后等别分布规律

为了验证全国农用地分等汇总成果与原省级成果分布规律的一致性与继承性,以及汇总成果与区域本底资源匹配程度的差异程度,该文以重庆市为例,采用统计分析法和综合分析法,对重庆市农用地等别转换前后的成果进行对比研究,并分析其国家级自然等别、利用等别和经济等别的分布规律与标准耕作制度、土壤和海拔的关系。结果表明,通过以省级成果的标准粮产量作为等别的转化纽带,成功实现了省级自然等、利用等和经济等向国家级相应等别的成果转化;转化后结果显示,国家相应等别的面积比例分布规律与重庆市等别面积比例一致;转化后的国家农用地等别与区     

京津冀鲁地区耕地等别空间分布特征研究

为了总体上把握京津冀鲁地区耕地等别分布特征。该文以4省、直辖市2014年耕地质量等别县级年度更新省级汇总结果为基础,运用面积加权平均法、GIS空间分析法、数理统计分析法,揭示京津冀鲁地区耕地等别空间分布特征。结果表明:京津冀鲁区耕地等别分布为4～15等,平均等别9.5等,略高于全国总体水平,耕地类型以高等地和中等地为主;京津冀鲁各省(市)耕地等别差异明显,山东省耕地等别较高,集中在7～9等,河北省耕地等别较低,集中在9～14等;京津冀鲁区东南部县际耕地等别高于西北部;各二级指标区耕地等别分异明显,黄淮海区耕地等别较后山坝上高原区高5.7等;从耕地质量区位聚集度分析,平原区耕地等别聚集度高于山区。该研究可为区域统一规划、区域耕地资源安全、永久基本农田保护及划定、耕地占补平衡及土地整治等耕地质量管理提供依据。     

云南省耕地利用等别与生态环境空间分布特征

掌握云南省耕地利用的等别及其空间分布情况,对于制定适合该省耕地质量保护和土地利用决策有重大意义。以云南省129个县的农用地分等省级成果为基础,结合该省的生态环境现状分区成果,分析了全省耕地利用等别在空间上的分布特征。研究结果表明,云南省耕地利用等别范围为1—16等,平均等4.4等,总体来看,等别偏低。生态环境优区耕地利用等别范围是1—14等,平均等3.9等;良区耕地等别范围是1—16等,平均等4.8等;中区耕地等别范围是1—15等,平均等4.8等;差区耕地等别范围是1—13等,平均等4.4等;劣区耕地等别范围是1—15等,平均等3.4等。全省中、低等耕地的面积最多,集中在中区和差区,对全省耕地的平均利用等影响最大。对该研究为制定云南省耕地空间优化布局和质量提升,以及生态环境保护对策提供依据。     

应对新一轮耕地质量等别更新评价的成果检验研究

科学和准确的耕地等别评价成果是实施土地综合整治等项目的一项重要保障措施,探讨有效的耕地等别成果质量核查方法是亟待解决的一个重要问题。本研究以新一轮耕地等别更新评价为背景,以辽宁省农用地等别成果为核查对象,通过对73个土壤剖面点取样分析,以农用地分等技术为指导,检验不同分等指标区耕地等别成果质量,探讨耕地等别评价成果产生差异根源。研究结果表明耕地样点等别检验结果差异较大,不一致率为72.60%,等别差异集中在1~2个等别,主要分布在辽宁西部低山丘陵区。同时本研究提出评价单元尺度、基础数据准确度以及管理部门和组织人员的专业素质是耕地等别评价结果差异的主客观影响因素,并提出新一轮耕地等别更新评价中要考虑基础数据资料的现势性,重点更新土地利用现状,分等单元和等值区数据,并选择有良好专业背景的作业队伍。     

基于农用地分等和土壤环境质量评价的耕地综合质量评价

该文从耕地生态管护的角度出发,探讨了如何实现土壤环境质量评价与农用地分等成果的融合。基于土壤环境质量评价和农用地分等的理论和方法,该文提出了耕地综合质量评估技术,即在农用地分等所建立的等级体系基础上,引入土壤环境质量评价系数概念,进一步利用该系数对农用地利用等指数进行修订,得到耕地综合评价指数,并以河南省洛阳市为例作了实证研究。根据洛阳市耕地质量综合评价结果,与原农用地利用等别相比,无污染的耕地综合等别保持不变,有污染倾向的耕地综合等别有所下降,存在污染的耕地等别降为末等。这些评价结果可以为土地利用管理、环境污染防治规划将提供更有效的依据。     

陕西省耕地等别空间特征

为进一步认识陕西省耕地质量的空间格局及分布特征,以期为耕地质量保护提供理论支持,以2016年陕西省县域农用地分等成果为数据源,使用多空间尺度定量方法分析了耕地质量空间分布特征,并基于ArcGIS 10.2进行了空间数据表达。结果表明:(1)陕西省耕地质量整体偏低,综合等别为11.33等,以中、低等地为主,占全省耕地的82.70%;(2)全省耕地质量空间差异明显,总体上呈关中陕南陕北,耕地质量综合等别依次为9.68等、13.34等和11.28等;(3)从县域尺度看,48个县耕地质量高于全省平均水平,56个县低于全省平均水平,空间分布差异突出;(4)省级分等指标区内,耕地质量关中渭河平原区陕南低山平坝区陕南秦巴中高山区渭北黄土旱塬区商洛山地丘陵区陕北黄土丘陵沟壑区陕北长城沿线风沙区,一级指标区内,耕地等别同资源本底要素一致,复种熟制越高,等别越小;总体上,海拔越高,耕地质量越低。     

基于半方差函数与等别的耕地质量监测样点优化布设方法

耕地的数量和质量在维护国家安全、社会稳定方面具有举足轻重的作用。该文以浙江省耕地质量监测试点松阳县为例,探讨县级尺度的耕地质量监测样点的布设方法。选择自然等指数的均方差和绝对偏差计算在允许误差范围内监测样点的样本容量;采用地统计学半方差函数分析耕地质量的变异情况,利用自然等指数的变异特征与规律实现监测样点的预布设;重点分析耕地质量等别、分等因素、耕地质量潜在变化区域的空间分布,结合等别组合的空间分布特征对预布设的监测样点进行优化,得到40个监测样点。研究成果提高了监测样点的精度、代表性、科学性,方法易操作推广,具有很好的应用价值,能为耕地质量监测的管理工作提供参考。     

基于标准样地国家级汇总的耕地质量动态监测点构架研究

该文以黑龙江、吉林、辽宁、山西、河南、安徽、湖南、湖北、江西中部九省为研究区域,以农用地省级汇总成果为主要数据来源,首次将标准样地国家级汇总成果与耕地质量动态监测相结合,对基于标准样地国家级汇总的耕地质量监测点的选取进行初步探讨,完成中部九省标准样地国家级汇总数据库建设,并分析九省国家级标准样地在不同等别及二级区上的分布情况,在此基础上,进行基于标准样地的耕地质量动态监测点的选取,最后,对标准样地体系提出参考性建议。     

基于可改良限制因子的耕地质量等别提升潜力研究

分析不同尺度耕地质量等别提升理论潜力和实际潜力空间分布特征,为加强耕地保护和提升耕地质量提供依据。该文以辽宁省大石桥市为研究区,基于大石桥市农用地分等结果,筛选土地整治工程可改良限制因子,构建指数提升潜力模型测算研究区耕地质量自然等、利用等和经济等指数的理论潜力与实际潜力。运用面积加权法和局部空间自相关法,揭示研究区乡镇、村级和地块不同尺度的耕地质量等别提升潜力的空间分布特征。结果表明:1)各乡镇耕地质量等别提升潜力空间差异明显,呈现东高西低,依次递减;2)各行政村耕地质量等别提升潜力东部属于正相关类型(高-高型)且集中连片,中部正相关类型(低-低型)面积较小且零星分布,西部为随机分布;3)东中部地块耕地质量等别提升潜力较大,东部坡耕地宜实施土地平整工程,中部耕地宜实施灌溉与排水工程。研究结果可为区域规划土地整治重点工程和划定耕地保护分区提供理论与技术支持。     

基于Kriging估计误差的县域耕地等级监测布样方法

为了监测耕地的质量等级,通常采取抽样调查的方法.由于空间样本间存在不独立性等原因,传统抽样方法效率低、精度不高.为此,该文提出基于Kriging估计误差的布样方法,定义了反映Kriging估计情况的统计量作为评估监测网的标准,通过分析样本量与抽样精度的变化趋势确定最优样本容量,将调整过的方形格网作为监测网的基础,在泰森多边形限制下对监测网优化增密,并选用部分标准样地作为监测点.以北京市大兴区为例对该方法进行验证,结果表明,当监测点数同为48时,该文方法均方根误差小于简单随机抽样、分层抽样以及单一使用格网布样的方法,预测总体均值的相对误差为0.07%.因此,该文方法使用较少的监测点反映县域耕地等级的分布状况和变化趋势,能够满足县域耕地等级监测的需求.     

基于空间平衡法的县域耕地质量监测布样方法

县域监测样点布局是反映耕地质量等级变化的基础,样本点布设的质量直接影响到耕地质量监测的结果和精度。因此,该文提出了基于空间平衡法的县域耕地质量监测布样方法,对影响耕地质量监测成本和精度的主要因素进行分析,选取样本点距离道路远近、样本点所在位置坡度高低和自然质量各等别样本容量3个方面综合生成包含概率栅格图层,图层中的像元值指总体单元中一个单元相对于其他单元被抽中的相对概率,在此基础上,运用空间平衡算法对包含概率栅格层进行空间改造,抽样选取监测样点,以平均Kriging预测标准差和监测样本点距县级主要道路的平均距离作为优化评价准则,将该方法与传统抽样方法进行比较分析。以江西省吉安县为例,全县布设78个监测样点,结果表明,当样点数量相同时,该方法相较传统布样方法在抽样精度和抽样成本方面均有一定的优势,能有效地监测耕地质量变化,满足县域耕地质量监测的需求。     

基于趋势面的耕地质量空间分异特征及影响因素

耕地质量监测工作的本质不仅是要掌握耕地质量现状,更重要的是探究其分布规律的内在机理,以对区域整体的发展趋势进行预测评价。对影响耕地质量的因素进行分析研究,从空间上揭示耕地质量分异的特性,可在耕地质量建设过程中有针对性地提出差别化管理措施,切实满足提升区域耕地综合生产保障能力的需要。结合农用地分等成果,以北京市大兴区为例,运用趋势面分析和相关分析相结合的方法研究了耕地质量空间分布规律及影响因素。研究得出了大兴区耕地质量总体呈现由东北部到西南部以斜向条带状降低的趋势的结论,并在此基础上将大兴区的耕地质量分布划为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级质量潜力区;Ⅰ级区是大兴区质量一般的耕地,其利用价值提升空间最大。各级区内耕地质量具有较强的空间相关性,Ⅰ级区内质量分异主要源于土壤有机质;Ⅱ级区内质量分异主要源于土壤质地;Ⅲ级区内质量分异主要源于土壤质地,据此提出了差别化的耕地质量分区管控的建议。     

用搜索法集成耕地分等与环境评估成果的研究

在“耕地分等和地化评估成果应该集成”的前提下,针对集成过程中的权重确定问题,该文提出权重搜索法,以最小二乘法计算集成结果的误差,并通过分析误差的变化趋势,确定耕地利用等和耕地环境健康等的权重取值范围。其中,考虑到等级数量对误差变化的影响,在数据基础不变的前提下,改变等间距,设计了3种等级划分方案,进行集成和误差分析。最后,该文以吉林西部某县为研究区,对提出的方法进行了实地验证。结果表明,研究区域内耕地质量综合等级评价中,耕地利用等权重的合理取值范围为[0.7,0.9],采用不同的等级划分方案进行集成,集成成果能够反映区域耕地质量的分布状况。     

基于空间模拟退火算法的耕地质量布样及优化方法

耕地质量监测是保障耕地资源的永续利用,实现耕地产能提升、加强耕地资源的管理、保护、合理利用的重要措施,对实现持续粮食安全具有重要意义。该文提出了基于空间模拟退火算法的耕地质量布样优化方法,以空间模拟退火算法为基础生成一组最优样本,构成基础监测网络,在此基础上,通过多期耕地等级成果数据提取属性发生变化的分等因素和对应发生变化的区域,生成潜在变化区,并结合研究区实际情况辅以专家知识和异常监测点,对基础样本点进行增加、删除、替换等优化操作,生成最终监测样点。以北京市大兴区为例,最终确定布设55个监测样点,结果表明,该方法布设的样点在耕地质量预测方面的精度高于传统的随机抽样和分层抽样方法,能有效地预测县域耕地质量并监控耕地质量的变化情况。     

利用网格法确定县域农田整治优先度

为了科学测算农田整治难度系数,合理确定不同评价单元整治的优先次序,该文根据研究区域农田整治特点,以江苏省宝应县为例,以规则网格为评价单元,从土地利用结构、农田空间格局、可提高生产能力、土壤环境质量、人口社会因素等5个影响因素,构建农田整治优先度评价指标体系。对研究区按1′×1′的经纬度网格划分的532个网格评价单元进行农田整治优先度测算,并根据计算结果,按整治优先顺序将整个研究区划分为近期、中期和远期网格单元,分别占42%、31%和27%。远期网格单元分布在宝应县中部和南部的平原区,该区域农田的连片性、细碎度和质量等别等优于其他区域。研究结果表明,该文提出的区域农田整治优先度评价方法,有助于确定农田整治先后顺序,明确优先开展整治区域和方向。该方法为区域土地整治规划提供支撑,也为中国各县市开展高标准基本农田建设提供科学参考。     

云南乌蒙山片区耕地自然质量等空间分布特征

依据云南省农用地分等成果,服务农业产业化及精准扶贫工作,通过采用空间叠加分析与统计的方法,基于县域尺度的耕地自然质量等和平均自然质量等分析了该片区的空间分布特征。结果表明:(1)耕地自然质量总体等别偏低,以5~9等为主,平均等8.14等;(2)耕地自然质量等级偏低,以中、低等地为主,所占比例高达92.11%,涉及236个乡镇,占该片区乡镇总数的90.42%,包括21个民族乡镇,占8.04%;(3)耕地自然质量等在指标区、县域尺度下的空间分布存在差异。滇东北山原区的平均自然质量等高于滇中高原盆地区;仅1个县分布优等地,3个县全为中等地,3个县除优等地外均有分布,8个县分布低等地和中等地,依据上述特征划分4个区并选取典型县,表明等别较好的耕地主要集中于光热资源充裕及土壤质地良好的地区。该研究为云南乌蒙山片区高标准基本农田建设和精准扶贫工作等提供参考。     

县域尺度风力侵蚀栅格计算结果落地研究

[目的]探讨基于栅格侵蚀数据确定风力侵蚀地块的状况,为县域尺度侵蚀计算和水土流失栅格计算结果落地等工作提供参考。[方法]以黄泛平原风沙区河南省兰考县为例,基于耕地风力侵蚀模型,采用栅格计算和软件判断方法,结合野外验证,探讨县域尺度风力侵蚀栅格计算结果落实到地块的状况。[结果](1)栅格计算的兰考县耕地风力侵蚀面积为125.91 km²,涉及1 259 128个栅格,侵蚀模数集中分布在200～400 t/(km²·a)。(2)软件判断法统计的耕地风力侵蚀面积为125.08 km²,涉及2 284个地块,侵蚀模数集中在200～400 t/(km²·a);超过50%流失比例的地块占风力侵蚀地块总数的96%,100%流失比例的地块面积分布在0.000 04～0.6 km²。(3)在面积相对误差上,软件判断法与栅格计算法相对误差为0.66%,城关镇最大,达136.50%,张君墓镇最小,为0.56%;在空间分布上,软件判断法比栅格计算法聚集度指数高、离散程度低,空间分布集中、连续性强。(4...     

非均匀网格环境下基于耕地质量与集中连片度的基本农田划定

基本农田的划定是保持耕地数量、提升耕地质量的有效途径。该文提出了在非均匀网格环境下,利用耕地集中连片度和耕地质量指数来划定和表达基本农田的方法。借助ArcEngine二次开发平台,构建非均匀网格和多尺度均匀网格,分析非均匀网格在耕地表达上的优势;从耕地集中连片度和耕地质量2方面对耕地空间布局进行综合评价;以山西省闻喜县为研究区开展实例验证,采用空间叠加的方法,划定和表达基本农田。结果表明:与均匀网格相比,非均匀网格在减少数据冗余的同时,实现了耕地信息的小误差表达;闻喜县基本农田的划定结果可满足“集中连片、质量好”的要求,基本农田的面积占耕地总面积的83.22%,划定比例符合国家规程;非均匀网格可以很好的表达基本农田的空间分布。该方法适用于基本农田的划定,为基本农田的精细化表达提供了新的思路。