网格环境下县域基本农田建设空间布局方法研究

以江西省吉安县为研究区,以新一轮农用地分等成果为数据基础,在网格环境下,选取耕地面积比、破碎度系数、分维数和集中连片系数对耕地空间布局进行综合评价,并采用局部空间自相关方法,以耕地利用等指数为空间变量,分析了耕地质量的空间分布,最后采用空间叠加组合方法,规划了基本农田建设空间布局。研究中,吉安县被划分为2 062个1 km×1 km的网格评价单元;从高到低,耕地空间布局划分为1级、2级和3级;局部空间自相关类型划分为HH、LL、HL和LH等4种类型。研究结果显示,吉安县基本农田空间布局划分为优先划入型、集中整治型和后备开发型的耕地面积占比分别为36.26%、22.70%和41.04%,在空间分布上,优先划入型主要分布于研究区中部的浬田、梅塘、登龙和官田等乡镇,以及研究区东部的部分区域;集中整治型主要分布于研究区北部的万福镇、桐坪镇以及南部的部分区域;后备开发型主要分布于研究区西南部和北部。通过耦合耕地空间布局和耕地利用质量空间聚集,满足了基本农田建设"集中连片、质量好"的要求,为基本农田建设合理空间布局提供科学、可行的依据。     

基于“生产-生态-区位”的都市区粮田布局方法

一定规模的粮田对保障都市区粮食供应、营造城市景观等具有重大意义。以北京市平谷区为例,依据永久基本农田保护要求,首先提取允许建设区内的基本农田作为粮田优先划入区;其次,以耕地图斑为评价单元,从粮食生产能力、生态安全能力和区位条件3方面构建评价模型,对优先划入区外的耕地图斑进行定量评价;结合定量评价结果,最终确定平谷区粮田空间布局。结果表明:平谷区优先划入区的粮田面积为1 427.26 hm~2,占区域耕地总面积的11.62%,主要分布在平谷县城与各镇中心周边;基于综合评价分值将优先划入区外的耕地划分为适宜划入区、储备划入区和不宜划入区3种类型,其中,适宜划入区主要分布在平谷县城东侧的地势平坦区域,并与优先划入区构成平谷区粮田的首选区域;储备划入区作为粮田储备可选区域,主要分布在县城的西部和南部乡镇;而不宜划入区空间分布零散,主要分布在地势较高、地形坡度较大的县城北部地区。由此形成的"生产-生态-区位"三位一体的都市区粮田布局方法可为北京生态涵养发展区的粮田布局提供科学依据。     

基于TOPSIS和局部空间自相关的永久基本农田划定方法

永久基本农田划定是保护优质耕地、控制建设用地占用优质耕地的有效手段,也是高标准农田建设的基础。本文提出了一种基于优劣解距离法(Technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)和局部空间自相关的永久基本农田划定方法,从耕地的自然禀赋、区位条件、建设水平和生态景观条件4个角度出发,构建较全面的综合质量评价体系,借助TOPSIS法对耕地综合质量进行评价;引入空间聚类的思想对耕地综合质量进行局部空间自相关分析;最后,依据各区域的耕地综合质量及空间聚类特征,将符合要求的耕地划入永久基本农田。以河北省高碑店市为研究区开展实证研究,结果表明,该方法划定的永久基本农田较合理,划定永久基本农田面积为339.61 km2,占高碑店市耕地总面积的81.75%,划定比例达到国家相关规程要求。本文在耕地质量评价中加入生态景观因素,并结合最佳距离阈值和改进的反距离空间权重矩阵的空间聚类方法,为永久基本农田划定提供了新思路。     

基于像元尺度耕地质量局部空间自相关的基本农田划定

划定永久基本农田保护区是我国农业可持续发展的战略要求,耕地质量是保护区位置选择的重要依据。以湖北省嘉鱼县为例,引入植被指数信息,完善耕地质量综合评价指标体系,通过网络层次分析法确定指标权重,结合局部空间自相关分析结果,分别对基于耕地质量与莫兰指数的基本农田逐像元补划结果进行了分析。研究结果表明,嘉鱼县耕地综合质量在空间上表现出较强的相关性,全域和耕地范围的局部自相关系数分别为0. 864 5和0. 991 6;基于耕地质量和莫兰指数的划定结果在空间上保持高度的一致性,两种方法均优先将空间上呈HH型聚集的99. 97%的像元划入了基本农田保护区;两种方法互为补充,可以为最终决策提供参考。     

基于景观格局与空间自相关的永久基本农田划定研究

在综合考虑耕地综合质量、空间自相关性和景观格局的基础上,进行永久基本农田的划定,对区域粮食安全和生态安全具有重要的意义。以崇仁县为例,借助GIS平台与Geo Da软件,通过耕地综合质量评价体系的构建进行耕地综合质量评价,根据综合质量评价结果进行空间自相关分析,再根据自相关分析结果与耕地景观生态安全格局对应关系,进行永久基本农田的划定。根据研究区土壤理化性质、耕作利用条件和耕作区位条件,提出了一种基于耕地综合质量、综合质量聚类关系和耕地景观结构的永久基本农田划定方法,划定崇仁县永久基本农田305.94 km~2,划入的耕地更符合永久基本农田的要求,有助于基本农田长期的管理和保护,也可为丰富耕地综合质量评价与基本农田划定研究提供参考。     

基于地块尺度的永久基本农田非粮化特征、驱动与管控

掌握永久基本农田非粮生产地块特征、空间集聚及驱动因子可为优化作物种植空间布局、完善耕地精细化管控策略提供参考依据。基于广西壮族自治区第三次全国国土调查数据,分析全区永久基本农田非粮生产现状、类型以及地块特征,采用探索性空间数据分析方法、最小二乘法、地理加权回归模型识别永久基本农田非粮生产空间集聚特征、驱动因子及其作用效应的空间差异。结果表明：全区永久基本农田非粮生产地块主要分布在中部、西部、北部,非粮生产类型以果树和乔木为主,占非粮生产面积的88.85%;非粮生产地块的耕地质量、灌溉条件低于全区平均水平,但集中分布在地势平坦的区域,田面坡度小于等于6°的地块占77.86%;非粮生产比例在县级尺度上呈现显著空间正自相关性,H-H型主要分布在中部和西南部,L-L型主要分布在东部和西北部,H-L型集中分布在西部;田块规模、人均永久基本农田面积、农村居民人均可支配收入、各县到省会城市距离与县域非粮生产比例呈正相关,耕地质量、灌溉保证率与县域非粮生产比例呈负相关,不同驱动因子对非粮生产的影响存在显著的空间差异性。未来应从优化作物布局、加强质量建设、监管属性特征、完善保护补偿等方面加强全区永久基本...     

晋中市耕地质量空间分异格局与影响因素研究

耕地质量空间分异格局分析对提升耕地保护有效性具有现实意义。以晋中市2794个行政村为研究单元,基于2017年晋中市国家耕地质量评价结果,采用累积分布函数、空间自相关、地理探测器及GIS分组分析等方法,分析晋中市耕地质量空间分异特征及16个因子对其影响及交互作用。研究表明：耕地规模由晋中西部平原地区向东部山区呈“梯度递减”;耕地质量偏向低值集聚,空间正相关性集聚特征显著,其中HH型主要分布在晋中北部及西部,LL型主要分布在东南部及西南部;集聚类型与耕地国家经济等指数分布保持空间一致性。耕地质量空间分异与影响因子密切相关,是多个因子交互作用的结果;从市域看,自然要素的解释力度较强;双因子交互作用驱动力强于单因子,且以非线性增强为主。基于耕地质量空间分异特征,将晋中市分为耕地高质量区、中质量区和低质量区;高质量区的主导因素为有效土层厚度和田块平整度,属自然要素及工程要素驱动型;中质量区的主导因素为有效土层厚度、单位面积农业机械投入量和灌溉保证率,属综合要素驱动型;低质量区的主导因素为地貌、坡度、耕作距离、灌溉保证率和田块平整度,属综合要素驱动型。     

高标准农田建设中耕地空间稳定性评价研究

以河南省新郑市为研究区域,从耕地区位条件、耕作便利程度、规划约束和生态控制4个方面构建了高标准农田建设空间稳定性评价指标体系,采用生态位适宜度模型,对新郑市高标准农田空间稳定性进行分级,遴选出空间稳定性高的区域。研究结果表明:新郑市高标准农田建设高度稳定地块面积28 989.64 hm2,占耕地总面积的53.52%;较稳定地块面积9 075.89 hm2,占耕地总面积的16.76%;较不稳定和不稳定地块面积16 102.4 hm2,占耕地总面积的29.72%。从空间分布来看,西部和南部耕地稳定性明显高于北部和东部区域,空间稳定性差的区域主要为市区、乡镇、产业集聚区周边和道路两侧区域,且随着港区的不断发展,东部区域空间稳定性将逐渐减弱。该研究结果客观反映了新郑市各区域农田的空间稳定性状态,符合当地实际,可为高标准农田建设规划和新一轮土地整治规划编制提供科学支撑。     

县域永久基本农田划定方法研究

基于永久基本农田概念、内涵和划定要求,提出了县域永久基本农田的定量评价模型与划定方法,并以河北省定州市为例进行示范验证。定量评价模型包括自然禀赋条件、基础设施条件、社会经济条件和区位条件4方面12个指标,并在改进连片度和田间道路密度计算方法的基础上进行综合评价。根据综合评价结果,将定州市耕地划分为优先保护型(≥76.00)、重点保护型(68.91~76.00)、适宜调控型(60.00~68.91)和后备整治型(0~60.00)4种类型,其中:优先保护型(28 389.22 hm~2)集中分布在城区及镇政府周边,是定州市重要的粮食生产基地;重点保护型(39 084.13 hm~2)主要分布在庞村镇、大鹿庄乡、杨家庄乡等,是永久基本农田的重点建设区域;适宜调控型(16 831.95 hm~2)分布较为分散,主要分布在砖路镇、赵村镇、西城区等,未来通过差别化土地整治再适当调为永久基本农田;后备整治型(5 126.82 hm~2)零散分布在西城区、北城区、息冢镇等,目前不适宜划作永久基本农田。研究结果可为定州市永久基本农田划定与相关规划提供依据。     

南方传统农区乡村生态空间时空演变分析

以川中丘陵区为例,在提出乡村生态空间分类体系基础上,采用转移速率、动态度、转移矩阵、洛伦兹曲线和生境质量评估等方法分析传统农区生态空间在数量、组成结构和空间分布的时空演变特征及其对生境质量的影响。研究表明:川中丘陵区乡村生态空间约占国土空间总面积的98%,人均生态空间面积达1 640. 68 m2; 2000—2018年,乡村生态空间从88 298. 72 km~2降至87 322. 22 km~2,年均缩减量为54. 25 km~2,综合动态度为0. 41%,生态空间转移率为0. 20%,农田和森林生态系统是构成乡村生态空间的主要成分,两者在近20年间的保留率均超过90%,这表明随着时间的推移,传统农区生态空间数量虽在减少,但整体结构依然稳定。生产生态空间和基础生态空间分布基尼系数分别在0. 08和0. 34左右,表现为绝对平均和相对合理的空间分布形态,说明传统农区生态空间总体上呈现出均衡且稳定的空间分布格局。川中丘陵区生境质量整体不高,2000年、2010年和2018年的生境质量指数分别为0. 310、0. 311和0. 309,生境质量指数呈先上升后下降的趋势,与乡村基础生态空间的数量改变呈正相关关系。