基于空间集聚格局和边界修正的基本农田保护区划定方法

划定优质高产、连片闭合、空间连续、边界清晰的基本农田保护区,使土地利用总体规划中的基本农田保护区由"地块空间组合"回归其"分区"的科学本质,形成具有空间调控与引导作用的闭合区域,对促进耕地保护具有重要意义。该文以北京市平谷区为例,在从自然质量、区位条件、发展稳定性和生态安全性4个方面评价基本农田综合质量的基础上,采用局部Moran's I指数确定优质基本农田空间集聚格局,进而利用缓冲区分析提取线状地物确定基本农田保护区边界,划定具有空间调控与引导功能的基本农田保护区。研究结果表明：1）平谷区基本农田综合质量指数平均为53.66,综合质量整体较优。2）基本农田高高集聚区（H-H）和低高集聚区（L-H）形成基本农田保护重点区域11 568.93 hm2;3）经边界修正后,平谷区共划定基本农田保护区44个,面积共13 395.99 hm2,涵盖基本农田比例约80%;相比原方案,新划定基本农田保护区在空间连片度、边界规整度及用途均质度等方面均得到优化。未来应加强保护区内基本农田质量建设,加快区内非农地类退出,进行基本农田保护区边界建设,实施基本农田园区式管理。基于空间集聚格局与边界修正的基本农田保护区划定方法可为基本农田集中连片保护提供有益参考。     

基于耕地质量和空间聚类的县域基本农田划定——以湖北省团风县为例

为了实现基本农田保护政策“优质集中”的具体要求,以湖北省团风县为例,首先基于耕地自然质量、水利基础设施、区位条件、空间形态构建了4个因素11个评价指标的评价指标体系以反映耕地质量的空间差异性,随后使用K均值聚类法对耕地的综合质量等级进行划分,建立了基于耕地质量和空间聚类的基本农田划定方法。结合上级下达的基本农田保护指标确定团风县入选基本农田的耕地面积为16 333 hm²,且相应的耕地质量总分值均大于76.21,团风县基本农田大多分布在长江沿岸平原区。通过使用基于多因素加权求和模型获得的基本农田划定结果对此种方法进行验证,并基于景观格局指数对两种方法进行对比分析,这种方法不仅可行,而且能更好地实现基本农田划定中的质优和集中的目标。     

基于耕地质量评价的基本农田划定方法

针对划定基本农田质量、数量的多重要求,以红兴隆垦区二九一农场为例,从耕地的自然质量条件、区位条件、耕地周围影响因素3个层面建立了一般农田划入基本农田的指标体系,并借助GIS技术提取各评价指标的空间属性数据;运用等间隔赋值法进行耕地的质量和区位的优劣排序;建立一种以耕地质量评价为基础的“按质定量”的基本农田划定方法。结果表明:二九一农场优质耕地所占比重较小,且分布较为分散。若使其基本农田保护率达到国家规定的指标,评价分值≥70分的耕地区域是理想的基本农田保护区。实证研究表明此种方法可以减少基本农田划定中人为因素的干扰,使得基本农田的划定更为科学合理。     

考虑耕地生态质量的基本农田划定方法

合理评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提。该文以海南省屯昌县为例,在综合考虑耕地自然质量和区位条件的基础上,选择地形坡度、土壤侵蚀模数、生态系统服务价值、地质灾害率、连片度等表征耕地生态质量的指标,强调耕地生态质量的重要性,构建耕地入选基本农田评价的指标体系,提出基本农田划定综合评价方法。结果显示：依据综合评价方法,屯昌县分值≥70分的耕地划为基本农田,占全县耕地总面积的88.91%,主要分布在屯昌县中南部及北部的台地平原区。通过与仅依据农用地自然质量分划定的基本农田对比分析可知,该文方法划定的基本农田不仅自然本底质量良好、区位便利,而且地势平坦、土壤侵蚀和自然灾害等较少发生,在空间分布表现为向地势平坦区、城镇聚集区集中的趋势,同时平均图斑面积较大且集中连片,有利于规模化、机械化经营。该文方法将耕地的生态质量考虑到基本农田划定中,划定的耕地更符合基本农田的要求,有助于维持耕地数量不减少、质量长期稳定。该研究可以为耕地入选基本农田评价提供科学依据,也为丰富耕地质量评价与基本农田划定研究提供思路借鉴。     

基于耕地质量综合评价的县域基本农田空间布局

当前耕地质量综合评价已具有较丰富的研究成果,但其对耕地生态安全因素方面考虑稍显不足。全面系统评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提,该文在深入剖析耕地质量评价理论与方法的基础上,针对基本农田划定内在要求,从耕地自然质量、利用条件、空间形态与生态安全4个方面选取相关指标,构建耕地质量综合评价体系,基于GIS平台实现各指标定量化分析与耕地质量综合指数测算。在此基础上,依据最大相似性原理将北京平谷区现有5 916块耕地地块划分为优先划定、适宜调入、重点调控和缩减退出4大类型,通过分析各类型耕地综合质量特征,整理得到平谷区基本农田划定时空配置方案。该研究结果客观反映了区域耕地资源综合质量状况,为县域范围耕地资源功能分区与差别化管控、基本农田保护区划定及高标准基本农田建设提供参考。     

基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定

保障高标准基本农田建设的永久稳定是在土地整治战略背景下持续提升粮食产能的重要举措。该文以沈阳市沈北新区为例,以美国重要农地保护的LESA(land evaluation and site assessment)体系思想为指导,构建耕地质量与立地条件综合分析体系,采取多因素综合对比分析法,开展高标准基本农田建设的适宜性评价和非适宜性评价,该研究区划定高标准基本农田优先建设区的面积为11 212.42 hm2,该建设区基本农田质量较优,经济社会发展压力较小;划定有条件建设区的面积为18 714.36 hm2,该建设区有良好的基本农田质量条件,但需要对高标准基本农田建设的影响因素和限制条件采取一定的整治技术和措施;划定限制建设区的面积为7 491.30 hm2,该建设区耕地质量及立地条件差异显著,城区周边受立地环境条件影响较大,远离城区基本农田质量条件较差。     

考虑粮食安全和耕地质量的县域基本农田空间布局优化

基于粮食安全优化区域耕地空间布局,以期为粮食安全和耕地保护提供参考.该研究以河南省柘城县为例,从人口发展的角度出发,建立灰色-BP网络组合模型,预测1999-2025年柘城县人口数量以及耕地需求量;其次,从六种粮食消费途径采用折算法计算粮食需求量与粮食安全系数;随后,根据基本农田空间布局优化的要求,从生产条件、区位条件...     

嘉兴市耕地细碎化和空间集聚格局分析

为了探索耕地细碎化与区域社会经济的空间格局耦合关系,该文基于土地利用现状数据,获得嘉兴市耕地细碎化指数及其空间分布。基于空间自相关性分析的耕地细碎化结果表明,嘉兴市3个耕地细碎化指数的空间聚集程度顺序是斑块面积指数>斑块分散指数>斑块形状指数;嘉兴市3个耕地细碎化指数的局部空间自相关集中在H-H型(高-高关联)和L-L型(低-低关联)的镇(街道)占到了80%以上。耕地斑块面积指数强势H-H型主要分布在嘉兴地区西部的桐乡市和海宁市,耕地斑块分散指数强势H-H型主要分布在嘉兴地区东部的平湖市、南湖区和海盐县,耕地斑块形状指数强势H-H型主要分布在嘉兴地区东部的平湖市和嘉善县。进行耕地细碎化和社会经济发展的空间耦合性分析表明,农村居民点分散度指标和斑块面积指数以及斑块分散指数的空间耦合性最好。分析嘉兴市耕地细碎化空间格局及其与社会经济发展的关系能够为耕地保护在空间格局优化上提供参考和建议,对于农村土地整治和土地利用效率的提升具有指导意义。     

基于GIS与耕地质量组合评价模型划定基本农田整备区

针对划定基本农田有质量、数量和空间的多重要求,该文从耕地的自然条件、质量条件、灌溉条件、区位条件、规划用途等5个层面选取16个指标建立了一般农田入选基本农田整备区的指标体系,并运用GIS技术提取各评价指标的空间属性数据;然后根据耕地质量模糊优选模型和属性层次模型2个模型评价结果的平均值对候选耕地进行质量和区位优劣排序;最后根据排序结果,通过GIS空间分析功能,以重庆市秀山县梅江镇为例,划定基本农田整备区的空间分布范围。组合评价模型可形成多角度评价结果的综合平衡,提高评价结果的科学性。     

引入耕地生态价值的咸阳市基本农田划定

为了探索科学客观的基本农田划定方法,实现将集中连片和优质稳定的耕地划为基本农田的目标,有效保护耕地和保障国家农业生产安全。该研究以陕西省咸阳市为例,引入耕地生态价值和政策条件多维度评价耕地质量,结合耕地质量空间集聚类型划定耕地保护分区;采用缓冲区分析法识别耕地连片性,耦合耕地保护分区和耕地连片等级,尝试探索“连片优先、质量优良、数量约束”的基本农田划定流程。结果表明:1)咸阳市耕地质量划分为高、较高、一般、较低、低5个等级,全市超过一半面积的耕地质量等级为低和较低等级(35.81%和29.67%),一般和较高等级的耕地面积占比也均超过了10%;不同耕地质量等级在空间分布上的差异受地形和区域经济发展影响较大,耕地质量等级总体上呈现出“南高北低”的空间分布格局;咸阳市耕地质量在空间上呈现出明显的集聚特征,以高-高值集聚型和低-低值集聚型耕地为主;2)将全市耕地划为优先保护区、适宜保护区、重点整治区和全面治理区4个保护分区并提出一些保护建议。全面治理区内耕地面积最多,占全市耕地总面积的35.50%,适宜保护区内耕地面积最少,仅占11.81%;3)咸阳市共得到49 713个耕地连片地块,面积2...     

基于TOPSIS和矩阵组合的县域永久基本农田储备区划定时序研究

永久基本农田储备区划定是巩固永久基本农田划定成果、确保国家粮食安全的重大举措,合理规划储备区范围及划定时序可以保障永久基本农田在被占用后能够快速得到补划。本文以河北省黄骅市为研究区,从耕地的地力质量、空间质量、工程质量和生态环境质量4个方面选取评价指标,运用逼近理想解排序法和热点分析法进行耕地质量综合评价及空间集聚性分析,综合二者结果采用矩阵组合法确定永久基本农田储备区的分级划定。结果表明:1)黄骅市非永久基本农田的耕地地力质量、空间质量、工程质量和生态环境质量差异显著,整体土地质量较好;部分地区受土壤盐渍化影响较大,工程质量较差;灌溉保证率低下是限制耕地工程质量的主要因素;综合质量以高值区和较高值区为主,分别占非永久基本农田耕地图斑面积和数量的44.22%和31.08%;空间分布上表现为西部永久基本农田周边的耕地综合质量较高,东部距海岸较近处耕地质量较低。2)研究将黄骅市永久基本农田储备区划分为优先划入区、适宜划入区和整治调控区3类。优先划入区的耕地综合质量高、集聚特征明显,面积占比为30.75%;适宜划入区的耕地综合质量或空间聚集性较差,需投入一定的人力物力进行质量建设;整治调控区面积最大,占比为41.19%,其整治和改良应致力于提升农业生态的长期安全。研究在考虑基本农田储备区划定的质量目标和生态环境目标的基础上增加空间利用规模的限制,可为黄骅市及同处于环渤海带的滨海平原区高质量完成永久基本农田储备区划定工作提供参考。     

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。     

基于土地评价的基本农田划定方法

为了在基本农田划定中实现数量与质量并重的目标,该文以辽宁省东港市为例,借助GIS技术,从耕地的自然条件和立地条件两方面考虑,选取耕地等别、坡度、道路通达度、水利设施状况以及与相邻土地利用类型的适宜性等因素作为评价指标,建立一种以土地评价为基础的“按质定量”的基本农田划定方法。研究结果表明：东港市评价分值≥90分的耕地较少,只占耕地总面积的23.73%,且无规律地散步在整个区域内;若使其基本农田保护率达到国家规定的指标,评价分值≥70分的耕地区域是理想的基本农田保护区。实证研究表明此种方法可以减少基本农田划定中人为因素的干扰,使得基本农田的划定更为科学合理。     

基于耕地综合质量的高标准基本农田建设

识别高标准基本农田建设环境适宜性及诊断具体建设内容,对于提高建设时序区域安排的科学性、合理性,提高建设内容的针对性等具有重要意义,也为县域耕地差别化管控、土地整治等提供参考。该文在分析高标准基本农田建设本底适宜性的基础上,构建了基于具体建设目标要求的耕地综合质量测度指标体系以及适宜质量识别模型。通过探讨高标准基本农田建设外部环境适宜性,提出了外部环境适宜性修正模型与"综合质量-综合意愿"综合建设区划定方法。根据构建的限制类、限制型诊断方法及其组合设计确定建设时序区域综合适宜性及具体建设内容。并以曲周县为例进行了实证研究,研究结果表明:1)在显著性水平0.05下,曲周县耕地综合质量呈现出较明显的"整体集聚-局域均质"特点,适宜建设的高质量地涉及1 298个单元,22 472.84 hm2,占总面积的47.87%。其主要分布在安寨、第四疃、白寨等乡镇;2)通过农户建设综合意愿度CWI对耕地综合质量修正,得到高质量-低意愿(HQ-LW)、低质量-高意愿(LQ-HW)中质量-中意愿(MQ-MW)3种组合类型;3)形成的3个综合适宜时序区域区中,一级适宜区面积13 714.22 hm2,主要分布在安寨、槐桥、曲周等乡镇,其中约占研究区总面积46.44%的5大片区成为近期集中建设的区域,主导限制类为平整工程,地块调整归并为研究区今后重点建设内容。二级适宜区主要分布在南里岳乡、侯村镇,该区主导限制类为自然质量,限制型为土壤有机质含量。三级适宜区分布较广,涉及7个乡镇,主导限制类为田间设施、自然质量,为建设空间布局的最后选择区。     

基于农用地分等和LESA方法的基本农田划定

划定基本农田既要考虑耕地的自然质量条件,又要考虑耕地与社会经济条件的适宜性,基本农田才能具有长久稳定性。以辽宁省凌源市为例,以LESA方法（land evaluation and site assessment）为指导,结合农用地分等成果,进行耕地质量与立地条件评价分析,并以此为基础划定基本农田。结果表明:LESA体系综合评价结果将凌源市耕地分5级,其中1级、2级和3级耕地自然质量条件较优,与社会经济条件有良好的适宜性,可划定为基本农田,面积为42 697.69 hm²,基本农田保护率达到84.57%。通过分析认为LESA体系继承和沿用了农用地分等成果,可以为农用地定级方法体系研究提供参考。     

基于遥感的吉林省中西部耕地数量和质量空间格局变化分析

耕地数量和质量变化直接关系到国家粮食安全和社会稳定,研究粮食主产区耕地数量和质量变化具有重要的现实意义。该研究利用2000年、2013年Landsat TM/ETM+/OLI遥感数据和2351个样点土壤实测数据,对吉林省中西部耕地分布的空间变化和由此引起的不同质量等级耕地的时空特征进行分析。结果表明:2000—2013年期间,吉林省中西部耕地总量稍有增加,面积由5.61×104 km2增加到5.64×104 km~2,其中旱田面积增加645 km2,水田面积减少350 km~2。研究区耕地分布表现出明显的西部增加、东部减少的趋势;新增耕地最主要来源于湿地(66.04%)和草地(21.12%),传统耕作区(主要为城市周边)耕地大面积减少,其中45.08%转化为人工表面,28.85%和22.61%转化为林地和湿地;水田与旱田之间的相互转化比较剧烈。2000—2013年期间,研究区耕地质量总体呈下降趋势,净减少的耕地为一、二等地,其中一等地净减少305 km~2,长春市占96%,净增加的耕地是三、四和五等地,分别为235、148和218 km~2,主要分布在白城市和松原市。城市化占用和耕地保护政策的实施是该区域耕地数量和质量变化的主要驱动因素,研究时段内吉林省中西部优质耕地流失严重,存在突出的占优补劣问题。     

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。     

不同地貌区县域耕地质量与耕地景观格局关联性特征分析

为深入分析不同地貌区县域耕地质量与耕地景观格局的关联性特征,运用LESA评价体系和景观指数计算方法,对比分析平原、丘陵及山地三种地貌类型下的县域耕地质量及其景观格局特征,应用地理加权回归模型,探讨不同地貌条件下耕地景观格局对耕地质量的影响机制。研究结果表明:平原区县域耕地质量优于丘陵及山地区,丘陵及山地区耕地破碎化和景观多样性程度高于平原区,耕地景观优势度低于平原区;在三种地貌类型下耕地景观格局对耕地质量均有一定的解释和影响能力,其中聚合度指数(AI)是平原和丘陵区耕地质量最主要的景观影响因素,斑块密度(PD)和最大斑块指数(LPI)对耕地质量影响强度表现为山地区>丘陵区>平原区,面积加权平均形状因子(AWMSI)在不同地貌区对耕地质量均呈显著负向影响,香浓多样性指数(SHDI)在平原区表现为正向影响,在丘陵和山地区表现为负向影响。县域内各景观格局指数对耕地质量的影响具有空间差异性。研究结果为不同地貌区从优化耕地景观格局角度提升耕地质量提供新思路。     

基于国土空间"三线"划定与耕地质量自相关的耕地空间布局优化

结合国土空间规划与耕地质量自相关属性优化耕地保护空间布局，对于耕地质量提升、保障粮食安全具有重要意义。该研究采用改进空间自相关模型，将生态环境作为耕地质量空间相关性分析框架的"第四维"，从地块尺度模拟位于"三线"内地块耕地质量指数的空间自相关性，据此提出优化耕地保护空间布局的方案。结果表明：1）高淳区高质量耕地呈现出东部集中连片、西部零散分布的特征，低质量耕地集中分布在高淳东部，各耕地自然指数均呈现出"西高东低"的特征。2）各耕地质量指数正、负相关型分别与高、低质量耕地的空间高度吻合，均表现出较强正相关性的空间聚集特征。自然质量、利用管理、经济价值及生态环境指数的Moran''s I值分别为0.79、0.92、0.89、0.77，空间集聚性从大到小的顺序为利用管理、经济价值、自然质量与生态环境指数。3）结合国土空间规划与耕地质量自相关优化耕地布局，永久基本农田新增968.15hm2，等级提升0.94，确定永久基本农田保护区、城镇发展缓冲区、生态环境保护区及综合调节区4个一级类与14个二级类。其中，永久基本农田保护区综合质量最优，耕地质量表现出较强的空间扩散效应，应禁止非农建设；城镇发展缓冲区耕地质量较差但区位优势突出，是城镇建设理想区；生态环境保护区耕地综合质量较差但生态优势明显，应开展生态防护工程，形成生态保护格网；综合调节区应判明耕地障碍因素的作用机理，有序开展田间整治，实现向永久基本农田的跃迁。     

县域高标准基本农田建设适宜性评价与优先区划定

乡村聚落格局优化是土地整理的一项重要工作,对缓解区域人地矛盾,解决 "三农"问题,实现区域可持续发展具有重要意义。该文以红河哈尼梯田世界文化遗产所在地元阳县为研究区,采用曲面距离法计算耕作半径,以景观连接度和缓冲区法计算耕地重叠区（耕作强度）,再结合耕作通勤时间计算得到哈尼梯田区的适宜耕作半径。然后依据遗产保护要求与适宜耕作半径识别出聚落格局整理区,引入生态模型MaxENT,以气候、地质地貌及社会经济等4大类的11个因子为数据源模拟得到新增聚落的空间位置,提出聚落格局优化建议。结果表明：1）基于曲面距离和耕作重叠计算得到的全县最适宜耕作半径为1 041 m。2）依据遗产保护和适宜耕作半径分析识别出需要进行聚落格局优化的区域为遗产核心区的新街镇、小新街乡,其余地区为聚落低密度区。3）通过MaxENT模型分析影响聚落分布的因子表明,遗产区为气候因子即降水和气温、小新街乡为气温和旅游中心距离,聚落低密度区则为海拔和岩性。4）MaxENT模型模拟的新增聚落空间位置及格局优化表明,遗产区内潜在适宜聚落区面积为18.42 km2,其中核心区内聚落根据遗产保护条例整体保留,新增人口可外迁至缓冲区（沙拉托乡）内的潜在适宜区;小新街乡内潜在适宜聚落用地面积为9.26 km2,区内聚落就近迁入潜在适宜区;其余聚落低密度区内的潜在适宜居住面积为92.26 km2,在潜在适宜区内选址聚集为2～3个聚落群。该文研究结果可为哈尼梯田基本农田改造、撤村并点、遗产保护规划、聚落空间结构调整提供科学参考。