基于限制因素和热点分析的耕地整治质量潜力测算

以规则网格为评价单元,采用因素组合法对耕地自然质量限制因素进行分析;采用热点分析法对耕地利用水平指标进行局部聚类;并分别测算限制因素改变和利用水平指标提升后的耕地质量变化。以河北省涿州市为研究区进行研究,结果表明:灌溉保证率是涿州市耕地自然质量的限制因素,经改善灌溉条件的耕地自然等指数可平均提升408。涿州市耕地整体利用水平相差较大,可依据热点分析结果提出相应的耕地平整、修建沟渠或田间道路等工程措施,改善土地利用条件,提高耕地利用等指数。综合整治潜力呈现东西低、中部高的分布特点。所提出的耕地整治质量潜力测算方法有助于确定耕地质量限制因素、划分耕地整治区域及指明整治方向。     

基于分等因素的耕地质量提升潜力研究

耕地自身存在的限制因素是阻碍耕地质量提升的重要原因之一,耕地质量提升潜力测算是土地整治设计的基础,对耕地质量建设与管理意义重大。文章以陕西省榆林市为例,运用"自然等指数—主导因素"理论模型计算出耕地质量的限制性主导因素并测算其提等潜力,然后根据区域自然条件、经济条件和当前科技水平测算出理论目标等别和可实现目标等别。研究结果表明,榆林市耕地国家自然等可提升至12.5等,提升潜力约1.3等。     

土地整治项目对蒲城县YF镇耕地质量等别评定的影响

耕地质量等别是表征耕地质量好坏、粮食产能高低的一项重要定量描述指标,对耕地质量进行综合评定,有利于进一步摸清耕地质量和产能变化情况。土地整治项目工程措施、土壤培肥、灌溉保障等措施可显著提升耕地等别。笔者对蒲城县YF镇土地整治项目完成后的耕地等别评定进行研究,研究方法可为其他土地整治项目耕地质量评定工作提供参考。     

基于生态适宜性评价的农用地限制因素及整治分区研究

开展农用地生态适宜性评价可厘清农用地生产和生态功能限制因素,有利于有针对性地分区开展整治并分类施策,进而提高区域农用地的可持续利用水平。以环渤海区域的黄骅市为例,构建“土壤资源—水资源”复合农田生态适宜性评价指标体系,运用单指标评价与分层次评价相结合的方法,识别农用地生态适宜性的限制因素及程度;综合评价结果,并按照改良技术措施一致性原则,划分农用地整治分区,对应提出改良措施。结果表明：研究区农用地化肥施用量、有机质含量、土壤含盐量生态适宜性较差,不适宜级分别达到87.47%、99.62%和25.34%;全域农用地地下水矿化度过高,东部地下水埋深浅,69.54%农用地灌溉保证率不足;此外,其他指标呈适宜状态;研究区农用地主要限制因素为：化肥施用量、有机质含量、土壤含盐量、地下水矿化度、地下水埋深及灌溉保证率;限制因素组合类型分为两类：“主导限制因素(重度)+次要限制因素(轻度)”的复合类型、仅有轻度限制因素的单一类型,二者占比分别为91.9%、8.1%;划分“土壤培肥区”“盐渍化土改良区”两类整治区,并有针对性地提出整治提升措施。为生态系统状况复杂的滨海区农用地改良和整治利用提供实践参考...     

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。     

基于高标准农田建设的粮食产能评定分析

高标准农田建设是新时代保护耕地质量和提高粮食产能的重要方式,也是切实落实新型城镇化建设和乡村振兴战略的重要抓手。粮食产能的评估认定依赖于耕地等别评估论证结果,而指定作物选取的分等因素如有效土层厚度、表层土壤质地、土壤盐渍化程度、土壤有机质含量、排水条件、地形坡度、灌溉保证率和灌溉水源等对耕地等别评定具有显著影响。笔者对QS县高标准农田建设产生的新增粮食产能情况进行分析,结果表明,经过高标准农田项目建设,项目区耕地等别可提升1等,预计新增粮食产能3 556 t,研究方法可为同类项目的实施提供必要参考。     

土地整治区田块空间形态变化遥感监测与评价

为了客观监测和评价土地整治项目建设成效,基于高空间分辨率遥感影像,以耕地图斑数据为约束,利用面向对象分类方法识别田块,并构建田块级和区域级田块空间形态评价指标体系,选取田块面积、规整度、紧致性和连片性等4个指标为田块层级评价指标,选取田块密度、平均田块面积、最大田块指数、景观形状指数和周长面积分维数等5个指标为区域层级评价指标,并分别对两个层级指标进行去量纲处理,构建综合指标。分别以广西丘陵区和海南平原区的土地整治区作为试验区,试验结果表明:广西研究区整治前田块层级耕地空间形态综合指标分布在50~70,整治后提升到70~90,海南研究区整治前在70~90,整治后提升到90~100;广西研究区整治前区域层级田块空间形态综合指标值为41,整治后提升到83;海南研究区整治前为63,整治后提升到92。表征经过土地整治,两个研究区的田块形态均得到了较大提升。研究提出的土地整治项目建设成效遥感监测和评价方法,可以为我国土地整治和高标准农田建设的监测和评价提供技术支撑。     

辽宁省耕地土壤主要障碍因素及改良措施

耕地质量事关粮食安全和生态安全。阐述辽宁省耕地质量基本情况,分析限制耕地质量和产能的主要障碍因素,提出大力推广耕地质量提升技术、开展土壤改良治理试点、推进东北黑土地保护利用、开展综合治理等措施,为改善耕地质量、保障粮食安全提供技术参考。     

GIS技术在永久性基本农田划定中的应用研究

划定永久性基本农田必须综合考虑耕地地力、水利设施水平和交通环境等多方面的因素。为此,以梅江镇为例,选取坡度、连片性、耕地利用指数和灌溉保证率等指标,利用Arcgis9.3软件的数据分析功能,获取各个指标的评价值;最后,通过TOPSIS法对梅江镇耕地的综合质量进行排序,并考虑该镇的粮食需求和实际情况,确定了永久性基本农田的保护目标,实现了永久性基本农田的空间定位。     

农田水利泵站更新改造关键技术研究

泵站改造技术革新能力持续增强,为农田水利灌溉工作带来了正向推动,更好地提高了灌溉效率。因此,在实际进行作业时,需有效地应用先进的改造手段,使用科学的泵站改造技术,才能在各个层次上提高泵站的改造质量。为改善灌溉地区的农业生产条件、保障灌溉和排水工程的安全与稳定、提高灌溉的可保证率、降低用水量,本文以景电灌区为研究目标,对骨干工程的节水改造方案进行了深入探索。实施此计划可充分挖掘灌溉区的潜力,增强农业发展活力,改善并提高农业基础生产环境,促进农村基础设施建设,指导农村形象改变和农村环境管理,为农业产业结构调整、农民脱贫致富以及农村经济发展创造基本条件。     

云南省耕地自然等分布特征

通过分析耕地质量自然等分布特征，整体把握云南省耕地质量情况，为区域内耕地统一规划及耕地占补平衡等管理与保护提供科学依据。基于云南省年度更新评价成果数据，运用面积加权平均法、空间分析和数理统计的方法，分析2015年度全省及各州（市）耕地自然等分布特征。结果表明，全省耕地自然等别中等偏低，导致耕地变化的原因主要是土地开发整理复垦、建设占用及占补平衡政策的实施，该研究为区域内耕地管理与保护提供科学依据。      

基于空间自相关的耕地等别指数检验方法研究

耕地质量等别成果在我国耕地保护中发挥了重要作用,因此对耕地质量等别成果质量检验方法的研究具有重要的现实意义。建立了以耕地面积修正反距离权重矩阵的改进模型,并分别提取了改进模型和反距离模型的疑似异常值单元,得到了县域内所有耕地单元的自然等指数的标准差,选取大于增量空间自相关最大莫兰指数所对应的阈值距离为缓冲区半径,按照研究确定的县域耕地自然等指数疑似异常值判定与选取的标准,对疑似异常值单元与其缓冲区范围内耕地单元的自然等指数进行比较和判断,排除非确定异常值,得到确定异常值,并对最终结果进行了检验。以内蒙古自治区宁城县为例,分析得到自然等指数的标准差为78,缓冲区距离为600 m,结果表明,判定与选取异常值的标准能准确提取确定异常值单元,排除大部分非确定异常值,且检验表明,提取确定异常值的精度较高;在相同阈值距离下,改进模型比反距离权重模型在提取确定异常值单元方面存在一定优势,说明面积和距离都是影响耕地质量相关性的重要指标。该方法可以为县域耕地质量等别成果数据检验提供参考,也为空间自相关分析在相关领域中的应用提供一种新思路。     

基于宜耕性评价的耕地利用效率分区与提升路径

在宜耕性的基础上,为合理提高耕地利用效率、加强生态文明建设和资源可持续利用,以原阳县为例,综合考虑耕地利用效率与宜耕性评价结果,对耕地利用效率进行分区,提出各区域耕地利用效率提升路径。结果表明：从耕地利用效率来看,原阳县耕地利用整体水平不高,其综合效率均值为0.837,纯技术效率和规模效率均有较大的提升空间;从宜耕性评价结果来看,原阳县耕地的适宜宜耕区、基本适宜宜耕区、低适宜宜耕区、流域保护区面积分别占耕地总面积的37.84%、41.36%、19.09%、1.71%,整体宜耕性较强。叠加组合耕地利用效率和宜耕性评价结果,将原阳县耕地利用效率分为保持区、提升区、调整区、保护区。从可持续利用和生态保护角度考虑,结合差异化的整治措施,保持区宜耕性和耕地利用效率均较高,应以维持现有耕地利用效率、延伸耕地的生态和经济价值为重点;提升区宜耕性强、耕地利用效率较低,应通过规模化经营最大限度地提高其有效利用效率;调整区宜耕性差,不宜提升耕地利用效率,应发展生态农业或设施水培农业,在提高耕地经济效益的同时,缓解耕地与生态保护压力;保护区内耕地应逐步退出,充分发挥其湿地功能与生态功能。本研究可为耕地资源的可持续利用提供决策参考。     

基于TOPSIS算法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、严格控制建设占用优质耕地的重要手段。科学划定永久基本农田是保障国家耕地资源安全的重要需求。以河北省清河县为研究区,立足于我国永久基本农田相关制度,借鉴农用地分等成果,综合考虑耕地自然禀赋、区位条件和建设水平等方面,构建永久基本农田划定指标体系,并引入TOPSIS算法对耕地综合情况进行分区,划定永久基本农田。结果表明:永久保护区域、调整建设区域和重点整治区域的耕地由优到劣,整体上质量较为优越,地形平坦,集中连片,其中部分耕地需经过重点整治方可划定为永久基本农田;后备调控区域的耕地质量较差,地形起伏较大,耕作难度较高,投入产出比低,不宜划为永久基本农田。本文对永久基本农田的划定工作进行了量化研究,并引入TOPSIS算法对耕地优劣进行排序,为永久基本农田划定拓宽了思路。     

和田河流域耕地多功能评价及其时空演变分析

分析耕地多功能时空演变规律，明确流域内耕地主导功能类型，为和田河流域耕地多功能利用提供科学依据。结合和田河流域自然环境禀赋，构建耕地多功能评价指标体系，利用熵权法确定指标权重。采用熵权TOPSIS模型从时间和空间两个维度评价2009—2019年耕地多功能性。依据贴近度数值最大值，明确各县域耕地主导功能，差异化提出耕地多功能利用对策建议。从时间维度上，综合、社会保障和景观休憩功能增强，等级分别由Ⅲ上升至Ⅳ，Ⅱ上升至Ⅲ，Ⅰ上升至Ⅲ；农业生产功能演变稳定，处于Ⅴ等级；生态服务功能略微减弱，等级由Ⅲ下降至Ⅱ。从空间维度上，综合功能和农业生产功能西部不变中部减弱东部增强，社会保障、景观休憩功能西、中、东部均增强，生态服务功能西、中部减弱东部不变。流域内耕地主导功能为生产主导型（洛浦县、策勒县）、社会主导型（皮山县）、生态主导型（墨玉县、和田县）和景观休憩主导型（和田市）。和田河流域耕地多功能时空演变规律显著，依据主导功能差异化利用保护耕地，对推进乡村振兴战略以及实现可持续发展具有重要意义。     

基于综合质量空间自相关性分析的耕地保护分区方法

从耕地的自然条件、利用情况和经济水平出发,结合耕地的空间属性,借助空间自相关性分析方法,提出了科学、合理的耕地保护分区方法。首先运用全局空间自相关的方法,探究高平市耕地质量在空间上整体的分布情况,以便进行下一步更细致的分析;再运用局部空间自相关的方法,以耕地质量指数为变量,探究高平市耕地质量的空间分布规律,最终基于综合质量的分析结果提出耕地保护分区方案。研究结果表明:整体分析显示,高平市耕地的自然条件、利用情况和经济水平皆表现出显著聚集性;局部分析得出,高平市耕地从自然条件、利用情况和经济水平3方面呈现出一定的规律性,HH(高-高)型和LL(低-低)型耕地表现为聚集分布;HL(高-低)型和LH(低-高)型耕地呈零星分布。最终从耕地的3方面分别进行局部分析,并依据3个局部分析结果组合,结合实际,提出耕地保护分区的方法及思路。     

土地综合整治项目实施效益评价——基于AHP-PCE模型

为研究土地综合整治工程实施前后项目区总体建设效益情况,明晰土地综合整治工程建设过程中存在的问题及可提升潜力指标,以法库县龙家村土地整治项目为例,从经济效益、社会效益、生态效益和景观效益4个方面选取14个评价指标,采用多层次模糊综合评价法测算各效益分值及综合分值,并划分评价等级。研究结果表明：项目区土地综合整治工程综合效益分值为82.10,综合评价等级为良好。经济效益、社会效益、生态效益和景观效益表现为“一优三良”。其中,社会效益分值为86.15,评价等级为优秀;经济效益、生态效益、景观效益分值分别为80.74、82.12和79.41,评价等级均为良好。经济效益、社会效益、生态效益和景观效益均有所提升,但经济效益和景观效益与项目预期建设目标存在差距,其中新增耕地指标、项目区总产值指标及景观丰富度指标有较大提升潜力。     

基于长时间序列遥感数据反演NPP的耕地质量评价

为客观获得省域耕地质量分布状况,减少时间断点引起的评价误差,构建了一种基于长时间序列遥感数据反演NPP的耕地质量评价方法。首先,在耕地图斑约束下,采用时序LSWI和EVI数据识别水稻和玉米;然后,采用2000—2010年MODIS的MOD09A1数据,结合气象站点数据,利用VPM模型分别计算水稻和玉米的净初级生产力(NPP),并得到多年NPP均值,可反映耕地种植作物的常年长势,使用距平分析法消除作物类型差异,得到表征耕地质量的评价结果;最后,以吉林省为研究区,对本文提出的方法进行了实证与分析。实验结果表明,长时间序列NPP耕地质量反演结果与耕地质量利用等别整体空间分布一致。其中,吉林省中部与北部由于耕地集中连片,反演结果准确。南部山区耕地斑块破碎,耕地与林地混合,导致反演结果偏高。本文构建的长时间序列NPP耕地质量评价方法对省域范围、集中连片耕地质量评价具有可行性,可为我国耕地质量评价提供科学依据。     

地理信息技术在土地整治中的应用及发展

土地整治是提高耕地质量,实现更好保护耕地的重要措施之一。地理信息技术作为一种综合技术,是实现土地整治工作高效化和智能化的重要工具。通过对当前地理信息技术在土地整治中的应用进行分析,主要对土地整治工作中3S（RS、GIS和GPS）技术的应用情况进行阐述,详细说明了3S技术在土地整治项目踏勘阶段、可行性研究阶段、规划设计阶段、项目实施阶段以及后期管护阶段的应用情况。提出了建立土地整治信息系统,将3D分析功能与可视化技术更好地应用于土地整治中的建议。      

基于CLUE-S模型的煤矿城市土地利用变化模拟

以淮南市为研究区,选择1985、1995、2005、2016年土地利用数据,在分析土地利用动态变化特征的基础上,利用CLUE-S模型模拟预测了未来土地利用格局。结果表明：1985—2016年,研究区耕地面积减少11.62%;建设用地和水体面积百分比分别增加7.98个百分点和4.29个百分点。2005—2016年是各地类变化最强烈的阶段,其综合土地利用动态度最大,为13.46%。建设用地变化速率最快,其土地利用动态度为5.19%。土地转移主要发生在耕地、水体和建设用地之间,以耕地向建设用地和水体的转换为主。耕地转为建设用地的面积达207.61 km²,新增水体集中分布在潘谢矿区。加入空间自相关性和土壤质量因子后,耕地和建设用地的Logistics回归效果显著改善,ROC分别增加0.201和0.133。年均降水量是影响耕地变化的主要驱动因子,与耕地分布概率呈负相关;而建设用地变化主要驱动因子为GDP。土地利用模拟的Kappa系数为0.74,CLUE-S模型在研究区域具有较好的模拟能力。运用CLUE-S模型预测了研究区2028、2034、2040年土地利用空间分布,未来...