基本农田空间配置的自动化研究

耕地入选基本农田就是将总体规划确定的耕地按一定的面积指标有选择地划为基本农田的过程。科学、合理地划定基本农田对于正确处理和协调农用地的农业利用与非农业利用之间的关系、严格控制非农业建设占用耕地的规模和速度、促进区域社会经济的可持续发展将起到十分重要的作用。以龙口市为例,在建立耕地入选基本农田指标体系的基础上,生成决策矩阵,采用理想点法对耕地入选基本农田进行排序,得到龙口市基本农田保护区规划图,实现了基本农田的空间定位,从而为土地整理规划提供依据,为基本农田保护规划的科学化、标准化奠定基础。     

耕地入选基本农田评价与决策

针对当前耕地入选基本农田评价缺乏系统性和基本农田指标分解决策导向性不强等问题,该文在系统考虑耕地土壤生态质量、生产能力、利用状况以及地区经济发展等因素基础上,构建了耕地入选基本农田综合评价指标体系,并以粮食安全为导向,基于组合评价法及其组合评价结果进行基本农田指标分解决策。江苏省耕地入选基本农田评价结果表明,社会经济发展对耕地入选基本农田的影响远大于土壤质量与粮食产量等;同时,基本农田分解决策表明,江苏省大部分县市城市化、工业化侵占耕地已基本达到极限,亟需尽快转型为集约化内涵挖潜发展模式。该文研究成果对于省域尺度新一轮土地利用总体规划的基本农田划定研究,具有重要的理论和实践意义。     

多目标规划方法确定区域耕地保有指标及空间分布——以南京市江宁区为例

土地利用总体规划是保障区域可持续发展的重要手段,而耕地保有指标及其空间分布的确定是土地利用总体规划的核心内容之一.本文以南京市江宁区作为研究区域,运用多目标规划法,通过建立耕地生产力保护、耕地生态保育、经济发展 3 大目标函数以及区域发展平衡约束条件模型,以确定耕地保有指标及其空间分布.结果表明,多目标规划方法可以较好地统筹区域耕地保有指标,保护区域耕地生态和生产力,协调耕地保护与经济发展的关系,缓解区域发展效率与平衡的矛盾,为我国土地利用总体规划工作提供有益借鉴.     

基于四象限法的县域高标准基本农田建设布局与模式

高标准基本农田建设是土地整治规划的重要组成部分,需要综合考虑耕地的基本条件和所在区域的社会经济建设适宜性。为了提高高标准基本农田建设布局的科学性及合理性,该文以广东省五华县为例,首先对耕地质量与高标准基本农田建设适宜性进行了评价,其中,耕地质量从立地条件、耕地物理性状、耕地化学性状及利用条件4个方面选择评价指标。高标准基本农田建设适宜性从农田基础条件、区域社会经济综合条件及群众意愿等方面选择评价指标,据评价结果分析了五华县耕地质量等级分布的不同及高标准基本农田建设适宜程度的差距及其原因。在此基础上,采用四象限法对高标准基本农田的建设区域进行了划分,其中,"高质量高适宜"区域的耕地面积为15 460.51 hm2,占到五华县耕地总面积的37.65%,"高质量低适宜"区域的耕地面积为8 771.85 hm2,占耕地总面积的21.36%,"低质量高适宜"区域的耕地面积为7 508.73 hm2,占耕地总面积的22.71%。在对3个区域的耕地限制性因素、基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了基本农田的空间调整措施及高标准基本农田建设的建设模式及建设方向。研究结果可为县域土地整治规划和高标准基本农田建设提供科学依据。     

基于农用地分等的基本农田保护空间规划方法研究

耕地中直接影响到粮食安全的是基本农田,实施耕地保护实质上就是实施基本农田保护。针对当前基本农田保护规划中存在的问题,以及本轮土地利用规划修编的特点和要求,考虑土地利用数据共享原则,对在基本农田保护规划中充分利用农用地分等成果进行了探讨,即在进行基本农田保护空间布局过程中,把农用地综合等作为一个重要因素加以考虑。在考虑粮食安全的基础上,再依据基本农田的内涵,建立了以基本农田保护规划决策模型为核心的技术方法。通过熵权系数法、理想点法与GIS技术的结合,基于Mapbasic编程并在Mapinfo平台上试验,建立了一套基本农田保护空间规划的技术路线,完成了从专业模型分析到规划图自动生成的全过程,实现了基本农田规划编制的决策支持和决策可视化,使规划成果更加科学合理。通过在济南市的实证,取得了令人满意的结果。     

银川市基本农田保护区空间布局合理性评价

为配合新一轮土地整治规划编制及高标准基本农田建设工程,提高基本农田保护区划定质量,该文从基本农田布局的适宜性和协调性两方面构建评价指标与方法体系,利用GIS空间分析技术与互斥性矩阵分类方法,选取银川市新一轮土地利用总体规划确定的基本农田保护区,对其空间布局进行合理性评价,并依据评价结果划分了5种不同类型,分别为高度合理区、一般合理区、保留发展区、缩减调出区以及不合理区,并提出相应管理措施。该研究为基本农田空间布局评价提供了新思路,重点阐述了研究手段与方法,展现了评价与决策的具体过程。通过定量化分析表明,银川市基本农田保护区划定成果较为合理,其中合理区域占保护区总面积的90.76%。     

半岛丘陵区城市周边永久基本农田划定研究——以山东省海阳市为例

基本农田红线是土地利用总体规划"三线"划定的重中之重,城市周边永久基本农田的划定是基本农田红线划定工作中的难点。本研究以半岛丘陵区山东省海阳市为例,以"三线"协同划定的思想为切入点,采用生态优先、建设用地严格举证、优质耕地尽量划入永久基本农田和市场配置资源的思路,将生态安全网络构建、建设用地适宜性评价、耕地质量综合评价等多种方法有机结合,并对土地评价和立地分析(LESA)方法进行改进,通过Arcgis空间分析功能,综合划定海阳市城市周边永久基本农田。结果表明:1)生态安全网络中耕地面积为12.11 hm~2,优先建设区与重点建设区中已举证的耕地面积为154.99 hm~2,此部分耕地均不适宜划入永久基本农田。2)根据耕地综合质量分值将耕地划分为4个等级,其中,优先划入型和适宜划入型耕地,自然质量和立地条件均比较优越,可划定为永久基本农田,重点调控型和后备资源型耕地则不宜划入;其中优先划入型耕地面积为458.05 hm~2,将其中427.82 hm~2划入永久基本农田,适宜划入型耕地面积为771.83 hm~2,将其中500.67 hm~2划入永久基本农田。3)划定后城市周边永久基本农田面积1 305.22 hm~2,新划入永久基本农田的耕地面积为928.49 hm~2,占城市周边耕地总面积的60.26%,永久基本农田保护率提高了42.66%,永久基本农田中耕地的国家利用等平均值(9.04)高于全市耕地平均利用等别(9.56),且坡度均低于15°。4)城市周边生态安全用地、永久基本农田、建设用地空间布局更加优化,有利于城市的有序发展和土地的可持续利用。本研究采用基于改进的LESA评价方法,并综合考虑生态安全用地、永久基本农田和建设用地的空间布局,丰富了永久基本农田划定方法,达到了海阳市城市周边永久基本农田划定目标;同时研究结果具有较强的实用性,为海阳市永久基本农田的保护和土地利用总体规划"三线"划定工作提供了科学依据。     

Evaluation of spatial distribution of basic farmland conservation area in Yinchuan

为配合新一轮土地整治规划编制及高标准基本农田建设工程,提高基本农田保护区划定质量,该文从基本农田布局的适宜性和协调性两方面构建评价指标与方法体系,利用GIS空间分析技术与互斥性矩阵分类方法,选取银川市新一轮土地利用总体规划确定的基本农田保护区,对其空间布局进行合理性评价,并依据评价结果划分了5种不同类型,分别为高度合理区、一般合理区、保留发展区、缩减调出区以及不合理区,并提出相应管理措施。该研究为基本农田空间布局评价提供了新思路,重点阐述了研究手段与方法,展现了评价与决策的具体过程。通过定量化分析表明,银川市基本农田保护区划定成果较为合理,其中合理区域占保护区总面积的90.76%。     

中国耕地等别分异特性及其对耕地保护的影响

为了深刻地认识耕地质量,科学地进行耕地质量保护与建设,基于中国耕地质量等级调查与评定工作成果及1:50万国家级农用地分等汇总数据库,对比分析了中国省域的耕地质量等别分异特性。该文分析确定了“优等地分布范围小,低等地分布范围广,省际间及省内耕地等别分异规律复杂”的中国耕地等别基本特征;应用标准亩的概念,以全国1等耕地和广东省平均等5.4等耕地为基准,核算出中国标准耕地总量分别为45?750.7?khm2和68?390.2?khm2;并结合全国土地利用总体规划给定的2020年各省基本农田保护面积,提出了划定永久基本农田要统筹考虑基本农田保护率的法律要求和各省耕地质量等别实际。基于上述研究结论,建议在土地整治规划、基本农田调整划定、高标准基本农田建设和永久基本农田保护中都要坚持数量质量并重,以耕地等别提升和产能建设为核心,建立动态监测和报告制度。     

基于约束性CA模型的城市开发边界划定方法

为了解决土地利用总体规划中划定城市开发边界问题,该文研究了基于约束性元胞自动机(cellular automata,CA)模型的城市开发边界划定方法,以辅助规划方案的编制。将CA模型与城市发展适宜性、规划指标约束、发展空间约束等相结合,在Arc GIS系统平台上,利用Python语言实现了城市开发边界划定系统工具。基于河南省巩义市中心城区2005和2010年2期数据,模拟了2015年的城市边界,并与2015年真实数据对比验证。结果表明,城市发展总规模和新增建设占用耕地规模均不超设定的规模指标2 865.92和282.80 hm~2;新增用地在空间上避让了基本农田等限制区,达到了空间限制性要求;以城市土地利用适宜性为转换规则,体现了规划的"上下结合"原则;城市用地模拟精度总体达到93.09%,Kappa系数90.41%。该方法可用于土地利用总体规划中划定城市开发边界,为规划方案的制定提供辅助决策支持。     

农用地分等及土地开发整理成果在耕地占补平衡中的应用

解决耕地占补平衡中补充耕地数量和质量不到位等问题,对保障国家的粮食安全具有重要意义。该文借助GIS的空间分析功能,以鄂尔多斯-安平-沧州输气管道工程(盂县段)项目为基础,进行微观案例分析,探索农用地分等及土地开发整理成果在耕地占补平衡中的具体应用。研究结果表明:1)基于农用地分等成果,可以准确定位被占耕地的数量及空间布局,经过计算和分析,确定被占耕地等级。2)基于农用地分等和土地开发整理成果,可以确定补充为耕地的土地利用等别、数量及空间布局,补划为基本农田的一般农田的等别、数量及空间布局;可以保证补充耕地的等级和数量不低于被占耕地的等级和数量;补划为基本农田的等级和数量不低于被占基本农田的等级和数量;补充的耕地与其他耕地集中连片。3)耕地异地占补平衡当中,交易机制不健全,耕地占补平衡指标价格区域间差异甚大,在解决耕地占补平衡指标交易问题的基础上,将补充耕地及基本农田补划的方法推广到耕地异地占补平衡中,为耕地占补平衡提供更科学的方法。     

多规合一视角下县域永久基本农田划定方法与实证研究

科学合理划定县域永久基本农田是当前中国为提高国家粮食安全保障能力、保障农民切实利益和实施藏粮于地作出的重大战略举措。针对现行各规划间由于期限错配、标准各异、边界冲突和管理混乱造成永久基本农田"划不下、管不住、建不好、守不牢"等问题,基于"多规合一"视角和顺序递进式划定思路,论文提出了一套县域永久基本农田划定的方法体系。首先,在核实地类利用状态和协调各规划冲突的基础上,将城镇周边利用等指数高于区域平均值的耕地优先划定为城镇周边永久基本农田;而后,从耕地质量条件、交通区位条件、农业生产条件和地块空间形态等方面构建多因素综合评价指标体系,在其他耕地区内利用综合得分最优法划定永久基本农田保护区域。研究结果表明:1)扣除耕地中不符合基本农田划定利用状态准则、用途管制规则和预留的开发用地,进一步提高了基本农田的稳定性和科学性;2)分步骤划定城镇周边和其他耕地区内永久基本农田,有利于合理控制城镇规模,构筑城镇绿色生态空间;3)永久基本农田方案落实了"总体稳定、局部微调、应保尽保、量质并重"的划定原则,在约束指标上满足了国家相关政策要求,在质量控制指标上也优于调整前。     

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GIS空间分析的基本农田配置研究

各地在将耕地划定为基本农田时,主要考虑完成保护数量的任务,而对地区之间资源禀赋的差异则考虑不够。利用GIS空间分析技术,借鉴土地适宜性研究的思路,提出依据土地适宜性指数和土地利用现状划定基本农田的思路。以江苏省泗阳县为例,依上述划定方法,入选基本农田的耕地面积为577.5km2,占全县耕地面积的84.8%。县域北部、南部区域的耕地因适宜性高而入选比例较高,城镇周边、道路两侧的耕地因适宜性低且开发需求高,入选比例相对较低。这样的基本农田划定模式,有助于发挥不同地区的资源禀赋优势,强化划入基本农田部分的耕地保护力度,可达到经济发展与耕地保护相协调的效果。     

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。     

三区三线统筹划定中永久基本农田布局优化方法与实证

科学统筹划定"三区三线"，是落实主体功能区战略、构建国土空间开发保护新格局的重要举措。针对"三区三线"底版不统一、边界不一致、存在交叉冲突等问题，提出了基于"三区三线"统筹和第三次全国国土调查成果的永久基本农田布局优化技术路线及布局优化原则，构建了永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，并在吉林省梅河口市进行了验证。结果表明：1）梅河口市永久基本农田优化后面积为91 680.82 hm2，增加1 290.69 hm2；质量等别为10级的耕地面积增加3 523.99 hm2、12级耕地面积减少2 324.85 hm2；耕地连片度提高，平均图斑面积由1.91 hm2增至2.61 hm2。优化后永久基本农田面积增加、质量提升、布局相对稳定。2）生态保护红线内的20.74 hm2永久基本农田以"开天窗"形式保留，城镇开发边界内的永久基本农田划出1 388.47 hm2（主要为零星破碎、生态质量较差、不稳定的永久基本农田图斑），对仍在城镇开发边界内的优质永久基本农田，以"开天窗"的形式保留，使三条控制线无交叉无重叠。3） 构建的永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，将水环境风险指标作为生态功能评价二级指标，考虑了农业面源对水环境的污染风险，兼顾农田生态系统的生态调节和保护功能。该方法充分体现了保障粮食安全、保护生态环境、兼顾城市发展思路，农业、生态、城镇空间布局得到统筹优化，可为新形势下科学开展"三区三线"统筹及国土空间规划编制提供方法借鉴。     

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、景观条件以及政策条件4个方面构建耕地质量评价体系,并使用加权指数和法计算耕地综合质量分;最后,根据粮食安全对耕地数量的要求以及质量评价结果,优化柘城县基本农田空间布局。结果表明:1)柘城县在1990-2005年属于粮食紧张阶段,2005-2019年属于粮食盈余阶段,虽整体上实现粮食安全,但从粮食消费结构上看依然存在"隐性饥饿"风险;2)柘城县耕地综合质量分在29.57～92.87之间,均值为59.53,综合质量较优;3)粮食安全保护区耕地质量较好,是保障粮食安全的核心,建议纳入基本农田范畴;粮食安全缓冲区虽然耕地质量优势相对减弱,但限制因素较为单一,也应纳入基本农田范畴;城镇发展规划区围绕城镇中心环状布局,建议作为城镇建设空间;土地综合整治区分布零散、集聚度不高,不适宜作为基本农田,建议作为基本农田的备选区。