耕地质量等别监测成果应用方法研究

文章提出将耕地质量等别监测成果应用于耕地质量重点保护区和耕地质量重点提升区划定的方法,并在阐述确定耕地等别限制因素及其限制系数计算方法的基础上,将耕地限制类型与中低产田改造类型进行对应,制定了"最大限制因素及其限制系数+第二限制因素及其限制系数+…+最小限制因素及其限制系数"的耕地等别限制因素组合命名规则,将耕地质量等别监测成果按此规则命名表达,在划定耕地质量重点提升区的同时,方便把握耕地质量改造方向和时序安排。耕地质量重点保护区的划定方法是,提取监测成果中高等别耕地、等别提升耕地与规划基本农田重合的部分提取出来,删去其与规划为非农用地重叠部分,将其集中连片的部分,其与土地整治规划区一起划为耕地质量重点保护区;耕地质量重点提升区划定的方法是,提取监测成果中低等别耕地和等别降低耕地,删去其与规划中非农地重叠部分,然后根据耕地等别限制因素改造的难易程度,将其中含有较易和中等改造难度的限制因素类型的耕地列为质量重点提升耕地,将其集中连片的部分与土地整治规划区一起划定为耕地质量重点提升区。     

基于熵权和变异系数组合赋权法的耕地质量评价实证研究

本文以湖北省崇阳县为研究区,结合耕地自然质量和立地条件确定评价指标体系,通过熵权法与变异系数法组合赋权,经兼容度检验,两种赋权方法兼容度为0.8325,表示两种方法组合赋权充分反映了指标的隐含信息,较为合理。利用TOPSIS评价模型计算该地区耕地质量分值后进行评价,将该地区耕地质量由高到低分为高、较高、中等偏高、中等、中等偏低、较低和低七种类型。研究结果对确保粮食安全、保障社会发展用地需求、划定基本农田范围以及国土行业相关业务具有重要意义。     

广西北部湾沿海地区耕地“三位一体”动态监测研究

[目的]以广西北部湾沿海区耕地"三位一体"动态监测现状与问题进行研究,试图提高研究区域耕地利用水平。[方法]采用文献综述法在对比研究国内外耕地监测体系现状的基础上,构建集"耕地数量、质量和生态"为一体的动态监测体系,并通过对广西耕地质量动态监测体系的实证分析得出相关结论。[结果](1)当前广西北部湾沿海区耕地动态监测体系主要不足是监测点筛选缺乏系统性和动态性;渐变类型划分标准过粗;基础资料收集精准不够;缺乏对海水倒灌形成的盐渍化耕地渐变类型监测。(2)广西北部湾沿海区耕地质量呈现由北向南,由西向东降低的趋势。山前冲积平原优质耕地逐渐被沿海区Ⅲ级耕地侵蚀的特点。[结论]建议细化监测区到乡镇,加入浅滩作为分区因素;选用长期和浮动两种监测点模式;实行"1·3"动态监测制度、耕地监测预算制度和部门数据共享制度,统一数据标准,构建数据资源库,提高耕地监测效率和质量。     

时间序列植被指数重构方法比对研究

时间序列植被指数在植被遥感监测中发挥着重要的作用,但其往往存在大量噪声影响,在应用之前需要进行时序植被指数重构。耕地植被指数是进行农作物长势监测与估产以及农业生态系统对气候变化响应等研究的重要工具,本研究借助MODIS植被指数产品,以东北三省耕地为研究区域,针对非对称高斯函数拟合（AG）、双Logistic函数拟合（DL）和Savitzky-Golay滤波（SG）三种常见的时序植被指数重构方法,从原始数据质量对时间序列植被指数重构的影响、不同重构方法对原始数据的保真性和基于不同重构方法的耕地生长季长度空间格局等方面进行了对比分析。首先对NDVI及其质量控制数据进行分析,探讨原始数据质量对时序植被指数重构的影响;然后选择若干随机抽样点,从定性和定量两个角度来评价不同方法对时序植被指数的重构效果;最后借助研究区的耕地物候特征,间接对不同的时序植被指数重构方法进行对比。结果表明,在东北三省利用这三种方法进行耕地时序植被指数重构时需要引入质量控制数据,AG拟合和DL拟合在该地区耕地时序植被指数重构时表现相似且比SG滤波更加适宜。     

基于GIS的耕地质量综合评价——以湖北省荆州市为例

耕地是农业生产的最基本要素,耕地质量的合理评价对地方粮食生产和耕地保护等工作具有重要作用。针对我国当前耕地质量评价范围和评价方法的局限性,以湖北省荆州市为例,从自然质量、便捷程度和规整水平3方面重新构建耕地质量综合评价指标体系进行测算,划分耕地类型,研究市域耕地质量空间分异情况。结果表明,荆州市整体耕地质量水平较高,Ⅰ、Ⅱ级耕地分别占市内耕地总面积的36.84%和32.07%,主要分布在监利县等地区;受益于土地自然质量基础良好,田块规整和连片程度水平较高,但耕地资源的利用便捷性并不够高。不仅对地方耕地保护工作提供一定参考,也为完善相应评定方法提供新的思路。     

基于改进空间模拟退火算法的耕地质量监测点优化布设

[目的]科学合理地设置耕地质量监测点是加强我国耕地保护、提升耕地质量的重要依据,探讨监测点设立的准确性与提高耕地质量监测效率及成本具有重要的现实意义。[方法]文章以广州市从化区为例,综合考虑监测点的代表性、调查成本、道路可达性、监测点的适宜性等因素,以Kriging预测均方根误差、坡度、道路可达性为指标建立县域选取耕地质量监测样点指标体系,并利用改进的空间模拟退火算法对监测点进行优化,并与改进前的和不同尺度的网格法进行了对比分析。[结果]基于空间分层抽样模型最终确定了74个监测点。在满足一定精度要求下,与网格法相比,改进的空间模拟退火算法能大幅度缩小监测点数。在同等监测点数下,改进后的空间模拟退火算法布设的监测点在耕地质量预测方面的精度远高于网格法,略低于改进前。与改进前和网格法相比,改进后的监测点多设立于靠近道路和地形平坦的地方,能有效地避免设立在深山野林及高坡度的地方。[结论]在不损失过多精度的前提下,该方法不仅能有效满足预测县域耕地质量的变化情况的需求,同时提高了县域耕地质量监测效率和节约了监测成本。     

基于变异函数的耕地质量等别监测点布设分析——以四川省中江县和北京市大兴区为例

研究目的：研究丘陵与平原区耕地质量变异情况的差异,总结不同地貌类型监测点布设原则,为合理布设耕地质量监测点提供依据。研究方法：采用地统计学的变异函数分析耕地质量变异情况,分析对比平原区与丘陵区耕地质量变异影响因素,依据变异分析结果布设监测点。研究结果：中江县和大兴区耕地质量的变异模型均符合球状模型,依据各自变异特征,在区域内品字状布设监测点,并应用克里格插值分析验证,结果表明所布设监测点满足耕地质量等级监测要求。研究结论：平原地区的耕地质量在空间上的变异受结构性因素影响较大,空间变异特征更有规律,品字形布设能够满足监测精度要求;丘陵地区受随机性因素影响较大,需根据实际情况加密监测点。     

基于农用地分等的耕地质量主导限制型研究

耕地自身存在限制因素是阻碍耕地质量提升的重要原因之一,确定耕地质量主导限制型对耕地质量建设与管理具有深远意义。文章依托耕地质量等级监测试点项目,以湖北省公安县为研究区,结合2010年农用地分等补充完善成果和耕地质量等级监测成果,确定了影响耕地质量的9种限制型:排水限制、质地限制、水分限制、障碍层次限制、污染限制、酸碱度限制、有机质限制、灌溉限制以及剖面构型限制。应用自然等提等潜力指数模型,以全局可比的无量纲形式反映出限制型的制约程度和自然等别提升潜力,从而计算出耕地质量限制型谱序,对确定耕地质量主导限制型方法进行了研究。结果表明:公安县存在12种耕地质量主导限制型组合类型,其中2~5等地以酸碱度限制、酸碱度-水分限制和水分限制为主,6~7等地以酸碱度限制、灌溉限制和排水限制为主。依据确定的耕地自然等质量主导限制型,可以针对不同等别的耕地采取对应的质量提升措施。     

基于因素法的裕安区耕地质量定级评价研究

[目的]耕地质量定级是根据耕地的自然属性和社会经济属性对其质量进行综合评定及级别划分的过程。为科学量化耕地数量,明确耕地资源分布与提升耕地质量,为实现区域内耕地占补平衡,确保耕地总量动态平衡,研究以裕安区为例,探讨基于因素法进行的六安市裕安区耕地质量定级评价。[方法]首先选取裕安区耕地质量定级因素因子体系,利用特尔斐法确定各因子权重;再将不同类型的定级因素因子指标分类量化;接着划分定级单元并进行分值计算;最后确定各定级单元定级指数,采用总分频率曲线法初步划分耕地级别,并通过SPSS相关性分析检验。[结果]裕安区耕地共分为5个级别,其中以二、三级地为主,主要分布在江家店镇与罗集乡,共占78.79%。[结论]裕安区整体耕地质量中等偏上,耕地级别分布呈现出明显的空间递减规律,离道路或水系越近的耕地级别越高,反之越低;离城镇或农贸中心的耕地级别越高,反之越低;级别也反映出耕地在利用方式上的差异。     

新时期耕地质量定级方法研究及应用——以河北省平山县为例

研究目的:构建服务新时期耕地保护和占补平衡管理的耕地质量定级方法。研究方法:基于耕地质量定级基础理论和已有相关成果进行定级方法研究,并通过实地应用对本定级方法进行验证。研究结果:(1)构建了逐级修正的定级方法,并建立了定级评价指标体系;(2)该定级方法所得平山县耕地质量级别呈现东部平原较高、西部山区较低的态势,符合县域实际情况;(3)该方法用于13个土地整治项目区定级评价,整治后耕地质量平均提升1.93个级别,较因素法级别提升更为明显。研究结论:本文构建的逐级修正法具有合理可行性,能够更加灵敏和准确地反映土地整治成效,推动落实耕地占补平衡管理。     

下辽河平原区耕地质量演变及障碍因素诊断

目的 为探究2008—2018年下辽河平原区耕地质量演变情况,明确该区域影响耕地质量变化的障碍因素及其分布。方法 文章将2016年耕地质量等级国家标准统一应用于2008年和2018年该区域耕地质量等级评价,采用障碍度模型对2008—2018年该区域耕地质量等级评价指标影响耕地质量的障碍程度进行诊断,依据每个指标障碍度大小排序确定影响耕地质量变化的障碍因素,根据不同区域评价指标障碍程度差异确定的障碍因素进行类型组合形成分区。结果 （1）11年间下辽河平原区耕地质量等级总体呈现上升趋势,以中高等级耕地为主。其中一、二等级耕地面积上升,三至九等级耕地面积出现下降且三等地下降幅度较大,下降的区域主要包括昌图县、台安县、辽中区、辽阳县和灯塔市等地。（2）研究区主要障碍因素类型区以单一指标灌溉能力、有机质、地形部位型障碍因素类型区为主。11年间障碍因素分区整体处于稳定状态,呈现为灌溉能力型障碍因素类型区为主,主要集中在北部和东南部地区、康平县、辽中区、凌海市和黑山县部分地区,障碍因素分区结构呈现由单一重度障碍转变为多种重度障碍并存的趋势。（3）2008—2018年下辽河平原区耕地质量等级上升了0.16等,耕地质量等级保持中高水平,等级上升的区域面积高于下降的区域,灌溉能力指标是影响下辽河流域耕地质量等级变化的主要指标之一,土壤有机质在11年间有所改善但变化较少。（4）单一指标型障碍因素类型区呈现下降趋势,而含有两个重度障碍度指标的面积呈现上升趋势,且障碍因素类型区增多,呈现重度障碍度指标复杂化的趋势。结论 2008—2018年下辽河平原区耕地质量等级总体上升反映了11年间耕地质量保护与提升等政策和措施取得了一定的成效,未来耕地质量保护与提升应该在明确耕地质量等级和主控障碍因素基础上确定更加精准的目标和方向,从而实现耕地质量等级的靶向提升。     

遥感数据辅助下县域耕地质量评价与空间分布研究

目的 耕地质量监测与评价是实现耕地科学管护的重要前提。方法 文章以河南省安阳县为研究区,依据“状态—压力—响应（PSR）”框架,构建遥感数据辅助下的耕地质量评价指标体系和模型,分析耕地质量空间分布特征和障碍因素。结果 研究区耕地质量空间分布呈现出聚集性和空间变异性交错耦合的分布特征,耕地质量由东向西逐渐降低,一等、二等、三等、四等、五等耕地质量分别占比7.45%、12.34%、17.83%、33.40%、28.89%;有机质、碱解氮、NDVI_DRY为研究区耕地质量主要障碍因子;随着耕地质量等级的升高,不同等级中小麦产量的均值也随着逐渐升高,说明耕地质量越好,耕地小麦产量越高。结论 遥感数据辅助下的县域耕地质量评价具有系统性、科学性和可靠性,安阳县耕地质量提升重点在于提升丘陵地区土壤肥力和农田水利基础设施。     

耕地质量监测预警研究进展

耕地质量是人类社会赖以生存与发展的物质基础,是农业发展的基本生产资料。为发挥监测预警体系在耕地质量建设中的主体作用,实现耕地质量的可持续利用,本文采用文献综述法和系统分析法综述了耕地质量监测和预警体系在国内外的研究进展,并着重对时间序列分析模型、灰色预测模型和回归分析模型三种耕地质量预警模型进行阐述。耕地质量监测预警体系具有实时、动态、全方位的监测与预警功能,对监测预警指标体系、方法、周期、模型和理论实践探究还需要进一步完善,同时还需要借助应用大数据,以期为耕地质量精准化监测预警提供实时的数据及模型支持服务。     

粮食主产区耕地质量影响因素与粮食产能关系分析

[目的]分析耕地质量构成要素对粮食产量影响,探讨提高粮食生产能力途径和方法。[方法]文章选取河南省粮食主产区内近10年来的土地资源调查、农用地分等、耕地地力评价、粮食产能核算等多项成果数据,以4.645 0万个行政村为评价单元,采用GIS空间分析法,建立了耕地质量单因素变化及因素指标组合与粮食产能关系曲线,测算了多模型影响下耕地质量因素改变量对粮食产能的影响大小。[结果](1)耕地质量影响因素各指标分级变化会引起粮食产能改变,总体上,当耕地所处的环境因素改善后,粮食产能将不断增加,因素指标分级对粮食增产能力的影响大小各不相同,11个因素的理论最大增产量和平均增产能力排序大致相当,但最大与最小间相差约8倍;(2)自然质量分充分体现了因素指标组合状态,四次多项式是表示耕地质量因素组合与粮食产能最佳关系模型,即随着自然质量总分提高,标准粮产量提升值呈现"倒S"型变化,即自然质量总分每变化0.01个单位,标准粮提升或降低78.15kg/hm~2。[结论]该文成果为粮食核心区内高标准农田建设提供数据支撑。     

基于核密度估算的大都市耕地数量空间分布特征分析*——以天津市为例

［目的］耕地资源是人类生存和发展的基础性资源,通过研究大都市耕地空间分布特征,为耕地保护和优化耕地空间布局提供科学依据。［方法］文章利用土地利用现状矢量数据在ArcGIS 101中提取出耕地要素图层,采用重心模型确定城市重心位置,运用象限分析法把天津市分成8个方位,分析天津市的耕地空间数量分布特征,利用核密度估算法计算天津市耕地数量的核密度值,继而采用自然断点法进行核密度分区来确定天津市耕地密度等级,分析的耕地空间聚集分布特征,总结出影响耕地空间分布的主导因素,针对性地提出耕地保护建议。［结果］（1）耕地核密度变化范围为0~8687 point/km2,核密度值由小变大,耕地整体呈由分散向聚集状态演变,天津市主要是以中低密度区（36525 696万hm2）为主,整个区域内的耕地呈分散状态分布; （2）中心城区无耕地可用,耕地核密度等级结构单一; 近郊区的耕地核密度等级结构复杂多样且变化趋势相似,耕地聚集程度适中; 远郊区的耕地面积较多,耕地核密度等级结构不同,耕地聚集程度相差较大。（3）天津市耕地分布主要受到地形地势、土壤、经济发展、城镇扩展、土地相关规划及政策等多方面因素影响。［结论］天津市耕地在各区各方位的空间分布呈现不同特征,借助核密度估算法能更加细致深入地研究大都市耕地在不同空间的聚集程度,对促进耕地空间优化布局与合理利用具有重要的研究意义。     

陆良县农用地分等数据库与二调数据库整合方法研究

研究目的：探索县级农用地分等数据库与第二次土地调查数据库快速衔接的技术问题及其解决方法,为耕地质量等级成果补充完善更新工作提供借鉴和参考。研究方法：GIS空间分析、项目调查、结果对比分析等方法。研究结果：研究得出的农用地分等数据库与二调数据库整合的方法为：区别对待耕地质量非突变区和突变区,非突变区采用属性传递实现分等数据库中耕地质量等级信息与二调数据库中耕地图斑的有效挂接;突变区进行耕地质量重新评定。研究以陆良县为例验证了此方法,验证结果显示,数据库整合前后,陆良县县域耕地质量等别比例和耕地质量空间分布规律相对稳定。研究结论：这是一种既能保持对原分等成果的继承性,又能保持分等成果现势性的数据库整合的方法。该方法可应用于云南省129个县（市、区）耕地质量等级成果补充完善工作,以此方法获得的与二调时点相一致的分等成果可作为后期分等成果年度更新的本底数据。     

基于空间自相关的丘陵山区耕地质量保护分区

在中小尺度区域内采用空间分析方法对耕地质量分布规律开展研究,可以为地形地貌条件较为复杂的丘陵山区永久基本农田划定、退耕还林计划、国土空间综合整治与生态修复等工作提供理论和实践支撑。采用空间自相关分析的方法,对重庆市南川区的质量等指数进行空间自相关分析,并根据局部空间自相关结果的组合对全域耕地进行保护分区。实验结果表明:(1)研究区域耕地质量指数在空间上呈现集聚特征,集聚程度大小关系为利用等指数>经济等指数>自然等指数;(2)高值集聚区(HH型)主要分布于西北部,低值集聚区(LL型)主要分布东南部,实验结果与南川的地形、水系、交通设施布局等自然经济条件相吻合;(3)划分的4个耕地保护分区与研究区域的实际情况相匹配。     

基于耕地质量分等更新成果的基本农田划定——以江苏省高邮市周山镇为例

划定基本农田对保障粮食安全有重要意义,而合理评价耕地综合质量是基本农田划定的重要前提与基础。以江苏省高邮市周山镇为例,基于耕地质量分等更新成果,从区位条件、便利条件和空间形态条件三方面构建了修正因素体系,并采用加权修正法测算了耕地的综合质量指数,最终根据上级政府给周山镇下达的基本农田保护面积,按综合质量指数的高低确定了入选基本农田的耕地。研究结果表明:周山镇耕地修正后的综合质量指数范围为2562-2735,指数≥2613的耕地入选基本农田,其面积为31.34 hm2;入选基本农田的耕地空间分布范围与现状相比更能满足国家对基本农田划定的要求。