河南省耕地田坎系数的测算与使用

2010-10-19河南理工大学国土与测绘学院

河南科技 2010年5期

河南理工大学国土与测绘学院苗菁

河南省耕地田坎系数的测算与使用

河南理工大学国土与测绘学院苗菁

第二次土地调查是一项重大的国情国力调查，通过土地调查，获取真实准确的土地基础数据，准确掌握耕地现状，及时监督各地耕地和基本农田保护状况，才能为保障国家粮食安全提供基础信息支持，落实好保护耕地的基本国策。土地调查数据如果失真可能导致政府决策出现重大失误，田坎系数测算是准确获取耕地面积的一个重要环节，科学合理的做好田坎系数测算工作，对于准确把握全省耕地面积，进一步有效的利用和保护耕地具有重要的现实意义。

一、河南省田坎系数测算的主要任务

耕地中北方大于等于2米、南方大于等于1米的地坎（含耕地中的田埂、地埂）称为田坎。根据《第二次全国土地调查技术规程》（TD/T1014—2007）（以下简称规程）规定，耕地坡度（地面坡度）大于2°时，可测算耕地田坎系数，用系数扣除田坎面积。

河南省耕地田坎系数测算的主要任务是：根据河南省实际，制定《河南省第二次土地调查耕地田坎系数测算实施方案》，收集有关资料，在全省范围内，按照耕地分布、地貌相似性等特征，以县（市、区）为单位划分为不同的地貌类型区，以1∶5万数字高程模型（DEM）生成坡度图，利用数据库技术将坡度图与土地利用现状图叠加，确定耕地坡度，按照梯田、坡地两个类型分组，选择样方。进行耕地田坎系数测算，编写河南省耕地田坎系数测算报告，编制河南省耕地田坎系数测算样方分布图，建立河南省田坎系数测算数据库。

二、河南省田坎系数测算的技术路线

在明确工作目标基础上，按照《规程》要求，利用我省行政区划资料、地形地貌资料，进行田坎系数测算的样区和样组划分；运用计算机技术，采用数字高程模型DEM生成坡度图；将坡度图与土地利用现状图进行套合，生成调查底图。室内对调查底图进行判读，并在调查底图上选取样方点。

选择好样方点后，野外实地量测各田坎和线状地物的宽度和长度，计算每个样方内的田坎面积、线状地物面积，根据样方面积，计算每个样方的田坎系数。全部样方田坎系数计算完成后，根据分组计算每组田坎系数。

三、河南省田坎系数测算的工作流程

1.确定田坎系数测定地貌类型分区。河南省处于我国地势第二阶段和第三阶段的过渡地带，故山地、丘陵与平原分界明显，地势总体西高东低，自西而东逐渐由山地过渡到丘陵，再由丘陵过渡到平原。根据地貌类型划分指标表，河南省分为平原、丘陵、山区三个区（河南全境绝对高度均＜3500米，没有高山区）。由于平原不参与本次耕地田坎系数的测算，所以按地貌类型河南省可划分为丘陵、山区两个区。

我国南北方的划分以秦岭-淮河为界，秦岭-淮河以北为北方，秦岭-淮河以南为南方。河南省地处中原，秦岭-淮河此界线从河南省内部穿过，在河南境内，这条界线大致以伏牛山南坡（海拔800米等高线）和淮河干流为界，将河南省划分为南方和北方。

因此，耕地田坎系数测算时，将河南省分为丘陵区、山区两个地貌类型区，区号分别编为1、2。丘陵区再分为两个亚区，其中北方丘陵区编号为1-1，南方丘陵区编号为1-2；山区再分为两个亚区，其中北方山区编号为2-1，南方山区编号为2-2。

2.按坡度级和梯田、坡地分组。耕地坡度分级是第二次土地调查的一项重要任务，耕地坡度等级也是田坎系数的测算的准确性的一个重要指标。第二次土地调查将耕地坡度划分为≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、＞25°等5个级别。

按耕地类型，可将耕地分为梯田和坡耕地。梯田是指在坡地上沿等高线由人工修筑的比较规整的台阶式农田，边缘一般用土或石料垒成地坎，对农田的高产、稳产有很大作用。坡耕地是指坡地上基本没有或有少量（与梯田比）田坎（自然形成或人工修建）的农田。坡耕地易水土流失，对农业生产有一定影响。由于梯田、坡耕地中的田坎数量、表现形式、规律等差异很大，测算田坎系数时，按耕地类型，将耕地分为梯田和坡地。每个地貌类型区按照耕地的坡度级和耕地类型组合进行分组，组号用⑴、⑵、⑶……表示，共8组。全省分4个区，每区8组，全省共分32组。全省样方分组见表1。

表1 样方分组

3.确定样方数量及分布。

（1）样方布设的原则。在每个组内，应均匀布设样方，样方的分布和数量和地形地貌，坡度级，耕地类型相关。样方布设选择遵循的基本原则是：每组不少于30个样方，样方均匀分布，样方面积不小于0.4h㎡（6亩），样方一般为完整图斑，同一组的样方从影像上地貌及耕地类型应基本一致。

（2）样方布设。以县(市、区)为单位确定样方布设分布，以该县（市、区）某组样方所对应坡度级的坡耕地面积占整个河南省这个样方类别总面积的比例来确定。按照每组样方不应少于30个样方的原则，考虑到将来数据汇总计算时可能要剔除一些数据，所以每组的样方个数确定50个左右，具体各县（市、区）应布设多少个样方点，则以该县（市、区）此组内坡耕地面积占河南省这组总耕地面积的比例来确定。比如，以1-1（1）组为例，样方确定数量要求不少于30个，外业测量以50个为标准进行测量，属于1-1（1）样方组有9个省辖市、25个县（市、区），依据各县（市、区）各类型坡耕地面积占河南省相对应类型的坡耕地总面积的比例，来确定各县（市、区）应布设样方的个数。

4.室内样方判读。依据确定的田坎系数测算样方分布结果，安排各个外业小组的工作范围。外业工作小组套合土地利用现状图和坡度图，按照《耕地田坎系数测算样方分布表》，在规定的县界范围内选择相应的样方数，参考现状图上的地类和坡度图上的坡度级别，具体确定各区组各样方的具体位置。各个样方的选择在空间上应分布均匀，具有代表性，能反应该县的实际情况。选好实际点后，在坡度图上查找出此样方点的具体地理位置、行政村名称。选定样方点后，安排人员进行实地调查。

样方布设方法具体如下：

（1）根据土地详查坡耕地分布资料初步分配各区各组在县（市、区）的样方数量，即耕地田坎系数测算样方分布表。

（2）用1∶5万数字高程模型生成坡度图。

（3）将土地利用现状图与坡度图套合确定耕地坡度分级。

（4）根据影像、地形图或其他资料选择图斑的耕地类型（梯田、坡地）和土地利用方式（水田、水浇地、旱地）。

（5）将所选择的样方标注在调查工作底图上。

5.外业调查。根据内业初步选择的样方，外业人员赴实地进行了田坎量测。实地丈量南方≥1.0米，北方≥2.0米的田坎的宽度和长度，一般一条田坎量测不少于3处田坎宽度，取其平均值作为该田坎的宽度，田坎宽度变化大于20%时，分段量取，并分别计算田坎面积。若在同一图斑内有其他线状地物，需同时量取其他线状地物的长度和宽度，计算其他线状地物的面积。实地用手持GPS采集中心点的坐标。将以上测量结果填写在《规程》规定的“样方田坎系数计算表”上。

表2 河南省田坎系数测算成果（部分）

样方面积采用耕地图斑面积或实测面积。当样方和图斑相一致时，直接利用图斑面积，若采用土地利用现状数据库时，直接采用数据库中的图斑面积。若土地利用现状图为纸质时，采用扫描矢量化计算样方面积，若样方和土地利用现状图图斑不一致时，外业小组采用全站仪或GPS实地测定。根据样方内的田坎总面积除以样方净面积，计算每一个样方的田坎系数，将计算结果填写在“样方田坎系数测算表”上。

6.田坎系数的计算。根据实测样方中田坎面积及样方面积，计算样方田坎系数，以此为基础计算各组田坎系数。

四、河南省田坎系数分布规律

从各组田坎系数测算结果看，在Ⅱ、Ⅲ坡度级内北方丘陵山区的田坎系数均大于南方丘陵山区的田坎系数；在Ⅳ、Ⅴ坡度级内北方丘陵山区的田坎系数与南方丘陵山区的田坎系数基本相同。并且，在各区域内部，呈现耕地所在的地面坡度越大田坎系数越大；梯田比坡耕地的田坎系数大；山区比丘陵的田坎系数大的规律，基本符合田坎系数分布的一般规律。