基于3S技术的永久基本农田调查评价方法研究

胡娟 杨敏华

摘 要：以益阳市赫山区笔架山乡作为研究区，在第二次全国土地調查、全国农用地分等调查、全国耕地地力调查、新一轮土地利用总体规划修编等资料的基础上，综合运用遥感、全球定位系统、地理信息技术，针对永久基本农田划定、保护责任认定、质量调查以及评价分析，给出了一套适合现代空间信息技术的技术路线、流程与方法，为湖南省永久基本农田划定专项工作的高效、顺利实施提供了技术保障。

关键词：3S技术；永久基本农田；责任调查；质量等级

0 引言

基本农田保护制度确立二十年来，从一定程度上增强了民众保护耕地的意识，遏制了乱占滥用耕地的势头。然而，一直以来由于基础数据不准确、政府重视不够等原因，导致了基本农田划定普遍重数量、轻质量，一些地区还存在基本农田零碎分散、占优补劣等突出问题[1]。随着第二次全国土地调查、全国农用地分等调查、全国耕地地力调查、新一轮土地利用总体规划修编等工作的完成，开展永久基本农田划定工作，明确基本农田地块边界、地类、面积和质量等级，落实基本农田保护责任有了比较准确的数据基础。

本文以益阳市赫山区笔架山乡为例，基于遥感、全球定位系统、地理信息系统等技术对永久基本农田划定进行了实验研究，总结了一套适合全省工作开展的技术方法。

1 永久基本农田的涵义

永久基本农田，是指为确保土地资源可持续利用和经济社会可持续发展，根据土地管理法律法规，在土地利用总体规划中确定不得占用的具有较高或潜在生产能力的耕地，是13亿人口的“饭碗田”，也是国家稳定的基本保障[2]。

2 实验区概况

益阳市赫山区笔架山乡位于撇洪新河上游，距城区12千米，辖14个行政村，1个社区居委会，324个村民小组，总人口35573人。全乡土地总面积8141公顷，其中，耕地面积4280公顷，基本农田面积为3834公顷。境内以平原为主、丘岗为辅，交通便利，水利设施比较完善。

实验区数据包括赫山区第二次土地调查变更数据库（2011年度）、新一轮土地利用总体规划数据库（2006-2020）、农用地分等成果（2004年完成）、耕地地力调查成果（2010年完成）、遥感正射影像图（2011年度）等。

对收集到的数据，利用地理信息软件进行格式转换、坐标转换及投影变换，统一为1980西安坐标系、高斯3度分带下的MAPGIS格式。

3 数据与方法

3.1 技术方法

3.1.1永久基本农田划定

根据新一轮土地利用总体规划数据库中的基本农田图层及第二次土地调查变更数据库中的耕地图斑，在MAPGIS软件中开展空间数据叠加分析，提取永久基本农田图斑及新增建设用地占用基本农田图斑。

3.1.2永久基本农田保护责任调查

①调查方法

永久基本农田保护责任调查采取外业调查的方法。调查时采用遥感正射影像图套合行政界线、永久基本农田图斑界线、线状地物、地类编码等要素编制工作底图。遥感影像图用于判读实地位置和图斑界线位置，对于地形地貌复杂地区及新增的图斑界线等，采用GPS仪器进行辅助定位和导航。

②责任调查中的关键问题

永久基本农田以图斑为单元，是第二次土地调查实地调查上图的成果，其位置、范围、面积与实地存在严格的几何对应关系；农户责任田以丘为单位，其位置与实地对应，但缺少包含空间坐标信息的图件及数据，责任田登记面积与实际量算面积存在一定的差异。

永久基本农田保护落地到户的关键是建立永久基本农田图斑与农户的对应关系。一般情况下，一个永久基本农田图斑对应多个农户责任田单元，见图1。实地调查过程就是通过村、组负责人或农户现场核对，将农户承包的责任田从登记信息落实到实地，建立图斑与丘的对应关系，从而逐级将永久基本农田保护责任落实到村、组和农户。

③责任调查精度问题

在永久基本农田保护责任调查精度方面，由于我省第二次土地调查采取的是土地利用现状地类结合地形坡度划分图斑的方式，因此图斑范围较大，一个永久基本农田图斑对应的农户个数较多、责任落实不明确。

为提高永久基本农田保护责任调查的精度，结合目前技术、经济上的可行性，根据线状地物对图斑进一步划分，可以缩小图斑范围，从而减少一个永久基本农田图斑对应的农户个数。线状地物划分前后的图斑对比关系见图2。

3.1.3永久基本农田质量调查

永久基本农田质量信息依据农用地分等、耕地地力评价数据进行空间分析后采集。由于赫山区农用地分等图件比例尺较小，图斑综合程度较大；经实地核实，等别参考意义较小，因此质量调查主要以耕地地力评价资料为基础。

耕地地力是指在特定气候区域以及地形、地貌、成土母质、土壤理化性状、农田基础设施及培肥水平等要素综合构成的耕地生产能力[3]。

耕地地力信息以永久基本农田图斑为单位，利用MAPGIS软件的空间分析功能，采取人机交互的方式进行相关属性的采集。根据永久基本农田图斑与耕地地力图斑的空间对应关系，质量信息采集的方法有以下几种：

基本农田图斑与耕地地力图斑一一对应时，根据空间位置直接提取属性信息；

基本农田图斑与多个耕地地力图斑对应时，当耕地地力图斑面积相差较大时，采用面积占优的原则，提取面积最大图斑的属性信息；当耕地地力图斑面积相差较小时，根据重要性原则，综合考虑图斑地类编码、土壤类型等因素提取属性信息；

基本农田图斑无耕地地力图斑对应时，按地类一致、位置临近、地形地貌相似的原则，提取属性信息，并开展实地核实。

3.1.4数据库管理系统开发

利用GIS技术建立永久基本农田数据库，能实现基本农田属性信息和空间布局的快速更新，从而准确掌握永久基本农田的现状和动态变化，促进基本农田保护的有效管理[4]。

赫山区永久基本农田划定以MAPGIS为平台开发永久基本农田数据库管理系统。管理系统根据《永久基本农田数据库标准》及湖南省管理需求定义数据库结构及元数据。除常规管理系统具备的功能外，主要增加属性挂接、永久基本农田保护责任及质量扩展属性查询、统计、表格输出、档案管理等功能。

3.2 永久基本农田划定评价分析

3.2.1永久基本农田保护责任分析

通过保护责任调查，永久基本农田的保护责任逐级落实到了村、组和农户，见表1。直接利用第二次土地调查变更图斑时，每个图斑对应的农户个数约为40个；加入线状地物细分图斑后，每个图斑对应的农户个数约为9个。后者对于提高永久基本农田保护责任调查精度的效果比较显著。

3.2.2永久基本农田质量分析

从永久基本农田质量等级分布情况来看，高产田（1等地、2等地）占的比例为30%；中产田（3等地、4等地、5等地）占的比例为59%；低产田（6等地、7等地）占的比例为11%，与耕地质量等级的分布情况基本一致。

从永久基本农田划定比例来看，基本农田划定比例最高的是3等地、4等地，比例为92%；其次为1等地、2等地，比例为89%；划定比例最低的是5等地、6等地和7等地，详见表2。

从数据分布情况来看，笔架山乡永久基本农田划定的主体是高、中产田。

3.2.3永久基本农田布局分析

从笔架山乡永久基本农田布局来看，基本农田集中分布在东部平原区，西部丘陵区主要分布在耕地成片地区，见图3。

根据以上情况分析，笔架山乡的永久基本农田划定，以集中连片、保优不保劣、保近不保远、保整不保零[5]为原则，较好地实现了耕地保护。

4 结语

本研究探讨了永久基本农田划定及质量、责任调查评价的方法。经益阳市赫山区笔架山乡试点，成果能较好地满足国家和省级新形势下永久基本农田管理的需求。该方法在现有成果及技术条件下，具备在全省推广的可行性。

在永久基本农田保护责任调查方面，笔者认为还有以下几个亟待解决的问题：

（1）农户责任田登记面积量算时采用的技术手段比较落后，并且结合耕地质量进行了平差，因此登记面积与实地面积存在差异。根据农户与耕地的对应情况，比较理想的方式是以丘作为调查单位，但由于全省基础数据和经费的限制，在本项目中未实现。

（2）保护责任的更新问题，农户与责任田的承包关系在村、组间是动态变化的，如何对变化信息变更，保证责任信息的现势性是今后永久基本农田管理中的一个重要问题。

总的来说，通过调查评价将永久基本农田保护责任及质量信息纳入基本农田数据库管理，为实现基本农田的数量、质量和环境保护[6]提供了技術手段。但是，对永久基本农田保护工作而言，还须完善相关法规，明确法律地位；按权责一致的原则明确县、乡、村、组、农户等各级基本农田保护职责；建立基本农田保护补偿机制，对划入永久基本农田的耕地实行经济补偿，调动农民保护基本农田的积极性、自觉性[7]，才能取得实质性的保护成果。

参考文献：

[1] 林依标.划定永久基本农田路径思考[J] . 中国国土资源经济，2009，（ 3）：4-6

[2] 老屋.确保永久基本农田真正永久[EB/OL] .中国国土资源网，2011-01

[3] 鲁明星，贺立源，吴礼树.我国耕地地力评价研究进展[J] .生态环境，2006，15（ 4）：866-871

[4] 张硕，田永中.基于GIS的永久性基本农田划定研究——以重庆市涪陵区同乐乡为例[D] .西南大学：2012

[5] 郧文聚，周尚意，朱阿兴.连片集中保护优质耕地[N].中国国土资源报，2008 -3 - 21 （ 5）

[6] 胡辉，谢梅生，蔡斌等.GIS技术在县级土地利用总体规划修编基本农田划定中的应用[J] .中国土地科学，2009，（12）：28-32

[7] 楼启明.对划定永久基本农田的思考[J] .浙江国土资源，2011， （3）：44-45

*基金资助：国家科技支撑计划课题（2012BAJ23B00）