基于GIS的耕地提质改造项目区选址及潜力测算探析—以云南省德宏州梁河县为例

邓 骥，黄义忠，周 静，李国茂



基于GIS的耕地提质改造项目区选址及潜力测算探析—以云南省德宏州梁河县为例

邓 骥1，黄义忠1，周 静1，李国茂2

（1. 昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093；2. 昆明顺天科技有限公司，云南 昆明 650000）

耕地提质改造是落实耕地保护政策、实现耕地保护目标的重要措施。本文基于GIS技术，在调查现状耕地的潜力情况基础上，结合土地利用规划目标和耕地占补平衡需求，制定项目区耕地提质改造选址及潜力测算工作流程，进一步落实耕地提质改造的规模和分布。通过内外业结合调查研究得出：梁河县“提质改造”后备资源图斑数为838个，地块数量为87个，总面积为3283.5318公顷，全部为旱地。耕地提质改造工作是一项协调性与政策性较强的工作，耕地提质改造工作的好坏关系到是否有助于实现耕地占补平衡与农业可持续发展，是满足经济社会发展需要的关键。为科学、合理地实现梁河县耕地占补平衡工作提供决策依据。

土地整治；GIS；提质改造；占补平衡；项目区选址

0 引言

“万物土中生，有土斯有粮”。耕地的质量如何事关粮食和农业的产出能力，更是影响地区人口的生存发展。保护粮食生产能力的根本基础是保障耕地质量。耕地占补平衡过程中因占优补劣引起的耕地生产能力下降直接威胁到我国的粮食安全。据农业部2014年公布的《全国耕地质量等级情况公布》数据显示，我国耕地总面积中有27.9%被认定为耕地基础地力相对较差，生产障碍因素突出，短时间内难以根本改善[1]。因此通过耕地提质实现“藏粮于地”是国家发展战略的重要内容。为了落实和完善耕地占补平衡制度，2017年1月9日中共中央国务院出台《关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见》（中发[2017]4号）[2]，大力推进土地整治，实施耕地提质改造是有效缓解当前耕地“占补平衡”困境的重要举措，既能有效确保耕地占补平衡数量质量双到位，又能保障工业化、城镇化用地需要。目前，“占优补优、占水田补水田”的任务压力非常大[3-4]。国家进一步要求各地加快开展耕地占一补一、占优补优、占水田补水田工作，确保耕地占补平衡数量质量双到位，切实保护耕地，规范开展提升现有耕地质量、将旱地改造为水田（简称“提质改造”），以补充耕地和提质改造耕地相结合方式（简称“补改结合”）落实占补平衡工作，进一步提高农田水利建设水平和农业综合生产能力，促进农业增效、农民增收、农村发展，助力城乡统筹发展和新农村建设，为经济社会发展提供用地服务和保障[5-8]。提质改造就是针对现有劣质、等级低的耕地，通过改善土壤、排灌等农业生产条件，提高耕地质量，或者通过改造农田水利等设施，将旱地改为水田的土地整治行为。补改结合就是在新开垦了耕地、落实了补充耕地数量基础上，补充耕地质量和水田没有达到规定要求的，通过对现有耕地提质改造的途径，即补充一块、改造一块结合起来，总体实现耕地占一补一、占优补优、占水田补水田[9-11]。这不仅丰富了土地科学的研究工作，更为城市的协调发展提供切实可行的决策依据[12-14]。德宏州国土资源局积极响应中共中央国务院4号文精神，在全州范围内开展“提质改造”耕地后备资源调查工作，要求各县在全县范围内通过内业分析加实地踏勘选取耕地提质改造（旱改水）工程项目区，逐步推进耕地提质改造项目的实施，确保“还清承诺账”的同时，为全州提供建设保障。

1 材料与方法

1.1 研究区概况及数据处理

梁河县位于云南省西部，德宏州东北部，东经98°06¢~98°31¢、北纬24°31¢~24°58¢之间。东北与腾冲县接壤，东南与龙陵县交界，南与芒市毗连，西与盈江县为邻，县城遮岛镇距省会昆明690公里，距州府芒市114公里，县域南北纵距49公里，东西最大横距45公里，总面积1159平方公里，山区面积占全县总面积的87.80%。境内地势由北向南渐低，最高点是北部海拔2672.8米的瘌痢山顶，最低点是南部海拔860米的勐养镇老芒东。梁河县属于半山半坝县，全境有中山、低山、火山锥、台阶地、河谷平坝5种地貌类型。梁河水资源丰富，流经境内的大盈江、龙川江、萝卜坝河有“两江一河”之称，为梁河县内的主要河流，属伊洛瓦底江水系，年均流量为24.51亿立方米，水能蕴藏量为18.8万千瓦。梁河属南亚热带季风气候，一年四季有干旱、洪涝、低温、大风、冰雹等灾害重叠交错出现。

1.2 数据来源与研究方法

按照提质改造有关要求，在2015年度土地利用现状变更调查、最新农用地分等定级数据、梁河县后备资源成果等资料基础上，根据梁河县现有耕地进行筛选，选取全县0~25°以内的旱地、水浇地作为排查对象。首先内业先进行融合处理，把集中连片≥5公顷的地块进行选取，把土地利用总体规划布局中涉及新增建设用地、乡镇及县城发展预留用地、自然保护区、腾陇高速公路、芒市至梁河高速公路等项目用地扣除后剩余范围作为外业调查对象。5公顷以下，较分散地块进行排除，不作为排查对象。确定地块后进行实地踏勘，再次确认可进行提质改造的地块。针对内业分析排查出调查地块，开展外业调查，查清项目区的土壤厚度、坡度、周边水源、灌溉条件、排水条件、道路通达情况等。结合外业调查，根据地块现有的土壤、坡度、周边水源、排灌条件、道路通达及种植、附着物等，对已完成调查的地块进行逐个图斑分析论证，按不同用地类型划分项目地块的数量、面积等。

1.3 所需资料及用途

2015年度变更调查数据。DLTB层作为提质改造耕地图斑提取的原始数据可用。辅助分析交通和水域、耕地坡度级、编制工作底图的主要基础数据；梁河县耕地后备资源调查评价成果，在耕地后备资源调查中，参考哪些是以往工作已选的地块。梁河县坝区范围线，用于确认选取的地块处在坝区和山区，为后面排查先后顺序做参考。2000-2015年土地整治项目区。用来标记数据库中的水浇地和旱地是否在往年已实施的土地整治项目范围中。规划完善重点项目布局图及相关布局图（含芒东河水库、南甸温泉旅游开发项目、梁河县南底河国家湿地公园等重点建设区域范围线）。用来直接排除改部分占用位置，不作为调查对象。2015年度变更影像数据，可作为提质改造分地块位置背景。梁河县水务局提供的梁河县水系分布图，通过校正，与现有变更数据库中的水系进行对比，核实河流、水库等名称准确与否。

2 研究内容

2.1 理论潜力分析

2.1.1 全县土地利用现状

根据2015年度土地利用现状变更调查成果，全县现状土地总面积为113669.41公顷。其中耕地21709.68公顷，占全县国土总面积的19.10%；园地3371.77公顷，占全县国土总面积的2.97%；林地74870.36公顷，占全县国土总面积的65.87%；草地2788.29公顷，占全县国土总面积的2.45%；城镇村及工矿用地3060.21公顷，占全县国土总面积的2.69%；交通运输用地1415.14公顷，占全县国土总面积的1.24%；水域及水利设施用地1279.50公顷，占全县国土总面积的1.13%；其他土地5174.46公顷，占全县国土总面积的4.55%，各类用地现状统计见表1。

表1 梁河县2015年土地利用现状面积表（单位: 公顷、%）

Tab.1 The area of land use of Liang He county in 2015

注：以上数据采用2015年变更调查数据统计的净面积。

2.1.2 全县耕地现状分析

根据梁河县2015年度土地利用现状变更调查结果显示,耕地中水田面积为11725.17公顷，占全县耕地面积的54.01%；水浇地面积为21.00公顷，占0.10%；旱地面积为9963.51公顷，占45.89%。

2.1.3 按耕地坡度进行分析

梁河县耕地坡度为0-2°的耕地面积为3400.14公顷，其中水田面积为3350.07公顷，水浇地面积为21.00公顷，旱地面积为29.07公顷；坡度为2-6°的耕地面积为2741.35公顷，其中水田面积为2446.17公顷，旱地面积为295.18公顷；坡度为6-15°的耕地面积为7032.68公顷，其中水田面积为4046.19公顷，旱地面积为2986.49公顷；坡度为15-25°的耕地面积为7905.63公顷，其中水田面积为1805.43公顷，旱地面积为6100.20公顷；坡度大于25°的耕地面积为629.88公顷，其中水田面积为77.30公顷，旱地面积为552.58公顷。从全县耕地坡度的分布情况来看，全县耕地坡度为15-25°的耕地较多，且主要为旱地。详见表2与图1。

表2 梁河县耕地坡度分析统计表（单位：公顷）

Tab.2 Analysis and statistics of the slope of the cultivated land in the Liang He county

图1 耕地坡度比例图

2.1.4 按耕地质量进行分析

梁河县耕地质量等别共涉及7个等别，分别为5等、6等、7等、8等、9等、10等、11等，其中5等耕地面积为3785.93公顷，6等耕地面积为218.28公顷，7等耕地面积为6199.19公顷，8等耕地面积为1321.02公顷，9等耕地面积为3775.70公顷，10等耕地面积为2792.98公顷，11等耕地面积为3616.59公顷，全县耕地质量等别面积最多的等别分别为5等、7等、9等。详见表3与图2。

利用收集到的梁河县2015年度变更调查数据库，在DLTB层中，把全县DLMC字段值为“旱地”和“水浇地”的图斑进行提取，提取后的潜力图斑（A）面积即为理论潜力面积。经统计，全县可实施“提质改造”工程的理论潜力图斑（A）共有8665个，合计面积为9984.5150公顷，其中旱地9963.5108公顷，水浇地21.0042公顷，理论潜力图斑（A）详见下 表4。

表3 梁河县耕地质量等别分析统计表（单位：公顷）

Tab.3 Analysis and statistics of the quality of cultivated land in Liang He county

图2 耕地质量比例图

表4 梁河县理论可作为提质改造项目区地类面积统计表（单位：公顷、个）

Tab.4 Liang He county theory can be used as a statistical table for land area in upgrading and upgrading projects

2.2 适应性评价

针对筛选出来的理论潜力图斑(A)，从坡度等级、生态占用、建设项目占用、退耕还林、已实施土地整治项目以及规模大小六个方面逐一进行适宜性评价分析，各项分析所用的基础图斑均为上一项评价指标筛选后满足要求的图斑。最终得到的图斑就是本次外业调查的主要对象。

2.2.1 坡度等级评价

从理论潜力图斑(A)的DLTB层中，利用GDPD字段中把全县25度以上的耕地图斑剔除，得到潜力图斑（B）,合计剔除图斑1110个，剔除总面积为515.67公顷，其中水浇地21.00公顷，旱地494.66公顷。排除的图斑详见下表5。

表5 梁河县25°以上耕地排除地类面积统计表（单位：公顷、个）

Tab.5 Statistics of the area excluding cultivated land over 25 degrees in Liang He county

2.2.2 生态保护占用评价

通过将梁河县土地利用总体规划布局中的生态保护红线范围与潜力图斑（B）相叠加，将重叠部分的图斑剔除，得到潜力图斑（C）。经统计，生态红线范围内共涉及图斑215个，涉及面积213.6396公顷，全部为旱地。排除的图斑详见下表6。

2.2.3 建设用地占用评价

将潜力图斑（C）与梁河县土地利用总体规划中的重点建设项目和发展预留用地范围相叠加（重点建设项目包括：芒东河水库、南甸温泉旅游开发项目、梁河县南底河国家湿地公园等项目）。潜力图斑与上述建设范围线未出现重叠，发生未重叠的原因有：1、交通、水利、能源、电力等建设项目在可研选址阶段已对耕地采取了积极的避让措施，局部不可避让而占用的耕地主要为水田和≥25°耕地。2、城镇发展预留用地主要集中在城镇周边，占用的耕地主要为水田。

表6 生态红线涉及的图斑地类面积统计表（单位：公顷、个）

Tab.6 Area chart area of ecological red line

2.2.4 退耕还林占用评价

将云南省林业厅下发的退耕还林范围线与潜力图斑（C）叠加后，未出现重叠图斑，由于退耕还林区域均位于坡度≥25°的耕地区域。

2.2.5 “十二五”期间已实施土地整治项目评价

将十二五”期间已实施的德宏州梁河县芒东镇那勐等9个村土地整理项目等5个土地整治项目范围线与潜力图斑（C）叠加，将重叠的图斑进行排除，得到潜力图斑（D），此次合计排除图斑1184个，涉及总面积为1287.7328公顷，全部为旱地。排除的图斑分布情况详见下表7。

表7 已实施土地整治项目排除图斑地类面积统计表（单位：公顷、个）

Tab.7 Statistics of land area excluded from implementation of land consolidation projects

2.2.6 地块规模评价

通过对潜力图斑（D）进行融合处理，将集中连片且地块面积小于5公顷的图斑作为排除对象，排除后得到潜力图斑（E）。本次涉及排除图斑4745个，涉及面积3036.8726公顷，全部为旱地。排除的图斑分布情况详见下表8。

表8 零星分散排除地类统计表（单位：公顷、个）

Tab.8 Statistical table of scattered exclusion

2.3 确定外业调查的对象进行外业调查

通过对潜力图斑进行各项适宜性评价及筛选，一共排除不符合要求的图斑7254个，合计面积为5053.9131公顷，其中水浇地21.0042公顷，旱地5053.9131公顷。排除的图斑地类面积详见表9。

表9 排除图斑汇总统计表（单位：公顷、个）

Tab.9 Exclusion chart summary statistics table

通过层层筛选，最终选定的潜力图斑（E）即为外业调查的对象，共涉及1411个图斑，合计面积4930.601918公顷，其中涉及大厂乡5.5699公顷，涉及芒东镇1209.4352公顷，涉及勐养镇1912.4962公顷，涉及平山乡252.2848公顷，涉及小厂乡26.8554公顷，涉及遮岛镇177.0399公顷，涉及九保乡501.1450公顷，涉及曩宋乡446.4471公顷，涉及河西乡399.3285公顷。最终确定的外业调查图斑情况详见表10。

表10 外业调查图斑汇总统计表（单位：公顷、个）

Tab.10 Summary statistics of foreign industry survey

2.4 外业调查底图制作

根据最终排查出的“提质改造”潜力图斑，将图斑范围线、地理名称注记、交通、水域等要素叠加至现有卫星影像图作为工作底图，结合奥维互动底图软件实时定位、导航等功能，作为此次调查的基图，详见图3。通过实地踏勘、走访群众等方式对初选的地块进行逐个调查，拍摄实地照片，查清地块所在位置、土壤厚度、坡度、周边水源、灌溉条件、道路通达情况、实地已是林地、苗圃、新增建设占用等情况并进行记录，总体遵循走到、看到、问到的原则，详细记录每个地块的情况。

图3 外业调查图

3 结论

经实地勘探及其潜力测算分析，梁河县“提质改造”后备资源图斑数为838个，地块数量为87个，总面积为3283.5318公顷，全部为旱地，其中坝区4个地块，面积170.4662公顷，非坝区83个地块，面积3113.0656公顷。按照地块权属来划分，其中芒东镇可纳入771.5506公顷；勐养镇可纳入1549.5789公顷；平山乡可纳入134.4475公顷；九保乡可纳入211.9951公顷；曩宋乡可纳入373.1751公顷；河西乡可纳入242.7846公顷。

最终得出了梁河县可实施提质改造项目的潜力图斑。为科学、合理地实现梁河县耕地占补平衡工作提供了决策依据，为促进农业增效、农民增收、农村发展，助力城乡统筹发展和新农村建设，经济社会发展提供用地服务和保障。在本文研究过程中，对提质改造工作的问题进行探讨：耕地保护重视程度不够。在实地踏勘过程中发现，许多地区由于群众对耕地保护的重要性认识不够，随意更改耕地用途，导致许多耕地由于用途变更为园地、林地，甚至是建设用地，从而无法实施提质改造工作。 ‚由于资金缺乏，导致部分耕地基础设施条件差，质量低，在实地踏勘过程中，许多地区耕地周边水源条件较好，但由于资金缺乏，没有条件进行引水灌溉，导致区内粮食产量低下，经济效益不明显。ƒ缺乏有效管护，导致耕地质量下降。部分已实施过土地整治项目的耕地由于后期缺乏管护或管护不当等原因，导致耕地质量不升反降,造成资金以及土地资源的浪费。

[1] 廖成泉, 胡银根, 陈海素, 王聪. 耕地提质改造的痛点与改进路径研究[J]. 特区经济, 2017(04): 95-96.

[2] 中共中央国务院关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见(中发[2017]4号).

[3] 张步雄. 耕地占补平衡的困境与建议——以福建省为例[J]. 中国土地, 2016(04): 33-34.

[4] 杨志才, 熊军, 黎诚. 耕地提质改造可行性研究探讨[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(15): 191-193.

[5] 陈显光. 耕地提质改造潜力测算与评价路径探析——以广东省云浮市新兴县为例[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(13): 204-206.

[6] 蒲杰. 补充耕地质量平衡制度运行效果考察及革新路径探析[J]. 河北法学, 2017, 35(02): 126-135.

[7] 吕佐腾. 浅谈广东省耕地提质改造工作中存在的问题及对策[J]. 城市地理, 2017(8).

[8] 尤飞. 提升耕地管理能力确保国家粮食安全[J]. 中国土地, 2017(03): 5-6.

[9] 岳小松. 旱地改水田耕地质量提升工程措施研究[J]. 安徽农学通报, 2016, 22(20): 48-50.

[10] 魏洪斌. 基于土地整治的耕地质量评价与提升研究[D]. 中国地质大学(北京), 2015.

[11] 高星. 耕地质量等级提升的土地整治项目设计关键技术研究[D]. 中国地质大学(北京), 2016.

[12] 钱育蓉, 于炯, 英昌甜, 等. 云计算环境下新疆遥感应用数据中心的挑战与机遇[J]. 软件, 2015, 36(4): 58-61.

[13] 刘鑫淼, 康朝红, 薛乐乐. 基于ICA的遥感图像去噪融合研究[J]. 软件, 2015, 36(7): 53-56.

[14] 易鹏涛, 赵俊三, 易鹏飞, 等. 基于均方差决策分析法的滇中城市群土地资源综合承载力评价研究[J]. 软件, 2018, 39(3): 181-186.

Analysis on Site Selection and Potential Calculation of Cultivated Land Improvement Project Area: A Case Study of Lianghe County, Dehong Prefecture, Yunnan Province

DENG Ji1, HUANG Yi-Zhong1*, ZHOU Jing1, LI Guo-mao2

(1. School of land and Resources Engineering Kunming University of Science and Technology. Kunming 650093; 2. Kunming Shuntian Technology Co., Ltd., Kunming 650000)

The upgrading of cultivated land is an important measure to implement the protection policy of cultivated land and realize the goal of protecting cultivated land. This paper is based on GIS technology, on the basis of investigating the potential of current cultivated land, Combining the objective of Land use Planning with the balance demand of cultivated Land occupation and compensation, Work flow of site selection and potential calculation for improvement of cultivated Land quality in Project area, Further implement the scale and Distribution of the improvement of cultivated Land quality. Through the investigation and study of the combination of domestic and foreign industries, this paper concludes:The number of reserve resources of "upgrading and upgrading" in Lianghe County is 838, Number of plots has 87, The total area is 3283.5318 hectares, All drylands.Land upgrading and upgrading work is a kind of coordination and policy - oriented work, The improvement of cultivated land quality is related to whether it is helpful to realize the balance of cultivated land occupation and supplement and the sustainable development of agriculture, Is the key to meeting the needs of economic and social development.It provides the decision basis for scientific and reasonable realization of the balance of cultivated land occupation and compensation in Lianghe County.

Land renovation; GIS; Quality improvement; Share complement balance; Project site selection

TP79

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.08.031

邓骥(1991-)，男，硕士研究生，主要从事GIS、土地整治、土地规划利用等方面研究。

黄义忠(1972-)，博士，副教授，硕士导师，主要从事土地资源管理，土地资源利用等研究。

本文著录格式：邓骥，黄义忠，周静，等. 测算探析—以云南省德宏州梁河县为例[J]. 软件，2018，39（8）：150-155