遥感与GIS技术在基本农田保护中的应用

许宁

摘    要：基本农田保护事关国计民生，本文以天津市滨海新区杨家泊镇为例，简述了遥感与GIS技术结合在基本农田保护中的应用，在现有遥感数据、地面实测数据及基础资料的基础上，结合杨家泊镇土地利用总体规划和二调现状地类数据，通过建立杨家泊镇基本农田数据库详细分析了镇域内基本农田现状，结果表明：杨家泊镇域内基本农田所占比重较大，总面积为1 168 hm2;被划定为基本农田的图斑现状地类为水浇地、水田和果园，以水浇地为主;13个行政村基本农田面积大小不一，杨家泊村基本农田面积最大，其次为高庄村，辛庄村基本农田面积最小;各村基本农田所占比重中，楊家泊村基本农田比重最大，且集中连片分布在村域滨唐路北侧，李自沽村基本农田比重最小，零星分布在村北养牛场附近。多措并举实现了对基本农田实时、科学、高效的管理，为基层政府部门决策提供数据支撑和科学依据。

关键词：遥感;GIS;基本农田

中图分类号：TP29          文献标识码：A           DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.005

Abstract： Basic farmland protection concerns the national economy and people's livelihood. Taking Yangjiabo Town in Binhai New Area as an example， this paper briefly described the application of remote sensing and GIS technology in basic farmland protection. On the basis of existing remote sensing data， ground measured data and basic data， combined with the overall land use planning of yangjiapo town and the land type data of the second adjustment， through the establishment of basic farmland database， the present situation of basic farmland in Yangjiabo town was analyzed in detail. The results showed that the basic farmland in Yangjiabo town occupied a large proportion， with a total area of 1 168 hm2. The present land types of map spots designated as basic farmland were irrigated land， irrigated land and orchard， mainly irrigated land. The 13 administrative villages varied in size in terms of basic farmland， and the basic farmland area of Yangjiabo village was the largest， followed by Gaozhuang village， and Xinzhuang village was the smallest. The proportion of basic farmland in each village was the largest in Yangjiabo village， and the concentrated contiguous distribution in the yangjiabo village bintang road north side. The proportion of basic farmland in lizigu village was the smallest， scattered in the village near the north cattle farm. Many measures were taken simultaneously to realize real-time， scientific and efficient management of basic farmland， and to provide data support and scientific basis for decision-making of grass-roots government departments.

Key words： remote sensing; GIS; basic farmland

基本农田，是指中国按照一定时期人口和社会经济发展对农产品的需求，依据土地利用总体规划确定的不得占用的耕地[1-2]。基本农田一经划定，不得擅自修改和调整规模与布局。严格禁止占用基本农田进行绿色通道、绿化隔离带和防护林建设，禁止改变基本农田土壤性状发展林果业和挖塘养鱼，禁止对基本农田耕作层造成永久性破坏。

长期以来，街镇等基层政府部门对于基本农田保护缺乏系统的信息化管理，耗费大量时间和精力，也无法快速准确地判定每一块基本农田图斑的位置、权属、面积等信息，从而影响基层管理部门对于基本农田的监测保护以及对于镇域土地资源的规划决策。

遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）和全球定位系统（GPS）简称“3S”技术[3-6]。利用遥感技术可以实时获取较大范围的高分辨率遥感影像，通过对影像的判读处理及时掌握地类变化信息，保证数据的时效性和准确性[7-10];GIS技术具有强大的空间分析能力和数据管理能力[11-14]。近年来，随着通信技术、卫星定位与导航技术、传感技术、计算机技术等多学科的融合发展，遥感与GIS技术结合被越来越多地应用于土地调查和国土资源管理中。在基本农田保护监测中，相较于传统方法，遥感与GIS技术结合不仅节省大量人力物力，克服人为在管理过程中的局限性和主观错误，而且可以使基层政府部门实时掌握辖区内基本农田准确底数，及时制止破坏基本农田的违法行为，极大地提高基本农田监测效率[15-17]。

本研究以天津市滨海新区杨家泊镇为研究对象，充分利用遥感与GIS技术结合在基本农田保护中的优势，建立杨家泊镇基本农田数据库，实现每一块基本农田图斑的位置、权属、面积等信息的可视化，解决长期以来基层政府部门对于基本农田底数不清、信息迟滞的问题，为基层管理部门保护基本农田提供详实数据，从而达到提高基本农田保护效率的目的。

1 研究区概况和研究方法

1.1 研究区概况

杨家泊镇位于天津市东北部，滨海新区北部，北纬39°15′～39°20′，东经117°50′～118°2′。东邻河北省唐山市丰南区，西北接天津市宁河区，南侧与滨海新区汉沽街相邻。对外交通便利，距离天津市中心城区约70 km，距离汉沽城区8 km，距离唐山市45 km，距离天津港30 km，距曹妃甸港约35 km。杨家泊镇为滨海新区农业镇，全镇土地面积为6 145.11 hm2，辖13个行政村，截止2018年初，全镇总人口为17 755人，其中农业人口占比将近90%。

杨家泊镇气候类型为温带季风气候，地势平坦，坑塘水面较多，土地利用以农用地为主，基本农田比重大，分布较为零散，主要分布在镇域中部沿滨唐公路两侧。

1.2 遥感与GIS技术监测基本农田保护区

1.2.1 总体思路 根据《天津滨海新区土地利用总体规划（2015—2020年）》，杨家泊镇基本农田保护面积为1 168 hm2。依据土地利用总体规划，结合基本农田保护区（块）划定资料，通过对遥感影像的判读并辅以资料调查及野外RTK技术，将基本农田保护地块（区块）落实至土地利用现状图上，利用GIS技术建立基本农田数据库，统计汇总出杨家泊镇域内基本农田图斑的分布、面积、权属等信息，并将基本农田保护责任落实到各村具体负责人，系统管理与日常巡查相结合从而达到保护基本农田的目的。

1.2.2 技术路线 本研究采用的数据源包括汉沽地区的第二次全国土地调查现状地类数据、杨家泊镇利用总体规划（2015—2020年）、滨海新区基本农田现状调查分析成果、上级国土部门下发的利用航空遥感技术获取的已完成几何校正和辐射校正的2015年度高分辨率卫片影像、野外RTK测量数据、杨家泊镇行政区划图及镇域基本情况资料等。

利用ARCGIS10.2软件裁剪工具，结合杨家泊镇行政区划图裁剪出杨家泊镇第二次全国土地调查现状地类，基于GIS技术空间数据与属性数据关联统一的优势，在滨海新区基本农田现状调查分析成果的基础上将杨家泊镇土地利用总体规划数据、二调现状地类数据、行政区划图等数据进行叠加分析，确保按照“先优后一般，劣地退耕”的原则落实基本农田地块[18-20]。利用上级国土部门下发的卫片为基础底图，在野外RTK测量技术的辅助下，实地对特定基本农田图斑类型、面积、权属等情况进行外业调查，确保基本农田图斑现状信息详细、准确、可靠。

利用ARCGIS10.2软件提取工具分别提取出杨家泊镇基本农田保护图斑、基本农田保护片块、基本农田保护区等矢量数据，建立杨家泊镇基本农田数据库。与各村签订耕地保护责任书和基本农田保护责任书，将基本农田保护责任落实到具体负责人，设立基本农田保护标志牌，加强对基本农田保护动态巡查，从而实现对基本农田实时、科学、高效的管理，为基层政府部门决策提供数据支撑和科学依据。

2 结果与分析

利用ARCGIS10.2软件建立杨家泊镇基本农田数据库，通过该数据库可快速实现基本农田空间信息与属性信息的双向查询（图1）。

提取杨家泊镇基本农田图斑共1 258个，统计分析各图斑现状地类、坐落位置及面积。

杨家泊镇基本农田图斑对应的地类有3种，分别为水浇地、水田和果园。其中，水浇地对应的图斑数量为1 204个，水田对应的图斑数量为23个，果园对应的图斑数量为31个。

杨家泊镇基本农田图斑位置分布上，東尹村基本农田图斑数为15个，现状地类以果园为主;东庄坨村基本农田图斑数为5个，现状地类全部为水浇地;付庄村基本农田图斑数为281个，现状地类全部为水浇地;高庄村基本农田图斑数为417个，现状地类主要为水浇地;看才村基本农田图斑数为113个，现状地类以水浇地为主;李自沽村基本农田图斑数为2个，现状地类为水浇地;罗卜坨村基本农田图斑数为37个，现状地类全部为水浇地;桃园村基本农田图斑数为18个，现状地类为水浇地和水田;魏庄村基本农田图斑数为29个，现状地类全部为水浇地;西庄坨村基本农田图斑数为34个，现状地类为水浇地、水田、果园;辛庄村基本农田图斑数为25个，现状地类全部为水浇地;羊角村基本农田图斑数为47个，现状地类为水浇地和果园;杨家泊村基本农田图斑数为235个，现状地类以水浇地为主。

杨家泊镇基本农田总面积为1 168 hm2，占镇域土地总面积的19.01%。1 258个基本农田图斑面积大小不一，最大的图斑面积为33.028 1 hm2，最小的图斑面积为0.007 3 hm2。13个行政村中，杨家泊村基本农田面积最大，为303.44 hm2;辛庄村基本农田面积最小，为8.84 hm2;基本农田面积占辖区总面积的比例中，杨家泊村最多，为28.57%，集中连片分布在村域滨唐路北侧;李自沽村最少，只有2.96%，零星分布在村北养牛场附近（表1）。

在应用遥感与GIS技术相结合建立杨家泊镇基本农田数据库的基础上，与各村分别签订耕地保护责任书和基本农田保护责任书，将基本农田保护责任落实到具体负责人;在13个行政村分别设立基本农田保护标志牌，任何单位和个人不得擅自破坏和改变;结合杨家泊镇基本农田数据库加强对基本农田保护动态巡查，及时发现和制止破坏基本农田的行为;加大土地监督执法力度，严肃处理违法违规行为;建立畅通的信访、举报电话等群众监管渠道，充分发挥全社会共同监督作用。

3 结论与讨论

本研究简述了遥感与GIS技术结合在基本农田保护中的应用，通过建立杨家泊镇基本农田数据库，详细分析了杨家泊镇基本农田现状，为基层管理部门保护基本农田提供了详实数据，多措并举提高了基本农田保护监测的效率。但在工作中笔者也发现存在以下问题：基本农田划定分散，常会出现基本农田图斑穿插于其它地类之间，破坏地块的完整性;高分辨率遥感影像时效性有限，无法真正做到对于基本农田的实时保护，因此，建议加大对基本农田保护的巡查力度;受土地盐渍化影响，杨家泊镇耕地质量普遍不高，出现连片基本农田撂荒的情况，需进行基本农田整理，提高基本农田质量和综合生产能力。

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