园地分等工作的过程和方法
——以洛江区为例
2023-10-25王财春
王财春
(厦门均和房地产土地评估咨询有限公司泉州分公司,福建泉州 362000)
1 研究背景
自然资源是人类生存之根、发展之基,也是生态之源、民生之本。自然资源的保护和可持续利用贯穿于生态文明建设的始终[1]。自然资源资产产权制度是生态文明制度体系的重要基础性制度,是生态文明的其他相关制度发挥作用的前提和基石[2]。根据“试点先行”的方法,选定江西等地为园林草地分等定级试点地区,拟通过在试点地区开展园林草地的分等定级研究,探索科学合理的各类农用地分等技术思路和评价方法,并进一步在全国进行推广应用,以促进实现自然资源统一管理。本文以福建省泉州市洛江区为例,从研究背景、研究区域概况、园地分等工作的原则和依据、园地分等工作的过程和方法、园地等别的划分及洛江区园地等别结果分析等方面阐述了洛江区园地分等工作的全过程及方法,为其他各地探索园地分等定级提供参考。
2 研究区域概况
2.1 自然概况
洛江区于1997 年在福建泉州中心城市区划调整时成立,区域内有著名的洛阳古桥和风景秀美的洛阳江,故取名洛江区,是著名侨乡和港澳台同胞的祖籍地。全区土地总面积约37 499.37 hm²,辖一乡三镇两街道,共67个行政村、19个社区,常住人口约25.5万人。
2.2 土地利用概况
2020 年国土利用变更调查结果显示,洛江区行政区域内土地总面积为37 499.37 hm²。区域内土地利用以林地为主,面积22 495.14 hm²,占总土地的59.99%。种植园地和耕地面积分布相当,占总土地的10.34%和9.09%。特殊用地和其他土地面积分布较少。
3 园地分等的原则和依据
3.1 分等工作的原则
3.1.1分类分区原则园地分等按照园地二级地类开展,并按全国自然资源分等定级分区开展。
3.1.2综合分析原则园地分等是多因素综合影响的结果,建立指标体系和选取因子时应充分反映园地的自然属性。
3.1.3主导因素原则影响园地质量通常是多种因素共同作用的结果,园地分等应重点分析对园地自然质量有重要影响的因素,突出主导因素的影响。
3.1.4定量定性相结合原则园地分等以定量评价为主,对现阶段难以量化的因素进行必要的定性分析,将定性分析的结果进行量化处理,提高工作精度。
3.1.5可行性原则园地分等应考虑指标获取的可行性,优先利用已有的调查成果和监测数据,采用现有成果中的指标或经过简单处理可获取的指标构建园地分等评价体系。
3.2 分等工作的依据
园地分等工作主要遵循以下依据:《福建省园地、林地、草地分等工作实施方案》《自然资源分等定级通则》《园地分等定级规程》《全国园地分等定级技术方案指引》《福建省园地分等技术方案》和其他有关法律法规文件、技术规范规程等。
4 园地分等的技术路线
结合洛江区的实际情况,确定园地分等工作主要技术路线如下。第一,确定自然资源分区。根据《自然资源分等定级通则》(TD/T 1060—2021)[3]确定洛江区所在的自然资源分区。第二,划分分等单元。采用图斑法,直接提取洛江区2020年国土利用变更调查数据库中的园地图斑作为园地分等单元。第三,建立分等指标权重体系。选择对园地质量影响的主导因素作为分等指标,采用特尔斐法确定各指标权重,建立园地分等指标权重体系。第四,分等指标量化。依据收集的现有资料和外业补充调查的结果,对各指标进行量化,依据技术方案的分级标准,对各分等单元进行指标赋分。第五,计算分等单元分值。根据分等指标权重体系和分等单元的指标赋分结果进行单元分值的计算。第六,等别的划分与确定。采用等间距法划定各分等单元等别。第七,等别校核与调整。采用内外业校核的方式,对划分的等别进行校核,对需要进行等别调整的单元进行调整确定。最后,成果编制。按照相关规程规范的要求进行成果的编制。具体的技术路线路详见图1。
图1 园地分等技术路线
5 园地分等的过程和方法
园地分等的主要过程包括确定自然资源分区、建立分等指标权重体系、划分分等单元、计算分等单元分值、等别的初步划分、等别的调整验证。
5.1 确定自然资源分区
不同的分区其指标体系及指标的分级标准不同。根据《自然资源分等定级通则》(TD/T 1060—2021),研究区域所处自然资源分区为亚热带湿润区。
5.2 建立分等指标权重体系
根据《自然资源分等定级通则》(TD/T 1060—2021),结合基础资料可获取程度,园地分等指标体系主要考虑气候因子、土壤因子、地形因子。根据不同的二级地类,选择对园地质量影响主导因素作为评价指标,采用特尔斐法确定各评价指标的权重,建立分等指标权重体系,详见表1。
表1 园地分等指标权重
5.3 划分分等单元
园地分等单元划分采用图斑法,以2020年度国土变更调查数据库的园地图斑为分等单元。
5.4 分等指标量化
分等指标量化是分等工作的关键过程。依照分等指标权重体系,采用一定的方法对各指标进行量化,进而求出各分等单元分值,最终进行等别的划分。
5.4.1气象因子指标量化气象因子主要包含年日照时数(h)、积温(℃)、年均降水量(mm)、年极端低温(℃)和相对湿度(%),各因子量化具体如下。
(1)不同气象指标值计算。根据收集到的气象资料,基本覆盖了所有的园地分等单元且图斑基础与园地分等单元一致,因此只需依托Arcgis 平台中的空间属性连接,将各单元的气象因子指标值属性直接转移到分等单元上。
(2)不同气象指标分值计算。按照《福建省园地分等技术方案》中关于各气象指标分值分级标准进行不同气象因子的赋分。具体分级标准详见表2。
表2 园地气象指标分值分级标准
5.4.2有效土层厚度、土壤质地分值计算有效土层厚度指作物能够利用的母质层以上的土层厚度;当有障碍层时,为障碍层以上的土层厚度[4]。土壤质地指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况,是土壤物理性质之一。
(1)分等单元有效土层厚度、土壤质地计算。①利用已有的资料进行有效土层厚度、土壤质地计算。从收集的现有资料看,涉及有效土层厚度、土壤质地主要有耕地质量分类成果、2021年林草综合监测成果等。通过交叉检查的方式,对各成果的有效土层厚度、土壤质地进行交叉对比,检验指标的准确性和合理性;然后依托Arcgis 平台,采用空间连接,利用面积加权平均的方法将属性转移到分等单元上。②通过补充调查来进行有效土层厚度、土壤质地计算。针对现有资料无法覆盖的图斑,根据图斑的分布情况,采用就近赋值和补充调查的方式进行计算。
(2)分等单元有效土层厚度、土壤质地分值计算。按照《福建省园地分等技术方案》中关于有效土层厚度、土壤质地分值分级标准进行各分等单元指标分值的计算,具体分级标准详见表3。
表3 园地有效土层厚度及土壤质地分值分级标准
5.4.3土壤pH值分值计算土壤pH值是指土壤的酸碱度,通常用以衡量土壤酸碱反应的强弱,主要由氢离子和氢氧根离子在土壤溶液中的浓度决定,以pH表示。
(1)分等单元土壤pH值计算。样本区域现有的土壤pH值插值数据库,基本全部覆盖所有的园地分等单元。只需加以分析就可以得到分等单元的土壤pH值,具体如下。①首先将园地分等单元与现有的pH 值插值数据库进行相交分析;②借助EXCEL,采用数据透视统计的方式,用面积加权平均的方法进行分等单元pH值的计算;③最后通过Arcgis属性关联的方式进行属性转移。
(2)分等单元土壤pH 值分值计算。按照《福建省园地分等技术方案》中关于园地土壤pH值分值分级标准进行各分等单元分值的计算,具体分级标准详见表4。
表4 园地土壤pH值分值分级标准
5.4.4土壤有机质含量分值计算土壤有机质含量是指土壤中以各种形式存在的含碳有机化合物含量,一般以g/kg为单位表示[5]。
(1)分等单元土壤有机质含量计算。园地分等单元的土壤有机质含量采用洛江区农业地质调查成果的原始样点进行插值分析处理。①利用农业地质调查成果中的调查样点进行空间插值处理;②将园地分等单元与插值后的土壤有机质含量图层进行相交处理;③借助EXCEL,采用数据透视统计的方式,用面积加权平均的方法进行分等单元土壤有机质含量的计算;④通过Arcgis 属性关联的方式进行属性转移。
(2)分等单元土壤有机质含量分值计算。按照《福建省园地分等技术方案》中关于园地土壤有机质含量分值分级标准进行各分等单元分值的计算,具体分级标准详见表5。
表5 园地土壤有机质含量分值分级标准单位:(g·kg-1)
5.4.5坡度分值计算坡度是指地表单元陡缓的程度,通常把坡面的垂直高度和水平方向的距离的比叫作坡度。
(1)分等单元坡度计算。洛江现有的坡度数据库基本覆盖了全部的分等单元。因坡度具有相对稳定性,可以采用现有的坡度数据库进行分析处理。具体如下:①将园地分等单元与现有的坡度数据库进行相交分析;②借助EXCEL,采用数据透视统计的方式,用面积最大法进行分等单元坡度的计算;③通过Arcgis属性关联的方式进行坡度属性转移。
(2)分等单元坡度分值计算。按照《福建省园地分等技术方案》中关于园地坡度分值分级标准进行各分等单元指标分值的计算,具体分级标准详见表6。
表6 园地坡度分值分级标准
5.4.6坡向分值计算坡向是指坡面法线在水平面上的投影的方向。坡向分为阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡和平地。
(1)分等单元坡向计算。坡向可以通过Arcgis平台,采用等高线进行TIN三维分析后,再通过栅格表面三角化进行提取。具体为:①借助Arcgis软件,以等高线为基础数据进行TIN 三维分析;②通过栅格表面三角化,对TIN数据进行坡向分析;③将形成的坡向栅格数据进行重分类;④将重分类后的坡向栅格数据转化成矢量数据;⑤将园地分等单元与形成的坡向矢量数据进行相交分析;⑥借助EXCEL,采用数据透视统计的方式,用面积最大法进行分等单元坡向的计算;⑦通过Arcgis 属性关联的方式进行坡向属性转移。
(2)分等单元坡向分值计算。按照《福建省园地分等技术方案》中关于园地坡向分值分级标准进行各分等单元指标分值的计算,具体分级标准详见表7。
表7 园地坡向分值分级标准
5.5 分等单元分值计算
根据上述各指标分值的计算结果计算各分等单元分值。分等单元分值的计算采用加权平均法,其数学模型如下:
式中:Gi—第i个分等单元的分值;i—分等单元编号;Wj—第j个分等指标的权重;Qij—第i个分等单元内第j个分等指标的分值;m—分等指标个数;j—分等指标编号。
5.6 园地等别划分
5.6.1等别初步划分采用等间距法,以分等单元分值为基础,借助Arcgis 平台,初步划分园地等别[7-8]。
5.6.2等别的抽检、调整与确定(1)内业抽检。洛江区共有园地分等单元4 487个,其中果园4 119个,茶园126个,其他园地242个。按照不少于5%的要求,共随机抽取园地分等单元300 个,其中果园255 个,茶园20 个,其他园地25 个。经过内业核算,所有图斑计算均符合要求,分等单元分值计算结果正确,正确率100%。
(2)外业抽检。根据上面内业的抽检情况,按照不少于2%抽检单元的要求,从内业抽检单元中随机抽取50 个进行外业核查,其中果园19 个,茶园16 个,其他园地15 个。经过外业实地核查和土壤理化性质检测,外业实测等别结果均与内业计算等别结果一致,正确率100%。
6 园地分等结果
根据等别的总体分布看,研究区园地总面积3 879.57 hm²,主要集中在2、3 等。其中,2 等地面积1 568.84 hm²,占总园地面积的40.44%;3 等地面积1 918.66 hm²,占总园地面积的49.46%;1、5等地面积分布较少,分别为8.33、13.26 hm²,占园地总面积的0.21%、0.34%。从等别分布特点看,研究区园地大部分为中等地,高等地和低等地较少,园地总体质量处于中等偏上的水平,园地质量还有上升的空间[9]。