基于地理信息系统的国土资源调查与耕地保护分析

摘 要：随着我国社会不断发展，城镇化进程不断加快，土地资源的有效利用和耕地保护的重要性日益凸显。利用地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术，针对贵州省开展国土资源调查与耕地保护的深入分析。以耕地数量、质量和耕地空间分布等数据为基础，构建“三位一体”的耕地保护区划方案，为我国国土资源的合理开发和耕地保护提供科学依据。

关键词：地理信息系统；国土资源调查；耕地保护；空间分析

中图分类号：P208 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）08–0-03

作为耕地保护战略中的宝贵财富与潜力所在，耕地后备资源不仅是保障国家粮食安全的重要基石，也是优化国土空间布局、促进社会可持续发展的关键所在。在党的十九届五中全会精神的指引下，坚守耕地红线、强化耕地保护是关乎国家长远发展的重大战略任务。

为深入实施“藏粮于地、藏粮于技”战略，必须构建一套科学、系统、高效的耕地保护体制。这要求相关部门不断完善和更新政策机制，既要加强顶层设计，制定更为严格、细致的耕地保护法律法规和政策措施，为耕地保护提供坚实的制度保障；又要加大制度执行力度，通过建立健全耕地保护责任体系，明确各级政府、相关部门及社会各界的职责与义务，确保耕地保护政策落地生根、看到实效。同时，推动形成耕地保护的制度合力至关重要。这需要各部门间协调配合，打破信息壁垒，实现资源共享。此外，还应积极引导公众参与，提升全社会对耕地保护重要性的认识，营造人人关心耕地、人人参与保护的良好氛围。对此，要构建一种新的耕地保护体制，推动耕地保护工作更加有力、顺畅、高效地进行。

1 研究区概况

贵州省界于24°37′～29°13′N、103°36′～109°35′E，

北接四川和重庆，东毗湖南，南邻广西，西连云南，是长江经济带的重要组成部分，也是中国西南地区的交通枢纽。贵州省地势西高东低，自中部向北、东、南三面倾斜，素有“八山一水一分田”之说。全省地貌可概括为高原、山地、丘陵和盆地四种基本类型，其中92.5%的面积为山地和丘陵。贵州省属亚热带季风气候，地跨长江和珠江两大水系。这种特殊的地形和气候条件使贵州省形成了丰富的自然资源和生物多样性。基于此，本项目以贵州省为例，应用GIS技术开展国土资源调查，并对其进行耕地保护评价。

2 GIS的作用

在国土资源调查与耕地保护领域，GIS的应用极大地提升了数据处理的精度与效率。通过使用GIS技术，能够高效整合贵州省2009—2018年土地利用变化调查数据及其2014—2018年耕地质量变化数据库，还能实现空间数据的可视化分析。具体而言，GIS平台支持对海量地理信息进行快速检索、叠加分析和空间建模，准确识别出耕地分布、面积变化及质量等级的时空演变规律。

GIS结合遥感（RS）技术，对卫星影像进行自动解译与人工校正，精准提取耕地边界，动态监测耕地变化。同时，利用GIS的空间分析功能，将耕地质量等级数据与地形、气候、土壤等多源信息融合，构建综合评估模型，量化耕地生态服务价值。此外，GIS还支持模拟预测，为政策制定者提供未来耕地变化趋势的参考依据。

GIS的引入显著增强了国土资源调查的准确性和时效性，为耕地保护政策的制定提供了科学依据。通过精准识别耕地减少区域，分析其原因，有效指导了土地资源的优化配置与合理利用。同时，基于耕地质量评估结果，实施差异化保护策略，促进了耕地资源的可持续利用与生态环境的协调发展[1-2]。

3 研究方法

3.1 GIS空间分析法

以GIS为主要研究手段，对研究区的遥感图像进行预处理、解译，从而自动识别土地利用状况，并构建相应的土地利用数据库。运用GIS的空间叠置和缓冲区分析等函数，进一步分析耕地的数量、质量和生态服务价值的变化。将各时期的土地利用资料进行比较，揭示研究区土地利用的演变规律。

3.2 耕地质量等级变化分析方法

对贵州省耕地质量等级变动进行研究并分类，其核心是对耕地质量等级进行精细化处理与分析，以揭示其动态演化过程。对耕地质量等级数据库进行系统地整理、归类，保证了数据的准确性和一致性，为下一步的研究奠定了良好的基础。采用多种统计方法，如描述性统计分析、趋势分析、相关性分析等，揭示耕地质量等级变化的内在规律。同时，结合GIS的空间分析功能，探讨耕地质量等级变化的空间分布特征及其与环境因素之间的关系。通过使用精细化处理与分析手段，总结出耕地质量等级变化的总体趋势，并深入剖析不同区域、不同类型耕地质量等级变化的差异性和复杂性。这些分析结果对制定有针对性的耕地保护政策、优化土地资源配置具有重要意义。

3.3 耕地生态服务价值评估方法

对贵州省耕地生态服务功能进行了定量评价。该方法的核心是建立一套科学、合理的评价模式，定量评价耕地的各种生态服务价值。结合具体的研究对象，选择合适的评价指标，确保资料的准确性和有效性，同时对资料进行相应的处理与转化，建立耕地生态服务功能评价模型。以贵州省为例，运用该评价方法对研究区内的耕地生态服务价值进行测算与分析。结果显示，贵州省耕地在生产粮食、调节气候、保持水土等方面发挥着重要作用，其生态服务价值较为显著。同时，发现了不同地区、不同类型耕地的生态服务价值的差异性和变化趋势，为制定生态补偿政策、加强耕地生态保护提供了科学依据。

4 结果与分析

4.1 耕地数量的变化特征

在国土资源调查与耕地保护中，GIS发挥了重要作用，不仅助力调查人员深入分析了贵州省2016—2020年土地利用变化的统计资料，而且通过空间数据处理与可视化技术，直观展示了耕地减少的时空分布特征及其主要原因。GIS利用强大的空间分析功能，将耕地变化数据与行政区划、地形地貌、生态保护区等多源信息叠加分析，精确识别出耕地减少的热点区域及其驱动因素[3]。同时，GIS还支持动态监测，实时跟踪耕地变化情况，为制定有针对性的保护措施提供数据支持。

通过分析贵州省2016—2020年土地利用变化的统计资料，发现贵州省2016年初的耕地面积为453.02万hm2，2020年底为341.51万hm2，比2016年初减少111.51万hm2，其中耕地总量的变动幅度为24.61%。在5年时间里，贵州省平均每年减少22.30万hm2的耕地，每年的土地使用强度为4.92%。遵义市是贵州省9个市州中最大的市，而黔西南州在2016—2020年间的耕地面积变化最大。

减少的耕地主要流向建设占用、退耕还林、生态保护退出、产业结构调整、水库（坑塘）建设淹没和其他（如自然灾害）领域，占4.75%、21.46%、45.12%、25.15%、1.59%、0.33%，大多数耕地被划入生态保护红线，或被调整为其他地类。在“三区三线”的指导下，贵州省已完成了国家下达的22.32万hm2耕地、16.05万hm2基本农田的耕地保护任务。

4.2 耕地质量的等别变化特征

贵州省西南区的耕地总面积为21万hm2，平均水平为4.98等。根据表1可知，贵州省耕地面积为451.23万hm2，与全国平均水平相比，贵州省耕地的平均等级为5.44等，低于全省和西南区的平均水平0.46个档次。从表2数据可以看出，贵州省5～8级的耕地比例超过全国水平。

从面积数据看，贵州省1～3级的耕地总面积为60.04万hm2，占总耕地总面积的13.30%；4～6级耕地总面积为267.05万 hm2，占总耕地总面积的59.18%；7～10级的耕地面积为124.14万hm2，占总耕地总面积的27.51%。贵州省的耕地质量总体上处于中下水平，多数耕地的基本肥力较低，生产障碍因素较多，短期内难以从根本上解决，需要继续推进农业基础设施建设，提升耕地内在品质。

从表2可以看出，贵州省耕地质量等级与全国及西南区相比，存在显著差异：高质量耕地（1～3级）占比远低于全国（31.24%）和西南区（22.12%），仅为13.25%；中低质量耕地（4～6级）占比高达59.18%，超过全国和西南区；低质量耕地（7～10级）占比较高，为27.51%。这些数据表明贵州省耕地质量普遍不高，面临严峻挑战。因此，贵州省需加强耕地保护和管理，提高耕地质量，以促进农业可持续发展和保障粮食安全。

4.3 贵州省耕地空间分布

贵州省的耕地空间分布格局复杂多样，通过应用GIS技术，可获取相关信息。从表3数据可以看出，贵州省各市州的耕地面积分布不均，毕节市、遵义市和铜仁市占据较大份额，而安顺市、贵阳市的耕地面积相对较少。

GIS的空间可视化功能可将这些数据转化为直观的地图，使耕地资源的分布一目了然。黔东南州以水田为主，占比高达59.34%，显示出其独特的农业生态环境和种植结构。相比之下，毕节市的旱地占比高达94.97%，反映了该区域干旱少雨的气候条件。GIS通过叠加气候、土壤等环境数据，帮助相关人员理解这些差异背后的自然因素，为农业种植结构调整和灌溉设施建设提供了科学依据[4-5]。

4.4 基于“三位一体”的耕地保护分区

贯彻落实“三位一体”的耕地保护的区划战略，对贵州省耕地保育工作具有重要意义。首先，贵州省的耕地总量较大，但是耕地水平总体处于中低水平。对此，贵州省应以保持耕地总量稳定性为重点，以保障粮食安全为基本内容，进行保护性区划。其次，贵州省的耕地质量在数量上存在明显差异，具有较大的生产壁垒。在保护区划中，4～6级耕地的环境、气候条件较为适宜，且农田的基础设施较好，是未来粮食生产的关键地区，贵州省要以此为突破点，通过加大投资力度，加强农业基础设施建设，提高农业生产水平，保证粮食生产稳定增长。最后，贵州省市州的耕地资源分布极不均匀，耕地类型差异较大。在区划过程中，贵州省要根据市州的具体情况，综合当地的气候、地貌、土壤等自然条件，并根据当地的经济发展状况和农业生产需要，对其进行科学划分。

5 结束语

在国土资源调查与耕地保护的实践中，GIS的应用展现出独特的优势和价值。以贵州省为例，通过探讨GIS在耕地保护区划中的运用，强调了在“三位一体”思想的指引下，运用现代地理信息技术，对研究区的耕地保护区划问题进行了深入、系统的研究。在未来，相关部门应加强对耕地资源保护的重视，遵循因地制宜的原则，结合研究区的具体国情，制定科学、合理的耕地利用战略。通过精细化的管理和智能化的决策支持，提高耕地利用效率，为国土规划和可持续发展提供坚实的数据和技术支撑。

参考文献

[1] 仇海亮，汪洋，陈圣权.基于开源GIS的耕地保护信息发布平台设计研究：以江苏省为例[J].现代测绘，2023，46（2）：57-60.

[2] 罗璇，雷凯星，余敦.基于生态位适宜度的耕地“三位一体”空间保护分区研究：以江西省兴国县为例[J].国土与自然资源研究，2024（1）：5-8.

[3] 陈红，杨润佳，叶艳妹.中国土地资源的可耕性评价及其保护策略[J].农业工程学报， 2023，39（5）：192-200.

[4] 朱志强.基于GIS的耕地后备资源调查评价研究：以清远市清新区为例[J].农业与技术，2022，42（21）：106-108.

[5] 李春霞.第3次全国国土调查农用地分析与耕地保护对策[J].农业工程，2022，12（5）：74-78.