農(nóng)用地分等教學(xué)教程

農(nóng)用地分等（耕地）一、農(nóng)用地分等的概述1、定義按照標(biāo)準(zhǔn)耕作制度,在自然質(zhì)量條件、平均土地利用條件下，根據(jù)規(guī)定和程序進(jìn)行的農(nóng)用地質(zhì)量綜合評定，劃分出的農(nóng)用地等別。2、任務(wù)根據(jù)農(nóng)用地自然、經(jīng)濟(jì)屬性，對其質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行評定，劃分等級。耕地分等的內(nèi)涵耕地分等是根據(jù)構(gòu)成土地質(zhì)量相對穩(wěn)定的自然條件和社會經(jīng)濟(jì)條件(以自然條件為主)，綜合反映不同自然條件的耕地在不同經(jīng)濟(jì)條件和利用水平下的收益差異，統(tǒng)一劃分形成等別順序和修正體系；側(cè)重于反映因耕地潛在的（或理論的）區(qū)域自然質(zhì)量、平均利用水平和平均效益水平不同，而造成的耕地生產(chǎn)力水平差異。耕地分等和定級既相互區(qū)別又相互聯(lián)系。分等側(cè)重于反映在一定的社會經(jīng)濟(jì)水平下耕地潛在的生產(chǎn)力水平，要求在全國具有可比性；定級側(cè)重于反映耕地現(xiàn)實的生產(chǎn)力水平，僅在縣級行政區(qū)內(nèi)具有可比性。定級是在分等的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，分等結(jié)果間接地反映了定級中相對穩(wěn)定的因素部分，但并非是定級的全部，定級必須結(jié)合實際，對分等參數(shù)（如耕地利用系數(shù)、耕地經(jīng)濟(jì)系數(shù)）進(jìn)行必要的修正，并在考慮一些易變的自然質(zhì)量因素的同時，考慮市場因素、交通便利因素等。等別高低對級別有很大的影響，但級別并非是等別的細(xì)分。

耕地分等技術(shù)流程圖（一）綜合分析原則（二）主導(dǎo)因素原則（三）土地收益差異原則（四）可比性原則（五）定量分析與定性相結(jié)合原則（六）分層控制原則

二、分等的原則三、相關(guān)術(shù)語的定義標(biāo)準(zhǔn)耕作制度：在當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)水平、生產(chǎn)條件和技術(shù)水平下，有利于生產(chǎn)或最大限度發(fā)揮當(dāng)?shù)赝恋厣a(chǎn)潛力，未來仍有較大發(fā)展前景，不造成生態(tài)破壞，能夠滿足社會需求，并已為（或?qū)椋┊?dāng)?shù)仄毡椴杉{的農(nóng)作方式。由于各地養(yǎng)地方式難以統(tǒng)一，因此這里的標(biāo)準(zhǔn)耕作制度主要指種植制度。基準(zhǔn)作物：是理論標(biāo)準(zhǔn)糧的折算基準(zhǔn)，指全國比較普遍的主要糧食作物，如小麥、玉米、水稻，按照不同區(qū)域生長季節(jié)的不同，進(jìn)一步區(qū)分的春小麥、冬小麥、春玉米、夏玉米、一季稻、早稻和晚稻等7種糧食作物。指定作物：是指行政區(qū)所屬耕作區(qū)標(biāo)準(zhǔn)耕作制度中所涉及的作物。指標(biāo)區(qū)：是對區(qū)域內(nèi)決定農(nóng)用地自然質(zhì)量的各種因素和因素組合，依主導(dǎo)因素原則和區(qū)域分異原則劃分的區(qū)域，是區(qū)別于其它指標(biāo)區(qū)的最小單元。評價（分等）單元：是農(nóng)用地等級進(jìn)行評定和劃分的基本空間單位，單元內(nèi)部土地質(zhì)量相對均一，單元之間有較大差異。例如，不同地貌部位的土地不劃為同一單元；山脈走向兩側(cè)水熱分配有明顯差異的不劃為同一單元；地下水、土壤條件、鹽堿度等土地因素指標(biāo)有明顯差異的不劃為同一單元。產(chǎn)量比系數(shù)：是以國家指定的標(biāo)準(zhǔn)糧食作物為基礎(chǔ)，按當(dāng)?shù)馗鞣N作物單位面積最高理論產(chǎn)量之比算的各種作物產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)糧單位折算的比率。土地利用系數(shù)：用來修正土地的自然質(zhì)量，使達(dá)到接近土地的實際產(chǎn)出水平的系數(shù)，計算公式：（KLj為某樣點的第j種指定作物土地利用系數(shù)；Yj為樣點的第j種指定作物單產(chǎn)；Yj,max為第j種指定作物的全國最高單產(chǎn)）。“產(chǎn)量—成本”指數(shù)：計算公式為：（aj為第j種指定作物的“產(chǎn)量—成本”指數(shù)，單位為千克/元；Yj為樣點的第j種指定作物實際單產(chǎn)，單位千克/公頃；Cj為樣點的第j種指定作物實際成本，單位為元/公頃）。土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)：計算公式：（Kcj為樣點的第j種指定作物土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)；aj為樣點第j種指定作物“產(chǎn)量—成本”指數(shù)；Aj為第j種指定作物“產(chǎn)量—成本”指數(shù)的全國最大值）。光合生產(chǎn)潛力：假設(shè)作物具有理想的群體結(jié)構(gòu)，在其生長發(fā)育過程中，熱量、水分、CO2、土壤養(yǎng)分等外界環(huán)境條件及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等都處于最佳狀態(tài)，在作物光合器官以最大效率攝取太陽光能的條件下，根據(jù)光合理論測算的作物群體的最高產(chǎn)量稱為光合生產(chǎn)潛力。亦稱作物產(chǎn)量的理論上限。光溫生產(chǎn)潛力：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到充分保證，水分、CO2供應(yīng)充足，其它環(huán)境條件適宜情況下，理想作物群體在當(dāng)?shù)毓狻豳Y源條件下，所能達(dá)到的最高產(chǎn)量。亦即光合生產(chǎn)潛力受到地區(qū)溫度條件限制后的理論產(chǎn)量。氣候生產(chǎn)潛力：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到充分保證，其它環(huán)境因素均處于最適狀態(tài)時，在當(dāng)?shù)貙嶋H光、熱、水氣候資源條件下，農(nóng)作物群體所能氣候生產(chǎn)潛力：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到充分保證，其它環(huán)境因素均處于最適狀態(tài)時，在當(dāng)?shù)貙嶋H光、熱、水氣候資源條件下，農(nóng)作物群體所能達(dá)到的最高產(chǎn)量。即在光溫生產(chǎn)潛力基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮降水的限制作用后的理論產(chǎn)量。達(dá)到的最高產(chǎn)量。即在光溫生產(chǎn)潛力基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮降水的限制作用后的理論產(chǎn)量。四、耕地分等的方法及技術(shù)流程（一）耕地分等的方法經(jīng)過外業(yè)調(diào)查、數(shù)據(jù)資料的收集整理后，首先要確定標(biāo)準(zhǔn)耕作制度、指定作物、基準(zhǔn)作物、指標(biāo)區(qū)、劃分評價單元及確定各指標(biāo)區(qū)的分等因素；然后編制各指標(biāo)區(qū)“指定作物——分等因素指標(biāo)值——質(zhì)量分”關(guān)系表，并用特爾菲法確定權(quán)重值，指定作物稻谷（早稻或晚稻）各分等因素分級分值及分等因素的權(quán)重值；最后按照分等數(shù)學(xué)模型計算出各評價單元的地等指數(shù)，進(jìn)行初步分等，經(jīng)實地校核調(diào)整后，確定各單元的地等指數(shù)和等別。（二）耕地分等的技術(shù)流程耕地分等是對耕地的綜合評價，包括自然質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)力、利用程度評價等，在整個過程中穿插體現(xiàn)，最終獲得多層次的成果。充分利用有關(guān)部門的經(jīng)驗和成果，在對相關(guān)資料的整理、分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行耕地自然狀況、利用狀況、投入—產(chǎn)出狀況的補充調(diào)查。以國土資源部制定的《規(guī)程》提供的光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)等參數(shù)的計算成果為基礎(chǔ)，結(jié)合區(qū)域的自然條件、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件等，對耕地進(jìn)行綜合分析和評價，最后確定耕地等別。具體的分等流程見圖2-2。圖2-2耕地分等技術(shù)流程圖四、耕地等別劃分4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用耕地分等的理論基礎(chǔ)生產(chǎn)力理論地租理論AEZ理論4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分基礎(chǔ)資料的真實性

翔實的基礎(chǔ)資料是確保耕地分等科學(xué)性的重要前提。無論是自然條件資料，還是社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計資料都必須進(jìn)行認(rèn)真分析，不能盲目地引用。如第二次土壤普查資料距今已經(jīng)20多年了，現(xiàn)有的部分耕地可能還是普查之后才開發(fā)的；又如由于受到政策或是追求政績等因素影響，各地方的社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計資料主觀隨意性較強，可信度值得懷疑等。因此，現(xiàn)有資料除了收集基本的土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用規(guī)劃圖、土壤圖、地形圖、水利圖、農(nóng)業(yè)區(qū)劃圖等相關(guān)圖件資料，耕地自然條件資料和農(nóng)經(jīng)資料外，還必須進(jìn)行外業(yè)補充調(diào)查。其主要目的是對現(xiàn)有資料進(jìn)行驗證、核實、補充、更新，外業(yè)補充調(diào)查的內(nèi)容包括分等自然質(zhì)量狀況補充調(diào)查、耕地利用狀況調(diào)查、耕地投入—產(chǎn)出調(diào)查。4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分指標(biāo)區(qū)的劃分

指標(biāo)區(qū)是指計算耕地自然質(zhì)量分的分等因素所構(gòu)成的評價指標(biāo)體系的適用區(qū)。在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，由于各評價單元的地貌、水文、土壤等自然條件各不相同，因而分等評價的主導(dǎo)因素也應(yīng)不同。根據(jù)主導(dǎo)因素原則和區(qū)域分異原則，將決定耕地自然質(zhì)量的主導(dǎo)因素一致和分等因素相似的區(qū)域劃分為同一指標(biāo)區(qū)。由于人類的生產(chǎn)活動改變了部分原有地貌類型對作物生長影響的實際意義，如城鎮(zhèn)附近的沿海平原區(qū)多為防洪標(biāo)準(zhǔn)高、排水條件好的區(qū)域，把排水條件作為該區(qū)的主導(dǎo)因素已失去意義；水利設(shè)施條件好的低丘臺地區(qū)也可能和沿海平原區(qū)具有同樣的主導(dǎo)影響因素；各地方在進(jìn)行指標(biāo)區(qū)劃分時，主要以地形、地貌為主，甚至有的直接利用等高線進(jìn)行劃分，忽視了水系、水利設(shè)施等對作物生長環(huán)境的影響，故主張以地貌、水系以及水利設(shè)施等相結(jié)合的方式確定指標(biāo)區(qū)。4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分指定作物及其參數(shù)的確定

分等單元確定之后，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)耕作制度確定指定作物。對于一些規(guī)程中未涉及，而實際上確實普遍的作物，各省級部門應(yīng)組織技術(shù)力量，以基準(zhǔn)作物為參照，對其產(chǎn)量、投入—產(chǎn)出等進(jìn)行可比性的轉(zhuǎn)換，并組織專家對其參數(shù)進(jìn)行技術(shù)論證，其成果應(yīng)在各省《方案》中體現(xiàn)，以便規(guī)范各縣域的耕地分等工作。4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分縣域內(nèi)等值區(qū)的控制例如一組數(shù)列由1，2，3,…,12構(gòu)成，若將其視為1組則均值為6.5；分成2組則均值分別為3.5、9.5；分成3組則均值為2.5、6.5、10.5；分成4組則均值分別為2、5、8、11。顯然組別對均值的影響是重要的，為了使分等的結(jié)果更為合理、更具有可比性，有必要對其做出定性的規(guī)定。相對于全國范圍來說，縣域范圍內(nèi)土地利用水平和效益水平的差異已經(jīng)極其微弱，在考慮其內(nèi)部差異的基礎(chǔ)上，用系統(tǒng)聚類的方法將等值區(qū)控制在3-5個為宜。

4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分土地利用系數(shù)修正

為什么要修正？如何修正？修正的基本思路

在耕地自然質(zhì)量相同的情況下，農(nóng)業(yè)潛在的利用水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間存在著較大的相關(guān)性，可以通過地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合水平間接地體現(xiàn)其潛在的平均利用水平。以省級行政區(qū)為單位，用相應(yīng)的方法（如主成分分析方法）對全國各省區(qū)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)水平的綜合評價，并用系統(tǒng)聚類的方法劃分經(jīng)濟(jì)區(qū)，把同一經(jīng)濟(jì)區(qū)中的省級行政區(qū)綜合指數(shù)（經(jīng)[0，1]標(biāo)準(zhǔn)化后的指數(shù)）的均值當(dāng)作該經(jīng)濟(jì)區(qū)中各省級行政區(qū)的系數(shù)。由于省域范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平也存在較大的差異，農(nóng)業(yè)平均利用水平也應(yīng)有所區(qū)別，同時考慮到省際間各縣級行政區(qū)的相對可比性，進(jìn)行各縣經(jīng)濟(jì)水平系數(shù)計算時，可利用主成分分析所得的綜合指數(shù)（均值為0）的方差，對省級系數(shù)修正，各縣系數(shù)以該省系數(shù)為均值，方差為均值上下波動范圍。按類似的方法確定縣域范圍內(nèi)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)系數(shù)。并以此系數(shù)對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各分等單元的耕地利用系數(shù)（按《規(guī)程》計算的系數(shù)）進(jìn)行修正。全國范圍內(nèi)選擇了6個一層次指標(biāo)，14個二層次指標(biāo)：①反映人民生活水平的指標(biāo)：X1——人均GDP（元/人）；X2——人均財政收入（元/人）；X3——農(nóng)村居民人均年純收入（元/人）；X4——城鎮(zhèn)居民人均年可支配收入（元/人）。②反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的指標(biāo)：X5——GDP（億元）；X6——固定資產(chǎn)投資（億元）；X7——貨運總量（萬噸）；X8——規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值（億元）。③反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)：X9——第三產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重（%）。④反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的指標(biāo)：X10——人均財政收入增長率（1998-2001）（%）。⑤反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益的指標(biāo)：X11——總資產(chǎn)貢獻(xiàn)率(%)；X12——全員勞動生產(chǎn)率(元/人·年)。⑥反映教育和衛(wèi)生保健等社會服務(wù)保障程度的指標(biāo)：X13——每萬人大專以上人數(shù)(人/萬人)；X14——每萬人醫(yī)生數(shù)（人/萬人）。表3-1旋轉(zhuǎn)后因子載荷量結(jié)果分析表指標(biāo)選取表3-2全國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合得分排序表

指標(biāo)選取圖3-1全國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合水平聚類圖

指標(biāo)選取圖3-2全國各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力分區(qū)圖指標(biāo)選取表3-3全國各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入潛力系數(shù)表

全省范圍內(nèi)（福建）表4-6福建各縣（市、區(qū)）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合指數(shù)及農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿ο禂?shù)表縣域范圍內(nèi)（福清）表4-9福清市各鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入潛力系數(shù)及聚類平均數(shù)表

4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍不考慮不同自然地區(qū)的光溫水土條件，將全國各地的指定作物一視同仁，與同一參數(shù)相除而進(jìn)行對比，或是考慮自然區(qū)，而不考慮區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)差異對土地等別的影響，都不是科學(xué)的。既然耕地的質(zhì)量是自然因素和社會經(jīng)濟(jì)因素綜合作用的產(chǎn)物，確定作物理圖3-3中國自然區(qū)劃圖

論最大產(chǎn)量時也應(yīng)考慮自然地區(qū)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等綜合因素，其中自然地區(qū)是從作物的適宜性方面考慮，而經(jīng)濟(jì)區(qū)則是出于對區(qū)域的平均利用水平方面考慮，并以此作為界定指定作物在多大范圍內(nèi)確定其理論最大產(chǎn)量。自然地區(qū)是根據(jù)溫度條件和水分條件組合大致相同，區(qū)域氣候的成因基本相似，土壤、植被、土地利用等方面有一定共同性而劃分的。同一自然地區(qū)對自然環(huán)境的開發(fā)利用的方向基本一致，在我國三大自然區(qū)的基礎(chǔ)上，將全國進(jìn)一步劃分為7個自然地區(qū)：東北、華北、華中、華南、內(nèi)蒙古、西北、青藏。利用GIS空間分析功能，對自然地區(qū)圖與全國各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力分區(qū)圖進(jìn)行疊加，綜合后得到23類不同的區(qū)域，不同區(qū)域內(nèi)部自然屬性基本一致，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入潛力大體相當(dāng)。在各個區(qū)域范圍內(nèi)選定指定作物的理論最大產(chǎn)量，以此作為該區(qū)域該指定作物的參數(shù)，進(jìn)而確定作物的利用系數(shù)。確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分4.8復(fù)種指數(shù)的修正熟制確定的主要依據(jù)是當(dāng)?shù)氐墓鉁貤l件，在熟制相同的區(qū)域，由于降水條件、灌溉條件、地形因素、土壤條件和社會經(jīng)濟(jì)因素等不同，實際表現(xiàn)出不同的耕作制度；加上從用地與養(yǎng)地相結(jié)合的角度考慮而進(jìn)行的輪作休耕制度等，利用過程中很難達(dá)到理論上的熟制水平。而復(fù)種指數(shù)則基本上在熟制范圍內(nèi)，隨著耕地的平均利用水平的提高而增加，爾后穩(wěn)定在一定的水平，當(dāng)受經(jīng)濟(jì)因素（如農(nóng)業(yè)比較利益低）影響時又有可能出現(xiàn)指數(shù)回落的現(xiàn)象。在縣域范圍內(nèi)進(jìn)行耕地等指數(shù)計算時，對于兩熟以上（包括兩熟）的地區(qū)，可用同一單元上各指定作物地等指數(shù)的平均值與當(dāng)?shù)氐膹?fù)種指數(shù)的乘積作為該單元的地等指數(shù)；如此可以解決有些兩熟只種一季、三熟只種兩季或是三熟有些種兩季、有些種三季、種三季的作物又各不相同等復(fù)雜的情況下耕地等指數(shù)的相對統(tǒng)一問題。

4.1耕地分等的理論基礎(chǔ)4.2基礎(chǔ)資料的真實性4.3指標(biāo)區(qū)的劃分4.4指定作物及其參數(shù)的確定4.5縣域內(nèi)等值區(qū)的控制4.6土地利用系數(shù)修正4.7確定作物理論最大產(chǎn)量及適用范圍4.8復(fù)種指數(shù)的修正4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用四、耕地等別劃分4.9地理信息系統(tǒng)（GIS）在耕地分等中的應(yīng)用4.9.1基礎(chǔ)圖形庫和屬性數(shù)據(jù)庫的建立

4.9.2投影坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換與拓?fù)潢P(guān)系的建立4.9.3空間疊加確定分等單元4.9.4單元面積的計算4.9.5單元因素分值的計算4.9.6地等指數(shù)的計算4.9.7分等成果屬性數(shù)據(jù)庫的建立及其鏈接關(guān)系4.9.8成果圖的生成基礎(chǔ)圖形庫和屬性數(shù)據(jù)庫的建立

以土地利用現(xiàn)狀圖為底圖，掃描后在ARCVIEW中進(jìn)行數(shù)字化處理，分別形成縣界、鄉(xiāng)界、村界、道路、地類、水域等圖層，其中鄉(xiāng)界層、村界層、地類層以面狀特征表示；然后對與土地利用現(xiàn)狀圖同比例尺的各分等因素的掃描圖和指標(biāo)區(qū)圖分別進(jìn)行矢量化；在矢量化的同時建立相應(yīng)的屬性表，如指標(biāo)區(qū)圖層建立指標(biāo)區(qū)字段，有機質(zhì)圖層建立有機質(zhì)分值字段，地類層按我國農(nóng)業(yè)部發(fā)行的《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查規(guī)程》的二級編碼輸入地類代碼字段等。投影坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換與拓?fù)潢P(guān)系的建立

為了便于投影轉(zhuǎn)化，在以上各圖層矢量化過程中分別標(biāo)注至少4個坐標(biāo)點，在ARCTOOLBOX中把矢量化后的所有SHAPE文件轉(zhuǎn)成COVERAGE文件之后，刪除默認(rèn)的TIC點，在標(biāo)注點處加上新TIC點，并輸入相應(yīng)的坐標(biāo)值。根據(jù)土地利用現(xiàn)狀圖的投影方式，用CREATE、PROJECT和TRANSFORM等命令分別對各層進(jìn)行投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。圖3-5利用ARCINFO進(jìn)行文件轉(zhuǎn)換圖3-6控制點的處理圖3-7投影的定義和轉(zhuǎn)換空間疊加確定分等單元

主導(dǎo)因素圖疊加法是將從綜合基礎(chǔ)圖（如現(xiàn)狀圖、土壤圖等）中剝離出來的單因素圖重新合并。同時考慮到分等成果按村為單位統(tǒng)計的需要，將所有的鄉(xiāng)、村界作為評價單元邊界的組成部分；此外，由于各指標(biāo)區(qū)中決定自然質(zhì)量分的主導(dǎo)因素不同，單因素圖疊加時，選取相應(yīng)的主導(dǎo)因素對各指標(biāo)區(qū)分別進(jìn)行疊置。其步驟如下：空間疊加確定分等單元①用ARC/INFO中的IDENTITY命令對地類層和鄉(xiāng)界層進(jìn)行疊置，生成圖層1；②對圖層1和村界層疊置，生成圖層2；③同理，對圖層2和指標(biāo)區(qū)圖層進(jìn)行疊置，得到圖層3；④用SPLIT命令在圖層3中提取3個指標(biāo)區(qū)域圖；⑤把提取的指標(biāo)區(qū)域圖分別與相應(yīng)的因素圖進(jìn)行疊置；⑥用MAPJOIN命令把疊置后的指標(biāo)區(qū)域圖重新合并；⑦用ELIMINATE命令消除細(xì)碎的多邊形；⑧重建拓?fù)?，形成分等單元圖；⑨在屬性表中添加單元編號字段，依據(jù)《規(guī)程》要求，以行政代碼（６位）＋鄉(xiāng)鎮(zhèn)代碼（２位）＋村代碼（２位）＋單元序號（２位）共12位進(jìn)行編號。單元面積的計算

由于分等面積數(shù)據(jù)必須和耕地詳查數(shù)據(jù)相符，但經(jīng)數(shù)字化后生成的面積存在一定程度的機械誤差，因此必須對分等單元進(jìn)行面積平差，即在嚴(yán)格按照現(xiàn)有單元數(shù)字化面積比例的前提下，按縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村三級總面積和各地類面積都分別一致的要求，重新計算各單元面積，使各單元的新面積必須完全和詳查面積數(shù)據(jù)相符。在ARCMAP中對分等單元進(jìn)行面積平差，首先要給分等單元屬性數(shù)據(jù)表和詳查面積數(shù)據(jù)表分別建立分村分地類的公共字段（如031411、031414分別表示福清市宏路鎮(zhèn)新華村的灌溉水田和旱地），然后采取和以上計算單元分等因素分值相類似的方法，依次進(jìn)行表聯(lián)接（把各村各地類的詳查面積數(shù)據(jù)聯(lián)接到單元屬性數(shù)據(jù)表中）、求權(quán)重（各單元數(shù)字化面積在所在村的同種地類數(shù)字化面積中的權(quán)重）和各單元面積的計算。單元因素分值的計算經(jīng)ELIMINATE調(diào)整之后，某些分等單元必定出現(xiàn)同一分等因素有多種分值的情況，應(yīng)該對各單元各因素分值分別進(jìn)行加權(quán)處理。處理過程如下：①表聯(lián)接。以單元編號為公共字段，在ARCMAP中用JOIN命令對分等單元屬性表和某一因素分值屬性表（執(zhí)行IDENTITY之后被賦予了單元屬性的數(shù)據(jù)表）進(jìn)行聯(lián)接。②求權(quán)重。聯(lián)接后的表有兩列面積數(shù)據(jù)，一列為單元面積，另一列為單元內(nèi)不同分值區(qū)的面積。用CALCULATE把后者和前者相除便得到權(quán)重值。③計算分值。添加分值字段，用CALCULATE把權(quán)重值和相應(yīng)的因素分值相乘得到分值。④計算加權(quán)分值。利用SUMMARIZE，以單元編號為參考字段，對分值進(jìn)行求和得到各分等單元因素加權(quán)分值。依此類推，計算出各因素分值，并分指標(biāo)區(qū)對各因素分值進(jìn)行匯總后，查取各指定作物各分等因素的權(quán)重（用特爾菲法確定），對各分等因素進(jìn)行加權(quán)求和得到單元各指定作物的自然質(zhì)量分。地等指數(shù)的計算耕地利用系數(shù)和耕地經(jīng)濟(jì)系數(shù)的計算方法類似，以下僅以耕地利用系數(shù)的計算為例說明數(shù)據(jù)的處理過程。在ARCMAP中激活村界層，以村名為公共字段，把各村各指定作物單產(chǎn)數(shù)據(jù)表（DBF格式）聯(lián)接（JOIN）到屬性表中，依據(jù)單產(chǎn)的變化情況確定等級數(shù)，創(chuàng)建作物單產(chǎn)分區(qū)專題地圖作為初步劃分的等值區(qū)圖，并建立等級屬性字段。把外業(yè)調(diào)查原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成DBF格式，按耕地分等的參數(shù)和計算模型在ARCVIEW或ARCMAP中導(dǎo)出屬性表，計算出樣點各指定作物的耕地利用系數(shù)。對各樣點利用系數(shù)加權(quán)求和計算出各村各指定作物的耕地利用系數(shù)，然后聯(lián)接到上述有等級號的村界層屬性表中，用面積加權(quán)求和計算出各等值區(qū)的各指定作物的耕地利用系數(shù)。因《規(guī)程》要求等值區(qū)的劃分不打破村界的完整性，故以村名作為公共字段把耕地利用系數(shù)聯(lián)接到分等單元屬性表中，得到各分等單元耕地利用系數(shù)。查取光溫生產(chǎn)潛力等參數(shù)，根據(jù)分等模型，利用表處理方法計算出各單元的地等指數(shù)。3.9.7分等成果屬性數(shù)據(jù)庫的建立及其鏈接關(guān)系耕地分等所涉及到的空間分析和屬性數(shù)據(jù)的處理量較大，特別是屬性數(shù)據(jù)的處理，有些并非僅用GIS軟件便能完成，而必須借助EXCEL、DBASE等數(shù)據(jù)處理軟件相互結(jié)合才能順利完成。按照分等數(shù)學(xué)模型，將分等數(shù)據(jù)成果在EXCEL表格中建立函數(shù)關(guān)系式，并將各表格進(jìn)行鏈接，形成完整的分等成果屬性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（圖3-8）。圖中有彩色背景的為分等要求的數(shù)據(jù)成果，其它為數(shù)據(jù)處理的中間過程。成果圖的生成

在ARCMAP中創(chuàng)建耕地等別圖。對相關(guān)圖層進(jìn)行疊加、選取或調(diào)整相應(yīng)的屬性字段，創(chuàng)建耕地自然等別圖、耕地利用等別圖等中間成果圖件，建立如下成果圖形數(shù)據(jù)庫。

①福清市耕地分等評價單元圖；②福清市耕地分等因素指標(biāo)區(qū)圖；③福清市耕地利用系數(shù)等值區(qū)圖（分早稻、晚稻、甘薯、花生）；④福清市耕地經(jīng)濟(jì)系數(shù)等值區(qū)圖（分早稻、晚稻、甘薯、花生）；⑤福清市耕地自然質(zhì)量等別圖；⑥福清市耕地利用等別圖；⑦福清市耕地等別圖。五、福清市耕地分等實證分析

5.1福清市基本概況5.2耕地分等指標(biāo)區(qū)的界定5.3耕地分等單元的確定5.4耕地自然質(zhì)量等指數(shù)5.5耕地利用等指數(shù)5.6耕地等指數(shù)5.7耕地等別劃分及其分布規(guī)律5.8耕地分等新舊模式對比分析5.1福清市基本概況福清市位于閩中沿海,隸屬于福州市，轄21個鎮(zhèn)，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，無霜期長達(dá)344～350天，春夏濕潤多雨，年均降水量1050～2000mm，從西北山地向東南沿海逐漸減少。地勢西高東低，由西北向東南傾斜。地貌類型多樣，西北以丘陵山地為主，中部為低谷地平原，東南沿海以低丘臺地為主。耕地面積40449.19hm2，占土地總面積的20.93%。其中灌溉水田18779.15hm2、望天田1713.30hm2、水澆地751.27hm2、旱地19180.47hm2、菜地25.00hm2。水田主要分布在沿海平原地區(qū)，以?？?、音西、陽下、龍?zhí)?、漁溪、江鏡、上逕、鏡洋較多；旱地主要分布在低丘臺地區(qū)，集中分布在三山、高山、港頭、沙埔、東瀚、龍?zhí)?、江陰等?zhèn)。除河流沿岸、下游平原和濱海地區(qū)為沖積土外，絕大部分耕地由紅壤發(fā)育而成，一般肥力較低，有機質(zhì)含量低，普遍缺磷、鉀，偏酸性。4.1福清市基本概況福清市位于閩中沿海,隸屬于福州市，轄21個鎮(zhèn)，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，無霜期長達(dá)344～350天，春夏濕潤多雨，年均降水量1050～2000mm，從西北山地向東南沿海逐漸減少。地勢西高東低，由西北向東南傾斜。地貌類型多樣，西北以丘陵山地為主，中部為低谷地平原，東南沿海以低丘臺地為主。耕地面積40449.19hm2，占土地總面積的20.93%。其中灌溉水田18779.15hm2、望天田1713.30hm2、水澆地751.27hm2、旱地19180.47hm2、菜地25.00hm2。水田主要分布在沿海平原地區(qū)，以?？?、音西、陽下、龍?zhí)?、漁溪、江鏡、上逕、鏡洋較多；旱地主要分布在低丘臺地區(qū)，集中分布在三山、高山、港頭、沙埔、東瀚、龍?zhí)?、江陰等?zhèn)。除河流沿岸、下游平原和濱海地區(qū)為沖積土外，絕大部分耕地由紅壤發(fā)育而成，一般肥力較低，有機質(zhì)含量低，普遍缺磷、鉀，偏酸性。

指標(biāo)區(qū)分等因素沿海平原區(qū)表層土壤質(zhì)地剖面構(gòu)型有機質(zhì)灌溉保證率排水條件丘陵山地區(qū)表層土壤質(zhì)地有效土層厚度有機質(zhì)灌溉保證率坡度海拔低丘臺地區(qū)表層土壤質(zhì)地有效土層厚度有機質(zhì)灌溉保證率土壤侵蝕度濱海圍墾區(qū)表層土壤質(zhì)地全鹽量有機質(zhì)灌溉保證率排水條件pH值山間盆地區(qū)表層土壤質(zhì)地剖面構(gòu)型有機質(zhì)灌溉保證率排水條件福清市耕地分等指標(biāo)區(qū)圖5.2耕地分等指標(biāo)區(qū)的界定5.3耕地分等單元的確定采用主導(dǎo)因素圖疊加法，應(yīng)用GIS技術(shù)，將從福清市綜合基礎(chǔ)圖（如土地利用現(xiàn)狀圖、土壤圖等）中剝離出來的單因素圖有針對性地重新合并。同時考慮到分等成果按村為單位統(tǒng)計的需要，將所有的鎮(zhèn)、村界作為評價單元邊界的組成部分；此外，由于各指標(biāo)區(qū)中決定自然質(zhì)量分的主導(dǎo)因素不同，單因素圖疊加時，選取相應(yīng)的主導(dǎo)因素，利用GIS空間分析和屬性數(shù)據(jù)處理的功能對各指標(biāo)區(qū)分別進(jìn)行疊置。而后將疊置后的指標(biāo)區(qū)圖層重新合并，最后形成福清市耕地分等單元2639個，各單元編號以行政代碼（350127）＋鎮(zhèn)代碼（２位）＋村代碼（２位）＋單元序號（２位）共12位組成。

5.4耕地自然質(zhì)量等指數(shù)分等單元自然因素分值計算計算耕地自然質(zhì)量分指定作物光溫生產(chǎn)潛力計算耕地自然質(zhì)量等指數(shù)5.5耕地利用等指數(shù)5.5.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入潛力系數(shù)（1）指標(biāo)選取及預(yù)處理（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合指數(shù)計算過程與結(jié)果（3）各縣（市、區(qū)）農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿ο禂?shù)5.5.2各鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入潛力系數(shù)（1）各鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合指數(shù)（2）系統(tǒng)聚類分析及潛力系數(shù)的計算5.5.3耕地利用系數(shù)修正及等指數(shù)的計算（1）耕地利用系數(shù)（2）耕地利用系數(shù)等值區(qū)修訂（3）耕地利用系數(shù)及利用等指數(shù)修正模型單元編號地類代碼面積自然等指數(shù)利用等指數(shù)分等指數(shù)等別3501270101011116.0426237633042350127010102111.4224056992782350127010103155.742533736293235012701