基于GIS的永久性基本农田划定关键技术研究

【摘要】我国近些年来城市化与工业化进程的加快,大量人口向城市集聚,这使得城镇用地大面积的增加。一般而言城镇发展区域也是耕地质量较优区域,这使得农民耕种的耕地与城镇发展产生空间上的摩擦,目前大量耕地被占用为建设用地,这也使得粮食生产安全遭到威胁。为了保证粮食生产安全,促进国家经济与生态环境的稳定性和可持续性,国家站在战略高度做出了划定基本农田实行永久保护这一重要的决议。作为保证我国粮食生产的重要途径,永久性基本农田目前正在进行划定工作,永久性基本农田的划定不仅可以保证国家对整体资源状况的把握,同时可以保证土地资源科学合理利用以及促进城镇土地资源的集约节约利用。涪陵区位于四川盆地盆东平行岭谷区,属于典型的山地丘陵区域,也是三峡库区的腹地。三峡工程的蓄水使得区内河岸较优质耕地区域被淹没,减少了该区域的优质耕地资源同时伴随新区的建设与城镇的扩张,使得该区耕地保护压力增大。但是该区域又是重庆经济发展的重要区域,是粮食和经济作物的重要产出基地,所以需要加强对耕地资源的保护和土地资源的科学合理利用。不仅要掌握耕地资源的数量还要清楚耕地资源的质量,站在宏观经济发展的角度合理科学分配该区域的耕地资源。从现有的研究方法看,很多研究主要集中在定性上的研究,大多采用栅格数据的区域分析研究,研究结果不能清晰的表达数量变化以及较为详细的反映耕地的质量状况。本研究以重庆市涪陵区为例,首先基于GIS方法和技术进行数据的集成,并在数据集成的基础上采用定量化的耕地质量与立地条件评价(LESA)法、德尔菲法、AHP层次分析、最大熵技术法以及TOPSIS排序法相结合,以第二次土地调查数据中的耕地地块为研究单元,对永久性基本农田进行数学定量的基础上进行优选布局；其次使用专业GIS软件ArcGIS通过其构建图解模型实现永久基本农田数据库建设,并使用其它的GIS专业软件对数据的处理、成果的输出保存进行了一定的研究,利用ArcMAP对基本农田专题图的制作进行了研究。具体包括以下几个方面。(1)结合涪陵区特殊的地形地貌,探讨永久性基本农田划定的意义。分别从耕地的分布、数量、质量和存在的问题四个方面对研究区的农田现状进行了分析。在此基础上探讨了永久基本农田优选方案的评价因子,为科学合理的设计布置永久性基本农田提供基础条件。(2)利用GIS的空间数据集成方法获取各项评价因子,并进行标准化处理,采用AHP法和最大熵技术法求得各评价指标的综合权重,构建永久性基本农田优选评价体系,并在此基础上构造规范化的决策矩阵。并利用TOPSIS进行所有耕地地块的排序,并通过指标比对,将耕地数量累加至永久性基本农田的要求,最后输出耕地优选方案结果图。(3)根据永久性基本农田评价结果构建永久性基本农田数据库,该数据库的构建方法主要是通过使用ArcGIS的图解建模功能。通过图解建模能够较好的保证数据入库的便捷化与自动化,数据库的构建也能够方便数据的共享,为数据入库提供技术支持。(4)落实保护措施分别采取设立保护标志以及签订保护责任书实现。保护标志的设立需要通过GIS的空间分析功能选定空间位置,为保护标志设立位置的选定提供一定的参考；保护责任的落实需要结合农户资料并使用WORD的基本功能实现数据源的快速录入。(5)根据永久基本农田的保护数据,对永久基本农田专题图制作进行了研究,主要从图面配置、图面整饰以及关键要素的制作进行了技术上实现的研究与分析,为永久基本农田专题图的制作提供关键技术支持。研究结果表明：(1)涪陵区永久基本农田划定主要集中在江西以及江北区域,主要原因在于该区域地形相对比较平坦,也是永久性基本农田划定的主要区域。(2)通过充分考虑永久基本农田质量评定因子,结合公信度较高的美国土地质量评价体系(LESA)对质量评定,并通过TOPSIS排序结果表明质量较高的农田主要分布在长江一线、主要交通干线以及城镇建设区周围。与其它基本农田选择方案相比能够对农田进行比较便捷的逐层次选择。(3)永久基本农田数据库的构建选取相关的专业GIS软件并结合ArcGIS中的图解建模功能,能够比较便捷的集成数据,与固定模式的软件相比节约了开发成本,并能实现数据库建设模块修改的机动灵活,实现工具的定制多样化、灵活性。(4)保护标志的设立是在结合众多综合因子的基础上,包括采用GIS中的空间分析方法确定出永久基本农田保护标志牌设立的综合位置区域,较为科学的判断出保护标志的设立位置；采用农户信息表作为数据源将保护责任书与邮件合并功能相结合,保证了责任书填写的准确性并提高了责任书填写效率。(5)经过讨论专题制图,重点表明在专题制图中充分考虑各个要素的齐全与数学表示方法的准确,提高专题制图的质量以及地图要素表示更加的齐全可视化效果更好,并从局部要素进行探讨,为专题地图的制作提供了一套较为直观全面的方法。
【作者】屈清；
【导师】田永中；
【作者基本信息】西南大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【副题名】以重庆市涪陵区为例
【关键词】GIS；永久基本农田；优选；保护措施；专题图；关键技术；涪陵；

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