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摘要利用ArcGIS工具，从有效土层厚度、表层土壤质地、剖面构型、土壤有机质含量、土壤pH、排水条件、坡度、灌溉保证率8个方面入手，通过对指定作物的农用地自然质量分的计算，从国家自然等别更新、国家利用等别更新、国家经济等别更新3个方面对游仙区耕地质量等别进行了分析。结果表明，相较于上一年，2014年游仙区耕地虽减少111.79 hm2，但耕地等别总体等别保持一个平稳的态势，后期可通过加大对耕地的投入和耕作制度的改进，提高耕地级别。
关键词耕地质量；等别更新；游仙区
中图分类号S157文献标识码A文章编号0517-6611（2017）11-0186-05
AbstractUsing ArcGIS software，from eight aspects： soil thickness， soil texture，soil profile construct，soil organic matter content， soil pH， drainage condition， slope， irrigation assurance， from three aspects as national natural levels， countries use level， the national economic level， to calculate the designated cultivated land natural quality score，the classification of the cultivated land were analyzed.The results showed that the cultivated land in Youxian District was reduced 111.79 hectares in 2014 compared with last year， but the overall classification was maintain a steady state.Later we could improve the classification of cultivated land through increased the investment in farmland and improvement of the farming system.
Key wordsQuality of cultivated land；Classification renewal；Youxian District
以1999年詳查及其变更调查的全国耕地质量等别成果为基础，2011年国土资源部再一次开展了农用地分等工作，对1999年成果进行了补充完善，形成了最新的耕地质量等别成果。自工作开展以来，相关研究主要集中于分等方法和分等成果应用两方面：其一是从更新的技术方法入手，主要研究分等的方法[1-5]、参数[6-7]、指标[8-9]以及数据库[10]的建设等方面；其二是从成果应用方面，主要研究基本农田的划定[11-12]、评价[13-17]等，这些研究从理论和实践出发，优化了土地资源的管理，促进科技的进步与创新。
目前耕地质量等别更新工作的方法和技术体系已相对成熟，通过两次国土资源大调查，累积了丰富多样的基础数据和成果资料，但由于基础数据来源的差异性以及建设占用、农业结构调整、生态退耕、土地整治等活动的开展，耕地的数量、质量、权属状况随时都在发生变化，导致在实施土地整治等项目过程中耕地等别的理论值和现实值差距较大。为了全面掌握年度内耕地现状变化及耕地数量、权属的变化情况，保持耕地质量等别数据的现势性，满足对国土资源数量和质量并重管理的需要，落实耕地占补平衡工作，对耕地质量等别调查分析成果进行年度更新是必不可少的[18-21]。笔者以绵阳市游仙区为例，以《农用地质量分等规程》《四川省耕地质量等别年度更新工作实施方案》等为技术依据，根据2013年的耕地质量分析成果，分析2014年耕地质量，探讨耕地等别评价成果差异产生的根源，以期为新一轮耕地质量等别更新分析工作开展的程序和核查检验提供参考。
1数据来源与研究方法
1.1研究区域概况绵阳市游仙区位于四川盆地西北部边缘丘陵地带，地处嘉陵江一级支流（涪江）中上游的东部。地理坐标为104°40′～105°09′ E、31°20′～33°43′ N，面积1 018 km2。全区境内山丘连绵、丘谷起伏，是典型的丘陵地貌，地势东北较高，西南、西部涪江及中部芙蓉溪、魏城河谷一带较低，属平坝浅丘相间地形，主要为鸡爪中丘、条状中深丘和深中丘地貌。游仙区属亚热带湿润季风气候区，日照充足，无霜期长，为农作物生产发育担供了较丰富的水、热、光资源，区内第一、二、三产业发达。年平均降水量约1 000 mm，主要集中在每年6—9月。
游仙区是我国西部唯一的绿色产业示范区，更是省级乡村旅游示范区，目前研究区各类土地利用结构和布局相对比较合理，耕地主要分布在水源丰富、交通发达、人口稠密的涪江和芙蓉溪、魏刘河两岸。耕地问题主要表现在：①全区耕地少，人地矛盾大；②城市区域性发展需求与城市规划存在矛盾问题；③农村居民点分散，占地面积大，土地浪费较为严重。根据调查，游仙区土壤、气候等自然条件和社会经济条件比较优越，只有基于地域之间的差异，根据自然规律和特点，因地制宜，合理利用土地，才能发挥其优势。
1.2数据来源依据四川省2015年度耕地质量等别更新工作实施方案的要求，收集区内2013年耕地质量等别评定成果、土地利用现状图（1∶10 000）、土地整治项目资料、农业综合开发、农田水利建设等相关数据资料，并在2014年土地利用现状图和上一轮耕地质量等别图基础上，进行新增耕地等别分析，通过外业补充调查获取相关属性信息。 1.3研究方法
1.3.1评价单元。分等单元是农用地等级评定和划分的基本空间单位。根据方案的要求，以1∶10 000游仙区土地利用现状图和上一轮耕地质量等级评价完善成果为工作底图，以耕地图斑为单位，划分分等评价单元。最终，参与2014年耕地质量等别更新调查的耕地总面积39 517.47 hm2，全区共划分为52 227个分等单元。
1.3.2评价因子的选取。《农用地质量分待规律》规定了12个衡量耕地质量等级的基础指标，综合考虑游仙区地形、气候、社会经济状况、农业生产力水平等因素，将游仙区土地类型划入四川省盆西平原区，在分析耕地质量等别时主要考虑以下8个指标：有效土层厚度、表层土壤质地、剖面构型、土壤有机质含量、土壤pH、排水条件、坡度、灌溉保证率。
1.3.3指标量化。根据研究区作物情况，结合游仙区耕地质量等别更新工作实施方案的要求，因素指标的优劣均在0～100分内计算其相对得分值。因素指标优劣与得分值成正比，赋值及权重见表1。
1.3.4计算方法。耕地质量等别的更新主要考虑国家自然等别更新、国家利用等别更新、国家经济等别更新3个方面，这三者都是基于农用地自然质量分计算。该研究为了减少和前一期的对比误差，耕地自然质量分的计算沿用上一年的计算方法。
1.3.4.1计算农用地自然质量分。采用加权平均法，计算各分等单元各指定作物的农用地自然质量分。研究区的标准耕作制度为一年二熟，复种类型水田为油菜-水稻，旱地为油菜-玉米，基准作物为水稻，指定作物为水稻、油菜、玉米3种。计算公式为：
式中，Wk为第k个分等因素的权重；CLij为分等单元指定作物的农用地自然质量分；i为分等单元编号；j为指定作物编号；k为分等因素编号；m为分等因素的数目；fijk为第i个分等单元内第j种指定作物第k个分等因素的指标分值，取值区间为（0，100]。
1.3.4.2农用地自然质量等指数分。计算第j种指定作物的自然质量等指数，公式为：
式中，Rij为第i个分等单元第j种指定作物的自然质量等指数；αtj为第j种作物的光温（气候）生产潜力指数；CLij为第i个分等单元内第j种指定作物的农用地自然质量分；βj为第j种作物的产量比系数。游仙区当地各种作物单位面积实际产量基本未发生变化。因此，本轮分析过程中沿用2014年耕地质量等级补充完善成果中的指定作物产量比系数，具体见表2。
1.3.4.3耕地利用等指数。按综合土地利用系数计算利用等指数，公式为：
式中，Yi为第i个分等单元的耕地利用等指数；Ri为第i个分等单元的耕地自然质量等指数；KL为分等单元所在等值区的综合土地利用系数。
1.3.4.4耕地经济等指数。按综合土地经济系数计算耕地等指数，公式为：
式中，Gi为第i个分等单元的耕地等指数；Yi为第i个分等单元的耕地利用等指数；KC为分等单元所在等值区的综合土地经济系数。
2结果与分析
2.1国家自然等别更新分析本轮更新工作主要是对2014年变化的耕地的质量等别变化进行分析、汇总、更新，通过几个方面的对比来了解游仙区耕地的变化情况及耕地的质量变化情况。经统计，游仙区全区目前耕地39 517.47 hm2，其中旱地19 621.16 hm2，水田19 118.57 hm2，水浇地777.74 hm2。根据得到的基础资料，利用ArcGIS的空间分析工具进行分析，确定耕地国家自然等别，结果见图1。
由图1可知，游仙区耕地布局相对均匀，经过前后两次整治，耕地的国家自然等别都相对较高。对分析结果进行统计分析（表3），发现相对于上一次，此次耕地总面积减少了0.28%，耕地自然等别中8等地的面积所占比例最大，其比例由50.82%转变为50.92%，增加0.1%；7等地所占比例由37.58%提高到了37.79%，6等地所占比例域面积保持不变；主要是耕地自然等别中9等地的面积减少，其比例由1058%转变为10.25%，减少0.33%，减少140.50 hm2。总体来看，游仙区虽然耕地总量减少，但是总体耕地自然等别相对稳定，高等别耕地所占比例稳中有升，低等别耕地略微减少，耕地发展趋势良好，究其原因，主要得益于土地整理项目的实施及对耕地的保护政策。
2.2国家利用等别更新分析根据国家自然等结果核算国家利用等，再利用ArcGIS进行分析、定等，结果见图2。由图2可知，2014年游仙区耕地中国家利用等别7、8、9等地所占比例相对较大，水田中以6、7、8等地占多数，旱地以8、9等地为主。对分析结果进行统计分析（表4），从等别上分析，国家利用等6等地从原来的6 607.11 hm2减少到6 595.34 hm2，减少11.87 hm2，占所有耕地的16.69%，比例变化不大；变化最大的7等地由原来的7 828.56 hm2增加到8 055.68 hm2，增图22014年游仙区耕地国家利用等别
Fig.2Cultivated land national use levels in Youxian District in 2014 加227.11 hm2，占所有耕地的20.40%；8、9等地占所有耕地的63.31%，9等地市耕地减少的主要来源，减少356.34 hm2，占所有耕地的29.79%。总体上看，5、6等地变化较少，7等地提高了0.65%，7、8、9等较高等别的耕地比例有所提高，2014年相对2013年耕地面积有所减少，但总体上保持稳定上升的态势。从查阅资料和实地调查来看，由于城市化建设，部分耕地转为建设用地与道路用地，而耕地级别的提高得益于质量建设项目以及农田、水利及农业综合项目的实施，项目区内田间道路硬化、田间道路通达度得以改善，新建、改建（含维修）的機井、塘堰、水窖、蓄水池等具体工程的实施不但提高了耕地质量，也提高了农民对质量建设项目的满意度。 2.3国家经济等别更新分析从最终得出的国家经济等别图（图3）可看出，游仙区耕地国家经济等别呈现南北分异的态势，大多低等级的土地分布在北部，高等级的分布在南部，村庄周围大多为高等级土地。将分析结果与上一轮进行统计对比分析（表5），发现此次变化最大的主要是6、7、8等，8等地由原来的16 437.73 hm2减少到16 178.73 hm2，减少
总的来说，相比2013年耕地国家经济各等别所占比例，2014年各等别耕地所占比例相对变化不大，高等别比例略有增加，总体等别还是保持一个平稳上升的态势。说明游仙区积极响应耕地保护政策，且后期通过加大对耕地的投入和耕作制度的改进，耕地经济级别还能有所提高。
3讨论
（1）运用ArcGIS空间分析工具，从有效土层厚度、表层土壤质地、剖面构型、土壤有机质含量、土壤pH、排水条件、坡度、灌溉保证率等8个方面，基于农用地自然质量分计算，从国家自然等别更新、国家利用等别更新、国家经济等别更新3个方面对游仙区耕地质量进行了分析，划分耕地质量等级分级，高等别比例略有增加，总体等别还是保持一个平稳上升的态势，分析和分级方法合理，符合实际，应用范围广。
（2）该研究对分析指标的获取综合考虑了基本农田划定、高标准基本农田建设标准、第二次全国土地调查成果、游仙区土地利用总体规划以及游仙区耕地质量等别更新定级等成果，数据资料齐全。除此之外，还考虑了土地整治、农业综合开发、农田水利建设等项目特点，保证了成果的科学性、现实性和可比性。
（3）该研究对游仙区耕地质量等别更新的分析方法，便于未来游仙区土地建设的推进，有利于采取多种措施改良限制因子，提高耕地质量，为后期建设、管护提供参考。
参考文献
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关键词耕地质量；等别更新；游仙区
中图分类号S157文献标识码A文章编号0517-6611（2017）11-0186-05
AbstractUsing ArcGIS software，from eight aspects： soil thickness， soil texture，soil profile construct，soil organic matter content， soil pH， drainage condition， slope， irrigation assurance， from three aspects as national natural levels， countries use level， the national economic level， to calculate the designated cultivated land natural quality score，the classification of the cultivated land were analyzed.The results showed that the cultivated land in Youxian District was reduced 111.79 hectares in 2014 compared with last year， but the overall classification was maintain a steady state.Later we could improve the classification of cultivated land through increased the investment in farmland and improvement of the farming system.
Key wordsQuality of cultivated land；Classification renewal；Youxian District
以1999年詳查及其变更调查的全国耕地质量等别成果为基础，2011年国土资源部再一次开展了农用地分等工作，对1999年成果进行了补充完善，形成了最新的耕地质量等别成果。自工作开展以来，相关研究主要集中于分等方法和分等成果应用两方面：其一是从更新的技术方法入手，主要研究分等的方法[1-5]、参数[6-7]、指标[8-9]以及数据库[10]的建设等方面；其二是从成果应用方面，主要研究基本农田的划定[11-12]、评价[13-17]等，这些研究从理论和实践出发，优化了土地资源的管理，促进科技的进步与创新。
目前耕地质量等别更新工作的方法和技术体系已相对成熟，通过两次国土资源大调查，累积了丰富多样的基础数据和成果资料，但由于基础数据来源的差异性以及建设占用、农业结构调整、生态退耕、土地整治等活动的开展，耕地的数量、质量、权属状况随时都在发生变化，导致在实施土地整治等项目过程中耕地等别的理论值和现实值差距较大。为了全面掌握年度内耕地现状变化及耕地数量、权属的变化情况，保持耕地质量等别数据的现势性，满足对国土资源数量和质量并重管理的需要，落实耕地占补平衡工作，对耕地质量等别调查分析成果进行年度更新是必不可少的[18-21]。笔者以绵阳市游仙区为例，以《农用地质量分等规程》《四川省耕地质量等别年度更新工作实施方案》等为技术依据，根据2013年的耕地质量分析成果，分析2014年耕地质量，探讨耕地等别评价成果差异产生的根源，以期为新一轮耕地质量等别更新分析工作开展的程序和核查检验提供参考。
1数据来源与研究方法
1.1研究区域概况绵阳市游仙区位于四川盆地西北部边缘丘陵地带，地处嘉陵江一级支流（涪江）中上游的东部。地理坐标为104°40′～105°09′ E、31°20′～33°43′ N，面积1 018 km2。全区境内山丘连绵、丘谷起伏，是典型的丘陵地貌，地势东北较高，西南、西部涪江及中部芙蓉溪、魏城河谷一带较低，属平坝浅丘相间地形，主要为鸡爪中丘、条状中深丘和深中丘地貌。游仙区属亚热带湿润季风气候区，日照充足，无霜期长，为农作物生产发育担供了较丰富的水、热、光资源，区内第一、二、三产业发达。年平均降水量约1 000 mm，主要集中在每年6—9月。
游仙区是我国西部唯一的绿色产业示范区，更是省级乡村旅游示范区，目前研究区各类土地利用结构和布局相对比较合理，耕地主要分布在水源丰富、交通发达、人口稠密的涪江和芙蓉溪、魏刘河两岸。耕地问题主要表现在：①全区耕地少，人地矛盾大；②城市区域性发展需求与城市规划存在矛盾问题；③农村居民点分散，占地面积大，土地浪费较为严重。根据调查，游仙区土壤、气候等自然条件和社会经济条件比较优越，只有基于地域之间的差异，根据自然规律和特点，因地制宜，合理利用土地，才能发挥其优势。
1.2数据来源依据四川省2015年度耕地质量等别更新工作实施方案的要求，收集区内2013年耕地质量等别评定成果、土地利用现状图（1∶10 000）、土地整治项目资料、农业综合开发、农田水利建设等相关数据资料，并在2014年土地利用现状图和上一轮耕地质量等别图基础上，进行新增耕地等别分析，通过外业补充调查获取相关属性信息。 1.3研究方法
1.3.1评价单元。分等单元是农用地等级评定和划分的基本空间单位。根据方案的要求，以1∶10 000游仙区土地利用现状图和上一轮耕地质量等级评价完善成果为工作底图，以耕地图斑为单位，划分分等评价单元。最终，参与2014年耕地质量等别更新调查的耕地总面积39 517.47 hm2，全区共划分为52 227个分等单元。
1.3.2评价因子的选取。《农用地质量分待规律》规定了12个衡量耕地质量等级的基础指标，综合考虑游仙区地形、气候、社会经济状况、农业生产力水平等因素，将游仙区土地类型划入四川省盆西平原区，在分析耕地质量等别时主要考虑以下8个指标：有效土层厚度、表层土壤质地、剖面构型、土壤有机质含量、土壤pH、排水条件、坡度、灌溉保证率。
1.3.3指标量化。根据研究区作物情况，结合游仙区耕地质量等别更新工作实施方案的要求，因素指标的优劣均在0～100分内计算其相对得分值。因素指标优劣与得分值成正比，赋值及权重见表1。
1.3.4计算方法。耕地质量等别的更新主要考虑国家自然等别更新、国家利用等别更新、国家经济等别更新3个方面，这三者都是基于农用地自然质量分计算。该研究为了减少和前一期的对比误差，耕地自然质量分的计算沿用上一年的计算方法。
1.3.4.1计算农用地自然质量分。采用加权平均法，计算各分等单元各指定作物的农用地自然质量分。研究区的标准耕作制度为一年二熟，复种类型水田为油菜-水稻，旱地为油菜-玉米，基准作物为水稻，指定作物为水稻、油菜、玉米3种。计算公式为：
式中，Wk为第k个分等因素的权重；CLij为分等单元指定作物的农用地自然质量分；i为分等单元编号；j为指定作物编号；k为分等因素编号；m为分等因素的数目；fijk为第i个分等单元内第j种指定作物第k个分等因素的指标分值，取值区间为（0，100]。
1.3.4.2农用地自然质量等指数分。计算第j种指定作物的自然质量等指数，公式为：
式中，Rij为第i个分等单元第j种指定作物的自然质量等指数；αtj为第j种作物的光温（气候）生产潜力指数；CLij为第i个分等单元内第j种指定作物的农用地自然质量分；βj为第j种作物的产量比系数。游仙区当地各种作物单位面积实际产量基本未发生变化。因此，本轮分析过程中沿用2014年耕地质量等级补充完善成果中的指定作物产量比系数，具体见表2。
1.3.4.3耕地利用等指数。按综合土地利用系数计算利用等指数，公式为：
式中，Yi为第i个分等单元的耕地利用等指数；Ri为第i个分等单元的耕地自然质量等指数；KL为分等单元所在等值区的综合土地利用系数。
1.3.4.4耕地经济等指数。按综合土地经济系数计算耕地等指数，公式为：
式中，Gi为第i个分等单元的耕地等指数；Yi为第i个分等单元的耕地利用等指数；KC为分等单元所在等值区的综合土地经济系数。
2结果与分析
2.1国家自然等别更新分析本轮更新工作主要是对2014年变化的耕地的质量等别变化进行分析、汇总、更新，通过几个方面的对比来了解游仙区耕地的变化情况及耕地的质量变化情况。经统计，游仙区全区目前耕地39 517.47 hm2，其中旱地19 621.16 hm2，水田19 118.57 hm2，水浇地777.74 hm2。根据得到的基础资料，利用ArcGIS的空间分析工具进行分析，确定耕地国家自然等别，结果见图1。
由图1可知，游仙区耕地布局相对均匀，经过前后两次整治，耕地的国家自然等别都相对较高。对分析结果进行统计分析（表3），发现相对于上一次，此次耕地总面积减少了0.28%，耕地自然等别中8等地的面积所占比例最大，其比例由50.82%转变为50.92%，增加0.1%；7等地所占比例由37.58%提高到了37.79%，6等地所占比例域面积保持不变；主要是耕地自然等别中9等地的面积减少，其比例由1058%转变为10.25%，减少0.33%，减少140.50 hm2。总体来看，游仙区虽然耕地总量减少，但是总体耕地自然等别相对稳定，高等别耕地所占比例稳中有升，低等别耕地略微减少，耕地发展趋势良好，究其原因，主要得益于土地整理项目的实施及对耕地的保护政策。
2.2国家利用等别更新分析根据国家自然等结果核算国家利用等，再利用ArcGIS进行分析、定等，结果见图2。由图2可知，2014年游仙区耕地中国家利用等别7、8、9等地所占比例相对较大，水田中以6、7、8等地占多数，旱地以8、9等地为主。对分析结果进行统计分析（表4），从等别上分析，国家利用等6等地从原来的6 607.11 hm2减少到6 595.34 hm2，减少11.87 hm2，占所有耕地的16.69%，比例变化不大；变化最大的7等地由原来的7 828.56 hm2增加到8 055.68 hm2，增图22014年游仙区耕地国家利用等别
Fig.2Cultivated land national use levels in Youxian District in 2014 加227.11 hm2，占所有耕地的20.40%；8、9等地占所有耕地的63.31%，9等地市耕地减少的主要来源，减少356.34 hm2，占所有耕地的29.79%。总体上看，5、6等地变化较少，7等地提高了0.65%，7、8、9等较高等别的耕地比例有所提高，2014年相对2013年耕地面积有所减少，但总体上保持稳定上升的态势。从查阅资料和实地调查来看，由于城市化建设，部分耕地转为建设用地与道路用地，而耕地级别的提高得益于质量建设项目以及农田、水利及农业综合项目的实施，项目区内田间道路硬化、田间道路通达度得以改善，新建、改建（含维修）的機井、塘堰、水窖、蓄水池等具体工程的实施不但提高了耕地质量，也提高了农民对质量建设项目的满意度。 2.3国家经济等别更新分析从最终得出的国家经济等别图（图3）可看出，游仙区耕地国家经济等别呈现南北分异的态势，大多低等级的土地分布在北部，高等级的分布在南部，村庄周围大多为高等级土地。将分析结果与上一轮进行统计对比分析（表5），发现此次变化最大的主要是6、7、8等，8等地由原来的16 437.73 hm2减少到16 178.73 hm2，减少
总的来说，相比2013年耕地国家经济各等别所占比例，2014年各等别耕地所占比例相对变化不大，高等别比例略有增加，总体等别还是保持一个平稳上升的态势。说明游仙区积极响应耕地保护政策，且后期通过加大对耕地的投入和耕作制度的改进，耕地经济级别还能有所提高。
3讨论
（1）运用ArcGIS空间分析工具，从有效土层厚度、表层土壤质地、剖面构型、土壤有机质含量、土壤pH、排水条件、坡度、灌溉保证率等8个方面，基于农用地自然质量分计算，从国家自然等别更新、国家利用等别更新、国家经济等别更新3个方面对游仙区耕地质量进行了分析，划分耕地质量等级分级，高等别比例略有增加，总体等别还是保持一个平稳上升的态势，分析和分级方法合理，符合实际，应用范围广。
（2）该研究对分析指标的获取综合考虑了基本农田划定、高标准基本农田建设标准、第二次全国土地调查成果、游仙区土地利用总体规划以及游仙区耕地质量等别更新定级等成果，数据资料齐全。除此之外，还考虑了土地整治、农业综合开发、农田水利建设等项目特点，保证了成果的科学性、现实性和可比性。
（3）该研究对游仙区耕地质量等别更新的分析方法，便于未来游仙区土地建设的推进，有利于采取多种措施改良限制因子，提高耕地质量，为后期建设、管护提供参考。
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