地理信息系统支持下的大比例尺农用地质量评价研究
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摘要
近年来,随着人口、资源、环境等问题的日益加剧,可持续发展已日益成为全球共
    同关注的重大课题。同样,可持续农业也已成为当今全球农业发展的趋势,农用地资源
    的合理开发利用和保护,是农业可持续发展的基础。在我国这样一个人多地少,耕地资
    源尤其缺乏的国家,怎么合理利用农用地,以达到最佳资源配置状态,显得十分迫切。
    此外,鉴于地理信息系统强大的空间数据分析功能,以及土地的固有特性,决定了在土
    地质量评价领域中引入地理信息系统成为必然。
     本研究以浙江省衢县白水畈农业科技示范区为例,利用(1∶100000)地形图、土壤图、
    土地利用现状图、以及土地调查资料和土壤的实验室分析数据,在地理信息系统软件
    MAPINFO、ARC/INFO、ARCVIEW和EXCEL软件的支持下,建立了基础数据库,完成了白水
    畈农用地质量评价。具体研究内容包括:
    ●基础数据库建立 对白水畈农业园区土地资源的图形数据和属性数据分别进行
     了分类、编辑、入库。图形数据采用MAPINFO和ARC/INFO软件进行管理,利用MAPINFO
     进行图形屏幕数字化和初级编辑,利用ARC/INFO建立图形的点、线、面之间的拓扑
     关系,最终建成地形图、土壤图、土壤养分图、土地利用现状图、规划图的空间数
     据库和属性数据库,并建立了白水畈的数字高程模型(DEM),用于农用地质量评价
     时提取地形因子;采用EXCEL建成了土壤养分的统计数据库。通过一个公共项,实
     现空间数据库和统计数据库的链接,最终形成农用地质量评价等级图。
    ●农用地质量评价 选取研究区两种主要作物—水稻和柑桔,分别采用不同的评
     价指标。以水稻为评价对象时,评价指标选用耕层厚度、<0.01mm物理性粘粒含量、
    
    
     CEC、PH*。0)、速效磷、速效钾、有机质、质地、障碍层深度,共9个指标,并把坡
     度、坡向作为临界指标;以柑桔为评价对象时,评价指标选用洲(H。0)、速效磷、速
     效钾、有机质、质地、土层厚度、坡度、坡向、海拔高度,共9个指标。运用模糊
     综合评判法(连续型模型、离散型模型、概念型模型),结合两种作物的土宜特性,
     确定评价指标的隶属度;采用主成分分析法,并结合专家知识确定评价指标的权重;
     运用指数加和法,计算评价指标总分值;离散样点的评价总分值数据通过点状克里
     格空间内插法转化成面状数据,并运用ARCVIEW提取地形评价因子(高程、坡度、
     坡向),得出最终综合总分值,分六等制作了农用地质量评价等级图。
     本研究的特点主要体现在以下几个方面:
    .采用了MAPINFO和ARC/INFO相结合的技术方法,以充分利用两软件的优点,减少数
     字化和编辑工作量。
    .建立白水贩农业科技示范区基础数据库,为农业信息化建设奠定基础。
    .在对白水皈主要作物(水稻和柑桔)土宜特性研究的基础上,运用模糊综合评判法
     进行了农用地质量评价,为大比例尺农用地质量评价提供思路。
    .在土地质量空间变异理论支持下,利用点状克里格空间内插法,由离散采样点的数
     据转为连续分布的数据,在此基础上,提取地形因子,再以栅格为评价单元,运用
     ARCVIEW软件,进行等级制图。通过这种方法,可以节省大量采样工作量和经费。
In the recent years, with the increasingly serious problems of population,
     resource and environment, sustainable development has become a more important
     research area all over the world. At the same time, agriculture development has
     tended towards sustainable agriculture. This due to the need of reasonable
     development and protection of agricultural land resources. Sustainable agricultural
     development is an urgent solution to the reasonable development of agricultural
     land in China, in order to reach a optimum resources distribution structure,
     specially where the cultivated land is scare, and the contradiction of human and
     land is apparently prominent.
     Furthermore, Geographic Information System(GIS) has a big role to play data
     management and spatial analysis. So, it has become necessary to employ GIS in
     land quality evaluation. Applying GIS to land survey, management and evaluation
     has practical significance as described below. GIS manages both spatial data and
     attribute data, which is of benefit in searching, calculating, analyzing, updating and
     outputting and expertise knowledge. GIS can provide detailed implementation plan,
     technology consultation and assistant decision-making support.
     This research was conducted at Baishui Agricultural High-tech Modeling
     Garden(AHTMG) in Qu county of Zhejiang province. AHTMG is relatively small
     area, with homogeneous resources and consistent background.
     With the support of MAPINFO, ARC/INFO ARCVIEW software and EXCEL
     for windows, Basic Database in AHTMC has been established. And based on the
     database, the agricultural land quality evaluation has been attained as follows.
     ? basic database Establishment
     The design of database includes objectives, principle, demand, analysis,
     conception and logical structure designs, data classification and data coding.
     Mapping data is mainly managed and edited with the aid of M A P IN F 0,
     AR C I IN F 0. The latter is the tool for editing, establishing of topology for point,
     line and polygon features. The spatial database for mapping of landform, soil, soil
     nutrient, land use, planning, and attribute database have been established, while the
     statistical database have been founded in EXCEL software. Through the common
    
     16
    
    
    
    
    
    
    
    
    
     item, spatial database can be joined with statistical database. DEM model has been
     developed.
     ? Agricultural land quality evaluation
     Agricultural land quality evaluation was demonstrated in two main crops in
     the research area, namely the paddy rice and the orange. And it is studied with
     different nine evaluated indexes for each corp. Based on the two crops
     physiological growth demands, Fuzzy Integrated Method was applied to calculate
     the indexes function values, which include serial model, separated model and
     concept model. The weight values for the indexes were calculated with the help of
     main factor analysis and expert analysis methods. Finally, the integrated scores
     were counted using the Index Accumulation Method. The dispersed data could
     transform the continuous polygon data through inner-inset method with Kriging,
     and then apply with ARC VIEW to extract the landform indexes to get the ultimate
     index scores. The agricultural grade mapping has been finalized with the
     ARC VIEW software.
     The distinguished characteristics of this study include:
     ? Combined with the advantages of two softwares MAP1NFO and ARC/INFO
     were brought into full play, which decreased the work of digitalization and
     edit.
引文
1. 刘绪平,实现可持续发展的必然选择—保持耕地总量动态平衡的思考.中国土地,1998,(7):15-20
    2. 赵其国,孙波等.土壤质量与持续环境.土壤,1997,29(3):113-120
    3. 刘志澄.21世纪是我国农业迈向现代化的世纪.农业经济问题,2001(1):20-24
    4. 黄国桢.“农业现代化”再界定.农业现代化研究,2001,22(1):48-50
    5. 薛亮等.农业信息化.京华出版社,1998
    6. 张显峰,崔伟宏.基于 GIS 与此同时空间统计分析的可持续发展度量方法研究.遥感学报,2001,5(1):34-40
    7. 彭鹏,谢炳庚等.关于“数字农业”.农业现代化研究,2000,21(4):254-256
    8. 戴建旺,蒋文彪等.基于 GIS 的城镇土地定级理论及方法的研究.中国土地科学,1996,10(1):34-38
    9. 吴次芳,周开建等.小城市土地定级估价的理论与实践—以上虞市区为例.中国建材工出版社,1994
    10.余明全,陈常优.城镇土地定级估价成果的应用与更新:以灵宝市为例.地域研究与开发.1999,18(2):85-88
    11.王良健,包浩生.基于遥感与 GIS 的区域土地利用变化的动态监测与预测研究.经济地理,2000,20(2):47-51
    12.赵庚星,王人潮等.黄河三角洲垦利县土地利用的系统动力学仿真模拟研究.浙江农业大学学报,1998,24(2):141-148
    13.史舟,王人潮等.地理信息系统辅助下的农业种植利用分区研究,农业系统科学与综合研究,1998,14(1):5-8
    14.赵小敏,王人潮等.土地利用规划的系统动力学仿真—以杭州城市土地利用总体规划为例.浙江农业大学学报,1996,22(2):143-148
    15.彭补拙,余旭升等.荒漠绿洲农业区土地分等定级模式研究—以新疆石河子市为例.南京大学学报,1994,30(4):679-690
    
    
    16.周勇,李学垣等.ARC/INFO 信息系统在农地分等定级中的应用—以武汉市狮子山区的土系为例.土壤学报,1998,35(4):450-460
    17.濮励杰,彭补拙等.农用土地定级信息系统的研究—以新疆库尔勒市为例.南京大学学报(自然科学),1998,34(3):277-284
    18.周峰,周生路等.新疆乌拉斯台农场农用土地估价研究.土壤,1998,6:298-304
    19.陈浮,刘伟等.农用土地价格评估—以新疆库尔勒市为例.自然资源学报,1998,13(2):162-167
    20.秦昆,蒋建军.农用地估价信息系统初步研究.南京师大学报:自科版 1999,22(1):96-99
    21.盛乐山,赵哲远等.农地定级估价探讨—以浙江省义乌市为例.中国土地科学,1999,13(5):34-37
    22.张炳宁,张月平等.基本农田信息系统的建立及其应用 Ⅰ 耕地地力等级体系研究.土壤学报,1999,36(4):510520
    23.聂庆华,包浩生.基于 GIS 农田质量自动分等定级算法及其实现—以北京市房山区为例.南京大学学报(自然科学),1999,35(6):697-702
    24.陈美球,赵小敏等.GIS 支持下的耕地分等定级—以浙江省临海市为例.江西农业大学学报,1999,21(3):421-424
    25.尹君,许嗥等.地理信息系统在土地多宜性评价中的应用.河北农业大学学报,1998,21(1):83-87
    26.许刚.基于地理信息系统的县域土地适宜性评价.农业系统科学与综合研究,1997,13(2):84-87,94
    27.黄跃进,唐锦春.基于 GIS 的农用土地适宜性评价模型的建立.浙江林学院学报,1999,16(4):406-410
    28.陈炳贵,赵小敏.小流域土地评价模型研究.江西农业大学学报,1998,20(4):534-5
    29.史舟,吴宏海等.基于 GIS 的污水土地处理适宜性评价研究.农业环境保护,1998,17(2):63-64
    
    
    30.孙波,张桃林等.我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评价.土壤学报,1995,32(4):362-368
    31.史志华,蔡崇法等.GIS 在三峡库区土壤肥力综合评价中的应用.土壤侵蚀与水土保持学报,1999,5(1):74-78
    32.王人潮,史舟等.浙江红壤资源信息系统的研制与应用.中国农业出版社,1998
    33.苏理宏,黄裕霞.基于知识的空间决策支持模型集成.遥感学报,2000,4(2):151-155
    34.陈百明.土地资源学概论.北京:中国环境科学出版社,1996
    35.陈百明,陈安宁.土地资源持续利用与耕地经营制度建设.中国土地科学,1999,13(2):31-34
    36.陈银蓉,梅昀.中国农村土地制度改革探讨,农业经济问题,1998,(3):14-17
    37.浙江省土壤志第十九章,农用地资源适宜性评价:284-295
    38.傅伯杰.美国土地适宜性评价的进展.自然资源学报,1987,2(1):8-15
    39.D.A.戴维森.加拿大土地评价的进展.地理译报,1988(1):18-23
    40. Beek, K.,J.,From soil survey interpretation to land evaluation, part 1, from the past to the present. Soil Survey and land Evaluation Vol. 1, No.1,6-12,1981
    41. FAO, Report on the Agro-Ecological Zones Project, World Soil Resources Reports 48(1)-48(4),Rome, 1978-1980
    42. Turner, R.K.,Land Evaluation: Financial, Economic and Ecological Approaches, Soil Survey and Land Evaluation, Vol. 5,1985.
    43.倪绍祥,陈传康.我国土地评价研究的近今发展.地理学报,1993,48(1):75-81
    44.中国土地年鉴 1998年版:414-417
    45.关文荣.农用地的分等定级与估价.中国土地,2000,(4):22-24
    46.单胜道,蔡国平.不同的土地评估法及其在农地评价中的应用.农业经济,1999,(1):28-29
    47.单胜道,俞劲炎等.农业用地评估方法研究.资源科学,2000,22(1):45-49
    48.魏凤秀.农村土地流转中的土地估价问题探讨.农业经济,2000,(2):24-25
    
    
    49.鲁彦岑,王书林.农用地产评估方法研究.农业系统科学与综合研究,1998,14(2):146-148
    50.赵庚星,张万清.山东省土地经济评价初步研究.国土与自然资源研究,1997,(2):24-28
    51.张海涛,魏忠海.农用土地综合评价的一种新方法.华中农业大学学报,1999,18(2):128-133
    52.郑新奇,闫弘文,机助农用土地分等定级估价原理与方法研究,土地资源持续利用与信息技术论文集.中国大地出版社,1998
    53.李德仁.论全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)的结合.测绘通报,1994,(1):3-8
    54.陈崇成.遥感与 GIS 支持下的基于网络的洪涝灾害监测评估系统关键技术研究.遥感学报,2001,5(1):53-57
    55.臧淑英,王艳丽等.地理信息系统及其在资源管理中的应用.国土与自然资源研究,1997,(4):17-21
    56. R. Norberto et al. Design and implementation of a soil geographic database for rural planning and management. Journal of Soil and Water Conservation, 1993, 48 (2): 140-144
    57. S.P. Theocharopoulos et al. GIS as aid to soil surveys and land evaluation in Greece. Journal of Soil and Water Conservation, 1995,50 (1) :118-124
    58. Kolejka-J. The geoecologically based satellite monitoring system for agricultural landscapes. Ekologia-CSFR. 1990,9(3):279-288
    59. Jayawardhana-PM. The development of remote sensing and geographical information systems based models for predicting landslide and gully erosion hazard areas in Australia. Proceeding of the twenty-third international symposium on remote sensing of environment: Volume I 18-25,1990.
    60. McBride-RA, Bober-ML. Quantified evaluation of agricultural soil capability at the local scale:a GIS-assisted case study from Ontario. Environment and Natural resources management. 1994, (2):21-24,
    
    
    61. Dumanski, J, etal. concept, objectives and structure of the Canada Soil information Canadian Journal of Soil Science ,1975,55(2):181-187
    62. Giltrap, K.J. MIDGE:a microcomputer Soil information System, in Soil Information System Technology,.Wageningen Poudce, 1984
    63. Cocks, K.D, etal. SIR-PLAN and LVPLAN: an Australian approach to land use planning. Environment and planning B: Planning and Design ,1983,10(3):331-345
    64. Davidson, D.A. Recent Canadian advances in land evaluation, Soil Survey and Land Evaluation, 1984,3(1):71-75
    65. Davidson, D.A. The use of a low servey data base management system for the analysis of soil survey records, Soil Survey and Land Evaluation, 1985, 5(3):88-92
    66.刘岳,梁启章等.土地信息系统及其试验研究—以北京十三陵地区为例.见:中国地理学会编.地理学与农业.北京:科学出版社,1983,86-93
    67.黄杏元,林增春.土地资源信息系统及其运用的试验研究.环境遥感,1986,1(3):190-201
    68.傅伯杰,D.A,戴维森.土地资源评价信息系统—以延安地区为例.水土保持学报,1989,3(1):1-9
    69.傅炜.微机土地资源评价信息系统的建立及其应用研究,环境遥感,1989,4(3):171-182
    70.李刚,秦伟.应用微机地理信息系统进行土地质量评价的尝试.再生资源遥感研究.北京:科学出版社,1988,106-115
    71.何建邦,吴健康.黄土高原(重点产沙区)信息系统 LPIS 的初步研究.黄土高原(重点产沙区)信息系统研究.北京:测绘出版社,1988,1-8
    72.倪绍祥,黄杏元等.地理信息系统在土地适宜性评价中的应用.科学通报,1992,37(15):1403-1404
    
    
    73.苏璧耀.土地资源学.江苏教育出版社,1994
    74.王万茂,潘文珠等.土地质量评价与模糊聚类分析.土地科学,1988(2):41-47
    75.胡明星,郭达等.模糊联想记忆神经网络在土地质量评价中的应用.南京农业大学学报,1999,22(1):104-107
    76.王万茂.土地定级和估价(理论与方法).中国矿业大学出版社,1993
    77.龚子同主编,中国名特优农产品的土宜.吉林出版社,1994
    78.西南农学院.土壤学(南方本).农业出版社,1980:
    79.李庆逵.中国水稻土.科学出版社,1992
    80.谢庚华,唐锡华等.稻作科学.农业出版社,1985
    81.张格成,殷前元.柑桔技术图册.四川科学技术出版社,1997
    82.郭枢.实用柑桔栽培技术.四川科学出版社,1988
    83.陆秋农.柑桔高效益栽培技术问答.中国农业出版社,1997
    84.贺善文.柑桔手册,湖南科学技术出版社,,1995
    85.周勇,遥感和地理信息系统支持的土水资源分类、评价与预测研究,华中农业大学,博士学位论文.1997
    86.于东升,史学正.土壤适宜性的多层次模糊综合评判.土地资源持续利用与信息技术.中国大地出版社.1998
    87.陈健飞,刘卫民.Fuzzy 综合评判在土地适宜性评价中的应用.资源科学,1999,21(4):71-74
    88.张红旗.GIS 支持的县级区域柑桔土地适宜性综合评价.资源科学,1998,20(1):62-68
    89.刘卫东.土地资源学,百家出版社,1994
    90.唐启义,冯明光.实用统计分析及其计算机处理平台.中国农业出版社,1997
    91.吕军,俞劲炎.水稻土物理性质空间变异性研究.土壤学报,1990,27(1):8-15
    92.胡克林,陈德立.农田土壤养分的空间变异性特征.农业工程学报,1999,15(3):33-38
    93.李世清,高亚军.土壤养分的空间变异性及确定样本容量的研究.土壤与环境,2000,9(1),56-59
    
    
    94.梁春祥,姚贤良等.华中丘陵红壤物理性质空间变异性的研究.土壤学报,1993,30(1):31-35
    98.柯正谊等.数字地面模型.中国科学技术出版社,1993
    95. Raul ponce-hernandez, Improving the representation of soil spatial variability in geogrqphical information system. 1994
    96. Webster R.,and Burges, T.M.,Spatial Variation in soil and the Role of Kriging. Agricultural Water Management, 1983, (6):725-737
    97. Burgess, T.M.,Webster, R.,Optimal inteplation and isarithmic mapping of soil properties:The semivariogram and Punctual Kriging.J.Soil Sci, 1980,31(1):108-126

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