遙感與GIS技術(shù)在基本農(nóng)田保護(hù)中的應(yīng)用

許寧

摘? ? 要：基本農(nóng)田保護(hù)事關(guān)國(guó)計(jì)民生，本文以天津市濱海新區(qū)楊家泊鎮(zhèn)為例，簡(jiǎn)述了遙感與GIS技術(shù)結(jié)合在基本農(nóng)田保護(hù)中的應(yīng)用，在現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)、地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合楊家泊鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃和二調(diào)現(xiàn)狀地類數(shù)據(jù)，通過(guò)建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)詳細(xì)分析了鎮(zhèn)域內(nèi)基本農(nóng)田現(xiàn)狀，結(jié)果表明：楊家泊鎮(zhèn)域內(nèi)基本農(nóng)田所占比重較大，總面積為1 168 hm2;被劃定為基本農(nóng)田的圖斑現(xiàn)狀地類為水澆地、水田和果園，以水澆地為主;13個(gè)行政村基本農(nóng)田面積大小不一，楊家泊村基本農(nóng)田面積最大，其次為高莊村，辛莊村基本農(nóng)田面積最小;各村基本農(nóng)田所占比重中，楊家泊村基本農(nóng)田比重最大，且集中連片分布在村域?yàn)I唐路北側(cè)，李自沽村基本農(nóng)田比重最小，零星分布在村北養(yǎng)牛場(chǎng)附近。多措并舉實(shí)現(xiàn)了對(duì)基本農(nóng)田實(shí)時(shí)、科學(xué)、高效的管理，為基層政府部門決策提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：遙感;GIS;基本農(nóng)田

中圖分類號(hào)：TP29? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.005

Abstract： Basic farmland protection concerns the national economy and people's livelihood. Taking Yangjiabo Town in Binhai New Area as an example， this paper briefly described the application of remote sensing and GIS technology in basic farmland protection. On the basis of existing remote sensing data， ground measured data and basic data， combined with the overall land use planning of yangjiapo town and the land type data of the second adjustment， through the establishment of basic farmland database， the present situation of basic farmland in Yangjiabo town was analyzed in detail. The results showed that the basic farmland in Yangjiabo town occupied a large proportion， with a total area of 1 168 hm2. The present land types of map spots designated as basic farmland were irrigated land， irrigated land and orchard， mainly irrigated land. The 13 administrative villages varied in size in terms of basic farmland， and the basic farmland area of Yangjiabo village was the largest， followed by Gaozhuang village， and Xinzhuang village was the smallest. The proportion of basic farmland in each village was the largest in Yangjiabo village， and the concentrated contiguous distribution in the yangjiabo village bintang road north side. The proportion of basic farmland in lizigu village was the smallest， scattered in the village near the north cattle farm. Many measures were taken simultaneously to realize real-time， scientific and efficient management of basic farmland， and to provide data support and scientific basis for decision-making of grass-roots government departments.

Key words： remote sensing; GIS; basic farmland

基本農(nóng)田，是指中國(guó)按照一定時(shí)期人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的耕地[1-2]。基本農(nóng)田一經(jīng)劃定，不得擅自修改和調(diào)整規(guī)模與布局。嚴(yán)格禁止占用基本農(nóng)田進(jìn)行綠色通道、綠化隔離帶和防護(hù)林建設(shè)，禁止改變基本農(nóng)田土壤性狀發(fā)展林果業(yè)和挖塘養(yǎng)魚(yú)，禁止對(duì)基本農(nóng)田耕作層造成永久性破壞。

長(zhǎng)期以來(lái)，街鎮(zhèn)等基層政府部門對(duì)于基本農(nóng)田保護(hù)缺乏系統(tǒng)的信息化管理，耗費(fèi)大量時(shí)間和精力，也無(wú)法快速準(zhǔn)確地判定每一塊基本農(nóng)田圖斑的位置、權(quán)屬、面積等信息，從而影響基層管理部門對(duì)于基本農(nóng)田的監(jiān)測(cè)保護(hù)以及對(duì)于鎮(zhèn)域土地資源的規(guī)劃決策。

遙感技術(shù)（RS）、地理信息技術(shù)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）簡(jiǎn)稱“3S”技術(shù)[3-6]。利用遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)獲取較大范圍的高分辨率遙感影像，通過(guò)對(duì)影像的判讀處理及時(shí)掌握地類變化信息，保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性[7-10];GIS技術(shù)具有強(qiáng)大的空間分析能力和數(shù)據(jù)管理能力[11-14]。近年來(lái)，隨著通信技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科的融合發(fā)展，遙感與GIS技術(shù)結(jié)合被越來(lái)越多地應(yīng)用于土地調(diào)查和國(guó)土資源管理中。在基本農(nóng)田保護(hù)監(jiān)測(cè)中，相較于傳統(tǒng)方法，遙感與GIS技術(shù)結(jié)合不僅節(jié)省大量人力物力，克服人為在管理過(guò)程中的局限性和主觀錯(cuò)誤，而且可以使基層政府部門實(shí)時(shí)掌握轄區(qū)內(nèi)基本農(nóng)田準(zhǔn)確底數(shù)，及時(shí)制止破壞基本農(nóng)田的違法行為，極大地提高基本農(nóng)田監(jiān)測(cè)效率[15-17]。

本研究以天津市濱海新區(qū)楊家泊鎮(zhèn)為研究對(duì)象，充分利用遙感與GIS技術(shù)結(jié)合在基本農(nóng)田保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)，建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)每一塊基本農(nóng)田圖斑的位置、權(quán)屬、面積等信息的可視化，解決長(zhǎng)期以來(lái)基層政府部門對(duì)于基本農(nóng)田底數(shù)不清、信息遲滯的問(wèn)題，為基層管理部門保護(hù)基本農(nóng)田提供詳實(shí)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提高基本農(nóng)田保護(hù)效率的目的。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

楊家泊鎮(zhèn)位于天津市東北部，濱海新區(qū)北部，北緯39°15′～39°20′，東經(jīng)117°50′～118°2′。東鄰河北省唐山市豐南區(qū)，西北接天津市寧河區(qū)，南側(cè)與濱海新區(qū)漢沽街相鄰。對(duì)外交通便利，距離天津市中心城區(qū)約70 km，距離漢沽城區(qū)8 km，距離唐山市45 km，距離天津港30 km，距曹妃甸港約35 km。楊家泊鎮(zhèn)為濱海新區(qū)農(nóng)業(yè)鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)土地面積為6 145.11 hm2，轄13個(gè)行政村，截止2018年初，全鎮(zhèn)總?cè)丝跒?7 755人，其中農(nóng)業(yè)人口占比將近90%。

楊家泊鎮(zhèn)氣候類型為溫帶季風(fēng)氣候，地勢(shì)平坦，坑塘水面較多，土地利用以農(nóng)用地為主，基本農(nóng)田比重大，分布較為零散，主要分布在鎮(zhèn)域中部沿濱唐公路兩側(cè)。

1.2 遙感與GIS技術(shù)監(jiān)測(cè)基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)

1.2.1 總體思路 根據(jù)《天津?yàn)I海新區(qū)土地利用總體規(guī)劃（2015—2020年）》，楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田保護(hù)面積為1 168 hm2。依據(jù)土地利用總體規(guī)劃，結(jié)合基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)（塊）劃定資料，通過(guò)對(duì)遙感影像的判讀并輔以資料調(diào)查及野外RTK技術(shù)，將基本農(nóng)田保護(hù)地塊（區(qū)塊）落實(shí)至土地利用現(xiàn)狀圖上，利用GIS技術(shù)建立基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)計(jì)匯總出楊家泊鎮(zhèn)域內(nèi)基本農(nóng)田圖斑的分布、面積、權(quán)屬等信息，并將基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任落實(shí)到各村具體負(fù)責(zé)人，系統(tǒng)管理與日常巡查相結(jié)合從而達(dá)到保護(hù)基本農(nóng)田的目的。

1.2.2 技術(shù)路線 本研究采用的數(shù)據(jù)源包括漢沽地區(qū)的第二次全國(guó)土地調(diào)查現(xiàn)狀地類數(shù)據(jù)、楊家泊鎮(zhèn)利用總體規(guī)劃（2015—2020年）、濱海新區(qū)基本農(nóng)田現(xiàn)狀調(diào)查分析成果、上級(jí)國(guó)土部門下發(fā)的利用航空遙感技術(shù)獲取的已完成幾何校正和輻射校正的2015年度高分辨率衛(wèi)片影像、野外RTK測(cè)量數(shù)據(jù)、楊家泊鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖及鎮(zhèn)域基本情況資料等。

利用ARCGIS10.2軟件裁剪工具，結(jié)合楊家泊鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖裁剪出楊家泊鎮(zhèn)第二次全國(guó)土地調(diào)查現(xiàn)狀地類，基于GIS技術(shù)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)統(tǒng)一的優(yōu)勢(shì)，在濱海新區(qū)基本農(nóng)田現(xiàn)狀調(diào)查分析成果的基礎(chǔ)上將楊家泊鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)、二調(diào)現(xiàn)狀地類數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃圖等數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，確保按照“先優(yōu)后一般，劣地退耕”的原則落實(shí)基本農(nóng)田地塊[18-20]。利用上級(jí)國(guó)土部門下發(fā)的衛(wèi)片為基礎(chǔ)底圖，在野外RTK測(cè)量技術(shù)的輔助下，實(shí)地對(duì)特定基本農(nóng)田圖斑類型、面積、權(quán)屬等情況進(jìn)行外業(yè)調(diào)查，確保基本農(nóng)田圖斑現(xiàn)狀信息詳細(xì)、準(zhǔn)確、可靠。

利用ARCGIS10.2軟件提取工具分別提取出楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田保護(hù)圖斑、基本農(nóng)田保護(hù)片塊、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)等矢量數(shù)據(jù)，建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)。與各村簽訂耕地保護(hù)責(zé)任書(shū)和基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任書(shū)，將基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任落實(shí)到具體負(fù)責(zé)人，設(shè)立基本農(nóng)田保護(hù)標(biāo)志牌，加強(qiáng)對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)動(dòng)態(tài)巡查，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基本農(nóng)田實(shí)時(shí)、科學(xué)、高效的管理，為基層政府部門決策提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

利用ARCGIS10.2軟件建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)可快速實(shí)現(xiàn)基本農(nóng)田空間信息與屬性信息的雙向查詢（圖1）。

提取楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田圖斑共1 258個(gè)，統(tǒng)計(jì)分析各圖斑現(xiàn)狀地類、坐落位置及面積。

楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田圖斑對(duì)應(yīng)的地類有3種，分別為水澆地、水田和果園。其中，水澆地對(duì)應(yīng)的圖斑數(shù)量為1 204個(gè)，水田對(duì)應(yīng)的圖斑數(shù)量為23個(gè)，果園對(duì)應(yīng)的圖斑數(shù)量為31個(gè)。

楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田圖斑位置分布上，東尹村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為15個(gè)，現(xiàn)狀地類以果園為主;東莊坨村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為5個(gè)，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;付莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為281個(gè)，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;高莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為417個(gè)，現(xiàn)狀地類主要為水澆地;看才村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為113個(gè)，現(xiàn)狀地類以水澆地為主;李自沽村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為2個(gè)，現(xiàn)狀地類為水澆地;羅卜坨村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為37個(gè)，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;桃園村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為18個(gè)，現(xiàn)狀地類為水澆地和水田;魏莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為29個(gè)，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;西莊坨村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為34個(gè)，現(xiàn)狀地類為水澆地、水田、果園;辛莊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為25個(gè)，現(xiàn)狀地類全部為水澆地;羊角村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為47個(gè)，現(xiàn)狀地類為水澆地和果園;楊家泊村基本農(nóng)田圖斑數(shù)為235個(gè)，現(xiàn)狀地類以水澆地為主。

楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田總面積為1 168 hm2，占鎮(zhèn)域土地總面積的19.01%。1 258個(gè)基本農(nóng)田圖斑面積大小不一，最大的圖斑面積為33.028 1 hm2，最小的圖斑面積為0.007 3 hm2。13個(gè)行政村中，楊家泊村基本農(nóng)田面積最大，為303.44 hm2;辛莊村基本農(nóng)田面積最小，為8.84 hm2;基本農(nóng)田面積占轄區(qū)總面積的比例中，楊家泊村最多，為28.57%，集中連片分布在村域?yàn)I唐路北側(cè);李自沽村最少，只有2.96%，零星分布在村北養(yǎng)牛場(chǎng)附近（表1）。

在應(yīng)用遙感與GIS技術(shù)相結(jié)合建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，與各村分別簽訂耕地保護(hù)責(zé)任書(shū)和基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任書(shū)，將基本農(nóng)田保護(hù)責(zé)任落實(shí)到具體負(fù)責(zé)人;在13個(gè)行政村分別設(shè)立基本農(nóng)田保護(hù)標(biāo)志牌，任何單位和個(gè)人不得擅自破壞和改變;結(jié)合楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)加強(qiáng)對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)動(dòng)態(tài)巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止破壞基本農(nóng)田的行為;加大土地監(jiān)督執(zhí)法力度，嚴(yán)肅處理違法違規(guī)行為;建立暢通的信訪、舉報(bào)電話等群眾監(jiān)管渠道，充分發(fā)揮全社會(huì)共同監(jiān)督作用。

3 結(jié)論與討論

本研究簡(jiǎn)述了遙感與GIS技術(shù)結(jié)合在基本農(nóng)田保護(hù)中的應(yīng)用，通過(guò)建立楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)，詳細(xì)分析了楊家泊鎮(zhèn)基本農(nóng)田現(xiàn)狀，為基層管理部門保護(hù)基本農(nóng)田提供了詳實(shí)數(shù)據(jù)，多措并舉提高了基本農(nóng)田保護(hù)監(jiān)測(cè)的效率。但在工作中筆者也發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：基本農(nóng)田劃定分散，常會(huì)出現(xiàn)基本農(nóng)田圖斑穿插于其它地類之間，破壞地塊的完整性;高分辨率遙感影像時(shí)效性有限，無(wú)法真正做到對(duì)于基本農(nóng)田的實(shí)時(shí)保護(hù)，因此，建議加大對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)的巡查力度;受土地鹽漬化影響，楊家泊鎮(zhèn)耕地質(zhì)量普遍不高，出現(xiàn)連片基本農(nóng)田撂荒的情況，需進(jìn)行基本農(nóng)田整理，提高基本農(nóng)田質(zhì)量和綜合生產(chǎn)能力。

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