基于GIS的土地适宜性评价研究——以湖南省澧县为例（可编辑）

基于GIS的土地适宜性 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 研究——以湖南省澧县为例（可编辑） 湖南师范大学 硕士学位论文 基于GIS的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 姓名:金涛 申请学位级别:硕士 专业:自然地理学 指导教师:秦建新 20060401摘 要 土地适宜性评价是近年来国内外土地资源研究的主要内容之 一,可为土地利用现状分析、土地利甩规划、土地资源合理开发利用 提供科学可靠的基础依据。本文对土地适宜性评价的内容、原则、理 论基础作了较详尽的阐述;分析了以往评价方法存在的不足,简要介 绍了地理信息系统的概念、发展、功能及利用其进行评价的必要性; 以及地理信息系统软件的功能特点。 本文以湖南省澧县作为研究区,以适宜性理论为基础,首先根据 选择评价因素的原则建立了评价指标体系与评价 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,然后,层次分 析法确定了因素的权重;在技术支持下,利用基础资料和数据库 进行了评价并对结果进行了分析,最后提出了合理利用土地的几 点建 议。 以为技术基础,其构建的数据库实现了图形库与属性库互 访,便于成果的应用和更新,利用其强大的空间分析和数据处理 功能, 可节省人力物力,加快工作进度,提高工作精度;可以保存所有原 始 资料、中间和最终成果,便于成果的修订和更新。 关键词:土地适宜性;评价;地理信息系统;湖南澧县 , , . , ,: . ,, , . , , , . . , . .,,,. ., , . ., , ; ? . : ;; ;, 基于的土地适宜性评价研究??以湖南省泣县为例 绪论 .土地资源的现状与问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 土地是人类赖以生存和发展的最根本的物质基础,是联结城市 人口、经济、生态环境、资源诸要素的核心。合理利用土地是经 济 和社会发展的基础条件,是关系到国计民生、社会发展的重大问 题。 但是随着生产力的发展人类活动范围的扩大和强度的加剧,特别 是 第二次世界大战之后,由于全球性人口的急剧增长,城市化、工业 化的快速发展,土地作为一种资源,其数量的有限性及其经济供 给的稀缺性与土地社会需求的增长性之间的不协调成为区域土地 利用的核心问题,引起世界各国尤其是土地资源相对短缺国家的 普遍关注。中国的人口正以每年净增.万的速度增长,土地 资源总量多、耕地后备资源与人均土地资源严重不足,而我国土 地资源的合理利用和保护目前没有引起足够的重视,土地滥用现 象也较为普通。当前我国土地利用面临着的问题一方面是为确保 粮食安全耕地数量不能再少;另一方面是城市化,工业化的推进 还要占用部分土地而后各资源又受数量少、开发难度大和生态环境 问题等因素的限制。城镇是城市经济与农村经济联系的纽带,辐射 范围是广大农村地区。目前我国城镇建设中占用大量的土地资源 尤其是耕地资源,土地利用粗放,人均耕地面积低于联合国粮农 组织提出的最低生存保障线.亩。城镇土地问题是我国当前 的一个重大问题。在人口增长、人口老龄化、环境破坏曰益严重 的今天,更要合理用地、保护耕地、提高土地利用率和生产性,维 持并提升土地的生态功能。 .土地评价的概念 土地评价是土地资源研究的核心环节,有人称之为土地质量 评价。年,联合国粮农组织在《土地评价纲要》中对二地评价的 定义是:“当土地作为特定的用硕士学位论文 途时,对土地的特性进行估计的过程”。年,.和. 在《土壤调查和土地评价》中将土地评价定义为:“估计土地作为 各种用途的潜力的过程。中国科学院自然资源综合考察委员会将 土地评价定义为“在特定目的下对土地的性能进行质量鉴定的过 程。”质量鉴定包括对构成土地的各自然要素,有关的社会经济条 件进行全面考察与综合分析,阐明土地对特定用途的适宜性、限 制性、生产力与利用效益,在此基础上对土地资源进行分类或分 等;指出利用现状的合理程度,改变不合理状况的可能性及其条 件,提高生产力的途径与 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ,并预测土地本身与环境的变化。 倪绍祥教授在《土地类型与土地评价概论》中定义为:土地评价, 主要是根据土地的自然生产能力或其它方面利用潜力的高低对土 地质量做出评价。 . 土地适宜性评价的含义 土地评价按目标可分为土地适宜性评价、土地生产潜力评价 和土地经济评价等】。土地适宜性评价多以相对适宜性来确定土地 质量;土地潜力评价侧重从土地生产力角度来评价土地质量;土 地经济评价以某种或某几种经济指标如产值来表示土地质量 高低。土地评价的核心是土地适宜性,土地适宜性评价是针对一 定土地利用方式而言,土地利用方式大而言之如适宜于农业、牧 业、城建、军事等,小而言之如适宜于小麦、柑橘、衫木等。 土地适宜性评价的对象不是单纯的根据土地的综合质量对土 地进行质量高低和好坏的划分【。一般来说,同一土地往往适合几 种利用方式,土地质量越好适宜范围越广。土地适宜性评价是进 行土地利用总体规划以实现土地资源可持续利用的一项基本工作 和重要内容,长期以来备受关注.土地适宜性评价涉及的土地性质, 不仅包括热量、水分、坡度、土层厚度等自然地理要素,也包括区 位、交通以及与土地开发利用管理有关的社会经济属性。 .国内外研究进展基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 ..国外土地评价研究进展 早在~世纪,国外就开始了土地的研究工作,主要用于 课税目的。世纪莫斯科公园的税册中记载着将耕地分为好、中、 坏级;年,土壤地理学家道库恰耶夫在尼日戈罗德省、包 勒特夫斯克省为查明土地税收和土地质量的关系而进行了土地评 价工作,并著有《尼日格勒洲土地鉴定材料》。 世纪年代,年,英国成立了土地测量师会,主要 从事土地评价和测量,随后的 多年,土地研究发展大致可分 为土地分类定级阶段、土地潜力评价阶段、土地适宜性评价阶段、 土地资源可持续利用评价阶段。 .进入世纪后土地评价工作才形成正式的工作条例和方法, 如年德国财政部编著了《土地鉴定材料》;年美国提出 了斯托利指数分级。这一段的工作主要是研究土地对于某种单项 技术目的的适宜性,如年美国垦殖局拟定的以发展灌溉为目 的的土地评价方法,年美国土壤保持局以水土保持为目的的 土地能力分类等等【。 世纪年代开始出现了以合理利用土地、发展农业为目的 哪?/的土地评价。如年英国土地利用调查的土地分类,英国学者 提出有关土地类型的思想,英国学者.波纳是研究现 代土地分级系统的先驱,他在《区域调查和大英帝国农业资源估 计的关系》中提出自然界存在三种不同等级的土地单位; 美国在年代早期,针对水土流失,尤其是中西部严重的土壤侵 蚀和大量的水土流失,基于土地利用不导致环境退化的原则,为 合理利用、保护、开发土地初步提出土地利用潜力分类系统。从 年开始,又编制了一系列土壤图,为完善土地评价系统奠定 了基础。 二战后,世界工业进入飞速发展时期,城市扩张、人口增长 等也进入高峰期,引起土地退化、环境污染等问题。由此, 、 等学者提出的适宜土地利用模式逐渐在土 地资源的优化配置中占据主导地位,其主要途径是基于对资源的 适 宜性和可行性分析,按照“适地适用”的原则将不同土地分配到 不同硕士学位论文 的适宜土地利用类型上【。 年,美国农业部土壤保持局正式颁布了土地潜力分类系 统,成为国际上第一个较为全面和科学的土地评价工作系统,许 多国家参照美国的土地评价系统与方法,结合本国的实际情况作 修改并在理论上给予补充,如英国的比贝.和麦克内 .于年发表的土地潜力分类系统、加拿大 年的土地潜力分类系统、澳大利亚的哈恩田斯,..于 年制定的土地评价系统、日本农林省农林水产技术会议事务 局年制定的土地利用分类系统等。但由于该系统偏重于土地 的自然属性,评价结果未能具体到土地对特定作物的适宜性和最 佳的利用方式,其应用受到限制。针对美国土地利用潜力分类系 统的不足,荷兰的 .等年提出了为农业土地利用规划 服务的土地适宜性及分类系统,它是基于土地质量是否满足土地 。 用途的程度而对土地所进行的评价】【】【】【】【 从年代后期,土地利用理论开始吸收生态学中的不可逆性 和匹配性等理论,强调土地生态利用。年代末和年代初,美 国、加拿大、澳大利亚等国家进行土地评价和调查过程中,应用生 态学思想提出了“土地生态单元、“土地生态分类”等概念。年代 对土地资源的研究更广泛、更深入,土地资源调查、评价及土地利 用规划的广泛开展标志土地资源优化配置研究进入真正的实质性 阶段【。但由于各国的社会经济条件、技术条件、自然环境条 件以及社会制度和文化背景不同,形成了多种多样的土地评价系 统,于是造成了各国成果交流和应用的困难。针对这一局面以及 美国土地潜力分类系统的不足,有必要制定一个可供参照的基本 框架,可应用于任何环境条件下的合理的、规范化的土地评价系 统。于是,年,联合国粮农组织颁布了《土地评价纲要》,是 目前国际上影响最大、使用最广泛的土地评价 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,纲要使各国 的土地评价在形式上得以标准化,为进行土地资源分析及优化配 置奠定了基础 。这一纲要的颁布,大大促进了国际上土地资源 的研究,其方案已被多个国家采用。冯?德?可维在苏丹进行的土地 适宜性分类,安东尼?杨等在非洲马拉维的土地评价工作都是该系基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 统应用范例。以后,联合国粮农组织又陆续制定了《旱地农业土 地评价纲要》《林业土地评价纲要》《灌溉农业土 地评价纲要》《牧业土地评价纲要》等评价方案。 《土地评价纲要》颁布的同时,前苏联农业部也正式颁布了应用 于地籍工作的《全苏土地评价方法》。年,国际组织会议在比利时 召开, 以后每隔两年召开一次会议;欧洲会议在年就把土地保护写 入欧洲土地宪章,荷兰和意大利更是规定了要编制土地保护规 划。 世纪年代,随着计算机的广泛应用,土地研究的理论 和方法向着综合化、精确化、定量化、生态化、动态化方向发展。 美国农业部土壤保持局在土地潜力分类的基础上于年提出 “土地评价和立地评价” , 。 系统【 随着人口、资源、环境和发展问题的突出,土地的人口承载 力研究为世界各国科学家所重视,联合国粮农组织利用现代计算 ,法, 机技术研制出了“农业生态区” 其技术思路是从气候和土壤生产潜力分析入手,进行土地适宜性 .,评价。 年代以来,在全球可持续发展的战略主题下,土地的可持 续利用逐渐被提到了议事日程,土地管理评价成为土地评价研究 的新热剧】。年在泰国青莱、年在肯尼亚内罗毕和美国 华盛顿、年在加拿大莱斯布瑞召开了四次可持续土地管理国 际学术会议;联合国粮农组织年颁布了《可持续土 地管理评价纲要》【 ,基本框架为:.保持和提高生产力;.降低 生产风险;.保护自然资源的潜力和防止土壤与水质的退化;. 经济的可行性;.社会可接受性【】。世界银行年发布了《土 地质量指标》。国际地圈??生物圈计划和环境变化 研究中的人文领域计划玎于年联合提出“土地利用和 土地覆盖变化”研究计划,此后,各国际组织和各国纷 纷启动了各自的土地利用变化研究项目。 随着景观生态学研究的迅速发展,土地生态评价成为土地研硕士 学位论文 究的新方向之一。德国地理学家 在《航空照片和生态的土 地研究》中最早把生态学观点引入土地学研究,强调生物因子在 土 地中的作用。近年来,联合国粮农组织为大面积基本未受扰动的 保 留原始状态植被的地区,像巴西的亚马逊地区,开发了以“农业生 态区方法为基础的另一个评价方法,叫做“生态经济区方 法。并在年研制成功了符合不同作物和土壤气候条件匹配要 求的计算机查询系统,称为“生态作物”系统。 进入 世纪,土地评价结果作为土地利用和规划的主要决 策依据,伴随着理论体系完善和研究方法的革新,重要性日趋重 视,应用领域日趋广泛,也将朝着更好的方向发展。 ..土地评价国内研究进展 我国土地评价思想的产生渊远流长。土地评价已有三四千年 历史,据《禹贡篇》记载,夏禹治水后,按土色、质地和水分将 九州土地划分为三等九级,等为上、中、下三等,每等分上、中、 下三级,依其肥力制定贡赋等级。多年前,《周礼》记载,周 朝地官负责管理土地,并根据地形和土壤性质将土地分为山林高 山峻岭、川泽江河湖泽、丘岭、坟衍水湿与低平地、原隰 高而平坦湿地等五类;《管子地贡篇》中记载,根据地下水位、。 自然植被、土壤性质和生产力差异将土地分为三等十八类,每类 分五种,共九十种,以作为赋税依据。《春秋》、《左传》中记载, 楚国于公元前年根据土地性质、地势、位置、用途等划分为 各种地类。北魏到唐朝中叶,将土地分为露田、桑田、麻田、宅 地四种,这是最早的按土地利用类型进行的土地分类。年太 平天国颁布《天朝田亩制度》,将田地分为三等九级,这是最早最 简单的土地经济评价。年月,中华民国通过的地籍整理将 全国土地分为生产用地、建设用地、交通用地、水利用地、森林 用地、山地保留地。 对土地资源有计划进行科学考察和研究始于建国后,随着社 会经济的发展和建设的需要。年,为确定农业税率,开展了对 土地自然条件和经营条件等评价工作。这一时期的土地评价处于 起 基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 步和尝试阶段。较系统的土地评价工作始于年代的荒地资源考察 研究】,到年代前期终于形成了两套比较成熟的荒地评价分类 系统,一是当时的农垦部荒地勘测设计院年拟定的全国荒地 分类系统,另一个系统是中国科学院综考会于年提出的土地 类一土地亚类一土地等.土地组的四级分类系统。 世纪年代土地评价进入一个新的发展时期,一方面引入 国外土地评价方法和系统进行研究性的评价工作,另一方面积极 筹备建立适合中国国情的土地评价系统,评价范围也由荒地发展 到整个农用地,年代到年代这一时期形成了两个全国性的土 地评价系统,一个是全国第二次土壤普查所采用的土地评价系 统, 主要仿照美国的土地潜力分类而拟定,但分级标准略有修改,只 有粗略的定性描述,在这一评价体系的指导下,完成了全国第二 次土壤普查任务;另一个系统是中科院综考会为编制《中国: 万土地资源图》而拟定的土地资源分类系统,是参照联合国粮农 组织的《土地评价纲要》,结合我国实际情况拟定的。年代初, 我国进行了大规模的资源调查和农业区划工作,中国:万土 地资源图编委会参照国际上比较成熟的土地评价经验,结合我国 实际,拟订了:万土地资源分类系统,分土地潜力区、适 宜类、质量等、限制型和资源单元,原农牧渔业部有计划地开展 了大比例尺土地评价工作,重点在于评定农业用地的质量等级,为 农用土地分等定级奠定了理论和方法基础。《:万中国土地利用 图集》、《中国土地利用》和土地资源研究文集相继出版。这一时期, 我国与联合国粮农组织合作进行了中国土地承载力研究,区域性的 土地人口承载力研究广泛开展【】 。 年代中后期,随着土地利用规划和耕地保护工作在全国范 围的开展,土地评价在理论、方法和研究手段上都有很大突破: 在定性土地评价框架体系基础上发展了半定量土地评价方法,主 要标志是利用数学和决策模型对土地评价因子、各因子权重和土 地等级划分等环节的定量或半定量处理【。另一方面,遥感和地 理信息系统等高新技术以及景观生态理论、区域经济学理论和土 地持续利用理论在土地评价中的应用使我国土地评价理论全面深硕士学位论文 化,评价手段和对象多样化。年代,我国开始运用系统论、计 算机等先进技术和方法来开展土地评价,特别是有关县级土地质 量和经济评价的试点研究获得了较大进展,并于年制定了《县 级土地评价技术规程》试行草案,这标志我国土地评价工作已 经进入定性定量相结合的综合评价阶段。 最初的土地利用主要集中于分类、分区以及开发、管理等方 面的研究工作,景贵和先生年发表了《土地生态评价与土 地生态设计》,拉开我国土地生态利用研究序幕,对土地生态问 题进行研究,如国家社科基金年项目指南中,经济理论部 分把“中国西部地区水土资源开发和生态安全的历史与现状研究’’ 列为重点研究项目,郑度将“土地利用和土地覆盖变化、 “土地利用与农林牧业的结构与布局”列为地理学的前沿领域。史 培军建议国家今后的资助研究的重点方向包括土地利用 变化与生态安全机制研刭。 最近趋势则体现出将景观生态学理论引入到具体的土地研究 中,并出现关于土地生态景观重建的研究,如北京大学的蔡运龙 教授对退化土地生态重建的研究。中国科学院系统承担国家自然 科学基金重大项目“中国陆地生态系统对全球变化响应的模式研 究”,中国科学院的重大项目“东亚季风变迁和全球变化研究”;北 京师范大学资源科学研究所承担了“土地利用/土地覆盖变化及其 对农业生态系统影响机理的研究”与“样带土地利用/土地覆 盖变化研究两项国家重大基础研究项目。蔡运龙教授通过全球气 候变化提高对农业生产影响的研究对土地利用所引起的这会经济 领域问题以及如何实现土地利用可持续发展问题进行了探讨。南 京大学的顾朝林教授结合对城市地理的研究,探讨城市边缘土地 利用变化的动力学机制。 对国外土地利用的介绍、引进方面也有许多,如丁荣晃翻译 印度学者.曼德尔的《土地利用理论与实践》;原国家土地管理局 》;王万茂教授 土地规划司翻译..的 翻译俄罗斯的《土地规划设计》等。年世界环境与 发展大会后,我国制定了《中国世纪议程》,许多学者在理论基于 的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 研究的基础上从自然、社会经济、生态三个方面提出了各种土地 可持续发展的指标体系,【】【人们已不再局限于认识土地目前的 质 量状况,而是更加重视土地质量状况在未来的利用改良过程中将 如何变化,这使得土地评价由静态转向动态。 ..土地适宜性评价研究进展 自年代以来,许多国家积极开展土地评价及在此基础上制 定土地利用规划,美英荷澳等国均开展了土地评价方面的研究工 作,但多以土地分类和土地潜力分类为主。但是土地适宜性评价 是土地利用规划的依据,要合理利用土地资源,充分发挥土地资 源的生产潜力,科学地进行土地适宜性评价是重要和必要的。 我国从年代起开展了较大规模的土地适宜性评价,例如在 华南地区为选择橡胶宜林地的土地评价,林业上的林木立地条件 评价、畜牧业上的草场等级评定等。我国规模更大、比较综合的 土地适宜性评价始于年代后期,如李孝芳等在江西泰和, 赵松乔等在黑龙江和内蒙古,张妙铃等在江苏宜兴, 徐樵利等在湖北宜昌,李居信等在河南淅川县, 倪绍祥等在福建沙县,陈光伟等在陕西安塞县等, 参照《土地评价纲要》进行了土地适宜性评价,在理论、方法、 实 践上都取得了丰硕成果。此外,年代后期起,由石玉林主持编 绘的:万土地资源图从评价体系看来基本也属于土地适宜性 评价的范畴瞄。 我国的土地适宜性评价多为主宜性和平衡条件的结合或综合 性评价,在将土地单元评价得分值应用于实际工作或土地规划中 。在实际中开展得较好的工作有,尹君等提出土地多宜性评价 方法并在河北省徐水县进行了探索,建立了类评价标准系统, 进行了种组合类利用方式的土地多宜性评价【 。李家永、游松 才、冷允法等在江西泰和县县级区域开发与规划的土地资源评价 中将被评价土地的全部适宜性指数组成矩斛,加强了土地评价 与土地利用规划的联系,为县域开发和规划提供了可以定量或半 定量的土地评价数据。王金亮,李昌宏对现有耕地和未利用地进 硕士学位论文 行了土地适宜性评价研究拉。 年代以来,地理信息系统的兴起为土地适宜性评价定量化 提供了现代化的技术手段,从而实现了对《土地评价纲要》 的土地评价方法的发展。地理信息系统在我国起步比较晚,但是 发展迅猛。应用地理信息系统和以地理信息系统为平台进行二次 开发来进行土地评价的主要有:濮励杰在新疆库尔勒市农用地分 等定级中对地理信息系统技术在农用地的分等定级的使用进行 了 探讨】;张海涛、周勇等提出了物元分析法,将神经元网络模型应 用于土地评价中【 ;刘耀林等在空间分析的最短路径方法应用于 城市土地评价和分等定级工作中建立了评价模型】;郭岚对耕地 质量的评价提出了基于域和基于对象的概念】;林志垒将主成分 分析、聚类分析等统计方法应用于耕地适宜性评价中;王桂芝 在三亚市进行的热作土地适宜性评价采用/软件完成空间 数据和属性数据的处理,划分出种作物的适宜等级【】;陈松林 在漳州进行的荒地资源适宜性评价选取了个评价指标,应用 /软件对荒地资源的宜耕、宜园和宜林进行了评价,为荒地 资源的合理开发利用提供科学依据【 。伍世代针对土地用途的 多 样性,运用多目标土地适宜性的评价方法,基于/,引入专 家知识系统,对福清市土地多目标适宜性进行评价,评定出了水 田、园地、菜地、林地、建设用地的等级【 。武强等以河北邱 县 农业土地为评价对象,结合当地实际情况,选取了质地、土壤养 分、交通条件等十个指标构建土地适宜性综合评价模型,利用 得到邱县土地适宜性综合评价成果图。同时,我国开始 建设土地评价专家系统的热潮。 土地适宜性评价不等同于土地利用规划,只是提供某一块土 地对某种利用的适宜性和适宜程度,究竟如何利用土地,必须在 进一步的社会经济条件分析和考虑生态环境效益及其它多种因 素 的前提下由土地利用规划决策者决定。土地适宜性评价的评价结 果针对性强,实用性较大,如果拟议改变一个地区的土地利用方 式,需要预测改变之后造成的后果,那么这种评价更为有用,如 果用表格或图件将结果表示出来,则更加直观;评价目的可能多 基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 种多样但评价系统的结构和方法步骤相似,其强调任何一块土地 均可针对不同利用方式从不同角度进行适宜性评价,结果供决策 者参考;评价有时不仅涉及土地自然属性,还要考虑社会经济效 益和生态环境效益。 .传统研究所存在的问题及转变 纵观国内外土地资源评价的研究现状,前人在方法、理论和 手段上都进行了深入的研究,取得了很大的成绩,在实践当中也 得到了广泛的应用。但是,仍然存在着一些问题。世纪年代 以前,土地利用主要采用定性的方法,评价数据来源众多,计算 复杂且计算量大,工作量大、效率低,而且计算准确度不高、周 期长、资金耗费大。 年代后期至年代后期,由于遥感、地理信息系统、计算 机技术的应用,我国土地资源调查进入新的转折阶段,在此期间, 国家自然资源综合考察委员会围绕编制《中国:万土地资源 图》开展了全国性的土地调查研究,并推进了各省、市、自治区 和黄淮海平原区:万土地资源图的编制,科学地总结了我国土 地资源的分类体系。年代后期至年代以来,一方面由于土地 利用不合理导致一系列土地问题产生,开始进行土地评价及优化 配置研究,另一方面,对地观测、遥感技术和计算机技术的发展 给土地资源调查与制图带来了方便,人们有更多精力进行理论与 方法的研究,开始引入遥感、计算机和数学方法。近年来,土地 利用开始由定性与定量相结合,由静态向动态、模型化和信息化 方向发展。 早期,我国以大范围的大农业土地适宜性评价为主,把土地 自然生产潜力的高低作为评价的依据和原则,评价因素也侧重于 自然生态方面。土地利用不能做具体的经济效益上的分析。随着 土地评价工作的发展,逐渐从大区域范围的大农业的土地适宜性 评价转为中、小区域范围的农、林、牧的单项土地评价。在较小 范围的土地适宜性评价社会经济因素的重要性应得到更多重视。 硕士学位论文 .本文研究的意义 土地适宜性评价研究的主要目的:以土地利用现状为基础, 综合分析影响土地生产力的自然因素和社会经济因素,对土地做 出农林牧各业利用适宜程度分析,评出用地适宜等级、数量和分 布状况,并提出今后改造利用的方向,为合理利用土地资源,充 。 分挖掘土地潜力,发挥区域资源优势提供有力科学依据【 本研究以湖南省澧县为例,以地理信息系统技术为平台,建立 了空间和属性数据库,以土地评价有关理论为指导,依据现有土 地利用现状,对农业、林业、牧业和建设用地进行适宜性评价, 划 分出等级,绘制出土地适宜性评价图,在理论和实践的结合上对 县级土地优化配置作一定的探讨,有利于合理编制区域土地利用 总体规划,开发利用土地资源。 基于的土地适宜性评价和传统的方法相比较有很大的优 越性。从效率上讲,使与地理空间分布有关的信息得到更有效、 更迅速的处理,而且,属性数据与空间数据紧密结合,很多分析 可直接对数据进行操作,分析结果可以是可视化的地图也可以是 报表、文字报告,过去很多靠视觉加手工完成的费时、麻烦、不 精确、易出错、难以重复的分析变得简单易行。 本文主要内容包括:阐述土地评价的研究背景、发展、意义. 及进行评价的必要性;阐述土地适宜性评价的理论与方法、 技术与土地适宜性评价结合的意义;建立基础数据库空间数据 库和属性数据库;评价因子体系的建立及其权重的确定;建立综 合评价模型,机上实现后进行结果分析,得出结论。基于的土地适 宜性评价研究??以湖南省澧县为例 土地适宜性评价理论和方法 .土地适宜性评价原则 ..区域性与科学性原则 即指标的选择、指标权重的确定、数据的选取、计算与合成 要建立在科学的基础上。指标的概念明确,测定方法标准、统计 计算方法规范。不同项目区影响土地的因素不同,应充分调查实 。 际情况因地制宜确定指标体系【 ..完整性和相对独立性原则 指标体系作为一个有机整体,要求符合目标要求,并且使评 价目标和评价指标有机地结合起来,组成一个层次分明的整体。 同时尽可能选择相对独立的指标,避免指标间信息的重叠和重 复。 .可行性和可操作性原则 指标的设置避免过于繁琐,所选指标要易于量化,数据易于获 取。 ..针对性原则 针对特定的土地利用方式、特定的用途进行评价和分类是土 地适宜性评价的首要原则。评价所对的特定用途又称评价目标, 即是说,评价单元的适宜性必须是针对具体目标而言。 ..永续利用原则 土地评价中所说的土地对某种用途或利用方式的适宜性,是 指土地在长期持续利用条件下的适宜性。考虑适宜性时必须注意 到土地的退化与环境的改变。 .土地适宜性评价理论依据 ..系统论 系统是由多个因素有机组成的整体。系统论要求人们从系统硕士 学位论文 与要素之间、要素与要素之间、系统与外部之间的相互联系和相 互作用中考察对象,遵循系统整体性与动态发展性要求,为认识、 调控、改造系统提供最优方案,达到系统整体优化的目的。土地 的自然属性和社会属性决定了土地本身是由土地生态系统和土 地 经济系统在一定区域内耦合而成的生态经济系统。系统论的观点 要求对生态经济系统进行统筹规划以获得最大综合效益。 ..土地资源优化配置理论 主要包括土地利用的数量结构优化、时间组织优化、空间布 局优化、利用效益优化等方面。土地一旦被利用就成为人与自然 界有机联系的生态经济系统,受自然、经济、社会和技术等因素 的 综合作用和相互影响。土地利用系统的基本属性在于它的经济可 利用性和用途可调控性,这是区域土地资源评价的基本前提。依 据 土地类型适宜性评价结果,对每一种土地类型的现状利用方式与 适宜性进行匹配分析,鉴定出不宜利用的类型和其适宜利用的调 整方向,以可持续发展准则为指导,对现状利用有悖于自然生态 要求的土地利用方式进行优化调整,以保持土地利用适宜性在时 间上的延续,达到土地资源持续利用的目标。 ..可持续性利用理论 土地可持续利用评价标准:.可持续的生产功能体系,保证土 地在代内的可持续产出,并为下一代留下足够的具有生产能力的 土地。.可持续发展的生态功能体系,通过目前合理规划的土地利 用形式,达到区域资源的生态安全利用,以保证土地生态功能的 充分发挥。.可持续发展的体系价值,世界环境与发展委员会 于年发表的《我们共同的未来》 的报告中将可持续发展定义为“满足当代的需求,又不影 响子孙后代满足其未来需求之能力的发展,要求协调处理人 口、环境、资源和发展之间的关系。 ..最低因子限制律 最低因子限制律是德国李比希发现的,定律为:一个地区初 始生产力的获得是只有当所有的实质性因子都恰到好处处于容 忍基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 范围之内时才可能,而初始生产力的水平总是由一个这样的“本 质 因子所决定,无论其他因子对区域初始生产力的形成有多大的促 进作用,该因子在限制性因子排序中总是处于最低地位并独立发 挥作用,也就是通常所说的限制性因子或者瓶颈资源。 ..生态控制论 控制能使事物发展遵循规划所制定的方向,使偏离目标的变 化维持在可允许的限度内。生态控制论分为三类:一是对有效资 源及可利用的生态位的竞争的效率原则;二是人与自然之间、不 同人类活动间及个体与整体间的共生或公平性原则。三是通过循 环 再生对组织行为进行维护系统结构、功能和过程稳定性的自生或 生 命力原则。 .土地适宜性评价步骤与方法??以地理信息系统为平台 ..评价步骤 图土地适宜性评价流程图 . ..地理信息系统的应用 ...地理信息系统的概述 硕二学位论文 地理信息系统的概念首先由加拿大的..于世 纪年代初提出,并建立了世界上第一个具有实用价值的地理信 息系统??加拿大地理信息系统。地理信息系统的发展,在软件 模式上经历了功能模块、集成式地理信息系统、模块化地理信息 系统、核心式地理信息系统,从而发展到组件式地理信息系统和 网络地理信息系统的过程。地理信息系统的最大特色是对空间数 据的处理,这是区别于其它信息系统的优势所在,具有独特的区 域综合、空间分析、动态预测与提供决策支持的功能。 地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地 理数据库、地理信息系统的管理人员和组织机构四个基本部分组 成】。从地理信息系统数据处理看,由数据输入子系统、数据存 储与检索子系统、数据处理与分析子系统、数据输出子系统组成。 地理信息系统的功能包括数据的获取、数据的存储与管理、数据 的处理和分析、数据的显示与输出。 地理信息系统作为本世纪年代发展起来的一门全新技术, 目前已用于涉及地理空间信息的所有领域,其中土地资源评价是 地理信息系统应用最早和较为成熟的领域之一【 。作为管理空 间 数据库和属性数据库的平台,地理信息系统为土地评价提供了良 好的软件支持,通过多种软件平台的综合应用,能比较高效准确 。 地进行评价。 ...评价软件的应用 是武汉中地信息工程有限公司研制的大型基础地理 信息系统软件平台,是基于平台的高效全中文大型智能 软件系统,是集当代最先进的图形、图象、地理、遥感、测绘、 人工智能、计算机于一体的大型智能软件系统,具备完善的数据 采集、处理、输出、建库、检索、分析等功能。一般处 理过程:数据采集、数据处理、数据入库、空间分析及查询、结 果输出。其中,数据采集手段包括了数字化、矢量化、输入、 电子平板测图、开放式数据转换等;数据处理包括编辑、自动拓 扑处理、投影变换、误差校正、图框生成、图例符号整饰、图像 镶嵌配准等方面的几百个功能;数据输出既能够进行常规的数据 基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 交换、打印,也能够进行版面编排、挂网、分色、印刷出高质量 的图件;数据建库可建立海量地图库、影像地图库、高程模型库, 实现三库合一;分析功能既包括矢量空间分析,也包括对遥感影 像、、网络等数据的常规分析和专业分析‘】【。 空间分析子系统 矢量空间飞行 输入输出子系统 网络编辑与分析 图形输入与编辑 分析 图形输出 文件交换 库编辑子系统 升级 地图库管理 空间数据 属性数据 属性库管理 影像库管理 图像处理子系统 图象编辑 镶嵌与配准 实用服务子系统 误差校正 图像分析 投影变换 电子沙盘 图形裁减 报表定义 图 系统的结构. 硕士学位论文 基于的土地适宜性评价 .评价样区概况 ..地理位置 澧县古为澧州,位于湖南省西北部,澧水中下游,洞庭湖西 岸,属常德市所辖,位于常德市北部。县境东南西三面分别与安 乡、临澧、石门接壤,北与湖北省毗邻。是湘西北通往鄂、川、 黔的重镇,素称“九澧门户”,因澧水贯穿全境而得名。地理座标 为:东径 ’~’,北纬一’。 长江置峡壹函 图?澧县的地理位置不总图 . ..地形与资源概况 澧县地处武陵山余脉向洞庭湖过渡地带,以平原和岗地为其 主要地貌特征。地势西北高,属燕山运动隆起带,东南低,为洞 庭湖沉降区。最高点西北部太青山海拔,最低点九垸乡永和 村海拔。地貌类型多样,山、丘、岗都有,且相对集中。地貌基于 的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 轮廓近似向东南开口的“撮箕”型。其中,平原面积最大,占土地 面积的.%,岗地次之,占土地面积的.%,丘陵占土地面积 的 .%,水面占土地面积的.%,山地最少,仅占土地面积的 .%。中部澧阳平原系全省较大平原之一。 全县共有大小河流条,总长。主要河流有澧、澹、道、 涔、松滋五水。大小湖泊个,全县共有水面.。地表 水资源量.×。 澧县属于中亚热带湿润季风气候向北亚热带湿润季风气候过 渡的地带。气候温暖,四季分明,热量丰富,雨量充沛,春温多 变,夏季酷热,秋雨寒秋,冬季严寒。澧县年平均气温.。,年 降水量?,无霜期天,适宜水稻、棉花、油料作物 生长。由于受地形影响,全县气候呈现非地带规律。西部山区,. 太青年平均气温.。,而澧水河谷地带年平均气温 .?。平原 区年降水量在 以上。 生物资源多样。农作物资源有水稻、大麦、小麦、玉米、棉 花、油菜、蚕桑、花生、药材等多个品种。森林植被有类 种,有比较珍贵的银杏、楠木、香果树、花榈木,有优良的经济 林种杉、松、樟、白榆、香椿等和经济树种油桐、乌桕、油茶、 茶叶、板栗等。水产资源包括鱼类青、草、鲢、鳙、鲤、鲫等和 水生植物芦苇、湘莲、菱、藕等。 矿产资源较为丰富,县境己发现矿产种,其中能源矿产种, 金属矿产种,非金属矿产种。 区内交通网络发达,焦柳铁路过境,设澧县站。国道、 省道、线贯穿县境大部地区,与纵横密布的县乡公路构 成完善交通体系。澧水长年可通航运,经洞庭湖与湘、资、沅水 及长江相通【】【】【。 ..现有用地 全县土地总面积为.。平原面积占.%,岗地面 积占.%,丘陵面积占 .%,山地面积占.%,水面面积占 ., .%。其中农用地.,占.%;建设用地 占.%;未利用地 .,占.%。农用地中,耕地硕士学位论文 .,占.%;林地.,占.%;水面 .,占.%;园地. ,占.%。以耕地、水 域和林地为主要类型,分布垂直地带明显,水域主要分布在海拔 以下地带,主要为东部滨湖平原,耕地主要集中在海拔 ?地带,主要为地势平坦开阔、土质肥沃的中部澧阳平原; 林地主要集中在海拔?地带,主要为西北山丘区。建设 用地中,城镇村居民点及独立工矿用地,占.%;交 通用地,占.%;水利设施用地.,占.%。 土地利用程度较高,但是“四低’’资源比重大,达., 其中低产耕地.,占耕地面积%;低产园地., 占园地面积的.%;低产林地.,占林地面积的.%; 低产水面.,占已利用养殖水面的.%。人.口密度大, 人均土地.,人均耕地.。土地利用重开发,轻保护, 耕地用养失调,地力下降。林地、水域利用不充分,产出率低。 全县土地利用区划分为:农业用地区、园地区、林业用地区、 城镇建设用地区、村镇建设用地区、独立工矿用地区、自然和人 文景观保护区、其他用地区。农业用地区面积 .,占土 地总面积的.%。主要分布在中、东部平湖区和北部丘岗区各 乡镇,该区是重要的商品粮、棉、油生产基地。园地区面积 .,占土地总面积.%,主要分布在北部丘岗区。林业 用地区面积.,占土地总面积的.%,主要分布在西 .,占土地总面积的 北部山丘区。城镇建设用地区面积 .%。村镇建设用地区面积.,占土地总面积的.%。 独立工矿用地区面积.,占土地总面积的.%。自然和人 文景观保护区包括天供山森林公园、城头山古文化遗址等,面积 .,占土地总面积的.%。其他用地区主要为养殖水面区, 面积.,占土地总面积的.%。 ..行政区划与人口 澧县县域面积.,辖个镇、个乡、个农林渔场。 全县辖个乡镇,分别为澧阳镇、澧澹乡、澧东乡、澧南乡、涔 南乡、大坪乡、道河乡、张公庙镇、小渡口镇、九垸乡、官垸乡、 基于的土地适宜性评价研究??以湖南省澧县为例 永丰乡、如东乡、梦溪镇、双龙乡、复兴厂镇、盐井镇、宜万乡、 雷公塔镇、大堰蛸镇、车溪乡、中武乡、金罗镇、王家厂镇、闸 口镇、甘溪镇、火连坡镇、太青乡、码头铺镇、方石坪镇、杨家 坊乡、洞市乡。据公安部门统计,年末全县人口总户数 户,总人口人【。 安乡 图 澧县行政区示意图 . ..经济发展和产业结构 年实现万元,比上年增长.%,其中第一产 业增加值万元,增长.%;第二产业增加值万元, 增长.%;第三产业增加值万元,增长.%。三次产业 结构为.:.:.。按常住人口计算,人均为元。 .资料收集 主要资料为:土地利用现状图;村级行政区划图; 土壤图:土地类型及问题图;土地祥查资料;土地利用变更资料; 澧县农用地分等单元综合数据表格式,包括村地形、村主 要道路、距乡政府距离、距县政府距离、土壤质地、灌溉保证率、 硕士学位论文 排水条件、有效层厚度、地形坡度、岩石露头、剖面结构、值、 有机质含量、障碍层厚度等。 .建立基础数据库 数据库是的基础环节,是的数据源,只有在数据库 的支持下,的数据处理、空间分析、专题制图等诸多功能才 能充分发挥作用。 数据分为空间数据和属性数据。空间数据又称图形数据、 几何数据,描述地图要素点、线、面的位置及其拓扑关系; 地理空间数据可以抽象为三大要素类:点、线、面。点在地图上 表示只有空间位置信息而没有大小和长度信息的地理要素,比如 大比例尺图上的井、塔、树等,小比例尺图上的城镇、村庄等等。 线在图上表示具有位置、长度和形状的地理要素,比如路、渠、 行政界线。面在图上表示具有位置、面积和形状的地理要素,比 如地类图斑、行政辖区等。属性数据又称专题数据,用以描述和 识别专题要素。属性数据包括各种自然地理要素定性或定量的描 述以及社会经济方面的统计数据,以代码的形式存贮于系统的属 性文件中。相应数据库有:空间数据库和属性数据库。 建立空间数据库的基本过程为扫描图件??拼接图件??数 字化??拓扑处理??误差校正??投影变换??属性输入。 土地利用现状图、 首先在环境下将基础图件: 村级行政区划图等利用扫描仪录入计算机,然后数据矢量化追踪 出点、线,进行线拓扑错误检查,自动剪断线,清除微短弧线, 清除线重叠坐标,纠正拓扑错误;接下来进行点匹配后建立拓扑 关系,使得空间坐标信息与属性信息具有严密的空间关联特征, 建立拓扑关系形成区文件。 然后进行数据检查校正和误差控制。数据检查可以用目视检 查,如通过开窗放大检查数据质量,也可借助错误检查子系统, 如借助图形校正子系统校正图形误差。一般情况下,数据编辑处 理只能消除或减少局部误差或明显误差,因图纸扫描变形所产生 的误差必须经过几何校正。基于的土地适宜性评价研究??以湖南 省澧县为例 利用属性管理子模块创建评价属性库,建立属性库 可以在里直接输入图斑的属性数据,也可以在里 录入然后转化为格式在属性库管理模块里利用属性 连接工具按照某一特征将空间数据和属性数据连接。包括、面 积、周长、坡度、图斑号、地类码、权属代码、权属名称、权属 性质、座落代码等等。 .评价单元的确定与划分 评价单元,是按照土地质量均匀一致的原则划分的土地适宜 性评价的基本单位,是由对土地质量具有关键影响的各土地要素 组成的空间实体,是土地评价的基础图斑【川。各评价单元要尽 可 能保证单元内土地质量、土地属性的相对一致性,不同评价单元 之间可有差异性和可比性。目前土地适宜性评价单元划分的方法 很多,一般方法有以下几种: 土地利用祥查图斑法,是将原有的土地利用祥查图经逐年变 更订正得到评价年份的现状图,作为工作底图,选取评价区域的 土 地,用与统计台帐相对应的图斑作为评价单元。 叠置法,是将同比例尺的相关图件进行叠加,形成封闭图斑, 并对小于上图面积的图斑进行合并,得到评价单元。 地块法,是依据底图上明显的地物界线或权属界线,将评价 因素相对均一的地块划成封闭单元,即为评价单元。 动态网格法是选用一定大小的网格,构成覆盖评价范围的初 步单元体系,网格大小根据地域的评价因素差异性和单元划分者 的经验确定。然后到实地勘察,对单元内评价因素指标差异较大 的再次等分加密,最后形成的网格即为评价单元。 叠置法对地形、土壤类型和土地利用类型不太单一的地区较 为适用,其操作要求较高的计算机基础,划分的单元实地界线不 太明显;地块法适用于大多数地区,且资料易获取,操作简单, 结果可行性好,需要进行大量的调查,其准确性决定于调查结果 是否真实,但在山地丘陵区和地形复杂地区,划分单元的精度较 低;祥查图斑法很好地利用了原有资料,与土地管理的各项工作 硕士学位论文 前后衔接较好,但单元数量过多、过细,需要合并以减少工作量; 动态网格法最适用于大型农场和自然条件差异性较小的平原地 区。本研究采用叠置法划分评价单元,将几层地图要素叠加产生 新的要素层,空间叠加后,不仅产生新的空间特征,还要将输入 特征的属性联系起来,产生新的属性。 .指标体系的确定 广土壤质地 障碍层厚度 有效层厚度 广一土壤卜一 ‘’ 有机质 厂地形 蓄拿鬈一熬 广条件一排水条件 交通鬻裟 条件一本村的主要道路 图 评价的层次结构模型 .匿 峰暴忙磷州 蜊厶球州 捻赠,会肇瘤 摹心.蚓如 口 装?. 越吐嵝州秘怔 吕 埝图,摇\念\篥 套岔豇石 如嵝暴忙球州 黎.蚓 增王山磷州 心岔.寸 叫?桨 . 谨 巡牛誉祗柱靶固.装 。 。越毗嵝州较忙 .基娶埝辍旨.州峰嚣 魁涮 巾蚓如唾话襄淞恒 冥州咚博慧罨埔壕 咚嚣蝓窨删器删丧 嚣\舞\会 蚓舡峰暴忙磷叫 装.一摹. ?寸培磷 愍噬瞎墼划删眯最。妫 习文。吼川琳舞鹫婚 《哒瞎蛩世淋悻交.露 制铷磷刊哑州廿?塞一 一 求难暴太 ? 删冬案榴钿球州匦 。卜 ,摇\撰\骅,余\桀\余 念\余\磷 蚓如峰赛忙鳞州 嵋。.理山群州 口”? 。心越蹬噬州较忙 兰卜酱椒柱船回.刊念 刊念醚器醐壕巡 删廿?长【刊余宴冥 咚球州哑导删器 念岳粼太姆蟮舞 摹.装. 它口焉一再.昌拿??再?口召日口置靠?目州弓再.“ 装. 枷群卅哑斜廿?长一磷 匦岳悄毒删勺隶徊 廿称求姑雀舞咚繇州 。罄墨 签\粱\磷 喇如峰暴忙群州 ‘.崞.趔山磷叫 叶??. 心吕 。。一越吐嵝州较忙 牛沓橡柱靼固.卅寨 四冥卅接器粥疑巡 摹.寸 暴状咄列船怔器?袄奄拳趟,埘魁舞州?巾醐 僻困拳露骧疑褪醐释波辩求舞暖《臻米一 僻 靶笮囊蟮辚卅匦七 。骡壬糕求 乱.卜.心姆山骡州 翟墨【 。川巡殴嵝州较忙 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