土地资源遥感调查
陈有明 杨则东 褚进海 鹿献章 刘同庆 杨佩明
（安徽省地质调查院，合肥230001）
摘要：本文利用ETM遥感资料，调查了安徽省土地利用现状，分析了安徽省土地利用结构与布局，对土地资源利用潜力等作出评价。
关键词：土地利用现状；土地资源评价；遥感调查
土地是宝贵而有限的自然资源，是人类进行农、林、牧、副、渔生产的基本生产资料，也是工业、交通、城镇建设等生产部门不可缺少的物质基础。随着经济建设高速发展、城市化进程加快，对土地的需求日益增长，人地矛盾日趋突出。因此，采用高技术遥感调查手段，宏观上对土地利用现状进行快速、经济的调查与评价，对于合理利用土地资源，综合规划整治保护土地，充分挖掘土地利用潜力，促进国民经济健康可持续发展具有重大意义。
1 土地资源遥感调查方法
安徽省土地资源遥感调查属于概查，是以不同地类及相同地类不同时相的遥感图像室内解译，辅以必要的野外验证，调查土地利用现状，并按照“土地利用现状调查技术规程”的要求，在MAPGIS等平台上量算统计各类土地利用类型的面积、计算各项土地利用指数等。
1.1 土地类型遥感解译标志
安徽省土地利用现状遥感调查主要采用2000年成像的1：10万ETM图像为主要数据源。由于安徽省境内地貌类型复杂，土地利用类型变化多样，在八大类一级地类中，为了保证耕地、林地、园地、居民交通用地等重要地类的准确性，对山区坡耕地及城市和其周边地区利用了1986～1999年成像的彩红外航片和黑白航片辅助解译调查。土地利用调查分类原则是依据全国农业区划委员会制定的《土地利用调查技术规程》采用二级分类，统一编码，一级分8大类，二级分类根据我省用地具体情况和本次遥感调查的可能性，又划分为4类，一、二级地类合并使用，共划分为12个土地类型。各类用地现状ETM图像解译标志见表－1。
1.2 细小地物面积折算方法
安徽省土地遥感调查信息提取编图，最小上图图斑面积原则上为2×3＝6（mm2），相当于实地面积90亩（1：10万，但实际仍有1238个图斑小于6mm2），也就是说，用1：10万比例尺遥感图像解译限制了细小及一些线状地物上图，不能详尽反映诸如园地、村镇居民点、草地、坑塘、沟渠、河流、公路、铁路、农村道路及田坎等，因此对地类统计值应予折算。
按照全省自然地理特征，将全省划分为淮北平原、江淮丘陵、沿江平面、皖西及皖南山地5个单元，以1：25万、1：10万、1：5万地形图及航遥资料为基础，结合野外调查，确定不同单元细小地类的改正系数，对面积予以折算。
表1 ETM图像土地利用分类遥感解译标志
2 土地利用结构与布局
2.1 土地利用结构
经遥感调查统计，安徽省国土总面积为14016595公顷（210248926亩，MapGIS空间分析值，后同），其中，耕地5966237公顷（89493547亩），占土地总面积42.57％；园地341775公顷（5126632亩），占2.44％；林地3381080公顷（50716193亩），占24.12％；牧草地37525公顷（562877亩），占0.27％；居民地及工矿用地1267145公顷（19007175亩），占9.04％；交通用地273850公顷（4107743亩），占1.95％；水域1997815公顷（29967223亩），占14.25％；未利用地751618公顷（11274275亩），占5.36％。土地面积最大的是六安市1843042公顷（27645623亩），最小的是铜陵市106041公顷（1590609亩）。按2001年全省人口计算，人均土地面积为3.32亩，人均占有土地面积最多的是黄山市（9.89亩/人），最少的是淮南市（1.53亩/人），多数城市人均不到3亩。
图1 安徽省土地利用结构图
2.2 耕地
经遥感调查全省耕地总面积为5966237公顷（89493547亩），拥有耕地面积1000万亩左右的城市有滁州市、六安市、阜阳市、宿州市、亳州市，此5城市占有全省耕地面积56.1％，耕地面积最小的为铜陵市（不到40万亩）。按2001年全省总人口计算，人均耕地面积为1.41亩；按农业人口计，人均1.77亩，按农户计，户均6.87亩。按总人口统计的人均土地，各城市间差异较大，若从农业人口人均拥有土地统计数据看，超过全省平均值20％以上的城市仅有滁州、蚌埠、淮北3城市，低于全省平均值20％以上城市有黄山、安庆、铜陵及阜阳市，比较突出的是滁州市，每农业人口为3.21亩，最少的是黄山市，每农业人口1.10亩。总体上看，全省人均耕地还算均衡。
耕地分为水田和旱地两类。水田包括灌溉水田和望天田，面积为2562005公顷（38430070亩），占耕地面积的42.94％；旱地面积3404232公顷（51063477亩），占57.06％。从空间上看，旱地主要分布在淮北平原区，占全省旱地面积的75％，其次是江淮丘陵东部的滁州市以及六安市；水田主要分布于江淮丘陵区和沿江平原区，即沿江一带、巢湖周围地区以及江淮之间中部、中西部和东南部，以六安、滁州、巢湖、安庆、宣城、芜湖、马鞍山、合肥等市最为集中，占全省水田面积90％左右。淮北平原区水田面积所占比例较小。
2.3 园地
园地主要包括茶园、果园、桑园等，全省共有园地341775公顷（5126632亩），占全省土地总面积的2.44％。全省人均园地按2001年总人口计为0.08亩。低于平均值50％以上的有合肥、蚌埠、马鞍山等13个城市，高于平均值30％以上的有黄山、池州、宣城3市。最为突出的是黄山市，拥有园地79405公顷（1191077亩），占其土地总面积的8.2％，按农业人口计，人均园地达1.01亩，其次为六安市57134公顷（857014亩），宿州市54685公顷（820272亩），宣城市48052公顷（720782亩），此4个城市占有全省园地总面积70％。而合肥等多个城市人均园地仅0.001亩。
图2 安徽省历年人均耕地面积变化图
显然，在空间上安徽省园地有分布面广，相对集中的特点，茶园、桑园主要分布在淮河以南的地区，以皖南山区和皖西山区最为集中，果园主要集中在淮北平原区，其中，淮北平原的黄河故道及其泛区等是安徽省水果主要产区。
2.4 林地
全省共有林地3381080公顷（50716193亩），包括有林地、灌木林、疏林地、迹地、苗圃等，占全省土地总面积24.12％，拥有林地面积最大的是黄山市，为696248公顷（10443714亩），占其土地总面积的71.9％，其次为宣城市629606公顷（9444087亩）、六安市589773公顷（8846599亩）、安庆市561410公顷（8421148亩）、池州市454442公顷（6816636亩），此五城市拥有全省林地总面积的86.7％。从人均拥有量看，各市差异较大，黄山市人均7.11亩，而蚌埠市人均仅0.03亩，两者相差200多倍。
总之，林地在空间分布上集中性明显，主要在皖南山区和皖西山区。
2.5 牧草地
全省拥有牧草地37525公顷（562877亩），包括天然草地和人工草地，仅占全省土地面积0.27％，人均拥有牧草地0.009亩。草地面积最大的有滁州市14835公顷（222530亩）和黄山市13557公顷（203355亩），而蚌埠等城市几乎没有上规模的草地。全省牧草地在空间分布上是高度分散，面积大小不等，小块未能上图的居多，并与农田、林地混杂分布。
2.6 居民地及工矿用地
全省居民地及工矿用地合计1267145公顷（19007175亩），占全省土地总面积9.04％，以2001年末人口计，全省人均0.3亩，据粗略统计乡村人均拥有居民点及工矿用地略大于全省平均数，城市多小于平均数。居民地及工矿用地占地较大的是六安市140071公顷（2101068亩），最小的是铜陵市11877公顷（178148亩）。大多城市人均占有在0.22～0.32亩之间，仅滁州市偏大（0.458亩）。总之，安徽省不同城市人均拥有居民地及工矿用地比较接近，乡村人均拥有多于城市。
2.7 交通用地
全省交通用地计273850公顷（4107743亩），占全省土地总面积1.95％，以2001年人口计，人均0.065亩。交通用地最大的是宿州市33805公顷（507077亩），最小是马鞍山市1700公顷（25501亩），人均拥有面积最大的是蚌埠市（0.110亩），最小的为马鞍山市（0.021亩）。总体上看，交通用地北方大于南方，平原大于山地。
2.8 水域
水域包括河流、湖泊、水库坑塘等，全省水域面积1997815公顷（29967223亩），占全省土地总面积14.25％，以2001年人口计，人均0.474亩。拥有最大水域面积的是安庆市318389公顷（4775828亩），其次是六安市259869公顷（3898033亩），巢湖市218632公顷（3279484亩）、滁州市215787公顷（323680亩）、合肥市152029公顷（2280436亩），此5个城市共拥有全省水域总面积58.3％。人均拥有水域面积最大的是池州市（0.839亩），而淮北市人均仅0.195亩、阜阳市人均0.196亩、亳州市人均0.234亩、宿州市人均0.264亩，都远低于全省平均数。很显然，广阔的安徽淮北平原，水域面积分布无论是总量上，还是人均拥有量上都是很小的。
2.9 未利用地
未利用地主要有荒草地、盐碱地、田坎、裸岩（砾）石等，全省未利用地751618公顷（11274275亩），占全省土地总面积的5.36％，以2001年末人口计，人均0.18亩。未利用地主要分布在巢湖市121147公顷（1817203亩）、滁州市105196公顷（1577941亩）、宣城市103497公顷（1552453亩）、六安市93995公顷（1409927亩）、安庆市90748公顷（1361227亩）、池州市87199公顷（1307989亩），此6个城市共拥有全省未利用地80.1％。人均拥有未利用地最大的是池州市（0.85亩），最小是阜阳市（0.01亩）、亳州市（0.01亩）。总体上看北方平原区，未利用地总量和人均拥有量远远低于皖西、皖南、沿江区和江淮区。
3 土地资源评价
3.1 土地利用的有利条件
安徽省山地、丘陵、岗地、平原相间分布，地貌类型复杂多样，自北而南依次为淮北平原、皖西山地和江淮丘陵、沿江平原、皖南山地丘陵。复杂的地貌格局形成了多种多样的土地类型，主要类型的土地资源分布又相对集中。气候、土壤和植被具有明显的南北过渡特征，使本省的土地利用类型和耕作制度都打上了南北过渡性的烙印。土地的适宜性强，自然生产力较高。这些对安徽省区域农业的专门化生产和综合发展，为选择合适的土地利用方式，充分利用土地资源等创造了良好的、多样的自然环境。
安徽省自然地理位置处于南、北的过渡地带，社会经济也处于我国东部沿海发达经济区向西部内陆落后经济区的过渡地带。经济发展必将加速安徽省土地资源的全面开发和利用，提高土地利用的经济效益。
3.2 土地开发利用程度及经济效益分析
（1）土地垦殖率：即耕地面积与土地总面积之比，全省垦殖指数为42.57％，总体反映出安徽省土地开发程度和种植业发展程度很高。但各市垦殖指数差异较大，垦殖指数最高的是亳州市，达70.70％，其次是阜阳市、淮北市、蚌埠市、宿州市，指数都在60.00％以上，垦殖指数最低的是黄山市，仅占8.90％。
（2）土地利用率：即已利用土地面积与土地总面积之比，全省土地利用率平均94.64％，很显然，安徽省的土地利用程度是很高的，亳州市土地利用率达到99.70％，其他各城市的利用率都处在高值状态，差异不很显著。
（3）建设用地率：建设用地率为居民地＋工矿用地＋交通用地与土地总面积之比，全省建设用地率也处在较高的水平，平均为10.99％，而且建设用地的增速较大。不同城市建设用地率差异较大，最高的是淮南市，为18.8％，最低的是黄山市，为3.8％，池州市、宣城市指数也很低。
（4）土地生产率：单位面积内的国内生产总值，即土地生产率可以概略反映安徽省土地宏观经济效果，全省土地生产率为每公顷23473万元（以2001年产值）。城市间差异较大，最高的是马鞍山市，为81261万元，其次为铜陵、芜湖、淮南及合肥市，都在省平均值的2倍以上，偏低的是池州市、黄山市、六安市，还不到1万元。
3.3 土地利用存在的主要问题
几十年来，安徽省在土地资源开发利用、农业生产发展方面取得了重大的成就。但与一些邻近省份比较，农用土地资源生产水平还比较低，部分城市土地生产率不高，土地资源的潜力未得到充分发挥，当前土地利用中存在的主要问题是：
（1）土地利用结构不尽合理，土地生产率低、经济效益不高。长期以来，由于过分强调种植业发展，致使安徽省农业产值结构与土地利用结构不相协调，多种类型的土地资源，尤其是山区和水面未得到充分利用，林业和渔业产值与其所占面积构成不相协调。尽管集中了相当人力、物力、财力生产粮食，但由于自然灾害频繁、土地障碍因素多，劳动力素质差，科技投入少等诸多原因，本省的农业生产特别是粮食生产还处于较低的水平。另外，安徽省城镇平均容积率仅为0.3左右，城镇及独立工矿用地较粗放，单位面积经济效益较差。
（2）土地供需矛盾突出，尤以耕地不足为甚，土地后备资源严重不足。在全省土地结构中，耕地比重远高于全国平均水平，但人均耕地十分有限，以2001年人口计人均耕地仅1.41亩（包括劣质、低产地）。安徽省农耕历史悠久，可垦土地资源的利用已较充分，未利用土地比重较低，且主要分布在偏远山区，开发利用难度较大，后备耕地资源十分有限，加上安徽省处于工业化初期，随着工业化和城市化进程加快，居民地、工矿和交通建设等将继续占有大量耕地，耕地形势不容乐观。
（3）土地污染问题严重，工业废水、农药污染农田，工业废渣、生活垃圾侵占大片土地，不合理的井下开采又引起地面塌陷，有害气体烟尘的排放形成酸雨，都导致土地资源的破坏。尤其是进入90年代，农药使用量逐年增加，但农作物病虫害成灾面积及受灾程度则明显加大，部分地区形成恶性循环。农药对土壤、大气、水体、农作物均造成实质性污染，许多地区的粮食、瓜果、蔬菜农药残留量严重超标。
（4）水资源分布不均，淮北平原和丘陵地区严重缺水问题未能缓解，严重制约土地资源的开发利用。
（5）土地权过度分散，几千万农民人人均其田，在当今各国实不多见，乡村土地流转没有放手推进，土地失去其固有的资产、商品属性，也是制约安徽省由农业大省向农业强省跨越的一个因素。
3.4 土地利用潜力分析及对策建议
土地资源潜力是指在一定的社会经济条件下，人类开发利用土地资源可能达到的广度和深度，它包括自然生产潜力和改造利用潜力两个方面。安徽省人多地少，尽管土地资源的适宜性较好，但总体上看土地质量不高，土地后备资源不足。因此分析土地资源潜力，合理利用土地资源，提高土地生产率，是安徽省土地规划利用方面的根本性战略。
3.4.1 耕地
土地依靠自然肥力和水、热等自然供给条件所能生产的物质数量，即土地资源自然生产潜力，安徽省还属高值区。淮河以北属暖温带半湿润季风气候，淮河以南属亚热带湿润季风气候。这种优越的气候资源，既适宜于麦类、油菜、午季豆科等喜凉作物的生长，又有利于水稻、棉花等喜温作物的种植。全省土地自然生产力呈由南向北递减的地带性分布规律，几大农业区自然生产潜力（见表2）。
表2 安徽省土地资源自然生产潜力分区
安徽省土地垦殖系数较大，耕地利用面域上的拓展空间不大，且随着退耕还林、还草、还湖等生态规划的需要，及城乡建设用地的增加，耕地面积还将减少。但由于安徽省对土地的经营管理水平以及生产的自然、经济、技术条件远未使作物达到其生产力的上限。因此，耕地的潜力还是很大的，建议通过以下措施和途径，发掘耕地利用潜力：
第一，以农田水利基本建设为主，辅以增肥改土措施，改良中低产田。安徽省以淮北平原宜农地面积最大，中低产田比重大（71％），主要影响因素是灌溉条件和土壤肥力。必须灌排结合，旱涝兼治，发展旱作补充灌溉；增施肥料，尤其是有机肥，调整氮、磷、钾比例，改善施肥结构等。
第二，继续推广新技术，大力进行科学种田，科学选种、育种、栽培、施肥、灌溉、除害，迅速把农业科技成果转化为生产力，逐步提高农业劳动力素质，增加农业的各项投入。
第三，保护环境，重视农田外部环境的改善，搞好植树造林，四周绿化和农田防护林网建设，建立起良性循环的农田生态系统。
第四，调整作物结构，合理轮作，适当提高复种指数。
3.4.2 园地
园地是茶、桑、果等经济作物的生产用地。本省气候条件优越，地貌、土壤类型复杂多样，适宜茶、桑、果、药材、薄荷等多种经济作物的生产栽培。全省现有各类园地34.18万公顷，仅占土地总面积2.44％。园地占用耕地较少，立地条件差，80％左右都是在开发荒山、荒坡、荒地、荒滩和“四边”的基础上建立起来的。土壤的肥力、保肥保水性能、灌溉条件都比较差，交通也不便利。在现有园地中，低产园地比重高，占园地总面积56.6％，名、优、特产品所占比例也不大，规模和集约经营水平不高。从安徽省实际情况看，建议：第一，以挖掘潜力为主，改良低产园地，提高产品质量和单产；第二，增加物质、技术投入，加强科学管理，新（扩）建茶、桑、果园等多种经济作物基地；第三，加强土地适宜性研究，逐步扩大名、优、特园地面积，提高名、优、特种属和总量，适应市场需求。
另外，全省茶、桑、果、药材等区域布局应力求合理，各大农业区发展应各有侧重。淮北平原是水果、药材、薄荷的主要发展地区，并应积极稳定地发展蚕桑生产；皖西大别山区是茶、桑、药材及其他经济作物的重要发展区；皖南山地丘陵地区是茶、桑、水果、药材及其他经济作物的重要基地，也应是安徽省高效农业和创汇农业的主要生产基地；江淮丘陵地区适合水果、薄荷、药材及其他经济作物的栽培；沿江平原地区应重点开发水果、花卉、茶叶等经济作物。
3.4.3 林地
森林是人类赖以生存和发展的重要自然资源，不仅具有提供木材和林副产品的直接经济效益，还具有涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气、旅游保健等生态效益和社会效益。进入20世纪90年代，安徽林业一直保持着持续、稳定、健康的发展态势，是全国第四个消灭宜林荒山和基本全面绿化的省份，尤其是平原林业由淮北农区起步，逐步推向江淮丘陵和沿江平原，初步建成全省综合农田防护林体系构架。无论山区、丘陵、还是平原，森林资源增幅较大并步入良性循环。经调查统计，安徽省现有林地面积3381080公顷，占土地总面积24.12％，人均林地0.8亩，远低于全国平均水平。安徽省森林资源的总量仍显不足，林分质量差，林产品没有形成优势，林业产值在经济构成中的比例太小（85年后更是徘徊不前），林业生产力水平与作为南方集体林区重点省份较好的自然条件很不相称。因此建议：第一，提高林地利用率，加速林地改造和抚育，使灌、疏林地尽快成为有林地，加快有林地中的低产林改造；第二，继续作好退耕还林工作，扩大经济林等地面积，并重视零星荒山、荒地开发利用；第三，进一步推进淮北、江淮和沿江等地域非林地造林工程，注重林业生态和经济效益的统一。第四，树立大农业观点，加大加深非木质资源的开发，实现林业结构的调整。
3.4.4 牧草地
安徽省草场主要是林（农）间草场和森林破坏后的迹地草场，草场质量较差，许多草场尚处在自然利用阶段，草地生产力低，生产潜力未能挖掘。小部分草地自然放牧，大部分尚未开发利用，造成资源的极大浪费。全省待开发利用的草场面积较大，草地类型多样，牧草资源丰富，草地分布更有利于实现农、牧、林综合发展，成为高效能的大农业生态系统。皖西大别山和皖南山地丘陵，其中以宣郎广丘陵岗地和贵池市草场有较大的开发价值。其他湖滩、沙洲地等也有较好的季节性草场。建议在黄山、贵池等市继续扩大牧草面积；对省内现有草场注重改良，引进优质牧草，提高草场载畜量。在牧业发展总体布局上，逐步解决安徽南、北方草食家畜的结构数量与草场分布不平衡问题，引导地方农业生产方式的转变。
3.4.5 可养水面
本省气候温和，雨量较充沛，水面广阔，长江、淮河横贯，湖泊众多，池塘棋布，沟渠纵横。2001年全省水产品产量159.94万吨，人均水产品占有量25.3千克，水产品产量增长较快，水产值在经济构成中的比例，近年有较大提升。但我省可养水面资源潜力仍很大，可养水面利用率不高，已养水面中低产水面比重偏高，荒水面面积较大。建议提高可养水面利用率；改造采煤区已稳定了的深层塌陷地成可养水面，多途径扩大可养水面积。另外，在巢湖等水域以发展食草鱼养殖等多种方式，促进生态环境的改善。
3.4.6 建设用地
安徽省城镇人均综合用地指标比较合理，但增速较快。总体上看，城镇用地中，公共设施和绿化用地普遍不足。城镇（包括乡村）居住用地普遍偏大，是由于一些地方旧城区改造缓慢，小城镇、乡村建筑层较低等原因所致。集镇存在闲置地较多现象。经济开发区存在圈地浪费行为。村庄建设用地80％左右都是宜耕地，且空闲地比例超过村庄用地的10％。乡镇企业占用的耕地绝大多数交通方便，靠近水源，耕性良好，也存在占而未用的土地浪费现象。交通用地近年增速较快，公路和农村道路占地比例较大。
合肥、宣城、芜湖等城市城区扩展势头较猛，2000年与1990年两个时相遥感图像所圈合肥建成区面积相差一倍多。但是，建设用地扩大之势不可避免，建设用地潜力的挖掘重在合理规划，减少浪费。
总之，安徽省在今后的土地利用上，一是要调整好农业用地结构，充分挖掘土地利用潜力，全面提高农业生产率的同时，注重生态建设；二是要合理规划建设用地，尤其要挖掘现有城镇用地潜力，充分发挥建设用地供应调控社会经济发展的杠杆作用，着力提升大城镇经济功能，抑制最近几年居住功能的强势膨胀。
参考文献
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［2］安徽省统计局，安徽统计年鉴（2002）.北京：中国统计出版社，2002
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Remote Sensing Investigation of Land Utilization and Land Resources Appraisal in Anhui Province
Chen Youming, Yang Zedong, Chu Jinhai,Lu Xianzhang, Liu Tongqing, Yang Peiming
( Anhui Institute of Geological Survey, Hefei 230001 )
Abstract: This article uses the ETM remote sensing material, investigated the Anhui Province land utilization present situation, has analyzed the Anhui Province land utilization structure and the layout, and has made the appraisal to the land resources using the potential.
Key words: Land utilization present situation; Land resources appraisal; Remote sensing investigation
粮食安全问题是我国政府一直关注的战略问题。为确保国家粮食战略安全，对耕地保护提出了更为艰巨的任务。我们既要保证耕地的数量，又要保证耕地的质量，实现土地资源的可持续利用。搞好土地资源调查、监测与评价工作，是保证我国粮食安全的一个重要环节。近年来，我部在土地利用动态监测方面，使用了遥感新技术，并将土地利用的动态变化与区域经济发展联系起来综合研究，力争实现土地资源的可持续利用。
微波遥感技术与土地利用动态监测
对不同时相、不同分辨率的雷达数据，使用不同滤波技术，弱化噪声与亮斑点、保留地物边缘信息，以达到土地利用动态遥感监测的需求。将雷达强信息与弱信息分别进行特征合成，有效地突出不同后向散射系数（如新增建筑物与新修公路）的变化信息，与可见光遥感监测成果（SPOT、IRS、KOMPSAT-1、IKONOS）对比分析表明，微波雷达遥感不仅能反映建设用地的变化趋势，而且可以敏感地反映小地类的变化。雷达遥感往往对建筑物本身反映更敏感，而可见光遥感则对建设场地反映敏感。三维动态可视化融合技术有效地解决了微波遥感图像与可见光遥感图像的融合，同时可以推广到不同数据间的融合，使所得图像能满足各种专题的需求。
反映土地利用变化的RADARSAT图像与TM743波段的融合图像（亮绿色图斑）
反映土地利用变化的不同时相的RADARSAT特征合成图像（红绿色图斑）
长江三角洲地区耕地总量动态平衡与可持续利用研究
在分析长江三角洲地区耕地变化驱动力的基础上，结合该地区耕地变化的社会经济因素，构建了耕地总量动态变化的数量经济模型，尤其是将耕地保护政策变量引入这一模型，提高了模拟的准确性。初步建立了包括土壤质量评价、基础地力测定在内的耕地质量评价方法体系，将基础地力概念引入到耕地总量动态平衡的评判中，并据此提出了以耕地非农化成本为修正系数的区域耕地临界警戒系统。对区域耕地总量动态平衡政策实施环境和成本－效益分析，从而为推进耕地总量动态平衡政策改革、提高政策运行效率提供了有关依据。
1995年和2000年锡山市土地利用现状遥感解译图
土壤水特性及其评价方法
2001年国土资源部科技发展报告
利用先进快捷的监测方法在郑州均衡试验场、河北王瞳试验区和衡水试验场进行土壤水动态监测、土壤水利用实验。结果表明，人为调控土壤水的输入输出、分布和运移，增加有效补充，减少无效损失，可以显著提高土壤水的利用率和作物产量。通过氚同位素示踪实验，求得研究区内包气带土壤水的入渗速率为30～63厘米/年，土壤水对地下水的补给量为90～240厘米/年，其大小明显受灌溉方式的影响，灌溉水量越小，入渗速率和地下水补给量越小：进而提出了土壤水理论可利用量、土壤水资源年补给量、作物生长期及生长阶段土壤水资源可利用量等作为评价土壤水资源的指标。
4.1.1 土地资源分类
（一）土地资源分类原则与依据
土地资源分类是土地资源研究的重要内容，是调查与制图的基本依据。建立科学地、系统地反映土地资源基本特征和地域差异的分类系统，是土地资源调查最基本的原则。在土地资源分类中，主要考虑的原则是：
（1）分类系统力求简洁，符合国家对土地资源基本数据及其动态状况的迫切要求。
（2）考虑土地资源属性，按土地资源性质与特点划分若干类型，以正确反映土地资源特征与本质差异。
（3）分类中做到归并相似性，区别差异性，由大到小，由高级到低级划分，最终建成一个上下联系、逻辑分明的科学分类系统。
（4）考虑应用遥感技术调查所能达到规定精度的可能性。
（5）考虑反映土地资源动态变化，将反映土地资源动态状况的因素作为划分某些类型的重要标志。
依上述原则，根据《国土资源遥感综合调查工作意见》（1997年12月，国家计划委员会国土地区司）、《土地遥感动态监测技术规定》（1997年6月，国家土地管理局），并参考《全国农业土地资源遥感调查技术报告》（1997年6月，国家统计局、中国科学院）等资料，在湖南省土地资源遥感综合调查中土地资源采用二级分类，对二级分类中的耕地采用三级分类。第一级依据国民经济主要用地构成和土地属性利用方向划分为：耕地、林地、草地、水域、城镇居民及工交建设用地、未利用土地。第二级是在第一级基础上，依据主要利用方式、利用条件和难易程度划分为19个类型：水田、旱地、有林地、灌木林、疏林地、其它林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、河渠、湖泊、水库坑塘、滩地、城镇用地、农村居民点用地、工交建设用地、沼泽地、裸土地、裸岩石砾地。水田划分为：山地水田、丘陵水田、平原水田、坡度大于25°的水田。旱地划分为：山地旱地、丘陵旱地、平原旱地、坡度大于25°的旱地。
（二）土地资源分类系统及其含义
耕地（1）（注：括号内数字为地类代码，下同）
水田（11）：指有水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉用以种植水稻、莲藕等水生农作物的耕地。按其所处地貌部位可划分为：山地水田（111）、丘陵水田（112）、平原水田（113）、坡度大于25°的水田（114）。
旱地（12）：指无水源无灌溉设施，靠天然降水生长作物的耕地。或有水源和灌溉设施，在一般年景不能正常灌溉的旱作物耕地。按其所处地貌部位，可划分为：山地旱地（121）、丘陵旱地（122）、平原旱地（123）、坡度大于25°旱地（124）。
林地（2）
有林地（21）：指郁闭度≥30%的天然林和人工林，包括用材林、经济林、防护林等成片林地。
灌木林（22）：指郁闭度>40%，高度在1米以下的矮林地和灌丛林地。
疏林地（23）：指郁闭度10%～30%的稀疏林。
其它林地（24）：指未成林造林地、迹地、苗圃及各类园地。
草地（3）
高覆盖度草地（31）：指覆盖度＞50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好，草被生长茂密。
中覆盖度草地（32）：指覆盖度在10%～50%的天然草地和改良草地。此类草地一般水分不足，草被较稀疏。
低覆盖度草地（33）：指覆盖度在10%～20%的天然草地。此类草地水分缺乏，草被稀疏，牧业利用条件差。
水域（4）
河渠（41）：指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水位以下的土地。人工渠包括堤岸。
湖泊（42）：指天然形成的积水区常年水位以下的土地。
水库坑塘（43）：指人工修建的积水区常年水位以下的土地。
滩地（46）：指河、湖水域平水期水位与洪水位之间的土地。
城镇工矿居民用地（5）
城镇用地（51）：指大、中、小城市及县镇以上建成区用地。
农村居民点用地（52）：指镇以下的居民点用地。
工交建设用地（53）：指独立各级居民点以外的工矿用地，以及交通道路、机场、码头和特殊用地。
未利用土地（6）
沼泽地（64）：指地势平坦低洼、排水不畅、长期潮湿、季节性积水或常年积水，表层生长湿生植物的土地。
裸土地（65）：指地表土质覆盖，植被覆盖度在5%以下的土地。
裸岩石砾地（66）：指地表为岩石或石砾，其覆盖面积＞50%的土地。
4.1.2 遥感图像分析判读
（一）图像分析判读基础
一切地物由于其种类和环境条件不同，在不同波长电磁波的频段上，具有不同的地物波谱反射和辐射特征，在影像上表现为色调、形状、大小、阴影和纹理等信息的差异。通过借助影像上呈现的色调、形态的差异和变化，以及它们之间的组合规律，可以确定地物的范围、类别和特征，达到识别目标物的基本目的。依据目标物的位置、形状和大小，测量其长度或面积，构成了图像判读的基础信息。
（二）判读内容及其解译标志的建立
采用 TM卫星假彩色合成图像，基本上能全面反映我省各类土地类型的特征。通过室内遥感解译，对照已有调查成果并经野外实地验证，建立了湖南省土地资源类型遥感解译标志（表4-1）。
表4-1 湖南省土地资源类型遥感解译标志（R4G7B3）
4.1.3 图像分析判读与制图
（一）基本原则
以最新TM卫星图像和相应的地形图为主要信息源，采用人机交互方式和有关技术相结合的方法，对土地资源进行判读与制图。
1∶25万定性判读精度为：耕地和城镇≥95%，其他类型为85%～90%。定位精度为TM图像与地形图对点误差一般小于图上距离0.6 mm，最大不超过1 mm。
地类的判读，遵循先易后难，由浅入深，逐步展开的原则。
地类图斑的归并，以1∶25万TM卫星图像为依据，小于4 mm2（即375亩）的图斑舍去，并入相邻图斑。复合图斑归并时，按数量原则和类型接近原则处理，如旱地与水田归并时，将面积小的归并到面积大的图斑，小面积坑塘水库归并于耕地中。
（二）图像判读
首先输入县级影像栅格文件（TTF格式），在Coreldraw软件环境下，以影像文件作为判读背景（第一层），通过人机交互方式分层提取目标地类。第二层为地类界，第三层为地类属性，第四层为重要线状地物。
根据影像判读标志，通过人机交互方式，直接操作鼠标，沿影像特征的边缘准确绘出全闭合的地类界，并赋地类属性及编号。逐县完成全省地类的判读和准确定位。全省共绘出各类地类图斑250593个。其中水田（11）35174个，旱地（12）60034个，有林地（21）27450个，灌木林（22）13722个，疏林地（23）64030个，其他林地（24）2082个，高覆盖度草地（31）8720个，中覆盖度草地（32）1921个，低覆盖草地（33）107个，河渠（41）837个，湖泊（42）324个，水库坑塘（43）8137个，滩地（46）1394个，城镇（51）1054个，农村居民点（52）24636个，工交建设用地（53）466个，沼泽地（64）374个，裸土地（65）130个，裸岩石砾地（66）1个。
判读提取目标地物（地类）的最小单元：面状地类大于6×6个象元；图斑短边宽度最小为4个象元。
判读精度：耕地定性准确率＞98%，其他地类＞95%。计算机屏幕解译地类界线的线划描迹精度为一个象元。
重要线状地物单线绘出，其属性代码为：铁路“71”，公路“72”，河渠“73”。重要线状地物是指不宜在零星地类成数抽样中对其面积进行测算和扣除的线状地物。
判读完成后保存Coreldraw格式的*.CDR文件，并输出*.DXF矢量格式文件。
（三）矢量专题层面的生成与面积量算
从Coreldraw中导出ARC/INFO能够接受的*.DXF格式文件，转换成下一步所需Coverage恢复成原图像的投影系统，然后再转成统一的等面积分割圆锥投影坐标系统。
利用ARC/INFO的ARCEDIT模块进行图形编辑，逐图斑与线段赋给地类代码，完成相邻图幅接边，统一行政区划图、土地资源图、地理单元图和线状地物图的图廓边界。分别建立拓朴关系，四图层叠加组合成土地资源图，用以进行面积量算与汇总使用。
由于数字化过程中产生的随机误差和投影变形产生的系统误差，量算面积和理论面积总有一定的差值，面积平差就是针对这两种误差进行的。一级平差以标准图幅理论面积为控制面积，对该图幅内各县域量算面积按其所占比例进行平差，求得标准图幅内各县域的实际面积，在此基础上计算出全省各县级行政区的实际面积。二级平差是以县级行政区的实际面积为控制面积，对县域内各图斑的量算面积按其所占比例进行平差，求得县域内每一个图斑的实际面积，在此基础上计算出全省地类图斑的实际面积。
（四）重要线状地物面积校正
在二级面积平差完成后，分县进行重要线状地物面积扣除。重要线状地物宽度的平均值是将航片扫描成图像文件后，按平原、丘陵和山地三种地貌类型抽样布点，根据航片比例尺平均值得到的。铁路、公路的宽度包括路堤、路堑、道沟、取土坑和护路林。逐县按各自的平均宽度，换算出面积数据（亩），从相应地类面积中扣除，并将扣下的面积数据量分别加入所属地类中去。设某一地类图斑内有n条线状地物，其长度和宽度分别为Lij和bij（i=1，2，…，n），j为地类图斑编号，则该图斑应扣除的线状地物面积为：
湖南省国土资源遥感综合调查
（五）细小地物（零星地类）面积扣除
在二级面积平差完成后，分县进行零星地类面积的扣除。零星地类是指由于受比例尺精度限制，有些地类不能在图上反映出来，但它却是客观存在的。零星地类的存在影响了数字化地图对实际情况的真实反映。为了与实际更加吻合，需对零星地类作必要的处理。其基本思路是：通过抽样方法获得细小地物的统计分布特征，给出细小地物在主体地物中的统计成数，然后将这一成数落实到所有的主体地物中进行细小地物面积的成数调整。细小地物抽样分两种，一种是TM卫星影像中抽取小于6×6个象元的细小地物，另一种是从分辨率更大的航片上抽取更加细小的地物。这两种抽样方法都各自形成一个细小地物抽样成数数据，用于细小地物面积扣除。
（1）航片细小地物扣除
航片细小地物扣除分县进行，其主体地物只有耕地（11，12），非主体地物为河流（41）和工矿交通建设用地（53）两类。
设某一耕地图斑Aj被切为n个更小的图斑Aij（i=1，2，…，n），则：
湖南省国土资源遥感综合调查
式中j为该耕地图斑在该县土地资源图中的图斑号，i为Aj被切分开的各小图斑的序号。设Aj的实际面积为ARj（二级平差后的面积），ACj为j图斑的量算面积，则被切分的各小图斑Aij的实际面积ARij为：
湖南省国土资源遥感综合调查
式中ACij为各小图斑的量算面积。
设细小地物R对Aij的成数为Rijk，则细小地物k在图斑Aj中的扣除量为：
湖南省国土资源遥感综合调查
县域内细小地物在耕地中扣除总量ADk为：
湖南省国土资源遥感综合调查
当k=1时，ADk表示县域内耕地中水域（41）扣除总量；当k=2时，ADk表示县域内耕地中建设用地（53）扣除总量。ADk值要分别加入到县城分类面积（41，53）统计中去。
（2）TM影像图细小地物的扣除
其操作方法与航片相同。主体地物也仅仅限于耕地，但非主体地物除河流（41）、工交建设用地（53）外，还包括各类草地（31，32，33）和未利用土地（64，65，66）等。
由于细小地物（零星地类）成数抽样是分县按平原、丘陵、山地三种地貌类型进行的，因此，县域内耕地中细小地物的扣除系数（成数）视耕地所处地貌位置的不同而有所不同。
（六）图形数据库和属性数据库集成
数据集成是将各种数据统一组织，按照一定标准，将数据建库，以交付运行的过程。
图形数据及属性数据包括土地资源数据、重要线状地物数据、行政界线数据等。以微机网络为硬平台，以ARC/INFO和ARCVIEW作为核心软平台，对图形数据、属性数据、图像数据进行整理、编辑裁切、编码，按不同的要求和规程分别建成图形数据库、属性数据库和图像数据库。
（1）属性数据集成
属性数据有两个来源：
第一在图形数据库集成时，每个层面的数据和每个图幅的数据都伴随一个属性数据文件，由这些属性数据文件集成的属性数据，简称属性库A。
第二由土地资源图、地理单元图、重要线状地物图、行政界线图经过ARC/INFO中的IDENTITY命令叠加形成的组合图，其所伴生的具有地理背景等属性的土地资源属性数据，经过重要线状地物校正、细小地物扣除形成的面积量算数据，所形成的属性数据库简称属性库B。
属性库A以图形数据库界面为基础，外加属性数据显示和查询功能，达到了图形数据和属性数据的结合，实现了图形数据和属性数据的同步定位和条件组合查询、显示功能。属性库 B以 windows95为操作环境，用MS-VISNAL BASIC作为系统界面的最后封装设计语言，操作简单，具有显示、查询、检索等功能。
（2）图像库集成
以陆地卫星TM数据经过深加工并套合行政界线和控制点的数据作为TM图像数据来源。对TM图像数据按图形数据库中的数据分幅进行裁切入库。在图形数据库系统界面的基础上增加了TM图形影像显示、查询功能。用ARCVIEW中的AVENUE进行界面封装设计。TM图像显示能达到相应比例尺的图形数据对应显示。航片影像能按检索要求和采样框架进行定位显示。
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