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Classification of paddy field in Jiangxi Province by using GIS technology

基于GIS的江西省农田划分等级研究



全 文 :第 l0卷 第 1期
2 0 0 2年 3 月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco Agriculture
V(d l0 No I
M a h 2002
基于 GIS的江西省农田划分等级研究
赵小敏 艾亮辉 张宁珍
(江西农业大学国土资源与环境学院 南昌 3300451
摘 要 却何解袭当前农业税征收中的不合理现象,摄索一砷斟学、简明、辱干实践操作的农 土地等级等价方
法.是当前亟待解峡的热 电问题 通过 几先进 的 GIS技求手段 对江西省农田划j}等毁进行研究,将 西省
303 25]『h 农田 成6个等数,为农业税征收提供客观标准。
关键词 划分等缎 农田 地理信息系统
Classifcation of paddy field in Jiangxi Province using GIS technology ZHAO Xiao-Min,AI Liang Hui,ZHANG
Ning-Zhen(Colege of Land Resource and Environment,Jiangxi Agricuhural University,Nanchang 330045).(yEA ,
2002,l0(1):65~67
Abstract How to s0lve the present problems in levying agricuhurM taxes and explore a scientific.concise and easy meth-
od to put 1ntD practice of agricultural load evaluation is a hot L ue now The research oN classifyitlg paddy fidd in Jiangxi
province.by introducing advanced GIS and dividing 3032500h paddy field in Jian~ i Provincc into 6 classes pmvides
an objective standard for levying agriculturN[oxen
K words Classifica0on,Pad y field,Geographical irtfortnatiort system
目前我国农业税征收标准仍是按建国初期财政部组织的查田定产工作中以土地常年产量为依据划分的
农地级别。一方面由于评价目的、技术等因素的限制,该级别本身缺乏严密的科学性;另一方面由于长期的
人类活动和自然影响,耕地面积和质量分布均有较大变化,使当前农业税征收中存在严重的“同地不同税.同
税不同地”现象。从影响农地质量因素的差异出发,可把农用地分为农田和旱地,农田和旱地在土地质量影
响因素与指标选择上均存在明显差异,农用土地等级评价时应将农田和旱地分别进行等级评价,以提高结果
准确度。本文以 GIS为技术手段,以江西省全部农田为对象,在 1:50万的小比例尺工作底图上进行 农田
划分等级的研究,为农业税征收提供客观标准。
1 江西省农田基本撅况
江西省位于我国东南部长江中下游南岸,以山地、丘陵为主:该省地势四周高中间低,南高北低 ,朝北开
口构成巨大的盆地,河流分别从东、南、北三面从山区流经丘陵和盆地,向中北部的鄱阳湖注入,气候温暖湿
润,光热资源充足,雨量充沛,水资源丰富,为农业生产提供了优越的自然条件。但存在不步灾害性气候,如
旱涝较频繁,春寒,干旱,寒露风,冰雹等。该省农田总面积为 303 25万 hm ,农 田土壤可分为淹育型水稻
土、潜育型水稻土和潴育型水稻土 3个亚类,其中淹育型水稻土总面积为 7.33万 h ,多分布在丘陵山地的
梯田和排田上,占全省水稻土土类面积的2 42%;潜育型水稻土总面积为 29 75万 h ,主要分布在山丘河
谷和平原、圩区的低洼地上,占全省水稻土面积的9.81%;潴育型水稻土266 17万 h ,集中分布在较开阔
的山丘淘谷垅田和平原畈田上,地面平坦,排灌便利,占水稻土土类面积的87.77%。
2 农田划分等级技术手段与方法体系
本研究应用两个步骤进行农田分等因素、因子选择。第一步是应用特尔菲法初步选定江西省农田分等
的参评因素和因子体系,土壤因素包括土壤有机质含量(A1)、土壤全 N含量(A2)、土壤全 P含量(A3)、土壤
全 K含量(A4)、土壤质地(A5)和耕层厚度(A6);气候因素包括年降雨量(B1)、≥10℃年有效积温(B2)、年有
效日照时数(B3)和灾害性气候(B4);地形地貌因素因水稻土基本分布在较平坦的地方,故选择海拔高度
(C1);社会因素包括离城市距离(D1)、交通条件(D2)和有效排灌率(133)。第二步是应用主成分分析法对参
· 中荷音作项El“农业生产系统优化”和江西省科技攻关项 目部分研究内害
收稿 日期 :2000—08-16 敌 回 日期 :2000-09 24
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中 国 生 农 业 学 报 第 1[)卷
评因子进行筛选.均匀地选取 50个样本点,在各因子资料图上取得各样本点的值.组成主成分分析矩阵,得
到各因子相对应的特征值和贡献率(见表 1) 设置主成分选择标准为累计贡献率 >95%,剔除 cl Dl、A2
和 1)2 4个崮子 .最终确定本研究的 l0个有效因子(见表 2 。
表 l 主成分分析结果 表
Tab 1 Resu[1。f main eJemenl analysis
表 2 参评 园子权重 、级 别指标值及级别 分值
Tab 2 Right.index and cla.~ value。f factors
应用层次分析法确定各因素、因子的权重,应用特尔菲法确定因素判断矩阵( n)、土壤因子判断矩阵
( 12)、气候因子判断矩阵(T3)的值,将以上原始数据输人计算机 ,得到各因素、因子权重结果如表 2 对各
矩阵进行检验得:CRl=0 033,CR2=0.0l8,CR3:0 055.均具有满 意一致性 (CR<0 1) 对层次总排
序进行检验 CR=0 0283<0.1,结果具有满意的一致性.各因子权重值均符合实际:研究中土壤各J{子资
料来源于江西省第 2次土壤普查结果资料,气候各因子资料来源于分布在全省的 10多个气象站点的多年累
计资料平均值,其级别指标均直接采用因子资料本身的级别划分标准,农田有效排灌率资料由水利统计年鉴
数据资料整理制图而得,各因子指标值和权重值见表2。
本次研究因子级别分值按 100分制标准贼分,最高级别分值为100分.其余各级别分值则按其实际指标
值对农田质量影响衰减程度赋予不同分值,采用特尔菲法确定各因子不同级别分值(见表21:采用以 G1S
的叠加模型(Overlay模型)为技术将各影 响因子图叠加 ,以生成的最小图斑为评价单元,以 GIS为技术手段
对农田进行划分等级评价,一方面以计算机进行各单元分值的分配、分值计算和等级划分等操作 ,克服常规
方法下土地评价工作量过大的障碍;另一方面在 GIs软件支持下完成对极小单元面积量算和结果图的整
饰,克服了困单元划分过小导致精确性低和可行性低的弊端。
应用 AR 1NFO系统为技术手段,从保证结果图有一致的边界出发,选用 IdentitY命令,将参评的 10个
因子图层进行叠加。完成对所有因子图层叠加分析后 ,ARC/INFO系统自动为叠加后的图层生成拓朴关
系 在 Fab Les模块下再应用以下模型计算各评价单元综合分值:
= ∑(w.×F )
式中,P.为第J单元的各因子综合分值,w.为第z因子的影响权重, 为第i因子对第J单元的影响分值,
为农田划分等级所选因子个数,J为单元序号 采用自然断点法进行农田等级划分,首先将各单元分值按从
小到大的顺序排列,然后根据需要划分等级的数量~应用统计方法, 各划定等级内分值离差最小化为目
标.设置各等级的临界值。本次研究应用 自然断点法,确定系统对本次操作划分为 6个等级。
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第 【期 赵小敏等 :基于 GIS的江西省农田划分等级研 究 67
3 农田划分等级结果
用 P ARC/INFO将该省农 田划
分为 8473个 评价 单元 ,完 成 303 25
万 hm 农 田的分等工作,最终将该省
农田分为 6个等级,分别用 T、Ⅱ、Ⅲ、
Ⅳ、V、Ⅵ表 示,其 中 l等 田 分值
>74 35.2等 田分值 69 03~74.35,3
等 出分值 64 44~69.03,4等 田分值
59 76~64 44,5等 田分值54.O6~
59 76,6等 田分 值 < 54.06。应用
ArcView本对结果图整饰 和成果 图层
的数 据库分析,分别输 出结果彩 图
(略)和地(市)等级面积结构(见表3)。
4 小 结
表 3 江西省农田等级划分结果表
Tab 3 Result of paddy fietd classification in Jiang~i Pr~vim Il
等 级 收⋯等级划分结果历 h R~ult of tmddy field clasificatio~
Class 1 Il Ⅲ n V Ⅵ 小 ;1
南 昌 市 【0 43 9 83 5 5I I 91 0 99 U-;2 29 r)
萍 多 市 l rio 0 2t 0 27 t 8I I 37 II 69 4 35
景德镇市 tl 20 0 50 2 07 3 55 4 69 tl 29 II 2
九 江 市 tl O0 0 59 3 35 7 I 5 IO 22 II II 1,2 4I
新 条 市 I I3 0 84 1 90 242 2 33 II I16 68
鹰 潭 市 0 oo l 32 4 l‘) 2 06 1 61 }l 2I 8如
赣 州 市 8 9,1 II 6t t2 04 7 8I 3 4I fl 46 44 28
宦 春 市 t 59 7 23 7 39 【2 I9 I3 23 2 tl -13 73
I 饶地医 2 25 8 o8 II 65 I 5 99 5 52 4 glI ,18 3I
占 点 市 3 5 72 10 42 I 2 97 6 92 3 0I ,12 68
抚州地匠 5 48 4 I 9 9 47 7 44 2 33 I I? 3(}()7
台 汁 33 85 50 I2 66 99 75 3tl 5I 67 25 j2 303 25
研究表明,(HS可作为农业用地分等定级的有效、快速的技术工具,且精度较高,本次结果可为江两省内
大比例尺的农田分等定级提供参考;本研究是在 1:50万底图上进行的,研究方法和技术路线仅适用于小比
例尺范围农田等级评价:本次研究仅是江西省农用土地等级评价的一部分,全面完成对江西省农片j土地等级
评价 .有待于下一步进行江西省旱地(包括旱地和菜地 )等级评价研究
参 考 文 献
I 赵小敏.琊 华等 GIS支持下的南丰县蜜枯种植地适宜 评竹 江西表· 大学学报
2 部新 舒等 耕 地资源分缎评价 国土 与自然资源研究 .1999 t2):44~47
3 陈法扬 GIS在土地资振评价中的厦用 水土保持研究,1998(2):I2d~l27
·新书征订
欢 迎 订 购 《小 麦 遗 传 学 》
由著名小麦遗传育种学家、中国科学院院士庄巧生 、李振声先生作序,张正斌博士、研究员编著的《小麦
遗传学》近日已由中国农业出版社出版,该书 90多万字,共20章,前 7章为总论,主要介绍了小麦遗传基础
理论,即小麦(染色体组和细胞质)的起源与进化;小麦染色体遗传;小麦染色体遗传育种工程;小麦染色体遗
传分析;小麦的基因定位;小麦遗传变异的检测 、麦的基因和基因组。后 l3章针对小麦遗传育种的各个重
要研究方向,系统地从性状数量遗传到染色体基因定位以及分子遗传和基因工程方面介绍 国内外研究成
果,即小麦农艺性状的遗传 、麦矮秆遗传;小麦抗病性遗传;小麦抗逆性遗传;小麦品质遗传;小麦阶段发育
和早熟性遗传;小麦营养遗传;小麦生理遗传;小麦细胞质遗传 、麦雄性不育遗传;小麦无融合生殖遗传;小
麦远缘杂交遗传和小麦分子遗传 特别是该书附录部分介绍了截止 2000年底以前的所有基因定位汇总目
录,读者可从中全面了解小麦遗传学的发展和研究成果。该书每册定价 100 O0元,适于广大小麦遗传育种
研究人员和有关农业院校师生阅读,可作为研究生参考书和教材。另外还有少量由张正斌和l千德轩先生
1992年编著的《小麦抗旱生态育种》,每册定价 5 00元;《遗传传递力和遗传变异力的概念与发展》每册定价
2 I】I]元,欢迎购买,以上 3本书邮费共 5.I】I]元。请从邮局汇款,地址:(050021)河北省石家庄市槐中路 286
号;联系人:中国科学院石家庄农业现代化研究所图书馆徐萍;电话:(0311)587175l;E mail:zhengbinz@hot
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