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摘要：研究目的：在县级1：1万耕地质量等别数据的基础上，探讨1：1万向1：50万耕地质量等别汇总的方法，确保汇总后等别不缺失，面积不减少。研究方法：统计分析法、GIS空间分析法、数据归纳法等。研究结果：提出的“先汇等别，后平指数”的汇总方法合理、可行、易操作，能实现市级等和县级等上下追溯查询，达到了市级等别确定有根源的目的。
关键词：耕地质量等别汇总 方法
中图分类号：S341.1 文献标识码：A 文章编号：
Study on method of the Large-scale quality of cultivated land grade gather at provincial level in Chongqing
LuoZhuo1，2， ChenLing1，2
（1.Chongqing Land Resources and Housing Surveying and Planning Institute ,Chongqing,
400020,China; 2.Land of Ministry of land natural resources use key laboratory, Chongqing Research Center, Chongqing, 400020,China)
Abstract: Research purposes: on the basis of the guality of cultivated land grade at the county level,explore study on method of the quality of cultivated land grade gather at provincial level,ensure that the grade is not missing, does not reduce the area.Methods: statistical analysis, GIS spatial analysis, data induction. The results: provide the method of first gather grade,after calculate index that is reasonable and feasible, easy to operate, municipal and county up and down retrospective query, reached do not identify the root causes of purpose.
Keywords： The guality of cultivated landGrade GatherMethod
中图分类号： F301.21 文献标识码： A 文章编号：
1引言
2006年，在国土资源部的统一部署下，重庆市完成了县级耕地质量等别调查与评定工作，第一次全面摸清了我市耕地质量等别分布状况，第一次实现了全市耕地质量等别的全面比较。但随着社会经济发展，该项成果已不能满足国土资源精细化管理要求，为此，国土资源部在2011年部署耕地质量等级成果补充完善工作，要求以2011年1:1万土地利用现状变更数据为基础，全面更新县级耕地质量等级数据库，同时，汇总形成1:50万市级耕地质量等级数据库。从1:1万县级成果如何汇总形成1:50万市级成果，各地都采用了不同的汇总方法，在现有的汇总方法中，大多都是基于自动制图来进行汇总，工作量大，不便于查询。本研究在GIS技术辅助下，按照区间平衡原则、数据可追溯查询原则和汇总高精度原则，建立起县、市级图斑空间对应关系[1]，对图斑的等指数进行处理，确保上下两级等别个数一致，等别面积和地类面积一致，汇总指数有根源。研究旨在探讨县市级成果汇总方法，探索建立操作性较强的汇总思路，以科学地反映大区域间耕地质量差异，为确保区域粮食安全和耕地保护制度改革提供依据。
2汇总思路
先对县级成果进行数据质量检查，并在全市范围内对县级成果进行平衡和调整，在确保县级成果在全市可比的前提下，将各县成果图件经过投影转换、误差校正归到同一比例尺，然后进行空间数据接边和属性数据接边处理，建立规范化的县级成果数据库；以最新的1:50万重庆市土地利用现状为基础，利用GIS空间分析技术建立不同比例尺下分等单元的空间对应关系，县级图斑同等别面积和最大的等别定为市级图斑的等别，依据确定的市级图斑的等别将面积按照地类和等别平差赋予，之后对各区县的自然质量分、自然质量等指数、利用等指数和等指数进行汇总，进而通过制图综合，建立重庆市1:50万的耕地质量等别数据库，实现对县级成果和市级汇总成果的一体化管理（见图1）。
3汇总过程
3.1县级成果可比性处理
主要分为整体调整法和局部调整法[4]两种方法。对于全县或某个整体区域的某个参数出現系统偏差的，采取整体调整法，将等别指数整体进行调整。对于局部不衔接的区域或单元应进行局部调整。局部调整分两种情况，一是个别图斑单元出现明显的误差，则直接调整该单元；二是县际图斑不衔接，但县内图斑的相对关系无错，则需要采取衰减调整法。
3.1.1分等因素接边。一是检查县级行政边界两侧图斑的属性，对属性相同边界错位的图斑，用优化平均法接边；二是对行政边界两侧属性不同的图斑，检查原始资料，如属录入错误，则予以纠正；三是行政边界两侧图斑属性不同，但与实际情况相符，则保留原图斑属性和边界[4]。
3.1.2土地利用系数和经济系数平衡。
重庆市共划分了四个指标区，各指标区 图1 汇总技术流程
最大粮食产量和最大“产量－成本”指数都存在明显的区域差异，为了使得差异降到最低程度，尽可能使土地利用系数和经济系数全市平衡，准确无误的反映出全市粮食产量故水平，具体做法：对收集到的外业调查数据和统计年鉴的数据进行整理，以县为单位，根据指定作物的实际单产，初步划分指定作物的土地利用系数等值区和土地经济系数等值区。各等值区间实际单产水平要有明显层次性，并且这种产量水平的层次性要经过农业部门专家认可，要符合当地的实际产出情况和农民的主观判断[4]。
3.1.3自然等、利用等、经济等接边。由于进行了全市自然质量分接边，全市土地利用系数和土地经济系数的平衡处理，自然等、利用等、农用地等需要接边的区域明显减少；但是，由于权重体系、土地利用系数、土地经济系数存在区域差异，在一些局部区域还会出现跳跃和突变，因而，自然等、利用等、经济等仍需接边。我们采用指数差法，并设定允许指数误差值为一个等间距。当边界两侧图斑指数大于一个等间距需进行接边，反之无需接边。
3.2空间关系建立
要实现不同比例尺下分等成果的互访，实现数据的关联性和可追朔性，必须在进行图形综合时建立县级分等单元和省级汇总单元的空间对应关系。首先，在县级等别图和市级底图属性中分别建立一个唯一字段，并流水编号；其次，在统一坐标系统下，借助arcgis进行相交分析，为对未被相交的县级图斑找到归宿，还应采取以下三种方法进行处理。
3.2.1就近原则 县级底图游离耕地图斑数量较小时或者是比较分散单一出现时，以该图斑的中心（Lable点）为圆心，以到省级耕地图斑中心的距离为依据，将县级游离耕地图斑归入到半径最小的省级耕地图斑中。
3.2.2补畫图斑原则 县级底图游离耕地图斑数量较大而且比较集中时，可以在省级单元底图上增添绘画一个形状相似的耕地图斑，进而形成多对一的对应关系。
3.2.3删除原则 省级游离耕地图斑始终无法找到对应的县级耕地图斑时，可以将该图斑删除。
市级单元图和县级单元图叠加处理后形成的对应关系有一对一、一对多、多对一和多对多，但一对一、一对多的对应关系是汇总工作追求的最终目标。因此，县级单元图的耕地图斑只能在对应关系中出现一次；如果一个县级耕地图斑出现在多个对应关系中时，以县级耕地图斑和市级耕地图斑叠加相交部分面积大小为依据，将县级耕地图斑归入到相交面积大的省级图斑对应关系中，经过这种处理后，对应关系就建立完成（见图2）。
3.3等别和指数汇总
应保证市级汇总的等别个数和县级等别个数一致，保证地类所对应的等别个数市级和县级一致，避免出现跳等和缺等现象。汇总后各区县内农用地等别分布应能够反映县级成果中主要农用地质量等别的分布规律。
对应关系为一对一的汇总方法：直接将县级耕地图斑的指数和等别赋予对应的省级耕地图斑。
对应关系为一对多的汇总方法：将对应关系表中 图2 一对一和一对多示意图
等别相同的县级耕地图斑面积求和，再分别对比，将面积和最大的县级耕地图斑的等别确定为省级汇总耕地图斑的等别，同时将该部分县级图斑的指数按照图斑面积进行平差得到省级图斑的汇总指数。
市级汇总等别出现缺等或者跳等时，采用的方法为：先查看市级耕地图斑对应的县级耕地图斑中是否有所缺等别的耕地图斑，若有所缺等别的耕地图斑，则直接将其等别赋予市级图斑并按公式1平差指数，若没有所缺等别的耕地图斑，则通过更新地类，分割图斑和增加图斑等方法实现不漏等的目的。
指数平差计算公式如下：
式1
式中：G为省级分等单元指数值；Gi为县级分等单元指数值（同等别）； Si为县级分等单元图斑面积；i为省级分等单元对应县级分等单元的个数。
3.4面积汇总
在县域（指汇总图上的区县）范围内，将同地类同等别的图斑面积按照市级底图上计算机计算的面积重新平差一次，以确保市级等别-地类面积与县级等别-地类面积相一致。由于每个耕地图斑的自然质量等、利用等和经济等不相同，导致每个图斑每个等别都有一个面积，该面积实质上仅为汇总面积，而非计算机自动量算的面积。
4实证分析
本次数据汇总采用GIS技术建立市县两级数据统一的空间参考，并基于空间数据库技术，结合Access，建立市县级图斑对应关系，使不同层次的数据可以实现相互追溯。
在重庆市耕地质量等别汇总数据库中，两级图斑的追溯关系用一张表进行表示，三个等别的汇总信息用三张表分别表示。例如，市级图斑编号为5002170005的耕地图斑，前六位是行政代码，地类为水田，其对应了6个县级图斑，利用等别8等—10等，其中8等耕地面积2.1亩，9等耕地面积0.9亩，10等耕地面积3亩。按照“等别面积最大法”确定市级图斑的利用等为10等，利用等指数按面积加权计算为1648（详见表1）。从1：50万耕地质量利用等别图与1：1万耕地质量利用等别图对比来看，等别分布趋势基本一致，等别未出现缺失的情况，汇总过程严格遵循了“等别不减少，面积不变化，追溯有关系”的原则，汇总结果可靠，准确（见图4、5）。
表1 市县两级图斑对应关系表（利用等）
图31：50万耕地质量利用等别分布图 图41：1万耕地质量利用等别分布图
5结语
通过重庆市8.2万平方公里基于1：1万耕地质量等别汇总实践，得到以下结论：
①通过实证分析，大比例尺下重庆市耕地质量等别汇总提出 “先汇等、后指数”的方法合理、可行，操作性强，具备处理海量数据的能力，能实现上下图斑追溯查询的目的；
②提出的县级分等因素值、土地利用系数和经济系数、等别指数区间平衡，可比性处理方法简单，易操作，能较好地处理跳等、缺等现象；
③在空间关系建立过程中，采用补划或切割图斑的方法，能有效避免上下图斑无法对应、缺位，进而出现缺等的问题。
参考文献：
[1] 王洪波，郧文聚等.农用地分等图形数据库的追溯法汇总技术[J].农业工程学报，2008,24（9）：59-63.
[2] 王国强，王令超等.农用地分等成果省级汇总的基础与方法研究[J].农业工程学报，2007，23（6）：271-275.
[3] 国土资源部.农用地质量分等规程（GB/T 28407-2012）[S].北京：中国标准出版社，2012.
[4] 国土资源部土地整治中心.农用地分等国家级汇总技术方法（第39期）,农用地分等定级与估价项目技术简报,2006.
关键词：耕地质量等别汇总 方法
中图分类号：S341.1 文献标识码：A 文章编号：
Study on method of the Large-scale quality of cultivated land grade gather at provincial level in Chongqing
LuoZhuo1，2， ChenLing1，2
（1.Chongqing Land Resources and Housing Surveying and Planning Institute ,Chongqing,
400020,China; 2.Land of Ministry of land natural resources use key laboratory, Chongqing Research Center, Chongqing, 400020,China)
Abstract: Research purposes: on the basis of the guality of cultivated land grade at the county level,explore study on method of the quality of cultivated land grade gather at provincial level,ensure that the grade is not missing, does not reduce the area.Methods: statistical analysis, GIS spatial analysis, data induction. The results: provide the method of first gather grade,after calculate index that is reasonable and feasible, easy to operate, municipal and county up and down retrospective query, reached do not identify the root causes of purpose.
Keywords： The guality of cultivated landGrade GatherMethod
中图分类号： F301.21 文献标识码： A 文章编号：
1引言
2006年，在国土资源部的统一部署下，重庆市完成了县级耕地质量等别调查与评定工作，第一次全面摸清了我市耕地质量等别分布状况，第一次实现了全市耕地质量等别的全面比较。但随着社会经济发展，该项成果已不能满足国土资源精细化管理要求，为此，国土资源部在2011年部署耕地质量等级成果补充完善工作，要求以2011年1:1万土地利用现状变更数据为基础，全面更新县级耕地质量等级数据库，同时，汇总形成1:50万市级耕地质量等级数据库。从1:1万县级成果如何汇总形成1:50万市级成果，各地都采用了不同的汇总方法，在现有的汇总方法中，大多都是基于自动制图来进行汇总，工作量大，不便于查询。本研究在GIS技术辅助下，按照区间平衡原则、数据可追溯查询原则和汇总高精度原则，建立起县、市级图斑空间对应关系[1]，对图斑的等指数进行处理，确保上下两级等别个数一致，等别面积和地类面积一致，汇总指数有根源。研究旨在探讨县市级成果汇总方法，探索建立操作性较强的汇总思路，以科学地反映大区域间耕地质量差异，为确保区域粮食安全和耕地保护制度改革提供依据。
2汇总思路
先对县级成果进行数据质量检查，并在全市范围内对县级成果进行平衡和调整，在确保县级成果在全市可比的前提下，将各县成果图件经过投影转换、误差校正归到同一比例尺，然后进行空间数据接边和属性数据接边处理，建立规范化的县级成果数据库；以最新的1:50万重庆市土地利用现状为基础，利用GIS空间分析技术建立不同比例尺下分等单元的空间对应关系，县级图斑同等别面积和最大的等别定为市级图斑的等别，依据确定的市级图斑的等别将面积按照地类和等别平差赋予，之后对各区县的自然质量分、自然质量等指数、利用等指数和等指数进行汇总，进而通过制图综合，建立重庆市1:50万的耕地质量等别数据库，实现对县级成果和市级汇总成果的一体化管理（见图1）。
3汇总过程
3.1县级成果可比性处理
主要分为整体调整法和局部调整法[4]两种方法。对于全县或某个整体区域的某个参数出現系统偏差的，采取整体调整法，将等别指数整体进行调整。对于局部不衔接的区域或单元应进行局部调整。局部调整分两种情况，一是个别图斑单元出现明显的误差，则直接调整该单元；二是县际图斑不衔接，但县内图斑的相对关系无错，则需要采取衰减调整法。
3.1.1分等因素接边。一是检查县级行政边界两侧图斑的属性，对属性相同边界错位的图斑，用优化平均法接边；二是对行政边界两侧属性不同的图斑，检查原始资料，如属录入错误，则予以纠正；三是行政边界两侧图斑属性不同，但与实际情况相符，则保留原图斑属性和边界[4]。
3.1.2土地利用系数和经济系数平衡。
重庆市共划分了四个指标区，各指标区 图1 汇总技术流程
最大粮食产量和最大“产量－成本”指数都存在明显的区域差异，为了使得差异降到最低程度，尽可能使土地利用系数和经济系数全市平衡，准确无误的反映出全市粮食产量故水平，具体做法：对收集到的外业调查数据和统计年鉴的数据进行整理，以县为单位，根据指定作物的实际单产，初步划分指定作物的土地利用系数等值区和土地经济系数等值区。各等值区间实际单产水平要有明显层次性，并且这种产量水平的层次性要经过农业部门专家认可，要符合当地的实际产出情况和农民的主观判断[4]。
3.1.3自然等、利用等、经济等接边。由于进行了全市自然质量分接边，全市土地利用系数和土地经济系数的平衡处理，自然等、利用等、农用地等需要接边的区域明显减少；但是，由于权重体系、土地利用系数、土地经济系数存在区域差异，在一些局部区域还会出现跳跃和突变，因而，自然等、利用等、经济等仍需接边。我们采用指数差法，并设定允许指数误差值为一个等间距。当边界两侧图斑指数大于一个等间距需进行接边，反之无需接边。
3.2空间关系建立
要实现不同比例尺下分等成果的互访，实现数据的关联性和可追朔性，必须在进行图形综合时建立县级分等单元和省级汇总单元的空间对应关系。首先，在县级等别图和市级底图属性中分别建立一个唯一字段，并流水编号；其次，在统一坐标系统下，借助arcgis进行相交分析，为对未被相交的县级图斑找到归宿，还应采取以下三种方法进行处理。
3.2.1就近原则 县级底图游离耕地图斑数量较小时或者是比较分散单一出现时，以该图斑的中心（Lable点）为圆心，以到省级耕地图斑中心的距离为依据，将县级游离耕地图斑归入到半径最小的省级耕地图斑中。
3.2.2补畫图斑原则 县级底图游离耕地图斑数量较大而且比较集中时，可以在省级单元底图上增添绘画一个形状相似的耕地图斑，进而形成多对一的对应关系。
3.2.3删除原则 省级游离耕地图斑始终无法找到对应的县级耕地图斑时，可以将该图斑删除。
市级单元图和县级单元图叠加处理后形成的对应关系有一对一、一对多、多对一和多对多，但一对一、一对多的对应关系是汇总工作追求的最终目标。因此，县级单元图的耕地图斑只能在对应关系中出现一次；如果一个县级耕地图斑出现在多个对应关系中时，以县级耕地图斑和市级耕地图斑叠加相交部分面积大小为依据，将县级耕地图斑归入到相交面积大的省级图斑对应关系中，经过这种处理后，对应关系就建立完成（见图2）。
3.3等别和指数汇总
应保证市级汇总的等别个数和县级等别个数一致，保证地类所对应的等别个数市级和县级一致，避免出现跳等和缺等现象。汇总后各区县内农用地等别分布应能够反映县级成果中主要农用地质量等别的分布规律。
对应关系为一对一的汇总方法：直接将县级耕地图斑的指数和等别赋予对应的省级耕地图斑。
对应关系为一对多的汇总方法：将对应关系表中 图2 一对一和一对多示意图
等别相同的县级耕地图斑面积求和，再分别对比，将面积和最大的县级耕地图斑的等别确定为省级汇总耕地图斑的等别，同时将该部分县级图斑的指数按照图斑面积进行平差得到省级图斑的汇总指数。
市级汇总等别出现缺等或者跳等时，采用的方法为：先查看市级耕地图斑对应的县级耕地图斑中是否有所缺等别的耕地图斑，若有所缺等别的耕地图斑，则直接将其等别赋予市级图斑并按公式1平差指数，若没有所缺等别的耕地图斑，则通过更新地类，分割图斑和增加图斑等方法实现不漏等的目的。
指数平差计算公式如下：
式1
式中：G为省级分等单元指数值；Gi为县级分等单元指数值（同等别）； Si为县级分等单元图斑面积；i为省级分等单元对应县级分等单元的个数。
3.4面积汇总
在县域（指汇总图上的区县）范围内，将同地类同等别的图斑面积按照市级底图上计算机计算的面积重新平差一次，以确保市级等别-地类面积与县级等别-地类面积相一致。由于每个耕地图斑的自然质量等、利用等和经济等不相同，导致每个图斑每个等别都有一个面积，该面积实质上仅为汇总面积，而非计算机自动量算的面积。
4实证分析
本次数据汇总采用GIS技术建立市县两级数据统一的空间参考，并基于空间数据库技术，结合Access，建立市县级图斑对应关系，使不同层次的数据可以实现相互追溯。
在重庆市耕地质量等别汇总数据库中，两级图斑的追溯关系用一张表进行表示，三个等别的汇总信息用三张表分别表示。例如，市级图斑编号为5002170005的耕地图斑，前六位是行政代码，地类为水田，其对应了6个县级图斑，利用等别8等—10等，其中8等耕地面积2.1亩，9等耕地面积0.9亩，10等耕地面积3亩。按照“等别面积最大法”确定市级图斑的利用等为10等，利用等指数按面积加权计算为1648（详见表1）。从1：50万耕地质量利用等别图与1：1万耕地质量利用等别图对比来看，等别分布趋势基本一致，等别未出现缺失的情况，汇总过程严格遵循了“等别不减少，面积不变化，追溯有关系”的原则，汇总结果可靠，准确（见图4、5）。
表1 市县两级图斑对应关系表（利用等）
图31：50万耕地质量利用等别分布图 图41：1万耕地质量利用等别分布图
5结语
通过重庆市8.2万平方公里基于1：1万耕地质量等别汇总实践，得到以下结论：
①通过实证分析，大比例尺下重庆市耕地质量等别汇总提出 “先汇等、后指数”的方法合理、可行，操作性强，具备处理海量数据的能力，能实现上下图斑追溯查询的目的；
②提出的县级分等因素值、土地利用系数和经济系数、等别指数区间平衡，可比性处理方法简单，易操作，能较好地处理跳等、缺等现象；
③在空间关系建立过程中，采用补划或切割图斑的方法，能有效避免上下图斑无法对应、缺位，进而出现缺等的问题。
参考文献：
[1] 王洪波，郧文聚等.农用地分等图形数据库的追溯法汇总技术[J].农业工程学报，2008,24（9）：59-63.
[2] 王国强，王令超等.农用地分等成果省级汇总的基础与方法研究[J].农业工程学报，2007，23（6）：271-275.
[3] 国土资源部.农用地质量分等规程（GB/T 28407-2012）[S].北京：中国标准出版社，2012.
[4] 国土资源部土地整治中心.农用地分等国家级汇总技术方法（第39期）,农用地分等定级与估价项目技术简报,2006.