论文部分内容阅读
[摘要]随着绥化市经济的不断发展，人地矛盾日趋紧张，对耕地总量动态平衡造成严重的影响。因此，如何改善现有土地利用现状，实现耕地总量动态平衡，使土地资源得到科学的合理利用、开发、整治和保护并与城乡发展相协调，成为了该地区亟待解决的问题。本研究以"庆北绥"地区北星、新春村为研究区域，利用地理信息技术，对现有土地利用格局进行分析，调整土地利用现状，并对其进行科学规划。同时，运用经济学、社会学及生态学等学科的基本理论和原理对土地整理后社会、经济及生态效益进行分析。本研究在优化配置有限的土地资源，寻求反映区域最优土地利用决策方案，促进土地资源节约集约利用，实现可持续发展等方面，具有重要的理论与实践意义。
[关键词]土地整理 "庆北绥"地区 GIS技术
[中图分类号] F301.23 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2014）-4-119-3
土地整理规划是指以获得最佳土地利用综合效益为目标，以土地资源合理分配和布局为核心，对规划区域内土地资源的合理利用所进行的预先安排和部署。随着人口的膨胀和产业革命的推进，土地越来越成为现实生活中供不应求的稀缺资源。土地资源的有限性和对其需求的无限性之间的矛盾是需要借助合理组织土地利用来解决的。目前，人们用新的技术手段对其进行定量化的研究仍在继续。由于土地利用规划是一种空间规划，而GIS所操作对象恰恰又是表述复杂关系的空间数据，并在信息管理方面都具有其它信息系统无法比拟的特殊性， 这就为GIS和土地利用找到了天然的切入点。GIS技术的不断发展为土地利用规划提供了一种有力的工具。
土地利用规划不断深入的今天，我国对于村镇尺度的土地利用规划仍然差强人意。众多村镇缺乏系统、科学的土地利用规划，致使布局凌乱、空间无序扩展现象严重、实施不齐全、居民居住条件差及土地利用效率低下等问题。本文的研究区域位于绥化市北林区太平川镇境内，原新春村等北部村屯于2007年遭受较严重的洪涝灾害，并且大部分耕地地势低洼，农业基础设施建设薄弱，造成粮食单产不高，总产不稳定，农民收入不高，严重影响了农村经济发展和农村社会的稳定。为了解决以上问题，笔者利用GIS技术对“庆北绥”地区的土地利用现状进行了研究，针对该地区特点对土地利用进行了合理规划，并对规划后的社会、经济及生态效益进行了分析，为该地区合理利用土地提供科学依据。
1研究区概况
研究区域位于黑龙江省中部的绥化市北林区太平川镇，地理坐标为东经126°38′17"～126°44′12"，北纬46°37′06"～46°40′26"。区域总面积为1971.2386 hm2，土地归属北林区太平川镇新春村、北星村和西太平村3个村。地势东南高，西北低，汇流冲积平原，土质肥沃。微地貌类型为平原。该区域属中温带亚湿润气候，大陆性季风气候明显，四季分明，雨热同期。冬季冰雪覆盖。夏季降雨集中，气候温热湿润。春、秋两季气候宜人。绥化市年平均气温在1.3℃～4.0℃之间，大于10℃的有效积温为2550℃，年日照时数2805小时，无霜期为128天。全市平均降水量483毫米。
2研究方法
2.1技术路线
根据本研究的主要内容及研究背景，采用的技术路线1所示。
2.2土地利用现状分析
2.2.1土地资源整理
利用专业地理信息软件ArcView3.3对北星、新春村1：5000土地利用数据进行矢量化，得到该地区的土地利用现状图，如图2所示，并利用Fragstats和ArcGIS10.0软件对矢量化结果进行了整理和统计。从土地利用现状来看，该地区主要以水田为主，旱田为辅，镶嵌少量的鱼塘、苇地及荒草地，林地较少，主要成条带状分布。
2.2.2土地利用程度和利用结构
研究区域总面积为1971.2386 hm2，耕地面积1434.3327 hm2，土地垦殖率为72.76%，已利用土地面积1752.9778 hm2，土地利用率为88.93%，土地复种率为100%。其中研究区域土地利用现状分析结果如表1所示。
2.3制定土地整理方案
通过对土地利用现状进行分析并结合实际调研，本研究找出“庆北绥”地区土地资源的特点和现阶段土地利用中的问题，进而针对存在的问题和隐含的原因对该地区土地的整理规划奠定基础。
2.3.1总体布局
根据该研究区域的土地利用现状，以解决问题为出发点，按照合理利用、可持续利用、可行性原则，对“庆北绥”地区土地的总体利用情况进行了如下规划：
（1）增加有效耕地面积209.1460 hm2。
（2）土地整理后土地利用结构发生变化，农用地由1616.8536 hm2增加到1832.7015 hm2，其中耕地增加209.1460 hm2，林地增加19.5540 hm2。新增耕地占建设规模比率为11.55%，新增耕地占研究区比率为10.83%。新增耕地主要来源于撤屯并村的废弃地、荒草地和部分坑塘。
（3）控制农用地的生态过程，建立良性循环的农田生态系统。建立有效的人工控制系统，增强和扩大控制环境的能力和范围，取得不断增加的综合效益，从而建立起高效优质的农业生态经济系统。
2.3.2核心区景观设计
结合社会主义新农村建设，特在研究区北部选择基础设施较好的区域作为土地整理的核心区，位置如图3所示，核心区总面积为253.4749 hm2。
2.3.2.1林业生态体系设计
林业生态体系由农田防护林、护路林、护岸固堤林、环境保护林、已有林地五个部分组成。本次设计中主要是对农田防护林（主副林带方位、间隔距离、株行距）、护路林分布密度等分别制定量化指标。
2.3.2.2新增林业生态工程设计 （1）月牙泡边砌石护坡工程
（2）建造凉亭、水榭及水榭长廊工程
（3）生态养殖工程，可以采用下述四种模式：
① 农田防护林下养鹅模式
② 鱼池护岸林养鹅模式
③ 林下养鸡模式
④ 鱼貂养殖模式
2.4土地整理方案的选择
经过对现状图进行认真的分析与核实，结合进一步踏察和座谈，并听取了业主的意见，在有关专家和群众参与下，对各种整理方案进行评估论证，最后选择了技术可行，经济合理的规划方案。由于研究区域地势平坦，水源有保障，农民种植水稻积极性高，种植经验丰富，现有旱田面积为138.9060 hm2，仅占现有耕地面积的9.7%，并且当地政府和群众十分希望把旱田改造成水田，提高粮食产量，增加农民收入。根据研究区的气候、土壤、水资源、地形地貌、社会经济等条件分析，把研究区未利用地、较小坑塘、废弃地等整理成水田，把较大坑塘整理成鱼池。即总体规划方案初步定为种植水田和改造鱼池。经过计算，建设规模为1810.1844 hm2，新增耕地面积及新增耕地率分别为92.4383 hm2和10.63%。
3结果与分析
3.1土地整理规划设计
根据上述土地整理规划方案，对“庆北绥”地区土地进行了详细规划，形成该地区土地整理规划图，如图4所示。经过计算，该地区建设规模为1810.1844 hm2。整理后，未利用土地成为耕地，可提供经济效益的农用地，农用地增加215.8479 hm2，其中耕地增加209.1460 hm2，林地增加19.5540 hm2，新增加耕地比例达到11.55%；建设用地和未利用地分别减少14.8952 hm2和200.9527 hm2，土地利用结构调整见表2。
3.2规划整理后效益分析
本研究根据“庆北绥”地区1：5000土地利用图，利用ArcView3.3和ArcGIS10.0专业软件，对该地区土地利用现状进行了分析，并结合实际情况提出了该地区土地利用存在的问题。在此基础上，本研究结合整理标准、专家打分法及实际情况对北星、新春村的土地进行整理，对整理后社会、经济及生态效益进行分析，判断整理方案的可行性。得出结论如下：
（1）从社会效益上分析，重新整理后耕地面积达到1626.7710 hm2，新增耕地率为10.63%；总产量增加331.96万kg，平均单产增加1268kg/ hm2；人均新增耕地面积为0.0321ha，新增耕地供养人数为724人，人均净收入增加1275元。
（2）从生态效益上分析，重新整理后林草覆盖率增加1.36%，绿色植被覆盖率增加11.12%，新增防护林和水土保持林面积26.7611 hm2。
（3）从经济效益上分析，整理后效益主要体现在耕地数量的增加和耕地质量的提高以及养殖水面的增加。新增年生产费用265.88万元，可增加产量331.96万kg，增加毛收入1031.25万元，人均增加毛收入1718元，扣除成本后，增加净收入765.88万元，人均净收入增加1275元。
4讨论
由于数据资料有限和土地利用系统本身的复杂性和多目标性，本研究还存在许多不足，有待在今后的研究中进一步完善：一方面，可以通过分析遥感数据对土地利用的空间结构进行更为科学的分析，深入研究各种土地利用类型的转化作用，并对土地利用现状进行监测，使土地资源在空间上的配置达到最优。另一方面，研究区域自然条件优越，土地资源有很好的发展潜力，对土地资源重新进行科学、合理的土地整理能给北林区带来显著的社会效益、经济效益和生态效益。但是，政府部门需要制定一系列行之有效的工程措施、生物措施和农业措施，使重新整理后的土地符合各方面的要求，并进一步制定详细的规划设计。
东北林业大学大学生创新项目
Study on Land Consolidation Programming based on the Technology of GIS Taking Beixing， Xinchun Countries in Qing Beisui Area， Heilongjiang Province as Examples.
Tang Wenzheng， Chen Jiaqi，Li Wenhui，Chen Yuanyuan（School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040， P. R. China）
Abstract：With gradually development of economy in Suihua City， the conflict between human and land had a severe influence to dynamic balance of cultivated land. Thus， urgent problems are put forward， such as how to improve the status quo of land use， how to optimize land use structure for using， developing， renovating and protecting land resource scientifically and so on. Based on geographic information technology， this study analyzed the present land use pattern of Beixing， Xinchun Countries in Qing Beisui Area， adjusted and reprogrammed the land use. Meanwhile， social， economical and ecological benefits were analyzed using basic theory and principles of economics， sociology and ecology after programming. It is of great theoretical and practical significance for this study to optimize limited land resource， look after optimal decision scheme of land use， improve economical use of land resource， and achieve sustainable development and so on.
Key words： land use land use programming； Qing Beisui area； GIS.
[关键词]土地整理 "庆北绥"地区 GIS技术
[中图分类号] F301.23 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2014）-4-119-3
土地整理规划是指以获得最佳土地利用综合效益为目标，以土地资源合理分配和布局为核心，对规划区域内土地资源的合理利用所进行的预先安排和部署。随着人口的膨胀和产业革命的推进，土地越来越成为现实生活中供不应求的稀缺资源。土地资源的有限性和对其需求的无限性之间的矛盾是需要借助合理组织土地利用来解决的。目前，人们用新的技术手段对其进行定量化的研究仍在继续。由于土地利用规划是一种空间规划，而GIS所操作对象恰恰又是表述复杂关系的空间数据，并在信息管理方面都具有其它信息系统无法比拟的特殊性， 这就为GIS和土地利用找到了天然的切入点。GIS技术的不断发展为土地利用规划提供了一种有力的工具。
土地利用规划不断深入的今天，我国对于村镇尺度的土地利用规划仍然差强人意。众多村镇缺乏系统、科学的土地利用规划，致使布局凌乱、空间无序扩展现象严重、实施不齐全、居民居住条件差及土地利用效率低下等问题。本文的研究区域位于绥化市北林区太平川镇境内，原新春村等北部村屯于2007年遭受较严重的洪涝灾害，并且大部分耕地地势低洼，农业基础设施建设薄弱，造成粮食单产不高，总产不稳定，农民收入不高，严重影响了农村经济发展和农村社会的稳定。为了解决以上问题，笔者利用GIS技术对“庆北绥”地区的土地利用现状进行了研究，针对该地区特点对土地利用进行了合理规划，并对规划后的社会、经济及生态效益进行了分析，为该地区合理利用土地提供科学依据。
1研究区概况
研究区域位于黑龙江省中部的绥化市北林区太平川镇，地理坐标为东经126°38′17"～126°44′12"，北纬46°37′06"～46°40′26"。区域总面积为1971.2386 hm2，土地归属北林区太平川镇新春村、北星村和西太平村3个村。地势东南高，西北低，汇流冲积平原，土质肥沃。微地貌类型为平原。该区域属中温带亚湿润气候，大陆性季风气候明显，四季分明，雨热同期。冬季冰雪覆盖。夏季降雨集中，气候温热湿润。春、秋两季气候宜人。绥化市年平均气温在1.3℃～4.0℃之间，大于10℃的有效积温为2550℃，年日照时数2805小时，无霜期为128天。全市平均降水量483毫米。
2研究方法
2.1技术路线
根据本研究的主要内容及研究背景，采用的技术路线1所示。
2.2土地利用现状分析
2.2.1土地资源整理
利用专业地理信息软件ArcView3.3对北星、新春村1：5000土地利用数据进行矢量化，得到该地区的土地利用现状图，如图2所示，并利用Fragstats和ArcGIS10.0软件对矢量化结果进行了整理和统计。从土地利用现状来看，该地区主要以水田为主，旱田为辅，镶嵌少量的鱼塘、苇地及荒草地，林地较少，主要成条带状分布。
2.2.2土地利用程度和利用结构
研究区域总面积为1971.2386 hm2，耕地面积1434.3327 hm2，土地垦殖率为72.76%，已利用土地面积1752.9778 hm2，土地利用率为88.93%，土地复种率为100%。其中研究区域土地利用现状分析结果如表1所示。
2.3制定土地整理方案
通过对土地利用现状进行分析并结合实际调研，本研究找出“庆北绥”地区土地资源的特点和现阶段土地利用中的问题，进而针对存在的问题和隐含的原因对该地区土地的整理规划奠定基础。
2.3.1总体布局
根据该研究区域的土地利用现状，以解决问题为出发点，按照合理利用、可持续利用、可行性原则，对“庆北绥”地区土地的总体利用情况进行了如下规划：
（1）增加有效耕地面积209.1460 hm2。
（2）土地整理后土地利用结构发生变化，农用地由1616.8536 hm2增加到1832.7015 hm2，其中耕地增加209.1460 hm2，林地增加19.5540 hm2。新增耕地占建设规模比率为11.55%，新增耕地占研究区比率为10.83%。新增耕地主要来源于撤屯并村的废弃地、荒草地和部分坑塘。
（3）控制农用地的生态过程，建立良性循环的农田生态系统。建立有效的人工控制系统，增强和扩大控制环境的能力和范围，取得不断增加的综合效益，从而建立起高效优质的农业生态经济系统。
2.3.2核心区景观设计
结合社会主义新农村建设，特在研究区北部选择基础设施较好的区域作为土地整理的核心区，位置如图3所示，核心区总面积为253.4749 hm2。
2.3.2.1林业生态体系设计
林业生态体系由农田防护林、护路林、护岸固堤林、环境保护林、已有林地五个部分组成。本次设计中主要是对农田防护林（主副林带方位、间隔距离、株行距）、护路林分布密度等分别制定量化指标。
2.3.2.2新增林业生态工程设计 （1）月牙泡边砌石护坡工程
（2）建造凉亭、水榭及水榭长廊工程
（3）生态养殖工程，可以采用下述四种模式：
① 农田防护林下养鹅模式
② 鱼池护岸林养鹅模式
③ 林下养鸡模式
④ 鱼貂养殖模式
2.4土地整理方案的选择
经过对现状图进行认真的分析与核实，结合进一步踏察和座谈，并听取了业主的意见，在有关专家和群众参与下，对各种整理方案进行评估论证，最后选择了技术可行，经济合理的规划方案。由于研究区域地势平坦，水源有保障，农民种植水稻积极性高，种植经验丰富，现有旱田面积为138.9060 hm2，仅占现有耕地面积的9.7%，并且当地政府和群众十分希望把旱田改造成水田，提高粮食产量，增加农民收入。根据研究区的气候、土壤、水资源、地形地貌、社会经济等条件分析，把研究区未利用地、较小坑塘、废弃地等整理成水田，把较大坑塘整理成鱼池。即总体规划方案初步定为种植水田和改造鱼池。经过计算，建设规模为1810.1844 hm2，新增耕地面积及新增耕地率分别为92.4383 hm2和10.63%。
3结果与分析
3.1土地整理规划设计
根据上述土地整理规划方案，对“庆北绥”地区土地进行了详细规划，形成该地区土地整理规划图，如图4所示。经过计算，该地区建设规模为1810.1844 hm2。整理后，未利用土地成为耕地，可提供经济效益的农用地，农用地增加215.8479 hm2，其中耕地增加209.1460 hm2，林地增加19.5540 hm2，新增加耕地比例达到11.55%；建设用地和未利用地分别减少14.8952 hm2和200.9527 hm2，土地利用结构调整见表2。
3.2规划整理后效益分析
本研究根据“庆北绥”地区1：5000土地利用图，利用ArcView3.3和ArcGIS10.0专业软件，对该地区土地利用现状进行了分析，并结合实际情况提出了该地区土地利用存在的问题。在此基础上，本研究结合整理标准、专家打分法及实际情况对北星、新春村的土地进行整理，对整理后社会、经济及生态效益进行分析，判断整理方案的可行性。得出结论如下：
（1）从社会效益上分析，重新整理后耕地面积达到1626.7710 hm2，新增耕地率为10.63%；总产量增加331.96万kg，平均单产增加1268kg/ hm2；人均新增耕地面积为0.0321ha，新增耕地供养人数为724人，人均净收入增加1275元。
（2）从生态效益上分析，重新整理后林草覆盖率增加1.36%，绿色植被覆盖率增加11.12%，新增防护林和水土保持林面积26.7611 hm2。
（3）从经济效益上分析，整理后效益主要体现在耕地数量的增加和耕地质量的提高以及养殖水面的增加。新增年生产费用265.88万元，可增加产量331.96万kg，增加毛收入1031.25万元，人均增加毛收入1718元，扣除成本后，增加净收入765.88万元，人均净收入增加1275元。
4讨论
由于数据资料有限和土地利用系统本身的复杂性和多目标性，本研究还存在许多不足，有待在今后的研究中进一步完善：一方面，可以通过分析遥感数据对土地利用的空间结构进行更为科学的分析，深入研究各种土地利用类型的转化作用，并对土地利用现状进行监测，使土地资源在空间上的配置达到最优。另一方面，研究区域自然条件优越，土地资源有很好的发展潜力，对土地资源重新进行科学、合理的土地整理能给北林区带来显著的社会效益、经济效益和生态效益。但是，政府部门需要制定一系列行之有效的工程措施、生物措施和农业措施，使重新整理后的土地符合各方面的要求，并进一步制定详细的规划设计。
东北林业大学大学生创新项目
Study on Land Consolidation Programming based on the Technology of GIS Taking Beixing， Xinchun Countries in Qing Beisui Area， Heilongjiang Province as Examples.
Tang Wenzheng， Chen Jiaqi，Li Wenhui，Chen Yuanyuan（School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040， P. R. China）
Abstract：With gradually development of economy in Suihua City， the conflict between human and land had a severe influence to dynamic balance of cultivated land. Thus， urgent problems are put forward， such as how to improve the status quo of land use， how to optimize land use structure for using， developing， renovating and protecting land resource scientifically and so on. Based on geographic information technology， this study analyzed the present land use pattern of Beixing， Xinchun Countries in Qing Beisui Area， adjusted and reprogrammed the land use. Meanwhile， social， economical and ecological benefits were analyzed using basic theory and principles of economics， sociology and ecology after programming. It is of great theoretical and practical significance for this study to optimize limited land resource， look after optimal decision scheme of land use， improve economical use of land resource， and achieve sustainable development and so on.
Key words： land use land use programming； Qing Beisui area； GIS.