《土地信息系统的应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土地信息系统的应用.ppt（92页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第五章土地信息系统的应用 5.1 土地利用动态变化分析土地利用动态变化分析5.1.1 背景背景n人类利用土地的过程是不断变化的。及时掌握土地利人类利用土地的过程是不断变化的。及时掌握土地利用类型的变化信息，是进行土地利用总体规划、基本用类型的变化信息，是进行土地利用总体规划、基本农田保护、土地利用用途管制等土地管理工作的必要农田保护、土地利用用途管制等土地管理工作的必要条件。同时，获得土地利用类型随时间变化的信息，条件。同时，获得土地利用类型随时间变化的信息，也是国家土地主管部门制定土地利用政策及考核其效也是国家土地主管部门制定土地利用政策及考核其效果好坏所必须的。果好坏所必须的。n目前，由于
2、我国现行土地管理体制造成了对非农用地目前，由于我国现行土地管理体制造成了对非农用地缺乏宏观控制，出现了缺乏宏观控制，出现了“批荒占耕批荒占耕”、“多批少报多批少报”、“闲置撂荒闲置撂荒”等现象，导致国家大量土地资源、资产流等现象，导致国家大量土地资源、资产流失。为控制这种土地严重流失的现象失。为控制这种土地严重流失的现象，必须加强管理。必须加强管理。迅速发展的数字遥感技术和迅速发展的数字遥感技术和GIS技术，为土地利用现技术，为土地利用现状及变化信息的获取提供了及时有效的技术手段。状及变化信息的获取提供了及时有效的技术手段。n所谓土地利用动态变化分析，就是将不同所谓土地利用动态变化分析，就是将
3、不同时相的土地利用数据进行对比分析，从空时相的土地利用数据进行对比分析，从空间分布和数量上分析其动态变化特征及未间分布和数量上分析其动态变化特征及未来发展趋势。来发展趋势。n土地利用动态变化研究要土地利用动态变化研究要揭揭示变化的过程示变化的过程与机制，它不仅是一种空间概念上的表达，与机制，它不仅是一种空间概念上的表达，而且还是时间序列上的演绎；它强调通过而且还是时间序列上的演绎；它强调通过对于复杂土地利用地学现象的空间与时间对于复杂土地利用地学现象的空间与时间上的综合表达和描述，来上的综合表达和描述，来揭揭示土地利用时示土地利用时空结构现象演变的规律。空结构现象演变的规律。土地利用变化的研究
4、方法土地利用变化的研究方法 建立土地利用变化模型建立土地利用变化模型n从土地利用从土地利用/土地覆盖变化的涵义及研究内容土地覆盖变化的涵义及研究内容出发，构建土地利用变化模型是深入了解土出发，构建土地利用变化模型是深入了解土地利用变化成因、过程，预测未来发展变化地利用变化成因、过程，预测未来发展变化趋势及环境影响的重要途径，也是土地利用趋势及环境影响的重要途径，也是土地利用变化研究的主要方法。变化研究的主要方法。n土地利用变化研究中的模型可概括为以下三土地利用变化研究中的模型可概括为以下三种类型种类型:(1)系统诊断模型系统诊断模型(2)土地利用动态变化模型土地利用动态变化模型(3)土地利用变
5、化综合评价模型土地利用变化综合评价模型（1）系统诊断模型）系统诊断模型n系统诊断模型是深入了解土地利用变化机制的主要手系统诊断模型是深入了解土地利用变化机制的主要手段段,可分为两种类型的模型可分为两种类型的模型:n 基于经验的概念化逻辑诊断模型基于经验的概念化逻辑诊断模型，如土地利用变化驱动力概，如土地利用变化驱动力概念诊断模型。这是一种念诊断模型。这是一种基于经验的定性基于经验的定性分析模型，它是建立定分析模型，它是建立定量分析模型的基础。量分析模型的基础。n 基于经验的统计诊断模型基于经验的统计诊断模型，如土地利用变化机制统计诊断模，如土地利用变化机制统计诊断模型。由于土地资源是一个自然型
6、。由于土地资源是一个自然人文综合体，土地利用人文综合体，土地利用/土地土地覆盖变化不仅受自然因素的影响，而且受社会、人文因素的综覆盖变化不仅受自然因素的影响，而且受社会、人文因素的综合影响，仅仅通过直接测量无法充分分析土地利用变化的驱动合影响，仅仅通过直接测量无法充分分析土地利用变化的驱动力，因此需要将在一系列时空尺度下的观测结果同经验模型相力，因此需要将在一系列时空尺度下的观测结果同经验模型相联系，用一组观察变量联系，用一组观察变量(如地貌、气候、土壤、地表质地、地势如地貌、气候、土壤、地表质地、地势等自然因素等自然因素)，结合一组辅助性变量，结合一组辅助性变量(如统计数据如统计数据)进行统
7、计分进行统计分析，这样既能提供一个综合的方法来认识土地利用变化，同时析，这样既能提供一个综合的方法来认识土地利用变化，同时也为政策的制定提供了依据。也为政策的制定提供了依据。（2）土地利用动态变化模型）土地利用动态变化模型n土地利用动态变化模型土地利用动态变化模型 包括：包括：土地资源数量变化模型土地资源数量变化模型土地资源生态背景质量变化模型土地资源生态背景质量变化模型土地利用空间变化模型土地利用空间变化模型土地利用变化区域差异模型土地利用变化区域差异模型土地利用程度变化模型土地利用程度变化模型土地需求量预测模型土地需求量预测模型土地利用变化驱动力模型。土地利用变化驱动力模型。n建立土地利用
8、动态变化模型是研究土地利用建立土地利用动态变化模型是研究土地利用变化过程、土地利用变化程度及未来发展变变化过程、土地利用变化程度及未来发展变化趋势的主要手段。化趋势的主要手段。（3）土地利用变化综合评价模型）土地利用变化综合评价模型n气候和生物地球化学变化会影响土地利用气候和生物地球化学变化会影响土地利用/土土地覆盖变化，而土地覆地覆盖变化，而土地覆/土地利用变化反过来土地利用变化反过来又会影响到生物地球化学作用，从而影响地又会影响到生物地球化学作用，从而影响地区农业持续发展。因此，建立土地利用变化区农业持续发展。因此，建立土地利用变化综合评价模型有极其重要的意义。综合评价模型有极其重要的意义
9、。n这类模型主要为：这类模型主要为：土地利用变化对环境影响评价模型。土地利用变化对环境影响评价模型。如温室效应综合评估模型、对区域持续发展影响如温室效应综合评估模型、对区域持续发展影响评价模型、对区域水循环影响模型等。评价模型、对区域水循环影响模型等。n建立土地利用变化综合评价模型是综合建立土地利用变化综合评价模型是综合评价土地利用变化环境效应的主要手段。评价土地利用变化环境效应的主要手段。5.1.3 土地利用动态变化模型土地利用动态变化模型n土地利用变化主要体现在土地利用变化主要体现在土地利用类型变化土地利用类型变化土地利用类型数量变化土地利用类型数量变化土地资源生态背景质量变化土地资源生态
10、背景质量变化土地利用程度变化土地利用程度变化土地利用变化的区域差异等土地利用变化的区域差异等（一）土地资源数量变化模型（一）土地资源数量变化模型（1）土地利用转移矩阵：）土地利用转移矩阵：研究数量变化主要是从面积入手，反映研究数量变化主要是从面积入手，反映区域土地利用变化。面积变化首先反映在不区域土地利用变化。面积变化首先反映在不同类型的总量变化上，通过分析土地利用类同类型的总量变化上，通过分析土地利用类型的总量变化，可了解土地利用变化总的态型的总量变化，可了解土地利用变化总的态势和土地利用结构的变化。势和土地利用结构的变化。其中其中xij为第为第i种地种地类向第类向第j种地类转种地类转变的面
11、积变的面积（2）单一土地利用类型动态度）单一土地利用类型动态度单一土地利用类型动态度表达的是某研究单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况，其表达式为量变化情况，其表达式为:式中式中K 为研究时段内某一土地利用类型动态度；为研究时段内某一土地利用类型动态度；U a、U b 分别为研究期初及研究期末某一种土地分别为研究期初及研究期末某一种土地利用类型的数量；利用类型的数量；T 为研究时段长，当为研究时段长，当T的时段设的时段设定为年时，定为年时，K 的值就是该研究区某种土地利用类的值就是该研究区某种土地利用类型年变化率
12、。型年变化率。(3)综合土地利用动态度综合土地利用动态度某一研究样区的综合土地利用动态度可表某一研究样区的综合土地利用动态度可表示为示为:式中式中LU i 为监测起始时间第为监测起始时间第i 类土地利用类型面类土地利用类型面积；积；LU i-j为监测时段内第为监测时段内第i 类土地利用类型转类土地利用类型转为非为非i 类土地利用类型面积的绝对值；类土地利用类型面积的绝对值；T为监测时为监测时段长度。当段长度。当T的时段设定为年时的时段设定为年时,L C 的值就是该的值就是该研究区土地利用年变化率。研究区土地利用年变化率。n土地利用动态度定量地描述了土地利用土地利用动态度定量地描述了土地利用的变
13、化速度，对预测未来土地利用变化的变化速度，对预测未来土地利用变化趋势有积极的作用。趋势有积极的作用。（二）土地资源生态背景质量变（二）土地资源生态背景质量变化模型化模型n土地资源生态环境背景是由土地资源所土地资源生态环境背景是由土地资源所处的地貌、气候、干湿度、土壤质地、处的地貌、气候、干湿度、土壤质地、地势等条件决定的，因此，土地资源生地势等条件决定的，因此，土地资源生态环境质量评价要在综合考虑地貌、气态环境质量评价要在综合考虑地貌、气候、干湿度、土壤质地、地势等条件下候、干湿度、土壤质地、地势等条件下进行。基于土地资源生态环境背景参数，进行。基于土地资源生态环境背景参数，计算各行政单元的生
14、态环境背景质量指计算各行政单元的生态环境背景质量指数，在此基础上建立土地资源生态环境数，在此基础上建立土地资源生态环境背景质量变化模型。背景质量变化模型。(1)土地资源生态背景质量指数模型土地资源生态背景质量指数模型n土地资源生态背景质量的好坏可以用土土地资源生态背景质量的好坏可以用土地资源生态背景质量指数来表示，某行地资源生态背景质量指数来表示，某行政单元某类土地资源生态背景质量指数政单元某类土地资源生态背景质量指数表达式为表达式为:式中式中Qj为第为第j 个行政单元某类土地资源生态背景个行政单元某类土地资源生态背景质量指数；质量指数；Di为第为第i级土地资源生态背景质量等级级土地资源生态背
15、景质量等级量值；量值；Ai 为第为第j个行政单元第个行政单元第i 级土地资源面积；级土地资源面积；N为土地资源等级数；为土地资源等级数；Sj为第为第j个行政单元某类土地个行政单元某类土地资源总面积。资源总面积。(2)土地资源生态背景质量变化模型土地资源生态背景质量变化模型n土地资源生态背景质量变化情况可以用生土地资源生态背景质量变化情况可以用生态背景质量变化率来表达态背景质量变化率来表达,其表达式为其表达式为:n式中式中S(t-1)j为第为第j行政单元研究期初某类土地资源面积行政单元研究期初某类土地资源面积;Stj为第为第j行政单元研究期末某类土地资源面积行政单元研究期末某类土地资源面积;Q(
16、t-1)j为为j行政单元研究期初某类土地资源生态背景质量指数行政单元研究期初某类土地资源生态背景质量指数;Qtj为为j行政单元研究期末某类土地资源生态环境背景质量行政单元研究期末某类土地资源生态环境背景质量指数指数;Rj为第为第j行政单元某类土地资源在行政单元某类土地资源在t时段内生态背景时段内生态背景质量变化率质量变化率,当当t 的时段设定为年时的时段设定为年时,RJ的值就是该研究的值就是该研究区某类土地资源生态背景质量年变化率。区某类土地资源生态背景质量年变化率。（三）土地利用程度变化模型（三）土地利用程度变化模型n土地利用程度主要反映土地利用的广度和深土地利用程度主要反映土地利用的广度和
17、深度，它不仅反映了土地利用中土地本身的自度，它不仅反映了土地利用中土地本身的自然属性，同时也反映了人类因素与自然环境然属性，同时也反映了人类因素与自然环境因素的综合效应。因素的综合效应。n将土地利用程度按照土地自然综合体在社会将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下的自然平衡状态分为若干级，并因素影响下的自然平衡状态分为若干级，并赋予分级指数，从而给出了土地利用程度综赋予分级指数，从而给出了土地利用程度综合指数及土地利用程度变化模型的定量化表合指数及土地利用程度变化模型的定量化表达式。达式。(1)土地利用程度综合指数模型土地利用程度综合指数模型n某研究区土地利用程度综合指数可表达某研究
18、区土地利用程度综合指数可表达为为:式中式中Dj 为某研究区域土地利用程度综合为某研究区域土地利用程度综合指数；指数；A i 为研究区域内第为研究区域内第i 级土地利用程级土地利用程度分级指数；度分级指数；Ci 为研究区域内第为研究区域内第i 级土地利级土地利用程度分级面积百分比；用程度分级面积百分比；n 为土地利用程为土地利用程度分级数。度分级数。(2)土地利用程度变化模型土地利用程度变化模型n一个特定范围内土地利用程度的变化是一个特定范围内土地利用程度的变化是多种土地利用类型变化的结果，土地利多种土地利用类型变化的结果，土地利用程度及其变化量和变化率可定量地揭用程度及其变化量和变化率可定量地
19、揭示该范围土地利用的综合水平和变化趋示该范围土地利用的综合水平和变化趋势。势。n土地利用程度变化量和土地利用程度变化率土地利用程度变化量和土地利用程度变化率可表达为：可表达为：式中式中Lb和和La分别为分别为 时间和时间和a时间的区域土地利时间的区域土地利用程度综合指数用程度综合指数;Ai为第为第i级的土地利用程度分级级的土地利用程度分级指数指数;Cib和和C ia分别为某区域分别为某区域b时间和时间和a时间第时间第i 级级土地利用程度面积百分比。如土地利用程度面积百分比。如 Lb-a 0,或或R j0,则该区域土地利用处于发展时期则该区域土地利用处于发展时期,否则处于否则处于调整期或衰退期。
20、调整期或衰退期。（四）土地利用变化区域差异模型（四）土地利用变化区域差异模型n土地利用变化存在着显著的地区差异，土地利用变化存在着显著的地区差异，可以用各区域某种土地利用类型相对变可以用各区域某种土地利用类型相对变化率及各区域土地利用动态度（单一土化率及各区域土地利用动态度（单一土地利用动态度、综合土地利用动态度）地利用动态度、综合土地利用动态度）的不同来反映土地利用变化的区域差异。的不同来反映土地利用变化的区域差异。土地利用相对变化率土地利用相对变化率n某研究区某一特定土地利用类型相对变某研究区某一特定土地利用类型相对变化率可表示为化率可表示为:式中式中Ka、Kb分别代表某区域某一特定土地利
21、用分别代表某区域某一特定土地利用类型研究期初及研究期末的面积类型研究期初及研究期末的面积;Ca、Cb分别代分别代表全研究区某一特定土地利用类型研究期初及研表全研究区某一特定土地利用类型研究期初及研究期末的面积。究期末的面积。n相对变化率是一种反映土地利用变化区域差相对变化率是一种反映土地利用变化区域差异的很好的方法。异的很好的方法。n如果某区域某种土地利用类型的相对变化率如果某区域某种土地利用类型的相对变化率R 1,则表示该区域这种土地利用类型变化较则表示该区域这种土地利用类型变化较全区域大。全区域大。n此外此外,我们还可以用各区域单一土地利用动态我们还可以用各区域单一土地利用动态度的不同来说
22、明某种土地利用类型变化的区度的不同来说明某种土地利用类型变化的区域差异域差异,也可以用各区域综合土地利用动态度也可以用各区域综合土地利用动态度的不同来分析综合土地利用变化的区域差异。的不同来分析综合土地利用变化的区域差异。（五）土地利用空间变化模型（五）土地利用空间变化模型n土地利用的空间变化土地利用的空间变化,可以用土地资源分布重可以用土地资源分布重心变化情况来反映。心变化情况来反映。n土地资源分布重心土地资源分布重心是根据人口地理学中常见是根据人口地理学中常见的人口分布重心原理求得的的人口分布重心原理求得的,其方法为其方法为:把一个大区域分为若干个小区把一个大区域分为若干个小区,在大比例尺
23、地图上在大比例尺地图上根据居民点的分布及地形特点确定每个小区几何根据居民点的分布及地形特点确定每个小区几何中心或旗县所在地的地理坐标中心或旗县所在地的地理坐标,然后再乘以该小区然后再乘以该小区该项土地资源的面积该项土地资源的面积,最后把乘积累加后除以全区最后把乘积累加后除以全区域该项土地资源总面积。重心坐标一般以地图经域该项土地资源总面积。重心坐标一般以地图经纬度表示。纬度表示。n第第t 年某种土地资源分布重心坐标年某种土地资源分布重心坐标(经纬经纬度度)计算方法为计算方法为:式中式中Xt、Yt分别表示第分别表示第t 年某种土地资源分布重年某种土地资源分布重心的经纬度坐标心的经纬度坐标;Cti
24、表示第表示第i个小区域该种土地资个小区域该种土地资源的面积源的面积;Xi、Yi分别表示第分别表示第i小区域的几何中心小区域的几何中心(或旗县所在地或旗县所在地)的经纬度坐标。的经纬度坐标。n通过比较研究期初和研究期末各种土地资源的通过比较研究期初和研究期末各种土地资源的分布重心分布重心,就可以得到研究时段内土地利用的就可以得到研究时段内土地利用的空间变化规律。空间变化规律。（六）土地需求量预测模型（六）土地需求量预测模型n土地需求量预测即在全面考虑生产和生活需求土地需求量预测即在全面考虑生产和生活需求,分析分析社会、经济条件优势的情况下社会、经济条件优势的情况下,根据本区的自然条件、根据本区的
25、自然条件、生态特点、土地利用现状、土地利用变化规律、土地生态特点、土地利用现状、土地利用变化规律、土地生产力及人口变化等方面的因素来预测未来某年土地生产力及人口变化等方面的因素来预测未来某年土地需求量需求量,其目的是掌握未来土地利用变化趋势其目的是掌握未来土地利用变化趋势,为农为农业资源优化配置提供决策依据。业资源优化配置提供决策依据。n土地需求量预测方法多种多样土地需求量预测方法多种多样,预测方法的不同预测方法的不同,对对同一预测对象同一预测对象,其预测结果也有差异。每一种预测方其预测结果也有差异。每一种预测方法有其各自的适用范围和局限性法有其各自的适用范围和局限性,因此因此,我们可以根我们
26、可以根据研究对象和研究目的的不同据研究对象和研究目的的不同,采用不同的方法进行采用不同的方法进行多条件、多途经模拟与预测。利用不同的预测方法所多条件、多途经模拟与预测。利用不同的预测方法所得预测结果相互验证、补充得预测结果相互验证、补充,可以提高预测效果。可以提高预测效果。(1)灰色预测模型灰色预测模型GM(1,1)n对原始数据序列对原始数据序列x(0)(1)、x(0)(2)、x(0)(t)作累加，生成新数据序列作累加，生成新数据序列x(1)(1)、x(1)(2)、x(1)(t),然后利然后利用以下模型进行预测用以下模型进行预测:(2)马尔可夫预测方法马尔可夫预测方法n原理：利用事物发生、发展
27、的状态之间原理：利用事物发生、发展的状态之间的转移概率矩阵，预测事物发生的状态的转移概率矩阵，预测事物发生的状态及其发展趋势。及其发展趋势。n这种方法要求有足够多的数据，才能保这种方法要求有足够多的数据，才能保证预测的精度。证预测的精度。(3)系统动力学预测法系统动力学预测法n原理：根据系统论的原理，分析土地资原理：根据系统论的原理，分析土地资源系统的结构和系统内各组成成分之间源系统的结构和系统内各组成成分之间的反馈关系，建立反映系统基本结构的的反馈关系，建立反映系统基本结构的模型，然后通过调控影响土地利用变化模型，然后通过调控影响土地利用变化的因素，从而达到预测未来土地需求量的因素，从而达到
28、预测未来土地需求量的目的。的目的。(4)规划预测法规划预测法n原理：规划预测模型是在分析土地资源特点、原理：规划预测模型是在分析土地资源特点、土地利用现状、土地利用变化规律、行业用土地利用现状、土地利用变化规律、行业用地发展速度、土地供需矛盾、人民生活需求地发展速度、土地供需矛盾、人民生活需求及其它影响土地利用变化的因素的基础上，及其它影响土地利用变化的因素的基础上，根据预测对象之间的相互关系，建立回归模根据预测对象之间的相互关系，建立回归模型进行预测的一种方法。型进行预测的一种方法。n具体方法有具体方法有:线性规划模型、多目标规划模型线性规划模型、多目标规划模型等。等。n规划预测的基础是土地
29、利用变化影响因素的规划预测的基础是土地利用变化影响因素的预测，如人口发展预测、消费结构预测、土预测，如人口发展预测、消费结构预测、土地生产力水平预测等。地生产力水平预测等。实现实现n利用利用GIS软件的空间分析功能，主要是软件的空间分析功能，主要是叠加功能将两期或多期数据进行叠加，叠加功能将两期或多期数据进行叠加，得到一个综合的图层。得到一个综合的图层。n再利用空间分析功能做一些空间统计分再利用空间分析功能做一些空间统计分析析n或输出为表文件在统计软件中进行统计或输出为表文件在统计软件中进行统计分析。分析。5.2 农用地分等定级5.2.1 背景背景n农用地分等定级与估价是新一轮国土资农用地分等
30、定级与估价是新一轮国土资源大调查源大调查“一项计划，五项工程一项计划，五项工程”中中土地资源调查监测工程的重要组成土地资源调查监测工程的重要组成部分。部分。n自自2002年起，农用地分等定级与估价年起，农用地分等定级与估价工作陆续在各省、自治区、直辖市展开。工作陆续在各省、自治区、直辖市展开。n我国人多地少，人地关系紧张，如何以有限我国人多地少，人地关系紧张，如何以有限的农用土地资源保障我国新世纪的粮食安全的农用土地资源保障我国新世纪的粮食安全以及经济建设的可持续发展？这是摆在全国以及经济建设的可持续发展？这是摆在全国人民面前的一道难题。人民面前的一道难题。除加强农用地保护除加强农用地保护的立
31、法、执法工作以外，当务之急就是要查的立法、执法工作以外，当务之急就是要查清我国农用地的家底清我国农用地的家底（包括数量，质量以（包括数量，质量以及空间分布状况），并建立全国性的农用土及空间分布状况），并建立全国性的农用土地动态监测计算机网络系统。地动态监测计算机网络系统。n农用地分等定级就是依据构成农用土地质量农用地分等定级就是依据构成农用土地质量稳定的自然条件和社会经济条件，按照规定稳定的自然条件和社会经济条件，按照规定的方法和程序进行的农用地质量综合评定。的方法和程序进行的农用地质量综合评定。n农用地等级是衡量农用地质量的基本指农用地等级是衡量农用地质量的基本指标标,是确定土地使用税、土地
32、征用补偿是确定土地使用税、土地征用补偿及租赁等的重要依据。及租赁等的重要依据。n提高农用地分等定级的科学性、可靠性提高农用地分等定级的科学性、可靠性和客观性和客观性,是维护被征地农民切身利益、是维护被征地农民切身利益、保障经济健康发展的重要基础工作保障经济健康发展的重要基础工作,对对贯彻落实科学发展观、解决好贯彻落实科学发展观、解决好“三农三农”问题、构建和谐社会具有重要意义。问题、构建和谐社会具有重要意义。n其评价的对象为行政区内可用于农耕用其评价的对象为行政区内可用于农耕用途的林地、草地、农田水利用地、养殖途的林地、草地、农田水利用地、养殖水面和宜农未耕地，但不包括自然保护水面和宜农未耕地
33、，但不包括自然保护区和土地利用规划中的永久性林地、永区和土地利用规划中的永久性林地、永久性牧草地和永久性水域。久性牧草地和永久性水域。5.2.2 利用利用GIS的必要性的必要性n地理信息系统是集地理学、地图学、计算机地理信息系统是集地理学、地图学、计算机科学、遥感及管理科学等多学科交叉的产物。科学、遥感及管理科学等多学科交叉的产物。作为传统科学与现代技术相结合的产物，地作为传统科学与现代技术相结合的产物，地理信息系统为各种涉及空间数据分析的学科理信息系统为各种涉及空间数据分析的学科提供了新的手段。提供了新的手段。n地理信息系统不仅能够存储、组织空间数据地理信息系统不仅能够存储、组织空间数据和属
34、性数据，更重要的功能是能够将图形数和属性数据，更重要的功能是能够将图形数据和属性数据连接起来，进行空间查询和空据和属性数据连接起来，进行空间查询和空间分析间分析（包括空间检索、空间拓扑叠加分析，（包括空间检索、空间拓扑叠加分析，空间模型分析等），这些功能是传统的数据空间模型分析等），这些功能是传统的数据库系统所不具备的。库系统所不具备的。n农用地分等涉及大量的专题地图要素及属性农用地分等涉及大量的专题地图要素及属性要素要素,基础数据的种类比较繁多、来源广泛、基础数据的种类比较繁多、来源广泛、形式丰富多样，如若按照传统的手工作业方形式丰富多样，如若按照传统的手工作业方式不仅工作量大，而且有的工作
35、简直就没有式不仅工作量大，而且有的工作简直就没有办法进行办法进行,例如要实现土地利用现状图、土壤例如要实现土地利用现状图、土壤图等图件的空间叠加就非常困难，而图等图件的空间叠加就非常困难，而GIS具具有优良的硬件环境，多功能的软件模块，能有优良的硬件环境，多功能的软件模块，能客观地表达地理空间的数据模型，为各种涉客观地表达地理空间的数据模型，为各种涉及空间数据分析的学科提供了更为高效合理及空间数据分析的学科提供了更为高效合理的手段。的手段。nGIS具有强大的空间数据和属性数据的具有强大的空间数据和属性数据的处理能力，将处理能力，将GIS技术运用于农用地分技术运用于农用地分等定级，不但可以减少大
36、量烦琐的计算等定级，不但可以减少大量烦琐的计算工作，而且可以大大提高分等的速度和工作，而且可以大大提高分等的速度和准确度。准确度。5.2.3 一些基本概念一些基本概念n农用地分等农用地分等是在全国范围内，按照标准耕作制是在全国范围内，按照标准耕作制度，以指定作物的光温（气候）生产潜力为基度，以指定作物的光温（气候）生产潜力为基础，通过对土地自然质量、土地利用水平、土础，通过对土地自然质量、土地利用水平、土地经济水平逐级订正，综合评定农用地等别。地经济水平逐级订正，综合评定农用地等别。n农用地定级农用地定级是依据农用地自然属性和经济属性，是依据农用地自然属性和经济属性，对农用地的质量优劣进行综合
37、、定量评定，并对农用地的质量优劣进行综合、定量评定，并划分级别。划分级别。n农用地估价农用地估价是指在正常条件下，相对估价日期，是指在正常条件下，相对估价日期，依据农用地的自然因素、社会经济因素和特殊依据农用地的自然因素、社会经济因素和特殊因素等，采用特定方法确定农用地所能够实现因素等，采用特定方法确定农用地所能够实现的价格。的价格。5.2.4 技术路线技术路线n根据国家根据国家农用地分等规程农用地分等规程规定，农用地分等的基本规定，农用地分等的基本思路是根据不同标准耕作制度确定分等指标区各个分等思路是根据不同标准耕作制度确定分等指标区各个分等因素的权重，编制分等因素指标区和指定作物的分等因因
38、素的权重，编制分等因素指标区和指定作物的分等因素作用分值图，最后在当地光温素作用分值图，最后在当地光温(或或)气候生产潜力的基气候生产潜力的基础上，计算农用地自然质量等指数，在综合考虑当地的础上，计算农用地自然质量等指数，在综合考虑当地的土地利用系数和土地经济系数后土地利用系数和土地经济系数后,确定农用地等指数，根确定农用地等指数，根据农用地等指数的大小，采用等间距划分法划分农用地据农用地等指数的大小，采用等间距划分法划分农用地等别。其计算方法：农用地等指数等别。其计算方法：农用地等指数(G)=农用地自然质量农用地自然质量等指数等指数(R)土地利用系数土地利用系数(KL)土地经济系数土地经济系
39、数(KC)。主要工作内容主要工作内容n外业外业调查调查“平原指标区平原指标区”范围范围设立标准样地设立标准样地挖土壤剖面、拍景观照片挖土壤剖面、拍景观照片n内业内业前期前期 各基础图件矢量化（土壤图、质地图、各基础图件矢量化（土壤图、质地图、pH图图等）等）,基础属性数据的计算（存放在基础属性数据的计算（存放在excel表中）。表中）。中期中期 绘制分等单元，填写属性分值，通过叠加计算绘制分等单元，填写属性分值，通过叠加计算各单元等别，完成数据库，生成等别图件。各单元等别，完成数据库，生成等别图件。后期后期 选取定级因素，求取影响半径，计算因子、因选取定级因素，求取影响半径，计算因子、因素作用
40、分值，依据农用地的自然因素、社会经济因素作用分值，依据农用地的自然因素、社会经济因素和特殊因素等，完成定级估价工作。素和特殊因素等，完成定级估价工作。5.2.5 绘制分等单元绘制分等单元n分等单元：分等单元：是进行农用地分等定级的基本单元。是进行农用地分等定级的基本单元。分等单元的划分要遵循因素差异性原则、界限分隔分等单元的划分要遵循因素差异性原则、界限分隔原则、边界完整原则和相似性原则。原则、边界完整原则和相似性原则。n方法方法叠置法叠置法 将坡度图、土壤图和土地利用现状图叠加，经拓扑将坡度图、土壤图和土地利用现状图叠加，经拓扑处理后，经人工整理绘制出分等单元图。处理后，经人工整理绘制出分等
41、单元图。地块法地块法在土地利用现状图上用明显的地物界线和权属界线，在土地利用现状图上用明显的地物界线和权属界线，将农用地分等因素相对均一的地块划分为同一单元。将农用地分等因素相对均一的地块划分为同一单元。n采用软件：采用软件：ArcGIS、MapInfo、MapGIS等。等。5.2.6 维护分等单元表结构 5.2.7 输入属性输入属性方法：方法：（1）手动录入）手动录入（2）利用空间叠加分析输入）利用空间叠加分析输入（3）利用外部属性关联输入）利用外部属性关联输入（1）手动录入）手动录入（2）利用空间叠加分析输入）利用空间叠加分析输入以灌溉保证率为例以灌溉保证率为例基本满足基本满足充分满足充分
42、满足灌溉保证率专题图与分等单元图叠加灌溉保证率专题图与分等单元图叠加利用空间叠加分利用空间叠加分析，获得源专题析，获得源专题图中的相应属性图中的相应属性值，给分等单元值，给分等单元对应属性赋值。对应属性赋值。在在MapInfo中的实现方法中的实现方法灌溉保证率属性输入后结果灌溉保证率属性输入后结果（3）利用外部属性关联输入）利用外部属性关联输入MapInfo与与Excel表相关联的方法：表相关联的方法：n前提是两个表要有一一对应的字段，且前提是两个表要有一一对应的字段，且该字该字段在被关联表中为段在被关联表中为关键字段关键字段。单元单元编号编号土壤土壤代码代码土壤土壤质地质地土层土层厚度厚度。
43、XXX2141XXX。XXX。分等单元图（分等单元图（mapInfo）土壤属性表（土壤属性表（Excel）土壤土壤代码代码土壤土壤质地质地土层土层厚度厚度。2141 壤土30-60。2461 壤土150。壤土 30-60n在在MapInfo中先后打开这两张表；中先后打开这两张表；n对于对于Excel表：表：n菜单菜单“表表”“更新列更新列”，弹出对话，弹出对话框：框：同时可填写各分等因素对应的分值。同时可填写各分等因素对应的分值。最后完成属性部分的输入。最后完成属性部分的输入。5.2.8 计算自然质量分与自然指数计算自然质量分与自然指数n采用加权平均法采用加权平均法,计算各分等评价单元内各指定
44、计算各分等评价单元内各指定作物的农用地自然质量分。计算公式作物的农用地自然质量分。计算公式:式中式中:为分等单元农用地自然质量分为分等单元农用地自然质量分,为分等因为分等因素的权重素的权重,为分等单元编号为分等单元编号,为指定作物编号为指定作物编号,为分等因素编号为分等因素编号,为分等单元数目为分等单元数目,为指定作物为指定作物的数目的数目,为分等因素的数目。为分等因素的数目。为第个分等为第个分等单元第种指定作物第个分等因素的质量分。单元第种指定作物第个分等因素的质量分。研究区权重：研究区权重：n坡耕地坡耕地0.27土层厚度土层厚度+0.08土壤质地土壤质地+0.08有机质含量有机质含量+0.
45、04酸碱度酸碱度+0.23地形坡度地形坡度+0.2灌溉保证率灌溉保证率+0.1岩石露头岩石露头度度n平原耕地平原耕地0.07土壤质地土壤质地+0.06有机质有机质含量含量+0.13盐渍化程度盐渍化程度+0.04障碍层次障碍层次+0.28灌溉保证率灌溉保证率+0.2排水条件排水条件+0.09 酸碱度酸碱度+0.06灌溉水源灌溉水源+0.07剖面构型剖面构型自然指数自然指数=自然质量分自然质量分*（光温生产潜力（光温生产潜力指数指数+气候生产潜力指数）气候生产潜力指数）n菜单菜单“表表”“更新列更新列”，弹出对话，弹出对话框：框：5.2.9 计算利用指数和分等指数计算利用指数和分等指数n自然指数自
46、然指数*土地利用系数土地利用系数=利用指数利用指数n利用指数利用指数*土地经济系数土地经济系数=分等指数分等指数n根据各分值划分自然等别、利用等别和根据各分值划分自然等别、利用等别和分等等别。分等等别。自然等别为每自然等别为每150分划为一等分划为一等利用等别和分等等别为每利用等别和分等等别为每100分划为一等分划为一等5.2.10 完成数据库和生成分完成数据库和生成分等成果图件等成果图件n生成生成14个数据库表文件，及相应属性数个数据库表文件，及相应属性数据库据库；n按要求对图面进行整饰按要求对图面进行整饰；n在在MapInfo中按比例生成各成果图件，中按比例生成各成果图件，比例尺为比例尺为
47、1：5万或万或1：10万万。导出表格导出表格5.2.11 定级工作定级工作n农用地定级农用地定级是依据农用地自然属性和经是依据农用地自然属性和经济属性，对农用地的质量优劣进行综合、济属性，对农用地的质量优劣进行综合、定量评定，并划分级别。定量评定，并划分级别。n选取定级因素：选取定级因素：交通：交通：交通通达度交通通达度、道路长度道路长度、客流量客流量、综合规模指数、综合规模指数、影响半径影响半径、相对距离、相对距离、实实际距离际距离、道路质量分等。、道路质量分等。市场：市场：农贸中心影响度农贸中心影响度、交易额交易额、上市人、上市人数、综合规模指数、数、综合规模指数、影响半径影响半径、相对距
48、离、相对距离、实际距离实际距离、道路质量分等。、道路质量分等。其他其他ddR计算作用分值采用直线衰减方法计算作用分值采用直线衰减方法f fi i=F=Fi i(1(1r)r)其中：其中：f fi i为定级因素为定级因素i i对定级单元的作用分；对定级单元的作用分；F Fi i为该定级因素的功能分；为该定级因素的功能分；r r为该定级因素到定为该定级因素到定级单元中心点的相对距离，即级单元中心点的相对距离，即r=d/Rr=d/RdR;dR.dR.其中，其中，d d为定级因素对定级单元为定级因素对定级单元 中心点的实际距离；中心点的实际距离；R R为定级因素的为定级因素的 最大影响半径。最大影响半
49、径。同心环缓冲区同心环缓冲区n装载装载“同心环缓冲区同心环缓冲区”工具。工具。n选取某一选取某一对象，制对象，制作其同心作其同心环缓冲区，环缓冲区，缓冲半径缓冲半径依实际情依实际情况而定。况而定。评价单元总分值的计算评价单元总分值的计算n根据计算出的各因素作用分值和各因素根据计算出的各因素作用分值和各因素的权重值，计算各评价单元总分值，即的权重值，计算各评价单元总分值，即将各因素的作用分加权叠加。将各因素的作用分加权叠加。绘制总分值分布频率图绘制总分值分布频率图n统计各评价单元总分值分布频率统计各评价单元总分值分布频率,以评价以评价单元总分值为坐标单元总分值为坐标,以每个分值出现的以每个分值出
50、现的频率为坐标频率为坐标,在直角坐标系中绘制在直角坐标系中绘制频率直方图频率直方图,作为划分土地级别的依据。作为划分土地级别的依据。评价单元评价单元总分值总分值（X）每个分值出现每个分值出现的频率（的频率（Y）土地级别的初步划分和土地级土地级别的初步划分和土地级别边界线的确定别边界线的确定n根据总分值分布频率图，选择频率曲线根据总分值分布频率图，选择频率曲线突变处为级间分界（上含下不含）。突变处为级间分界（上含下不含）。24344568土地级土地级总分范围总分范围 100-68 68-45 45-34 34-2424-0n输入各土地级别区段值输入各土地级别区段值按该区段值绘制土地级别图，即对总