基于地理国情普查成果的新增耕地利用状况分析——以洞庭湖生态经济区为例

余姝辰，贺秋华，彭 璐，李文君，邹 聪，罗建强，余德清

（1.中国地质大学（武汉），湖北……430074；2.湖南省遥感中心，湖南……410007；3.湖南省地质科学研究院，湖南……410007）

洞庭湖位于长江中游荆江段南岸，是我国第二大淡水湖、长江重要的分洪沉沙调蓄湖泊和全球200个重要生态区之一，是国务院批准的国家级生态经济区、我国重要的商品粮基地和水稻种植区，素有“鱼米之乡”和“天下粮仓”的美誉，担负着长江流域生态安全、水安全和粮食安全的重大责任。洞庭湖生态经济区包括湖南省岳阳市、常德市、益阳市，长沙市望城区和湖北省荆州市。本文主要针对洞庭湖生态经济区的湖南部分开展研究，共26个县市区，面积4.27 万 km2。

耕地是人类赖以生存的基础和保障。国家“十三五”规划纲要明确，“坚持最严格的耕地保护制度，坚守耕地红线，实施藏粮于地、藏粮于技战略，提高粮食产能，确保谷物基本自给、口粮绝对安全”。为守住耕地“红线”，实现耕地占补平衡，国土部门实施了一系列土地开发整理工程以补充耕地，并通过土地年度变更将新增的耕地全部纳入耕地类型，客观、动态地掌握了我国的耕地分布、位置、数量等状况。

土地年度变更调查基于《土地利用现状分类》（GB/T21010-2007）。耕地指种植农作物的土地，包括熟地、土地开发整理新增耕地和休闲地（含轮歇地、轮作地）。受农业结构调整以及耕地的不规范利用等因素影响，耕地并非全部种植了农作物。特别是新增耕地，由于其土壤质量、机耕道路的连通性以及农田供水条件等相对于熟地较差，常常成为农业结构调整的首选对象。因此，国土部门使用的耕地图件和数据，在一定程度上掺杂了很多政策法律因素。

地理国情普查是2013年国务院部署的一项重大的国情国力调查工程。地表覆盖分类的基本依据是地表覆盖物的物理特性，而非土地利用分类中侧重于土地的社会属性[1]，地类划分的原则是“所见即所得”，亦即只有种植了农作物并经常耕耘管理的土地才划分为耕地。地理国情普查的耕地图件、数据与实际具有高度的统一性，客观、真实地反映了耕地的实际利用状况。

目前尚未见到地理国情普查数据应用于耕地耕作状况分析的报道[2-4]。本文基于地理国情普查数据、土地年度变更调查和土地开发整理工程的新增耕地数据，利用最新遥感影像套合比对分析，查明了洞庭湖生态经济区新增耕地的利用状况，特别是新增耕地的耕作程度，为土地开发整理项目的设置提供了重要参考，为农业结构调整提供了基础数据，为“探索实行耕地轮作休耕制度试点”的合理选区提供了决策依据，为充分利用挖掘地理国情普查成果数据提供了新的途径与借鉴。

1 信息源资料

1.1 新增耕地资料

“十二五”期间，国土资源部门实施的“环洞庭湖基本农田建设重大工程”新增了大量耕地。2010年以来洞庭湖生态经济区各年度业已竣工验收的土地开发整理项目的分布区域，是本文的主要研究范围。

2010年以来，洞庭湖生态经济区通过省级和市级验收的土地开发整理项目有1269个，总投资近65亿元，项目涉及区域的耕地总面积202378.97hm2，新增耕地面积22126.51hm2。其中，开发耕地占46.21%，整理耕地占53.78%（表1）。

表1 洞庭湖生态经济区2010年以来新增耕地情况汇总

1.2 土地年度变更资料

土地年度变更以上年度土地利用现状资料为基准，基于遥感监测圈定的变化图斑，对年度内土地的地类、位置、面积、分布等变化情况以及土地权属变化情况进行调查，及时更新土地调查数据库和国土资源综合信息监管平台的工作[5-7]。研究中主要利用了2010年以来各年度竣工验收土地整治项目区的耕地资料，用以确定研究范围中新增耕地的分布状况。

1.3 地理国情普查资料

洞庭湖生态经济区地表覆盖现状图反映了区内自然和人文地理地表覆盖类型及其空间分布现状。研究中主要基于2010年以来已竣工验收的土地整治项目区内的耕地资料，用于分析新增耕地的利用状况。

1.4 遥感影像数据

地理国情普查数据以2015年6月为标准时点进行核准。其后，耕地的利用状况发生了局部变化。为客观、准确地反映土地开发整理项目区新增耕地的实际用途，利用2016年度湖南省不动产基础数据建设的航摄影像，对地理国情普查成果显示的新增耕地的利用状况图斑予以校核和修编。

本文所利用的遥感影像的空间分辨率为0.20m，数学基础为大地2000坐标系、高斯-克吕格投影、6°分带，采用1985国家高程基准。

2 新增耕地项目区的耕地利用图斑

2.1 新增耕地的利用方式

根据地理国情普查成果和遥感影像显示，新增耕地的利用有农作物种植、农业结构调整和不规范利用等三种方式。其中，农作物种植耕地是指种植粮食作物、经济作物（油料作物、蔬菜作物、花、草）、工业原料作物、饲料作物、药用作物等的耕地；农业结构调整耕地包括果园种植、水产养殖两种类型；不规范利用耕地包括植树造林、抛荒撂荒（闲置、轮作、弃耕）以及进行房屋建筑、黏土砖瓦厂修建等其他用途。

不同的耕地利用类型在影像上的解译标志不同[8]。房屋的形状规则，呈块状分布、斑块状影纹；林地呈墨绿色、粗斑状影纹，人工造林的树木行列清晰可见、条带状分布（图1）。

图1 新增耕地用于非耕作利用遥感解译图

2.2 新增耕地实际利用图斑的圈定

采用人机交互解译与数据空间分析相结合的方法开展耕地利用状况调查。

1）以2010年以来已竣工验收的土整项目分布区为对象，套合土地年度变更调查形成的土地利用现状数据库，得到项目区内耕地分布图。

2）将项目区耕地分布图套合于地理国情普查成果地表覆盖现状图，进行空间分析，提取耕地利用状况图斑。

3）将耕地利用状况图斑叠加于2016年度最新遥感影像底图，利用遥感影像显现的特征，采用人机交互解译方法逐图斑核对修编并圈定土地开发整理新增耕地中用于农作物种植、果园种植、水产养殖、抛荒撂荒、植树造林甚至人工建筑等非耕作利用的地类图斑。

3 新增耕地项目区的耕地利用状况

3.1 耕地利用方式的分布状况

以农作物种植面积与项目区耕地总面积的百分比作为农作物种植程度，以农业结构调整的耕地面积与项目区耕地总面积百分比作为农业结构调整程度，作洞庭湖生态经济区新增耕地项目区耕地利用状况统计（表2）。

目前，洞庭湖生态经济区的土地开发整理项目区耕地并非全部实际耕作，部分被抛荒撂荒，甚至存在用于植树造林、建筑房屋等情况。据表2作各类耕地利用方式统计图（图2），可以看出，洞庭湖生态经济区土地开发整理的项目区耕地总面积202378.97hm2，用于农作物种植的耕地169656.04hm2，农作物种植程度为83.83%；用于农业结构调整的耕地181720.07hm2，占项目区耕地总面积的5.96%。将农作物种植与农业结构调整的耕地作为实际耕作耕地，则实际耕作程度为89.79%。其他用途的耕地属于不规范利用耕地，它们占用耕地20658.90hm2，占项目区耕地总面积的5.96%。其中，被抛荒撂荒6608.33hm2，用于植树造林9848.05hm2，另有4202.52hm2耕地被用于家禽养殖甚至人工建筑等其他方面。

图2 洞庭湖生态经济区耕地利用方式统计图

3.2 各行政区域耕地利用状况

各级行政区域耕地利用状况不尽相同。图3示出了岳阳、常德、益阳三市的耕地利用状况。

表2 2010～2016年各县（市、区）新增耕地项目区耕地利用状况

从市级区域看，岳阳市的农作物耕作率为88.09%，是三市中最高者，依次是常德市82.55%和益阳市81.09%。就农业结构调整用途而言，益阳市和常德市的果园种植、水产养殖面积大，农业结构调整程度分别达到7.84%和6.89%，明显高于岳阳市的农业结构调整程度；各市的不规范利用耕地的比例均在10%左右，其中岳阳市的抛荒撂荒比例最大，益阳市的植树造林面积最大。用作房屋建筑等其他用途的耕地的比例较小，仅2.00%左右，且三个市都非常接近。

图3 岳阳、常德、益阳三市耕地利用状况对比柱状图

3.3 各行政区域实际耕作程度

利用表2制作各县级行政区域的实际耕作程度图（图4）。可以看出，湘阴县、华容县的实际耕作率最高，均达95%以上，其次是君山区、云溪区、沅江市、南县、澧县、安乡县、资阳区和赫山区，实际耕作率都在90%以上。耕作率最低的是安化县，仅60.10 %，其次是武陵区和桃江县，耕地的耕作率均小于80%。总体上具有山丘地区耕作率相对较低、湖区平原区耕作率相对较高的特点。这种情况，除了当今粮食种植经济效益低下这一因素外，还与当地的地貌、土质条件、自然环境等客观因素有关。另外，地方的特色农业经济也是影响耕地耕作程度的重要原因，如安化县的黑茶享誉全球，石门县则为“中国柑橘之乡”，两县经济园地的面积分别占土地开发整理项目范围中耕地总面积的33.4%、25.8%。

4 结论

图4 洞庭湖生态经济区2011～2016年新增耕地耕作利用程度分区图

1）洞庭湖生态经济区2010年以来通过省级和市级验收的土地开发整理项目共有1269个，项目区耕地总面积202378.97hm2，实际用于农作物种植的耕地169656.04hm2，农作物种植率83.83%；用于农业结构调整的耕地181720.07 hm2，其中被用作果园种植6355.97hm2，水产养殖5708.06hm2，二者合计占耕地总面积的5.96%；不规范利用耕地20658.907hm2，占耕地总面积的10.27%，其中抛荒撂荒6608.33hm2，植树造林9848.05hm2，另有4202.52hm2耕地被用于房屋建筑、黏土砖瓦厂修建等。

2）从市级区域看，岳阳市的实际耕作程度最高，为91.079%，其次是常德市89.44%，益阳市为88.93%。从县级区域看，湘阴县、华容县耕作程度最高，均达95%以上。耕作率最低的是安化县，仅60.10 %，其次是桃江县和武陵区，耕地的耕作率均小于80%。其中，安化和桃江将新开发整理的耕地用于植树造林，使耕地改变为林地。应该指出，新开发整理的耕地一般不属于退耕还林区域，应进行农作物种植或以发展农业经济为主。

3）利用耕地进行果园种植和水产养殖，是当今农业结构调整的必然。就此而言，益阳市和常德市的农业结构调整程度分别达到7.84%和6.89%，明显高于岳阳市的农业结构调整程度2.98%。

4）耕地的抛荒撂荒是农产品价格不高、农民普遍外出打工的结果。岳阳市的耕地抛荒撂荒率最高，在一定程度上反映了岳阳市农民的外出务工率相对较高。国家“十三五”规划纲要要求“探索实行耕地轮作休耕制度试点”。岳阳市相对适于作为耕地轮作休耕制度试点区域。

5）以地理国情普查数据为基础，结合土地年度变更数据、土地开发整理项目区分布数据和最新遥感影像，能客观地反映出新增耕地的耕作状况。