基于遥感影像的重庆高标准基本农田建设难度与时序分析

曾吉彬，邵景安，谢德体



基于遥感影像的重庆高标准基本农田建设难度与时序分析

曾吉彬1，邵景安2,3※，谢德体4

（1. 重庆市万州区土地收购储备中心，重庆 404000；2. 重庆师范大学地理与旅游学院，重庆 400047； 3. 三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室，重庆 400047；4. 西南大学资源环境学院，重庆 400716）

为进一步明晰高标准基本农田在耕地质量、建设难度、建设时序之间的关系，该文以重庆市垫江县为例，借助高分辨率SPOT5遥感影像、农用地质量等级分等数据、外业调查数据，以及土地整治和高标准基本农田建设项目库图件与统计数据，运用熵权TOPSIS模型、建设难度指数法等，在ArcGIS与ENVI支持下，研究分析了垫江县高标准基本农田建设的耕地质量、难度、时序，以及差别化的建设分区和管理模式等。结果表明：1）综合质量上，区域空间存在地域分异性，呈现4个等级。最高Ⅳ等，主要在明月山、黄华山内侧下缘区，以及东西向中部区，呈“H”型格局；其次Ⅲ等，主要以南北中心线向两侧延伸，呈“双核”型格局；再次Ⅱ等，主要在高滩河右下侧鹤大台地区，由“双核”型转变为“单核”格局；最低Ⅰ等，主要在鹤大台地与明月山区及黄华山下缘，核心分布与Ⅱ等基本一致；2）建设难度上，呈现与综合质量较好的对应性，综合质量越高，建设难度越小。建设区划上，呈现4个区，即优先建设区、重点整治区、具备条件区和条件较差区；3）建设时序上，呈现3个时期，即近期（2016—2020年）、中期（2021—2030年）和远期（2031—2050年）。区划与时序之间，二者均呈现区域差异性；4）差别化建设上，呈现3个区，即西部明月山下缘渝巫路沿线服务于多功能农业发展区、明月山-黄华山所夹槽谷区服务于标准化粮油基地区、高滩河右岸鹤大台地为中心服务于立体循环农业区；5）差别化管理上，呈现3个类型，即立地主导型、设施主导型和区位主导型。综上所述，高标准基本农田建设时序受耕地质量和建设难度的影响，高标准基本农田差别化建设与管理应主要考虑建设区域立地条件和产业发展的模式，该文研究成果可以为垫江县高标准基本农田的建设区划工作提供参考。

遥感；土地利用；高标准基本农田；差别化；建设难度；建设时序；建设模式

0 引 言

当前，以农村土地整治为契机，开展大规模高标准基本农田建设，是中国确保粮食安全的重要战略[1-2]。不同区域自然地理和社会经济的差异[3-4]，决定着建设时在区域地域分异规律（如地形坡度、土地覆被格局、交通区位等）、人为活动（如土地利用方式、产业发展阶段、劳动力配置状况等）的不同，需强调差别化这一理念。高标准基本农田建设与管理的差别化，要着重强调自然地理与社会经济的分异，要以不同区域社会经济发展中存在限制性因子为导向，从自然地理背景、立地条件的改善出发，认清耕地资源本底条件，分析建成高标准基本农田的难度，在此基础上，展开高标准基本农田建设的区域划分，以及结合区域社会经济发展需要和居民愿望，展开高标准基本农田建设时序与模式的确定，某种意义上，差别化内涵适宜贯穿高标准基本农田建设与管理的全部过程。国土资发[2011]144号文43条，明确因地制宜开展高标准基本农田的差别化建设与管理。因此，如何脱离原有“土地整理”影子，明晰建设时“数量、质量和生态”之间的权衡指标，达到数量稳、质量高、景观美、生态好的成效，是大家要进一步研究和解决的问题。

现有高标准基本农田建设的研究成果较多，主要归纳8个方面，如建设区划[5-6]、建设时序[7-8]、建设模式[9-10]、建设条件[11-12]、博弈论[13-14]，还有基于生态[15]、基于风险[16]、基于差距度[17]等。但是，以上成果大多以一个或两个维度进行研究，缺乏地域分异理论作用下建设与管理高标准基本农田差别化理念的应用，致使现有高标准基本农田建设与管理的思路，大多以田间道路修建为主，土地平整、灌排设施配套相对较少，在不同建设区域对自然地理、社会经济特点未能很好体现，得出规律多为粗线条、说服力欠缺。因此，该文沿着耕地质量决定着建设难度，质量和难度决定着区域划分，进而决定着建设时序与模式的逻辑线路，理论框架如下：通过高分辨率SPOT5、农用地质量等级、土地利用变更数据、已开展土地整治和高标准基本农田建设项目库的图件与统计等，从县域立地条件、人口因素和产业发展等决定差别化建设与管理的多个维度上，运用熵权系数法获取耕地综合质量评价；离散度综合指数获取建设难度评价；主成分TOPSIS模型获取建设的时序与区划等，在ARCGIS支持下，研究分析了差别化建设的难度、区划、时序、模式等，并互为验证了该模型方法的正确性，以期对垫江县乃至重庆高标准基本农田建设的积极成效提供参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

垫江县地处重庆市中部，介于107°13¢～107°40¢E、29°38¢～30°31¢N之间，幅员面积为1 518 km2，是重庆农业产业发展重点县[18]，也是重庆高标准建设的6个国家级基本农田示范县之一。2010年以来，该县本着统筹城乡、服务生产和节约集约的要求，按照“以整促建，以建促保”的定位，实施高标准基本农田建设项目173个，建成耕地质量提升1个等级以上、基础设施使用寿命不低于15 a的高标准基本农田3.14万hm2，圆满完成重庆市下达该县农村土地整治任务。为更好地配合高标准基本农田建设，实施农村建设用地复垦457.67 hm2，高山生态移民搬迁项目5个。以上项目的实施有力地支撑了该县现代农业、特色农业的发展，如油菜、莲藕、牡丹、草莓等[19]。该县不但在市场机制、公众参与等进行了大胆创新、先行先试，还在高标准基本农田建设上尝试了产业化运作新模式。研究区已建173个项目（表1）显示，该县高标准基本农田建设不同区域的土地利用问题存在差异、产业选择也不尽相同[20]，但建设内容雷同程度较大，甚至明月山、鹤大台地等区的规划和建设，与高滩河沿岸乃至明月山、黄华山所夹槽谷区呈现一致，更甚至区位因素、立地条件、产业类别（大宗粮油、特色高值等）也未得明显体现。因此，该县高标准基本农田建设虽对农业产业、土地流转、业主引进等，起到一定促进作用，但因差别化建设内涵存在不足，在较大程度上抑制着垫江县现代农业的特色发展。

表1 垫江县高标准基本农田建设内容

1.2 数据来源

研究数据主要由3部分组成：1）图件数据。课题组已有基础上，新增2015年土地利用现状变更、农用地质量等级、标准分幅地形图、高分辨率SPOT5、已开展土地整治和高标准基本农田建设项目库等，分别来源中国科学院地理科学与资源研究所、县国土房管局和县农委；2）统计数据。社会经济统计、产业发展规划、社会发展报告等，均来源于县发改委；3）外业数据。调查、访谈和踏勘数据，来源作者课题组做垫江县永久基本农田划定过程中的摸底调查、2015年高标准基本农田建设选址、已开展土地整治项目的数据收集，以及重点产业发展区的访谈、踏勘。

2 数据处理与方法

通过对图形数据的校正与转换，使用SPOT5影像提取乡村路网，利用调查、访谈、踏勘的GPS坐标，连同社会经济、访谈数据等导入该县行政区划图，进行属性数据的空间化处理，在AUTOCAD、MAPGIS、ARCGIS等软件支持下，将该县国土房管局提供的高标准基本农田建设规划图（.DWG格式），全要素转换为.SHP格式，实现后期的统一分析处理。

2.1 评价单元的选取

重庆土地整治进程看，2010年后整村、整镇和全域整治基本铺开，目前该县实施高标准基本农田建设多在村级尺度上，不打破村级行政界线。然而，无论是高标准基本农田建设，还是过去的土地整治，均涉及土地权属调整，以及道路、沟渠等基础设施建设的占地问题。这样，即便不打破村级行政界线，部分工程也会因权属难于协调而不能落地（发生变更主要原因），呈现权属调整是决定高标准基本农田建设能否顺利落地的根本。为此，高标准基本农田建设基本仍以行政村为单元予以实施，结合3个要素确保，即确保建设评价实现“双保”、确保宏观上建设布局的调控；确保微观上精细化，研究亦采用相同尺度。

2.2 指标体系的构建

结合高标准基本农田概念[21-22]和建设实现目标[23-24]，在集中连片、设施配套、生态良好、抗灾能力和高产稳产方面，进行差别化建设指标的选取（表2）。

根据级差地租I，资源禀赋是决定耕地土壤肥力的根本因素[23-25]，尤其是土壤质地、土层厚度、有机质含量等[26]，在最初土壤肥力决定土地生产力时，资源禀赋对耕地影响更大。

表2 高标基本农田差别化建设指标体系

立地条件，主要指耕作田块所处微地貌与地块间的相对关系[27-28]。其中，微地貌（海拔、坡度）通过对耕地资源禀赋产生再次分配影响，作用于耕地生产力和稳定性。地块间关系（连片程度）则通过影响耕作效率（适度规模经营度）作用于耕地质量，特别是当前农村青壮年劳动力大量“析出”情况下，地块连片度越高，越有助于适度规模化经营，则土地劳动生产率越高。立地条件下，微地貌影响级差地租I，连片度影响级差地租II。

设施配套，主要涉及道路通达度和灌溉保证率对农业生产的影响[29-30]。其中，耕作区道路通达度越高、灌溉保证率越大，农业生产越易推进，则高产稳产和产品商品化率就会越高[31]。道路通达包括耕作区内通达性和对外连接度，根据级差地租II，值越高内部耕作越便捷，外部连接度越好，越助于提高田块机械化率，提升农用物资的运输和产品市场化的程度。灌溉保证率越高，农业生产稳定性越强[32]，农业生产抵御洪涝灾害能力也会越强，根据级差地租I，则农业生产遭受旱涝灾害影响程度越小，抗灾害风险能力就会越强。

区位条件，主要体现在耕作田块到居民点、道路和城镇的距离[33-34]。田块距居民点越近，越是农户耕作半径内，农业生产越易投入，尤其是当前劳均耕地、劳均年龄呈显著增加趋势，耕作半径较大缩小，田块到居民点距离对农业生产影响增大。距道路越近则耕作便捷性和道路通达度越好[35]，农业生产机械化率和产品商品化率就越高。当耕作便捷性和道路通达度均低情况下，机械替代人力将受阻，劳均耕地、劳均年龄的增加，只能促使农业生产粗放经营。距城镇越近，则农业生产市场化越近，农作物种植将越体现市场的导向作用，生产的产品市场化率就越高。受级差地租I作用，它们将均对农业生产产生直接影响，其值越高，则农业生产越靠投入，收益才会越好。

2.3 指标量化的测算

2.3.1 资源禀赋

土壤全N、全P、全K含量、土壤有机质、土层厚度和pH值，在ArcGIS支持下，根据重庆市垫江县农业委员会土壤图与2015年土地利用变更图叠加予以提取。土壤质地主要根据该县2012年农用地等级质量数据，参考张忠等[35]的研究结果，按照100分制逐一对耕作田块进行打分（表3）。

表3 非直接量化的决策指标分值

2.3.2 立地条件

田块高程根据永久基本农田与30 m分辨率DEM空间叠加，提取田块中心点高程；田块坡度借助ArcGIS9.3中ArcTOOLBOX的SLOPE命令提取田块中心点坡度；田块连片度由基本农田地块做5 m缓冲区，通过数据融合，将新得到的田块与基本农田田块做叠合分析。

2.3.3 基础设施

排灌保证率由2015年该县第二次土地利用变更数据，利用邵景安等[32]的提取方法，通过SQL语言提取河流、水库、坑塘等图斑，再用ArcTOOLBOX的ANALYSIS模块的NEAR命令测算出各地块与水域最近距离，结合该县实际设定灌溉阈值为2 km；田间道路通达度通过解译同期该县2.5 m分辨率SPOT5影像，再利用NEAR功能测算出各田块至道路的最近距离。

2.3.4 区位条件

田块到交通干线距离通过线缓冲获得，田块到城镇和居民点距离通过ArcTOOLBOX的proximity的POINT DISTANCE获得。交通干线缓冲区设置乡（镇）公路缓冲半径2 km，村级公路1 km，社道和机耕道0.5 km，田块至居民点和城镇距离划分参考邵景安等[32]的研究成果。

2.4 指标权重的确定

为简便客观反映各指标对该县高标准基本农田差别化建设的影响，使用熵权法[37]而非主观性较强的有德尔菲、层次分析法等对各指标权重进行确定（表4）。

2.5 耕地综合质量等级的排序

为尽量降低或避免主观判断对各指标的综合作用，以及对耕地综合质量等级的影响，通过对主观赋权与客观赋权（如熵权、离散赋权、变异赋权等）[36,38]方法的比较和分析，采用成熟熵权TOPSIS模型[39]对该县高标准基本农田建设的耕地质量进行赋权和综合测算。

表4 高标基本农田差别化建设指标的综合质量权重

2.6 建设难度的等级评价与测算

依托差别化工程（田水路林村综合整治）来消除或降低耕地利用产生限制性的因素，实现提质增效、改善农业生态环境的目标。依据指标体系构建的详细分析，综合考虑自然与社会经济条件，不同因子限制性产生的原因差异较大[40]，有些容易消除或降低，有些则相反，有些近期能做到，有些则要远期，有些需投入很大，有些则不需太多[41]。在高标准基本农田建设过程中，须对影响耕地质量限制性因子作深入分析和分级处理，确定其难度系数。

首先，依据灌溉保证率对耕地综合质量等级的影响程度进行排序，影响耕地综合质量等级的限制因子进行等级划分，如表5所示，划分为5个限制性等级。由Ⅰ到Ⅴ限制性因素被消除或建设难度的依次增加，建设的优先顺序则相反。

表5 影响高标准基本农田建设的限制因子等级划分

其次，将每个等级的3个指标当作一个整体，进行两两比较，给5个限制等级指标赋予权重。将5个限制等级指标作为5个评价因子，将建设难度差距作为相对重要性程度，再利用比例赋值法确定权重。计算过程如公式（1）、公式（4）所示。

再次，分析限制性因子的离散程度，计算过程如公式（3），按从小到大将限制性因子的离散性划分为三大类：“第一限制因子”、“第二限制因子”和“第三限制因子”，当限制等级越高，则对建设难度的作用越大。

最后，测算建设难度系数，用离散度值与权重值乘积的算数平均数表示，计算过程如公式（4），值越大，建设难度越大，优越度越低。

2.6.1 影响限制因子等级划分

根据张忠等[35]的研究结果，将上述15个指标从改造难易程度细分为5级，由Ⅰ到Ⅴ限制性因素被消除或建设难度的依次增加，建设的优先顺序则相反（表5）。

2.6.2 影响限制等级权重确定

采用成对比较法[42]给5个限制等级指标赋予权重。将5个限制等级指标作为5个评价因子，将建设难度差距作为相对重要性程度，再利用比例赋值法确定权重。

首先，将5个限制等级指标进行两两比对，确定每两种重要因子比值，计算公式如下

其次，计算各指标比较值总分，最终得到各指标权重值（表6）。计算公式如下

式中V是第种因子比较值。

表6 高标准基本农田建设的限制因子等级权重

2.6.3 影响限制因子离散度确定

对特定地块某一影响因子离散度，则反映该因子偏离平均数值的程度。为尽量做到科学客观，研究采用基于修正的离散度计算方法[43]，计算公式如下

式中为第个评价对象第个评价指标的离散度值，x为第个评价对象第个评价指标值，为第个评价单元的指标个数。每一个评价单元评价指标的值，按从小到大排列，将其划分为“第一限制因子”、“第二限制因子”和“第三限制因子”，当限制等级越高，则对建设难度的作用越大。

2.6.4 建设难度系数测算

建设难度系数为离散度值与权重值乘积的算数平均数，计算公式如下

式中为建设难度系数，、和分别为第一、二、三等限制因子，、、为第一、二、三等限制因子权重。其中值越大，建设难度越大，优越度越低。

3 结果与分析

3.1 高标准基本农田综合质量评价

图1为高标基本农田综合质量指数。由图1可见，该县高标准基本农田综合质量在区域空间上存在明显地域分异性。其中，质量综合指数最高的Ⅳ等地，主要在明月山、黄华山内侧下缘区及东西向中部区，呈“H”型格局，面积17 499.68 hm2。该评价结果与垫江县农委[19]“十二”规划认识一致。比较发现，最高的主要原因是交通通达性较高、距离主干公路和城镇距离较近，从而引发过去投入较多。反过来，由于基本或已达高标准基本农田建设要求，导致部分高标准基本农田建设项目布局其他区域。根据该县地域特征，该等地主要位于资源禀赋、立地条件、基础设施和区位优势均为较好的现代农业区域，其西部倚靠明月山，为发展花木、休闲观光等提供良好的生态条件，是现代农业产业发展的优先区。

注：I~IV表示高标基本农田综合质量指数。

质量综合指数Ⅲ等地以镶嵌格局分布于该县全境，但主要以南北中心线向两侧延伸，呈“双核”型格局，面积24 781.16 hm2。受地势平缓、地块连片性高的影响，周嘉、曹回等朝着品质粮发展，尝试推广水旱轮作，种植生姜、草莓等作物。受高滩河沿岸地势平坦、土壤肥厚，基础设施具备一定条件的影响，砚台地区朝着蔬菜基地发展。受海拔相对高，台面高差小，立地条件和基础设施具备一定条件的影响，鹤大台地区朝着兼顾蔬菜、瓜果、粮油的方向发展。该等地资源禀赋、立地条件、基础设施较Ⅰ、Ⅱ等地优越，是过去基础设施建设优先选择区。但是，与现有高标准基本农田建设要求仍有差距，该等地的质量特性和产业选择与左鹏和刘强[48]的研究发现一致。

质量综合指数Ⅱ等地分布与Ⅲ等地具有较大相似性，主要集中北部的南北中心线两侧，以及南部鹤大台地为中心的高滩河右岸东北部地区，呈“双核”型格局，面积27 133.37 hm2，在4个等级中耕地面积最大，此分析与古国杰[44]研究该县耕地保护中属中等以下为主相一致。比较而言，Ⅱ、Ⅲ等地之间面积差异不大，受地形起伏度Ⅱ等地较Ⅲ等地明显的影响，Ⅱ等地的道路通达度略差，地块距离居民点和城镇的距离相对较远，驱使耕地综合质量低于Ⅲ等地。实地踏勘发现，Ⅱ等地属该县瓜果、粮油、蔬菜的生产基地，在引进资金、技术、业主经营和基础设施建设均有一定程度提升，虽投入强度较Ⅳ等、Ⅲ等地要弱、投入时序要晚，与现有高标准基本农田建设要求差距较大。但是，着眼将来产业发展需求，该等地未来高标准基本农田建设的重点建设区。

质量综合指数最低的Ⅰ等地主要集中在明月山、黄华山及下缘区和鹤大台地区,面积11 030.55 hm2。相比其他3个等地，Ⅰ等地因区域位置特殊性，耕地综合质量较其他3类要差。反过来，由于该特殊性，促使Ⅰ等地在产业发展上具有较强特色性而成为追逐的热点，如明月山及下缘区，现已发展花卉、苗木等，鹤大台地区发展蔬菜、瓜果等，其中部分区域兴起了生态休闲观光游。结果说明，Ⅰ等地将因差要补、因特色要建，促使成为了未来高标准基本农田建设的热点区。

3.2 高标准基本农田建设难度测算

根据式（1）～（4）对该县建设难度系数进行测算，按自然断点法将建设难度分为4个等级，即Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ（图2），由Ⅰ至Ⅳ难度系数越大、等级越低，建设可能性越小。

注：I~IV表示高标准基本农田差别化建设难度系数。

由图2可见，该县建设难度系数空间上地域分异性明显。空间上，建设难度系数与质量综合指数呈现较好对应性，质量指数越高，耕地质量越好，建设难度越小，质量综合指数决定着建设难度系数。比对图1和图2可见，质量指数与难度系数在空间上不完全对应，质量指数与限制性因子不存在一一对应关系。如难度系数最大的Ⅰ等地与质量指数最低的Ⅰ等地，空间上存在明显差异；难度系数Ⅱ等地与质量指数Ⅱ等地空间上存在类似现象。但是，质量指数仍在总体格局上，控制着高标准基本农田建设的难度系数。

建设难度系数最低的Ⅳ等地主要在明月山、黄华山内侧下缘区及东西向中部区，也呈“H”型格局，面积18 590.14 hm2，略高于对应质量综合指数Ⅳ等地的面积，说明质量综合指数与建设难度系数具有较大重叠性、又有一定差异性。

建设难度系数Ⅲ等地主要在南北中心线两侧，呈两大集中片区的类“双核”型格局，即北部片区（周嘉、曹回等）和中部片区（澄溪、黄沙、长龙、高安等），面积31 084.33 hm2，显著高于对应质量综合指数Ⅲ等地的面积，多达6 303.17 hm2。空间上，建设难度系数Ⅲ等地的集聚度，显著高于质量综合指数Ⅲ等地，说明质量综合指数与建设难度系数之间关系复杂。

建设难度系数Ⅱ等地主要在高滩河右下侧鹤大台地区，面积22 830.94 hm2，与对应质量综合指数Ⅱ等地的面积减少4 302.43 hm2，空间上由质量综合指数的“双核”型转为“单核”格局。由于既有山地、丘陵，又有台地、平坝，使该等地在资源禀赋、立地条件、基础设施和区位条件方面参差不齐，对建设依赖性将进一步增强。

建设难度系数最高的Ⅰ等地主要在鹤大台地与明月山区及黄华山下缘，核心地区与建设难度系数Ⅱ等地一致，面积7 939.35hm2建设难度系数Ⅰ等地地势起伏较大，田块坡度较陡，基础设施较差，田块距道路、居民点和城镇的距离较远，建设相对滞后，影响农业生产的限制性因子难于协调，建成高标准基本农田的难度较大。但是，该等地独特的立体气候，能为果蔬生态农业的发展，提供良好的生态条件，通过适度的建设和投入，能获得类似于高标准基本农田建设后的成效。

3.3 高标准基本农田建设时序安排

高标准基本农田建设时序是基于综合分析高标准基本农田的耕地质量和建设难度基础上，进行的建设时间规划。参考冯锐等[45]划分方法，结合该县当前和未来农业产业发展的定位和选择[19-20]，将高标准基本农田建设时序分为4个区：即优先建设区、重点整治区、具备条件区、条件较差区（图3）。同时，参考该县土地整治规划及刘勇[46]研究成果，又将建设时序具体到建设区上，设置为3个建设区：即近期（2016—2020年）、中期（2021—2030年）和远期（2031—2050年）（图3）。近期建设面积30 166.79 hm，占高标准基本农田建设面积的37.51%，中期建设面积25 983.65 hm2，占建设面积的32.37%，远期建设面积23 409.43 hm2，占建设面积的 29.17%。由于建设区在建设时序的基础上划定，导致建设时序与建设区具有紧密关系。可得，优先建设区大部分属近期建设，当然，引进业主和产业发展需求存在例外。

图3 高标准基本农田建设的时序确定与建设区划定

由图3可见，该县建设时序与建设区划在区域空间上存在地域分异性，建设时序与建设区划的空间对应性较好。优先建设区大部分属近期建设范围；重点整治区主要属中期建设范围，面积最大；具备条件区主要属远期建设范围，限制性因子协调难度大；条件较差区在建设区划内未得体现，是因为限制性因子协调太难，与现有建设要求和目标差距过大。

优先建设区基础条件好，距现有建设要求和目标较近，产业发展已具一定特色和基础，处于产业升级和高值多功能产业发展中，建设难度和投入较小，建设后产出相对明显，是该县对外宣传和展示的名片，从而优先纳入近期建设范围。

重点建设区基础条件较好，具有打造高标准基本农田的良好基础，建设难度低，区位优势较前者略差，投入产出较前者略低，进行高标准基本农田建设较前者略为滞后，划为高标准基本农田的中期建设范围较为合理。

具备条件区空间分布相对破碎，呈“镶嵌”格局，该区基础条件较前二者更差，协调农业发展限制性因子较前二者更难，与现有高标准基本农田建设要求和目标相对更远，开展建设的投入需求更大，属未来农业产业发展转型升级范畴，划为远期建设范围更为妥当。

条件较差区基础条件差，限制性因子多，建设投入难，农业生产较其他区呈现劣势，当前投入条件水平下，高标准基本农田建设实施很难，与现有高标准基本农田建设要求和目标相距甚远，发展的成本与风险相对较高。但是，劣势也可转为优势，目前作为储备资源较为稳妥。

比对图1、图2、图3可见，高标准基本农田差别化的建设时序、建设区划、质量综合指数、建设难度系数，在空间上呈现较好对应性。质量综合指数决定着建设难度系数，又共同决定着建设时序和建设区划。质量综合指数越高，距建设要求和目标就越近，建设难度系数就越小，建设成效就越显著，就越容易被近期建设范围实施。

3.4 高标准基本农田建设模式构建

3.4.1 差别化建设

根据该县地形地貌、现有产业发展、未来产业的选择与定位，将高标准基本农田差别化建设分为3个区（图4）：即西部明月山下缘渝巫路沿线服务于多功能农业发展区；明月山-黄华山所夹槽谷区服务于标准化粮油基地区；高滩河右岸鹤大台地为中心服务于立体循环农业区。

图4 高标准基本农田分带建设区划与差别化管理格局

1）多功能农业发展区

主要在靠近明月山下缘渝巫路沿线，该区地势平坦、通达性好、耕作便捷，区位凸显，生态资源丰富，是该县现代农业发展基础条件好、发展时间早，取得成效显著区。现重点打造花木观光休闲农业产业，已实施部分土地整治项目中，受当初考虑过细，土地平整的田块体量过大，基础设施等级过低，设施农用地配套和景观生态再造的考虑不全，尽管投入产生一定成效，仍与现有产业发展和定位存在不协调性，不能满足现有产业发展的转型升级，还需进一步开展建设与配套，才能体现产业需求的差别化，以及农田建设的差别化。因此，应当通过土地平整、基础设施、设施农用地配套、景观生态再造等方面体现差别化，更好服务多功能现代农业园区的需求。

土地平整：依据产业发展需求，从田块高差、产业发展、权属调整等细节上下功夫。如田块高差大于30 cm的尽量不归并，坡度15°以下、坡长30 m以上的尽量不设计坡改梯工程，采取坡改缓形式。这样，不仅保持了田块本身的立体结构，还维持了原生态、原地貌、原地块之间的关系，有利于后期的机械化作业。

基础设施：该区基础条件好，设施配套完备，有大量工商资本（公司企业）介入，因此，政府投入为主的基础设施建设，应当考虑工商资本不愿投入的建设部分，如骨干路网、主渠建设、水库整治等，不能全包全揽，应将细枝末节投入留给业主，避免建设中的部分路网、排灌沟渠，还未竣工验收，便被业主破坏、重修或调整，造成投资的浪费，提高基础性和灵活性。

设施农用地配套：该区是各级政府、业主关注的焦点。由于工商资本介入农业的初衷，就是为了使用设施农用地，但国家有严格的限制（规模3%～5%，上限 1.33 hm2），将较大程度限制或影响工商资本的介入，以及农业产业发展的转型升级。目前，无论是高标准基本农田建设，还是土地整治项目，均未考虑设施农用地的布局。因此，该区实行“产业新村化，新村产业化”的协同路径，挖潜农村建设用地存量，按不求所有、但求所用的原则，破解设施农用地对产业发展的约束限制。

景观生态再造：是现行高标准基本农田建设普遍忽略的内容。高标准基本农田建设的景观生态再造，是指保持原有地形地貌、土地利用结构，以及不同利用方式之间的组合，工程布局尽量保持原有地形地貌和土地利用结构的完整性。该区道路、排灌工程应以生态型节地方式为主，尤其注意减少水田改为旱地的面积。

2）标准化粮油基地区

主要在明月山、黄华山与高滩河所围的南北向中部区，是该县重点粮油分布区，又是重庆市“长-垫-梁”粮食基地中心区。现代农业发展规划中，该区北部（如周嘉、曹回、普顺、永安等）是重点优质粮油展示区，南部（长龙、高安、黄沙、五洞、高峰等）是菜篮子展示区。因此，该区通过自身基础条件，考虑已有实施投入和建设，针对不同产业的发展需求和未来定位，开展多内涵高标准基本农田的差别化建设。

该区北部是重要粮油展示区（重庆粮仓基地之一），与多功能农业发展区相比具有比较劣势，产业经营主体以农户、种植大户和少部分工商资本介入为主，要从土地平整、田间道路、排灌沟渠等体现差别化上下功夫。土地平整方面，在田块归并、填土调型等的力度要大，平整体量较多功能发展区要多，为适度规模经营和机械化作业，提供良好地块环境。田间道路、排灌沟渠方面，要布局大型路网、水网，以便提高交通通达度和抵御气象灾害的能力；要设计服务粮油产业的生产路、灌排设施，以便提高耕作便捷性和确保旱涝保收的能力。

该区南部是蔬菜生产区，需兼顾展示、大棚、露地等不同蔬菜产业的发展。通常展示、大棚均有工商资本的介入，主要生产“名特优奇”的高值农产品，政府只需承担骨干式大型建设工程；对于露地蔬菜的高标准基本农田建设与粮油种植区相比，露地的比较优势明显，由于露地常常生产大宗时令蔬菜，经营业主以大户、合作社和工商资本为主，与展示、大棚相比优势要差，因此，该区域入田的微型路网、沟渠等应由业主承担，较大工程由政府负责。

3）立体化循环农业区

主要在高滩河沿岸右下方，以鹤大台地为中心，是该县瓜果、粮油和畜牧为主的立体循环农业区，该区适宜发展花卉、苗木、果蔬等的种植，是发展集“种养加”为一体的生态循环农业典型示范区，已有大量农田建设投入，产业发展主体多样化。

投入主体差别上，主要体现在大户、合作社种植区的投入主体以政府为主，工商资本经营区以政府投入骨干工程、工商资本投入细部工程相结合。投入工程差别上，该区主要适宜于瓜果、粮油的种植，对田块的规整程度要求较低，为此，要减少坡改梯、田块归并、填土调型等工程，鼓励实施坡改缓，以便提高机械化率。道路布局差别上，要加强骨干路网布设，连片性高的瓜果、粮油生产区，要适当布局生产大路，减少布局小于1.2m的生产路。沟渠布局差别上，要以骨干沟渠为主，高滩河沿岸要注重排水设施的布设，鹤大台地要加强灌溉设施的设计，如蓄水池、山坪塘等。设施农用地差别上，工商资本介入区要适当考虑设施农用地，然而大户、合作社经营区则可次之，解决对策如前所述。景观生态再造差别上，该区地处鹤大台地，地理背靠黄草山，产业发展主要为瓜果，景观生态再造以原有生态景观为根本，无需刻意建设，尤其拟打造重庆市优质柑橘产业基地。

针对粮油产业发展区，高标准基本农田建设的投入要由政府负责，应细化至入田工程，但是，瓜果集中种植区，则应采取政府投入骨干工程，业主投入细部的模式。

3.4.2 差别化管理

参考刘静[47]研究结果，通过该县高标准基本农田差别化管理的潜力指数（图3），结合影响高标准基本农田综合质量的指标选择和区域特点，将该县高标准基本农田的差别化管理分为3个类型：即立地主导型、设施主导型、区位主导型。其中，立地主导型是指充分当地优势的耕作条件进行高标准基本农田建设布局的类型；设施主导型是指对当地进行农业生产基础设施建设的类型；区位主导型是指改善建设区交通区位的类型。

1）区位主导型

主要涉及县城周边的桂溪、黄沙、长龙3个乡镇，该型距县城近，区位优势独特，受城镇要素辐射影响大，是都市郊区型现代农业景观展示区，属典型的区位主导型高标准基本农田差别化管理区，尤其在规模化、标准化、机械化等方面是差别化管理的主要目标。

一方面，地处县城周边，具城乡结合部典型特征，产业选择上，受市场、交通影响较大，以高值、花卉、苗木等休闲观光农业为主。另一方面，该区已有建设投入较大，伴随产业发展的转型升级，对现有建设要求提高较大，该区是工商资本介入的热点区。因此，开展建设时，要分清投入主体的差别化，要将设施农用地配套和景观生态再造，放在与土地平整、田间道路、排灌工程等同等地位，展现城镇周边建设带来的高品质农业景观。

2）设施主导型

主要包括沙坪、周嘉、新民、曹回、永安、高安、高峰、太平、砚台、澄溪、五洞、永平、包家、鹤游等14个乡镇，该型地势较为平缓、地块连片性高、基础设施较好，属典型的设施主导型高标准农田差别化管理区，相比区位主导型，受城镇要素辐射影响相对较低。

但是，该型拥有面积广阔的耕地资源，农业产业发展潜力大，是该县高标准基本农田主要集聚区，也是粮油、蔬菜、瓜果、花卉、苗木等于一体的产业基地，更是未来高标准基本农田差别化管理的主战场。实施建设项目中，90%以上分布该区。一方面，说明该区产业结构和层次较为丰富完善，既有传统大宗粮油作物，又有休闲观光多功能现代农业，还有高值名特优奇“奢侈”农产品。另一方面，说明该区基础设施与现行建设要求和目标差距小，由于产业结构的转型升级和发展需求，仍需加大投入力度。差别化管理上，兼顾好产业结构、发展阶段、经营主体等的差异性，做到工程层次分明、投入主体明确、产业需求清晰，着力打造产供销一体化，助力建设提质增效。

3）立地主导型

主要包括普顺、沙河、杠家、大石、裴兴、坪山、三溪、白家等8个乡镇，集中在该县东部黄华山、黄草山和鹤大台地靠近黄草山的南北延伸区。该区地形起伏较大、耕地连片性低、耕作便捷性差、土壤瘠薄等，属典型的立地主导型高标准基本农田差别化管理区。

但是，该型拥有生态价值较高、面积较大的林、草等土地，是该县未来产业发展中定位的瓜果立体循环农业区。由于立地条件独特，过去建设方面投入的欠账太大，与现行或未来的产业发展对高标准基本农田建设要求的差距较大，未来管理上应加强该区坡改缓、田间道路与灌溉设施的配套，把当地丰富的资源环境优势，打造成为产业发展中的经济优势和竞争优势。禁止或减少高标准基本农田建设造成对周边生态环境的破坏。

4 结 论

该文通过进一步丰富高标准基本农田建设差别化的内涵，研究了差别化建设的难度、区划、时序、模式等，结果表明：

1）农田综合质量在区域空间呈现地域分异性。最高Ⅳ等，主要在明月山、黄华山内侧下缘区及东西向中部区，呈“H”型格局。其次Ⅲ等，以镶嵌格局分布于全境，主要以南北中心线向两侧延伸，呈“双核”型格局。再次Ⅱ等，主要在高滩河右下侧鹤大台地区，由“双核”转为“单核”格局。最低Ⅰ等，主要在明月山、黄华山下缘区和鹤大台地区，呈点缀状镶嵌格局。

2）建设难度系数与质量综合指数在空间上呈现对应性，综合指数越高，难度系数越小。二者细部差别在空间上不存在一一对应关系，总体上综合指数控制着难度系数。难度系数最低Ⅳ等与综合指数Ⅳ等在空间上呈现一致性；难度系数Ⅲ等远高于综合指数Ⅲ等的空间集聚度；难度系数Ⅱ等由综合指数空间“双核”转为“单核”格局；难度系数Ⅰ等与系数Ⅱ等核心分布基本一致。

3）建设区划为4个区：即优先建设区、重点整治区、具备条件区、条件较差区。建设时序为3个时期：近期（2016—2020年）、中期（2021—2030年）、远期（2031—2050年）。区划与时序在区域空间呈现差异性，但优先建设区仍然安排于近期。区划与时序既紧密又有差别，虽然区划在时序基础上设置，但区划还应考虑到产业发展的实际需求，以及引进业主的地理偏好。

4）差别化建设分为3个区：西部明月山下缘渝巫路沿线服务于多功能农业发展区；明月山、黄华山所夹槽谷区服务于标准化粮油基地区；高滩河右岸鹤大台地为中心服务于立体循环农业区。差别化管理为3个类型：即立地主导型、设施主导型、区位主导型。差别化无论建设还是管理，都要考虑到资源禀赋、立地条件、基础设施、产业发展、经营主体等的差异性。

通过以上差别化建设与管理的分析研究，进一步丰富了高标准基本农田建设与管理的差别化内涵，以期对垫江县乃至重庆高标准基本农田建设的积极成效提供参考。不足的是，该文应用诸多研究方法，还能与有关研究成果起到相互检校。一方面，若能在某一基础上进一步取得综合性应用突破，本是作者的初衷。另一方面，下一步研究可考虑到对现有高标准基本农田项目区的剥离，以及未来国家政策导向等因素。

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Study on difficulty and time sequence of construction of high standard basic farmland in Chongqing based on remote sensing images

Zeng Jibin1, Shao Jing′an2,3※, Xie Deti4

(1.404000 ; 2.400047; 3.400047; 4400716)

The difficulty and timing analysis of high standard basic farmland construction is one of the prerequisites for construction planning. In order to further identify the relationship among the quality of cultivated land, the difficulty and time series of construction, the paper regarded Dianjiang County in Chongqing as the study example. The cultivated land quality, the difficulty and time series of high standard basic farmland construction in Dianjiang County, as well as the differential construction zone and management model were studied and analyzed, by adopting high resolution SPOT5 remote sensing images, agricultural land quality grade data, external survey data, and the project database of land consolidation and high standard basic farmland construction projects statistical data; using the entropy weight TOPSIS model, the construction difficulty index method, etc.; and based on the support of ArcGIS and ENVI software. The results showed that: (1) from the aspect of the comprehensive quality, the regional spatial distribution was showing 4 levels obviously. The highest grade "Ⅳ", which occupied 17 499.68 hm2, was mainly in the "H" pattern in the Mingyue Mountain, the medial lower edge of Huanghua Mountain, and the East and west to the central region. The second grade "Ⅲ", which occupied 24 781.16 hm2, was mainly extended to both sides of the north and south central lines, showing a "double core" pattern. In the third grade "II", which occupied 27 133.37 hm2, the "double core" type was transformed into a "mononuclear" type mainly in the Heda platform area of the right lower right side of the Gaotan River. In the lowest grade "Ⅰ", which occupied 11 030.55 hm2, the core distribution was basically the same as that in the lower edge of the Mingyue Mountain area and Heda platform area and the Huanghua Mountain. (2) The difficulty of construction showed good correspondence with the comprehensive quality, the higher the comprehensive quality, the smaller the difficulty of the construction. In the construction division, there were 4 areas, namely, the priority construction area which occupied 18 590.14 hm2, the key renovation area which occupied 31 084.33 hm2, the condition zone which occupied 22 830.94 hm2and the poor condition area which occupied 7 939.35 hm2. (3) The timing of construction was presented in 3 periods, namely, the recent term (2016-2020), the medium term (2021-2030), and the long term (2031-2050). Regional differences were existed both in the division and the timing of construction. The recent term construction area was 30 166.79 hm2, accounting for 37.51%; the medium term construction area was 25 983.65 hm2, accounting for 32.37%; and the long term construction area was 23 409.43 hm2, accounting for 29.17%. The timing planning of construction was mainly considering the near future, while building enough space for the medium and long term to facilitate the construction of high standard basic farmland; (4) The area was divided into 3 zones, based on the advantages of regional industrial development, which were the multi-functional agricultural development zone served by the areas along the lower edge of the Yu Wu Road in the lower edge of the Mingyue Mountain, the standardized grain and oil base zone served by the areas of the Mingyue Mountain Huanghua Mountain trough area, and the stereoscopic and recycling agriculture zone served by the area around the center of grand platform of the right bank of Gaotan River. (5) Based on the current situation of regional agricultural development, 3 types of development for different regions were put forward, namely, the local government domination, the facilities domination, and the location domination. In conclusion, the timing of high standard basic farmland construction is affected by the quality of cultivated land and the difficulty of construction. The construction and management of high standard basic farmland differential construction and management should mainly consider the model of building regional site conditions and industrial development. And the works of this paper will provide reference for the construction zoning of the high standard agricultural fields in Dianjiang County.

temote sensing; Land use, high standard basic farmland; differentiation; construction time difficulty; construction sequence; construction mode

曾吉彬，邵景安，谢德体.基于遥感影像的重庆高标准基本农田建设难度与时序分析[J]. 农业工程学报，2018，34(23)：267－278.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.035 http://www.tcsae.org

Zeng Jibin, Shao Jing′an, Xie Deti.Study on difficulty and time sequence of construction of high standard basic farmland in Chongqing based on remote sensing images[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(23): 267－278. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.035 http://www.tcsae.org

2017-09-08

2018-03-27

重庆市国土资源和房屋管理局科技计划项目（KJ-2016003）

曾吉彬，博士，高级工程师，主要从事农村土地整治与土地规划。Email：chinacqzjb2013@163.com。

邵景安，博士，研究员，主要从事土地利用与生态过程研究。Email：shao_ja2003@sohu.com。

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.23.035

F301

A

1002-6819(2018)-23-0267-12