浅析耕地后备资源调查评价工作——以某山区村镇为例

段红磊

（华北地质勘查局五一九大队，河北保定 071000）

0 引言

耕地后备资源通常是指在一定的科学技术条件下，通过开发、复垦等措施能够使其成为耕地的被毁损废弃地和未被利用的土地，其中包括通过整理已经被划定的农用地或建设用地能够增加的部分耕地。耕地后备资源按照来源不同主要分为整理类耕地后备资源、开发类耕地后备资源和复垦类耕地后备资源三类。我国的耕地后备资源按照国家相关技术规定要求采用二级分类，一级分两类，二级共分九类。一级分类包括可开垦土地和可复垦土地两类，其中可开垦土地分七个二级地类，分别为其他草地、沿海滩涂、内陆滩涂、沙地、盐碱地、沼泽地和裸地，主要为未利用地，这些未利用地或为自然形成暂时未被开垦，或因为生产建设、自然灾害损毁等原因造成废弃。可复垦采矿用地主要是土地调查数据库中被认定为采矿用地的土地，主要包括废弃的采砂（沙）、采矿、采石场，砖瓦窑，盐田等的地面生产用地及尾矿堆放地。

1 我国当前耕地后备资源现状

1.1 我国耕地后备资源的区域分布不均

第一，我国绝大部分耕地后备资源分布在中西部经济环境较差地区，通过统计包含新疆、甘肃等省份的耕地后备资源面积已接近全国耕地后备资源的1/2，其表现出集中连片的现象。第二，在我国经济发达的东部地区由于土地的持续开发利用，耕地后备资源持续走低导致最终的耕地后备资源不足全国耕地后备资源的1/5，更有部分省域已经难以实现自区域内的占补平衡。

1.2 耕地后备资源大部分呈零散破碎

根据最新的调查结果：全国零散耕地后备资源面积高达346.472万 hm2，占据后备资源总面积的64.7%，具体如图1。零散耕地后备资源占比大且分布广泛。从GIS图斑分级上看，后备资源图斑面积小于20 hm2的占总面积的33%，其中面积小于0.67 hm2的图斑占总面积的20%。

图1 耕地后备资源情况

1.3 耕地后备资源利用率受生态因素制约大

通过最新的调查评价结果看，我国耕地后备资源仍以荒草地、盐碱地、内陆滩涂和裸地为主，耕地后备资源情况如表1。其中，因为地域不同对水土环境的要求不同导致荒草地、盐碱地和裸地的开发方式也不尽相同。我国南方雨水充沛，限制后备资源利用率的制约因素为土质环境和地形条件。北方土壤肥力够，限制后备资源利用的制约因素为水资源。对于西北地区土地沙化、水土流失严重都是制约其利用的重要因素。

表1 我国耕地后备资源情况表

2 调查评价限制因素

根据《全国耕地后备资源调查评价技术方案》开展的最新耕地后备资源调查评价中采用生态条件、年积温、土壤质地、地形坡度、土壤重金属污染状况、年降水量和灌溉条件、盐渍化程度、土壤pH值、土层厚度、耕作便利度等10项指标进行评价，构建耕地后备资源评价指标体系，且明确规定不宜耕评价指标如表2。

表2 不宜耕评价指标表

3 以太行山脉周边某镇为例对部分因素分析

3.1 基本情况

该镇地处太行山向华北平原过渡倾斜地带。地形大部分为山区，地势西高东低。最高峰大于沟岭，海拔591 m，某镇属温带季风气候区，四季分明。春秋干旱多风，夏季炎热多雨，春季平均气温3.2℃，夏季平均气温32.2℃，秋季平均气温-3.3℃，全年极端最低气温-23℃，极端最高气温41℃，平均降雨约544 mm。

依据其土地总体规划表了解到，本文所分析的山区某镇，全镇土地总面积13 928.6 hm2。其中，农用地5 656.4 hm2，占土地总面积的40.61%；建设用地1 388.3 hm2，占土地总面积的9.96%；其他土地6 883.8 hm2，占土地总面积的49.4%。

农用地中，耕地2 026.3 hm2，占土地总面积的35.8%；园地255.6 hm2，占总面积的4.5%；林地3 025.2 hm2，占总面积的53.5%；其他农用地349.3 hm2，占总面积的6.2%。

建设用地中，城镇建设用地面积41.4 hm2，占总面积的3.0%；农村居民点用地面积783.1 hm2，占总面积的56.4%；采矿用地面积250.4hm2，占总面积的18.0%；交通水利用地面积172.7 hm2，占总面积的12.4%，其它建设用地104.8hm2，占总面积的10.1%。

其他土地中，水域面积254.0hm2，占土地总面积的3.7%；自然保留地6 629.9hm2，占土地总面积的96.3%。

3.2 生态条件分析

首先耕地后备资源划定过程中不得“越位”生态保护红线，在调查初期严格把握生态保护红线和生态脆弱区的真实信息，耕地后备资源要生态保护为中心，以质量和数量保护为内容，兼具权益保护、文化保护，形成有效的系统的保障体系。其次严格控制建设用地审批和建设规模，控制非农建设占用耕地现象，切实保护耕地。通过开展建设用地节约集约评价，充分利用城镇低效用的再开发等政策，科学编制相关规划，城镇开发边界划定应考虑到当地实际情况，科学编制区域内城乡规划和土地利用总体规划等相关规划，合理划定城市开发边界，杜绝占用优质耕地，少占用耕地，杜绝“搭车用地”、多报少用等情况。

通过初步判定自然保留地中6629.9hm2中，其中5 936.6hm2在“生态保护红线”和“城镇开发边界”之外，而本研究镇域虽位于山区附近，但是由于地质结构稳定极小可能发生地震、泥石流等地质灾害。因此约5936hm2的自然保留地（本地区不包含需要判读的盐碱地）初步可纳入耕地后备资源调查的范围。

3.3 地形坡度分析

在该项任务调查工作规程中判定25度以上坡耕地、河道耕地、湖区耕地、林区耕地、牧区耕地、沙漠化耕地、石漠化耕地、盐碱耕地等不宜耕范围。

在对部分合乎生态条件的草地、沙地、裸土地图斑与该镇坡度图进行叠加（运用到ArcGIS），其中得到＜2°调查对象约1 484 hm2，2°～6°约600hm2，6°～15°约600hm2，不宜耕种的调查对象约占3252hm2。

4 耕地后备资源评价重点工作分析

4.1 评价指标矢量化

按照矢量数据要求，矢量数据坐标系统采用“2000国家大地坐标系”；矢量数据高程系统采用“1985国家高程基准”；投影方式采用高斯—克吕格投影，3°分带，根据某县地理位置，某县投影坐标采用117°（39度带）。

4.1.1 矢量数据配准

对于有矢量数据的资料，根据第三次全国国土调查正射影像图与国土调查数据库进行匹配，可以直接将矢量数据制作评价指标矢量数据图层，并导入涞源县耕地后备资源调查评价数据成果.mdb中。在矢量数据导入之前，需要对矢量数据的坐标系统进行检查，坐标系是否为2000国家大地坐标系，检查中央经线是否为117度，检查数据的准确性。如果坐标系为其他坐标系，需要利用控制点进行坐标系转换，如果中央经线不一致，需要进行坐标换带。

1）不同坐标系间的转换不同坐标系之间的坐标系转换一般采用四参数法。四参数法坐标系转换首先需要在目前坐标系中选择3个以上分布均匀的地物点，并测出其在2000国家大地坐标系下的坐标。然后按照地物点在新旧坐标系统下的坐标，根据最小二乘法原理计算出转换参数a，b，θ，k，利用转换参数进行数据的坐标系转换。

x，y（点在2000国家大地坐标系内的坐标）；X，Y（点在目前坐标系内的坐标）θ（目前坐标系纵轴在2000国家大地坐标系内的方位角）；a，b（目前坐标系在2 000国家大地坐标系内的纵横坐标）k（长度比）。

2）同一坐标系下坐标换带，坐标换带计算目前广泛采用的方法是高斯投影坐标正、反算的方法，它适用于任何情况下的换带计算工作。其工作思路是：首先将某投影带的已知平面坐标（x1，y1）按高斯投影坐标反算公式求得其大地坐标（B，L）；然后根据纬度B和对于所选定的中央子午线的经差l，按高斯投影坐标正算公式求其在选定的投影带内的平面坐标（x2，y2）。

3）通过专业ArcMap软件对矢量数据进行检查，重点检查数据是否存在拓扑错误等情况，存在错误需及时与资料提供单位进行工作对接，确保数据的准确性。

4.1.2 纸质材料矢量化

1）收集项目评价指标的纸质分布图。

2）将纸质分布图扫描生成电子图件。

3）栅格数据矢量化。首先以2020年土地变更调查数据和2020年遥感影像为电子底图，再将分布图通过AICMAP校正技术叠加在电子底图上，创建新的矢量图层，将评价要素指标绘制到矢量图层上，完成评价要素指标的矢量化，最终得到3度分带的2000国家大地坐标系，投影类型为高斯克吕格投影，拐点坐标包括带号的矢量文件。

4.2 数据库质量检查

按照国家制定统一的耕地后备资源调查评价数据规范，主要检查耕地后备资源数据库的数据完整性、数据规范性和逻辑一致性等，具体包括：

4.2.1 数据完整性检查

1）成果数据是否完整，并满足组织目录和文件的命名要求。

2）成果数据是否能正常打开。

4.2.2 数据规范性检查

1）空间数据数学基础、空间要素图层命名、结构描述、字段内容及取值是否正确，检查矢量数据的平面坐标系统是否采用“2 000国家大地坐标系”，检查矢量数据投影方式是否采用“高斯-克吕格投影”检查矢量数据高程系统是否采用“1985国家高程基准”。

2）空间要素拓扑关系正确性。各要素是否存在线段自相交、碎片以及不规则多边形、悬挂点或伪节点等拓扑错误。

4.2.3 逻辑一致性检查

1）有关联关系的属性内容是否逻辑一致，面积计算是否正确。

2）统计表面积与数据库汇总面积是否一致，各类统计表内、表间数据逻辑是否一致。

5 结语

耕地后备资源调查评价工作是确保耕地总量动态平衡和我国粮食安全的重要保证措施。只有根据我国目前实际情况，深入了解和摸清当前我国的耕地后备资源情况，才能合理地安排和优化国土资源配置。最后，为合理利用后备资源，做好后备资源调查评价工作，文章在实践总结和思考的基础上提出两点建议，供从业人员和相关学者参考。

第一，谨慎开发，合理利用。从我国宣传的生态文明建设和可持续发展战略的层面上，首先要保证调查评价结果的科学性和真实性，了解和得到当前我国新的耕地后备资源整体情况。其次应该遵守因地制宜的开发原则，结合拟定开发的后备资源所处的地理环境、气候条件和生态环境，做到宜农则农，宜林则林。适宜耕种的地域也应在注重生态保护的前提下进行开垦。

第二，利用科技，动态监管。相关部门增加科技投入，充分利用GIS技术建立耕地后备资源动态监管系统。最终实现土地科技推动土地管理，土地管理带来经济回报的科学管理机制。