ArcGIS软件在土地综合整治中的应用

2024-11-03 00:00施学家周开晴
科技资讯 2024年19期

摘要:ArcGIS软件广泛运用于土地综合整治项目的多个阶段,包括前期项目图斑筛选、项目立项、项目可行性研究方案、设计报告、新增耕地备案等,效果显著。ArcGIS软件是实施土地综合项目的技术基础,基于其强大的数据存储管理功能、数据处理功能及数据分析功能,可从各类数据库中高效筛选符合土地综合整治要求的图斑,并以此为基础开展项目研究设计,最终完成项目新增耕地备案。ArcGIS软件的应用为土地整治项目的实施提供了强有力的支持,使其更具可操作性、科学性和高效性。

关键词:ArcGIS技术土地综合整治图斑数据库

ApplicationofArcGISTechnicalMeansinComprehensiveLandRemediation

SHIXuejiaZHOUKaiqing*

GuizhouGeologicalMineralExplorationandDevelopmentBureauOneOneTwoGeological&xUBlRR1l3O+QpAhsoBqxbe0xBW4szN1SyfnETsxwHDI=nbsp;Brigade,Anshun,GuizhouProvince,561000China

Abstract:ArcGISsoftwareiswidelyusedinmanystagesofcomprehensivelandimprovementprojects,includingpre-projectmapscreening,ProjectEstablishment,projectfeasibilitystudy,designreport,newcultivatedlandregistration,etc.,theeffectisremarkable.ArcGISsoftwareisthetechnicalfoundationofimplementinglandcomprehensiveproject,basedonitspowerfuldatastorageandmanagementfunction,dataprocessingfunctionanddataanalysisfunction,itcanefficientlyscreenthemapspotsthatmeettherequirementsofcomprehensivelandimprovementfromvariousdatabases,andcarryoutprojectresearchanddesignbasedonthem,andfinallycompletetheregistrationofnewcultivatedlandaddedtotheproject.TheapplicationofArcGISsoftwareprovidesstrongsupportfortheimplementationoflandimprovementprojects,makingthemmoreOperability,scientificandefficient.

KeyWords:ArcGIStechnology;Comprehensivelandremediation;Specklepattern;Database

土地综合整治项目是近几年国家大力推行的全域项目,项目的发展能够大力助推乡村振兴,实现人与环境的和谐共处、协调发展[1]。土地综合整治的定义是在一定的区域内,按照土地利用总体规划确定的目标和用途,以土地整理、复垦、开发和城乡建设用地增减挂钩为平台,推动田、水、路、林、村综合整治,改善农村生产、生活条件和生态环境,促进农业规模经营、人口集中居住、产业聚集发展,推进城乡一体化进程的一项系统工程[2]。近年来,人口资源和土地资源的矛盾日益突出,且伴随着社会经济的发展,土地供需矛盾加剧,则更加加剧了土地综合整治的任务。

1ArcGIS与土地综合整治

1.1土地综合整治

土地综合整治项目以贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策为总体目标,有效保护农业用地。通过大力开展土地综合整治才能适应发展现代农业和适度规模经营需要,优化用地结构布局,统筹推进低效林草地和园地整理、宜耕后备资源开发、耕地提质改造及农田基础设施建设等,减少耕地“碎片化”,增加耕地数量、有效耕地面积、提高耕地质量、改善农田生态环境,提高土地利用率。通过工程技术措施,对项目区基础设施进行补充和完善,提高道路通达率。通过高效利用、优化配置土地资源,提高农田集约化水平,保障并增加项目区农业经济收益。

土地综合整治项目能改善农业生产条件和农业生态环境,提升耕地质量,提高复种指数,形成高效农业。增加粮食综合产能,保障粮食生产安全。缓解耕地保护和占补平衡压力,为区域建设发展提供用地指标,协调优化区域发展模式。

1.2ArcGIS简介

ArcGIS是我国目前最为常见的GIS软件之一,在国土空间规划、生态环境保护、资源管理、土地综合整治等多个领域应用广泛。ArcGIS软件是一个全面而精准的计算、转换数据的平台,它可以自动将收集在计算机数据库中的数据和显示相关数据的图形整合在一起,更直观地展现各方面数据之间的关系,,是一款高新型的处理信息的技术[3]。ArcGIS软件具有较强的空间拓扑叠加分析能力和可视化表达能力,在土地综合整治项目中基于ArcGIS软件技术,可以对各类MDB数据库数据及栅格数据进行处理分析,并将项目区的地理位置数据和第三次国土调查数据库以及历年国土变更调查数据库等相关信息叠加结合,进而精准真实地将土地综合整治项目设计人员所需要的地理信息可视化表达,帮助设计决策人员做出更为客观的辅助决策。

2应用案例

2.1项目简介

项目区位于遵义市凤冈县永安镇永安村、龙山村、崇新村和土溪镇龙台村,涉及2个镇四个村,项目区土地总面积(施工范围)为14.5210hm2,其中园改耕(园地改为耕地)面积为13.1051hm2。地理坐标处于东经107°33′16″~107°45′30″,北纬28°6′22″~28°13′17″之间。项目区地貌总体为中山丘陵地貌,地貌特点以平岗、缓丘为主,大部分地形坡度在25°以下。项目区内年均降雨量1257.1mm,雨热同季,有利于农作物生长,能为农业生产提供较为优越的气候条件。土壤类型为黄壤,黄壤呈黄色,土层较厚,质地较黏重,淋溶作用强烈,呈酸性反应,pH值在6.3左右。

为严守发展和生态两条底线,紧扣“耕地保护、生态建设、绿色发展”三大目标,按照“生态第一、提质为主、增量为辅”的绿色整治原则,凤冈县通过大力开展土地综合整治工作,有效增加耕地面积,进一步改善耕种条件,提高土地产出率,推进乡村振兴战略。

2.2ArcGIS处理内容

ArcGIS在土地综合整治中的应用主要在数据筛选、内业数据编辑分析和工程项目规划设计3个部分。

2.2.1数据筛选

凤冈县永安镇、土溪镇2022年土地综合整治(园地恢复为耕地)项目设计前期阶段,主要利用ArcGIS软件对收集到的项目区最新正射影像数据、凤冈县第三次国土调查数据库、三区三线数据库和历年国土变更调查数据库等数据库进行空间叠加分析、数据筛选得到项目区初始边界。结合野外实地调查及地形测量数据,通过ArcGIS软件对初始边界进行处理,并将处理过的边界导入全国耕地占补平衡动态监管系统进行查验,擦除不符合要求及不适宜开发部分数据,得到项目最终边界线。

2.2.2内业数据编辑分析

在项目设计方案编写过程中,需要统计出项目区占用地类图斑类型、各地类图斑所占面积以及项目区所占的坡度级别等明细表。利用ArcGIS软件的属性查询分析、统计和空间叠加分析等功能对项目区边界及各数据进行处理和质量检查,可以得到项目区(施工范围)土地利用现状表、园改耕范围土地利用现状表和项目区区域坡度情况统计表(如表1、2、3所示)。

2.2.3工程项目规划设计

凤冈县永安镇、土溪镇2022年土地综合整治(园地恢复为耕地)项目工程项目规划设计主要是针对项目区内的土地平整工程、灌溉与排水工程和田间道路工程。涉及ArcGIS软件技术主要表现在以下几个方面。

(1)土地平整工程。

将项目区施工前后测量数据通ArcGIS软件中3DAnalyst工具转化为DEM数据,通过栅格表面工具得到填土挖方数据,为后期验收项目时提供依据。

(2)灌溉与排水工程。

在原有灌溉与排水系统的基础上,利用ArcGIS软件中SpatialAnalyst工具进行地形分析,选择最优的灌溉与排水通道。采取工程措施对原有的灌溉沟与排水沟道进行改造,对灌溉沟与排水沟进行加固和疏浚,减少其对边坡的冲蚀。对新建的水利工程及配套设施进行规划设计过程中按照《贵州省土地开发整理工程建设标准139(试行)》《贵州省“村民自建”土地整治工程设计标准图集(试行)》的规定进行。

同时,利用ArcGIS软件中SpatialAnalyst工具中邻域分析(缓冲区)功能可以为水利工程及配套设施(蓄水池、泵站、变压器等)进行优化选址,为供排水渠道、管道路线的优化布置提供辅助决策支持,避免因选址不当而造成其功能达不到设计要求。在水资源平衡中对集水量和汇水面积等计算方面,可通过ArcGIS软件中地形分析功能,不但可以增加计算精度,还能够提高工作效率。

(3)田间道路工程。

在进行田间道路规划设计过程中,按照《农业机械田间行走道路技术规范NYT2194-2012》《贵州省土地开发整理工程建设标准139(试行)》《贵州省“村民自建”土地整治工程设计标准图集(试行)》中对各级田间道路主要技术指标、纵坡长度、路拱横坡度和道路宽度等的规定,通过ArcGIS软件SpatialAnalyst工具中的地形分析,可以确定道路连通性最优、长度最短的道路设计方案,保证行车安全,减少工程量,降低造价。

3结语

本研究以凤冈县永安镇、土溪镇2022年土地综合整治(园地恢复为耕地)项目为例,介绍了ArcGIS软件在土地综合整治中的应用。基于ArcGIS软件技术强大的数据处理功能和空间拓扑叠加分析功能,能高效筛选可开发土地图斑,确定项目区界线并统计分析出项目区地类图斑信息、坡度数据等。运用ArcGIS软件技术中数据转换功能、邻域分析(缓冲区)功能以及地形分析功能,能在土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道路工程中进行水利设施设计和道路设计,使得这些工程布局更加合理。通过ArcGIS软件技术对项目区数据进行精确统计分析,可以增加有效耕地面积,提高土地利用率。ArcGIS软件技术不仅降低了土地综合整治的难度,而且大大地提升了工程布局的准确性,节省了大量人力物力,降低成本,为设计人员提供辅助决策支持。

参考文献

[1] 王海燕.测绘技术手段在土地综合整治中的应用:以清徐县孟封村等村农田整治项目为例[J].华北自然资源,2023(4):108-110.

[2] 袁玉勇.无人机倾斜摄影测量在土地综合整治中的应用[J].工程技术研究,2020,5(9):255-256.

[3] 谢均瑶.温州市平阳县农村全域土地综合整治实施路径研究[D].上海:上海师范大学,2023.

[4] 李芬.乡村振兴背景下全域土地综合整治项目的社会资本参与路径研究[D].天津:天津理工大学,2023.

[5] 范业婷,金晓斌,张晓琳,等.乡村重构视角下全域土地综合整治的机制解析与案例研究[J].中国土地科学,2021,35(4):109-118.