地球信息科学学报 ›› 2015, Vol. 17 ›› Issue (7): 846-854.doi: 10.3724/SP.J.1047.2015.00846
方月1,2,3,4(), 程维明2**(
), 周成虎1,2, 陈曦1, 田长彦1
收稿日期:
2014-12-11
修回日期:
2015-04-07
出版日期:
2015-12-10
发布日期:
2015-07-08
作者简介:
作者简介:方 月(1986-),女,河北唐山人,博士生,主要从事地貌学与地理信息系统等方面的研究。E-mail:
基金资助:
FANG Yue1,2,3,4(), CHENG Weiming2,*(
), ZHOU Chenghu2, CHEN Xi1, TIAN Changyan1
Received:
2014-12-11
Revised:
2015-04-07
Online:
2015-12-10
Published:
2015-07-08
Contact:
CHENG Weiming
About author:
*The author: SHEN Jingwei, E-mail:
摘要:
新疆维吾尔族自治区地处中国西北边陲,研究该区宜耕土地资源的空间分布,对促进其土地资源合理开发,确保国家耕地安全和粮食安全具有重大现实意义。本文基于多源自然地理要素,对新疆土地资源的耕作适宜性进行GIS多级评价。首先,选取地形、气候、土壤和生态4要素共10个宜耕因子,采用综合指数法与极限条件法相结合的评价方法,构建了新疆宜耕土地资源评价模型;然后,将模型结果与基于地貌数据获得的宜耕区域叠加对比,确定对模型结果的分级标准,得到新疆宜耕土地资源的数量、质量及空间分布格局;最后,利用2000、2005和2013年3期土地利用数据,验证了模型的合理性和科学性,同时,通过统计分析找出模型中需进一步完善之处。
方月, 程维明, 周成虎, 陈曦, 田长彦. 新疆土地耕作适宜性的多自然地理要素评价方法[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(7): 846-854.DOI:10.3724/SP.J.1047.2015.00846
FANG Yue,CHENG Weiming,ZHOU Chenghu,CHEN Xi,TIAN Changyan. Suitability Evaluation of Land Cultivation in Xinjiang Based on Multiple Natural Geographical Factors[J]. Journal of Geo-information Science, 2015, 17(7): 846-854.DOI:10.3724/SP.J.1047.2015.00846
表2
评价因子的土地耕作适宜等级及隶属度
因子编号 | 评价因子 | 适宜等级及隶属度 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1级 | 2级 | 3级 | 4级 | 5级 | |||
A1 | 海拔(m) | 分级范围 | <2000 | 2000~2500 | 2500~3000 | 3000~3500 | >3500 |
μA( | 10 | 7 | 4 | 1 | 0 | ||
A2 | 起伏度(m) | 分级范围 | <30 | 30~70 | 70~200 | 200~500 | >500 |
μA( | 10 | 7 | 4 | 1 | 0 | ||
A3 | 坡度(°) | 分级范围 | <2 | 2~7 | 7~15 | 15~25 | >25 |
μA( | 10 | 8 | 3 | 1 | 0 | ||
A4 | 坡向 | 分级范围 | 阳坡 | 半阳坡 | 半阴坡 | 阴坡 | — |
μA( | 10 | 7 | 4 | 1 | — | ||
A5 | ≥10 ℃积温(℃) | 分级范围 | >4500 | 4500~3500 | 3500~2500 | 2500~1500 | — |
μA( | 10 | 7 | 4 | 1 | — | ||
A6 | 干燥度 | 分级范围 | <2 | 2~3 | 3~4 | 4~10 | >10 |
μA( | 10 | 7 | 4 | 1 | 0 | ||
A7 | 土层厚度(cm) | 分级范围 | >100 | 100~70 | 70~30 | 30~20 | <20 |
μA( | 10 | 7 | 4 | 1 | 0 | ||
A8 | 土壤种类 | 分级范围 | 人为土、水成土和半水成土 | 漠土、钙层土和干旱土 | 半淋溶土、淋溶土和盐碱土 | 初育土、高山土 | 其他类型 |
μA( | 10 | 8 | 3 | 1 | 0 | ||
A9 | 盐渍化程度 | 分级范围 | 非盐渍化 | 轻度盐渍化 | 中度盐渍化 | 重度盐渍化 | 盐滩 |
μA( | 10 | 5 | 3 | 1 | 0 | ||
A10 | 生态因子 | 分级范围 | 非生态保护区 | — | — | — | 生态保护区 |
μA( | 10 | — | — | — | 0 |
表3
土地耕作适宜性评价因子权重系数
决策层(C) | |||||
---|---|---|---|---|---|
因子层(A) | 条件层(B) | 复合权重 | |||
B1 | B2 | B3 | B4 | Pi=Ai×Bi | |
0.40 | 0.15 | 0.35 | 0.10 | ||
海拔(A1) | 0.40 | 0.16 | |||
起伏度(A2) | 0.30 | 0.12 | |||
坡度(A3) | 0.25 | 0.10 | |||
坡向(A4) | 0.05 | 0.02 | |||
≥10 ℃积温(A5) | 0.60 | 0.09 | |||
干燥度(A6) | 0.40 | 0.06 | |||
土层厚度(A7) | 0.40 | 0.14 | |||
土壤种类(A8) | 0.40 | 0.14 | |||
盐渍化程度(A9) | 0.20 | 0.07 | |||
生态保护区(A10) | 1.00 | 0.10 | |||
合计 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
表7
不同年份耕地资源与模型下5级宜耕土地资源的契合程度
等级 | 2000年 | 2005年 | 2013年 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积(万km2) | 比重(%) | 面积(万km2) | 比重(%) | 面积(万km2) | 比重(%) | |||
1级 | 3.550 | 61.17 | 3.853 | 58.51 | 3.879 | 57.72 | ||
2级 | 1.783 | 30.73 | 2.119 | 32.18 | 2.210 | 32.56 | ||
3级 | 0.307 | 5.29 | 0.382 | 5.80 | 0.406 | 6.02 | ||
4级 | 0.114 | 1.96 | 0.154 | 2.34 | 0.164 | 2.43 | ||
5级 | 0.050 | 0.86 | 0.077 | 1.17 | 0.086 | 1.27 | ||
总宜耕土地资源 | 5.803 | 100.00 | 6.586 | 100.00 | 6.745 | 100.00 |
表10
2000-2005年间新开垦非宜耕土地资源与各波动因子的契合程度
等级 | A5 | A6 | A7 | A8 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
≥10 ℃积温 | 干燥度 | 土层厚度 | 土壤种类 | ||||||||
面积(km2) | 比重(%) | 面积(km2) | 比重(%) | 面积(km2) | 比重(%) | 面积(km2) | 比重(%) | ||||
1级 | 8.82 | 0.98 | 7.38 | 0.82 | 443.34 | 49.26 | 97.56 | 10.84 | |||
2级 | 375.57 | 41.73 | 2.34 | 0.26 | 10.17 | 1.13 | 560.52 | 62.28 | |||
3级 | 463.23 | 51.47 | 32.85 | 3.65 | 8.01 | 0.89 | 116.55 | 12.95 | |||
4级 | 52.38 | 5.82 | 173.34 | 19.26 | 0.00 | 0.00 | 120.78 | 13.42 | |||
5级 | 0.00 | 0.00 | 684.18 | 76.02 | 438.48 | 48.72 | 4.59 | 0.51 |
表11
2005-2013年间新开垦非宜耕土地资源与各波动因子的契合程度
等级 | A5 | A6 | A7 | A8 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
≥10 ℃积温 | 干燥度 | 土层厚度 | 土壤种类 | ||||||||
面积(km2) | 比重(%) | 面积(km2) | 比重(%) | 面积(km2) | 比重(%) | 面积(km2) | 比重(%) | ||||
1级 | 3.705 | 0.65 | 0 | 0.00 | 342.228 | 60.04 | 41.097 | 7.21 | |||
2级 | 382.812 | 67.16 | 1.938 | 0.34 | 2.964 | 0.52 | 309.681 | 54.33 | |||
3级 | 168.492 | 29.56 | 3.363 | 0.59 | 2.907 | 0.51 | 54.435 | 9.55 | |||
4级 | 14.934 | 2.62 | 102.372 | 17.96 | 0.000 | 0.00 | 155.211 | 27.23 | |||
5级 | 3.705 | 0.65 | 462.327 | 81.11 | 221.844 | 38.92 | 9.576 | 1.68 |
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