基于GIS的濰坊市耕地利用集約度時空演變研究分析 國土資源管理專業(yè)

基于GIS的濰坊市耕地利用集約度時空演變研究1前言1.1研究目的與意義人口眾多，土地資源不足、土地后備資源明顯缺乏,是目前以及此后國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要阻礙,中國人地矛盾是全球最嚴(yán)重的國家之一。我國是重要的農(nóng)業(yè)大國,始終堅持精耕細(xì)作的農(nóng)業(yè)發(fā)展理念,然而根據(jù)當(dāng)前的情況進(jìn)行分析，國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的綜合能力并不高,目前位于粗放經(jīng)營的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時期，特別是在農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率、機械化水平等方面,和西方發(fā)國家進(jìn)行比較，也存在相應(yīng)的差距。以小規(guī)模的分散經(jīng)營為重點的粗放型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,主要特征是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自給性以及農(nóng)民效益的自我滿足。上述特征造成農(nóng)民生產(chǎn)的自主性弱化與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)粗放運作。然而伴隨社會經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生與持續(xù)發(fā)展,也表現(xiàn)出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的市場化特征,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者來說,農(nóng)業(yè)發(fā)展不只是滿足現(xiàn)實生存需求,此外對農(nóng)業(yè)投資的最后目標(biāo)變成盡量高的得到經(jīng)濟(jì)收益，且得到市場。就是因為上述農(nóng)業(yè)的集約化生產(chǎn)促進(jìn)生產(chǎn)機械化、專業(yè)化與土地的科學(xué)集中經(jīng)營,在一定程度上促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。保護(hù)耕地主要是確保生產(chǎn)能力,然而耕地生產(chǎn)力不只和耕地數(shù)目相關(guān),此外和質(zhì)量也有一定的關(guān)系。目前,我國耕地數(shù)量增加的空間不大,即便當(dāng)前我們倡導(dǎo)耕地節(jié)約使用,進(jìn)一步提升土地使用率,然而因為眾多因素,耕地面積依舊在縮減。此外我們也需要關(guān)注到,我國耕地質(zhì)量提升的空間較大,伴隨科技的持續(xù)進(jìn)步,耕地質(zhì)量的內(nèi)外條件都會被改善。利用提升耕地使用集約度，增加科技投資，全面激發(fā)耕地的生產(chǎn)潛能,此外也需要持續(xù)提升耕地的生產(chǎn)水平,堅持保護(hù)耕地的“質(zhì)”，此外也需要關(guān)注“量”。作為山東地區(qū)的農(nóng)業(yè)大市以及省內(nèi)的主要糧食產(chǎn)區(qū)，濰坊市種植的糧食不只可以滿足地區(qū)內(nèi)的消費需求，此外也承擔(dān)向糧食短缺地區(qū)提供補給的任務(wù)。上述地區(qū)的耕地資源集約使用情況會限制影響省內(nèi)的糧食安全，因此對濰坊市耕地集約利用進(jìn)行分析，提升耕地集約使用能力，對于確保濰坊市與山東省內(nèi)的糧食安全，處理人地糾紛，促使本地區(qū)成為農(nóng)業(yè)強市等方面具有不容忽視的積極影響。1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展1.2.1國外研究進(jìn)展土地集約利用是相對于粗放使用的形式，李嘉圖等古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家早期在對農(nóng)用地進(jìn)行分析的時候使用此定義，其指出農(nóng)地集約利用，表示在單位面積農(nóng)地上，利用增加農(nóng)業(yè)投放，改善農(nóng)業(yè)科技與管理形式，進(jìn)而得到更高的經(jīng)濟(jì)收益。其中馬克思表明，耕作集約化通常表示持續(xù)增加在相同土地上的農(nóng)業(yè)投資，也就是完成農(nóng)業(yè)資本投放的集中化。美國知名土地學(xué)專家伊利指出，土地集約利用表示利用增加土地的農(nóng)業(yè)勞力與資金投放來完成。糧食學(xué)者彼得布萊克本指出，在環(huán)保的基礎(chǔ)上，要完成全球糧食增產(chǎn)，確保糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定，集約利用耕地是不容忽視的主要方式。國外有關(guān)直接開展耕地集約利用的分析并不多，大部分分析集中在城市土地規(guī)劃與土地科學(xué)使用等公共性服務(wù)部分?；谕恋乜沙掷m(xù)利用進(jìn)行分析，美國緊湊式與內(nèi)填式發(fā)展觀念備受矚目；基于土地規(guī)劃與生態(tài)環(huán)境部分進(jìn)行分析，為完成經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)保的多重目標(biāo)，提升土地集約利用能力，指出合理的精明增長觀點。1992年，在聯(lián)合國環(huán)境和發(fā)展會議上，可持續(xù)發(fā)展觀點得到參加人員的充分認(rèn)可，伴隨此觀點的成熟與豐富，其也開始被國外眾多學(xué)者使用到土地集約利用的分析中，導(dǎo)致土地集約利用的目標(biāo)并不是原本的利用高投資得到最高經(jīng)濟(jì)收入。此后，此部分分析開始和可持續(xù)發(fā)展觀點相融合，秉持以人為本原則，進(jìn)而完成糧食安全與環(huán)保多重目標(biāo)。1.2.2國內(nèi)研究進(jìn)展和西方國家進(jìn)行比較，國內(nèi)有關(guān)土地集約利用的分析較少，最早源自上世紀(jì)九十年代，伴隨國家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展、工業(yè)化與城市化程度的加深，對糧食的需求不斷增加，耕地資源不足的問題開始被我們所關(guān)注，土地粗放經(jīng)營逐漸不能滿足現(xiàn)實發(fā)展需求，國內(nèi)此后土地利用的方向變成提升利用效率，完成土地集約化發(fā)展目標(biāo)，上述改變在政府與學(xué)術(shù)分析領(lǐng)域被普遍重視。依照我國全新的和耕地集約利用相關(guān)的學(xué)術(shù)文章進(jìn)行分析，在此類集約利用課題中國內(nèi)眾多專家進(jìn)行深入分析，分析角度與方式各不相同，為后續(xù)分析提供合理的借鑒與參考。在實際分析文章中，在安玉娟（2009年）的耕地集約利用潛力評價分文章中，專家第一次指出“合理值評價模型”，此模型可使用在具有繁雜社會、經(jīng)濟(jì)、自然要素的研究區(qū)定量測算潛力，此模型使用評價指標(biāo)合理值和現(xiàn)狀值之間的關(guān)系，創(chuàng)建相同的評價準(zhǔn)則，把各個類型區(qū)的評價結(jié)果進(jìn)行對比，呈現(xiàn)出就有眾多類型分區(qū)的研究區(qū)域綜合的水平空間差異性。在李國鳳（2012年）的基于糧食安全的寶泉嶺墾區(qū)耕地集約利用評估分析文章中，專家站在糧食安全角度進(jìn)行分析，從投入強度、利用程度、利用效益與持續(xù)狀況四部分指數(shù)創(chuàng)建耕地集約利用測算指標(biāo)相同，將以往十年的信息當(dāng)做重點，使用多因素綜合測算法，協(xié)調(diào)度模型對耕地集約利用水平開展定量研究，且深入研究出不同區(qū)域耕地利用效益的時空差異變化特點，此外確定糧食安全和耕地集約利用水平的具體關(guān)聯(lián)。在席娟（2013年）的基于GIS的湖北省縣域耕地集約利用時空差異研究文章中，專家將湖北省縣域當(dāng)做分析單元開展深入分析，把Arcgis、Geodata與SPSS軟件融合起來，深入研究區(qū)耕地集約利用水平時空差異情況與相關(guān)驅(qū)動力因子。2研究區(qū)概況2.1自然地理概況2.1.1地理位置濰坊市，在古代被叫做“濰縣”，也就是“鳶都”，地處我國重要半島（山東半島）核心，其超越北緯35°41′—37°26′，東經(jīng)108°10′—120°01′，是山東地區(qū)重要的地級市，市內(nèi)國土資源綜合面積是15859平方公里。和青島市、淄博市等市相鄰。本市區(qū)地處黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)與山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)兩大國家主要經(jīng)濟(jì)區(qū)的交叉點。濰坊市下屬包含\o"奎文"奎文、\o"濰城"濰城、\o"寒亭"寒亭、\o"坊子"坊子四個市轄區(qū)，臨朐、昌樂兩個縣，青州、諸城、壽光等六個縣級市。2.1.2地形地貌狀況本地區(qū)地勢狀況是南邊稍高，地區(qū)內(nèi)最高點是南部臨朐縣，海拔1032米，最低點在寒亭區(qū)北部沿海區(qū)域。地貌種類是南部低山丘陵區(qū)，中部傾斜平原區(qū)以及北部沿海平原區(qū)。南部低山丘陵區(qū)高程超過一百米，地勢變化明顯；中部傾斜平原區(qū)，通常高程在七十到一百米，屬于河流沖擊所產(chǎn)生的沖洪積扇群，面積超過七千平方千米，占據(jù)本市綜合面積的47％左右；北部通常高程低于7米，面積超過兩千五百平方千米，占據(jù)本市綜合面積的15％左右。2.1.3氣候水文條件濰坊市是北溫帶季風(fēng)區(qū)，面朝大海。受到歐亞大陸與太平洋的強烈影響，大陸度在50％左右，是暖溫帶季風(fēng)型半濕潤大陸性氣候。主要氣候特征是：夏天酷熱，冬天陰寒，季節(jié)界限清晰。春季雨水不足，早春冷暖變化過大，很多時候會出現(xiàn)倒春寒等問題，晚春回暖較快；夏天酷熱，雨水較多，溫度與濕度較高；秋天云層較高，晚秋頻繁出現(xiàn)干旱問題；冬季陰冷，寒流頻繁經(jīng)過。季節(jié)氣溫分布界限清晰，年平均氣溫12.3℃，最高為40℃左右。無霜期191-253天。年日照綜合時數(shù)2500-2800h。年平均降水量655.8mm，地理分布是南部高且從南向北降低。由于受到季風(fēng)環(huán)流的波及，風(fēng)向和季節(jié)之間的關(guān)系并不緊密。冬季時候到蒙古冷高壓的波及，出現(xiàn)偏北風(fēng)；夏季受到大陸熱低壓的管控，出現(xiàn)偏南風(fēng)；春季是冬夏季風(fēng)轉(zhuǎn)換時期，偏北風(fēng)較弱，偏南風(fēng)強化；其中秋季和春季不同。

濰坊市內(nèi)部河流較多，面積超過50㎞2的流域超過一百條，大多數(shù)河流源自南部區(qū)域。比較重要的河流為六條，其余幾百條河流和溪流，都是重要河流的分支。受到自然環(huán)境的限制，地表徑流通常源自大氣降水。年徑流量常年是177.3mm。時間分布特點是年際和年內(nèi)變動明顯，地理分布特點是從東南向西北遞減。

2.2社會經(jīng)濟(jì)概況濰坊地處國內(nèi)最大山東半島的中部，山東內(nèi)部前往半島區(qū)域的關(guān)鍵要道，膠濟(jì)鐵路連接?xùn)|西，方便的交通為經(jīng)濟(jì)騰飛奠定良好的基礎(chǔ)。濰坊市工業(yè)發(fā)展時間長，工業(yè)要素齊全，科技資源充足，經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力不斷提高，此外農(nóng)村經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展能力高，農(nóng)業(yè)勞動力資源豐充足，為提升土地利用效率準(zhǔn)備充分的條件。一直到2015年底，本地區(qū)總?cè)丝谑?27萬人，實現(xiàn)生產(chǎn)綜合產(chǎn)值5170.5億元，人均55824元。主要產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從2005年的13.38:56.86:29.76調(diào)節(jié)成十年之后的8.8:48.2:43，產(chǎn)業(yè)比重得到改善。3.2研究方法3.2.1能值分析法本文主要使用能值研究法對耕地集約度開展評估。1988年，美國生態(tài)專家H.T.奧德姆指出此研究方式。能值表示某流動或者存放的能量（主要包含其余種類能量的數(shù)目），也就是產(chǎn)品或勞務(wù)直接或間接投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能量匯總。在現(xiàn)實使用中，“太陽能值”被當(dāng)做評估不同能量的相同標(biāo)準(zhǔn)，單位為焦耳（sej）。耕地利用集約度表示單位面積耕地上勞動、物質(zhì)與資本等部分的投入量，根據(jù)多種投入類型被劃分成勞動與資本集約度。前者表示勞動力能值的投放；后者通常表示農(nóng)業(yè)機械與生產(chǎn)物質(zhì)等諸多能值的投放，也就是農(nóng)業(yè)機械、化肥、農(nóng)藥與農(nóng)膜等多種集約度。還能根據(jù)投入目標(biāo)把物質(zhì)成本分類成兩種：增產(chǎn)性與省工性投入。此處，農(nóng)業(yè)機械屬于后者，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜屬于前者。勞動集約度中勞動力投入和資本集約度內(nèi)的農(nóng)業(yè)機械、化肥、農(nóng)藥等投放占耕地投入的比值較高，充分表現(xiàn)出耕地投入的綜合變動情況，其余投入不需要思考。農(nóng)林牧漁業(yè)工作人員數(shù)目、農(nóng)業(yè)機械綜合動力、化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜的能值轉(zhuǎn)換率可參考藍(lán)勝芳與于元赫的分析結(jié)論。4.3濰坊市耕地面積變化情況及原因分析通過《濰坊市統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)分析，濰坊市耕地面積呈下降趨勢。主要原因有下列幾點：（1）城市化進(jìn)度變快，吸引資金的能力提高。近期，伴隨山東省與濰坊市吸引外資的力度不斷強化，城市與公路創(chuàng)建和有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施占用耕地面積持續(xù)增多；少數(shù)公司依舊出現(xiàn)未批先建與非法占據(jù)耕地的問題，導(dǎo)致本地區(qū)耕地面積持續(xù)縮減。城市化進(jìn)度的持續(xù)變快，建設(shè)用地需求量持續(xù)增多，此外新農(nóng)村發(fā)展速度變快，農(nóng)民用地也開始增加，地區(qū)道路網(wǎng)持續(xù)健全，農(nóng)村道路面積隨之?dāng)U大，上述都開始影響耕地面積，導(dǎo)致土地資源不斷減少。（2）地方政府并未關(guān)注到保護(hù)耕地的現(xiàn)實作用。伴隨房地產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，大部分地區(qū)管理者為了提高財政效益，不斷發(fā)展房地產(chǎn)行業(yè)，耕地面積被當(dāng)做建設(shè)用地，造成耕地面積銳減。其次，很多地區(qū)管理者指出，“保護(hù)耕地對目前的發(fā)展不會產(chǎn)生重要的積極影響”，不斷發(fā)展工商業(yè)，忽視耕地保護(hù)。就是因為上述棄農(nóng)業(yè)、棄農(nóng)村、棄農(nóng)民的理念，導(dǎo)致本地區(qū)頻繁出現(xiàn)占用耕地，存在破壞種植的不科學(xué)行為。（3）經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使與國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)進(jìn)步促進(jìn)城市化水平的提高，但是城市水平的提高造成城市和農(nóng)民爭地的問題，導(dǎo)致“人多地少”問題更加嚴(yán)重。尤其是伴隨房地產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，把耕地使用在房產(chǎn)建設(shè)顯然比使用在農(nóng)業(yè)耕作所得到的經(jīng)濟(jì)收益更高。此外地區(qū)政府可增加較多的市政項目，農(nóng)民也能在不種植的狀況下提高經(jīng)濟(jì)效益。為了滿足上述短暫的經(jīng)濟(jì)需求，耕地持續(xù)被建設(shè)用地占據(jù)。5濰坊市耕地集約利用合理配置措施5.1保護(hù)基本農(nóng)田，實現(xiàn)耕地的占補平衡在規(guī)劃時期內(nèi)，本地區(qū)需要全面管控多種類型的建設(shè)用地，避免占用耕地問題的出現(xiàn)，貫徹和實施建設(shè)用地占用耕地的占補平衡方針，將主要農(nóng)田保護(hù)示范區(qū)創(chuàng)建當(dāng)做機遇，強化主要農(nóng)田建設(shè)，主要保護(hù)集中連片的農(nóng)田，自主改造效益不高的農(nóng)田，提升農(nóng)業(yè)整體生產(chǎn)水平。全面管控建設(shè)占地問題，進(jìn)一步提高耕地開發(fā)水平，所有縣（市、區(qū)）需要根據(jù)自身的占補平