安徽省土地利用现状遥感调查与土地资源评价
2020-01-17 · 技术研发知识服务融合发展。
陈有明 杨则东 褚进海 鹿献章 刘同庆 杨佩明
(安徽省地质调查院,合肥230001)
摘要:本文利用ETM遥感资料,调查了安徽省土地利用现状,分析了安徽省土地利用结构与布局,对土地资源利用潜力等作出评价。
关键词:土地利用现状;土地资源评价;遥感调查
土地是宝贵而有限的自然资源,是人类进行农、林、牧、副、渔生产的基本生产资料,也是工业、交通、城镇建设等生产部门不可缺少的物质基础。随着经济建设高速发展、城市化进程加快,对土地的需求日益增长,人地矛盾日趋突出。因此,采用高技术遥感调查手段,宏观上对土地利用现状进行快速、经济的调查与评价,对于合理利用土地资源,综合规划整治保护土地,充分挖掘土地利用潜力,促进国民经济健康可持续发展具有重大意义。
1 土地资源遥感调查方法
安徽省土地资源遥感调查属于概查,是以不同地类及相同地类不同时相的遥感图像室内解译,辅以必要的野外验证,调查土地利用现状,并按照“土地利用现状调查技术规程”的要求,在MAPGIS等平台上量算统计各类土地利用类型的面积、计算各项土地利用指数等。
1.1 土地类型遥感解译标志
安徽省土地利用现状遥感调查主要采用2000年成像的1:10万ETM图像为主要数据源。由于安徽省境内地貌类型复杂,土地利用类型变化多样,在八大类一级地类中,为了保证耕地、林地、园地、居民交通用地等重要地类的准确性,对山区坡耕地及城市和其周边地区利用了1986~1999年成像的彩红外航片和黑白航片辅助解译调查。土地利用调查分类原则是依据全国农业区划委员会制定的《土地利用调查技术规程》采用二级分类,统一编码,一级分8大类,二级分类根据我省用地具体情况和本次遥感调查的可能性,又划分为4类,一、二级地类合并使用,共划分为12个土地类型。各类用地现状ETM图像解译标志见表-1。
1.2 细小地物面积折算方法
安徽省土地遥感调查信息提取编图,最小上图图斑面积原则上为2×3=6(mm2),相当于实地面积90亩(1:10万,但实际仍有1238个图斑小于6mm2),也就是说,用1:10万比例尺遥感图像解译限制了细小及一些线状地物上图,不能详尽反映诸如园地、村镇居民点、草地、坑塘、沟渠、河流、公路、铁路、农村道路及田坎等,因此对地类统计值应予折算。
按照全省自然地理特征,将全省划分为淮北平原、江淮丘陵、沿江平面、皖西及皖南山地5个单元,以1:25万、1:10万、1:5万地形图及航遥资料为基础,结合野外调查,确定不同单元细小地类的改正系数,对面积予以折算。
表1 ETM图像土地利用分类遥感解译标志
2 土地利用结构与布局
2.1 土地利用结构
经遥感调查统计,安徽省国土总面积为14016595公顷(210248926亩,MapGIS空间分析值,后同),其中,耕地5966237公顷(89493547亩),占土地总面积42.57%;园地341775公顷(5126632亩),占2.44%;林地3381080公顷(50716193亩),占24.12%;牧草地37525公顷(562877亩),占0.27%;居民地及工矿用地1267145公顷(19007175亩),占9.04%;交通用地273850公顷(4107743亩),占1.95%;水域1997815公顷(29967223亩),占14.25%;未利用地751618公顷(11274275亩),占5.36%。土地面积最大的是六安市1843042公顷(27645623亩),最小的是铜陵市106041公顷(1590609亩)。按2001年全省人口计算,人均土地面积为3.32亩,人均占有土地面积最多的是黄山市(9.89亩/人),最少的是淮南市(1.53亩/人),多数城市人均不到3亩。
图1 安徽省土地利用结构图
2.2 耕地
经遥感调查全省耕地总面积为5966237公顷(89493547亩),拥有耕地面积1000万亩左右的城市有滁州市、六安市、阜阳市、宿州市、亳州市,此5城市占有全省耕地面积56.1%,耕地面积最小的为铜陵市(不到40万亩)。按2001年全省总人口计算,人均耕地面积为1.41亩;按农业人口计,人均1.77亩,按农户计,户均6.87亩。按总人口统计的人均土地,各城市间差异较大,若从农业人口人均拥有土地统计数据看,超过全省平均值20%以上的城市仅有滁州、蚌埠、淮北3城市,低于全省平均值20%以上城市有黄山、安庆、铜陵及阜阳市,比较突出的是滁州市,每农业人口为3.21亩,最少的是黄山市,每农业人口1.10亩。总体上看,全省人均耕地还算均衡。
耕地分为水田和旱地两类。水田包括灌溉水田和望天田,面积为2562005公顷(38430070亩),占耕地面积的42.94%;旱地面积3404232公顷(51063477亩),占57.06%。从空间上看,旱地主要分布在淮北平原区,占全省旱地面积的75%,其次是江淮丘陵东部的滁州市以及六安市;水田主要分布于江淮丘陵区和沿江平原区,即沿江一带、巢湖周围地区以及江淮之间中部、中西部和东南部,以六安、滁州、巢湖、安庆、宣城、芜湖、马鞍山、合肥等市最为集中,占全省水田面积90%左右。淮北平原区水田面积所占比例较小。
2.3 园地
园地主要包括茶园、果园、桑园等,全省共有园地341775公顷(5126632亩),占全省土地总面积的2.44%。全省人均园地按2001年总人口计为0.08亩。低于平均值50%以上的有合肥、蚌埠、马鞍山等13个城市,高于平均值30%以上的有黄山、池州、宣城3市。最为突出的是黄山市,拥有园地79405公顷(1191077亩),占其土地总面积的8.2%,按农业人口计,人均园地达1.01亩,其次为六安市57134公顷(857014亩),宿州市54685公顷(820272亩),宣城市48052公顷(720782亩),此4个城市占有全省园地总面积70%。而合肥等多个城市人均园地仅0.001亩。
图2 安徽省历年人均耕地面积变化图
显然,在空间上安徽省园地有分布面广,相对集中的特点,茶园、桑园主要分布在淮河以南的地区,以皖南山区和皖西山区最为集中,果园主要集中在淮北平原区,其中,淮北平原的黄河故道及其泛区等是安徽省水果主要产区。
2.4 林地
全省共有林地3381080公顷(50716193亩),包括有林地、灌木林、疏林地、迹地、苗圃等,占全省土地总面积24.12%,拥有林地面积最大的是黄山市,为696248公顷(10443714亩),占其土地总面积的71.9%,其次为宣城市629606公顷(9444087亩)、六安市589773公顷(8846599亩)、安庆市561410公顷(8421148亩)、池州市454442公顷(6816636亩),此五城市拥有全省林地总面积的86.7%。从人均拥有量看,各市差异较大,黄山市人均7.11亩,而蚌埠市人均仅0.03亩,两者相差200多倍。
总之,林地在空间分布上集中性明显,主要在皖南山区和皖西山区。
2.5 牧草地
全省拥有牧草地37525公顷(562877亩),包括天然草地和人工草地,仅占全省土地面积0.27%,人均拥有牧草地0.009亩。草地面积最大的有滁州市14835公顷(222530亩)和黄山市13557公顷(203355亩),而蚌埠等城市几乎没有上规模的草地。全省牧草地在空间分布上是高度分散,面积大小不等,小块未能上图的居多,并与农田、林地混杂分布。
2.6 居民地及工矿用地
全省居民地及工矿用地合计1267145公顷(19007175亩),占全省土地总面积9.04%,以2001年末人口计,全省人均0.3亩,据粗略统计乡村人均拥有居民点及工矿用地略大于全省平均数,城市多小于平均数。居民地及工矿用地占地较大的是六安市140071公顷(2101068亩),最小的是铜陵市11877公顷(178148亩)。大多城市人均占有在0.22~0.32亩之间,仅滁州市偏大(0.458亩)。总之,安徽省不同城市人均拥有居民地及工矿用地比较接近,乡村人均拥有多于城市。
2.7 交通用地
全省交通用地计273850公顷(4107743亩),占全省土地总面积1.95%,以2001年人口计,人均0.065亩。交通用地最大的是宿州市33805公顷(507077亩),最小是马鞍山市1700公顷(25501亩),人均拥有面积最大的是蚌埠市(0.110亩),最小的为马鞍山市(0.021亩)。总体上看,交通用地北方大于南方,平原大于山地。
2.8 水域
水域包括河流、湖泊、水库坑塘等,全省水域面积1997815公顷(29967223亩),占全省土地总面积14.25%,以2001年人口计,人均0.474亩。拥有最大水域面积的是安庆市318389公顷(4775828亩),其次是六安市259869公顷(3898033亩),巢湖市218632公顷(3279484亩)、滁州市215787公顷(323680亩)、合肥市152029公顷(2280436亩),此5个城市共拥有全省水域总面积58.3%。人均拥有水域面积最大的是池州市(0.839亩),而淮北市人均仅0.195亩、阜阳市人均0.196亩、亳州市人均0.234亩、宿州市人均0.264亩,都远低于全省平均数。很显然,广阔的安徽淮北平原,水域面积分布无论是总量上,还是人均拥有量上都是很小的。
2.9 未利用地
未利用地主要有荒草地、盐碱地、田坎、裸岩(砾)石等,全省未利用地751618公顷(11274275亩),占全省土地总面积的5.36%,以2001年末人口计,人均0.18亩。未利用地主要分布在巢湖市121147公顷(1817203亩)、滁州市105196公顷(1577941亩)、宣城市103497公顷(1552453亩)、六安市93995公顷(1409927亩)、安庆市90748公顷(1361227亩)、池州市87199公顷(1307989亩),此6个城市共拥有全省未利用地80.1%。人均拥有未利用地最大的是池州市(0.85亩),最小是阜阳市(0.01亩)、亳州市(0.01亩)。总体上看北方平原区,未利用地总量和人均拥有量远远低于皖西、皖南、沿江区和江淮区。
3 土地资源评价
3.1 土地利用的有利条件
安徽省山地、丘陵、岗地、平原相间分布,地貌类型复杂多样,自北而南依次为淮北平原、皖西山地和江淮丘陵、沿江平原、皖南山地丘陵。复杂的地貌格局形成了多种多样的土地类型,主要类型的土地资源分布又相对集中。气候、土壤和植被具有明显的南北过渡特征,使本省的土地利用类型和耕作制度都打上了南北过渡性的烙印。土地的适宜性强,自然生产力较高。这些对安徽省区域农业的专门化生产和综合发展,为选择合适的土地利用方式,充分利用土地资源等创造了良好的、多样的自然环境。
安徽省自然地理位置处于南、北的过渡地带,社会经济也处于我国东部沿海发达经济区向西部内陆落后经济区的过渡地带。经济发展必将加速安徽省土地资源的全面开发和利用,提高土地利用的经济效益。
3.2 土地开发利用程度及经济效益分析
(1)土地垦殖率:即耕地面积与土地总面积之比,全省垦殖指数为42.57%,总体反映出安徽省土地开发程度和种植业发展程度很高。但各市垦殖指数差异较大,垦殖指数最高的是亳州市,达70.70%,其次是阜阳市、淮北市、蚌埠市、宿州市,指数都在60.00%以上,垦殖指数最低的是黄山市,仅占8.90%。
(2)土地利用率:即已利用土地面积与土地总面积之比,全省土地利用率平均94.64%,很显然,安徽省的土地利用程度是很高的,亳州市土地利用率达到99.70%,其他各城市的利用率都处在高值状态,差异不很显著。
(3)建设用地率:建设用地率为居民地+工矿用地+交通用地与土地总面积之比,全省建设用地率也处在较高的水平,平均为10.99%,而且建设用地的增速较大。不同城市建设用地率差异较大,最高的是淮南市,为18.8%,最低的是黄山市,为3.8%,池州市、宣城市指数也很低。
(4)土地生产率:单位面积内的国内生产总值,即土地生产率可以概略反映安徽省土地宏观经济效果,全省土地生产率为每公顷23473万元(以2001年产值)。城市间差异较大,最高的是马鞍山市,为81261万元,其次为铜陵、芜湖、淮南及合肥市,都在省平均值的2倍以上,偏低的是池州市、黄山市、六安市,还不到1万元。
3.3 土地利用存在的主要问题
几十年来,安徽省在土地资源开发利用、农业生产发展方面取得了重大的成就。但与一些邻近省份比较,农用土地资源生产水平还比较低,部分城市土地生产率不高,土地资源的潜力未得到充分发挥,当前土地利用中存在的主要问题是:
(1)土地利用结构不尽合理,土地生产率低、经济效益不高。长期以来,由于过分强调种植业发展,致使安徽省农业产值结构与土地利用结构不相协调,多种类型的土地资源,尤其是山区和水面未得到充分利用,林业和渔业产值与其所占面积构成不相协调。尽管集中了相当人力、物力、财力生产粮食,但由于自然灾害频繁、土地障碍因素多,劳动力素质差,科技投入少等诸多原因,本省的农业生产特别是粮食生产还处于较低的水平。另外,安徽省城镇平均容积率仅为0.3左右,城镇及独立工矿用地较粗放,单位面积经济效益较差。
(2)土地供需矛盾突出,尤以耕地不足为甚,土地后备资源严重不足。在全省土地结构中,耕地比重远高于全国平均水平,但人均耕地十分有限,以2001年人口计人均耕地仅1.41亩(包括劣质、低产地)。安徽省农耕历史悠久,可垦土地资源的利用已较充分,未利用土地比重较低,且主要分布在偏远山区,开发利用难度较大,后备耕地资源十分有限,加上安徽省处于工业化初期,随着工业化和城市化进程加快,居民地、工矿和交通建设等将继续占有大量耕地,耕地形势不容乐观。
(3)土地污染问题严重,工业废水、农药污染农田,工业废渣、生活垃圾侵占大片土地,不合理的井下开采又引起地面塌陷,有害气体烟尘的排放形成酸雨,都导致土地资源的破坏。尤其是进入90年代,农药使用量逐年增加,但农作物病虫害成灾面积及受灾程度则明显加大,部分地区形成恶性循环。农药对土壤、大气、水体、农作物均造成实质性污染,许多地区的粮食、瓜果、蔬菜农药残留量严重超标。
(4)水资源分布不均,淮北平原和丘陵地区严重缺水问题未能缓解,严重制约土地资源的开发利用。
(5)土地权过度分散,几千万农民人人均其田,在当今各国实不多见,乡村土地流转没有放手推进,土地失去其固有的资产、商品属性,也是制约安徽省由农业大省向农业强省跨越的一个因素。
3.4 土地利用潜力分析及对策建议
土地资源潜力是指在一定的社会经济条件下,人类开发利用土地资源可能达到的广度和深度,它包括自然生产潜力和改造利用潜力两个方面。安徽省人多地少,尽管土地资源的适宜性较好,但总体上看土地质量不高,土地后备资源不足。因此分析土地资源潜力,合理利用土地资源,提高土地生产率,是安徽省土地规划利用方面的根本性战略。
3.4.1 耕地
土地依靠自然肥力和水、热等自然供给条件所能生产的物质数量,即土地资源自然生产潜力,安徽省还属高值区。淮河以北属暖温带半湿润季风气候,淮河以南属亚热带湿润季风气候。这种优越的气候资源,既适宜于麦类、油菜、午季豆科等喜凉作物的生长,又有利于水稻、棉花等喜温作物的种植。全省土地自然生产力呈由南向北递减的地带性分布规律,几大农业区自然生产潜力(见表2)。
表2 安徽省土地资源自然生产潜力分区
安徽省土地垦殖系数较大,耕地利用面域上的拓展空间不大,且随着退耕还林、还草、还湖等生态规划的需要,及城乡建设用地的增加,耕地面积还将减少。但由于安徽省对土地的经营管理水平以及生产的自然、经济、技术条件远未使作物达到其生产力的上限。因此,耕地的潜力还是很大的,建议通过以下措施和途径,发掘耕地利用潜力:
第一,以农田水利基本建设为主,辅以增肥改土措施,改良中低产田。安徽省以淮北平原宜农地面积最大,中低产田比重大(71%),主要影响因素是灌溉条件和土壤肥力。必须灌排结合,旱涝兼治,发展旱作补充灌溉;增施肥料,尤其是有机肥,调整氮、磷、钾比例,改善施肥结构等。
第二,继续推广新技术,大力进行科学种田,科学选种、育种、栽培、施肥、灌溉、除害,迅速把农业科技成果转化为生产力,逐步提高农业劳动力素质,增加农业的各项投入。
第三,保护环境,重视农田外部环境的改善,搞好植树造林,四周绿化和农田防护林网建设,建立起良性循环的农田生态系统。
第四,调整作物结构,合理轮作,适当提高复种指数。
3.4.2 园地
园地是茶、桑、果等经济作物的生产用地。本省气候条件优越,地貌、土壤类型复杂多样,适宜茶、桑、果、药材、薄荷等多种经济作物的生产栽培。全省现有各类园地34.18万公顷,仅占土地总面积2.44%。园地占用耕地较少,立地条件差,80%左右都是在开发荒山、荒坡、荒地、荒滩和“四边”的基础上建立起来的。土壤的肥力、保肥保水性能、灌溉条件都比较差,交通也不便利。在现有园地中,低产园地比重高,占园地总面积56.6%,名、优、特产品所占比例也不大,规模和集约经营水平不高。从安徽省实际情况看,建议:第一,以挖掘潜力为主,改良低产园地,提高产品质量和单产;第二,增加物质、技术投入,加强科学管理,新(扩)建茶、桑、果园等多种经济作物基地;第三,加强土地适宜性研究,逐步扩大名、优、特园地面积,提高名、优、特种属和总量,适应市场需求。
另外,全省茶、桑、果、药材等区域布局应力求合理,各大农业区发展应各有侧重。淮北平原是水果、药材、薄荷的主要发展地区,并应积极稳定地发展蚕桑生产;皖西大别山区是茶、桑、药材及其他经济作物的重要发展区;皖南山地丘陵地区是茶、桑、水果、药材及其他经济作物的重要基地,也应是安徽省高效农业和创汇农业的主要生产基地;江淮丘陵地区适合水果、薄荷、药材及其他经济作物的栽培;沿江平原地区应重点开发水果、花卉、茶叶等经济作物。
3.4.3 林地
森林是人类赖以生存和发展的重要自然资源,不仅具有提供木材和林副产品的直接经济效益,还具有涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气、旅游保健等生态效益和社会效益。进入20世纪90年代,安徽林业一直保持着持续、稳定、健康的发展态势,是全国第四个消灭宜林荒山和基本全面绿化的省份,尤其是平原林业由淮北农区起步,逐步推向江淮丘陵和沿江平原,初步建成全省综合农田防护林体系构架。无论山区、丘陵、还是平原,森林资源增幅较大并步入良性循环。经调查统计,安徽省现有林地面积3381080公顷,占土地总面积24.12%,人均林地0.8亩,远低于全国平均水平。安徽省森林资源的总量仍显不足,林分质量差,林产品没有形成优势,林业产值在经济构成中的比例太小(85年后更是徘徊不前),林业生产力水平与作为南方集体林区重点省份较好的自然条件很不相称。因此建议:第一,提高林地利用率,加速林地改造和抚育,使灌、疏林地尽快成为有林地,加快有林地中的低产林改造;第二,继续作好退耕还林工作,扩大经济林等地面积,并重视零星荒山、荒地开发利用;第三,进一步推进淮北、江淮和沿江等地域非林地造林工程,注重林业生态和经济效益的统一。第四,树立大农业观点,加大加深非木质资源的开发,实现林业结构的调整。
3.4.4 牧草地
安徽省草场主要是林(农)间草场和森林破坏后的迹地草场,草场质量较差,许多草场尚处在自然利用阶段,草地生产力低,生产潜力未能挖掘。小部分草地自然放牧,大部分尚未开发利用,造成资源的极大浪费。全省待开发利用的草场面积较大,草地类型多样,牧草资源丰富,草地分布更有利于实现农、牧、林综合发展,成为高效能的大农业生态系统。皖西大别山和皖南山地丘陵,其中以宣郎广丘陵岗地和贵池市草场有较大的开发价值。其他湖滩、沙洲地等也有较好的季节性草场。建议在黄山、贵池等市继续扩大牧草面积;对省内现有草场注重改良,引进优质牧草,提高草场载畜量。在牧业发展总体布局上,逐步解决安徽南、北方草食家畜的结构数量与草场分布不平衡问题,引导地方农业生产方式的转变。
3.4.5 可养水面
本省气候温和,雨量较充沛,水面广阔,长江、淮河横贯,湖泊众多,池塘棋布,沟渠纵横。2001年全省水产品产量159.94万吨,人均水产品占有量25.3千克,水产品产量增长较快,水产值在经济构成中的比例,近年有较大提升。但我省可养水面资源潜力仍很大,可养水面利用率不高,已养水面中低产水面比重偏高,荒水面面积较大。建议提高可养水面利用率;改造采煤区已稳定了的深层塌陷地成可养水面,多途径扩大可养水面积。另外,在巢湖等水域以发展食草鱼养殖等多种方式,促进生态环境的改善。
3.4.6 建设用地
安徽省城镇人均综合用地指标比较合理,但增速较快。总体上看,城镇用地中,公共设施和绿化用地普遍不足。城镇(包括乡村)居住用地普遍偏大,是由于一些地方旧城区改造缓慢,小城镇、乡村建筑层较低等原因所致。集镇存在闲置地较多现象。经济开发区存在圈地浪费行为。村庄建设用地80%左右都是宜耕地,且空闲地比例超过村庄用地的10%。乡镇企业占用的耕地绝大多数交通方便,靠近水源,耕性良好,也存在占而未用的土地浪费现象。交通用地近年增速较快,公路和农村道路占地比例较大。
合肥、宣城、芜湖等城市城区扩展势头较猛,2000年与1990年两个时相遥感图像所圈合肥建成区面积相差一倍多。但是,建设用地扩大之势不可避免,建设用地潜力的挖掘重在合理规划,减少浪费。
总之,安徽省在今后的土地利用上,一是要调整好农业用地结构,充分挖掘土地利用潜力,全面提高农业生产率的同时,注重生态建设;二是要合理规划建设用地,尤其要挖掘现有城镇用地潜力,充分发挥建设用地供应调控社会经济发展的杠杆作用,着力提升大城镇经济功能,抑制最近几年居住功能的强势膨胀。
参考文献
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[4]安徽省土地利用总体规划领导小组办公室.安徽省土地利用总体规划专题研究报告.1993
Remote Sensing Investigation of Land Utilization and Land Resources Appraisal in Anhui Province
Chen Youming, Yang Zedong, Chu Jinhai,Lu Xianzhang, Liu Tongqing, Yang Peiming
( Anhui Institute of Geological Survey, Hefei 230001 )
Abstract: This article uses the ETM remote sensing material, investigated the Anhui Province land utilization present situation, has analyzed the Anhui Province land utilization structure and the layout, and has made the appraisal to the land resources using the potential.
Key words: Land utilization present situation; Land resources appraisal; Remote sensing investigation