一种基于GIS的耕地功能评价方法技术

本发明专利技术涉及一种利用GIS技术进行耕地功能评价的方法，包括步骤：a.确定区域耕地功能评价目标，分别选取耕地功能具有代表性的单因子评价指标；b.利用Excel对单因子评价指标进行定量评价计算，同时利用GIS软件对计算所得数据进行矢量化；c.将计算所得数据划分等级，赋予相应分值，GIS软件将矢量数据转换成栅格数据，形成评价因子图；d.GIS软件将评价因子栅格数据进行空间叠加分析，将栅格数据转换成矢量数据，得到耕地功能的综合分值；e.将综合分值进行划分功能等级；f.根据划分结果作出耕地功能分布图。该评价方法通过定量分析区域耕地功能的时空演变分异规律，明确区域耕地功能的分布特征，实现对耕地多功能的综合评价，能够生成客观的耕地功能评价结果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种利用GIS技术进行耕地功能评价的方法，包括步骤：a.确定区域耕地功能评价目标，分别选取耕地功能具有代表性的单因子评价指标；b.利用Excel对单因子评价指标进行定量评价计算，同时利用GIS软件对计算所得数据进行矢量化；c.将计算所得数据划分等级，赋予相应分值，GIS软件将矢量数据转换成栅格数据，形成评价因子图；d.GIS软件将评价因子栅格数据进行空间叠加分析，将栅格数据转换成矢量数据，得到耕地功能的综合分值；e.将综合分值进行划分功能等级；f.根据划分结果作出耕地功能分布图。该评价方法通过定量分析区域耕地功能的时空演变分异规律，明确区域耕地功能的分布特征，实现对耕地多功能的综合评价，能够生成客观的耕地功能评价结果。【专利说明】一种基于GIS的耕地功能评价方法【
】本专利技术涉及土地调查与评价领域，具体是指利用GIS技术进行耕地功能定量评价的方法。【
技术介绍
】国内外土地科学领域很早就有关于土地功能的描述，但一直缺乏对土地利用多功能的综合研究。为重建耕地资源价值，国内外在近年的耕地保护利用研究中开始对耕地功能展开了相关的研究。从定义来看，耕地功能是指耕地系统提供满足人类生存与发展所需产出的能力，是联系耕地系统产出及耕地利用相关活动的纽带。随着经济的快速发展，耕地的功能趋向于多元化，但是耕地资源的基本属性是具有生产功能、社会保障功能和生态功能。其中生产功能和社会保障功能都是以农业产出为载体的，生产功能指的是耕地产出粮食满足区域内人口需求，实现区域粮食安全；社会保障功能指的是农业人口通过种植业获取一定的经济收入，满足生活需要；生态功能是耕地资源固有的附属功能。生态系统服务功能价值的计算自20世纪90年代后期取得了突破性进展。国际上以Costanza等在Nature上发表的论文最为引人注目，对生态系统服务价值评估研究产生了深远影响。国内生态系统服务价值评估研究开展较晚，但近年来发展较快，欧阳志云、陈仲新、谢高地等做了大 量的研究。其中谢高地在Costanza等提出的评价模型的基础上,对国内200多位生态学学者进行了问卷调查，提出了“中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表”。然而，国内外有关耕地功能的计算方法尚未统一。黄贤金和曲福田等人在核算方法上多采用“折现”的收益还原方法，从耕地资源的生态服务功能和价值的影响分值评价层面对个别因素进行权重调整，以计算总价值。而蔡运龙等人则是全面的对耕地的经济，生态，社会功能价值进行核算，但是只是进行简单修正之后测算资源的价值，并未提出具体耕地资源生态服务功能价值和社会功能价值的算法。刘沛在分析耕地功能的基础上，以湖南省邵东县为例，选择十个评价因子，采用层次分析法来确定评价因子的权重值，运用多指标综合得分评价法，对耕地功能进行单项与综合评分，但是某些功能评价指标没有反映耕地功能系统的价值，因而说服力不强；没有采用GIS技术进行空间分析，评价因子和评价结果没有实现地理空间表达，全县每年仅一个评价值，无法显示区域的差异性。综上所述，耕地功能研究已经在国内外有相关开展，并取得一定成果。我国学者对于耕地功能价值核算的探索目前逐步从单一的土地产出收益还原算法走向多因素、多功能的价值核算。而且国内也有将其应用于城镇化与耕地利用的互动关系分析及土地利用规划中。研究证明，鉴于耕地利用系统的复杂性，对耕地功能分类的设计方案还不够完善，今后需要更加全面系统地建立一个能被广泛接受的耕地功能分类体系，采用科学合理的技术方法，开展耕地功能定量评价研究，反应耕地功能时空演变规律。但是目前尚未有对这一研究进行系统归纳并将其制定为一套完备的方法体系的。随着城镇化和工业化的不断加剧，人们环境与生态保护意识的不断增强，以及对生活环境质量要求的不断提高，严格建设占用耕地，加强耕地多功能保护成为当前各级政府的重要任务，促使耕地功能评价这一新研究领域急待丰富，充实与完善。因此，在前人研究的基础上采用GIS技术开发一种科学全面的耕地功能评价方法，并且使之能够高效、经济、便捷、快速的适用于我国耕地利用管理，具有非常重要的现实意义。【
技术实现思路
】本专利技术针对现有耕地功能的定量评价方法所存在的不足，提供一种运用GIS技术，能够根据耕地功能的形成机制，分析区域耕地功能时空演变分异规律，明确特定区域耕地功能的分布特征，实现对耕地多功能的综合评价。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种基于GIS的耕地功能评价方法，包括如下步骤:a.根据耕地经济产出功能、生态功能及社会承载功能的综合评价目标，结合区域自然、经济、社会条件，确定评价单元，选取各耕地功能具有代表性的单因子评价指标；b.利用Excel对单因子评价指标进行所在区域单位耕地面积评价指标的平均值计算或者所在区域人均评价指标的平均值计算，同时利用GIS软件对计算所得到的数据进行矢量化；c.将步骤b计算得到的矢量化数据在Excel中采取求中位数的方法为划分依据，划分四个等级(优、良、中、差)，赋予相应的分值4、3、2、1，同时利用GIS软件将各分值由矢量数据转换成栅格数据，形成评价因子等级图，图例可设置为优、良、中、差四级；`d.利用GIS软件将步骤c的评价因子栅格数据进行空间叠加计算，并将该计算结果的栅格数据转换成矢量数据，得到研究区域耕地功能的综合分值；e.利用GIS软件将步骤d中的综合分值进行划分功能等级；f.利用GIS软件根据步骤e中的划分功能等级的结果作出耕地功能分布图。进一步的，所述步骤b中利用Excel对单因子评价指标进行平均值计算时，包括在Excel中新建工作表*.xls文件，建立一对多关系数据表，其中第一列为评价单元名称，其余各列为各单因子评价指标的计算值，将文件另存为*.dbf文件。进一步的，所述步骤b中利用GIS软件对数据进行矢量化的过程包括:在GIS软件中打开ArcMAP模块,点击Add Data命令添加区域行政区划图，点击Open Attribute Table打开属性表，依据*.dbf文件中的数据表，点击Add Field新增6个字段，名称与评价指标相同，字段类型符合数据类型要求，点击Joins and Relates以行政区划名称为公共字段链接*.dbf文件中的数据表,点击Field Calculator根据各字段名称计算各评价指标等于对应关系表中的数值，完成评价指标的矢量化。进一步的，所述步骤c中利用GIS软件将各分值由矢量数据转换成栅格数据的过程包括:在GIS软件中点击Add Field新增5个字段，将赋予的分值添加进去，在SpatialAnalyst模块中，点击Convert命令,选择Features to Raster将各新增字段矢量数据转换成栅格数据。进一步的,所述步骤d中利用GIS软件进行空间叠加计算的过程包括:在SpatialAnalyst模块中，点击Raster Calculator命令,采用直接叠加法或加权叠加法的计算方法，将步骤c的评价因子栅格数据进行空间叠加计算；所述步骤d中栅格数据转换成矢量数据的过程包括:点击Convert命令,选择Raster to Features将该计算结果的栅格数据转换成矢量数据。进一步的,所述步骤e中利用GIS软件进行划分功能等级的过程包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GIS的耕地功能评价方法，其特征在于：包括如下步骤：a.根据耕地经济产出功能、生态功能及社会承载功能的综合评价目标，结合区域自然、经济、社会条件，确定评价单元，选取各耕地功能具有代表性的单因子评价指标；b.利用Excel对单因子评价指标进行所在区域单位耕地面积评价指标的平均值计算或者所在区域人均评价指标的平均值计算，同时利用GIS软件对计算所得到的数据进行矢量化；c.将步骤b计算得到的矢量化数据在Excel中采取求中位数的方法为划分依据，划分四个等级（优、良、中、差），赋予相应的分值4、3、2、1，同时利用GIS软件将各分值由矢量数据转换成栅格数据，形成评价因子等级图，图例可设置为优、良、中、差四级；d.利用GIS软件将步骤c的评价因子栅格数据进行空间叠加计算，并将该计算结果的栅格数据转换成矢量数据，得到研究区域耕地功能的综合分值；e.利用GIS软件将步骤d中的综合分值进行划分功能等级；f.利用GIS软件根据步骤e中的划分功能等级的结果作出耕地功能分布图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大放，吴志峰，刘艳艳，刘毅华，冯艳芬，宋小青，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44