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從2009年開始,在全國25個糧食主產省份率先實施高標準農田建設示范工程。自2009年7月份啟動以來,各項工作進展順利,高標準農田建設取得很好的成效,積累了一定的實踐經驗,但也存在著一定的問題,應該找出相應的對策予以解決。
什么是高標準農田建設?高標準農田建設就是通過工程措施和生物措施等將耕地整理成為“田成方、林成網、渠相通、路相連、澇能排、旱能灌”的旱澇保收、節水高效的高產穩產田。它不僅是土地、勞力資源等“硬件”的建設,也是科學技術等“軟件”的集成。不僅是一項田間工程,即對水、路、渠、林的改造和配套,更是實施土地平整、土壤結構改良的一項田面工程,是一個系統完整地提升耕地持續生產能力的綜合性措施。同時也是建設現代高效農業的基礎保障,是推進新農村建設,增加農民收入,穩定農業生產,確保國家糧食安全的重要手段。
二、建設高標準農田過程中存在的問題
1.認識不足
少數農民對農業綜合開發認識不足,群眾籌資投勞難以落實。土地治理項目名義上農民是實施主體,實際上是以縣級開發部門或鄉鎮政府為主體組織實施的。由于實施主體和利益主體不一致,農民分散耕種和外出打工勞力多,難以組織其投工投勞,在一定程度上影響了項目的實施和績效。
2.投資標準偏低
目前項目開發中農田配套設施投資標準偏低,不能滿足高標準農田建設要求。農業綜合開發土地治理項目執行的標準是中低產農田改造標準,不是高標準農田建設標準。按現行投資標準改造后的項目區,往往會形成所謂的“核心區”和“輻射區”之分。造成輻射區水利工程嚴重配套不足,形成“斷頭路”、“斷頭渠”現象,項目區群眾受益不均。
3.耕地難調,質量退化
延長土地承包期后,建設高標準農田的耕地難以調整。按照“統籌規劃、集體資金、連片開發”的原則,高標準農田建設要打破原有農田劃塊,重新調準農田分配,往往有些農民不愿接受。另外,在土地整理和標準農田建設中,對新增耕地質量要求有所忽視。且大部分采用機械方式開墾,土壤原有結構被打亂,土壤養分含量低。另一方面,還有相當一部分農民為追求較高的生產效益,進行掠奪式耕作,大量使用化肥、農藥、綠肥等有機肥料,使得耕地質量大幅下降。
4.資金短缺,投入不足
由于農業綜合開發總體投入資金有限,農民投入難、地方財政資金緊張,近幾年,國家農發辦規定的畝投資標準難與國家農發辦2004年出臺的國家農業綜合開發土地治理項目建設標準相對應。由于畝投資標準相差較大,雖然我國許多項目區采取了集中資金、整合投入等措施,但建設高標準農田的規模仍然不大,速度依然很慢。
5.規劃設計不合理,注重硬件,忽視軟件
在建設標準農田中,農業綜合開發較普遍重視農田水利工程等有形實體工程建設,從規劃設計到實施,均精心布置,工程做得精、細、實、優。與田間工程相比,土壤改良、科技等軟件措施略顯不足,沒有真正達到綜合配套的要求。科技措施等無形投入的不足,高標準農田建設只能算是高標準基礎設施建設,這在一定程度上影響了項目投資效益的發揮,沒有真正體現高標準農田的目標。有的地方設計未從實際出發,存在著路渠建成后“進水渠不進水,排水渠不排水”的現象。
6.建設有力,運營乏力
在現行的農村分散經營體制下,大部分村鎮經濟基礎薄弱,許多建好的工程由于后期管護工作不到位,高標準農田發展不可持續。一些項目工程在建設當期當年,無論工程的內在質量還是外在形象,都可算得上是精品優質工程,一旦后續管護工作跟不上,工程破損擴大,高標準就會轉化為低標準。一些通過土地整理建成的標準農田,也由于后期管護不到位,導致整理好的耕地質量下降,甚至出現拋荒現象。因此,有效管護,持續運營,長久發揮效益,是一個非常重要的問題。
三、建設高標準農田的建議
1.強化宣傳、提高認識。確保國家糧食安全,必須擁有充足的耕地資源,而高標準農田是耕地的精華部分,是確保國家糧食安全的關鍵。總理指出:“保護耕地,就是保護農業綜合生產能力,就是保障國家糧食安全。保護耕地最要緊的是保護基本農田。”目前,不少地方的農業基礎設施條件還比較落后,已經成為制約農業發展的“瓶頸”。因此,建設高標準農田具有深遠的現實意義和歷史意義,必須進行廣泛宣傳。
2.建設高標準農田要樹立“高”的理念,不可與中低產田改造的模式相等同。高標準農田建設是中低產田改造工作的提升,中低產田改造工作的經驗和教訓對高標準農田建設有借鑒意義。但高標準農田建設不能與中低產田改造工作畫等號,用中低產田改造的思路來進行高標準農田建設。對高標準農田建設的標準、模式、機制等問題,都需要進行實踐、探索和總結,通過建立實驗示范區來加以驗證。既要充分利用以往中低產田改造搭建的平臺;又要深刻認識高標準農田建設畢竟與中低產田改造目標不一,一定要有新理念、新思路,絕不是增加點投入就能解決問題的。
3.因地制宜,科學開發。建設高標準農田,既要把耕地、道路、防護林、排灌渠道、機井、抽水站、輸電線路等結合起來通盤考慮,全面規范,合理安排,以達到改善和提高農業條件,更大程度地滿足農業生產需要的根本目的,又要注重土地平整、田間道路、農田防護與生態環境保持等工程設施建設。土地平整工程的實施有利于農作物的生長發育,有利于田間機械化作業,有利于水土保持,滿足灌溉排水要求和防風要求,便于經營管理;田間道路工程的實施要從適應當地地形地貌條件出發,從方便農業生產與生活、有利于機械化耕作和節省道路占地等方面綜合考慮,按照“因地制宜、節約用地、方便運輸、合理布局”的原則進行布設;農田防護與生態環境保護工程的實施應有利于改善農田周圍的生態環境,防止或減少自然災害,提高耕地生產能力,促進耕地資源的可持續利用。
4.加大資金投入,集中資金保重點。高標準農田建設需要大量的資金投入,應充分發揮農業綜合開發自身所具有的綜合性、區域性和按照項目管理的優勢,主動搭建高標準農田建設的資金整合平臺,按照“規劃先行,統籌安排,突出重點,講求實效”的原則和“資金渠道不變,統一規劃,各司其職,各記其功”的思路,統籌相關涉農項目資金,加強部門和項目間的有機銜接,形成打造高標準農田建設的巨大合力。
5.整合項目,綜合資源。高標準農田建設,情況復雜,任重道遠,必須堅持以科學發展觀為統領,以發展現代農業為方向,以提高農業綜合生產能力、促進農民增收為目的,以財政支農資金為引力,以縣區為整合平臺,以涉農項目為依托,堅持綜合開發的原則,堅持規模建設的原則,堅持多元化投入的原則,通過建立政府牽頭、部門實施、科學選點、統籌規劃、整合項目、規模開發、綜合資源、分別利用、渠道不變、歸口申報、縣級負責、有序推進、整體驗收、各記其功的項目建設機制,有效整合涉農項目,綜合開發資源,打造高標準農田建設示范工程,使之成為農業增效、農民增收的亮點,結構調整、特色示范的亮點,科學發展、持續利用的亮點。
6.創新機制,處理解決好土地流轉等問題。高標準農田建設應在堅持“依法、自愿、有償”的原則下,積極促進土地流轉和適度規模經營。同時,充分尊重項目區農民群眾的意愿,讓項目建設得到廣大農民群眾的參與和支持。各地建設高標準農田應依托資源和產品比較優勢,以加強基礎設施建設為重點,處理好糧食生產與發展優勢農產品和產業化經營發展的關系,做到藏糧于田。走出一條立足區域優勢和主導產業帶動現代農業發展的新路子。把改善農業生產條件,推進產業結構調整,提高農業科技含量,加強和改善生態環境,融入到高標準農田建設之中。應正確處理適當提高標準與經濟適用的關系,探索適應市場機制要求的工程運行管護機制和各具特色的開發模式,確保國家投資效益的長期發揮。
7.加強管護利用。要堅持用科學的理念創新建立一種新型的管護機制。一是法律保護,將建成的高標準農田,按照《基本農田保護法》的有關規定予以重點保護。二是明確管護主體及責任,高標準農田建成后,應建立統一的、規范的高標準農田工程建設永久性標志牌,標明工程的范圍、面積、主要設施及管護責任單位等。要辦理好移交手續,縣、鄉(鎮)、村層層簽訂管護責任書,落實責任人,建立高標準農田管護長效機制。三是推廣科學技術,搞好開發利用。在建成的高標準農田示范區,大力推廣先進的、成熟的、品質優良的科研成果,堅持標準化生產,使改造后的農田實現優質高效。
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關鍵詞高標準基本農田建設;差距度;投資度;指標體系;評價;什邡市
中圖分類號F301文獻標識碼A文章編號1002-2104(2014)03-0047-07doi:103969/jissn1002-2104201403008
高標準基本農田建設是依據土地利用總體規劃和土地整治規劃,在農村土地整治重點區域及重大工程、基本農田保護區、基本農田整備區等開展的土地整治活動[1]。大規模建設高標準基本農田已經上升為國家戰略,2011年10月的《我國國民經濟和社會發展十二五規劃綱要》提出:“嚴格保護耕地,加快農村土地整理復墾。加強以農田水利設施為基礎的田間工程建設,改造中低產田,大規模建設旱澇保收高標準農田”。2012年3月,國務院批復《全國土地整治規劃(2011-2015)》,明確到2015年,再建成2.67×107 hm2旱澇保收的高標準基本農田。建立基本農田集中投入和全域整治新機制,繼續實施116個基本農田保護示范區建設,重點加強500個高標準基本農田建設示范縣建設,新建5 000處連片的高標準基本農田保護示范區,此舉對于增強中國糧食安全保障能力、加快中國農業現代化發展,以及深化和擴展耕地數量、質量和生態全面管護內涵等具有重要戰略意義[2-3]。
與建設任務的艱巨性和重要性相比,在高標準基本農田建設方面的研究略顯不足。當前研究大多側重于政策解讀和宣傳方面,也有專家[4-8]就如何加快高標準基本農田建設提出了戰略思考和具體措施,還有土地整治實務工作者和研究人員[2,7-12]著重分析了當前高標準基本農田建設存在的問題及對策。然而尚未見到高標準基本農田建設的現狀評價方法的研究,更缺少研究現狀與高標準基本農田的差距度和差別化的投資的相關研究,而這方面的研究能有效確定建設區域的高標準基本農田的標準值、厘定基本農田現狀與建設標準之間的差距,并使資金投資與現狀相匹配,對高標準基本農田建設投資和決策具有重要參考價值,對落實和建設好2.67×107 hm2高標準基本農田意義重大。
在土地資源可持續利用的評價指標體系和方法上,國內外學者關注土地整理項目實施對自然生態環境和社會經濟環境所可能造成的影響,為全面評價土地整理活動的生態環境影響和進一步規范化、科學化管理土地整理項目提供了理論基礎[5-15],也有學者從耕地整理的自然潛力和現實潛力兩方面建立了評價指標體系,采用適宜的方法實現了指標的定量化;而耕地整理現實潛力在評價時,主要從待整理土地所處的社會經濟區位、待整理土地本身的基礎設施狀況和區域耕地后備資源狀況等方面選取評價指標[16-19]。馮銳,吳克寧等針對高標準基本農田建設中集中連片、設施配套、生態良好等要求,運用理想解逼近法和限制因素組合法,對西南丘陵區高標準基本農田建設做出時序安排與模式分區[20]。本文借鑒已有成果,以四川省德陽市什邡市為例,在調查基本農田現狀的基礎上,根據高標準基本農田建設標準、實踐經驗和專家意見選取指標建立評價體系,構建差距度模型計量反映基本農田現狀與標準之間的差距,構建投資度模型計量反映差距度與投資額之間的關系,以指導高標準基本農田建設的資金投入和時空安排,也為土地整理規劃及項目設計提供參考。
1研究方法與理論模型
1.1研究方法
本文的研究思路為:①依據《高標準基本農田建設標準》,按照工程系統理論,運用層次分析法,確定目標層、準則層和指標層,構建評價體系;②確定各評價指標的權重,用特爾菲法,選擇15位相關專家,經過兩輪打分得出權重,使之能較準確地反應基本農田的現狀;③確定評價單元,考慮數據的可獲取性和行政村的相對完整性,本文以各行政村內的耕地為評價單元;④構建差距度gap degree (GD)模型和投資度investment intensity (II)模型,計量反映各評價單元與標準值之間的差距程度以及差距度和資金投入的關系。通過ArcGIS9.3建立數據庫,利用綜合評價法對評價單元現狀進行分析,對照已建成的高標準基本農田和相對應的綜合值,確定高標準基本農田的標準值S,大于或等于標準值的表明沒有差距,用0表示,暫不需政府投資;⑤采用自然斷裂法natural breaks 分級方法結合實際情況對小于標準值的評價單元進行分級,差距度為1級表示與高標準基本農田的標準值最接近,表明評價單元現狀較好,相應投資較少,5級表示與標準值最遠,表明評價單元現狀條件最差,相應投資最大;⑥案例分析與運用,檢驗模型和方法的正確性。
劉建生等:基于差距度與投資度的高標準基本農田建設研究與應用中國人口?資源與環境2014年第3期1.2評價指標的選擇與權重的確定
高標準基本農田是指一定時期內,通過農村土地整治建設形成的集中連片、設施配套、高產穩產、生態良好、抗災能力強,與現代農業生產和經營方式相適應的基本農田,包括經過整治的原有基本農田和經整治后劃入的基本農田[1]。根據目標體系和《高標準基本農田建設標準》,將建設分為土地平整工程,灌溉與排水工程,田間道路工程,農田防護與生態環境保持工程及其他工程[21],建立指標體系應圍繞5大工程建設以達到建設目標。權重的確定采用特爾菲法,選擇15位相關專家,經過兩輪打分得出權重。指標及權重見表1。
(1)土地平整工程。根據高標準基本農田建設工程技術要求,土地平整應實現田塊集中,耕作田面平整,耕作層土壤理化指標滿足作物高產穩產要求[1],考慮數據的可獲取性選取田塊集中度、田塊細碎度、田塊分維度、耕地坡度、有效土層厚度5個評價因子。田塊集中可減少耕地的耕種成本和提高基礎設施的使用效率,實現耕地規模經營[22],可用田塊集中度表示,即評價單元內農戶平均經營田塊個數的多少;耕作田面平整主要通過田塊耕地坡度,細碎度、田塊分維度3個指標反映,耕地的坡度較大,則不易采用機械化耕作,因而生產成本通常較高,細碎度、分維度也間接反映田塊的平整度;有效土層厚度是耕地質量的重要影響因素,因此,耕作層土壤理化指標滿足作物高產穩產要求方面選取有效土層厚度這一評價指標。
(2)灌溉與排水工程。灌溉與排水工程指防治農田旱、澇、漬和鹽堿等災害而采取的各種措施,包括水源工程、輸水工程、噴微灌工程、排水工程渠系建筑物工程、泵站及輸配電工程[1],應達到旱能灌、澇能排的基本要求,本文選取灌溉設施設計保證程度、排水設施狀況2個指標。灌溉保證率可用有效灌溉面積百分比表示,即以正常供水年內農田有效灌溉面積占區域內耕地總面積的百分數表示;灌溉設施條件指單位基本農田面積內的水利設施長度,根據土地現狀圖數據用Arcgis9.3量算評價單元內的水利設施長度。
(3)田間道路工程。田間道路工程指為滿足農業物資運輸、農業耕作和其他農業生產活動需要所采取的各種措施。包括田間道和生產路[1],用通達度表示,田間道路通達度高,說明田間道路建設狀況好,連通性高,以田間道路通達的田塊數占田塊總數的比率表示[22]。
(4)農田防護與生態環境保持工程。農田防護與生態環境保持是現代農業的重要方向,防風固沙,改善農田小氣候,從而起到護田增產的作用。同時農田防護林網還會通過涵養水分、凈化空氣等改善農田周圍地區的大氣環境質量[23]。根據實地調查分好、較好、較差、差四等分別賦值4,3,2,1。
(5)其他工程。除土地平整、灌溉與排水、田間道路、農田防護與環境工程以外但與基本農田建設相關的其他工程,根據其他工程配套的實際情況賦值。
(1)數據標準化。由于收集的數據單位和數量級別不統一,在評價前應對各數據進行標準化處理,將其轉化為無量綱的純數值,使結果落到[0,1]區間,便于不同單位或量級的指標能夠進行比較和加權。2.1研究區概況及數據來源
什邡市位于成都市西北部和德陽市西南部之間,距成都市60 km,德陽市20 km,位于成都一小時經濟輻射圈內,并在成德綿經濟帶中處于有利地位,屬于西部經濟社會發達和經濟快速增長地區。地形為西北-東南走向,呈長條形形狀,居龍門山中段,103°47′-104°17′E,31°01′-31°37′N。2010年,什邡市幅員面積820.3 km2,耕地面積22 964.58 hm2,占土地面積的35.36%,其中平壩、丘陵、山地分別占耕地總數的88%、3%和9%。耕地主要分布在東南部平壩地區,基本農田面積19 911.27 hm2,主要分布在皂角、回瀾、元石、禾豐、馬井、隱峰、師古、南泉、馬祖、雙盛、湔氐等鎮。
什邡市屬于都江堰自流灌溉區,水資源較為豐富,境內有“1江2河3渠”,即石亭江、小石河、鴨子河,人民渠、紅巖渠、大寨渠。全市耕地以水田為主,有少許旱地和水澆地。據什邡市農業局中低產田情況的調查報告,全市土壤耕層深度比較淺,中低產田占現有耕地面積的62.25%,耕地質量急需提高。本文以什邡市的行政村為評價單元,以四川省德陽市什邡市101個村的基本農田為研究對象,土地面積數據來源于2010年什邡市國土資源局土地變更數據,社會經濟等數據來源于2010年什邡市統計局的《什邡市統計年鑒》和2011年12月和2012年4月份的現場調查數據、問卷數據,耕地分等定級成果(2007)來源于什邡市國土資源局。從2010年土地變更數據的地類圖斑中提取基本農田圖斑,運用ArcGIS9.3的空間分析方法將其圖層與土地利用總體規劃空間管制區圖和坡度圖進行疊加分析,扣除允許建設區、有條件建設區、禁止建設區和坡度>25°的耕地區域。
2.2差距度與投資度計算及分級
用ArcGIS9.3建立的數據庫,利用構建的差距度評價模型對什邡市的耕地現狀進行分析,對照已建成的高標準基本農田和相對應的綜合值,確定什邡市高標準基本農田的標準值;根據投資度模型計算各評價單元的投資額,再采用natural breaks 分級方法結合實際情況進行分級,如表2,差距度為0級的為高標準基本農田,投資也為0,GD為5級的現狀條件最差,投資應最大。什邡高標準基本農田差距度和建設投資分級
(4)在明確什邡市的差距度的數量和空間分布后,結合資金情況,按照先易后難、先難后易或者難易結合的原則,為土地整治規劃提供支撐,為什邡市高標準基本農田的建設和投資決策提供多方案參考。通過對運用GD和II模型的運用,確定什邡市高標準基本農田的標準值為0930,已經是高標準基本農田的村7個
3結論與討論
(1)本研究嚴格依據《高標準基本農田建設標準》,按照土地整理工程系統理論,確定目標層、準則層和指標層,構建評價體系,通過什邡市的案例運用,能較準確反應待建設的基本農田現狀,現狀條件比較好、差距度較小的基
(2)構建了差距度(GD)模型和投資度(II)模型的,計量反映耕地現狀與高標準基本農田之間的差距程度和相應的投資額度,為差別化投資、有效配置建設資金提供科學參考,也能指導高標準基本農田建設的資金、空間和時序安排。
(3)本研究在差距度和投資度匹配上做了有益探索,但評價指標體系中少量評價指標難以量化,只能定性評價。科學建設高標準基本農田還需要綜合考慮多方面的因素, 包括經濟社會條件、政策限制、行政導向等,這些因素之間又互為交叉、互為影響,有時甚至相互矛盾沖突,必須經過綜合分析、全面評判,才能做出科學合理的決策。如何進一步完善機制體制,構建政府主導、國土部門搭臺、相關部門集中投入的高標準農田建設體系,加大涉農資金在地方上的統籌力度,解決高標準基本農田建設中存在的資金投入分散的問題,以建設促保護,以建設促發展,將高標準基本農田建設作為解決現有耕地田塊破碎度的有效手段,并與土地承包經營權流轉、農業科技推廣相結合。同時,在高標準基本農田建設中如何做好公眾參與,尊重農民意愿,保護農民權益,正確處理好建設中“科學”與“民主”的關系,解決權屬狀況復雜等社會現實問題,這些都是應該進一步研究和探討的方向。
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張震① ZHANG Zhen;廖益濤① LIAO Yi-tao
(①天津市測繪院,天津 300380;②天津市西青區房地產管理局,天津 300380)
(①Tianjin Institute of Surveying and Mapping,Tianjin 300380,China;
②Xiqing District Real Estate Administration of Tianjin,Tianjin 300380,China)
摘要: 在概述高標準基本農田測繪的基礎上,簡略介紹了VRS 技術的工作原理,以天津市北辰區西堤頭鎮高標準基本農田工程測量項目為例,對VRS技術在高標準基本農田工程測量中的應用進行了嘗試和探討,合理分析出VRS技術完全可以應用于高標準基本農田工程測量。
Abstract: Based on the overview of the measurement of high-level basic farmland, the operating principle of VRS technology is introduced. This paper takes the measurement of high-level basic farmland project in Xiditou town in Tianjin Beichen District for example to attempt and discuss the application of VRS technology in the measurement of high-level basic farmland project. The result shows that VRS technology can be completely applied to the measurement of high-level basic farmland project.
關鍵詞 : 高標準基本農田;VRS技術;地類;遙感影像
Key words: high-level basic farmland;VRS technology;land type;remote-sensing image
中圖分類號:TB2 文獻標識碼:A
文章編號:1006-4311(2015)02-0064-03
0 引言
近年來,隨著科學技術的發展,“3S”(gps、RS、GIS)數字測量技術也日益成熟,政府在平時的管理工作中經常要使用到越來越多的地理空間數據,以便于對諸如城市規劃等重大工程項目進行決策分析,這些地理空間數據的采集主要采用GPS RTK技術,因此該技術逐漸被廣泛應用于社會的不同領域。在高標準基本農田工程測量中,基于GPS RTK的VRS技術不但能滿足精度要求而且能全面提高高標準基本農田建設的現代化水平,具有很廣闊的應用前景。本文以天津市北辰區西堤頭鎮的高標準基本農田工程測量為例,闡述VRS技術在高標準基本農田工程測量中的應用。
1 高標準基本農田簡介
高標準基本農田就是為了高效合理利用建設用地、未利用地及農用地,增加有效耕地面積,提高耕地質量,改善農村生產生活條件和生態環境而建設的集中連片、設施配套、高產穩定、生態良好、抗災能力強的土地。
天津市國土資源部門依據《高標準基本農田建設規范(試行)》,結合天津市實際情況,編制了天津市高標準基本農田基礎調查技術方案和建設方案。充分應用衛星遙感影像、土地調查、年度變更調查、農用地分等定級成果、土地質量地球化學評估等基礎數據,結合社會經濟條件、基礎設施條件收集與調查,開展高標準基本農田建設區基礎調查及測量。本次高標準基本農田工程測量項目位于天津市北辰區西堤頭鎮,測區地勢平坦,視野開闊,無大的干擾信息,接收GPS信號的能力強。基于這些特點,在該測區直接利用VRS技術開展高標準基本農田工程測量工作。
2 VRS技術作業原理及應用于高標準基本農田工程測量中的技術路線
2.1 VRS技術作業原理
GPS RTK測量技術于20世紀90年代出現,其原理是根據載波相位觀測值的載波相位差分技術,實時提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。隨著網絡技術的發展,基于網絡RTK的VRS技術的出現,為GPS RTK測量提供了新的技術平臺,給測繪行業帶來了新的變化。
VRS是Virtual Reference Station的縮寫,即虛擬參考站技術,這種技術是2001年由Herbert Landau等提出的,是集GPS 技術、Internet技術、計算機網絡管理技術和無線通訊技術于一體的網絡 RTK 定位系統,它的出現較好的克服了常規 RTK 的技術缺陷,代表了繼常規 RTK 之后的新一代定位技術的發展方向。VRS系統主要包括5個部分:基準站網、數據通信鏈路、數據處理及數據播發中心及用戶等部分組成。其作業原理是用戶進行測量時,在其流動站附近建立一個虛擬的參考站,并根據該區域內所有基準站的實際觀測值計算出該虛擬參考站的虛擬觀測值。由于流動站與虛擬參考站的距離很近,一般為幾米到幾十米,因此用戶采用常規RTK技術就可以通過與虛擬參考站進行實時相對定位獲取比較精確地測量定位數據。其作業過程如下:
①數據處理中心利用區域內所有基準站的實時觀測數據來估計殘差,并生成相應的誤差模型;
②用戶用測碼偽距觀測值進行單點定位,并將求得的坐標傳送給數據處理中心;
③數據處理中心將該點作為虛擬參考站,估計出殘差,進而根據改點的坐標及基準站的坐標來生成一組虛擬的載波相位觀測值,并通過數據播發中心傳遞給用戶;
④用戶利用虛擬參考站上的虛擬的載波相位觀測值及其坐標按照常規RTK確定自己最終精確的位置。
與常規的 RTK 作業方式相比,基于網絡RTK的VRS技術除了具有高精度、高效率、全天候以及操作簡便等特點外,更重要的是解決了常規 RTK 作業受距離限制的問題。隨著GPS接收機性能的逐步完善以及藍牙技術在接收機和手簿之間作為無線數據傳輸的成功應用,VRS技術已經成為測量及相關部門的首選。
2.2 基于VRS技術的高標準基本農田工程測量的技術路線
當前天津市高標準基本農田建設項目所要求的繪圖比例尺一般為1:2 000,VRS技術提供的厘米級精度完全能滿足要求。在高標準農田基本農田的項目規劃、施工放樣、竣工驗收過程中,均需采用VRS技術對地類邊界、權屬界線、溝渠、耕地、設施農用地等進行測量。
①前期準備階段。獲取高標準基本農田范圍內相關的基礎資料,如DOM,行政界線、權屬界線、高標準基本農田設計圖紙資料等。之后制定和編寫相應的測繪作業指導書,組織內業制圖人員與外業測量人員進行技術培訓,同時對測量儀器、計算機、車輛等進行檢測。
②外業數據采集。根據不同階段的需求,需采用VRS技術對地類邊界、權屬界線、溝渠、耕地等進行放樣和點的采集。
③內業數據處理。采用與測量儀器配套的GPS數據傳輸軟件通過計算機導出所采集的數據,一般是大量的特征點,根據外業草圖對其進行地形地物的編輯繪制、圖幅整飾,形成DWG格式數據成果,然后轉換為ArcGIS支持的ShapeFile格式數據,進而完成各種圖表的統計。
3 實例研究
3.1 工程概況
天津市屬于華北平原地帶,除了薊縣有較為起伏的山區外,別的區域都是大平原。北辰區西堤頭鎮位于天津市中西部,臨近市內六區,此次高標準基本農田測量范圍包括霍莊子村、季莊子村與趙莊子村,所占圖幅號為J50G017053和J50G017054,具體的經緯度范圍是東經117°13´08"~117°20´24"北緯39°17´38"~39°33´52"。該范圍全是平原,海拔高度差不足1米,可以忽略,總面積為5.48平方公里,東西長4.32公里,南北長3.71公里。
在該項目建設過程中,涉及到三次測量:第一次是在進行高標準基本農田建設前摸清該區域實際的基本農田情況;第二次是進行高標準基本農田設計好后續現場放樣施工,以建設符合要求的溝渠、道路、耕地及農用設施等;第三次是建設完成后,對建設的成果進行測量,檢測其是否符合設計要求,也即是竣工驗收測量。由于采用RTK放樣的方式和測量方式類似,這里僅介紹如何VRS技術對該項目進行的點采集的測量。
3.2 野外數據采集
天津市在2003年便開始進行VRS技術的研發工作,該技術于2006年投入使用,全市域共建基準站12個,遍布天津市各區縣。本次測量采用多臺Trimble 5800雙頻GPS接收機,分不同的小組對該區域進行測量。在測量之前,需要對GPS手簿進行設置,首先要建立項目文件,文件名最好采用“測區序號+作業日期+作業班組號”為名,野外繪制的草圖最好與其對應,然后選擇WGS84坐標系,設置PDOP值小于6,平面坐標為0.02米,高程為0.03米,采樣時間間隔為3秒,坐標系選擇WGS84坐標。設置完成后,打開藍牙,進行CDMA連接,輸入用戶名和密碼,連接成功后,選擇測量功能,等待測量坐標值擁有固定解時,即可進行溝渠、道路等地類界線特征點的采集。為了驗證VRS技術應用于高標準基本農田工程測量的可操作性,對測量精度進行了實地驗證。我們選取拓普康GPT-300SN全站儀,其測角精度為2″,測距精度為2 mm+2 ppm×D,其精度非常高。在測區選取4個特征點采取兩種方式測量進行比較,誤差均在3厘米以內,完全滿足高標準基本農田工程測量的要求。
3.3 內業成圖
完成野外數據的采集后,可采用微軟公司的ActiveSync 同步軟件建立手簿與計算機之間的連接,然后通過天寶的Data Transfer軟件將手簿中的野外實測數據傳輸到計算機中,保存為*.dc文件,之后采用TGO軟件把*.dc文件轉換為*.csv文件,利用Excel打開*.csv文件,把不必要的信息刪除,只保留點號、緯度坐標、經度坐標、大地高等信息,然后采用筆者開發的坐標轉換軟件把所測的WGS84坐標轉換為西安80坐標系,最后把轉換后的*.csv文件利用筆者開發的坐標導入軟件導入到CAD中。
導入CAD的全部是采集的點位數據,需要根據野外現場繪制的草圖內容,進行現狀地物和基本農田圖斑的繪制。繪制的成果圖需要對各要素進行分層,如村界、溝渠、農村道路、水澆地、旱地、高程點等。成果圖的比例尺按照天津市資源管理部門的要求統一采用1:2000比例尺,倘若圖形太大,可分幅打印。整理好的高標準基本農田土地利用現狀圖成果見圖1。
由于在高標準基本農田工程測量中的數據成果不僅僅是DWG格式的圖件,它還有ShapeFile格式和許多需要進行統計的表格數據,為此筆者開發了相應的程序,能實現分好層的DWG格式數據向ShapeFile格式數據的自動轉換,能根據ShapeFile格式數據自動根據需求統計出相應的表格。由于這不是本文的重點,讀者可以參閱
參考文獻[1]。
4 結語
VRS測量精度雖沒有GPS靜態測量那么高,但對于地籍地形測量(高標準基本農田工程測量屬于地籍測量)來說,其精度完全滿足測量要求,而且其測量速度快,不受距離限制。以前有文章認為該技術的缺點是用戶與數據處理中心之間需要進行雙向的數據通信,系統中可容納的用戶數受網絡寬帶、數據處理中心的服務器的荷載能力等因素的限制。但隨著這幾年計算機及通信技術的飛速發展,網絡帶寬與服務器的荷載能力已經不是限制VRS技術的阻力了,相信VRS技術會在更多的領域得到廣泛的應用。
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關鍵詞:高標準基本農田;規劃設計;效益
中圖分類號:S281 文獻標識碼:A
0.引言
高標準基本農田是一定時期內通過農村土地整治形成的集中連片、設施配套、高產穩產、生態良好、抗災能力強、與現代農業生產和經營方式相適應的基本農田。包括經過整治后達到標準的原有基本農田和新劃定的基本農田。本文以沈陽市法庫縣馮貝堡鎮為例,簡要分析了高標準基本農田建設項目規劃設計的內容和要點。
1.項目概況
項目區位于法庫縣東南部的馮貝堡鎮,項目區涉及馮貝堡鎮周家溝村、富拉堡村、務名屯村和工夫屯村。項目區為平原區,基本農田面積占耕地面積的比例為93.33%,以農業生產為主。經過實地調查踏勘得知,制約項目區農業生產的因素有以下幾個方面:
(1)灌排基礎設施不完善。項目區的田間灌排基礎設施缺失較為嚴重,耕地灌溉缺少水源井,現有設施長期無人維護,不能適應高標準基本農田規模化、產業化的發展要求。
(2)田間道路通行條件較差。項目區現有田間道路多為土路,而且部分路面偏窄,農業機械作業很不方便,加之無人管護,路面凸凹不平,遇到雨雪天氣道路泥濘,出行困難,給農業生產和人民生活帶來極大不便。
2.項目總體布局
根據《法庫縣馮貝堡鄉土地利用總體規劃(2006-2020年)》及項目區實際情況,本項目總體布局如下:對務名屯及工夫屯的兩處新增耕地地塊進行土地翻耕并加有機肥提高地力;對富拉堡、務名屯、工夫屯共8個區塊的旱地配套機井、水泵等農田灌溉設施,變為水澆地;對務名屯、工夫屯兩處排水溝進行清淤;在富拉堡修建農橋一座;在包括周家溝在內的4個村修建涵洞共71座;在務名屯的高效農業區配備高、低壓輸電線及變壓器;整修四個村的田間道和生產路,部分田間道改造為水泥混凝土路面。
3.建設內容
3.1 土地平整工程
項目區內總體地形變化不大,地勢比較平坦。考慮耕作的需要,需對項目區內0.65公頃新增耕地進行土地翻耕,翻耕厚度為0.30m。每畝地加有機肥100kg。主要采用機械翻耕,將一定深度的緊實土層變為疏松細碎的耕層,從而增加土壤孔隙度,以利于接納和貯存雨水,促進土壤中潛在養分轉化為有效養分和促使作物根系的伸展,促進耕地形成良好的耕作層。
3.2 灌溉與排水工程
3.2.1 水源工程
根據項目前期勘察取得的勘探成果及探水孔資料,本區為巖石裂隙水,含水量一般,單井出水量取10m3/h。
本次規劃對項目區內花生種植區進行灌溉,根據項目區以往實踐經驗及管護方便,均采用水泵從井中提水,由輸水軟管直接引到田間地頭進行灌溉。
管井井深決定于含水層埋深、水位變化幅度、設計水位降和施工條件等因素,確定井深基本到基巖不透水層。參考勘探成果資料,設計井深采用35m,施工時按實際地層情況,以進地層“中風化花崗巖”3m為準控制井深。
管井設計開口孔徑為φ600mm,井管采用鋼管,選配QJ型潛水泵,泵的最大外徑200mm,考慮安裝水泵方便,井管內徑應比泵體外徑大100mm~150mm,由機井設計手冊表8-45查選井管內徑采用350mm,管長最小900mm。終孔為600mm。
井管采用鋼管,外徑377mm,壁厚10mm。其中,0~5m為井壁管,采用不透水管。5m~32m為濾水鋼管,鋼管為條形孔,長150mm、寬10mm~15mm,表面積達到20%~25%,濾水管每眼井不得小于10m。濾水管外部纏繞8-10目鐵紗一層,20目尼龍紗布一層,下入不含土的混砂濾料。下部32m~35m為沉淀管,采用不透水鋼管,沉淀管的用途主要是為了在管井運行過程中,使隨水帶進井內的砂粒沉淀在管內,以備定期清理。井壁管及沉淀管回填黏土球厚111.5mm。
項目共新打管井113眼,井深35m,井臺為磚砌,均配備圓形鋼筋混凝土井蓋,輸水管道采用涂塑軟管,每眼井均配套潛水泵及柴油發電機組。
3.2.2 排水工程
項目區的排水體系比較完善,但部分排水溝由于多年未清淤,淤積嚴重,溝內淤泥、雜草等雜物較多,水流不暢;為了保證排水效果,對項目區淤積較嚴重的931m的排水溝進行清淤,清淤斷面為梯形斷面。
3.2.3 渠系建筑物工程
項目區規劃建設農橋1座,6m長、6m寬,下部結構為漿砌石墩臺,上部結構為現澆鋼筋混凝土矩形板式橋。
根據項目區地形情況,在排水溝與田間道交叉處需布置過路涵洞,以滿足農業生產需要。項目區共規劃71座涵洞,結構采用管徑內徑Φ=1000mm及Φ=800mm的涵管,管壁厚度為70mm,單節涵管長為2m,接管處設置伸縮沉降縫和止水。底部鋪設0.3m厚漿砌石基礎,0.1m厚砂石墊層。管身下設置漿砌石基礎。涵洞進出口布置200mm厚M7.5漿砌片石防護,寬度與基礎寬度相同,長度為1m~3m。
3.2.4 輸配電工程
項目區務名屯村中約有2000畝旱地,規劃種植綠色、無公害蔬菜。該區域土壤肥沃,水源豐富,地理位置優越,區位優勢較強,交通便利。為促進馮貝堡鎮高標準基本農田建設的快速發展,因地制宜發揮資源優勢,規劃在該區域架設高壓輸電線1.5km左右,低壓輸電線2km左右,配備250kVA變壓器1臺,以滿足該區域內作物灌溉用電的需要。
3.3 田間道路工程
3.3.1 田間道
項目區共整修田間道69條,共計35495.05m。其中,水泥混凝土路面田間道12條,共7241.57m,寬度4.5m、5m;砂石路面田間道57條,共28253.48m,寬度3.5m。
3.3.2 生產路
項目區共整修生產路20條,共計14029.53m,均為砂石路面,石渣路基,寬度均為3m。
4.效益分析
4.1 社會效益
通過高標準基本農田項目建設,農民熱切盼望解決的問題得到有效解決,使黨的惠農政策得到落實,農民的生產生活水平顯著提高,通過加強農業基礎設施建設,項目區的農業生產條件獲得根本性的改變,農業生產將會有突猛進的發展。本項目的成功建設,將會起到典型示范作用,對其他鄉鎮甚至周邊縣區都具有重要的借鑒意義。
4.2 生態效益
通過高標準基本農田項目建設,減少了旱、澇災對農業生產的危害,改善了土壤質地。通過水、田、林、路綜合治理,水利、農業、林業等配套措施以及田間道路工程建設,在促進農業生產發展的同時,改善農田小氣候,實現農業生產的良性循環,為農業可持續發展奠定良好基礎,促進農村資源節約型和環境友和型社會的形成,將收到良好的生態效益。
4.3 經濟效益
本項目建設規模為1242.13公頃,總投資為2370.64萬元,畝均投資為1272.35元。經過測算,項目區耕地年新增凈產值可達202.42萬元。從計算結果可以看出,本項目是經濟合理的,耕地經營管理的直接經濟效益是顯著的,另外,如果考慮到項目實施后,種植結構調整和升級所產生的間接經濟效益,本項目的經濟效益將更加可觀。
結論
通過對沈陽市法庫縣馮貝堡鎮高標準基本農田建設項目進行分析,該項目實施后,對改善項目區農業生產條件,促進生態環境建設將起到積極作用,具有巨大的社會、經濟和生態效益。項目投入使用后,應加強對項目區各項設施的管理和維護工作,保障各項工程設施的正常運行。
永修縣完成了2010-2012年度一般小農水重點建設任務后,自2013年開始被納入第五批全國小型農田水利(高標準農田)建設重點縣,建設周期為2013年至2015年共3個年度。永修縣2015年小型農田水利重點縣建設項目批復總投資3213.16萬元,其中中央財政補助資金1400萬元、省級財政補助資金900萬元、縣財政配套資金500萬元、農民自籌313.16萬元。項目區涉及三角鄉和馬口鎮的9個行政村、28個自然村。工程實施范圍為三角中型灌區、青湖和長溪小型灌區馬口灌溉片,設計灌溉面積4340hm2,改造總灌溉面積1020hm2,其中建設高標準農田面積560hm2。
2高標準農田水利工程的概念和現狀
2.1高標準農田水利工程的概念。高標準農田水利工程是以發展灌溉排水,調節地區水情,改善農田水分狀況,防止干旱、澇、鹽、堿災害,以促進農業穩產高產的綜合性科學技術,即能實現“旱能灌、澇能排,利于機械化作業、高效、節水、生態友好的”農田水利工程。2.2高標準農田水利工程的建設現狀。高標準農田水利工程盡管國家很早就重視,但是目前的建設現狀依然不容樂觀存在很多問題,主要有建設水平不高、工程不配套、建設難度大等,在施工過程中施工質量不高,沒有完善的管理制度、建設規劃不科學、建設后期的管理和維護工作不明確,這種現狀不僅阻礙著高標準農田水利工程的發展,對于我國農業整體的發展和農村經濟水平都有嚴重的影響。
3高標準農田水利的建設中具體的問題
3.1施工監督不到位。農田水利工程施工中,施工管理工作制度不健全,現場的建設管理工作沒有落實到位,建設單位了提高完工,不按照國家相關法規制度進行施工。比如在施工的過程中,建設單位為了加快施工進度,節省建設開支,私自使用劣質建筑材料,減少監管次數,不嚴格按照設計體制進行施工,施工現場責任劃分不明確等等,這問題嚴重阻礙了高標準農田水利工程的建設。3.2高標準農田建設人員素質不高。在農業的高標準農田水利工程建設中,施工單位的人員技術水平薄弱,沒有過硬的施工科技手段。在整個高標準農田水利工程建設中,從管理人員的到施工現場人員都是缺乏科技知識,對創新意識薄弱。大都施工人員是農村的過剩勞動力,技術水平和思維能力與高標準農田水利工程的建設要求不符,施工質量和要求有差距[1]。3.3資金投入不合理,工程配套設施陳舊。在國家政府和基層單位,對農田水利工程投放的資金,不能完全流放到基層單位,在施工使用的設備老化,科學技術設備跟不上。比如,在建設過程中對于混凝土的配置,完全是采用目測或者經驗,沒有形成固定的配比,在攪拌時候使用鐵鍬等手工工具,和建筑物建設相比,農田水利工程建設中,施工的配套設施落后。3.4建設規劃和施工方案不科學,缺乏理論指導。高標準的農田水利工程建設的設計方案和規劃,對后期的使用有很大影響。在目前的建設手工中,沒有統一設計規劃,甚至出現了一個地區農田水利工程多種多樣,對于后期的統一管理和維護不便,在施工中對于農田灌溉方式設計不合理,排澇渠道不科學。在沒有科學理論技術設計規劃和合理的施工情況下,農田水利工程的建設就不能達到高標準的要求。
4高標準農田水利工程的建設對策
4.1建立監督管理機制。在高標準農田水利工程的建設中,加強施工監管管理機制可以保證工程的質量。為了更好的提高建設施工的順利進行,保證各環節的施工,首先就應該建立一個良好的管理機制。從施工的一開始到最后竣工,明確高標準水利工程的建設目標,制定一個合理的管理計劃,規范監管的內容和施工質量標準,對施工過程中使用的建設材料、中間產品和工程質量進行管理。在施工前期就著手監管,準備材料到施工現場到最后完工,全過程都進行實時監管,出現的問題及時進行解決,完工的驗收進行復核,保證施工質量[2]。另外,加強對于工程質量的評定,通過每一階段的質量評定,來加強對于施工質量的管理監督,這需要制定有完善的工程質量評定范圍以及標準。4.2加強農田水利建設人員綜合素質。建設人員的綜合素質是高標準農田水利工程的保證,建設單位應該加強施工過程中人才團隊的建設,從管理者到施工中的每一個員工,都要進行科學知識的學習,提高施工過程中的業務技能和科技技術。提高建設人員的綜合素質,可以從兩方面進行,一是建設單位進行人才引進,通過吸納高素質、高技能、高人才的建設工人,提高建設人員的人才隊伍;另一方面是通過組織培訓學習,無論是管理者還是基層的施工人員,都要掌握施工的工藝流程和施工技術,進行崗位技能證書認證,通過證書的認證,加強建設施工人員的綜合技能,這也是高標準水利工程建設質量的要求。4.3加大資金投入改革工程配套設施。這需要政府和建設單位的共同努力。政府在政策有指導,建設單位引進科技設備上有資金支持。比如,政府可以出臺一些水利工程建設設備優惠政策,像“以舊換新”類似的補貼活動,刺激水利建設工程設備市場的活力,鼓勵建設單位引進科技建筑設備,另一方面,建設單位不能只顧利益,要以工程質量和今后的效益為主,改革思想,解放勞動力,通過先進技術引進、機械化作業設備更新等。4.4重視高標準水利工程建設的設計,加強科學技術指導。在高標準水利工程的建設前期,建設單位要進行前期的調研工作,收集相關的資料。通過和當地農業局進行農田資料收集,收集的內容包括建設覆蓋的農田面積、交通條件、農田地質條件以及附近可利用水源點等資料,然后根據實際情況邀請專業的設計人員進行工程圖紙的設計和施工方案的制定。其次是施工的人力資源安排,有多少施工人員進行怎樣的施工項目負責。依據地勢條件和環境條件,進行合理的施工,比如,水利工程中的排水渠道,要遵循從高到底的流水原則,進行渠道設計;灌溉設備上,利用以點劃圓方式,合理安排兩點之間的間距,盡量采用節水的設備;進行科學的底線管道、線路設計,使其合理科學,在后期檢修時候快捷方便[3]。
5高標準農田水利工程管理中需要的幾點
5.1組建專業的管理隊伍。在高標準水利工程建設中,已經提到建設過程需要有高素質的管理人員。在竣工后也要進行專業的管理隊伍建設,比如在使用的過程中,出現的一切問題,需要有專門的的管理人員進行疏導,宣傳科學意識,保護農田水利設施。這就需要組織一個農田水利專業知識深厚,有科學力量、高效率的管理服務隊伍,這樣的管理隊伍可以是聘請的,也可以是當地農業種植者。5.2后期的管理維護工作。建設的過程管理已經提高,對施工中的每一項工程進行責任到人,分工明確。同樣在后期的使用過程中能夠,也要進行責任承擔制度。比如“誰管理、誰使用、誰受益”原則,讓高標準水利工程在農村的使用中,找到專門的責任人,這樣不僅理由高標準水利工程的長期使用效果,對高標準農田水利工程的建設也有很大好的影響作用。在日常的維護工作中,需要有專業的服務人員,比如一些水利設施損壞,使用者無法進行在自我維修時候,要有專門的人員進行維修。
6結語
高標準農田水利工程的建設是一個嚴要求、高標準的建設過程,需要建設單位和施工人員一起努力,共同建設高質量的農田水利工程。同時在高標準水利工程的建設前期、中期、后期以及日后的使用和維護中,也要加強管理工作,使高標準農田水利工程真正的達到高質量、標準化、規范化,促進水利工程惠民的作用,推動高標準水利工程的發展。
參考文獻:
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關鍵詞:高標準農田;生態型;田間灌排系統;設計研究
中圖分類號:S274 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150833051
近年來,高標準農田建設,沒有普遍達到“高標準農田”的內涵。高標準農田比重仍然偏低,開發過程中技術含量不高,主要是土地平整,或支持渠道防滲襯砌及水渠建設。技術上沒有達到一個很高的水平,有一個低水平重復的現象。站在科學發展觀的角度,為了適應現代農業發展的要求,為了達到高標準農田的內涵,必須改變和進一步提高改造水平。
1 高標準農田生態型田間灌排系統設計
1.1 自灌區低壓管道配水系統設計
這一領域的灌溉和排水系統是利用低壓水管完成的,作為替代明渠輸水的技術。主要應用如下:利用低壓管道灌溉水直接進入;出口管道將水輸送到灌溉溝或其他形式的灌溉田中。該技術屬于地面灌水技術,其優點是顯而易見的,如出口流量大,既保證水的利用,同時也能節約用水;此外,低壓管道出口并不需要太多的壓力,因此,管道可以選擇一般的,以此節約成本。這種灌溉系統的設計為中國建設節約型社會提供了條件,應用廣泛。眾所周知,節約型社會建設,應先節約用水,關鍵在于良好的水利建設工作,特別是農田水利建設。
由于低壓管道灌區配水系統改變了傳統的農田灌溉方法,提供了相應的水利設施和節水灌溉改造思想,大大提高灌溉用水效率,同時改變了傳統的灌溉只能由田水單邊主義的做法,因此非常經濟實用的,它的前景非常好,這是國家的研究人員應注意的問題。這一領域的灌溉和排水系統,更適合在自流灌溉中使用。正常情況下,自流灌溉比橫截面相對較大,因此需要選擇明渠輸出水方式,然后橫向貫通河流和農業排水流通渠道,在通常情況下,這樣的重力灌溉更多依靠通道數量,水流量是有限的,所以應該采取更復雜的的方法來配水,這個問題是低壓管排水系統設計需要解決的,除了具體設計的灌溉面積,它也需要考慮到當地的條件,然后除去水流量和設計成本。在設計上,可以多幾個方案,經過比較,然后選擇最好的設計。
1.2 田間排澇降漬系統設計
田間排澇降漬系統的主要功能是排除留在現場的地表水,以免作物被淹,因此系統設計要考慮到降雨的程度,并用作設計地下管道的標準。在正常情況下,傳統的田間排水工程以農業排水溝為主,其工作是提高耕地徑流排水效率,從而起到排水的目的。但是,如果稻麥輪換,是非常容易出現內澇的,因此農田灌溉和排水系統設計,不僅要實現排水的目的,也應該實現降漬的要求。在正常情況下,我們會選擇使用排水溝降漬設計或選擇使用溝渠、地下管線相互結合的方式,相互補充,排水降漬。為了真正能夠實現低成本的污漬要求,挖溝渠,使其保持適當的坡度,不能太陡,否則會影響渠道的穩定性,此外,我們還需要考慮施工問題,為了確保施工方便,挖坑道,底部寬度不宜過小,但要實現上述所有要求,需要很高的成本,要解決這些問題,目前一般采取排水溝渠,配合地下管道。這種設計方法可以減少很多溝渠,但這樣的設計可以看出,雖然勉強克服溝渠太多的缺點,即仍占用一些耕地,并需要頻繁的維護和管理。
2 生態型排水溝設計
2.1 生態型排水溝設計的基本要求
保持通道蜿蜒,這樣可以保持生物多樣性,與直線通道相比,蜿蜒的通道有一個更復雜的植物群和動物群。為了豐富物種類型,排水溝不要建立一個直路溝渠,可適當增加其曲折性。同時允許剖面多樣形式,斷面采用梯形截面,可以使用較大的橫截面,用于形成各種生活環境。因為土壤問題,混凝土護坡必須使用,但不能全部使用,可以襯砌斜坡的兩側,水道下方可以不用,這樣的水道和地下水也可以交換。或使用植物型防滲塊,從而避免了“三面光”。植物型塊可以用不透水的混凝土塊和植物生長組成,在斜坡或底部,可以起到很好的防滲作用,而且種植水生植物,可以分解污染的水體廢物,提高水體的自凈能力。
2.2 生態型排水溝斷面設計方法
排水溝的設計要求“模仿自然。”主要特點是異質性,形態的異質性主要是指不規則性,橫截面形狀的不規則性和輪廓曲折性,具有水池和淺灘交替的特點,構成材料的異質性是指由砂,礫石,石頭,木樁,水生植物和其他物質構成水道。該水道要求流速,流量,深度,水溫,水質,河床材料的異質性,以便形成形態不同的異構生態因子,從而創造豐富的環境多樣性,以便形成豐富的渠道生物多樣性。設計的通道形狀應遵循生物多樣性和統一性的分水嶺通道形態多樣性原則,參考自然流域多樣化,為構成復雜的渠道規劃和設計打下基礎。
3 結束語
總之,以生態建設為中心的具有高標準的農田產生很好的效果,良好的設計是非常關鍵的,其中最重要的是農田灌溉和排水系統,在設計時,既要考慮到農田的具體需求,而且還應考慮設計成本、質量,這樣我們才可以設計一個很好的解決方案。本文總結了多年的研究經驗,以供參考。
[關鍵詞]土地整治規劃 ARCGIS 數據庫 應用
[中圖分類號] F301.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-3-256-1
土地整治是以提高土地利用率、保障土地資源可持續利用為目的,對未合理利用土地的整理,因生產建設破壞和自然災害損毀土地的修復,以及未利用土地的開發等活動[1]。2010年,國土資源部下發《關于開展土地整治規劃編制工作的通知》(國土資發[2010]162號),對全國的土地整治規劃編制工作進行了部署。縣級土地整治規劃數據庫的建設是市級、省級數據庫的基礎和保障。
1縣級土地整治規劃數據庫的建設
1.1數據源
縣級土地整治規劃數據庫數據源主要包括第二次全國土地調查及年度土地變更調查數據、土地利用總體規劃數據等基礎地理信息數據。
1.2縣級土地整治規劃數據庫內容
縣級土地整治規劃數據庫包括基礎地理信息要素、土地信息要素中的土地整治規劃要素等。基礎地理信息要素、規劃基期土地利用現狀數據直接采用基期年土地利用現狀數據庫相關信息[1]。土地信息要素中土地整治規劃空間要素包含的具體數據圖層見表1。
1.3專題數據獲取
1.3.1土地整治潛力數據
土地整治潛力數據主要包括農用地整理潛力、農村建設用地整理潛力、城鎮工礦建設用地整理潛力、土地復墾潛力、高標準基本農田建設潛力、宜耕后備土地資源開發潛力等。通過地類統計和抽樣調查得出區域土地整治潛力情況,在ARCGIS環境下,以行政村面狀文件為基礎,按規程要求編輯屬性表。較為簡便的方法是在Excel中進行初步計算,鏈接到行政村面狀文件,轉為SHAPE屬性文件。
1.3.2土地整治規劃數據
根據土地利用的現狀、上級規劃指標和縣級政府要求,確定土地規劃項目范圍線,在ARCGIS中新建相關圖層,利用繪圖工具,繪制出面狀項目區,在屬性表中統計出各項目區面積、項目規模,計算新增耕地狀況,安排實施年份等。
(1)高標準基本農田整治項目的確定。導入DLTB圖層、行政區邊界、主要水系道路、上輪已實施范圍線和允許建設區范圍線,按照集中連片的原則,結合土地整理部門的要求,選擇耕地集中的地塊,沿道路或水系進行繪制,確定項目區邊界。
(2)農村建設用地整治項目安排。在以農村集體建設用地為主的區域,按照統籌城鄉發展和鎮、村規劃的要求,對農村居民點和工礦用地進行改造利用,提高土地集約節約利用效率。
①拆舊項目調查篩選。利用現狀數據庫提取農村居民點圖斑,統計農村居民點面積。
②建新區的確定。在ARCGIS中導入區域DLTB,新建圖層,按照土地利用總體規劃、城鎮和村莊規劃,結合主管部門意見,確定新區的位置和面積。
1.4數據入庫
數據入庫前需經過圖形數據整理、數據質量檢查、屬性檢查、規劃文檔及表格數據整理四個過程。其中圖形數據整理主要是刪掉圖形數據整理過程中所有過渡性的臨時圖層文件,全面規范化的整理圖層,以獲得標準化、規格化的具有準確屬性的分層圖形數據;數據質量檢查主要包括屬性、圖形和拓撲檢查;屬性檢查主要檢查規劃代碼、分層文件的命名等;規劃文檔及表格數據整理主要對規劃文本、規劃說明、相關附表數據一致性進行檢查。
上述工作處理完畢后,利用ARCGIS的建庫模塊,建立土地整治規劃數據庫。
(1)建立圖幅索引:使用數據庫管理系統和接合圖表建立覆蓋全縣的分圖幅數據索引。
(2)建立系統數據字典:數據字典描述數據庫中屬性字段的屬性與組成,是按現行的各種技術規程和國家標準進行設計的,包括行政區代碼庫、地類代碼庫、權屬單位代碼庫等。
(3)數據入庫:將數據字典、數據圖幅索引文件和拼接好并檢查合格的數據庫文件添加到土地整治規劃數據庫管理系統,進行數據入庫,完成整個數據的建庫。
1.5數據質量檢查
使用國土資源部下發的土地整治規劃數據庫質量檢查軟件進行檢查,對于存在的問題及時修改,通過檢查后按照文件組織格式要求匯交。
2土地整治規劃數據庫應用
2.1圖件編制輸出
土地整治規劃圖件編制是整個規劃編制中至關重要的一環,規劃編制的必備圖件包括土地利用現狀圖、土地整治潛力分布圖、高標準基本農田建設項目規劃圖和土地整治項目規劃圖 [2]。土地整治規劃數據庫的建立,為圖件編制輸出提供了方便。
2.2土地整治規劃數據管理與分析
利用GIS數據庫強大的數據管理及空間分析功能,針對土地整治規劃項目、高標準基本農田整治規劃項目進行管理,了解土地整治潛力分布,明確土地整治范圍及規模,為宏觀決策提供依據。
3結論
土地整治規劃數據庫的建設,實現了整治規劃數據的信息化管理,可以方便的進行圖件編制輸出、規劃數據管理分析,對于分析土地整治潛力,實施土地整治項目,均具有重要意義。
參考文獻
1標準農田土壤肥力偏低的原因
1.1農村勞動力大量轉移
由于種糧比較效益相對較低,農民種糧積極性逐年降低,培肥地力積極性也逐年下降,紫云英等綠肥播種面積下降,農戶養豬、牛、羊、兔、雞、鴨減少,導致積肥畜禽肥減少,特別是大量農村勞動力向二、三產業轉移,留守老人成為農村主要的勞動力,勞動能力降低,對有機肥施用減少,施肥選擇了化肥,造成有機質普遍下降,土壤酸化和板結趨勢明顯,影響糧食生產優質高產。
1.2標準農田地力評價指標體系系數降低
一是耕作層厚度變淺。標準農田耕作層厚14~24 cm,平均為18 cm。其中14~16 cm的面積占10.54%;16~20 cm的面積占79.03%;>20 cm的面積占10.43%,與1983年土壤普查時耕作層21 cm對比,耕作層變淺。二是土壤酸化明顯。標準農田pH值范圍為4.4~5.7,pH值平均為5.13。其中pH值≤5.5的酸性土面積占92.49%;pH值為5.5~6.5的弱酸性土面積占7.51%,生產能力分值為0.4;農田土壤酸化比較嚴重。三是土壤有機質含量中等。有機質含量范圍為10~40 g/kg,平均為30.91 g/kg。其中10~20 g/kg面積占5%;20~30 g/kg面積占46%;30~40 g/kg面積為31.5%;>40 g/kg面積占17.5%。土壤有機質是研究土壤肥力和評價土壤質量的重要指標,有機質含量多,土壤的肥力就相對較高,反之,土壤肥力就低。生產能力分值為0.8,有機質含量屬于中等水平。四是有效磷。有效磷含量范圍為1.4~281.0 mg/kg,平均值為49.56 mg/kg。其中有效磷≤5 mg/kg的面積占7.8%;5~10 mg/kg面積占13.7%;10~15 mg/kg面積占8.9%;15~20 mg/kg面積占7.7%;20~30 mg/kg面積占9.9%;30~40 mg/kg面積占16.5%;>40 mg/kg面積占35.5%。生產能力分值0.8,屬豐富。五是速效鉀。速效鉀含量范圍為6~192 mg/kg,平均含量為34.24 mg/kg。其中≤50 mg/kg面積占83.5%;50~80 mg/kg面積占9.5%;80~100 mg/kg面積占5.9%;>150 mg/kg面積占1.1%。生產能力分值0.3,屬偏低。
1.3農民對標準農田的養護力度降低
農業生產是一個露天工廠,受自然氣候狀況影響很大,加上山區農田基礎設施條件差,機械化作業程度低,農業勞動效率偏低,農業規模化經營程度不高,農業生產比較效益低,造成農民不愿意增加對標準農田的養護投入。土壤養分不平衡,障礙因子增多,土壤板結度增加,耕作層變淺。造成種植業生產肥料利用率降低,化肥施用量增加,農業面源污染加重,農產品產量和品質降低,影響農業生產效益提高,制約農業生產可持續發展。
2標準農田改良對策
2.1開發有機肥源,擴大冬綠肥紫云英種植面積
一是充分利用畜禽糞便發酵還田,積造土雜肥,利用山區柴草資源豐富的優勢,開展割青踏田、燒灰肥田。二是冬綠肥紫云英作為一種固氮作物可以固定空氣中的氮素,還可活化利用土壤中的難溶性磷和緩效鉀等養分。綠肥壓青利用后可改善土壤團粒結構,協調土壤水、肥、氣、熱狀況,為后季作物提供氮素,從而節省氮肥施用量,提高土壤有機質含量,使土壤變得疏松肥沃,提高土壤肥力。推廣種植紫云英等冬季綠肥作物,適量搭配種植油菜、馬鈴薯、蠶豌豆等經濟綠肥作物,通過直接、過腹、堆制、墊欄發酵還田等多種形式還田。開發有機肥源,增加有機肥投入,有效提高土壤基礎肥力[4-5]。
2.2大力推廣秸稈還田技術,增加有機肥施用量
秸稈中含有大量的有機質、氮、磷、鉀和微量元素,且作物秸稈數量大、來源廣,是農業生產重要的有機肥源。鮮稻草中含鉀量高,補充土壤鉀素,同時鮮稻草覆蓋還田可以保持旱冬季節土壤水分,為冬作物起到保溫防凍作用。農作物秸稈還田方式有直接還田、過腹還田、堆漚還田、墊欄發酵還田等,秸稈還田可補充和平衡土壤養分,改善土壤理化性質,提高資源利用率,節本增效,提高標準農田肥力具有重要意義。
2.3推廣應用測土配方施肥技術,提高科學施肥水平
測土配方施肥是指以土壤測試和肥料田間試驗為基礎,根據作物需肥規律、土壤供肥特點、田間試驗、土壤測試結果和作物生產要求,在合理施用有機肥的基礎上,提出氮、磷、鉀、中量元素、微量元素等肥料數量與配比及其適時、適法施用的施肥方法。針對三江縣標準農田土壤肥力現狀,該縣土肥站開展了測土配方施肥“3414”肥效試驗、大區對比校正試驗,以期了解不同作物需肥規律,確定肥料的施用比例,優化施肥時期,改進施肥方法;推廣普及配方施肥技術,做到用地與養地結合,全面提高農民科學施肥水平,維護提高標準農田肥力水平[6-8]。
2.4加強對農民的技術培訓指導
提高農民素質,增強科技意識對于改善三江縣標準農田地力具有重要意義。分年度、分季節制定周密詳實的培訓計劃與目標,通過集中授課培訓,技術咨詢、現場技術指導,發放技術資料,媒體宣傳指導,專家熱線疑難問題解答,送科技下鄉,建立農技人員聯系制度等多種形式、途徑及渠道加強對農民的技術培訓。建立典型示范樣板,在做給農民看的同時,廣泛深入地對農民開展技術培訓、指導工作,為質量提升工作提供直接有效的方式。
2.5建立培肥、改良試驗示范體系
在標準農田地力提升實踐中,應因地制宜,根據不同內容要求、不同區域、不同類型、不同年度與工作進展,建立村級示范點、鄉級示范基地、縣級核心示范片等試驗示范體系,示范基地要根據各自的培肥、改良重點和關鍵環節、措施,將深化技術研究、技術服務指導、基礎測試等結合起來,建立示范基地,提高農民積極性。
3參考文獻
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關鍵詞:農村土地整治;環境影響;保護對策
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
引言
當前農村土地整治仍然以增加耕地為指導思想,這種片面追求耕地數量和產出的整治模式,勢必會對整治區的生態環境產生一定影響,同時在土地整治實際操作中,由于技術支持與實施方法的缺失,也難以實現生態環境保護的效果。近些年,農村土地整治對生態環境的影響,已經引起各級政府和研究學者的高度關注,部分學者從土地整治的理論范疇、生態可持續性、生態環境保護及生態評價方法等方面展開了研究,取得了豐碩的成果。但對于美好鄉村建設中的生態風險研究還不多見。
一、推進農村土地整治對生態環境的影響
從生態學角度來看,土地整治過程就是借助系列生物、工程措施,對生態環境系統中水、土壤、生物、植被、氣候及景觀等因子實施干預的過程,打破原有的生態環境系統,重新構建新的生態環境系統,既會對生態環境系統產生正向生態效益,也可能逆向產生負向生態效益。
農村土地整治一方面通過對未利用土地開發,對遭受破壞、廢棄的土地進行復墾,對農村生活用地存在的“空心村”等展開的建設用地整治,對水、田、路、林、村展開的綜合整治,促進了農村生產、生活用地生態環境的改善,另一方面對生態環境系統過多地、不恰當地干預,也會加大生態環境系統對外界的依賴,導致自身調節能力的弱化和降低,破壞了土地利用的可持續性。
二、高標準農田建設對于生態環境帶來潛在風險
1、土壤的負面影響
工程項目建設進程中,由于工程量較大,需要使用大型機械設備,比如刮平機、推土機等,機械化的挖、填、運等操作,對熟土層會產生破壞,使土壤的理化性質產生改變,各類有機質含量會出現不同程度的減少,容易造成土壤板結,此外干旱少雨時又有可能引發土壤的面蝕和風蝕。
2、對植被的負面影響
高標準農田建設進程中,集中連片增加耕地面積,提高了土地墾殖率,并形成了單一農作物逐步替代田塊間自然植被(包括原生、次生植被等)的狀況,造成地表植被數量和覆蓋面積的降低,同時集中補種的農田林網尚未完全成長,導致整治區生態系統受到不同程度的破壞。
3、對生物多樣性的負面影響
硬化的田間道路割裂了原有生物群落的棲息地,壓縮了各類動植物生存的空間,阻礙動植物間的交流,損壞了物種遷移和遺傳的多樣性,進而影響到生物多樣性的發展和維持;筆直、硬化的溝渠,造成水流速度加快,無法儲存水分涵養水生生物,補充地下水源等問題,使得整治區生態系統結構趨于簡化,不利于農業整體生態系統的可持續發展。
三、農村建設用地整治對生態環境的影響機理
農村建設用地整治圍繞散亂、廢棄、閑置和低效利用的農村建設用地展開綜合整治,優化農村建設用地格局,重點整治空心村、舊廠礦廢棄地等閑置低效建設用地,提高土地綜合利用效率,將節約出的建設用地,用以增加城鎮建設用地供給,實現城鄉建設用地增減掛鉤,保障了城鄉統籌發展。農村建設用地整治,一方面改善農村居民生產生活條件,另一方面一定程度上緩解了城鎮發展缺地的難題。但是,整治過程中也會對生態環境產生一定的負面影響。
在農村建設用地整治進程中,一方面改善了農村人居環境,提升了農業生產生活的景觀格局,另一方面在一定程度上也破壞了原自然景觀結構和功能,造成景觀多樣性減少,景觀同質性問題明顯,降低了農業生態環境系統自我調節、修復能力,增加了對外界干預的依賴性。
四、宜耕未利用地整治對生態環境的影響機理
經濟發展過程中,由于災害、建設面積擴張以及農業結構調整等原因,不可避免地會減少耕地,為實現耕地總量占補平衡,對宜耕未利用土地整治是一種有效途徑,同時從景觀美學角度來看,對未利用土地的整治,能夠減少農田斑塊和廊道的數量,破碎化的農業景觀趨于完整,優化了景觀格局。實際開發進程中,由于各類宜耕未利用地質量存在很大差異,在當前評價體系不健全、技術標準不完善、質量驗收審核不到位的情況下,選擇不恰當整治方式對宜耕未利用進行開發,有可能會引發以下幾方面的生態風險:
一是對生態環境的綜合影響。宜耕未利用地開發,要通過完全改變荒草地、沼澤、灘涂等原有地形地貌,整治為平整、規范的宜耕地,原有生態植被系統被各類農作物、人工林替代,同時也降低了土地利用類型和景觀的異質化程度,破壞了土地本身穩定性及抗干擾能力。
二是對土壤的影響。在開發過程中,不合理整治方式更容易導致原本脆弱的地質進一步惡化,造成土壤鹽堿化、沙化或水土流失等問題,同時影響到周邊生態環境,如整治后耕地灌溉需對地下水源進行開發,從而影響到水資源狀況;土地整治后,耕地多采用集約、單一、連片作物種植,干擾了土壤養分循環,造成土壤有機物含量下降。
三是對生物的影響。宜耕未利用地開發降低了生境多樣性,造成了生境總量減少、衰退及破碎化,進而影響到物種多樣性和遺傳多樣性,對于瀕危物種和生境敏感的物種影響尤其嚴重。
五、農村土地整治保護生態環境的對策建議
保護生態環境首先要正確認知生態風險作用機理,不能一味地強調“增加耕地面積”或“耕地占補平衡”,要注重長遠的和潛在的生態環境影響,充分考慮土地整治進程中生態風險影響因素,將可能發生負向影響減少到最低限度;其次要結合不同區域的生態、地形、氣候條件,以及農村土地整治和美好鄉村建設的不同特點,綜合運用經濟、行政和法律等手段,制定適合不同區域的、科學可行的保護生態環境政策措施,具體來說體現在以下幾方面:
1、制定生態環境影響評價標準體系
科學的土地整治要實現經濟效益、社會效益和環境效益三者統一,但由于環境效益具有一定滯后性,同時當前土地整治項目又缺少一整套完善的生態環境評價體系,使得土地整治項目生態環境評估難以落實到位,進而忽視土地整治中對生態環境的負向影響。農村土地整治生態環境影響因素多、涉及面廣、相關性強,評價指標體系構建要綜合多學科知識體系,結合生態學、農學、資源環境、植物保護、園林、景觀學等專業方法,因地制宜,制定包含土地整治項目前期論證、中期監管及后期控制各階段的量化評價標準,量化標準有助于增強生態環境保護的可操作性與透明度;同時制定標準體系實施的程序,采取相應法律、政策、法規措施保障落實到位。
2、建立土地整治項目實施的生態風險監管調控機構
及時有效的監管是保障土地整治生態風險管控的一個重要環節,各級政府應制定生態環境保護的任期責任制,根據基層人員配置的實際情況,成立由相關政府部門組建在一起的聯合監管機構,包括國土、環保、林業、交通、財政、水利及農戶代表,在土地整治項目事前規劃、事中監測及事后評估中,嚴格把關、科學論證,確保生態風險防范落到實處。
3、強化對土壤、水資源和生物多樣性的保護力度
針對土地整治中引發的土壤肥力下降、水資源環境負面影響及生物多樣性等問題,采取綜合技術措施,強化保障力度。在土地整治項目規劃、實施和評估中,以發展生態保育型土地整治為目標,強化以土壤肥力提升,加快研發與推廣表土剝離技術,保持土壤剝離和回填平整過程中土壤剖面的有機組合和整體性,土地整治后施用有機肥、農家肥,指導實施桔梗還田的辦法;增強對水資源保護的力度,水域周圍建立保護綠地,避免水利工程項目中過度的裁彎取直,避免由于施肥不當帶來的水污染等問題,定期開展清溝掏淤、清撈雜物,確保水流通暢、溝渠干凈;在生物多樣性保障措施方面,采用硬化路面通過路基打孔為生物遷徙提供通道,設計田間路和生產道泥結碎石路面,輔以耐壓草皮,提供動植物棲息場所,保留一定量的溝塘、低洼地,渠道坡面設計為緩坡,減少水位變化帶來的沖擊等。
結束語
要實現推進農村土地整治的規劃目標,需要結合生態環境實際情況,分析土地整治對生態環境影響機理,積極采取制定生態環境影響評價標準體系、建立土地整治項目實施的生態風險監管調控機構、因地制宜地選擇土地整治方法和途徑等措施,構建生態環境保護機制,形成生態風險防范長效機制,使土地整治真正成為生態環境建設的重要途徑。
參考文獻
[1]吳惠敏;賈名黨.美好鄉村視閾下農村土地整治與環境法制建設――以安徽省為例[J].合肥工業大學學報(社會科學版).2013(06):89.