第二章土地适宜性评价方法ppt课件.ppt

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1、第二章 土地适宜性评价方法,1土地适宜性评价的概念与步骤1.1土地适宜性评价的概念 土地的适宜性是指土地对一定的用途是否适宜以及适宜程度高低的特性。土地适宜性评价就是针对土地在一定的用途条件下，鉴定土地对该用途的适宜性的过程。,1.2土地适宜性评价的基本步骤2.1评价系统的选择与制定2.2评价单元的划分 2.3参评因素的选取2.4参评因素质量分值的量化2.5参评因素综合分值计算与适宜性等级的划分,2评价系统的选择与制定2.1土地适宜性评价系统概况概要性评价系统 美国农业部的土地潜力分级评价系统针对性评价系统 FAO土地评价纲要评价系统综合性评价系统 中国1：100万土地资源图的土地资源评价系统

2、,2.2美国农业部潜力分级评价系统（LCC） 潜力指土地在用于某种利用的潜在能力；限制性则是对潜力施加不利影响的土地特征，分为暂时限制性和永久限制性，前者指通过一定措施可以消除的限制性，后者指不易改变的限制性。潜力级（Capability Class）潜力亚级（Capability Subclass）潜力单元（Capability Unit）,2.2美国农业部潜力分级评价系统,潜力级 是限制性或危害性程度相同的若干土地潜力亚级的归并。根据土地在利用上所受到的限制性的强弱，将全部土地划分为八个等级，从I级至级，限制性逐渐增强，土地适宜的用途数量逐渐减少。,2.1.1美国农业部潜力分级评价系统,潜

3、力亚级（Capability Subclass），在土地潜力级之下，按照土地利用的限制性因素的种类或危害续分 （e）亚级：土地利用中的主要问题是侵蚀危害； （w）亚级：土地利用中的主要限制因素或危害是水分过多。 （s）亚级：根系层浅薄、干旱、石质、持水量低、肥力低、盐化、碱化的土地； （c）亚级：气候（温度与湿度问题）是唯一重要限制因素或危害的土地。 潜力级中的级因无限制因素故不划分潜力亚级。,2.1.1美国农业部潜力分级评价系统,潜力单元（Capability Unit），在相同经营管理措施下，可生产相同的农作物、牧草或林木；在种类相同的植被条件下，采取相同的水土保持措施和经营管理方法；相近

4、的生产潜力（在相似的经营管理制度下，同一潜力单元内各土地的平均产量的变率不超过25%）。,2.3 FAO 土地评价纲要评价系统 适宜纲（Order）、适宜级（Class）、 适宜亚级（Subclass）和适宜单元（Unit）,2.3 FAO 土地评价纲要评价系统,土地适宜纲（Orders） 指土地适宜性的种类，表示土地对所考虑的特定利用方式是适宜还是不适宜。适宜纲（S）考虑的用途进行持久利用，达到预期的效益，在经济上是合算的，而且对土地不会产生不可接受的破坏后果。不适宜纲（N）是指土地不能满足所考虑的土地用途对土地的要求，亦即土地质量显示该土地不能按所考虑的用途进行持久利用。,2.3 FAO

5、土地评价纲要评价系统,土地适宜性级（Classes） 是按纲内限制性因素的强弱而划分的，用阿拉伯数字按纲内适宜性程度递减的顺序表示。级的数目不作规定，一般在适宜性纲内分为三级。 S1级：高度适宜，土地可持久应用于某种用途而不受严重限制，或受限制较小 S2级：中等适宜，土地对持久利用于规定的用途有中等程度的限制性，如不采取必要的措施，长期使用会出现中等程度的不利，降低土地的生产力或效益并增加费用，虽然仍能获得利益，却明显低于S1的效益。 S3级：勉强（临界）适宜，地对持久利用于规定的用途有强烈的限制性，将降低土地的生产能力或效益，或者需要增加投入，而这种技人从经济上说只能算勉强合理。,2.3 F

6、AO 土地评价纲要评价系统,不适宜纲一般分为两级： N1：暂时不适宜，土地有较强烈的限制性，但终究可加以克服，只是在目前的技术和现行成本下不宜加以利用，或者不能确保对土地进行有效而持久的利用。但将来一旦条件具备，通过较大的改造措施，能使土地获得新的质量特征，最终满足某些利用类型对土地的要求。 N2：永久不适宜，土地的限制性十分严格，以致在一般条件下根本不可能持续有效利用，即使将来在改造技术上也难以实现，或投入过大，经济上不合算，最终也不可能实现有效利用。,2.3 FAO 土地评价纲要评价系统,土地适宜性亚级（Subclasses） 土地适宜性亚级是根据级内限制性因素的种类划分的，由英文小写字母

7、作为下标来表示的，如S2m、S3me，其中，m表示水分的限制性，e表示侵蚀的危害性。高度适宜级（S1）无明显的限制性因素，不设亚级。不适宜纲内的土地，一般可以不对其限制性划分为亚级。,2.3 FAO 土地评价纲要评价系统,土地适宜性单元（Units） 是亚级的续分，反映亚级以内土地经营管理方面的次要差别。亚级内各单元均有相同的适宜性和亚级水平的相同限制性种类。不同适宜单元之间在生产特点或经营管理要求的细节方面不同。适宜性单元是用阿拉伯数字表示，置于适宜亚级之后。如S2e1 、S2e2等。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系土地潜力区土地适宜类土地质量等土地限制型土地资源单位,2.4中国

8、1：100万土地资源图的评价体系,2.4.1土地潜力区 以水热条件为划分依据，是土地资源评价的“零”级单位。同一区内，具有大致相同的土地生产潜力，包括适宜的农作物、牧草、林木的种类、组成、熟制和产量以及土地利用的主要方向和措施。将全国划分为九个潜力区，即华南区、四川盆地一长江中下游区、云贵高原区、华北-辽南区、黄土高原区、东北区、内蒙古半干旱区、西北干旱区、青藏高原区。,2.4.2土地适宜类 土地适宜类是在土地潜力区范围内，依据土地对于农、林、牧业生产的适宜性划分。划分时，尽可能按主要适宜方面划分，但对那些主要利用方向尚难明确的多宜性土地，则作多宜性评价。共划分八个土地适宜类，即宜农耕地类、宜

9、农宜林宜牧土地类、宜农宜林土地类、宜农宜牧土地类、宜林宜牧土地类、宜林土地类、宜牧土地类、不宜农林牧土地类。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系,2.4.3土地质量等 土地质量等是在土地适宜范围内反映土地的适宜程度和生产力的高低，是土地资源评价的核心。土地质量等级的划分按农、林、牧三方面，每个方面分三等。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系,宜农土地一等宜农用地：对农业利用无限制或少限制，质量好。土地地形平坦，土壤肥力高，机耕条件好，在当地属基本农田或易于建成基本农田。在正常耕作条件与管理措施下，一般都能获得较好的产量。对未垦土地不需改造或略加改造，即可垦殖。垦后也容易建成基本

10、农田，而在正常利用下，对当地或邻近地区不会发生土地退化等不良效果。二等宜农用地：对农业利用有一定限制，质量中等。这类土地需加以一定改造措施才能开垦和建设成基本农田，或者需要一定的保护措施，以免产生土地退化。三等宜农用地：对农业利用有较大的限制，质量差。这类土地需加以措施大力改造后，才能开垦和建设成基本农田。在严格保护下才能进行农业生产，否则容易发生土地退化。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系,宜林土地一等宜林地：最适宜于林木生长的土地，无明显限制的因素，在更新或造林时采用一般技术，产量高，质量好。二等宜林地：一般适宜于林木生长的土地，无特别明显限制的因素，在更新或造林时采用一般技术，

11、产量较高，质量较好。三等宜林地：林木生长有一定困难的土地，地形、土壤、水分、盐分等因素限制性较大，造林时要有一定改良措施，产量较低。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系,宜牧土地一等宜牧地：最适宜于牲畜放牧饲养的土地。这类土地一般草群条件好、产草量高，水土条件好，容易建成基本牧草场。二等宜牧地：一般适宜于牲畜放牧饲养的土地。这类土地一般草群质量较差或产草量较低，或草场轻度退化。但水土条件较好，恢复较容易。三等宜牧地：勉强适宜于牲畜放牧饲养的土地。这类土地一般草群质量很差，或产草量很低，草场退化，需大力改造或由于某种条件的限制，利用困难。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系,2.

12、4.4土地限制型 土地限制型是在土地质量等的范围内，按限制因素种类及强度划分。同一土地限制型内的土地具有相同的主要限制因素和要求相同的主要改造措施。土地限制型的划分：无限制（o），水文与排水限制（），土壤盐碱化限制（s），有效土层厚度限制（l），土壤质地限制（m），基岩裸露限制（b），地形坡度限制（p），土壤侵蚀限制（e），水分限制（r），温度限制（t）。,2.4中国1：100万土地资源图的评价体系,2.4.5土地资源单位 土地资源单位是土地资源图的制图单位和评价对象。土地资源单位也称土地资源类型，由地貌、土壤、植被与土地利用类型组成，实际上也就是土地类型。,2.4中国1：100万土地资源图的

13、评价体系,3.1评价单元的概念及划分的原则、方法 3.1.1概念 土地评价单元是由土地构成因素组成的综合体，在实地是性质均一的单元。单元内部土地质量相对均一，单元之间有较大差异。是土地评价对象的最小单位。,3 评价单元的划分,3.1.2评价单元划分的原则综合与主导性相结合原则主导因素差异原则针对性原则实用性原则,3 评价单元的划分,3.1.3评价单元划分的方法 土地评价单元划分的一般方法有地块法、网格法、叠置法和多边形法等。地块法 在底图上用明显的地物界线或权属界线，将主导特性相对均一的地块，划分成为封闭土地评价单元。网格法 用一定大小的方格构成的网格划分评价单元。网格大小以能基本区别开不同特

14、性的地块为标准。,3 评价单元的划分,3.1.3评价单元划分的方法叠置法 将相同比例的土地利用现状图与地形图、土壤图叠加，基本一致区域形成的封闭图斑即为有一定地形特征、土壤性质和用地类型的土地单元。若图斑小于最小上图面积则应进行归并。一般采用“三图叠置法”划分评价单元，即由土地利用现状图、土壤图和地形图这三图叠置形成封闭的评价单元。多边形法 将所有参评因素的质量分值图进行叠加，最终生成的封闭多边形即为评价单元。,3 评价单元的划分,图层叠加,土地适宜性评价单元划分的方法主要有：采用土壤发生类型图斑作为评价单元；采用土地类型图斑作为评价单元；以土地利用现状图叠加土壤图、地形图等生成的最小图斑为评

15、价单元。,3 评价单元的划分,3.2土壤发生类型及其划分与制图土纲、土类、亚类、土属、土种和变种。3.3土地类型及其划分与制图3.4土地利用现状的调查与制图,3 评价单元的划分,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素 影响土地适宜性的主要因素包括自然因素和社会经济因素两大类。自然因素主要包括气候条件、地形条件、土壤条件、植被状况、水文和水文地质状况与环境质量状况等，社会经济因素包括农业生产条件和区位条件等。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素气候条件 气候条件中气温与降水

16、状况对植物的生长和发育起着决定性的作用，一个地区水热条件及其组合不仅决定作物的种类、熟制、产量和品质，而且在很大程度上也决定土地利用方式和农业生产应采取的方向性措施，是农业生产的先决条件，是影响土地适宜性的基本因素。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素地形条件 地形对区域内水热状况的再分配和土地物质的迁移起着重要的作用，也直接影响土壤与植被的发育。地形条件在很大程度上决定着土地利用、农田基本建设、土地改良与土地开发等的经济效益。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素土壤

17、条件 土壤具有供应和协调植物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量及其他生长条件的能力，土地自然生产力主要取决于土壤的肥力水平。土壤是土地资源质量的重要影响因素，是农业生产的基本资源。土壤方面的因素，包括土壤类型、有效土层厚度、土壤质地、土体构型、障碍层、有机质和各种营养元素的含量、pH和盐分状况等。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素水文与水文地质状况 水文主要指地表水状况，是影响土地资源质量与农作物产量水平的重要因素之一。特别在干旱、半干旱、盐碱化和沼泽化地区，灌溉防洪排水等水文条件对土地利用的适宜性起到某种决定性的作用。水文

18、地质条件主要指地下水状况，它影响土壤性状和土壤改良的可能性与难易程度，地下水位的高低和矿化度大小是导致土壤是否会沼泽化和盐碱化的决定因素。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素环境质量状况 农田环境污染状况对农业生产和土地利用适宜性的影响越来越重要和明显，它不仅影响农业产品的品质，还在一定程度上影响农作物的产量水平。农田环境质量是当前城市化、工业化背景下，土地利用适宜性评价必须考虑的因素。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素农业生产条件 农业生产条件，包括区域内的灌溉、

19、排水等水利条件，沟、渠、路、林、井、电等田间工程配套情况，机械化水平以及作物布局、品种、轮作制度、复种指数等因素。农业生产条件对土地利用状况及其产量和效益有重要影响。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.1影响土地适宜性的主要因素区位条件 区位条件反映土地与城市、集镇的距离和相对位置，与行政、经济中心的相关位置，与河流、主要交通道路的相对关系。对于农用地来说，地理位置是决定土地利用方向、集约利用程度和土地生产力的重要因素，并对农业生性和产品疏通具有十分重要的影响。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.2参评因素选取的一般原

20、则和方法土地适宜性参评因素选取原则：影响性原则，即选取的参评因素对土地生产力有比较大的影响；空间变异性原则，即选取的参评因素的性状指标在评价区范围内具有较大的空间变异性；稳定性和可获取性原则，即选取的参评因素的性状指标时间上相对稳定，指标数据能够获取得到。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.1参评因素的选取4.1.2参评因素选取的一般原则和方法参评因素选取方法定性方法，如特尔菲调查分析法（Delphy法）；定量方法，如层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP法）、回归分析法、主因子分析法等；或者定性与定量相结合的方法确定。,4参评因素的选取、分值量

21、化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.1参评因素的指标分级气候条件 气候条件中的温度因素决定着作物整个生长发育阶段的生命活力，对于作物的整个生命过程来说通常用10积温即活动积温作为气温条件的衡量指标，以此来考察热量条件对作物是否适宜。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.1参评因素的指标分级气候条件 降水因素通常用年降雨量、湿润度或干燥度指标衡量。湿润度为年降水量与年蒸发量之比，湿润度1.0，为湿润，种植旱作物稳定；湿润度0.6-1.0，为半湿润，种植旱作物基本稳定；湿润度0.3-0.6，为半干旱地区，旱作物不稳定；湿润

22、度1.5为干旱。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.1参评因素的指标分级地形条件 地形条件一般通过地貌类型、海拔、坡度、坡向、侵蚀程度等来衡量。,地貌类型分级参考标准,地形坡度分级参考标准,土壤侵蚀程度一般以侵蚀模数为主要指标，并结合地面景观和生境条件如植被覆盖度、坡度、侵蚀类型、侵蚀土壤、基岩裸露等直观性形态进行分级。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.1参评因素的指标分级土壤条件 土壤条件一般选取有效土层厚度、土壤障碍层次、土壤质地、土壤有机质、土壤pH值等因素。 有效土层是指作物或木本

23、植物根系能自由伸展的土层厚度，在实际士体中指作物能够利用的土壤母质层以上（有障碍土层时指障碍层以上）的土层厚度。对多年生作物来说，最佳土层厚度为150cm以上，临界厚度为75cm；块根作物的最佳厚度为75cm以上，临界值为50cm；谷类作物的最佳土层厚度在50cm以上，25cm为临界值。,土壤耕层厚度与有效土层厚度分级参考标准,主要作物适宜的土层厚度参考标准,土壤障碍层是根系不能够下扎或水分不能下淋的土层，该层次影响土体内水、肥、气、热等因素的协调与供应，一般有铁磐层、粘磐层、石膏磐层、铁锤结核层、潜育层、白浆层等类型。 土壤质地是土壤中各级土粒的百分含量，是反映土壤物理特性的一个综合指标，不

24、仅影响植物的根系生长发育，水分、养分的吸收与储存，而且也影响耕作效率。 土壤有机质是反映土壤肥力状况的一个综合指标，氮、磷、钾等营养元素含量对土壤肥力也起举足轻重的作用，这些养分的高低是划分土壤肥力的重要指标。,土壤的酸碱度采用pH指标表示，不同作物进行正常的生理生化生命活动时，都需要有适宜的土壤酸碱度（土壤盐碱化程度则采用土壤表层20-30cm以内的含盐总量表示，一般含盐总量1%为极强度盐碱化或称盐土。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.1参评因素的指标分级农田环境质量状况农田环境质量状况因素可通过土壤环境质量指标反映。,4参评因素的选取、

25、分值量化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.2参评因素的指标分值量化 参评因素指标一质量分值换算量化，一般可采用最大最小值法按百分制相对值方法。因素分值量化的原则包括：因素质量分值与土地资源质量优劣成正比；因素质量分值采用0（1）-100分的封闭区间，最优取100，相对最劣取0或1；因素质量分值只与参评因素的显著作用区间相对应。,最大最小值法进行参评因素指标分值换算量化的具体公式为,fi=（Amax-Amin） （Xmax-Xi）/（Xmax-a）当Xia时：fi=（Amax-Amin） （Xi -Xmin）/（a- Xmin）,式中：fi-i单元参评因素指标质量分值X

26、i-i单元参评因素指标值；Xmax-参评因素指标最大值Xmin -参评因素指标最小值Amax -参评因素指标质量分值最大值Amin -参评因素指标质量分值最小值。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.2参评因素的指标分级与分值量化4.2.3参评因素综合分值的计算 参评因素综合分值在各因素质量分值量化基础上，采用以下方法计算得到。加权求和 H =几何平均法 H=H-综合分值；i参评因素编号；wi一第i个参评因素的权重； fi一第i个参评因素的质量分值；n一参评因素总数。,限制系数法 当评价研究区存在强限制性因素时，可选择限制系数计算法：式中：H-综合分值；J一强限制性因素编号；H一非

27、强限制因素编号；Fj一强限制性因素质量分值； Fk一第k个非强限制性因素的质量分值；wk一非强限制性因素的权重；M一强限制因素个数；N一非强限制性因素个数。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.3土地适宜性等级的划分与确定4.3.1适宜性等级的初步划分适宜性等级的高低与单元综合分值的大小相对应，分值越大，级别越高，反之亦然；不同适宜性级别间综合分值具有明显差异；任何一个综合分值只能唯一对应一个土地适宜性级别；土地适宜性级别的界线不打破行政权属界线和线状地物。,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.3土地适宜性等级的划分与确定4.3.1适宜性等级的初步划分数轴法适宜性初步划

28、分,数轴法单元综合分值分布图,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.3土地适宜性等级的划分与确定4.3.1适宜性等级的初步划分分值频率曲线法适宜性初步划分,综合分频率曲线图,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.3土地适宜性等级的划分与确定4.3.1适宜性等级的初步划分总分等值线法适宜性初步划分,单元总分值线分布图,4参评因素的选取、分值量化与适宜性等级划分,4.3土地适宜性等级的划分与确定4.3.2级别的验证和最终确定实地验证的重点包括：适宜性结果与相关研究结果存在明显差异的地块；相邻地块定级结果差别很大的地区；大范围适宜性级别无差异或差异很小的地区；当地专家认为评价结果有出入甚至错误的地区。 可在评价单元中随机拙取一定比例（如5%）的单元进行野外实测，将实测结果与评价初步结果进行比较。如果差异小于5%，则认为适宜性评价初步成果总体上合格，对于发现的不合格计算结果要进行修正；如果大于5%，则应对适宜性评价初步成果进行调整。,