原文题目
SpatiotemporalpatternsofCultivatedlandqualityintegratedwithmulti-sourceremotesensing:AcasestudyofGuangzhou,China
第一作者
DuanDingding
期刊名称
RemoteSensing
发表时间
年3月
一作单位
KeyLaboratoryofAgriculturalRemoteSensing(AGRIRS),MinistryofAgricultureandRuralAffairs,InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,China
引用格式
Duan,D.,Sun,X.,Liang,S.,Sun,J.,Fan,L.,Chen,H.,Xia,L.,Zhao,F.,Yang,W.,Yang,P.,.SpatiotemporalPatternsofCultivatedLandQualityIntegratedwithMulti-SourceRemoteSensing:ACaseStudyofGuangzhou,China.RemoteSensing14,.
本文字数：字
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01研究背景耕地质量（CLQ）评价和揭示时空格局变化为管理耕地质量提供关键信息，耕地质量的定义已从土壤质量和土壤肥力扩展到包含利用条件、生态环境、生产力和经济水平等方面。然而，在宏观区域尺度缺乏反映耕地质量空间信息的评价方法和指标。已有研究大多采用单一的遥感数据指标，并且空间精度较低。因此，文章以广州市为例，构建一种新的耕地质量评估体系，综合多源遥感数据揭示-年耕地质量的时空动态变化并识别主要的障碍因素。
02数据与研究方法文章使用的数据包括Landsat、Sentinel-2影像、DEM数据、土壤数据、路网数据、土地利用覆盖数据和MODISNPP数据、地面采样数据、高标准农田建设项目分布数据。地面样本数据和高标准农田项目分布作为验证数据集。
(研究使用的数据)
选择土壤肥力、自然条件、建设水田和耕地生产力作为耕地质量的定义，选取了8项指标。土壤肥力指标包括土壤肥力大小、土壤肥力稳定性；自然条件指标包括坡度和土壤质地；建设水平包括道路可达性、集中连片程度；耕地生产力包括高生产能力、稳定的生产能力。
（耕地质量评价指标体系）
文章采用综合加权法计算耕地质量。首先，邀请10名专家进行打分，运用AHP法计算各项指标的权重。然后，将各项指标划分为三个等级，分别赋值1（低）、2（中）、3（高），划分标准参考相关规程、前人研究和自然断点法。最后，通过加权求和得到耕地质量指数，并将耕地质量划分为3个等级。
使用从化、增城和南沙三个区的地面样本数据以及、年高标准农田建设项目分布数据作为耕地质量评价结果精度的地面验证数据。使用障碍度模型识别影响耕地质量改善的主要因素。
03结果分析地面验证结果显示，评估结果与实地测量的结果在空间上具有高度的一致性，实测和遥感估算的耕地质量等级差异较小，并且高标准农田耕地质量结果显著高于非高标准农田，综合上述结果可以认为基于遥感的耕地质量评估结果具有可靠性。
（-年地面测量和遥感评估的耕地质量空间分布）
（-年两种方法之间的耕地质量等级差异空间分布）
（高标准农田和非高标准农田的耕地质量对比）
-年广州市耕地质量持续提高，高质量耕地占比从28.26%提高到41.91%，中、低质量耕地显著减少，空间上主要分布在东部和北部，中部地区的耕地质量没有明显的变化。
（-年耕地质量变化）
（、、年广州市耕地质量等级）
研究期内稳定的耕地有50%的质量没有变化，质量提升的耕地多于质量下降耕地，表明稳定耕地总体质量提高。损失的耕地中有77%属于中、低质量耕地，新增的耕地有72%属于中、高质量耕地。损失的耕地和新增的耕地空间分布具有明显的时空异质性。
（-年稳定耕地的质量变化空间分布）
（新增和损失耕地质量变化的空间分布；a为-年，b为-年，c为-年）
土壤肥力大小、高生产能力和坡度是主要的障碍因子，稳定生产能力的障碍度明显提高，而道路可达性的障碍度明显下降。不同区域的主要障碍因子不同，从化、黄埔和天河区的主要障碍因子是坡度；南沙、海珠、番禺、荔湾区是高生产能力；增城区是土壤肥力大小、坡度和稳定生产能力；花都、白云区是高生产能力和土壤肥力大小。
（广州市10个区的耕地质量障碍度）
04结论与讨论传统的耕地质量评价依靠大量地面实测的土壤数据，需要大量人力和物力，并且点位测量结果通过空间插值生成区域数据，耕地质量的评价结果受空间插值方法影响。而基于遥感的评估方法满足空间尺度和时间连续的需求，研究结果与先前研究保持一致，证明方法的可靠性。
广州市耕地质量提升与一系列严格的耕地保护政策、合理的土地利用规划、作物种植结构、农业技术进步、农业基础设施投资和相关补贴有关。
文章根据识别出的主要障碍因子，提出相应的耕地质量改善建议。包括采用过作物轮作、施用生物化肥、生物炭改良土壤肥力；通过改善水肥利用率，合理优化粮食生产的空间布局提高耕地的生产力；通过土地平整和生态农业项目减少坡度的影响；实施保护性耕作、加强高标准农田建设和后期管护，以及加强作物管理是有效应对自然灾害的方式。
05不足与展望地面测量的耕地质量是基于13项指标评估，而基于遥感的评估方法是基于8项指标，不同指标方法的结果可能不一致。其次，基于遥感的评估指标很大程度上受作物品种和气候的影响。第三，多源数据的分辨率不一致可能影响结果的可靠性。未来的研究将考虑作物品种、土地利用和气候条件的影响。
End
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