陶宇
陕西省土地工程建设集团有限责任公司延安分公司 陕西 延安716000
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了农业的发展，改革开放以来，我国城镇面貌焕然一新，但是农村依然普遍存在生产生活环境污染、耕地抛荒严重、土地利用结构不合理、基础设施建设滞后等问题。为此，自2001年以来，全国各地陆续开展了土地整理与生态修复工作。通过归并零散土地、建设小型农田水利设施、配套建设农村基础设施和公共服务设施、开展生态环境综合整治，大大提高了农田生产能力、提升了农田的排灌耕作水平、增强了农田的抵御自然灾害能力，农村整体环境面貌发生了蝶变，城乡用地矛盾也得以显著缓解。测绘地理信息技术作为土地整理与生态修复项目的支撑技术，因地制宜、合理选用决定着整个项目的质量与效率。本文土地综合整治与生态修复工程中应用的GPS-RTK、无人机摄影与GIS等测绘地理信息技术的原理、工作方法、适用方向做了详细阐述,旨在为以后同类土地整治项目的实施与管理提供借鉴。
关键词：测绘地理信息技术;全域土地整治;生态修复工程;应用
引言
当前，在土地整治的不断发展过程中，因土地整治问题始终都在探索。结合前人研究，对土地整治工程做出以下界定。土地整治工程是指通过合理而有效的行政、经济及工程技术手段，对农村的农田、水利、公路、山林和村落进行综合治理，在尽力提高耕地质量的前提下，最大可能增加耕地面积，改善生态环境。其主要包括土地平整、土壤改良、农业灌溉与排水、农田道路、农田防护等多类型的工程项目。通过归并零散土地、建设小型农田水利设施、配套建设农村基础设施和公共服务设施、开展生态环境综合整治，大大提高了农田生产能力、提升了农田的排灌耕作水平、增强了农田的抵御自然灾害能力，农村整体环境面貌发生了蝶变，城乡用地矛盾也得以显著缓解。测绘地理信息技术作为土地整理与生态修复项目的支撑技术，因地制宜、合理选用决定着整个项目的质量与效率。
1应用于土地整治项目的测绘地理信息技术
应用于土地整治项目的测绘地理信息技术主要涉及到以下几个方面具体内容：首先是GIS技术。GIS技术是在计算机硬软件系统的支持下，以地理模型分析方法为手段，对多种空间和动态的包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据和属性数据等实体地理数据进行实时获取、储存、管理、编辑、分析、显示和描述，并产生高层次地理信息，以解决复杂的规划与管理问题的系统。其空间分析、空间插值等功能强大，在土地整治项目施工技术服务阶段快速建立土地利用数据库、全过程跟踪监管的建设土地整治基础数据库、居民点规划与整治的科学决策阶段的测算整治理论潜力及潜力分级等方面发挥了重要作用。其次是无人机摄影测绘技术。无人机摄影测绘技术基于遥感传感器技术、遥控程控技术等遥感技术与GPS差分定位技术，以配置有高分辨率摄像设备与传感器的无人机为飞行平台，自动快速地捕获目标区域航空影像，再利用专业数据处理软件提取这些航空影像中的坐标、高层、拍摄角度、飞行角度等信息、拼接航空影像，实现输出生成全要素的数字产品地图的目的。无人机摄像系统主要由无人机平台、任务载荷子系统、地面控制子系统、数据链路子系统、影响数据处理和测绘成果制作子系统等模块构成，具有机动性高、作业方式灵活、时间分辨率高、空间分辨率高等优点，在土地整治领域的前期准备阶段与竣工验收阶段等到了广泛应用，但其也有无人机稳定性差、摄像幅宽较小、整体数据量大、数据处理复杂等缺点。
2土地整治工作中现存问题
土地整治工作中现存问题主要涉及到以下几个方面：首先是项目工程对土地质量的印象。土地整治项目的展开对提升耕地面积确实有至关重要的作用，但是在进行土地整治的过程中，不同土地整治类型所要进行的整改工程是大不相同，整治的对象氛围盐碱地、沙荒地、河滩地、沟壑地等等，不同类型的整治对象最终形成的整治结果也是不同的。在长期的社会实践当中，土地整治工程给耕地质量提高带来的问题通常都被人们忽略，片面追求耕地面积的大幅度提升而忽视了耕地的实际质量问题，这样的土地整治工程就失去了工程建设的本来目的，从而影响了土地整治工作的具体成效。其次是土地平整工程因素。在众多影响因素之中，地形与地貌对耕地质量的影响最为重要，因为地形首先决定着土地利用与新造耕地基础设施应当如何建设。地貌条件对耕地质量最直观的影响条件就是海拔和坡度。海拔上升气温下降的同时光照也逐步增加。据统计，海拔每增加100m，光照强度增加4.5%，温度则下降0.6℃左右。这都是对耕地质量的重要影响因素。其中坡度直接影响着农田灌溉和排水工程建设，坡上坡下的养分也会有一定差异。因此在土地整治过程中采用剥离表土，平整、归并、翻耕田块以及客土回填等措施进行对土地的整治，从而改善地质地貌带给耕地质量的影响。
3测绘地理信息技术在全域土地整治与生态修复工程中的应用
3.1土地整治生态化设计
灌溉与排水工程在沟渠设计上采用生态材质衬砌的方式，将堵塞的现状沟渠中泥沙清掏保证渠道的畅通性，加固两边渠壁，渠壁材质选用当地的生态材质，如天然石块干砌而成或者透孔花砖等形式，在保证渠道的稳固基础上，不影响水流的传输还为一些草本植物或者小动物提供栖息之所，在渠壁上设计预留生物通道，可供小动物自由通过沟渠，稳固生物链。相比于传统的预制空心板衬砌方式，生态衬砌的方式有利于水生动植物的生长，有效保护生物多样性;减少了混凝土的使用，降低了碳的排放和能源的消耗;同时砖孔内的植物还能对农田渍水起到一定的净化作用，减少对下游河道的水污染。
坑塘治理方面从功能性将整修坑塘分为农用灌溉塘和生态净化塘，村庄内部及周边的坑塘承载了大部分居民生活污水，现状水质恶劣，为改善坑塘生态环境塘内可修建净化池并在塘内栽植莲花、菖蒲、美人蕉等水生植物，净化水质的同时美化了坑塘景观。
农田内的坑塘没有承载污染物，现状水质稍好，用途以农田灌溉蓄水为主，但大多数闲置没有利用，为提高土地利用率、美化环境可栽植荸荠、菱角、莲藕等农作物，增加农业产业经济。以往的坑塘、河道护岸手段很多是钢筋混凝土结构的模式，在预防水土流失方面有着明显的效果，但其自身也存在一定的弊端，例如:较高的工程造价、复杂的施工流程并且在视觉上也达不到审美的效果，本次设计在河道、生态塘采用固滨笼作为护岸防护，经久耐用且节能环保。对研究区域临近主要河流低洼地进行规划，修建农田渍水生态净化池，种植耐污能力强、去污效果好的水生植物。利用现状沟渠和规划渠，将单一独立的坑塘连通，环环相扣，塘塘相通，形成系统的水网，最终汇入农田渍水生态净化池，通过生物净化的方式，降低农田渍水中氨氮和磷的含量，降低水体中化学耗氧量，从而达到梯级净化效果的一套综合系统［2］。田间道路工程方面生产路采用泥结石、植草砖等路面形式，除方便生产外，还为生活在不同区域环境的动物和微生物提供栖息和通行的廊道。村庄内部道路在现有基础上重点做好路旁环境整治和景观美化工作，路面可采用青石板、块砖和卵石路面等形式，使研究区域生态田园景观与路网融为一体。
3.2全域土地综合整治需要多部门的统筹协调
全域土地综合整治是一项系统工程，需要各部门配合支持、协调一致。如：乡村振兴投资公司需要做好资金筹集和支撑工作，做好“土地银行”收储土地的准备；农业部门需要做好土地“确权、确股、不确界”方案制定和农业项目“打捆”招商工作，谋划建设高标准农田整合资金，保障项目区实施资金；林业部门需要做好“三调”中已变更为耕地的林地地块相应的证明文件出具，为复垦验收提供帮助等。
4土地整治工程作用机制
首先是土地整治工程对气候要素的影响。土地整治活动是一种微地貌的重建过程，其地表形态、植被覆盖、水文结构、地表粗糙度、反射率等均发生改变，影响湿度、温度以及风速等因素，进而引起局部小气候的变化。比如，将旱地改为水田，或将荒草地改为旱地，均加大区域的蒸发量，这种改变在降水丰沛的南方地区影响并不显著，在某种程度上可以忽略不计。又如，农田防风林建设不仅可以降低风速，而且能涵养水分，改善农田小气候。其次是对地块规模的影响。权属细碎化方面，某项目区地块数量由836块减少到143块，地块平均规模由0.016hm2增加到0.096hm2，表明整治后项目区地块数量大幅下降，地块平均规模显著扩大，整合归并细碎地块的效果明显，有助于实现农业生产规模化、机械化生产。斑块面积变异系数由49.75下降到43.55，表明整治后地块面积均匀度提高，地块规模差异性减小。
整治后，耕地地块呈现出纵向上地块规模扩大、横向上地块面积差异减小的趋势，合作社自主型土地整治有利于缓解耕地权属细碎化。自然细碎化方面，整治前项目区耕地共13.02hm2被分割为5个田块，田块平均面积为2.60hm2；整治后耕地面积增加到13.65hm2，被分割为7个田块，田块平均面积为1.95hm2，表明整治后项目区自然细碎化程度提高，但自然细碎化块数和块均面积变化较小，自然细碎化程度并不严重。自然细碎化程度提高的原因为新建沟渠和农村道路横贯田块造成了田块分割，但这对于提升农业生产效益的作用更为明显。最后是土地整治工程对水文要素的影响。水文是最为重要的自然生态环境因子之一。土壤、水文和植被决定着土地生态环境的整体质量，通过相互作用而构成稳定的结构。土地整治中的土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道路以及防护林工程建设，不仅会影响渗透、深渗透或表面径流等水文过程，还可能影响地面径流的产生过程，改变地表水系的网络结构，影响水文及其生态过程。比如，坡地上地块的方向会影响地表径流的大小和冲刷过程发生；而通过“坡改梯”工程，可以减缓地表坡度，增加地表面积，有利于降水下渗，增加对地下水的补给，进而影响区域水文环境。
结语
总之GPS-PTK技术、无人机摄影技术与GIS技术均是土地整理与生态修复工程测绘的关键技术，其中，GPS-PTK技术具有速度快、精度高等优点，能够实现野外实时厘米级定位，在规划设计与预算编制阶段进行大比例尺地形图测绘时优势显著。无人机摄影技术具有机动性高、作业方式灵活、时间分辨率高、空间分辨率高等优点，在前期准备阶段与竣工验收阶段的地毯式测绘以及判断土地整治项目实施状况中具有显著优势。GIS技术具有利用计算机能够快速处理庞大数据的优势，在土地整治项目施工技术服务阶段快速建立土地利用数据库、全过程跟踪监管的建设土地整治基础数据库、居民点规划与整治的科学决策阶段的测算整治理论潜力及潜力分级时发挥了突出作用。实践证明，在双浦镇全域土地综合整治与生态修复工程中，此三项技术的有机结合实现了项目实施过程中的信息化建设。
参考文献
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