程 柱

(湖南萬(wàn)源評(píng)估咨詢有限公司，湖南長(zhǎng)沙410005)

耕地質(zhì)量等別包括耕地的自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等，為國(guó)土資源管理提供了詳盡準(zhǔn)確的耕地質(zhì)量信息［1－3］，當(dāng)前各地均在國(guó)土資源管理的不同方向，如土地利用總體規(guī)劃、基本農(nóng)田保護(hù)、耕地占補(bǔ)等應(yīng)用該項(xiàng)成果［4］。湖南省于2001年開(kāi)展了首輪農(nóng)用地分等試點(diǎn)工作，2004年5月全面鋪開(kāi)，并于2005年8月通過(guò)國(guó)土資源部驗(yàn)收，形成了基于一次詳查及其變更調(diào)查的全省農(nóng)用地(特指耕地)質(zhì)量等別成果［5］;2012年1月湖南省又部署開(kāi)展了全省耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善工作。2013年12月順利通過(guò)國(guó)土資源部驗(yàn)收，最終形成了基于二次調(diào)查及其變更調(diào)查的2010年耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善成果。根據(jù)國(guó)土資源部和湖南省國(guó)土資源廳相關(guān)文件要求，為全面掌握年度內(nèi)耕地現(xiàn)狀變化及質(zhì)量建設(shè)引起的耕地質(zhì)量等別變化情況，2014年及以后每年要在最新的耕地質(zhì)量等級(jí)補(bǔ)充完善工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新年度土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，開(kāi)展各縣(市、區(qū))年度耕地質(zhì)量等別更新評(píng)價(jià)工作。筆者以湘潭縣為例，依據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》，運(yùn)用Arc-GIS軟件，結(jié)合湘潭縣2010年耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善成果及湘潭縣2013年度土地利用變更數(shù)據(jù)庫(kù)，更新評(píng)價(jià)其2013年耕地質(zhì)量，以期為湖南其他地區(qū)開(kāi)展耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)工作提供參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 湘潭縣是國(guó)家基本農(nóng)田保護(hù)示范區(qū)，位于湖南省中部偏東，湘江下游西岸，總面積2 132.8 km2，轄19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，645個(gè)行政村，2013年全縣年末總?cè)丝?8.4萬(wàn)。境內(nèi)平原、崗地、丘陵、山地4種地貌俱備，以平原、崗地為主。氣候類型為中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 數(shù)據(jù)來(lái)自湘潭縣2013年度土地利用變更數(shù)據(jù)庫(kù);湘潭縣2010年耕地質(zhì)量等級(jí)補(bǔ)充完善成果;2011～2013年湘潭縣通過(guò)驗(yàn)收的土地開(kāi)發(fā)、整治項(xiàng)目資料等。

1.3 研究方法

1.3.1 技術(shù)思路。圍繞耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)的目標(biāo)和任務(wù)，依據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》(GB/T 28407－2012)，在2010年耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善工作的基礎(chǔ)上，對(duì)湘潭縣2011～2013年湘潭縣耕地增減變化及耕地質(zhì)量建設(shè)等引起的耕地質(zhì)量等別變化進(jìn)行更新評(píng)價(jià)，生成耕地質(zhì)量等別年度更新數(shù)據(jù)包，并更新耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)檢查和匯總，形成湘潭縣2013年度耕地質(zhì)量等別更新評(píng)價(jià)成果。

1.3.2 更新方法與流程。

(1)提取質(zhì)量突變耕地圖斑。應(yīng)用ArcGIS的Erase空間擦除功能，將湘潭縣2010年耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善成果縣級(jí)分等單元與2013年度土地利用變更數(shù)據(jù)庫(kù)的耕地圖層進(jìn)行疊加，提取年度內(nèi)新增耕地圖斑和減少耕地圖斑;收集整理年度內(nèi)驗(yàn)收的土地整治項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)、農(nóng)田水利建設(shè)等項(xiàng)目資料，并將項(xiàng)目范圍、面積等信息落到耕地質(zhì)量建設(shè)圖層上，將耕地質(zhì)量建設(shè)圖層與土地變更調(diào)查的地類圖斑圖層相疊加，可提取質(zhì)量建設(shè)耕地圖斑。質(zhì)量突變耕地圖斑即為上述新增、減少、質(zhì)量建設(shè)耕地圖斑。

(2)獲取減少耕地圖斑和質(zhì)量建設(shè)耕地建設(shè)前的等別信息。將年度更新評(píng)價(jià)工作底圖與2010年耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善成果縣級(jí)分等單元圖層進(jìn)行疊加，獲取減少耕地圖斑和質(zhì)量建設(shè)耕地建設(shè)前的等別信息。

(3)評(píng)定新增、質(zhì)量建設(shè)耕地圖斑質(zhì)量等別。耕地增加的原因多為耕地占補(bǔ)平衡項(xiàng)目未利用地開(kāi)發(fā)補(bǔ)充耕地，土地整治、土地復(fù)墾等項(xiàng)目的開(kāi)展而增加的耕地。耕地建設(shè)的原因多為土地整治項(xiàng)目實(shí)施的土地平整工程、灌溉排水工程等改善了耕地的自然質(zhì)量、利用水平等。對(duì)于新增、質(zhì)量建設(shè)耕地圖斑，已開(kāi)展耕地質(zhì)量等別評(píng)定的，從耕地質(zhì)量等別評(píng)定報(bào)告中直接獲取耕地質(zhì)量等別信息;未開(kāi)展耕地質(zhì)量等別評(píng)定的，通過(guò)項(xiàng)目資料、外業(yè)補(bǔ)充調(diào)查獲取相關(guān)屬性信息，按照《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》和耕地質(zhì)量等別補(bǔ)充完善工作確定的技術(shù)方法和參數(shù)，進(jìn)行耕地質(zhì)量等別評(píng)定。

圖1 耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)技術(shù)流程

(4)獲取未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地質(zhì)量信息。對(duì)于未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地圖斑，應(yīng)用ArcGIS的Spatial Join屬性鏈接功能，將2010年耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)沿用至2013年度。

(5)匯總更新。匯總發(fā)生質(zhì)量突變且經(jīng)重新評(píng)定的和未發(fā)生質(zhì)量突變的耕地質(zhì)量等級(jí)成果，形成2013年度湘潭縣耕地質(zhì)量等別年度更新數(shù)據(jù)包及縣級(jí)耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)庫(kù)。

耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)技術(shù)流程見(jiàn)圖1。

2 結(jié)果與分析

2.1 總體分析 將年度更新后的2013年湘潭縣耕地自然等、利用等及經(jīng)濟(jì)等與2010年耕地質(zhì)量等別做比較，綜合分析湘潭縣耕地質(zhì)量變化趨勢(shì)。

采用面積加權(quán)的方法計(jì)算2013、2010年湘潭縣耕地自然等、利用等、經(jīng)濟(jì)等平均等別。由表1可知，2013年湘潭縣耕地總體質(zhì)量與2010年基本持平，這主要是由于3年間新增、減少及質(zhì)量建設(shè)耕地總面占全縣耕地總面積比例較小，對(duì)全縣耕地質(zhì)量影響不大。

2.2 新增耕地質(zhì)量等別分析 2011～2013年湘潭縣由于土地開(kāi)發(fā)、土地綜合整治等項(xiàng)目的開(kāi)展，共新增耕地506.68 hm2，其中土地開(kāi)發(fā)新增耕地429.49 hm2，占新增耕地總面積的84.77%，土地綜合整治新增耕地77.19 hm2，占新增耕地總面積的15.23%。新增耕地質(zhì)量等別分布見(jiàn)表2。

表1 2010和2013年湘潭縣耕地平均等別對(duì)比

由表2可知，新增耕地質(zhì)量等別相對(duì)偏低，主要是因?yàn)樾麻_(kāi)墾的耕地大部分都集中在基礎(chǔ)設(shè)施還未修好、地力水平相對(duì)偏低、遠(yuǎn)離縣城、交通條件欠發(fā)達(dá)的區(qū)域，需要較大的后續(xù)投入才能達(dá)到理想的耕地質(zhì)量。

表2 2011～2013年湘潭縣新增耕地質(zhì)量等別面積統(tǒng)計(jì) hm2

2.3 減少耕地質(zhì)量等別分析 2011～2013年湘潭縣減少耕地主要是由于建設(shè)占用和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。經(jīng)分析，減少耕地為271.37 hm2，分布在全縣19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，減少耕地質(zhì)量等別分布見(jiàn)表3。減少耕地質(zhì)量相比新增耕地質(zhì)量要好，主要是由于建設(shè)用地所占用的耕地大都是距離縣城不遠(yuǎn)、交通較發(fā)達(dá)、常年耕種且投入較多、基礎(chǔ)設(shè)施較好的農(nóng)田。

2.4 質(zhì)量建設(shè)耕地質(zhì)量等別分析 2011～2013年湘潭縣由于土地整治、農(nóng)田水利建設(shè)等質(zhì)量建設(shè)項(xiàng)目，質(zhì)量建設(shè)耕地面積10513.30hm2，其中水田10236.73hm2，旱地276.57 hm2，質(zhì)量建設(shè)耕地主要分布于射埠鎮(zhèn)、花石鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。質(zhì)量建設(shè)后耕地質(zhì)量相比建設(shè)前有所提升，質(zhì)量建設(shè)耕地質(zhì)量等學(xué)習(xí)目標(biāo)，突出自動(dòng)化與相關(guān)食品工藝生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)合，除了該課程相關(guān)的基礎(chǔ)概念和理論的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)食品典型過(guò)程控制的應(yīng)用案例介紹，提高學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，并將課程與工程應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生感到知識(shí)內(nèi)容和自己專業(yè)密切相關(guān)。

課堂教學(xué)包括討論和專題講座，充分利用多媒體和計(jì)算機(jī)技術(shù)，除了使用自編課件外，盡可能利用資源深入解釋課程內(nèi)容。如利用LabVIEW軟件進(jìn)行控制器PID參數(shù)整定仿真，并通過(guò)人為設(shè)置在仿真應(yīng)用場(chǎng)合下，直觀地理解PID參數(shù)對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響，以此擺脫枯燥的公式推導(dǎo);如講解執(zhí)行器、傳感器和顯示儀表等內(nèi)容時(shí)，將實(shí)物帶入課堂，與學(xué)生共同進(jìn)行拆卸、組裝及系統(tǒng)集成。

2.2 啟發(fā)教學(xué) 針對(duì)食品專業(yè)學(xué)生自動(dòng)控制相關(guān)知識(shí)方面能力較弱的現(xiàn)象，本課程主要將工程理解作為側(cè)重點(diǎn)，采用啟發(fā)式教育為主，貫徹“學(xué)為主體、導(dǎo)為主線、知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)并重”的原則，將教學(xué)主體從“教”轉(zhuǎn)移到“學(xué)”，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的能力［4］。如向?qū)W生講述“自動(dòng)控制系統(tǒng)組成”時(shí)，通過(guò)與人工控制場(chǎng)合相對(duì)應(yīng)，引出系統(tǒng)組成以及各部分作用，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的理解與認(rèn)識(shí)。為促使學(xué)生主動(dòng)思考，增強(qiáng)對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的理解，課堂教學(xué)過(guò)程中采用提問(wèn)或者反問(wèn)的方式。如在講解簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的時(shí)候，根據(jù)食品專業(yè)學(xué)生對(duì)于發(fā)酵過(guò)程的知識(shí)積累，引出自動(dòng)控制過(guò)程中所需要檢測(cè)的物化指標(biāo)，并結(jié)合該課程基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生自主思考發(fā)酵控制過(guò)程中所需的檢測(cè)技術(shù)和控制方法，并將其進(jìn)行自行組合，構(gòu)造簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2.3 考核方式多樣化 除了理論考試和實(shí)驗(yàn)考核相結(jié)合外，還可根據(jù)學(xué)生興趣，自行查閱文獻(xiàn)設(shè)計(jì)食品相關(guān)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，將學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)能力、信息獲取能力、分析解決問(wèn)題及創(chuàng)新思維能力列入考核內(nèi)容中，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生能力。

3 實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是食品工程自動(dòng)控制及儀表課程的重要內(nèi)容，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)獨(dú)立思考和實(shí)踐操作能力，有利于學(xué)生深入理解該課程所學(xué)知識(shí)，逐漸將綜合和創(chuàng)新接近于工程實(shí)際，并為學(xué)生從事相關(guān)領(lǐng)域工作奠定基礎(chǔ)。

食品工程自動(dòng)控制及儀表的實(shí)踐教學(xué)主要包括兩部分，一部分是傳感器實(shí)驗(yàn)操作，主要深入學(xué)習(xí)不同參數(shù)的檢測(cè)方法、原理及傳感器構(gòu)造，并評(píng)價(jià)傳感器的性能指標(biāo)，提高學(xué)生的工程意識(shí);另一部分是過(guò)程控制系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，以實(shí)物形式展示自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成，以及系統(tǒng)檢測(cè)部件和執(zhí)行器部件功能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，通過(guò)簡(jiǎn)易接插件靈活搭配提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和新的控制策略研究。

4 結(jié)語(yǔ)

食品科學(xué)與工程專業(yè)主要是培養(yǎng)在食品領(lǐng)域從事食品生產(chǎn)技術(shù)管理、品質(zhì)控制、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才［5］，而隨著食品工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展，高校教師要掌握前沿知識(shí)，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式，不僅使學(xué)生掌握食品工業(yè)自動(dòng)控制的基本原理和方法，同時(shí)提高實(shí)踐教學(xué)效果，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，以滿足食品工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展需求。

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