- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:土地资源整治管理是优化国土空间布局、提升土地利用效率、保障经济社会可持续发展的重要手段,随着我国城镇化进程加快和生态保护要求不断提高,土地资源供需矛盾日益突出,传统粗放型土地利用模式已难以适应高质量发展需求,土地规划利用作为整治管理的核心环节,涉及耕地保护、生态修复、城乡统筹等多重目标,亟需探索更加科学、系统的规划方法,我国土地整治在空间规划协调性、生态修复技术应用、权属调整机制等方面仍面临诸多挑战,如何平衡开发与保护、协调短期效益与长期可持续性成为关键问题,本文主要分析了土地资源整治管理的土地规划。
关键词:土地资源;整治管理;土地规划
引言:
我国土地资源面临开发强度过大、利用效率偏低、生态退化等多重挑战,一方面快速城镇化导致耕地减少、建设用地扩张,加剧了人地矛盾;另一方面传统粗放的土地利用模式难以满足高质量发展要求,生态文明建设的推进对土地整治提出了更高标准,要求统筹山水林田湖草系统治理,如何通过科学规划实现土地资源的优化配置,成为政策制定者和学术界关注的焦点,研究表明土地整治需要兼顾短期效益与长期可持续性,但具体路径仍需结合区域特点进一步探索。
1.开展土地资源整治规划研究的现实必要性
1.1耕地细碎化阻碍现代农业规模经营发展
根据全国国土调查数据,我国农户户均耕地经营规模不足0.5公顷,且普遍存在单户耕地分散在5-7个地块的现象,地块平均面积仅为0.08公顷左右,高度细碎化的土地利用格局导致田埂、沟渠等非生产性用地占比过高,有效耕作面积显著降低,农业机械化作业效率受到严重制约,细碎化耕地使农机作业效率降低30%以上,农业生产成本增加[1]。耕地细碎化还阻碍了现代农业技术的推广应用,制约了规模效益的发挥,使得单位面积土地产出率较规模经营地块低25%左右,从空间分布来看,细碎化问题在南方丘陵山区尤为突出,部分区域地块分散度指数超过0.8,田块形状不规则度达到1.5以上,严重影响了高标准农田建设和现代农业产业体系的构建。
1.2工矿废弃地闲置造成土地资源浪费
全国因矿产资源枯竭、产业调整或污染治理形成的工矿废弃地总面积已超过600万公顷,其中采矿用地占比超过65%,主要分布在资源型城市和传统工业基地,这些废弃地普遍存在地表塌陷、土壤污染、生态退化等问题,其中重度污染区域占比达30%以上,土壤重金属超标倍数普遍在3至8倍之间,严重威胁周边生态环境安全和居民健康,从土地利用效率看,工矿废弃地平均闲置年限超过15年,容积率不足0.2,建筑密度低于10%,远低于同类区域工业用地标准,在城镇化快速推进过程中,约40%的工矿废弃地位于城市建成区或规划扩展区内,形成典型的"城市棕地",不仅造成土地资产价值流失,还阻碍了城市空间结构的优化。
1.3城乡建设用地布局失衡加剧土地供需矛盾
从空间分布来看,城镇建设用地扩张速度是农村人口减少速度的2.3倍,形成典型的"人减地增"逆向发展态势,造成城乡人均建设用地指标差距持续扩大,在城市层面,建设用地呈现"摊大饼"式蔓延,建成区面积年均增长率维持在5.8%左右,而同期城镇化率增速仅为1.2个百分点,土地城镇化明显快于人口城镇化,全国新城新区规划总面积已超过现有城市建设用地规模的30%,但实际开发利用率不足60%,存在严重的低效闲置现象[2]。在农村地区,随着常住人口持续外流,宅基地空置率逐年攀升,户均宅基地面积达到城镇住宅用地标准的3倍以上,形成大量"空心村"现象,从用地效率看,城乡建设用地地均GDP产出差距达4.5倍,工业用地容积率普遍低于0.6,远低于发达国家1.0以上的平均水平。
2.现代测绘技术在土地整治中的应用价值
2.1无人机航测构建高精度数字地形模型
采用多旋翼或固定翼无人机搭载高分辨率倾斜摄影系统,可在100至500米航高范围内获取地面分辨率达2至5厘米的航空影像,单个架次作业可覆盖1至10平方公里区域,作业效率较传统测量方式提升8倍以上,运用多视影像密集匹配算法,能够自动生成点云密度超过每平方米200个点的三维点云数据,经曲面重建后可构建格网间距0.1米的高精度数字高程模型,高程精度满足1:500地形图测绘规范要求[3]。结合多光谱传感器获取的NDVI指数等植被覆盖信息,可精准识别田块边界、沟渠网络等地物要素,平面位置中误差控制在0.15米以内,在复杂地形区域,布设像控点网络并采用PPK/RTK定位技术,可将绝对定位精度提升至水平0.03米、高程0.05米的标准。
2.2多光谱遥感监测土壤墒情与肥力状况
搭载可见光、近红外和短波红外波段的多光谱传感器,可获取地表反射率特征数据,结合特定波段组合计算NDVI、NDWI等植被指数,实现对土壤水分含量和养分状况的定量反演,典型的多光谱遥感系统如Sentinel-2可提供10-60米空间分辨率的影像数据,重访周期5天,能够监测土壤表层0-20厘米深度范围内的墒情动态变化。在肥力监测方面,利用红边波段对叶绿素敏感的特性,可建立有机质含量反演模型,预测精度达到0.8g/kg,热红外波段则通过地表温度异常检测来识别墒情不足区域,温度分辨率可达0.5K,多时相影像分析可追踪土壤改良效果,通过特征波段差值法评估肥力提升幅度,为精准施肥和灌溉提供数据支持。
表1 多光谱遥感土壤监测参数
监测指标 | 适用波段范围(nm) | 空间分辨率(m) | 反演精度 | 监测深度(cm) |
土壤水分 | 1450-1780 | 10-30 | 0.04cm³/cm³ | 0-20 |
有机质 | 650-800 | 10-20 | 1.2g/kg | 0-10 |
氮含量 | 400-500 | 10-30 | 0.5mg/kg | 0-15 |
地表温度 | 10500-12500 | 60-100 | 0.8K | 表层 |
不同监测指标对应着特定的最优波段范围,其中土壤水分监测主要依赖短波红外波段,而有机质和氮含量则利用可见光至近红外波段,空间分辨率方面,除地表温度受传感器限制分辨率较低外,其他参数均可达到10-30米的实用精度,反演精度指标显示,该技术对土壤水分的监测最为精确,有机质和养分含量的反演也可满足大范围监测需求,监测深度集中在耕作层范围,符合农情监测的实际要求。
2.3三维激光扫描评估废弃工矿地复垦潜力
地面激光扫描仪或机载LiDAR系统,可快速获取工矿废弃地毫米级精度的三维点云数据,点密度可达每平方米1000个点以上,能够精确刻画地表形态特征和构筑物残存状况,在典型矿区复垦项目中,该技术可识别出0.1米以上的地表塌陷和裂缝发育情况,高程测量精度达到0.02米,完全满足土方量计算的工程要求,对多期扫描数据的对比分析,可监测地表形变趋势,位移检测灵敏度优于0.01米,为稳定性评估提供量化依据[4]。针对矿区特有的陡峭边坡,激光扫描可获取80度以上陡坡的地形数据,点云覆盖率超过95%,克服了传统测量手段的安全隐患和数据缺失问题,结合反射强度信息,还能区分不同材质的地表覆盖物。
3.基于土地工程技术的整治实施方案
3.1实施表土剥离与回填保障耕作层质量
系统性地剥离、存储和回填肥沃表土层,最大限度保留土壤有机质和微生物活性,确保复垦后土地的农业生产力,在实施过程中,需根据土壤剖面特征确定剥离厚度,通常耕作层剥离深度控制在0.3至0.5米,心土层剥离深度可达1.0至1.5米。剥离后的表土应就近堆存并采取防侵蚀措施,堆存高度不宜超过3米以避免压实,回填时需遵循"分层回覆、原土归位"原则,采用激光平地机进行高程控制,确保回填后地面平整度误差小于0.05米。
表2 典型项目表土剥离技术参数
技术环节 | 参数指标 | 实施标准 |
表土剥离厚度 | 0.4米 | 保留腐殖质层 |
剥离机械 | 220型挖掘机 | 斗容1.2立方米 |
表土堆存周期 | 8个月 | 覆盖防尘网 |
回填平整精度 | ±3厘米 | 激光控制 |
土壤改良剂量 | 15吨/亩 | 有机肥+微生物菌剂 |
项目对120公顷采煤沉陷区实施表土剥离工程,采用GIS技术划定剥离区域,使用GPS定位的智能挖掘机进行分层剥离,表层30厘米富含有机质的土壤单独存放,剥离过程中同步采集土壤样品,检测显示剥离前表土有机质含量达2.8%,全氮0.15%,有效磷22mg/kg,剥离后的土壤在临时堆场呈梯形堆放,坡比1:1.5,表面种植绿苜蓿防止风蚀,在完成地基处理后,采用自卸卡车配合推土机进行表土回填,通过无人驾驶平地机实现±2厘米的平整精度。
3.2构建灌排一体化农田水利基础设施
开展地形测绘与土壤墒情分析,采用RTK测量技术获取田块高程数据,精度控制在0.03米以内,据此设计合理的灌排管网布局,灌溉系统应采用PE管材地下铺设,主管道直径200毫米,支管道直径110毫米,配套智能控制阀和土壤湿度传感器,实现精准灌溉,排水系统需根据土壤渗透系数设计,黏土地块采用间距15米的暗管排水,沙土地块则设置间距30米的明沟排水,沟底坡降不小于0.002。关键节点设置自动水位调控闸门,通过物联网技术实现远程监控,田间道路应按4米宽标准建设,路基压实度达到93%以上,与灌排设施协同布局,减少土地占用,同时配套建设蓄水池、泵站等附属设施,形成完整的水利网络。
在施工工艺方面,必须严格把控工程质量,管道沟槽开挖采用小型挖掘机作业,槽底铺设10厘米厚砂垫层,管道安装后进行水压试验,试验压力不低于0.6兆帕,排水暗管外包无纺土工布,周围填充粒径5-10毫米的砾石滤层,渠道衬砌采用C20混凝土现浇,厚度8厘米,伸缩缝间距4米并用沥青砂浆填缝[5]。泵站设备选用高效节能型水泵,配套变频控制系统,使系统能效比达到3.5以上,所有设施安装后需进行72小时连续试运行,检测流量、压力等参数是否达标,后期运维中要建立定期巡查制度,每年汛前全面检修,利用无人机巡检渠道淤积情况,确保系统长期稳定运行。
3.3采用客土改良技术修复污染地块
项目针对铅、镉复合污染农田,采用网格化采样法,按20米×20米布点采集表层土壤样品,测定重金属含量并绘制污染分布图,根据污染程度将地块划分为重度、中度和轻度三个修复等级。对于铅含量超过800mg/kg、镉超过1.5mg/kg的重度污染区,实施全层客土置换,开挖深度1.2米,将污染土运至固化稳定化处理场。回填时先铺设0.3米厚碎石排水层,再覆0.9米厚清洁客土,客土取自30公里外的未污染红壤区,经检测其铅含量低于50mg/kg,镉低于0.3mg/kg,中度污染区采用表层客土覆盖法,将0.5米厚污染表土剥离后,覆盖0.8米厚客土并混入5%的腐殖酸改良剂,所有客土在铺设前均经过破碎、筛分和pH调节处理,确保粒径小于2mm的颗粒占比超过85%,pH值维持在6.5-7.5范围。
在株洲项目的具体施工中,采用模块化作业方式,每个作业单元控制在5亩以内,使用配备污染防护装置的挖掘机进行土层开挖,作业区周边设置2.5米高防尘围挡,并配备雾炮车抑制扬尘,污染土运输采用全封闭式渣土车,每车安装GPS跟踪系统,确保全部运至指定处理场所。客土回填阶段,先用平地机进行粗平,再采用激光导引精平机进行细平,确保田面高程误差不超过3厘米,为增强客土熟化效果,在最后0.2米表层土中掺入3kg/m³的复合微生物菌剂和8kg/m³的有机肥,运用旋耕机混匀至30厘米深度,修复完成后,种植超富集植物东南景天进行为期两年的生物强化修复,并建立长期监测体系,每季度检测土壤重金属有效态含量。
结语:
土地资源整治管理与规划利用是一项复杂的系统工程,涉及经济、社会、生态等多维目标的平衡,本文通过探讨土地规划利用的关键问题,强调了科学管理和技术创新在提升土地资源效能中的重要性,随着国土空间规划体系的完善和生态文明理念的深化,土地整治将更加注重整体性和协同性,希望本研究能为促进土地资源的可持续利用提供有益启示,推动实现人与自然和谐共生的高质量发展目标。
参考文献:
[1]李春阳. 立足土地资源整治管理的城镇土地规划利用 [J]. 新型城镇化, 2025, (06): 34-36.
[2]高楷. 国土空间规划背景下土地资源管理与土地利用转型思考 [J]. 中国资源综合利用, 2025, 43 (03): 74-76.
[3]李红. 自然资源管理中的土地利用与规划调控 [J]. 农村科学实验, 2025, (06): 33-35.
[4]姚明材,江元仙. 空间总体规划中土地资源利用与土地资源管理分析 [J]. 住宅与房地产, 2025, (03): 65-67.
[5]陈娴,韩苗苗,王亚芹. 国土空间规划背景下土地资源管理与土地利用转型思考 [J]. 新农民, 2024, (29): 27-29.
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