CN106324225B - 一种土地面积修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种土地面积修正方法，用于对需要进行土壤评价的目标土壤的面积进行修正得到修正后的现状理想面积，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采集准备土壤样品；步骤二，制备标准土壤样品；步骤三，检测标准土壤样品的多个土壤肥力物质的含量以及多个重金属的含量；步骤四，确定评价因子的权重和隶属度；步骤五，计算得到地力指数；步骤六，计算得到单项污染指数和综合污染指数；步骤七，采用预定方法，根据单项污染指数和综合污染指数计算得到清洁指数；步骤八，根据地力指数以及清洁指数，计算得到土壤综合评价指数；步骤九，根据修正计算公式，对目标土壤的面积进行修正得到现状理想面积。

Description

一种土地面积修正方法
技术领域
本发明涉及一种土地面积修正方法,特别涉及一种能快速对土地面积进行修正的方法，属于环境资源管理领域。
背景技术
我国目前的土壤价值评定政策主要分为三方面：(1)农村建设用地占用耕地的保护政策；(2)耕地占补平衡和城乡建设用地增减挂钩的保护政策；(3)土地流转与集体土地确权的保护政策。然而，由于我国人均耕地面积少，后备土地资源不足，乱占滥用耕地资源现象还是相当严重。保护政策虽然强调了耕地保护主体要承担耕地保护义务，却忽略了其损失的利益：导致保护主体缺乏内在的动力。而就目前而言，我国尚没有一套完整成熟的土壤价值评定体系。
在2016年5月31日国务院发布《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)中规定2020年前要完成农用地分类管理，保障农业生产环境安全，以土壤污染状况详查结果为依据，开展耕地土壤和农产品协同监测与评价，逐步建立分类清单。然而，目前对耕地价值评估是以需要评价的目标土壤的实际测量面积作为评价基础，不能真实反应土壤的价值，因此，为了建立一种完整的耕地价值评估体系，使相关政府与民众明确认识耕地的资源价值，从内在与客观上共同实施耕地保护，实现农业的可持续发展，需要在对土壤价值进行评价前，将目标土地面积换算为现状理想面积。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的，目的在于提供一种能快速对土地面积进行修正的土地面积修正方法。
本发明采用了以下技术方案：
一种土地面积修正方法，用于对需要进行土壤评价的目标土壤的面积进行修正得到修正后的现状理想面积，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采样，采集准备目标土地的一定重量的土壤样品；步骤二，制备标准土壤样品，将步骤一得到的土壤样品进行烘干，去除杂质后进行研磨筛分得到标准土壤样品；步骤三，检测，检测标准土壤样品的多个土壤肥力物质的含量以及多个重金属的含量；步骤四，确定评价因子的权重和隶属度，以每个土壤肥力物质作为一个评价因子，确定每个评价因子的权重以及根据土壤肥力物质的含量确定每个评价因子的隶属度；步骤五，计算地力指数，根据权重和隶属度，计算得到地力指数；步骤六，计算单项污染指数和综合污染指数，根据各个重金属的含量，计算得到单项污染指数和综合污染指数；步骤七，计算清洁指数，采用预定方法，根据单项污染指数和综合污染指数计算得到清洁指数；步骤八，计算土壤综合评价指数，根据地力指数以及清洁指数，计算得到土壤综合评价指数；步骤九，修正计算，根据修正计算公式(6)，对目标土壤的面积进行修正得到现状理想面积，其中，修正计算公式(6)为：
S真＝SCEI×S/100 (6)
式(6)中，S真为现状理想面积，单位为亩，
SCEI为土壤综合评价指数，
S为目标土壤的面积，单位为亩。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤一中，土壤样品的重量为1-5kg。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤二中，烘干的温度为60-80℃。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤二中，采用200目的不锈钢筛子进行筛分。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤三中，多个土壤肥力物质分别为有机物、速效钾、有效磷以及速效氮。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤五中，计算地力指数的公式(1)为：
IFI＝100∑Fi×Ai(i＝1.2.3……n) (1)
式(1)中，IFI为地力指数，Fi为第i个评价因子的隶属度，Ai为第i个评价因子的权重。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤六中，计算单项污染指数的公式(2)为：
Pi＝Ci/Si (2)
式(2)中，Pi为单项污染指数；Ci为污染物实测值；Si为污染物指标限值
计算综合污染指数的公式(3)为：
式(3)中，P综为土壤综合污染指数；P平均为单项重金属污染指数平均值；Pmax为单项重金属污染指数中最大值。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤七中，预定方法为内梅罗指数方法。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤七中，根据土壤综合污染指数，从式(4)中选择计算清洁指数：
式(4)中，Ki为清洁指数。
本发明提供的土地面积修正方法，还可以具有这样的特征：其中，在步骤八中，计算土壤综合评价指数的公式(5)为：
式(5)中，SCEI为土壤综合评价指数。
发明作用与效果
根据本发明的土地面积修正方法，由于基于检测肥力物质含量和重金属含量对目标土地面积进行修正，所以修正后得到到现状理想面积能反映出目标土壤的真实建土壤的地力、污染综合状况以及土壤实际可利用价值，使得能合理地评估目标土壤价值以及对其进行合理利用，实现农业的可持续发展，能更好地保护土地资源。
具体实施方式
实施例
以下以对上海市崇明县耕地土地的面积为目标土壤面积进行修正为例，说明本发明的实施例的具体实施方式。
本发明提供的土地面积修正方法，包括以下步骤
步骤一，采集准备土壤样品：从目标土壤采集得到一定重量的土壤样品：选取一个地点为中心，在其周围100m的区域内采集多个土壤样品，取5-20cm表层土壤，将样品混匀后用四分法取1kg作为土壤样品，本实施例中共采集得到6个土壤样品；
步骤二，制备标准土壤样品：将步骤一得到的土壤样品进行烘干，去除杂质后进行研磨筛分得到6个标准土壤样品：将步骤(1)中的土壤样品放置在60℃的烘箱内烘干，去除水分。剔除植物根须、石头等杂质，用研钵和200目的不锈钢筛子进行研磨和筛分，将筛分得到的标准土壤样品储存备用；
步骤三，检测肥力物质含量：从每个标准土壤样品中，取适量标准土壤样品放入手持式检测设备，检测土壤中的有机物、速效钾、有效磷、氮等土壤肥力物质的肥力物质含量，本实施例中，检测的土壤肥力物质为有机物、速效钾、有效磷，每个检测6个样品，得到的检测结果见表1：
表1建设镇各取样点肥力物质含量
步骤四，检测重金属含量：从每个标准土壤样品中，取适量标准土壤样品放入移动式X射线荧光光谱仪(XRF)，检测标准土壤样品中各个重金属得到各个重金属含量，本实施例中，得到的检测结果见表2。
表2建设镇各取样点污染数据值
步骤五，确定评价因子的权重和隶属度：以每个土壤肥力物质作为一个评价因子，确定每个评价因子的权重和隶属度。
(一)确定权重：
(a)参照《耕地地力调查与质量评价技术规程》(标准号NY/T1634-2008)采用层次分析法建立层次结构模型，其中样品肥力总值为目标层(G层)，参照《耕地地力调查与质量评价技术规程》中的附录E《耕地地力评价因子总集》挑选有机质A1、有效磷A2、速效钾A3等地力评价因子共同组成地力指标层。
(b)根据A层对G层的相对重要程度，同时考虑避免耕地评价实际操作时人为因素的干扰，建立判断矩阵，根据规程，判断矩阵值一般采用1～9及其倒数的标度方法，确定评价因子对耕地质量的贡献重要性后，以有机质A1、有效磷A2和速效钾A3作为地力指标的判断矩阵如下：
以下地力指数计算均以此判断矩阵为例，增加地力指标时，只需依据层次分析法结合人为因素干扰构建出新的层次结构和矩阵。
(c)参照《耕地地力调查与质量评价技术规程》，采用和积法求得评价因子对应特征向量W：(3,1,1)，通过公式：
求得最大特征根：3；
计算得一致性指标(n为评价因子个数)，查表得随机一致性指标RI＝0.58，一致性比率CR＝CI/RI＝0，此时的CR<0.1，所以特征向量即为评价因子对应的权重向量。
本实施例中最后得到各分别为有机质：A1＝0.6，有效磷：A2＝0.2，速效钾：A3＝0.2。
(二)确定隶属度
将各值带入戒上型函数公式：
式中：Fi为第i个评价因子的隶属度；ui为样品的土壤肥力物质含量；Ai为标准指标；ai为常数；ut为指标下限值。
计算得评价因子有机质的隶属函数中a＝0.04，A1＝14.37，ut＝2；评价因子有效磷的隶属函数中a＝0.019，A2＝20.32，ut＝3；评价因子速效钾的隶属函数中a＝0.0007，A3＝137.56，ut＝20。
步骤六，计算地力指数：根据权重和隶属度，计算得到地力指数，
计算地力指数的公式为：
IFI＝100∑Fi×Ai(i＝1.2.3……n) (1)
式(1)中，IFI为地力指数，Fi为第i个评价因子的隶属度，Ai为第i个评价因子的权重。
本实施例中，各点有机质因素隶属度平均值F1＝1，各点有效磷因素隶属度平均值F2＝0.668，各点速效钾因素隶属度平均值F3＝0.355，所以地力指数IFI＝100∑Fi×Ai(i＝1.2.3……n)＝80.46分。
步骤七，计算单项污染指数和综合污染指数：根据各个重金属含量，计算得到单项污染指数和综合污染指数。
(一)单项污染指数：
采用《土壤环境质量标准》(标准号GB15618－1995)Ⅱ类标准，设Pi为单项污染指数；Ci为污染物实测值；Si为污染物指标限值(见表3)
表3污染物指标限值(土壤环境质量标准二级标准)
污染物项目 土壤pH<6.5 土壤Ph＝6.5～7.5
Cd 0.30 0.30
Hg 0.30 0.50
As 水田 30 25
As 旱地 40 30
Cu 农田等 50 100
Cu 果园 150 200
Pb 250 300
Cr 水田 250 300
Cr 旱地 150 200
Zn 200 250
Ni 40 50
来源：《土壤环境质量标准》(GB15618－1995)
根据以下公式计算：
Pi＝Ci/Si (2)
式(2)中，Pi为单项污染指数；Ci为污染物实测值；Si为污染物指标限值，
计算所得值：Pi≤1，表示单项污染指数未超标；Pi＞1，表示单项污染指数超标。
(二)综合污染指数
根据以下公式计算：
式(3)中，P综为土壤综合污染指数；P平均为单项重金属污染指数平均值；Pmax为单项重金属污染指数中最大值。
污染程度判断标准：P综≤0.7，安全；0.7＜P综≤1.0，警戒线；1＜P综≤2.0，轻污染；2＜P综≤3.0，中污染；P综＞3，重污染。
步骤八，计算清洁指数：采用梅罗指数方法，根据单项污染指数和综合污染指数计算得到清洁指数，从式(4)中选择计算清洁指数：
式中，Ki为清洁指数。
清洁指数以土壤综合污染指数作为范围界限，Ki(i＝1.2.3……n)为i单元清洁指数；P综i(i＝1.2.3……n)为i单元土壤综合污染指数；P综max为各单元综合污染指数中最大值，待评价区域的清洁指数采用区域内各采样点清洁指数的平均值进行计算。
步骤九，计算土壤综合评价指数：根据地力指数以及清洁指数，计算得到土壤综合评价指数，
计算土壤综合评价指数的公式为：
式(5)中，SCEI为土壤综合评价指数。
本实施例中，单项重金属污染指数中P1max＝0.85，P2max＝0.203，P3max＝0.85，P4max＝4.25，P5max＝0.8，P6max＝0.8；重金属综合污染指数中P综1＝0.662；P综2＝0.171；P综3＝0.643；P综4＝3.084；P综5＝0.636；P综6＝0.61；K1＝K2＝K3＝K5＝K6＝100，K4＝0；因此，清洁指数K＝83.33。由此可知，建设镇的耕地土壤重金属污染情况较轻，达到良好的标准。因此，土壤综合评价指数SCEI＝81.90分。
步骤十，修正计算：根据修正计算公式，对目标土壤的面积进行修正得到现状理想面积，
其中，修正计算公式为：
S真＝SCEI×S/100 (6)
式(6)中，S真为现状理想面积，单位为亩，
SCEI为土壤综合评价指数，
S为目标土壤的面积，单位为亩。
本实施例中，建设镇2015年年末耕地几何面积，也即目标土地面积为2203公顷，通过上述计算和定义可以得到：建设镇S真＝1987.8公顷。由此可知，进行修正后，建设镇耕地面积值由2203公顷降为1987.8公顷，表示建设镇实际具有可耕地土壤价值的耕地土地面积为1987.8公顷，反映出实际建设镇耕地土壤的地力、污染综合状况以及土壤实际可利用价值。
实施例的作用与效果
根据本实施例的土地面积修正方法，由于基于检测肥力物质含量和重金属含量对目标土地面积进行修正，所以修正后得到到现状理想面积能反映出目标土壤的真实建土壤的地力、污染综合状况以及土壤实际可利用价值，使得能合理地评估目标土壤价值以及对其进行合理利用，实现农业的可持续发展，能更好地保护土地资源。
尽管上面对本发明说明书的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种土地面积修正方法，用于对需要进行土壤评价的目标土壤的面积进行修正得到后的现状理想面积，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，采样，采集准备所述目标土壤的一定重量的土壤样品；
步骤二，制备标准土壤样品，将步骤一得到的所述土壤样品进行烘干，去除杂质后进行研磨筛分得到标准土壤样品；
步骤三，检测，检测所述标准土壤样品的多个土壤肥力物质的含量以及多个重金属的含量；
步骤四，确定评价因子的权重和隶属度，以每个所述土壤肥力物质作为一个评价因子，确定每个所述评价因子的权重以及根据所述土壤肥力物质的含量确定每个所述评价因子的隶属度；
步骤五，计算地力指数，根据所述权重和所述隶属度，计算得到地力指数，
步骤六，计算单项污染指数和综合污染指数，根据各个所述重金属的含量，计算得到单项污染指数和综合污染指数；
步骤七，计算清洁指数，采用预定方法，根据所述单项污染指数和所述综合污染指数计算得到清洁指数；
步骤八，计算土壤综合评价指数，根据所述地力指数以及所述清洁指数，计算得到土壤综合评价指数；
步骤九，修正计算，根据修正计算公式(6)，对所述目标土壤的面积进行修正得到所述现状理想面积，
其中，所述修正计算公式(6)为：
S真＝SCEI×S/100 (6)
式(6)中，S真为所述现状理想面积，单位为亩，
SCEI为土壤综合评价指数，
S为所述目标土壤的面积，单位为亩。
2.根据权利要求1所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤一中，所述土壤样品的重量为1-5kg。
3.根据权利要求1所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤二中，所述烘干的温度为60-80℃。
4.根据权利要求1所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤二中，采用200目的不锈钢筛子进行所述筛分。
5.根据权利要求1所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤三中，多个所述土壤肥力物质分别为有机物、速效钾、有效磷以及速效氮。
6.根据权利要求1所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤五中，计算所述地力指数的公式(1)为：
IFI＝100∑Fi×Ai (1)
式(1)中，i＝1.2.3……n，IFI为地力指数，Fi为第i个所述评价因子的隶属度，Ai为第i个所述评价因子的所述权重。
7.根据权利要求6所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤六中，计算所述单项污染指数的公式(2)为：
Pi＝Ci/Si (2)
式(2)中，Pi为单项污染指数；Ci为污染物实测值；Si为污染物指标限值
计算所述综合污染指数的公式(3)为：
式(3)中，P综为土壤综合污染指数；P平均为单项重金属污染指数平均值；Pmax为单项重金属污染指数中最大值。
8.根据权利要求1所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤七中，所述预定方法为内梅罗指数方法。
9.根据权利要求7所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤七中，根据所述土壤综合污染指数，从式(4)中选择计算所述清洁指数：
式(4)中，Ki为清洁指数。
10.根据权利要求9所述的土地面积修正方法，其特征在于：
其中，在步骤八中，计算所述土壤综合评价指数的公式(5)为：
式(5)中，SCEI为土壤综合评价指数。
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