土地评价综述

土地评价综述

摘要：土地作为人类赖以生存的重要资源，是为区域经济，社会经济与自然经济提供必要条件的重要自然综合体，为了更好的促进社会经济的进步与发展，更有必要掌握土地的总效益，对土地的各方面构成要素进行综合的评价。目前，对土地评价的分类主要分为：土地潜力评价、土地适应性评价、土地经济评价，综合来看，其根本就是为了说明土地在进行生产时的生产力即产出效益的质量评测。本文将结合国内外土地研究历史发展情况，及应用现状，讨论土地利用的可持续发展利用的潜力。

关键词：土地评价评价指标发展研究可持续利用

1 土地评价概述

1.1 土地评价定义

土地评价，又称土地分等，是依据科学的标准，对土地的数量、质量、覆盖特征和经济特点进行的评估，是以不同土地利用为目的，估计土地潜力和土地适应性的过程，其实质是对土地生产力高低的鉴定，基本特征是比较土地利用的要求和土地质量的供给。

1.2 土地评价的类别

土地评价有一种分类方式，分别是按评价目的分类，按评价方法分类和按评价途径分类（直接和间接评价），这里主要介绍按评价目的的分类。按土地评价目的，可以分为土地质量评价，土地潜力评价，

土地适应性评价，土地利用可持续性评价，土地生态评价和土地经济评价。土地质量评价指根据表明各种指标对某项土地利用影响的数学模式，利用计算机中已经储备的有关地区的具体资料进行对比，预测利用的后果，从而具体评定土地质量。土地潜力评价的主要目的在于预测土地的未来利用，土地适宜性的评价是在土地潜力评价的基础上，联系某种具体生产对象的相应条件来进行。土地利用可持续性评价源于土地适宜性评价，是对适宜性评价在时间方向的延伸。土地的生态评价和经济评价分别是着重土地的生态环境价值特点和土地的投入产出经济效果的评价。

2 土地评价研究的回顾

2.1 土地评价研究的回顾

土地评价研究的回顾和展望土地评价研究的回顾和展望土地评价是土地利用规划和合理利用土地的重要手段，它的产生已有2000多年的历史，但是科学的土地评价研究仅有半个多历史。

2.2 土地评价的初级阶段

土地评价的初级阶段土地评价的初级阶段土地评价的初级阶段

国外：1933年美国提出斯托利指数分级（storie index rating ,SRT）和康奈尔系统（cornell system）;1934年法国财政部提出《农地评价条例》；等等。合理利用土地为目的的土地评价研究应追溯到20世纪20年代的美国。1961年，美国农业部土壤保持局正式颁布了土地潜力分类系统，这是世界上第一个较为全面的土地评价系统。土地潜力评价（land capacity evaluation）,又称为土地潜力分类，主要依据

土地的自然性质及其对于土地某种持久能力的限制程度，就土地在该种利用方面的潜在能力所做的等级划分。土地潜力评价是对土地固有的潜在生产力的评价，它不仅涉及气候要素的生产潜力，而且也包括土壤生产潜力及其他要素的生产潜力。但是，影响土地生态系统能量流动、养分循环的主要环境因子是气候和土壤。所以，土地潜力评价主要集中在气候和土壤要素的评价。气候潜力评价和土壤潜力评价从不同的侧面反映了土地的生产潜力，但他们都带有某些某些片面性和局限性。土地潜力分类系统没有针对特定的土地利用类型进行适宜性分析和评价，不能说明一块土地对特定作物的适应性，定性描述多，定量分析少。

国内：土地评价在中国有悠久的历史。土地资源在夏禹已作为财产进行调查统计。句《禹贡》记载，把当时全国僵域划分为九州；战国时期的《管子.地员篇》系统地总结了中国人民评价土地资源的经验;中华人民共和国成立以后，中国土地评价工作始于1951年，财政部组织的查田定产工作；中国教系统的土地评价工作始于20世纪50年代的荒地调查；20世纪80年代出，参照《土地评价纲要》，结合中国实际，拟定了《1：100万土地资源图》分类系统，这一系统的提出，推动了中国土地评价研究的迅速发展。

2.3土地评价的发展

土地评价的发展土地评价的发展土地评价的发展土地适宜性评价是最普遍和最常用的一种评价，它是以特定土地利用为目的，评价土地适宜性的过程。20世纪70年代，由于大量的资源调查和遥感数

据的获取，土地研究开始从土地清查走向土地评价，从一般的土地评价过渡到针对性的专门评价，土地评价进一步深化。评价工作在世界各地广泛开展，许多国家都发展了自己的土地评价系统，采用了不同的分类和评价体系，因此也很有必要通过国际讨论来达成规范形式。1972年10月在荷兰瓦赫宁根举行了国际专家会议，冰雨1976年颁布了《土地评价纲要》，之后又组织了农业生态区计划的研究，提供了确定世界农业土地资源生产潜力新途径，是一种综合探究农业规划和发展的方法。

2.4 土地评价的研究现状

土地评价的研究现状土地评价的研究现状土地评价的研究现状国外：20世纪80年代，土地评价的理论与方法不断改进和完善，向着综合化、精确化的方向发展。1981年，美国农业部土壤保护局提出了“土地评价和立地评价”系统；1983~1986年，《土地评价纲要》针对灌溉农业、雨养农业、林业、畜牧业等不同的土地类型，详细分析了土地利用对土地的要求和土地质量特性；1993年，颁布了《可持续土地利用评价纲要》；1997年8月，在荷兰召开“土地可持续利用评价管理和信息系统国际学术会议”。国内：从20世纪70年代起，中国也陆续开展了土地潜力评价研究，这些研究或多或少地借鉴了美国农业部土地潜力评价系统的做法。例如，在评价中大多注重于土地对于农、林、牧业生产潜力的高低，据此划分土地潜力等级。有以下三种评价系统：毛乌素土地潜力评价、内蒙古呼伦贝尔地区的土地潜力评价系统、东北地区《1；100万土地资源图》的土地潜力评价系

统。

3 土壤质量评价指标概念

评价某一特定土壤的质量是由该土壤的固有属性、预期的土地利用类型和管理目的决定的。目前对土壤质量评价指标的研究较多,人们普遍认为土壤质量是不能直接测定的指标,需要通过测定不同的土壤性状来反映土壤质量,所以评价土壤质量必须借助一定的评价指标体系。目前土壤质量研究的焦点是哪些土壤性质应该作为土壤质量评价指标。土壤质量评价指标可以被简单的定义为对土壤功能变化最敏感的土壤性质和过程,众多的土壤质量评价指标组成最小数据集(MinimumData Set) ,用来间接的评价土壤功能。土壤质量不可能由单一的指标表示,土壤质量评价指标必须由足够的代表土壤化学、生物和物理性质和过程的复杂指标组成。土壤质量评价指标是由满足主要管理目标的土壤功能决定的。土地质量指标(LQIs, LandQualityIndicators) ,描述土地质量及其相关的人类活动,描述土地满足人类需求的条件、这些条件的变化、以及相关的人类行为。“压力- 状态-响应(P- S- R, Pressure- State- Response)”模型能够衡量土地资源所承受的压力,这种压力对土地质量的影响以及社会对这些变化的响应。按照P- S- R框架,土地质量指标可分为三组:压力指标(Pressure Indicators)描述人类活动对土地资源施加的压力;状态指标(State Indicators)指的是土地资源的现状及其时间变化;响应指标(Response Indi2cators)描述各级层次的管理者、决策者和政策制定者对土地压力、土地质量状态及其变化所作出的响应。就土地状态指

标而言,一般认为土壤质量是土地质量指标体系中最重要的状态指标之一,应该包括土壤物理、化学和生物质量三个方面,强调土壤恢复性(Resilence)和抵抗性(Resistance)在维持土壤质量的重要作用。

4 评价单元的划分

评价单元是土地自然性状相对一致的独立土地单位，是土地质量评价和级别划分的最小空间单位，在图上表现为一定大小的图斑。划分的目的是客观地反映土地质量的空间差异，同一评价单元内应具有一致的土地基本属性，不同的评价单元之间既有差异性，又有可比性。

4.1 以地块为评价单元

陈加兵对福建沙县的水稻土进行质量评价时，采用自然地块为评价单元。朱海燕研究的江汉平原后湖农场，由于土地利用类型单一且地形平坦，各村内部土地差异不大，因此以村作为评价单元。

4.2 多图叠加生成的综合图件图斑为评价单元

多图叠加后的评价底图的属性数据表中包括所有评价因子的相关数据，图斑包含信息较多，提高了评价的准确度。石常蕴将苏州市的土壤图、土地利用图、农业地貌图叠加，用叠加得到的图层的图斑作最小评价单元。周生录将土地利用现状图叠加到土壤类型底图上，以形成的图斑作为评价单元基础，然后对内部地形分异明显的图斑，采用地形局部套和的办法进一步细分后，得到最终评价单元图。聂庆华在对农田进行质量评价时，对县域和乡域分别采用了不同的评价单元。县域采用土地利用现状一土壤一地貌复合单元。乡域采用地块单元，在地块上叠加土种、小地形等要素。但该方法不适用于土地利用

类型单一、地貌类型单一的地区。

4.3 按土地类型结合土地利用现状进行划分

张献忠研究的项目区内，同一土地利用类型的质量比较均匀，而不同土地利用类型之间的质量差异较大，所以以土地利用现状为基本评价单元。这种评价单元的界限在地面上与田块分布一致，便于土地利用结构的调整和基层生产单元的应用。但当一个评价单元中含有多个土地类型时，土地质量选取较困难，易造成评价结果的不准确。4.4 以土壤类型划分评价单元

该方法能精确反映土壤状况。但由于这种评价单元在地面上往往缺乏明显的限制，常与地面的地块边界及行政边界不一致，所以应用较少。

4.5 其他划分方法

田淑敏采用基于栅格的划分方法对研究区域逐点进行综合评价，将研究区域划分为4004001个25 mx25 m的栅格，以每个栅格作为1个基本评价单元，按栅格进行综合评价，该方法便于图形的空间叠加和模型运算，相对降低了人的主观性。包继祥研究的黄土沟壑区由于地形条件复杂，没有明显的地块界限，所以按地貌部位划分单元。董保健选取江津县北部低山丘陵区中能代表不同地貌类型区的典型地段，划分出不同类型区的土壤组合类型，以土壤组合作为评价单元。

5 评价方法

土地质量评价的方法已有大量的研究。在土地质量评价因素选择的基础上，以前常用试验方法或主观经验方法，现多采应用统计学方法

和数学模型(如回归分析法，灰色关联度法，主成分分析法、模糊综合评价法等)及先进的3s 技术，实现了定性与定量相结合，提高了评价精度。

5.1 主成分分析法(PCA)

PCA法适于评价指标多，且指标间有一定相关性的情况。陈加兵利用PCA法和聚类分析法对福建沙县水稻土进行评价时，根据计算出的综合得分排列肥力等级，再以各土类的主成分得分作为评价其肥力的新指标，以欧氏距离作为水稻土肥力差异大小，经过系统聚类将其分为高产田、中产田和低产田3类；分析了各类存在的主要问题，在此基础上有针对性的提出了利用和改良的设想和基本措施。夏建国利用PCA法对陕北干旱地区旱作耕地土壤进行耕地质量评价时将参评的10个土壤类型分为5个等级，即1等地为质量最好的土地等级，5等地为质量最差的土地等级，评价结果与实际情况一致。丁光武以土地类型为单元，运用PCA法将错综复杂的土地质量影响因素归结为几个变量，通过特征值、特征向量、实测值和主成分特征值的贡献率等计算出会宁南部黄土高原沟壑区的土地质量水平。值越大土地质量水平越高，值越小则土地质量水平越低。这样就将一些定性因素转化成了定量值，直观地反映了土地的质量水平，为有计划地改良土壤提供科学依据。由此可见，PCA运用了降维的思想，能简化计算，也有利于抓住问题的关键。但它对样本数据的精确度要求较高。土地类型间的差异愈大分析效果越明显，反之则不然。参评的因素也不宜过多，否则易掺进作用微小的因子，使相应特征根增高，相对降低了

主成分总方差的贡献率，从而使主成分携带的信息量减少，导致分析结果不明显。

5.2 回归分析法

回归分析法将一定范围内的土地评价因素及其与生产力之间的关系，近似的描述为具有线性相关关系的函数：

Y=B0+B1X1+B2X2+B3X3+??BmXm

其中Y为土地生产力，X1,X2,X 3??Xm为土地评价因素，B 0为回归常数，B1，B2??Bm 为回归系数。在土地质量评价中应用回归分析法，可以近似的确定土地生产力与诸评价因素间的相关关系，以及各评价因素之间的主次关系。该方法适用于小范围或评价因子较少的土地质量评价。研究中多采用逐步回归的方法或利用克莱姆法则解行列式来建立评价因素与土地生产力间的回归方程。刘秀珍在对祈周市川耕地进行评价时对回归方程进行了改进，根据最小二乘法的原理采用正交多组矩阵求逆的方法，利用逆矩阵来求解出回归方程的系数矩阵，得出评价因素与土地生产力间的回归方程，再将土地评价因素划分为6个等级求算出土地单元总分值，并依照总分值划分土地等级。该方法节省了计算工作量，扩大了评价的应用范围，能容纳更多评价因子。

5.3灰色关联度法

土地是1种灰色系统，其影响因素很多，有些因素可定量描述，有些因素不易用准确的数据来描述。灰色关联度分析法是建立在灰色系统理论基础上的1种土地评价方法。它是根据评价因素之间的发展态

势的相似和相异程度，来衡量评价因素之间的关联程度。陆文彬以徐州市土地复垦项目为例，根据评价单元土地资源的特点，应用灰色关联度分析法进行耕地质量的评价。关联度的值代表了选用地块与标准地块的土地质量的接近程度，根据关联度值确定补充耕地。

5.4 模糊综合评价法(FCE)

土地是自然和人为因素共同作用所形成的复杂系统，受许多因子制约和影响。这些影响很难用精确的数字来表达，同时土地质量的好坏程度也没有精确的界限。FCE法根据给出的评价指标和实测值，经过模糊变换后做出综合评价，使得难以量化的定性问题能够转化成定量分析。在土地质量评价中应用FCE法，通过建立模糊综合加权平均模型评价土地质量状况，可以较好解决评价标准边界模糊和监测误差对评价结果的影响，充分获取信息，评价结果精度较高。吕晓军应用FCE法对陕西省卤泊滩土地开发项目新增耕地的综合质量进行评价时，选用了模糊评判决策中的模型ⅢM(·，+) 加权平均模型得到综合模糊评判矩阵，计算出综合质量的排序为高产田、试区和中产田，即试区新增耕地位于高产田和中产田之间，结果与其他方法的实际情况一致，且步骤严谨简便，易于操作。

5.5 GIS技术在土地质量评价中的应用

地理信息系统(GIS)是20世纪60年代随着计算机技术的发展而产生的一门新兴技术，目前，已应用于涉及空间信息的所有领域。土地资源评价与管理是GIS应用最早和较为成熟的领域之一。近几年开始应用其相关技术研究土地资源的定量化评价，与数学模型结合，并在

此基础上进行不同技术策略下的土地利用情景分析，建立土地可持续利用及其技术和政策评价与规划方法体系。

石常蕴等对苏州市水田进行土地质量评价时充分利用了GIS软件处理空间数据和属性数据的强大功能，采用MapInfo、ArcInfo等GIS 软件进行地图数字化及属性数据的输入，建立空间数据的拓扑关系，矢量数据的修改编辑和图层叠加，通过2次开发实现单因子评价、综合评价及相容度的计算，最大相容度所对应的参考向量所代表的等级即为评价单元的土地质量等级，既加快了评价进度，也保证了评价结果的精度和准确性。李晓燕针对宁夏南部河川乡上黄小流域土地资源的特点，利用MapGIS 的分层功能，方便的专题地图输出和很强的空间分析功能及可以通过对点、线、面之间的叠加实现图形再造的特点，应用主成分分析法进行土地质量等级评价，并生成小流域土地质量等级图。田淑敏以黄淮海平原曲周县为评价对象，采用荷兰国际空间和地学研究所研制的ILWIS地理信息系统，采用矢量输入、栅格处理的方法建立土地资源空间数据库，最终生成土地质量评价分级图。林海利用数字地面高程模型DEM提取评价单元地面坡度和坡向信息，利用DEM计算大坡度的土地适宜性面积，对面向林业利用、适宜区为山地的土地质量评价有较理想的效果。

5.6 其他技术在土地质量评价中的应用

近年来将模糊技术和神经网络相结合产生了模糊神经网络，将该技术运用到土地质量评价能够得到最优的评价结果。胡明星等将模糊神经网络中的模糊联想记忆神经网络应用于土地质量评价中，该方法具

有自学习、自适应的能力，因而评价过程中人工干预少，评价结果具有客观性，并且快速、简单，实用性强。土地质量评价可以借鉴将高维降维技术--投影寻踪分类模型应用于土壤质量评价，通过寻求最优投影方向及投影函数值来实现对土壤的分类和等级评定，避免了主观赋权。

6 土壤质量评价存在的问题与建议

6.1 土壤质量标准化

与人类生活息息相关的土、水和气三大资源中,水和气均已有严格的质量标准,而土壤还没有质量标准。认为土壤质量评价必须针对特定的土壤功能进行,而且为了对不同地区和不同研究者的研究结果进行比较,必须对土壤质量评价进行标准化,包括对确定研究目的、选择评价指标、确定和描述点位、确定采样程序和方法、样品储藏、准备和预处理、样品分析和结果表达方式、针对评价目的进行结果分析、获得解决方案各个步骤的标准化。目前国际上对分析方法的标准化研究较多,而土壤质量评价步骤中任何一步未实行标准化,都将导致研究结果无可比性。未来应加强国际间的合作,对土壤质量评价的各个步骤实行标准化。

6.2 土壤质量的复杂性

土壤质量作为土壤内部属性不能直接被人们认识,必须对一系列的土壤性质的综合评价才能间接了解,而土壤是具有多方面功能的综合体,不同人士对土壤的关注角度不一样,土壤质量评价必须是土壤多方面功能的综合,不能等同于过去土壤肥力水平的评价。而目前研究中

没有对土壤质量评价功能的统一认识,没有对土壤质量评价指标充分认识,没有充分考虑外部因子如土地利用、土壤管理措施、生态环境系统以及社会经济和政治状况等对土壤质量的影响。我国现存的土壤质量评价,多数为针对土壤侵蚀和土壤肥力下降等进行土壤质量评价,多采用传统的土壤物理或化学性状及少数生物学性状来评价土壤质量,很少对土壤的各项功能和土壤质量的评价指标体系进行综合质量评价,并且很少对土壤质量评价方法进行研究和对土壤质量评价的结果进行验证。未来应加强对土壤质量评价指标体系与评价方法的研究,包括针对不同的土壤功能,选择土壤质量评价指标体系,对阈值、定量化、评价方法和评价模型进行研究。

6.3 土壤环境与健康质量评价

土壤质量的评价是结合其功能进行的评价,包括生产功能、环境功能和健康功能。土壤虽然有容纳和净化污染物的功能,但在强烈的超负荷环境冲击下,土壤的缓冲和净化功能将面临巨大的威胁,从而导致土壤、水和大气质量的下降。目前,我国耕地资源相对匮乏,环境污染较为严重,必须利用一切可以利用的土壤资源,提高土地利用强度,同时又必须解决高强度利用过程中的土壤环境与生态问题。因此必须加强土壤质量与水、大气环境质量以及动植物和人类健康的研究,建立实现作物持续优质高产而环境负面效应又小的土壤质量管理模式。

6.4 土壤质量在实践中的应用

土壤质量最初提出的目的是为可持续发展服务,但目前我国的土壤质量研究多为理论研究,很少对土壤质量评价的结果在实践中进行应

用推广。我国土壤质量评价研究多为在一些地区进行零星的主要为土壤肥力和退化等方面研究,没有在国家、地区等大的尺度上形成规模性研究,没有与以往的土壤普查获得的数据相结合进行评价,而我国在全国范围内可以获得的土壤质量评价指标非常有限,分别在50年代末和70年代末在全国范围内进行土壤普查,普查的土壤指标不包括土壤生物指标,并且间隔时间长,没有长期的进行监测和定位研究,使得土壤质量评价数据匮乏,研究区域不系统,没有在大的尺度形成规模。2000年1月正式启动的“土壤质量演变规律与持续利用”国家重点基础发展规划项目,着重在水稻土、红壤、潮土和黑土4种土壤区进行土壤质量演变和持续利用的研究,随着研究的进行将会产生具有实践意义的成果。我国土壤质量研究应该利用这样的契机,加强土壤和土地质量动态数字数据库及管理信息系统的研究,为土壤质量保持与提高提供途径与技术。充分利用调查获得的数据,在国家、地区或区域范围内,把土壤质量的评价结果应用到社会实践中,为相关政策的制定提供基础,为土地利用和管理提供依据。在过去的10年里,土壤质量评价成为国际研究的热点,预计未来随着人们对保护土壤及其功能可持续性的进一步认识,土壤质量研究会吸引更多研究者、管理者、决策者甚至使用者的关注。

7 土地质量评价研究展望

经过长期的探索研究，土地质量评价在评价指标和评价方法等方面都得到了快速发展，但仍有许多方面有待深入研究，作者认为主要应从以下3个方面进行研究：

(1)评价对象趋于多样化，土地类型趋于详细化。从大的农用地评价，向2、3级地类，如耕地、林地、牧地、水田的单项土地评价，甚至单作物，如甜菜、橡胶等的土地评价发展。由于现有的评价对象仍以农业用地评价为主，仅涉及少部分的城市和旅游土地质量评价，因此非农用地评价成为将来土地质量评价的发展趋势。

(2)我国尚未建立起土地质量评价指标的标准，因此应选取典型区域，参考国内外已有的土地质量评价指标体系，针对区域具体的土地利用问题，建立各典型区域土地质量评价指标体系，该指标体系应具有代表性和推广性。目前参评因子偏重于土地自然属性，如地形土壤等，在今后的土地评价中应多考虑土地的社会经济属性，建立土地经济质量指标及建设用地和未利用地指标体系。(3)近几年的研究中评价方法趋于多样化，更重视定性与定量相结合，并且运用了数学模型、统计分析方法、GIS技术、人工神经网络模型等新技术，该方面仍有很大的发展空间。但是研究多以某一特定区域的单一评价方法为主，关于不同方法的对比研究较少。

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