胡振琪，榮 穎，付亞潔，梁宇生

（中國礦業(yè)大學（北京）土地復墾與生態(tài)重建研究所，北京100083）

2015年土地科學研究重點進展評述及2016年展望
——土地工程與技術(shù)分報告

胡振琪，榮 穎，付亞潔，梁宇生

（中國礦業(yè)大學（北京）土地復墾與生態(tài)重建研究所，北京100083）

研究目的：對2015年國內(nèi)外土地工程與技術(shù)研究現(xiàn)狀進行梳理，展望了2016年國內(nèi)研究趨勢，為土地科學進一步研究提供借鑒。研究方法：歸納分析法，文獻資料綜述法。研究結(jié)果：2015年土地工程與技術(shù)研究主要集中在土地測量、土地信息技術(shù)、土地整治工程等方面。研究結(jié)論：開展地籍測量技術(shù)研究、推進土地信息技術(shù)的創(chuàng)新與應用、深化農(nóng)村土地綜合整治技術(shù)、加強礦區(qū)土地復墾的技術(shù)工藝研究等將是2016年及未來土地工程與技術(shù)領(lǐng)域著重研究的方向。

土地整治；土地測量；綜述；土地工程；土地信息；研究進展

快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程中，中國土地資源利用面臨的問題日益突出。現(xiàn)有土地學科研究偏重土地管理學、土地經(jīng)濟學和土地政策，對土地工程與技術(shù)的重視是伴隨近10年來的土地整治和土地信息的現(xiàn)實需求和飛速發(fā)展而不斷得以提高。同時土地科學學科體系的研究再次成為近年來的研究熱點。如何理解和把握工程技術(shù)在土地科學中的作用和學科定位仍是一個亟待解決的問題。自2012年起筆者連續(xù)開展了“年度土地科學研究重點進展評述和展望—土地整治分報告”研究，為適應“新常態(tài)”下社會經(jīng)濟發(fā)展對土地科學提出的新要求和土地科學學科體系研究的新進展，現(xiàn)將“土地整治分報告”調(diào)整為“土地工程與技術(shù)分報告”。土地科學的研究對象是土地利用，若要合理利用土地首先就需要了解土地的基本情況，其中包括研究區(qū)域的面積、地形、地籍等基本信息，而要獲取、處理這些信息就需要土地測量技術(shù)；科學利用土地離不開管理與調(diào)控，現(xiàn)代土地管理的主要技術(shù)手段就是土地信息技術(shù)，即土地信息的采集、處理、加工和發(fā)布等技術(shù)；為了提高土地的利用率和產(chǎn)出率，一些工程措施也是必要的，即土地工程技術(shù)。所以，土地工程與技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括土地測量技術(shù)、土地信息技術(shù)及土地工程技術(shù)三個方面。土地測量強調(diào)通過廣泛深入的測量與監(jiān)測研究，查清土地資源的基本特征；土地信息技術(shù)強調(diào)通過土地資源信息獲取與更新技術(shù)，實現(xiàn)土地資源的有效監(jiān)管；土地工程技術(shù)強調(diào)通過工程措施，推進土地資源的有效整治，促進產(chǎn)能提升、功能優(yōu)化，實現(xiàn)土地資源的有效利用。

通過對國內(nèi)外相關(guān)學術(shù)文獻數(shù)據(jù)庫的檢索，歸納分析了2015年國內(nèi)外土地工程與技術(shù)方面的研究進展。在中國知網(wǎng)（CNKI）期刊全文數(shù)據(jù)庫、Elsevier全文電子期刊數(shù)據(jù)庫和SpringerLink全文電子期刊數(shù)據(jù)庫，以“土地整治”、“土地測量”、“土地工程”、“土地信息”等為關(guān)鍵詞進行檢索，篩選出學術(shù)文獻77篇，其中，中文期刊文獻66篇，英文期刊文獻11篇。主要分布在《農(nóng)業(yè)工程學報》、《中國土地科學》、《地理與地理信息科學》、EcologicalEngineering和Chemosphere等優(yōu)秀期刊，內(nèi)容涵蓋土地測量、土地信息技術(shù)、土地工程技術(shù)等方面。

1　2015年國內(nèi)外土地工程與技術(shù)領(lǐng)域重點問題研究進展

1.1國內(nèi)研究進展

2015年國內(nèi)土地工程與技術(shù)領(lǐng)域研究主要從土地測量、土地信息技術(shù)、土地工程技術(shù)等方面展開。在土地測量方面，研究集中于新型技術(shù)手段在地形、地貌、地籍測量及動態(tài)監(jiān)測上的應用；在土地信息技術(shù)方面，研究重點集中在土地覆蓋分類方法與土地信息提取精度提高、土地信息處理技術(shù)、土地信息可視化表達與系統(tǒng)開發(fā)；在土地整治工程方面，側(cè)重于土地整治規(guī)劃設(shè)計、土地整治潛力與效益評價、礦區(qū)土地復墾、農(nóng)用地整治、城鄉(xiāng)建設(shè)用地整治、退化土地改良技術(shù)的研究。

1.1.1土地測量

（1）地形與地貌測量技術(shù)。地形與地貌測量技術(shù)不斷創(chuàng)新。針對土地地面沉降的不均勻性和穩(wěn)定性，永久散射體干涉測量（PSInSAR）技術(shù)和云模型實現(xiàn)了土地地面沉降定量信息與定性概念的自然轉(zhuǎn)換［1］。合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）作為一種快速發(fā)展的大地測量技術(shù)，能夠全天候獲取高精度、連續(xù)覆蓋的地面高程和地表形變信息，顯著增強了地形測繪和地表形變監(jiān)測能力［2］。而對于地面更為細微的狀況，可通過地面三維激光掃描技術(shù)精確地測量三維空間坐標，該技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的特點和方式可彌補傳統(tǒng)測量方法的弊端，能夠為滑坡災害的治理防護提供精確的測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［3］。此外，二次曲面與雙三次曲面的兩種GPS高程擬合方法能夠在丘陵地區(qū)將GPS高程測量轉(zhuǎn)換為區(qū)域的正常高程，可使地面點的高程達到四等精度要求，為在丘陵地區(qū)實施大比例尺地形測量提供新途徑［4］。

（2）地籍測量技術(shù)。地籍測量是服務于土地管理工作的專業(yè)性測量。2015年國內(nèi)學者對于自動化技術(shù)手段在地籍測量中的應用有一定研究，但是相對來說此領(lǐng)域相關(guān)研究較少且論文質(zhì)量普遍不高。立足地籍測量現(xiàn)勢性強的特點，將當前具有速度快、效率高等特性的車載激光掃描技術(shù)應用于地籍測量中，從而快速獲取地籍測量所需信息，并且實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)同時入庫［5］。針對當前開展農(nóng)村地籍調(diào)查與不動產(chǎn)登記的需求，探討優(yōu)于0.2 m分辨率航空影像的航測技術(shù)在農(nóng)村地籍調(diào)查中的適宜性與可靠性，統(tǒng)計分析農(nóng)村地籍量測的界址點所能達到的數(shù)學精度［6］。利用網(wǎng)絡(luò)RTK進行控制測量不受天氣、通視、地形的影響的特點，將網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)應用在城鎮(zhèn)地籍測量，以克服單基站作業(yè)半徑的限制問題，為測區(qū)建立精度較高的大地水準面模型提供便利條件［7］。

（3）動態(tài)監(jiān)測技術(shù)。在動態(tài)監(jiān)測技術(shù)方面，主要集中于“3S”集成技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用研究。集成GNSS實時獲取高精度空間信息和GIS空間分析功能，采用模糊評價方法對邊坡穩(wěn)定性進行綜合評判，可實現(xiàn)對露天礦邊坡的自動化實時監(jiān)測［8-9］。

1.1.2土地信息技術(shù)

（1）土地信息采集技術(shù)。及時準確地獲取農(nóng)用地信息對耕地保護與緩解人地矛盾具有重要意義，因此土地覆蓋信息監(jiān)測和遙感提取方法研究受到國內(nèi)學者的重點關(guān)注。針對城郊地區(qū)地物環(huán)境復雜導致的耕地信息提取不準確的問題，探討多尺度分層的城郊耕地提取方法［10］。為提高農(nóng)用地提取精度，獲得精確的農(nóng)田田塊信息，提出基于三分量極化分解優(yōu)化模型的農(nóng)用地合成孔徑雷達影像自動提取方法［11］，并開展不同作物覆蓋條件下農(nóng)用地信息提取試驗研究。為實現(xiàn)水田與旱地的自動分類、快速提取，設(shè)計基于多時相遙感數(shù)據(jù)的農(nóng)田分類提取方案［12］。

土地覆蓋分類方法方面，國內(nèi)學者多基于不同數(shù)據(jù)源，探索與對比土地覆蓋分類的方法，以得到高精度的土地覆蓋分類結(jié)果。利用多時相ALOS PALSAR數(shù)據(jù)發(fā)展基于多時相、多極化、干涉SAR數(shù)據(jù)的SVM土地覆蓋分類方法，該方法可解決雙極化SAR影像中林地與城市及建設(shè)用地的混分問題［13］?；赗adarsat-2影像利用極化目標分解提取參數(shù)圖像的基礎(chǔ)上，結(jié)合決策樹分類器對內(nèi)蒙古河套灌區(qū)解放閘灌域進行土地分類研究［14］。基于多時相HJ-1A/1B衛(wèi)星圖像對比分析最鄰近分類法和以在特征知識庫支持下的決策樹分類法，結(jié)果表明在相同分割尺度下的決策樹分類方法更加適合丘陵區(qū)水田的遙感識別［15］。利用MODIS NDVI影像數(shù)據(jù)提出顧及物候特征的喀斯特斷陷盆地土地覆蓋分類方法，為中國西南喀斯特斷陷盆地區(qū)域的土地覆蓋監(jiān)測提供參考［16］。

（2）土地信息處理技術(shù)。在土地信息處理方面，重點關(guān)注多元影像數(shù)據(jù)融合與不同尺度數(shù)據(jù)綜合技術(shù)。如何利用全色波段數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)進行融合以提高影像質(zhì)量是目前遙感影像處理中最關(guān)鍵的一步，定量對比主分量變換法、彩色空間變換法、高通濾波法和小波變換法對ALOS全色和多光譜影像的融合精度［17］。為實現(xiàn)縣級耕地分等數(shù)據(jù)高精度的匯總成省級耕地分等數(shù)據(jù)的要求，提出基于多屬性集簇方法的耕地質(zhì)量分等成果省級匯總技術(shù)體系，對加強耕地數(shù)量質(zhì)量并重管理具有技術(shù)參考價值［18］。面向當前不動產(chǎn)統(tǒng)一登記需求，探索基于任務協(xié)同和不動產(chǎn)單元的房地登記數(shù)據(jù)整合方法，可實現(xiàn)房地登記數(shù)據(jù)高效集成［19］。為滿足土地利用變化分析海量數(shù)據(jù)時空查詢的需求，提出基于地理網(wǎng)格分區(qū)與HR樹的時空混合索引方法，并驗證了其在土地利用變化分析情境下的檢索技術(shù)優(yōu)勢［20］?；贕eoSOT地理剖分格網(wǎng)框架建立地理空間大數(shù)據(jù)區(qū)域化存儲管理的地理網(wǎng)絡(luò)域名組織架構(gòu)，為依托現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)更好地組織和管理大數(shù)據(jù)提供新的解決思路［21］。

（3）土地信息可視化表達與系統(tǒng)開發(fā)。信息可視化是分析土地利用變化的重要手段，國內(nèi)學者圍繞土地覆被時空變化信息的可視化方法展開研究。為了將土地覆被變化監(jiān)測信息進行可視化表達，利用地學信息圖譜和地統(tǒng)計學相結(jié)合的土地覆被變化強度信息圖譜凝練方法，可從微觀角度定位展示土地覆被變化的空間差異［22］。基于土地利用、植被分布、地形以及遙感影像等時空數(shù)據(jù)制作1970—2005年新疆土地覆蓋及其動態(tài)圖，實現(xiàn)土地利用與土地覆蓋數(shù)據(jù)空間的一致性［23］。基于Google Earth API 開發(fā)采煤沉陷區(qū)三維WebGIS可視化平臺，為用戶提供多源數(shù)據(jù)的管理、瀏覽、查詢、疊加、三維漫游等功能［24］。

在土地信息系統(tǒng)開發(fā)方面，采用空間信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)及時準確掌握土地利用的動態(tài)變化態(tài)勢，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速更新和有效管理。基于ArcGIS平臺從3S技術(shù)集成的角度構(gòu)建耕地變化監(jiān)測應用管理系統(tǒng)，為耕地變化信息的自動化獲取和對變化信息的決策判斷提供了系統(tǒng)框架支撐［25］。針對土地利用數(shù)據(jù)庫更新規(guī)則復雜、不同更新類型與更新規(guī)則自動匹配困難等問題，基于多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建土地利用要素自適應更新模型［26］。為彌補現(xiàn)有土地定級、估價系統(tǒng)存在的不足，利用ComGIS組建技術(shù)研發(fā)基于ArcEngine的城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)，以規(guī)范城鎮(zhèn)土地市場管理［27］。設(shè)計覆蓋農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)“現(xiàn)狀—規(guī)劃—拆遷—復墾—驗收—交易—使用”7個核心環(huán)節(jié)的數(shù)字化監(jiān)管系統(tǒng)，以提高政府土地流轉(zhuǎn)監(jiān)管水平［28］。

1.1.3土地整治工程

（1）土地整治規(guī)劃設(shè)計。土地整治規(guī)劃設(shè)計重點開展多目標下的技術(shù)方法研究。針對河谷型城市地域空間狹窄且完整性差的土地利用問題，探索其土地整治規(guī)劃的編制與實施技術(shù)［29］。引入景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計思想，同時強調(diào)土地整治過程中必須考慮區(qū)域差異性，探討熱帶臺地地區(qū)土地整治項目區(qū)規(guī)劃布局與生態(tài)設(shè)計的技術(shù)方法［30］。為有效提升農(nóng)業(yè)園區(qū)土地利用的綜合效益，從土地利用規(guī)?；?、經(jīng)營現(xiàn)代化和生態(tài)景觀管護三大目標提煉不同整治類型區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的約束條件［31］，構(gòu)建以土地高效利用為核心的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)規(guī)劃設(shè)計體系［32］。

（2）土地整治潛力與效益評價。

相關(guān)研究主要從宏觀尺度探討多因素綜合潛力測算方法。利用 Ward 系統(tǒng)聚類方法定量評判全國農(nóng)用地整治潛力實施狀態(tài)［33］，采用生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加值表征耕地整治生態(tài)潛力，提出全國耕地整治生態(tài)潛力測算方法［34］，為全面了解全國耕地整治生態(tài)潛力的分布特點和未來耕地整治和生態(tài)保護的重點方向提供參考。為克服土地整治潛力傳統(tǒng)測算方法的缺陷，從自然環(huán)境狀況、經(jīng)濟保障能力和社會因素三方面對農(nóng)村居民點整治理論潛力進行修正［35］，結(jié)合土地適宜性評價設(shè)計省級農(nóng)村居民點不同整治模式不同潛力測算的技術(shù)方法［36］。

土地整治效益評價重點關(guān)注綜合效益評價和績效評價，而指標選取和指標體系構(gòu)建是研究的重點。在綜合效益評價方面，從指標量化、可持續(xù)指標設(shè)置以及指標在不同地區(qū)的共用性上構(gòu)建農(nóng)地開發(fā)整理效益評價指標體系［37］；充分考慮農(nóng)民的意愿與需求，基于結(jié)構(gòu)方程模型從農(nóng)業(yè)效益、農(nóng)村效益和農(nóng)民效益三方面對土地整治項目效益進行評價［38］。在績效評價方面，運用D-S證據(jù)合成理論探索不完全與不確定信息條件下農(nóng)戶視角的農(nóng)地整治項目績效評價［39］；構(gòu)建適用于不同整治方向土地整治項目績效評價體系［40］，并結(jié)合具體的土地整治項目進行分析論證。

（3）礦區(qū)土地復墾。礦區(qū)土地復墾研究重點圍繞礦區(qū)土壤重構(gòu)技術(shù)方面展開。引黃河泥沙充填復墾是礦區(qū)土地復墾領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)，針對傳統(tǒng)充填物料數(shù)量的有限性和潛在的污染性，探討引黃河泥沙充填復墾采煤沉陷地的新技術(shù)［41］，試驗模擬土工布在黃河泥沙充填復墾中的排水攔沙效果［42］，該技術(shù)在復墾土地的同時實現(xiàn)了黃河泥沙的資源化利用。針對現(xiàn)有高潛水位采煤塌陷土地穩(wěn)沉后再復墾存在的弊端，模擬不同開采順序下地表動態(tài)沉陷過程，提出可復墾出更多數(shù)量耕地資源的邊采邊復技術(shù)方案［43］。以上研究對高潛水位煤礦區(qū)耕地保護與糧食安全的保障具有積極意義。此外，探索生物技術(shù)對復墾區(qū)土壤的綜合治理和改良作用，試驗研究生物炭［44］、磷細菌［45］對采煤塌陷地土壤肥力的影響。

（4）農(nóng)用地整治。農(nóng)用地整治重點圍繞土壤重構(gòu)技術(shù)、土地平整技術(shù)及灌溉排水工程等方面展開研究。在土壤重構(gòu)技術(shù)方面，針對土地整治中耕作層土壤不足現(xiàn)狀，探討基于供需平衡圈的丘陵山區(qū)耕作層剝離再利用空間配置思路與方法［46］，提出利用河流疏浚底泥作為耕作層土壤構(gòu)建物料［47］。在土地平整技術(shù)方面，基于空間聚類方法劃分平原旱作農(nóng)區(qū)的土地平整單元區(qū)［48］，開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)田地勢測量、基準設(shè)計及平整作業(yè)等功能的GNSS智能化精細平地系統(tǒng)［49］。針對性的研制用于土地精細平整的快裝式精平機工作裝置，如基于GPS技術(shù)的水田平地機［50］、激光自動控制精平機［51］，以提高土地平整的精度和效率，達到節(jié)水增產(chǎn)的效果；基于梯田穩(wěn)固、田坎田埂占地和投資成本等因素，提出水平梯田參數(shù)設(shè)計優(yōu)化方法［52］，探究典型梯田樣區(qū)中的田坎設(shè)計參數(shù)，分析田面坡度與新增耕地數(shù)量的內(nèi)在規(guī)律［53］，為中國低山丘陵區(qū)土地整治中的土地平整設(shè)計提供參考。在灌溉排水工程方面，圍繞國家生態(tài)景觀型土地整治戰(zhàn)略，引入生態(tài)學和景觀學理念，加強生態(tài)景觀型灌排系統(tǒng)研究與設(shè)計，構(gòu)建由田間、草溝、塘堰濕地和骨干溝“四道防線”組成的節(jié)水防污型農(nóng)田水利系統(tǒng)［54］，設(shè)計由灌排合一生態(tài)環(huán)溝、生態(tài)景觀型斗渠和斗溝組成的灌排系統(tǒng)［55］，同時圍繞節(jié)水灌溉、控制排水設(shè)施的迫切需求，基于MMSD優(yōu)化準則和空間退火模擬方法進行農(nóng)用機井的空間優(yōu)化布局［56］。

（5）城鄉(xiāng)建設(shè)用地整治。2015年城鄉(xiāng)建設(shè)用地整治研究主要圍繞城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤和城中村改造展開，但是多集中在當前增減掛鉤與城中村改造過程中問題探討，關(guān)于城鄉(xiāng)建設(shè)用地整治技術(shù)方法的研究沒有涉及，說明在這些方面還沒有形成比較完整的體系。通過大量的實證從生態(tài)效益、耕地占補平衡、農(nóng)戶利用耕地三個方面定量地辨析當前中國山區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤項目的合理性［57］，以促進山區(qū)建設(shè)用地整治更加科學地推進。將城中村改造與新型城鎮(zhèn)化建設(shè)相結(jié)合，探索提出新型城鎮(zhèn)化背景下城中村改造的模式與策略［58］，以提高土地利用率，促進城市土地利用的可持續(xù)發(fā)展。

（6）退化土地改良技術(shù)。退化土地改良技術(shù)研究重點圍繞鹽堿化土地、沙化土地及污染土地進行有針對性的研究，植物修復、生物技術(shù)、工程措施及其聯(lián)合應用在退化土地修復和治理中的研究不斷增加。針對鹽堿化土地，改變傳統(tǒng)水利改良措施向下壓鹽的治理方法，研制從地下向上吸鹽的鹽堿地治理防護毯［59］；利用玉米秸稈夾層［60］改善鹽堿地的土壤生物性狀；為了減少濱海鹽土地區(qū)原土改良綠化技術(shù)對客土的依賴，研究通過施用不同土壤改良物質(zhì)和農(nóng)藝措施相結(jié)合的技術(shù)對濱海鹽土的改良效果［61］。針對沙化土地，在毛烏素沙地利用砒砂巖與沙兩種物質(zhì)的互補性，按照一定比例將砒砂巖與沙混合后復配成土造田取得成功［62］；在寧夏地區(qū)實地研究林木枝條翻埋與覆蓋不同處理對沙化土壤的改良效果［63］，該技術(shù)在改善沙地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的同時促進林木廢棄物的資源化利用。針對污染土地，探討粉煤灰原位修復應用工程技術(shù)對重金屬污染農(nóng)田的修復潛力，并利用植物實地種植甄別其修復效果［64］；將具有較強吸附性的砒砂巖作為修復劑應用于晉陜蒙地區(qū)土壤重金屬污染修復治理［65］，該技術(shù)在修復土壤污染的同時實現(xiàn)砒砂巖的資源化利用。

1.2國外研究進展

2015年國外對土地工程與技術(shù)研究以土地復墾為核心，緊緊圍繞“人與自然和諧共存”的發(fā)展理念，強調(diào)土地信息技術(shù)在促進經(jīng)濟發(fā)展與維護生態(tài)平衡方面的突出作用，深入闡述礦區(qū)土地復墾工程技術(shù)創(chuàng)新與成果應用，以期為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展與生態(tài)和諧穩(wěn)定提供必要的支持。

1.2.1土地測量 無人機攝影測量數(shù)據(jù)與RTK、GPS數(shù)據(jù)的精度非常相似，該技術(shù)以其高機動性、高分辨率、高度集成、低成本等優(yōu)勢廣泛應用于在制作地圖，測量及各種工程應用［66］。對比分析從衛(wèi)星和等高線得到的DEM數(shù)據(jù)，結(jié)果表明航天飛機雷達地形測繪任務（SRTM）數(shù)據(jù)和先進星載熱發(fā)射和反射（ASTER）數(shù)據(jù)具有較高的精度，并且在本質(zhì)上與從等高線獲取的數(shù)據(jù)沒有太大區(qū)別；從衛(wèi)星得到的DEM數(shù)據(jù)的垂直精度主要取決于地形的精糙度和植被類型，在沒有其它可用的DEM數(shù)據(jù)時，SRTM和ASTER可用于熱帶地區(qū)的地貌分析［67］。

1.2.2土地信息技術(shù) 研究基于TerraSAR-X和Landsat ETM的圖像融合方法，對比分析高通濾波方法、主分量變換法及小波變換法下圖像的融合精度［68］。為了克服利用統(tǒng)一分類模型難以有效提高土地利用分類精度的問題，將分層信息提取法和基于知識規(guī)則的信息提取方法相結(jié)合，基于矢量地理數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)設(shè)計土地信息分層提取的流程，并利用該方法對加拿大弗雷德里頓市都市區(qū)的土地利用/土地覆被信息進行提取［69］。為滿足科學研究和管理對高精度土壤時空信息的需求，構(gòu)建非洲數(shù)字土壤圖數(shù)據(jù)庫［70］，該數(shù)據(jù)庫內(nèi)容涵蓋土壤有機質(zhì)、pH、含沙量、交換性鹽基等土壤質(zhì)量信息，可用于了解土壤質(zhì)量現(xiàn)勢狀況及預測土壤質(zhì)量變化。利用GIS和RS技術(shù)量化厄瓜多爾西部霧林過去35年土地覆蓋變化及其對兩棲動物種類和數(shù)量的影響，劃定兩棲動物的優(yōu)先保護區(qū)域［71］。

1.2.3土地整治工程 生物炭作為一種可以改良土壤物理化學性質(zhì)、提高生物活性的材料，開展不同類型生物炭與堆肥處理對澳大利亞北昆士蘭地區(qū)土壤有機質(zhì)、持水性、農(nóng)作物產(chǎn)量及溫室氣體排放的影響［72］；利用同位素稀釋法測定施加粗木質(zhì)殘體對土壤氮素的總轉(zhuǎn)化速率和凈轉(zhuǎn)化速率的影響，認為粗木質(zhì)殘體能夠提高復墾土壤氮素的利用率，從而縮短土地復墾周期［73］。注重植物與微生物的聯(lián)合修復作用，根據(jù)植物品種在土壤不同的物理和化學條件下對土壤重金屬的穩(wěn)定化作用，強調(diào)土壤修復過程中微生物的重要作用，提出植物—有機物質(zhì)聯(lián)合使用的穩(wěn)定化修復技術(shù)［74］。

2　2015年國內(nèi)外土地工程與技術(shù)重點問題對比

通過總結(jié)2015年國內(nèi)外學者在土地工程與技術(shù)領(lǐng)域的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，國外的研究重點存在重合，由于社會經(jīng)濟發(fā)展階段、自然稟賦、科技水平、文化氛圍等條件有所不同，研究具體內(nèi)容和思路方法存在一定差異。對比國內(nèi)外土地工程與技術(shù)領(lǐng)域研究的重點問題，有以下幾方面異同：第一，在土地測量方面，國內(nèi)學者研究集中于新型技術(shù)手段在地形、地貌、地籍測量及動態(tài)監(jiān)測上的應用；而國外學者則將研究重心放在多種土地測量方法的對比優(yōu)選研究。第二，土地信息技術(shù)是國內(nèi)外學者共同關(guān)注的主題，國外學者持續(xù)優(yōu)化獲取土地利用變化信息的新技術(shù)，且側(cè)重于利用先進的信息技術(shù)實現(xiàn)宏觀尺度的土地利用覆蓋研究；國內(nèi)學者多從實際工作中存在的問題出發(fā)，著重研究適合中國不同區(qū)域土地資源管理需求的土地信息技術(shù)。第三，在土地工程技術(shù)方面，國外學者的研究多集中在土地復墾領(lǐng)域，并堅持以“人地協(xié)調(diào)”與“人地共存”為發(fā)展理念，強調(diào)土地利用的可持續(xù)性，探討不同土地復墾技術(shù)對生態(tài)環(huán)境的影響；國內(nèi)學者的研究則從保護耕地的視角出發(fā)，基于目前土地資源利用的現(xiàn)實問題，探索面向區(qū)域與對象的土地工程技術(shù)，更注重應用性。

3　2016土地工程與技術(shù)領(lǐng)域研究展望

3.1主要科技需求

縱觀2015年，中國中央、國務院印發(fā)的《關(guān)于加大改革創(chuàng)新力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見》，《意見》圍繞“建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式”，提出“實施耕地質(zhì)量保護與提升行動，全面推進建設(shè)占用耕地剝離耕作層土壤再利用”等?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》提出：“促進新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展”，“大規(guī)模推進農(nóng)田水利、土地整治、中低產(chǎn)田改造和高標準農(nóng)田建設(shè)”，“推進城鎮(zhèn)低效用地再開發(fā)和工礦廢棄地復墾，嚴格控制農(nóng)村集體建設(shè)用地規(guī)模，探索實行耕地輪作休耕制度試點”等。此外，國務院批復同意《全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要（2015—2030年）》，明確了2015—2030年全國基礎(chǔ)測繪的發(fā)展目標和重點任務。這一系列的重大決議意見的頒布實施，均對土地工程與技術(shù)提出了新要求。

3.2重點問題研究

在2015年土地工程與信息技術(shù)領(lǐng)域研究進展的基礎(chǔ)上，結(jié)合國家主要科技需求，展望2016年土地工程與技術(shù)的重點研究領(lǐng)域，包括：（1）推進土地測量技術(shù)研究。目前高質(zhì)量水平的土地測量技術(shù)與方法相關(guān)研究較少，難以支撐土地登記尤其是農(nóng)村集體土地確權(quán)登記等工作的需要。為確保確權(quán)工作的準確性、時效性及權(quán)威性，需立足保證土地測量成果精度的基礎(chǔ)上，研究3S、攝影測量和三維激光掃描等先進手段在土地測量中的應用。（2）加強土地信息技術(shù)研究。目前土地信息技術(shù)有了較大發(fā)展，但還存在數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保障、數(shù)據(jù)存儲與管理不完善、數(shù)據(jù)集成共享程度低等問題，需發(fā)揮“3S”技術(shù)、模型模擬與專家決策系統(tǒng)支撐作用，創(chuàng)新土地利用動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù)，加快時空多維信息的數(shù)據(jù)表達與時空分析技術(shù)的發(fā)展，研發(fā)支持多源、多尺度、多類型土地信息集成應用的軟件平臺，以實現(xiàn)對土地資源態(tài)勢、過程與決策研究的定量化、可視化和動態(tài)化。（3）創(chuàng)新土地整治工程研究。工程技術(shù)是貫穿土地工程與技術(shù)研究的主線，針對當前土地資源的地域性、稀缺性、退化性、低效性等問題，重點圍繞土地整治、土地復墾與退化土地改良，創(chuàng)新發(fā)展面向區(qū)域、對象與問題的關(guān)鍵技術(shù)，研制土地整治工程綜合集成技術(shù)，推進特定土地資源類型的有效整治，促進產(chǎn)能提升、功能優(yōu)化，為土地資源數(shù)量管理、質(zhì)量管控和生態(tài)管護提供強有力的科技支撐。

3.3《中國土地科學》重點方向關(guān)注

《中國土地科學》在土地工程與技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒅攸c關(guān)注：地籍測量技術(shù)研究，基于3S、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)的土地信息技術(shù)創(chuàng)新與應用，面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要求的農(nóng)村土地綜合整治技術(shù)，礦區(qū)土地復墾技術(shù)革新等方面。

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（本文責編：陳美景）

Progress Review on Land Science Research in 2015 and Prospects for 2016: Sub-report of Land Engineering and Technology

HU Zhen-qi， RONG Ying， FU Ya-jie， LIANG Yu-sheng
（Institute of Land Reclamation and Ecological Restoration， China University of Mining and Technology， Beijing 100083， China）

The purpose of this study is to summarize the research progress on land engineering and technology in 2015 and give perspective in 2016， which provides a reference for future study on land science. The methods used include literature review and deductions. The results indicate that most researches on land engineering and technology in 2015 focused on land surveying， land informationand technology， land consolidation engineering. It is concluded that further studies will pay more attentions to the issues which involves development of cadastral surveying technology， innovation of land information and technology， intensification of rural land integrated consolidation engineering as well as reinforcement of land reclamation technology of land engineering and technology.

land consolidation； land surveying； review； land engineering； land information； research progress

F301.2

A

1001-8158（2016）03-0088-09

10.11994/zgtdkx.20160317.142820

2015-12-30；

2016-02-18

國家自然基金煤炭聯(lián)合重點支持項目（U1361203）。

胡振琪（1963-），男，安徽五河人，教授，博士生導師。主要研究方向為土地整治、土地復墾與生態(tài)重建。E-mail: huzq1963@163.com