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user: 4. 结果分析 4.1. 桑植县耕地资源空间分布情况 由“地理空间数据云”平台获取了2017年桑植县DEM数据，耕地空间分布数据由国土局信信息中心取得。在ArcGIS中利用DEM数据计算得出桑植县坡度分布，再将DEM数据与坡度分布数据进行重分类，得到桑植县高程分级图(图1)与坡度分级图(图2)，再分别把两个图层与耕地空间分布图(图3)进行叠加分析，即得出桑植县耕地资源的高程分布情况和坡度分布情况。 图1. 桑植县高程分布情况 图2. 桑植县坡度分布情况 图3. 桑植县耕地空间分布情况 4.1.1. 耕地高程分布情况 将桑植县DEM数据进行重分类，得到以200 m划分的桑植县高程分布图，把耕地图层与分级处理后的DEM数据进行叠加分析。得出桑植县耕地高程分布情况如下表(表1)。 Table 1 Elevation distribution of cultivated land in Sangzhi count 高程(m) 耕地面积(hm 2 ) 占比 0~200 0 0% 200~400 11，323.53 31.41% 400~600 14，461.20 40.11% 600~800 6513.39 18.07% 800~1000 2567.34 7.12% 1000~1200 980.19 2.72% 1200~1400 186.03 0.52% 1400~1600 17.64 0.05% 1600~1800 0 0% 1800~2000 0 0% 总计 36，049.32 100% 表1. 桑植县耕地高程分布 从表中数据可以看出，桑植县96.71%的耕地分布在高程1000 m以下，且集中分布于高程200~800 m范围内，只有3.29%的耕地分布于1000 m以上。高程200 m以下和1600 m以上都没有耕地分布。结合高程分布图分析原因，可以发现高程200 m以下的区域仅占桑植县土地面积的0.01%，且多为水域，高程1600 m以上的区域占土地面积的0.33%，多为山峰等相对高度较大的区域，地形严重破碎，故没有耕地分布。 4.1.2. 耕地坡度分布情况 使用桑植县DEM数据，通过ArcGIS计算得出桑植县高程分布情况，再按照选定的分级标准对坡度进行重分类，得到桑植县坡度分级图(图2)。叠加分析耕地分布图层与坡度分级图层得到桑植县耕地坡度分布情况，结果见(表2)。 Table 2 Slope distribution of cultivated land in Sangzhi Count 坡度范围 耕地面积(hm 2 ) 占比 ≤2˚ 1789.20 4.96% >2˚， ≤6˚ 7524.45 20.87% >6˚， ≤15˚ 17，218.53 47.76% >15˚， ≤25˚ 7813.26 21.67% >25˚ 1703.88 4.72% 总计 36，049.32 100% 表2. 桑植县耕地坡度分布 分析表中数据可以发现，桑植县95.28%的耕地分布于坡度小于25˚的区域，该区域土地面积占桑植县土地面积的70.62%；4.72%的耕地位于坡度大于25˚的区域，该区域土地面积占桑植县土地面积的29.38%。由于坡度 ≤ 2˚的土地面积只占桑植县土地总面积的1.54%，所以该区域内耕地占比明显低于其他坡度 ≤ 25˚的区域。此外，分布于坡度大于15˚区域的耕地占耕地总量的26.39%，该区域水土流失风险相对较高。 4.2. 耕地优势度分析 利用桑植县耕地总面积和耕地地块数，根据优势度计算公式(1)得出桑植县土地平均优势度为10.37，农业生产并不占优势，这与该县旅游业为代表的第三产业蓬勃发展有关。 4.2.1. 不同高程等级耕地优势度 利用叠加分析所获得的数据，利用各高程等级的耕地面积和土地面积数据，根据公式(1)进行计算出各高程分级的耕地优势度统计为下表(表3)。 Table 3 Preponderance of cultivated land at different elevation level 高程(m) 耕地面积(hm 2 ) 土地面积(km 2 ) 优势(hm 2 /km 2 ) 0～200 0 0.6597 0 200～400 11，323.53 478.2042 23.68 400～600 14，461.20 1031.4297 14.02 600～800 6513.39 882.4653 7.38 800～1000 2567.34 579.0033 4.43 1000～1200 980.19 298.1808 3.29 1200～1400 186.03 130.8825 1.42 1400～1600 17.64 63.0072 0.28 1600～1800 0 10.9854 0 1800～2000 0 0.5337 0 总计 36，049.32 3475.3518 10.37 表3. 各高程等级耕地优势度 分析表中数据可得出，在有耕地分布的高程范围内，随着高程增加，耕地优势度逐渐降低，耕地优势度与耕地高程分布呈现出正相关关系。在高程600 m以下的区域，耕地优势度大于全县平均耕地优势度，600 m以上的区域则小于平均耕地优势度。这也印证了在山地农业区，地形随高程增加逐渐破碎，可供农耕开发的土地面积逐渐减少，其在土地面积中的占比也逐渐下降。 4.2.2. 不同坡度等级耕地优势度 利用各坡度等级耕地面积和土地面积数据，计算出各坡度分级的耕地优势度统计为下表(表4)。 Table 4 The dominance degree of cultivated land in each gradien 坡度范围 耕地面积(hm 2 ) 土地面积(km 2 ) 优势(hm 2 /km 2 ) ≤2˚ 1789.20 53.4789 33.46 >2˚， ≤6˚ 7524.45 292.0968 25.76 >6˚， ≤15˚ 17，218.53 1040.5152 16.55 >15˚， ≤25˚ 7813.26 1068.2982 7.31 >25˚ 1703.88 1020.9627 1.67 总计 36，049.32 3475.3518 10.37 表4. 各坡度等级耕地优势度 可以发现，耕地优势度随坡度增加逐渐降低，耕地优势度与耕地坡度分布也呈现正相关关系。坡度小于2˚的区域耕地优势度最大，为33.46，坡度大于25˚的区域优势度最小，仅为1.67，两者相差20倍。在坡度小于15˚的区域，耕地优势度大于全县平均优势度，坡度大于15˚的区域，耕地优势度小于平均优势度。这是因为坡度大于15˚的区域水土流失风险较高，土壤侵蚀作用较强，土壤肥力保持和提高相对困难，不利于种植业发展。 4.3. 地块零散度分析 使用耕地图层中获取的桑植县耕地面积和桑植县耕地总地块数，按照地块零散度计算公式(2)得出桑植县总体地块零散度为49.75块/km 2 。这表示平均每平方千米的耕地被分割为49.75块，在山区破碎地形条件下，耕地连片性较差，不利于机械化、规模化生产。这一情况正好印证了桑植县第一产业产值增长速度逐年低于第二和第三产业，尤其是低于第三产业增长速度。 4.3.1. 不同高程等级地块零散度 根据计算公式(2)，使用叠加分析获得的各级高程的耕地面积数据和耕地地块数计算得出桑植县个高程等级地块零散度，统计结果如下表(表5)。 Table 5 Scattering of plots of different elevation grade 高程(m) 耕地面积(km 2 ) 地块数(块) 零散度(块/km 2 ) 0~200 0 0 —— 200~400 113.23 4670 41.24 400~600 144.61 6205 42.91 600~800 65.13 3750 57.57 800~1000 25.67 2074 80.78 1000~1200 9.80 985 100.49 1200~1400 1.86 221 118.80 1400~1600 0.17 29 164.40 总计 360.49 17934 49.75 表5. 各高程等级地块零散度 分析表中数据可得，在有耕地分布的高程范围内，地块零散度随高程增加而增大，与耕地坡度分布特征呈现一致性。由于山区地形破碎程度高，大部分地块零散度都大于全县总体零散度，只有在高程600 m以下的区域小于总体零散度。 4.3.2. 不同坡度等级地块零散度 使用各坡度等级耕地面积数据和地块数量，计算得出不同坡度等级的地块零散度，统计如下表(表6)。 Table 6 Scattering of plots with different gradient 坡度范围 耕地面积(km 2 ) 地块数(块) 零散度(块/km 2 ) ≤2˚ 17.89 720 40.24 >2˚， ≤6˚ 75.24 3300 43.86 >6˚， ≤15˚ 172.19 8503 49.38 >15˚， ≤25˚ 78.13 4358 55.78 >25˚ 17.04 1053 61.80 总计 360.49 17，934 49.75 表6. 各坡度等级地块零散度 由表中数据得出，随着坡度增大，地块零散度逐渐增加，但是变化程度不如零散度随高程增加时的变化程度大。坡度≤15˚的区域，地块零散度低于全县平均零散度，坡度 > 15˚的区域高于全县平均零散度。对比表5和表6的数据后发现，在有耕地分布区间内，高程200~400 m的耕地地块零散度为41.24，高程1400~1600 m的零散度为164.40，两者相差4倍；坡度 ≤ 2˚区域的地块零散度为41.92，坡度 > 25˚区域的零散度为62.97，两者相差0.5倍。由此看出，在山地农业区，地势平坦的土地有限，在坡度较缓的区域通过修建梯田等方式可以改善坡度对于种植业的影响，故坡度对于地块零散度的影响不如高程显著。 4.4. 地块分散指数分析 根据地块分散指数计算公式(3)，得出桑植县耕地地块分散指数为44.59。该值由全县数据计算得出，故可作为全县平均地块分散指数。 4.4.1. 不同高程等级地块分散指数 使用不同高程等级的耕地优势度和地块零散度，按照计算公式(3)得出各高程等级耕地地块分散指数，统计结果如下表(表7)。 Table 7 Distribution index of blocks with different elevation grade 高程(m) 优势(hm 2 /km 2 ) 零散度(块/km 2 ) 分散指数 0~200 —— —— —— 200~400 23.68 41.24 31.48 400~600 14.02 42.91 36.89 600~800 7.38 57.57 53.32 800~1000 4.43 80.78 77.20 1000~1200 3.29 100.49 97.19 1200~1400 1.42 118.80 117.11 1400~1600 0.28 164.40 163.94 总计 10.37 49.75 44.59 表7. 不同高程等级地块分散指数 通过分析表中数据，可以明显看到在高程600 m以下的区域地块分散指数值低于全县平均值，600 m以上的区域则高于全县平均值。由于地块分散指数取决于耕地优势度和地块零散度，结合这两类数据可发现，在600 m以下的区域，优势度高于全县平均优势度，零散度低于全县平均零散度，600 m以上的区域则相反，分散指数与这两组数据的高程分布特征呈现出一致性。随着高程上升，地块分散指数增加，这表示地块之间非耕土地的分隔、充斥作用增强，地块分散程度随之增加。 4.4.2. 不同坡度等级地块分散指数 使用各坡度等级耕地优势度和地块零散度数据，计算得出不同坡度等级耕地地块分散指数如下表(表8)。 Table 8 Land block dispersion index of slope grade 坡度范围 优势(hm 2 /km 2 ) 零散度(块/km 2 ) 分散指数 ≤2˚ 33.46 40.24 26.78 >2˚， ≤6˚ 25.76 43.86 32.56 >6˚， ≤15˚ 16.55 49.38 41.21 >15˚， ≤25˚ 7.31 55.78 51.70 >25˚ 1.67 61.80 60.77 总计 10.37 49.75 44.59 表8. 各坡度等级地块分散指数 观察此表不难发现，分散指数随坡度增加而增大，坡度 ≤ 15˚的区域分散指数低于全县平均值，坡度 > 15˚的区域分散指数高于平均值。结合耕地优势度与地块零散度分析，发现坡度 ≤ 15˚的区域，优势度高于全县平均优势度，零散度低于全县平均零散度，坡度 > 15˚的区域则相反，这两组数据的变化与不同坡度的地块分散指数的变化情况呈现一致性。另外，坡度 ≤ 2˚的区域地块分散指数为26.78，坡度 > 25˚的区域为60.77，高程200~400 m的区域分散指数为31.48，高程1400~1600 m的区域为163.94。由此可明显看出坡度对分散指数的影响不如高程显著，其原因是地块零散度受坡度影响不如高程影响明显。