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Automated Method for Cultivated Land Quality Grade Evaluation Based on ArcPy and Excel Configuration Files
LIUTing, DENGNanrong, HUADemei, DENGJiarong
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (20) : 64-70.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Automated Method for Cultivated Land Quality Grade Evaluation Based on ArcPy and Excel Configuration Files
Cultivated land quality grade evaluation serves as an effective means of guiding cultivated land quality management, ensuring national food security, and promoting sustainable agricultural development. Traditional evaluation approaches rely heavily on manual operations, resulting in low efficiency. To address these issues, an automated evaluation method was developed in this study. Based on the national standard Cultivated Land Quality Grade (GB/T 33469—2016), an automated script was developed using ArcPy and encapsulated as an ArcToolbox tool. Evaluation rules were decoupled from program code through an Excel configuration file. An empirical study was conducted using 15986 cultivated land patches in Xinfeng County, Guangdong Province, of year 2022. The results indicated that the tool completed the evaluation calculations for all patches within 20 seconds, with an accuracy rate of 100%. The processing efficiency was significantly improved compared to conventional manual methods. The proposed approach automates and standardizes the cultivated land quality grade evaluation process through the decoupling of rule configuration from program code. This method provided technical support for county-scale batch processing and could be extended to other regions using the same national standard.
cultivated land quality grade evaluation / ArcPy / Excel rule configuration / automation / Xinfeng County
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张佳宝. 新时代耕地土壤产能提升科技发展现状与战略思考[J]. 土壤, 2025, 57(6):1201-1210.
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刘洪彬, 张贺宾, 吴岩. 耕地质量评价的内涵、理论与体系重构[J]. 资源科学, 2025, 47(12):2767-2780.
耕地质量关乎国家长治久安，耕地质量评价是保障粮食安全、促进经济发展的有效手段，具有重要的现实意义。本文以“内涵辨识、理论支撑与体系重构”为主线，全面剖析我国耕地质量评价研究现状，以文献梳理法、归纳演绎法与对比分析法对耕地质量评价研究进行系统综述，探讨耕地质量评价现存不足并指明其未来发展方向。研究表明：①学界对耕地质量评价已形成较多共识并积累了扎实的基础理论，但研究框架有待进一步整合，以形成系统的理论体系。②指标体系日益完善，但针对特定对象评价的差异化与动态监测仍有优化提升空间。③研究尺度偏向中小尺度，多尺度融合与时空动态分析的相关研究仍不够深入。④不同评价方法在各自适宜场景下均有优势，但在综合利用多种技术手段提高方法精度与稳健性方面略显不足。基于此，通过体系重构对现有耕地质量评价研究提出以下展望：未来应加强基础理论研究，构建系统知识体系；完善评价指标体系，融合多元评价数据；推进不同尺度转换，逐步解析演变机理；综合运用评价方法，交叉验证寻求最优解；实施耕地动态监测，为耕地管理决策服务。
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| [6] |
毛伟, 苏胜, 陈明, 等. 耕地质量内涵解析与评价指标体系构建研究进展[J]. 植物营养与肥料学报, 2025, 31(11):2133-2155.
|
| [7] |
郑梦蕾, 丁世伟, 李子杰, 等. 耕地质量监测与评价研究进展[J]. 环境监测管理与技术, 2021, 33(3):9-14.
|
| [8] |
高爱东, 丛明珠, 葛石冰, 等. 基于GIS的耕地质量等别更新研究——以东港市为例[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(12):277-278.
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| [9] |
潘雪, 关宇淇, 潘占东, 等. 干旱区耕地质量等级时空变化及其评价——以西宁市为例[J]. 干旱区地理, 2023, 46(5):793-803.
以青海省西宁市为研究对象，依据《耕地质量等级》（GB/T33469-2016），采用特尔斐法、层次分析法、模糊数学法等方法，构建西宁市耕地质量评价指标体系；结合地理信息系统（GIS）软件技术，对西宁市2015年和2018年耕地质量进行评价，并分析西宁市耕地质量时空分布和土壤养分特征，探究西宁市耕地质量现状。结果表明：（1） 2015年和2018年耕地质量平均等级分别为6.74和6.33，4 a间提升0.41，耕地质量等级总体提升主要来自三、四、五、七等地，其中高、中等地总面积占总耕地面积的比例2018年较2015年增加1.49%。（2） 4 a间的耕地质量等级在空间分布上差异较大，高、中等地主要集中在中部的湟中区及北部大通回族土族自治县（简称大通县），低等地主要分布在边缘靠山区及海拔较高地区，耕地质量提升的耕地主要来自大通县、湟源县、湟中区。（3） 相较2015年，2018年土壤有机质、有效磷、速效钾含量均增加，其中有效磷含量评价等级上升。研究结果对西宁市全域范围内耕地质量展开综合评价，其结果能够很好地反映该地区当前耕地质量状况，对农业生产具有指导意义。
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| [10] |
武岩, 刘宏金, 迟文峰, 等. 基于层次分析-客观赋权法的耕地质量等级评价方法研究与实证[J]. 中国土壤与肥料, 2024(4):17-25.
|
| [11] |
刘学, 李鑫, 张骏达, 等. 基于黄淮海区耕地质量等级的粮食产能定量评估[J]. 植物营养与肥料学报, 2025, 31(6):1251-1260.
|
| [12] |
郁洁, 高晖, 李文西, 等. 基于GIS的江苏省耕地质量等级评价[J]. 中国土壤与肥料, 2022(3):222-230.
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| [13] |
邢翔, 闫靖华, 宋江辉, 等. 耕地质量等级评价与时空变化特征研究——以新疆生产建设兵团第五师为例[J]. 石河子大学学报(自然科学版), 2025, 43(6):746-756.
研究旨在了解新疆生产建设兵团第五师耕地质量时空变化特征及土壤养分特征,本研究依据国家《耕地质量等级》(GB/T 33469—2016),采用特尔斐-层次分析法,建立第五师耕地质量评价体系,分析研究区土壤养分特征和耕地质量10年间时空变化特征。结果表明:1)2011年研究区土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为16.99 g·kg-1、91.37 mg·kg-1、17.57 mg·kg-1和251.43 mg·kg-1,2021年土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾平均含量分别为17.43 g·kg-1、103.22 mg·kg-1、31.02 mg·kg-1和275.38 mg·kg-1,10年间土壤养分含量均存在不同程度的增加,尤其是有效磷含量,由2011年的三级水平提升到2021年的二级。2011年土壤全盐量为6.74 g·kg-1,2021年土壤全盐量为5.73 g·kg-1,土壤全盐量降低了1.01 g·kg-1。2)2011年研究区高、中、低等耕地面积占比分别为38.12%、30.90%、30.98%,2021年研究区高、中、低等耕地面积占比分别为30.52%、42.79%、26.69%,其中耕地质量等级的总体提升主要来自中等地,其面积占比增长幅度为38.47%。3)研究区高、中等耕地主要集中在研究区中部和东南部,低等地主要集中在研究区西部,10年间,耕地质量等级在研究区东南部空间分布上变化较大,呈现耕地质量退化趋势,耕地质量提升的区域主要来自西部以及中部地区。本研究分析了第五师土壤养分特征与耕地质量时空变化特征,能够较好地反映研究区的耕地质量水平,为耕地可持续利用和管理提供理论依据。
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| [14] |
农肖肖, 何政伟, 吴柏清. ARCGIS空间分析建模在耕地质量评价中的应用[J]. 水土保持研究, 2009, 16(1):234-236.
|
| [15] |
游泽威, 杜清运, 任福, 等. 河套灌区耕地质量评价与建模—以内蒙古五原县为例[J]. 测绘科学, 2024, 49(10):100-112.
|
| [16] |
陈朝, 陈进栋, 吴乐芹, 等. 基于ModelBuilder的垦造水田耕地质量等别评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(11):71-78.
为快速准确的掌握土地整治工程前后耕地质量等别的时空变化信息,提升耕地质量等别评价实践工作效率,以连平县隆街镇沐河村垦造水田项目区为研究区域,将传统农用地分等方法与ModelBuilder建模方法融合,构建了垦造水田工程项目背景下的耕地质量等别快速评价框架体系。研究以连平县2016年耕地质量等别更新成果作为数据基础,结合项目区工程资料、耕地利用现状勘查、实地土壤采样检测等数据信息完成ModelBuilder建模流程,运用加权平均及等间距法,对研究区耕地质量等别进行评价对比分析。评价结果显示：研究区垦造水田工程建设实施后,耕地质量等别有显著提升。其中,耕地质量省自然等、利用等与经济等分别提高1.31、0.63和0.97,耕地质量国家自然等、利用等与经济等分别提高1.06、0.56和1.02。研究表明：Modelbuilder建模可实现垦造水田耕地质量等别评价复杂计算自动流程化过程,且可快速形成图表合一成果。Modelbuilder建模相比传统算法具备全自动、超高效、高交互及可移植特征,可结合轻量python编程高效应用于复杂耕地质量评价相关工作之中。
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| [17] |
刘森. 基于ArcGIS的二次开发在耕地质量等别评定中的应用[C]// 江苏省测绘地理信息学会.第二十二届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集(二). 福州: 福建省煤田地质测绘院,2021:60-63, 68.
|
| [18] |
刘敬涛, 陈良, 贺斐. 一种耕地质量等别的高效计算方法[J]. 安徽农业科学, 2019, 47(6):240-242.
|
| [19] |
辛兵厂, 王来强, 张朝坤. 浅谈Python在地理国情普查数据处理中的应用[J]. 测绘与空间地理信息, 2014, 37(6):108-110.
|
| [20] |
陈栋, 姚维岭. 基于ArcPy与定制ArcToolbox的矿山新增图斑自动编号及方法改进[J]. 国土资源遥感, 2021, 33(2):262-269.
|
| [21] |
吴厚清, 熊维康, 聂晨晖, 等. ArcPy脚本工具在新型基础测绘质量控制中的应用[J]. 测绘通报, 2022(8):160-164.
在新型基础测绘体系建设中,数据质量控制是关键环节。本文以浙江新型基础测绘建设为例,提出了基于ArcPy编写地理信息数据质检Python脚本工具,实现图形、属性、拓扑、逻辑一致性等方面自动化检查,提高数据检查的质量和效率。在浙江省新型基础测绘生产质量控制实践中,通过与FME、ArcGIS Engine质检程序综合比对,验证了ArcPy脚本工具的可靠性及实用性。
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| [22] |
刘光盛, 赵乐松, 程迎轩, 等. 基于限制因子的粤北丘陵山区耕地宜机化整治分区[J]. 农业工程学报, 2021, 37(12):262-270.
|
| [23] |
张新乐, 钱蕾, 鲍依临, 等. 黑土区田块尺度耕地质量遥感监测与评价[J]. 土壤通报, 2020, 51(6):1303-1312.
|
| [24] |
汤萌萌, 江文娟, 丁琪洵, 等. 基于高分辨率遥感的耕地质量指标与评价进展[J]. 中国农学通报, 2023, 39(16):131-136.
耕地质量作为反映耕地不同性状的综合性指标，对农业可持续发展有重要意义，文章综述了高分辨率遥感数据在耕地质量评价中的应用情况。当前耕地质量评价信息采集技术中存在监测范围小、监测时间跨度短、成本高、效率较低等问题，难以实现耕地质量的快速、准确评价。高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的遥感影像为长时序、大范围的耕地质量评价提供了技术支撑和数据基础。文章总结了国内外应用高分辨率遥感数据对地形特征、田间基础设施、生物多样性、土壤性状、农田环境状况等指标识别方法。文章在介绍耕地质量等级评价方法基础上，归纳了植被指数协同评价法，结合主成分分析法提出了基于高分辨率遥感的耕地质量评价方法，探索基于高分辨率遥感的耕地质量评价指标获取方法和评价体系，以期为快速、准确耕地质量评价研究提供参考。
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| [25] |
张超, 高璐璐, 郧文聚, 等. 遥感技术获取耕地质量评价指标的研究进展分析[J]. 农业机械学报, 2022, 53(1):1-13.
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