91卫图助手在土壤普查工作中的应用
——以新津县为例
2017-09-16钟文挺徐家蓬熊小波谢丽红
钟文挺,徐家蓬,熊小波,李 浩,谢丽红,孙 娟
(1.成都市农业技术推广总站,四川 成都 610041;2.成都市新津县土肥生态站,成都 新津 611430)
91卫图助手在土壤普查工作中的应用
——以新津县为例
钟文挺1,徐家蓬2,熊小波2,李 浩1,谢丽红1,孙 娟1
(1.成都市农业技术推广总站,四川 成都 610041;2.成都市新津县土肥生态站,成都 新津 611430)
本文通过在新津县耕(园)地土壤普查工作中应用91卫图助手,探索出了与传统方法相比,更为精准、高效的一种布点与定点方法,且该方法样点数据通用性强,能够使后期的数据分析更为便利。
91卫图助手;新津县;土壤普查
土壤普查是开展土壤质量评价、土壤区划等的重要基础性工作,布点与定点是其中样品采集的关键环节[1-2]。但传统的布点与定点方法在当今信息技术高速发展的时代已经逐渐凸显出费时费工、效率低下的问题[3-4]。为解决这一问题,成都市在开展土壤普查工作当中,充分利用91卫图助手进行布点与定点,达到了事半功倍的效果。本文以新津县为例,为类似地区的土壤普查采样工作提供一种新的参考[5-6]。
1 应用区域概况
新津县位于四川盆地西部、成都市南部,幅员面积330km2,辖10镇1乡1街道,总人口37万。新津县主要为河流、漫滩以及阶地构成的平原地貌,地势平坦,海拔442~673m。新津县属亚热带季风湿润性气候,无霜期长,雨量充沛,四季分明,年均气温16.4℃,年降雨量987mm。新津县农业基础较好,耕(园)地面积共14.38万hm2(2016年统计数据),以自流灌溉的水田为主,以水浇地、园地为辅,常年灌溉保证率95%以上,交通与机耕条件较好。
2 应用方法
2.1 采样点位数量
根据耕(园)地面积,新津县共布设了432个点位,共需采集864个样品,其中土壤样品432个,相应农作物样品432个。
2.2 样点布设依据
采用《农田土壤环境质量监测技术规范》(NY/T395-2012)中的网格法均匀布点。
2.3 布设采样点位
图1 确定项目区卫星影像图 图2 观察项目区土壤分布情况
布设采样点位主要有4个步骤。第一步:利用91卫图助手的影像获取功能,通过选择行政区域,确定项目区卫星影像图(图1);第二步:利用放大、缩小、漫游等功能,对项目区卫星影像图进行观察,大致了解土壤分布情况,对采样点位的整体分布情况形成一个初步的直观印象(图2);第三步:利用面积测量功能,根据实际采样方案确定的面积划定一个单位采样区域,在单位区域内,选择具有代表性的地块;第四步:对第三步选择的地块进行坐标定位与点位标注(图3),同时保存点位信息,实现采样点的布设。重复上述步骤,实现对项目区所有采样点的布设(图4)。
图3 布设采样点 图4 完成采样点布设
2.3 导航定点
利用GPS对91卫图助手布设的采样点位进行导航,并根据导航路线实施现场踏勘定点。若采样点位现场的土壤利用状况与卫星影像不相符,需适当调整点位,并将确定的新坐标记录在案。确认点位无误之后,采集土壤样品与农作物样品。
3 应用结果分析
3.1 布点精准
利用91卫图助手能够提高布点的精确度。91卫图助手中的新津县卫星影像图,直观地展示了全县耕园地的分布情况,具有良好的现势性。一般而言,土壤普查工作中采样点位的布设是根据地区最近年度的土地利用现状图,采用平均网格法,制作相关采样点示意图以供参考,但该布点方法难以达到精确定位的效果。这是由于土地利用现状图虽然时常更新,但仍具有一定的滞后性。因而在土壤普查采样工作中应用该类采样点示意图时,常常会发生实际土地利用类型与示意图不一致的情况,从而只能够重新布点。特别是在一些要求根据农作物分布情况进行布点,以达到同时同地采集农产品样品及与之相对应的土壤样品的目的的土壤普查工作中,该类采样点示意图的土地利用类型只划分到水田、水浇地、园地等,并没有细分到各个农产品的具体分布状况,因此更加难以实现精确的布点。与土地利用现状图相比,91卫图助手中的卫星影像图可以进行实时更新,且能够将实际地貌地物真实的展示出来,更加直观清晰,从而使采样点位的布设更加精准。
3.2 定点高效
GPS与91卫图助手相结合,能够使采样点位的定点工作更加高效。一般而言,采样人员不仅需要依靠采样点示意图以及下至村、社的采样点统计表,还需要在了解当地实际情况的人员的领路下方能完成定点工作。而在此过程中,往往会由于采样点示意图与采样点统计表的不精准以及领路人员的熟悉水平参差不齐,造成走错路、定错点、采错样,以至于不得不重新定点。这不但费时费工,而且极易因此错过农作物收获时节,导致不能按期限完成农作物样品的采集,影响整个采样工作的完成度。91卫图助手布设的采样点位不光精准度高,还存储了经纬度、高程等详实信息,因此在大部分情况下,可以直接利用GPS对其进行导航,根据导航路线实施现场踏勘,不需要图件和领路人员即可完成定点工作(图5)。即便偶尔遇到采样点位现场的土壤利用状况与卫星影像不相符的情况,由于影像实时性高,一般也不会做太大的点位调整。与传统定点方法相比,GPS与91卫图助手结合应用,大大提高了工作效率,使得土壤普查工作能够按时保质地完成。
图2 GPS与91卫图助手结合定点
3.3 便于数据上图与分析
土壤普查工作最终会形成各级成果图件,而大部分成果图件的形成,都需要通过GIS或CAD软件对采样点位数据进行分析处理。91卫图助手中的采样点位数据,是一种能够随意变换多种格式和多种坐标系的矢量数据,完全支持与ArcGIS、MapGIS、AutoCAD等常见行业应用软件的无缝结合和高度集成。故在通过应用91卫图助手布设采样点位的同时,就完成了大部分的采样点位数据的编制,并能够在GIS或CAD软件里直接使用。这样也就避免了传统样点数据编制方法下,需要将采样点信息按照规定格式一一录入Excel或Word软件的过程。因此,91卫图助手中的采样点位数据具有很强的通用性,能够减少额外的处理步骤,从而便于数据上图与分析。
4 小结
在土壤普查工作中,与传统方法相比:利用91卫图助手实现采样点布设,能够使布点更为精准;将91卫图助手与GPS结合使用,能够使定点更为高效;91卫图助手数据通用性强,能够使后期的数据上图与分析更为便利。可见, 91卫图助手在土壤普查工作中应用,在很大程度上可以解决传统方法费时费工、效率低下的问题。91卫图助手数据通用性高,详实可靠,能够依靠诸如Erdas之类的卫星影像数据处理软件分析更为复杂的要素并为土壤普查工作所用,因此,对于91卫图助手的充分利用,还需要在今后的相关工作中思考和实践。
[1]李震,毛秀香,房俊旭.对土壤普查采样工作的探讨[J].科协论坛,2008(9):51-52.
[2]尹辛亥.土壤重金属普查工作经验及建议[J].农业技术与装备,2013(24):67-69.
[3]潘学梅.土壤污染状况调查普查区点位布设技术初探[J].资源节约与环保,2014(6):146.
[4]胡冠九,陈素兰,黄娟.区域土壤污染普查监测点位布设方法探讨[J].地质学刊,2012,36(2):165-169.
[5]李梅,张学雷,武继承.GIS支持下豫东地区土壤野外采样布点方法探索[J].土壤,2011,43(3):459-465.
[6]刘运锷,李莉.Global Mapper和91卫图软件在地质调查前期工作中的组合应用[J].矿产与地质,2016,30(6):1018-1023.
2017-06-07
钟文挺(1984-),男,四川成都人,农艺师,硕士,主要从事土壤肥料及地理信息系统方面的工作和研究。E-mail:sccdtfz@qq.com。