GIS在周宁县农业地质调查评价中的应用效果

陈丽金

福建东辰综合勘察院（350001）

1 农业地质调查介绍

通过开展周宁县1∶5万农业地质调查，研究影响土地质量各项地球化学指标的特征与控制因素，进一步开展土地质量等级评价、土地利用适宜性研究，结合前期调查成果，提出富硒富锌优质土地开发、土地利用规划和农产品种植结构调整的建议；按事先划分的评价单元制作各指标含量分布图，建立各地块地球化学数据库；开展调查评价成果在高标准农田建设及特色农产品开发中的应用研究；按照《土地质量地球化学监测技术要求》设置耕地质量动态监测点并开展监测；查明周宁县耕地质量状况，为区域土地利用规划、富硒富锌等优质土地开发、农产品种植结构调整、高标准农田建设等提供科学依据。

随着卫星、信息技术的不断发展，GIS技术为地质调查提供了更加精准的测量工具。

2 研究区概况

周宁县位于福建省东北部，隶属宁德市管辖，地处东经 119°7′至 119°29′、 北纬 26°53′至 27°19′之间。东与福安市的晓洋、穆阳交界，西与政和县的镇前接壤，北与寿宁县的平溪、凤阳相连，东南与宁德市的赤溪、霍童毗邻，西南与屏南县的寿山、双溪交界。县境东西宽33 km，南北长46 km，全县总面积约1 035 km2。县内通行闽东方言福安话。全县辖5个镇、3个乡:狮城镇、咸村镇、浦源镇、七步镇、李墩镇，礼门乡、泗桥乡、玛坑乡。

周宁县是一个山区农业县，工业发展相对落后，因此工业废水、废气（SO2、NO2等）、烟尘和固体废弃物相对较少，为生态环境保护与可持续发展提供了良好的条件。2013年，周宁县获得福建省省级生态县称号，并正在积极申报国家级生态县。截止2015年，全县森林覆盖率为71.4%；有国家级生态乡镇6个、省级生态乡镇8个、省级生态村26个、市级生态村100个。

3 GIS系统在周宁县农业地质调查中的应用

本次周宁县农业地质调查评价采取 “资料收集→前期踏勘→样品采集→样品测试→综合研究→制图和数据库建设→系统评价”的工作程序。通过开展1∶5万农业地质调查，查明耕地质量状况，进行土地质量地球化学评价。利用地理信息系统对地球空间数据进行有效采集、检索、存储、分析、建模和显示。

3.1 图件编制

本次评价采用图斑法编制单元素土壤环境质量图，对于有布设样品的地块，采用样品指标进行评价。编制环境评价、养分丰缺状况和农业资源区划等图件。在土壤养分丰缺评价和土壤环境质量评价基础上，对评价单元进行土地质量综合分等评价，编制土地质量综合评价图。

依据 《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）中 As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn、Cr、Ni分级标准，采用单因子污染指数法，进行单指标土壤环境地球化学等级划分。

1）基础性图件的编制。首先是全面收集调查区现有的资料（图件），包括土地利用现状图、地形地貌图、区域地质图等基本图件，然后综合编制成图评价单元划分图、采样工作布置图、野外采样工作手图等基础性图件用于野外工作。

2）实际材料图。实际材料图为各类介质采样点位图，以相同比例尺地形图编制简化地理底图，内容包括主要水系、交通线、城镇及典型地物标志等。采样网格线用蓝色表示。不同介质采样点用不同颜色和类型的子图表示。在图框中标注该工作区采样点数、不同介质样点数等参数。

3）单指标及综合评价图件。①单指标评价图件:采用单指标分级指数法，求取单元素养分分级指数，编制单元素养分分级图，对各项指标进行地球化学评价，分出等级，将对应的评价单元赋予不同的面色，形成单指标评价图件；②综合评价图件:在氮、磷、钾单指标养分等级划分基础上，再采用综合分级指数法，计算土壤养分地球化学综合得分，划分土壤养分地球化学综合等级，形成土壤养分地球化学综合等级划分图。每个评价单元的土壤环境地球化学综合等级在单指标土壤环境地球化学等级划分基础上，将单指标划分出的环境等级最差的等级，作为土壤环境地球化学综合等级，形成土壤环境地球化学综合等级划分图。

4）土壤质量地球化学综合等级划分图。在土壤养分丰缺评价和土壤环境质量评价基础上，对评价单元进行土壤质量综合分等评价，编制土壤质量综合评价图。由评价单元的土壤养分地球化学综合等级与土壤环境地球化学综合等级叠加产生土壤质量地球化学综合等级，形成土壤质量地球化学综合等级划分图。

3.2 数据库建设

本项目采用地理信息系统（ArcGIS）建立评价区调查数据库。

周宁县农业地质调查地理数据库，采用ArcGIS Personal Geodatabase格式，提供的要素包括:评价表层土壤样点层 （PJBCTRC）、生物-土壤配套层（SWTRPTC）、设计表层土壤采样点（SJBCTRCYD）、调查土地利用图斑 （DCTDLYTB）、调查评价单元（DCPJDY）、高标准农田建设潜力区（GBZNTQLQ）、公路 （GOLU）、面状水系 （MZSX）、线状水系（XZSX）、行政区（XZQ）、行政区界线（XZQJX）。

应用EXCELL、SPSS等软件的数据处理、统计功能，编辑相关函数，对化验成果数据进行筛选和系统分析；应用ArcGIS的空间分析和制图表达功能，进行数据分析处理，赋予地理属性信息，制作图件，建立地理数据库。建立了周宁县农业地质调查地理数据库（Geodatabase）及对应的shape文件。

4 结语

农业地质调查是我国对广大农业种植地区进行统筹规划，提出精准决策的依据。GIS系统应用于农业地质调查，在制图和数据库建设中起着重要作用，并且在后期的数据管理、分类、决策支持中起着重要作用。综合来看，GIS系统应用价值较高，高质量的数据和成果图件可以供多学科、多部门参考和借鉴。本次对周宁县耕地土壤开展的农业地质调查工作，为当地政府在土地利用规划、富硒富锌优质土地开发、农产品种植结构调整、高标准农田建设等方面提供科学依据，具有重大意义。