土壤条件指标空间插值在土地整治中的应用探讨

孙 丽

(吉林省土地整治中心，吉林 长春130026)

1 耕地质量评价指标体系的更新

为适应生态文明建设，满足自然资源管理，实现耕地数量、质量、生态“三位一体”包含，形成新的耕地资源质量分类方法体系。从自然地理格局、地形条件、土壤条件、生态环境条件、作物熟制和耕地利用现状6个层级，构建分类指标体系，以“三调”耕地图斑为分类单元，建立耕地数量、质量、生态“三位一体”管理体系。

耕地资源质量分类划分体系与耕地质量等别更新中的农用地质量分等方法相比较，农用地质量分等方法采用《农用地质量分等规程》(GB/T 28407-2012)和《农用地质量分等数据库标准》(TD/T 1053-2017)有了更明显改进。吉林省的耕地质量等别评定采用划分指标区的方式，分为松嫩平原区和三江平原长白山区，再根据不同的区域设定地形坡度、有效土层厚度、表层土壤质地、土壤pH值、土壤有机质含量、剖面构型、排水条件、障碍层距地表深度、盐渍化程度等指标对等别进行评定，该9项指标采用一定的权重进行计算，将吉林省划分为7～15等的耕地土地利用等别。而耕地资源质量分类采用6层10级的方式进行对耕地单元编码处理，6个层级分别为自然地理格局、地形条件、土壤条件、生态环境条件、作物熟制和耕地利用现状。与原有的耕地质量等别评定比较更注重了生态环境条件和自然地理格局。

2 耕地质量评定单元属性

耕地质量等别采用对耕地进行评定国家利用等别的方式，全国、全省可比，每一个评定单元也就是每一块耕地都有等别；而耕地资源质量分类采用编码方式每一块耕地单元均有一个12位的编码，通过编码就可以查询出该地块的特性，如某块耕地编码为041311101133，即为该地块为自然区IIA3东北东部山前平原，坡度为1级≤2°，土层厚度为3级<60cm，土壤质地为壤质，土壤有机质含量≥20g·kg-1，土壤pH值≥6.5，且<7.5，生物多样性丰富，土壤重金属污染状况绿色，一年一熟的旱地。通过编码的方式来反映该块耕地的属性信息，同时能够查询出在该地块上产出的玉米、水稻等粮食作物的产量情况。

3 耕地质量评定因素数据获取方式对比

3.1 土壤酸碱度数据获取

对于土壤有机质含量、土壤酸碱度、土壤盐渍化程度、氮磷钾含量等数据，可以采用土壤样点进行化验，然后将化验后的数据属性更新到原有的耕地单元是最好的解决方法。化验点的数量、化验点的密度，以及化验后的数据采用哪种方法与耕地进行空间位置的赋值成为需要解决的问题。

耕地资源质量分类数据获取过程中更多的是来源于农业农村部门数据和生态环境部门的农用地土壤污染状况数据，这样多部门数据进行共享更加对数据进行多部门验证，确保了数据的准确性。而耕地质量等别更新数据更多来源于土壤志数据，数据年份比较陈旧，如何将通过实地勘测和土壤化验的现时的数据更新到需要确定等别和耕地质量分类的评定单元中去就成为需要解决的一个问题。

3.2 2种插值方法试验与处理

在吉林省某区内2个乡镇布设12个土壤检测点，并对土壤条件进行了化验，得出了土壤酸碱度结果。白色发亮的位置为土壤酸碱度值较高的位置，黑色发暗的区域为土壤酸碱度值较低的区域，将这12个土壤检测点分别按照反距离加权插值和Kriging插值进行对比分析。反距离加权插值通过得到各个像素点和控制点邻近关系和相对应权重关系，计算出像素点相对应的变化模型，距离远，权重小。图1为测试区域的土壤样点分布，图2为反距离加权法插值结果，图3为Kriging插值结果，图4为Kriging与反距离加权法插值结果波动曲线对比结果。

4 结果与分析

通过表1和图4可以看出，采用Kriging插值的方法，拟合后的结果与实际检测的数据差别较大，波动幅度较大；而采用反距离加权法插值的结果和实际检测的结果接近。通过区域内农业技术推广中心进行测产和再次检测土壤条件中的有机质含量、土壤酸碱度和含盐量等指标可看出，地形坡度为一级的区域反距离加权法更能体现真实的土壤条件指标，也有待于进一步扩大测试面积进行探讨。另外，根据检测土壤有机质含量和土壤酸碱度等指标检测结果和粮食产量进行对比也反映出一定的规律性，有机质含量高的区域产量大，玉米产量13000kg·hm-2，水稻产量9000kg·hm-2，所以作物产量和土壤有机质含量、土壤酸碱度也建立了一定的关系模型。

表1 实测土壤条件与2个方法插值后结果对比

5 讨论与结论

通过采用反距离加权法和Kriging插值2种方法对吉林省平原区的8000hm2范围内的区域进行实际对比，在平原区域由于地形起伏较小，基本都属于平地，特别是种植水稻的区域更是地势平坦，采用反距离加权法进行插值的结果更接近于实际土壤检测的数据，能够反映该区域的土壤酸碱度特征；而采用Kriging插值，对于区域内的一些特别地块并不能很好地反映细节数据，从整体上能够反映出一个平均的土壤酸碱度趋势，所以对应范围较大的平坦区域建议采用反距离加权法进行插值计算。