ARCGIS技术在耕地资源质量分类中的应用

李连苹，任笑添

（河南省航空物探遥感中心，河南郑州453000）

1 概述

耕地作为土地资源中最宝贵的自然资源，是粮食生产的基本物质质料，其质量的好坏关系到国家粮食安全、农产品质量安全及生态安全，是保障社会经济可持续发展、满足人民日益增长的物质需要的必要基础。耕地资源质量分类工作是全国第三次国土调查中的一个重要分项，目的旨在坚持以习进平生态文明思想为指导，落实“五位一体”总体布局，适应生态文明建设需要，全面摸清我国耕地质量家底，建立国家、省、市、县四级耕地质量数据库，为耕地数据、质量、生态“三位一体”保护与管理提供支撑。

2 目标任务

耕地资源质量分类工作要立足自然资源管理职责定位，紧扣耕地资源自然特征，充分利用自然资源部和相关部门已有的基础数据，采取分类分级的思路，开展耕地资源质量分类工作。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六个层面，构建分类指标体系。以“三调”耕地图斑为分类单元。建立基础数据库并进行分类统计，汇总形成不同耕地资源条件及其组合的耕地面积与分布成果。

3 外业调查

3.1 数据收集

（1）第三次全国国土调查成果；

（2）农业农村局地力调查原始样点数据；

（3）农业农村局耕地评价单元；

（4）农业农村局耕地质量单元调查评价数据。

3.2 调查样点

调查样点要求按照耕地利用类型、地貌类型、土壤条件、坡度和种植制度的不同组合分类进行布设。所选样点应能代表全县所有耕地利用类型，样点代表耕地面积应不小于全县耕地面积的80%。样点必须涵盖所有耕地利用类型并兼顾地貌类型区和土壤质地类型。各耕地利用类型不管面积大小必须布设至少1个样点，面积占比较大的类型可相应增加样点个数。各县域内样点总数应不少于5 个，质控样点不少于1 个。质控样点在代表面积最大的类型中选取。为了与农业农村部门已有样点调查数据对比，样点应尽可能布设在农业农村部门耕地质量等级调查评价样点附近。

样品采集要求每个样点采集时的所有步骤均需拍摄照片与视频并上传国土云。所有步骤均需严格按照相关技术要求进行，实地采样并及时送检。

4 内业整理及建设耕地资源质量数据库

按照《第三次全国国土调查耕地资源分类技术要求》、《第三次全国国土调查耕地资源分类数据库标准》的规定，提取第三次全国国土调查成果中的耕地图斑和恢复属性图斑作为耕地资源分类单元进行数据库的建设。

以收集到的农业农村局相关数据为基准，对分类单元进行土层厚度、土壤质地、pH值、有机质含量等内容进行赋值，没有直接赋值上的，pH 值及有机质含量可以采用克里金插值法。

4.1 克里金（Kriging）插值法

克里金（Kriging）插值法又被称为空间自协方差最佳插值法，它是以南非矿业工程师D.G.Krige的名字命名的一种最优内插法。这种方法被广泛地应用于地下水模拟、土壤制图等领域，是一种很有用的地质统计格网化方法。它首先考虑的是空间属性在空间位置上的变异分布。确定对一个待插点值有影响的距离范围，然后用此范围内的采样点来估计待插点的属性值。根据样品空间位置不同、样品间相关程度的不同，对每个样品品位赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计中心块段平均品位。

我们采用的是常规克里金插值。

首先，打开ARCGIS系统工具箱，找到克吕金插值工具（图1）。

图1 ARCGIS系统工具箱

双击克吕金插值，出现工具栏，按照提示输入样点数据，选择要插值的字段（图2）。

图2 克吕金插值工具栏

点击确定后，会根据值域生成一个栅格图像，这个图像就是我们的插值结果（图3）。

图3 克吕金插值结果

4.2 SHP矢量数据

要对我们的分类单元进行赋值，图片形式是不可以的，所以我们还要再做一些工作，将栅格图像转出为SHP矢量数据。

首先我们将栅格图像的数值进行重分类（图4）。

重分类完成之后，再用分类后的栅格数据转换为SHP矢量数据（图5）。

至此，我们就得到了覆盖全作业区域的矢量数据，对没有赋上值的分类单元继续进行赋值工作，形成分类单元最终数据成果。

最后，利用ARCGIS创建县代码（6位）+GDZYZL⁃FL.GDB的地理数据库，并按照技术要求做好各类统计汇总表格，编写技术报告，组成一套详实有用的数据成果。

图4 栅格图像字段重分类

图5 栅格转面

5 结语

做好耕地资源质量分类结果的统计分析，是全面掌握耕地资源质量状况的重要手段，也是“三调”成果分析的重要组成部分。耕地资源质量分类的核心是要准确分析、客观描述耕地的自然地理特征，采取分类分级的思路，突出耕地重要的基本特征。

ARCGIS 软件在数据编辑、空间分析以及数据库构造等方面都应用广泛，本文只是浅谈一点个人应用心得，不足之处，还请指正。