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《西南农业大学》 2002年
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区域土壤信息系统的建立与应用——以重庆市为例

刘洪斌  
【摘要】: 人口的剧增、土地的退化和环境的恶化,是当前社会可持续发展所面临的严峻挑战。作为人类生存空间的土地资源的可持续利用成为政府和社会所关注的核心。如何系统与正确地掌握上述问题的时空变化信息,并及时制定有效的防治措施,已是人们必须面对的课题,这就迫切需要有关区域现时的和有地理属性信息的土地资源数据来进行研究。许多将环境恶化与人口增长问题联系在一起研究的模型建立者都非常需要关于农业气候条件、基本的地形和土壤、水资源和农业水文、土地覆盖和利用现状的可靠的和最新的空间数据库作为基础。 地理信息系统是计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间数据,以多种形式输出数据或图形的计算机系统。它在空间数据管理和分析方面的强大功能已显示出极大的优越性,近年来被众多涉及空间地理信息的学科和行业广泛接受。将地理信息系统用于土壤信息管理,建立土壤信息系统,以最高的效率管理土壤信息和进行土壤信息交流,使其得到最大限度地利用。 自20世纪70年代以来,土壤资源所涉及的内容已大大地扩充,它开始综合地为农业、工业、城市规划及军事服务,并且人们开始将土壤资源视为岩石圈、大气圈、水圈和生物圈共同作用的结果。因此,有关土壤资源信息的数据是跨学科、多层次地交织在一起的。土壤信息系统,也叫做土壤地理信息系统或土壤资源信息系统,可理解为将地理信息系统应用于土壤科学的一种空间数据管理与分析手段,是综合处理和分析土壤属性和空间内涵的地理数据的一种技术系统,是按人们的需要采集、存储、管理、分析和显示土壤资源属性及空间关系的数据系统。由于任何一个土壤资源信息系统都是由有限个点的资料组成,因此,在土壤资源信息系统中存在一个用点的信息来估计一个区域土壤性质的环节。 由于土壤信息系统能够为用户提供准确、及时的土壤信息和相关信息,在全球土壤变化研究中这种技术的应用是不可避免的,同时为了准确评估土地生产力,及时监测土地质量的变化及建立全球变化模式,迫切需要建立和改善土壤信息系统。近年的实践也表明,在GIS的支持下建立土壤信息系统是普遍的趋势。 本文以重庆市为例,研究建立了区域土壤信息系统(ASIS),并进行了该系统的应用性研究,主要的内容和结果包括以下几个方面: 1、区域土壤信息系统的研制 (1)区域土壤信息系统的目的与任务。运用计算机技术、地理信息系统技术,结合专业知识,建立各类应用模型,对历史和当前的土壤信息资料进行收集、管理和分析,为土壤资源利用、评价和土地退化以及环境变化提供科学依据。区域土壤信息系统能满足土壤各类信息的输入、管理、输出、土壤信息的数据统计、模拟、优化等各方面的要求。 (2)建立区域土壤信息系统的开发模式。许多部门、组织和个人建设GIS项目的初衷并非是与他人共享他们的数据,而是使用GIS来管理和维护他们拥有的财产、资源和设施。因此传统的GIS软件主要是面向地理数据的拥有者,系统非常昂贵、庞大而且复杂。随着社会信息化的进一步加深, 数据共享显得越来越重要。让用户共享并且划览数据,不但能保护数据投资,而且会能产生增值效 应。因此在比较不同应用型GIS开发方式的基础上,提出了基于组件式GIS和通用的indows集成 开发环境相结合,开发区域土壤信息系统的技术体系。 (3)数据库的建立。对上壤信息的各类数据进行必耍的处理、分类、编码、人库管理。对空间(图 形)及属性数据分类编码,数字化输人,进行图形编辑、坐标转换、图幅拼接、数据转换等,建立 空间图形数据库;对图像信息经转输或扫描输入,建立图像库;统计数据则通过键盘录人建立统计 数据库。 ()区域土壤信息系统的实现。该系统以NT版ARC/INFO作服务器,管理各种上壤信息,以微 机+WINDOS98+VISUAL BASIC+MAPOBJECTS做客户机,用 VISUAL BASIC和 MAPOBJECTS开发应用系统,调用ARC/IN’F数据,并实现系统设计、编辑、存储、统计和分析 等功能,以满足实际应用的需要。开发出的区域(重庆市)土壤信息系统,不仅可以定制界面、扩 展功能和易于操作,而且还能脱离ARCllNFO的基础平台,从而降低了成本。可以满足不同层次的 用户的需要,具有推广使用价值。对推动土壤信息管理工作的自动化、标准化、定量化具有积极意 义。 二、管理集成丰富的土壤信息及相关信息 通过区域土壤信息系统的建立,把土壤信息与区域其他数据,如地形、坡度、气候等相叠加和 连接,扩大了信息量,为土壤图的解释应用、区域规划和决策提供了丰富的定量数据。 *)通过区域(重庆市)数字高程模型(DEM)的建立,获取重庆市地势变化的定量特征。按照 高程分级进行定量统计,获得重庆市地势高程分级面积及其比例。 (2)通过数字高程模型(DEM),经坡度分析生成坡度信息层,然后按研究需要进行坡度分级, 并通过多边形融合功能合并相同坡度的区域,生成了重庆市土地面积坡度分级图,并统计各
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