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土壤分类参比数据库的建立和应用

高崇辉  
【摘要】:土壤分类是土壤科学水平的标志,是土壤调查制图的基础,是因地制宜推广农业技术的依据之一,也是国内外土壤信息交流的媒介。目前国际上土壤分类主要有美国土壤系统分类(ST)和世界土壤资源参比基础(WRB);国内土壤分类主要有土壤发生分类(CSGC)和土壤系统分类(CST)。本研究依据土壤分类和土壤分类参比的方法,建立了土壤分类参比数据库,在此基础上开发了土壤分类参比信息系统;同时利用已有的参比资料,借鉴专家系统的方法对参比信息进行了数据发掘,开发了土壤分类参比专家系统原型,实现了在区域范围内的土壤参比专家分类。取得的主要研究结果有: 1.建立了土壤分类参比数据库 依据土壤分类参比的方法,将几种国内外流行的土壤分类体系之间的参比划分为系统分类体系之间的参比和发生分类与系统分类之间的参比。土壤系统分类是以诊断层和诊断特性为基础的,因为它们的分类原则和方法是相同的,所以它们之间的对应关系很容易确定,本研究中建立了中国土壤系统分类土纲和ST土纲、WRB一级单元之间的参比。发生分类和系统分类之间的参比有一定的困难,但只要把握特点、占有资料、着眼典型、依次检索还是可行的。它们之间的参比可以细分为区域参比、类型参比和单个土体参比。本研究收集整理了这些参比数据,并且按照数据库构建的方法和步骤对土壤分类参比数据库进行了需求分析、概念结构设计和逻辑结构设计,并且在数据库管理软件Access中建立了土壤分类参比数据库,收录了参比数据,为土壤分类参比信息系统的建立打下基础。同时在土壤分类参比数据库中还收录了中国土壤系统分类、中国土壤发生分类的分类检索信息以及湖北、浙江、海南、黑龙江等省份的采样剖面数据信息。 2.开发了土壤分类参比信息系统 在已经设计好的土壤分类参比数据库的基础上,利用高级编程语言VB,结合ADO数据访问技术开发了土壤分类参比信息系统。菜单式用户界面友好,操作简便,而且强大的关系数据库功能提供了一个完备的参比信息的查询、典型剖面数据的检索以及土壤数据库的基本功能,包括数据录入、数据更新和数据打印等。 3.参比数据的挖掘与土壤分类参比专家系统原型的建立 土壤分类参比数据库中收录了湖北省、浙江省、黑龙江和海南省等省级土壤发生分类和系统分类的参比数据,今后将扩展到全国所有省份。利用这些参比数 摘要 据,依据中国土壤系统分类的原则,对区域范围内的参比数据进行了数据发掘, 发掘出了数据间的潜在关系。从剖面数据表中检索出属于同一地区的土壤分类参 比结果,按照相同发生分类名称进行排序,得到区域范围内发生分类名称所对应 的所有系统分类名称。利用高级编程语言对所有检索到的系统分类名称依据系统 分类的分类规则用计算机语言来描述。例如黄棕壤所参比对应的石灰铝质湿润雏 形土亚类,字段名称包含雏形土,就归纳为有雏形层;字段包含湿润就归纳为有 湿润土壤水分状况;字段包含铝质,就归纳为有铝质特性;字段包含石灰,就归 纳为有石灰性。这样就对土壤系统分类亚类提取了参比规则,参比规则以决策树 表示,以数据库形式存储,参比规则数据表中包含土壤发生分类名称、土纲特性、 亚纲特性、土类特性、亚类特性和系统分类名称6个数据项。利用这些参比规则, 用vB结合ADO数据访问技术开发了土壤分类参比专家系统原型,对区域内发 生分类土壤类型进行系统分类命名,为土壤参比提供了丰富的信息和定量的依 据。


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