我国1﹕5万土壤图数据库的质量控制

【背景】具有时空维度的土壤大数据可为农业、环境、国土等部门了解、研究和管理土壤与环境提供数据支撑。历史上完成的纸质土壤调查图件和资料则是构建土壤时空数据库的重要基础。由于不同地区、不同时期土壤图成图标准差异较大,构建高质量土壤时空大数据,对异源、异质的非标准化土壤图资料的整理必须进行质量控制。【目的】本研究的目的是解析我国各地异源土壤普查原始图件状况,弄清其数字化整合建库中的质量控制关键问题,探索相应的技术指标与规范,为构建大比例尺土壤图数据库提供质量保障。【方法】通过分析我国土壤普查图件资料状况,结合我国数字地形图质量控制方法,制定了精度指标,对土壤图数据库实现地理精度质量控制;对比分县土壤图中的土壤名称和现有国家标准土壤分类,实现全库土壤类型名称的修编、编码;通过拓扑检查完成土壤图空间数据库结构统一,以统一境界实现境界标准化。【结果】利用异源大比例尺土壤图构建大区域土壤图数据库的质量控制主要包括数字化地理精度控制、土壤要素提取标准化、全图整合赋码三大部分。其中数字化地理精度控制包括纸图扫描精度、定位坐标系、不同地形图幅的几何校正精度、几何校正控制点的选取和点数规定。土壤要素提取标准化主要包括土壤要素与非土壤要素采集与核准、空间要素分类码、图层与图幅的标准化。全图整合赋码包括土壤类型名称的修编、编码和行政边界标准化,针对原始分县土壤图土壤名称的不规范命名,特别是土类的不规范命名,遵照国家标准中的土类名称,借鉴分县土壤志剖面记载、省级和国家级分类汇总文献和著作,将300余个不规范土类命名修编为60个国家标准命名;采用层次编码方法,按照土纲、土类至土种的五级编码实现全库每个土壤类型的唯一编码;采用国家标准境界实现行政边界的无缝连接,并在此基础上实现了土壤图空间库存储单元由分县转换为1﹕5万标准分幅。【结论】利用异源大比例尺非标准土壤图资料构建大区域的土壤图数据库,其质量控制的关键为数字化地理精度控制、土壤要素标准化、全图整合赋码。针对这三个问题构建的质量控制方法和相应指标,符合我国土壤普查图件数字化建库实际情况,为建设覆盖我国全域的土壤图数据库提供了质量保障。采用这一方法,建立了1﹕5万土壤图数据库共计13 240个,1﹕5万标准分幅,涉及1 688个县市和国营农场。本文还讨论了本研究成果的现状并展望其拓展方向,期望通过结合土壤理化性状信息,为进行土壤长效性质数据挖掘研究提供数据基础。