第十章现代土壤调查技术与土壤信息系统

1、授课题目第十章 现代土壤调查技术与土壤信息系统 授课班级地理科学授课学时2课 型讲授教 具教学目的掌握土壤地理调查的基本方法、熟悉遥感技术在土壤地理调查中的应用了解土壤-土地数字化数据库(SOTER)、国际主要土壤数据库的结构及其应用教学重点和难点重点：土壤地理调查的基本方法难点：遥感技术在土壤地理调查中的应用参考教材土壤地理学 （第三版）李天杰等编著 高等教育出版社 2005 教学内容备 注第一节 土壤地理调查土壤地理调查是通过野外实地观察成土条件、土壤剖面特征，揭示区域土壤地理发生发育规律的基本方法，也是土壤地理学教学内容的有机组成部分。通过土壤地理调查可应用和验证所学的理论与知识，强化学

2、生对教学内容的理解，培养学生的科研与创新的能力。 一、土壤地理调查目的和任务二、土壤地理调查的基本程序如图10-1所示图10-1 现代土壤地理调查基本程序图式 三、土壤剖面观察土壤剖面观察与描述记载：按土壤剖面垂直方向上土壤性状的差异(诊断特性)及其变化划分土壤发生层次(诊断土层)，即O枯枝落叶层、K矿质结皮层、A腐植质土层、E淋溶土层、B淀积土层、P犁底土层、G潜育土层、C母质层和R基岩层。 四、土壤样品采集第二节 遥感和GIS技术在土壤调查中的应用现代遥感技术是土壤地理学研究的基本方法，在大尺度土壤资源调查与制图、土壤利用变化监测、土壤生产潜力评估、土壤退化监测与防治，以及区域土地利用规划

3、与管理等方面具有巨大的应用价值。因此，它已成为区域土壤调查制图必不可少的手段。 一、土壤遥感目视解译原理与方法遥感信息以地物反射特性为基础，故土壤及其覆盖物的光谱特性是土壤遥感解译的基础。土壤遥感解译实质上是综合分析、逻辑推理与验证的过程，其中不仅包括土壤地理发生学理论、土壤类型分布规律的光谱特性分析，也包括土壤、成土因素的光谱特性分析。如图10-2所示。图10-2 基于土壤发生学理论的土壤遥感解译模式 二、土壤遥感数据自动识别方法以遥感数据为主要依据，借助GIS和计算机技术，采取人机对话方式输入遥感数据与特征地物间的相互关系，然后经计算机按照特定的法则进行自动分类，即依据遥感像元点的数据特征

4、识别其类型，与实地类别联系并对各个像元进行聚类分析，制出土壤类型图，如图10-3所示。图10-3 自动识别土壤类型的系统方法三、土壤-景观推理模型(SoLIM)如图10-4所示图10-4 土壤-景观推理模型(SoLIM)过程图(据Axing Zhu，2002)第三节 土壤-土地数字化数据库一、土壤图中的土壤信息土壤信息包括发生土层(或诊断层)、单个土体、土壤类型以及世界土壤分布的信息，这些信息被汇编成为土壤图和土壤调查报告。土壤图主要提供土壤地理信息；土壤调查报告则提供土壤类型及其物质组成和性状信息。 二、全球土壤-地形数据库(SOTER) 三、全球土壤-地形数据库的结构第四节 土壤数据库简介

5、一、全球土壤数据库土壤数据库包含每个0.5°×0.5°陆地网格单元的空间数据(土壤类型、网格单元不同土类面积比例的数字文件数据)和显示在数字栅格地图上的属性数据。属性数据包括与106个土壤单元相关土壤剖面数据，还包括获取土壤信息实验室、分析方法和原始数据来源等.二、美国土壤调查数据库美国土壤调查局(NCSS)开发的土壤调查数据库包含6个数据文件：土壤特征记录(单个土体调查SCR)、图斑单元(土壤组合)记录(MUR)、土系单元记录(TUR)、土壤调查地理数据库(SSURGO)、州级-国家级土壤地理数据库(STATSGO-NATSGO)。并按NCSS数据性质标准对上述

6、信息进行鉴定。三、加拿大土壤数据库四、中国SOTER研究现状中国学术界已经认识到，获取土壤-土地资源信息是合理利用土壤资源、维护土壤资源可持续性的基础，而SOTER的建立则是获取土壤-土地资源信息的关键。将土壤分类和土地分类系统及其研究成果标准化、定量化，系统地存储SOTER之中，并可按照需要随时输出。 第五节 中国土壤系统分类自动检索系统用C+Builder将中国土壤系统分类检索表中决策逻辑关系转化为计算机能识别的决策网络-中国土壤系统分类自动检索系统(Automatic Search System of Chinese Soil Taxonomic Classification, ASS-

7、CSTC)。该系统按土壤系统分类指标体系向用户提出一系列问题，并根据用户提供的土壤信息，完成土壤类型(即土纲)的自动识别。 一、ASS-CSTC的设计中国土壤系统分类自动检索系统(ASS-CSTC)的主要目标是：根据中国土壤系统分类检索表向用户提出一系列问题，并根据用户提供的有关待分类土壤的基本信息，完成土壤类型(土纲)自动识别；系统自定义一种文件格式，并以此向用户输出土壤类型识别结果，如图10-5、10-6所示。 图10-5 ASS-CSTC的基本结构图式图10-6 ASS-CSTC系统实施技术路线图式 二、ASS-CSTC检索过程及功能三、中国土壤系统分类数据库中国土壤系统分类数据库(DB-CSTCD)主要采用生命周期法进行设计，利用快速应用程序开发法、面向对象技术、客户/服务器技术、网络GIS技术、面向对象数据库技术和软件重用原则进行实施。DB-CSTC的结构是：建立土壤地理信息系统的要求，开发能在因特网上发布多层土壤地理信息的应用程序，其