盤錦市耕地土壤肥力評估數據庫系統的建立

摘要：以ArcGIS軟件為基礎，經過數據采集、數據輸入、計算機矢量化、語言編程等過程，建立了由肥力評估的空間圖形數據庫、指標屬性數據庫、評估模型數據庫等組成的盤錦市耕地土壤肥力評估數據庫系統。

關鍵詞：土壤肥力；數據庫；盤錦

中圖分類號： S158 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-20-44-1

1 數據庫資料準備

1.1 圖件資料收集與處理

①地形圖：收集盤錦市1∶5萬用地形圖，同時對水利、公路、規劃、國土等部門聯系收集有關最新圖件資料，對地形圖進行修正；②土地利用現狀圖：盤錦市電子圖（ArcGIS等格式），比例尺分別為1∶5萬和1∶1萬；③土壤圖：第二次土壤普查成果資料及土壤圖（1∶5萬）。在進行調查和采樣點為確定時，可通過土壤圖了解土壤類型等信息，同時土壤圖也是各類評價成果展示的基礎圖件；④農田水利圖：盤錦市農田水利分區圖（1∶5萬），以及當地耕地的灌溉條件、灌溉保證率、灌溉模數、排澇模數、抗旱能力、排澇能力等指標；⑤采樣點點位圖：根據制定地塊采樣計劃，編制采樣點點位圖，進行土壤采樣。

1.2 數據及文本資料收集與處理

①縣、鄉、村名編碼表：參照《耕地資源管理信息系統數據字典》中編碼規則，建立最新、最準、最全的市域內行政區劃代碼表，提供的所有資料中均采用本代碼，已經有編碼的資料應編寫代碼對照表；②土壤類型代碼表：建立土壤類型代碼表，保持土壤志中分類系統表、土壤圖圖例、典型剖面理化性狀統計表、農化樣數據表等資料的一致；③土壤肥力普查土壤采樣點基本情況及化驗結果數據。

2 數據庫管理系統建立

2.1 數據庫功能設計

2.1.1 數據管理 包括空間和屬性數據管理兩個部分，空間數據管理主要對盤錦市耕地土壤肥力評估所用到的相關矢量圖層數據文件進行導入、導出及更新、修正；屬性數據管理主要是對本數據庫內部的土壤類型、耕地中各元素指標數據等進行管理。

2.1.2 數據處理 對空間數據和屬性數據進行相關的數據操作處理。如對矢量圖層進行空間查詢、空間疊加分析、差值分析等，屬性數據進行查詢、統計等。

2.1.3 評價模型 根據相關評價中選用的各類數學模型（層次分析模型、隸屬函數模型），對評價指標數據進行耕地的肥力質量評價等。

2.1.4 數據輸出 對各指標數據及評價成果生成不同的專題地圖、數據統計表、評價成果文本等進行輸出和打印。

2.2 空間圖形數據庫的建立

數據內容主要包括基礎地理信息數據和耕地資源專題數據。基礎地理信息數據包括土地利用現狀、道路、河流、等高線、行政區劃等；耕地資源專題數據包括土壤類型圖、耕地各指標元素含量數據等。空間數據庫采用分層進行管理和組織。一個數據文件可劃分不同的數據圖層，分層原則完全獨立于具體的應用模型，不同圖件上的要素均按點、線、面進行歸類，各層信息按數據庫信息分類編碼體系規范化分類進行編碼。

2.3 指標屬性空間數據庫的建立

屬性數據包括基礎地理信息數據，土地利用數據，土壤類型數據，采樣點數據，耕地各元素指標數據。本系統采用關系型數據庫二維關系表的形式設計系統屬性數據庫結構，應用Access建立屬性數據庫。Access通過收集、處理、編輯數據，增加一個字段制作成表單的形式完成入庫，依靠識別該字段來完成鏈接，同時也可以通過Code字段關聯項來實現與空間數據庫的連接[1]。其中：采樣點調查數據包括采樣點地理位置、自然條件、土壤情況、種植作物品種等；耕地各元素指標數據包括全氮、全鉀、pH等，同時還有系統模型庫所需要的參數及相關文獻資料等。

2.4 評估模型數據庫的建立

耕地土壤肥力評估采用的數學模型在數據庫中一般表示形式是方程式，具體反映模型中變量之間的關系、約束條件及其目標。本數據庫的評估模型的方程式形式不適合計算機求解，在計算機中一般是將求解方程的算法編為程序形式，包括源程序和目標程序[2]。因此通過建立本評價系統的模型數據庫，用來存儲所有模型以及模型與數據的匹配關系。

評估模型由模型字典庫和模型文件庫組成。模型字典是模型文件的索引，模型字典庫的內容包括模型的編號、名稱與模型文件等的說明；模型文件庫是模型的主體，一個模型至少有2～4個模型文件。本系統的模型數據庫是針對系統中耕地土壤肥力評價而建立的，也是由Access數據庫管理系統來存儲數據，模型庫中主要包括評價所涉及的各因子的詳細信息及各種數學模型。

3 結論

基于ArcGIS平臺，實現了耕地土壤肥力評估的空間、屬性數據及評價模型數據庫三者無縫結合，從而能夠很好的表達盤錦市耕地土壤肥力的空間與屬性數據的關系，使盤錦市耕地土壤肥力評估的結果準確可靠，同時能夠表達其空間分布和各肥力等級之間的規律。

參考文獻

[1] 方秉望.ArcGIS 在土地利用規劃數據庫建設中的應用[J].現代農業科技，2013（2）：333-334.

[2] 唐秀娟.耕地質量評價系統的開發及應用研究[D].云南昆明：昆明理工大學（2008）.

作者簡介：李冬梅，女，漢族，遼寧盤山人，盤錦市農業技術推廣站經濟師，研究方向：農業技術推廣及相關研究。