GIS在周寧縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評價(jià)中的應(yīng)用效果

陳麗金

福建東辰綜合勘察院（350001）

1 農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查介紹

通過開展周寧縣1∶5萬農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查，研究影響土地質(zhì)量各項(xiàng)地球化學(xué)指標(biāo)的特征與控制因素，進(jìn)一步開展土地質(zhì)量等級評價(jià)、土地利用適宜性研究，結(jié)合前期調(diào)查成果，提出富硒富鋅優(yōu)質(zhì)土地開發(fā)、土地利用規(guī)劃和農(nóng)產(chǎn)品種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的建議；按事先劃分的評價(jià)單元制作各指標(biāo)含量分布圖，建立各地塊地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫；開展調(diào)查評價(jià)成果在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)及特色農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用研究；按照《土地質(zhì)量地球化學(xué)監(jiān)測技術(shù)要求》設(shè)置耕地質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測點(diǎn)并開展監(jiān)測；查明周寧縣耕地質(zhì)量狀況，為區(qū)域土地利用規(guī)劃、富硒富鋅等優(yōu)質(zhì)土地開發(fā)、農(nóng)產(chǎn)品種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等提供科學(xué)依據(jù)。

隨著衛(wèi)星、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS技術(shù)為地質(zhì)調(diào)查提供了更加精準(zhǔn)的測量工具。

2 研究區(qū)概況

周寧縣位于福建省東北部，隸屬寧德市管轄，地處東經(jīng) 119°7′至 119°29′、 北緯 26°53′至 27°19′之間。東與福安市的曉洋、穆陽交界，西與政和縣的鎮(zhèn)前接壤，北與壽寧縣的平溪、鳳陽相連，東南與寧德市的赤溪、霍童毗鄰，西南與屏南縣的壽山、雙溪交界?？h境東西寬33 km，南北長46 km，全縣總面積約1 035 km2。縣內(nèi)通行閩東方言福安話。全縣轄5個(gè)鎮(zhèn)、3個(gè)鄉(xiāng):獅城鎮(zhèn)、咸村鎮(zhèn)、浦源鎮(zhèn)、七步鎮(zhèn)、李墩鎮(zhèn)，禮門鄉(xiāng)、泗橋鄉(xiāng)、瑪坑鄉(xiāng)。

周寧縣是一個(gè)山區(qū)農(nóng)業(yè)縣，工業(yè)發(fā)展相對落后，因此工業(yè)廢水、廢氣（SO2、NO2等）、煙塵和固體廢棄物相對較少，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展提供了良好的條件。2013年，周寧縣獲得福建省省級生態(tài)縣稱號，并正在積極申報(bào)國家級生態(tài)縣。截止2015年，全縣森林覆蓋率為71.4%；有國家級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)6個(gè)、省級生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)8個(gè)、省級生態(tài)村26個(gè)、市級生態(tài)村100個(gè)。

3 GIS系統(tǒng)在周寧縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

本次周寧縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評價(jià)采取 “資料收集→前期踏勘→樣品采集→樣品測試→綜合研究→制圖和數(shù)據(jù)庫建設(shè)→系統(tǒng)評價(jià)”的工作程序。通過開展1∶5萬農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查，查明耕地質(zhì)量狀況，進(jìn)行土地質(zhì)量地球化學(xué)評價(jià)。利用地理信息系統(tǒng)對地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、檢索、存儲、分析、建模和顯示。

3.1 圖件編制

本次評價(jià)采用圖斑法編制單元素土壤環(huán)境質(zhì)量圖，對于有布設(shè)樣品的地塊，采用樣品指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。編制環(huán)境評價(jià)、養(yǎng)分豐缺狀況和農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃等圖件。在土壤養(yǎng)分豐缺評價(jià)和土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)基礎(chǔ)上，對評價(jià)單元進(jìn)行土地質(zhì)量綜合分等評價(jià)，編制土地質(zhì)量綜合評價(jià)圖。

依據(jù) 《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618—1995）中 As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn、Cr、Ni分級標(biāo)準(zhǔn)，采用單因子污染指數(shù)法，進(jìn)行單指標(biāo)土壤環(huán)境地球化學(xué)等級劃分。

1）基礎(chǔ)性圖件的編制。首先是全面收集調(diào)查區(qū)現(xiàn)有的資料（圖件），包括土地利用現(xiàn)狀圖、地形地貌圖、區(qū)域地質(zhì)圖等基本圖件，然后綜合編制成圖評價(jià)單元劃分圖、采樣工作布置圖、野外采樣工作手圖等基礎(chǔ)性圖件用于野外工作。

2）實(shí)際材料圖。實(shí)際材料圖為各類介質(zhì)采樣點(diǎn)位圖，以相同比例尺地形圖編制簡化地理底圖，內(nèi)容包括主要水系、交通線、城鎮(zhèn)及典型地物標(biāo)志等。采樣網(wǎng)格線用藍(lán)色表示。不同介質(zhì)采樣點(diǎn)用不同顏色和類型的子圖表示。在圖框中標(biāo)注該工作區(qū)采樣點(diǎn)數(shù)、不同介質(zhì)樣點(diǎn)數(shù)等參數(shù)。

3）單指標(biāo)及綜合評價(jià)圖件。①單指標(biāo)評價(jià)圖件:采用單指標(biāo)分級指數(shù)法，求取單元素養(yǎng)分分級指數(shù)，編制單元素養(yǎng)分分級圖，對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行地球化學(xué)評價(jià)，分出等級，將對應(yīng)的評價(jià)單元賦予不同的面色，形成單指標(biāo)評價(jià)圖件；②綜合評價(jià)圖件:在氮、磷、鉀單指標(biāo)養(yǎng)分等級劃分基礎(chǔ)上，再采用綜合分級指數(shù)法，計(jì)算土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分，劃分土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級，形成土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級劃分圖。每個(gè)評價(jià)單元的土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級在單指標(biāo)土壤環(huán)境地球化學(xué)等級劃分基礎(chǔ)上，將單指標(biāo)劃分出的環(huán)境等級最差的等級，作為土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級，形成土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級劃分圖。

4）土壤質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級劃分圖。在土壤養(yǎng)分豐缺評價(jià)和土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)基礎(chǔ)上，對評價(jià)單元進(jìn)行土壤質(zhì)量綜合分等評價(jià)，編制土壤質(zhì)量綜合評價(jià)圖。由評價(jià)單元的土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級與土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級疊加產(chǎn)生土壤質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級，形成土壤質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級劃分圖。

3.2 數(shù)據(jù)庫建設(shè)

本項(xiàng)目采用地理信息系統(tǒng)（ArcGIS）建立評價(jià)區(qū)調(diào)查數(shù)據(jù)庫。

周寧縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查地理數(shù)據(jù)庫，采用ArcGIS Personal Geodatabase格式，提供的要素包括:評價(jià)表層土壤樣點(diǎn)層 （PJBCTRC）、生物-土壤配套層（SWTRPTC）、設(shè)計(jì)表層土壤采樣點(diǎn)（SJBCTRCYD）、調(diào)查土地利用圖斑 （DCTDLYTB）、調(diào)查評價(jià)單元（DCPJDY）、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)潛力區(qū)（GBZNTQLQ）、公路 （GOLU）、面狀水系 （MZSX）、線狀水系（XZSX）、行政區(qū)（XZQ）、行政區(qū)界線（XZQJX）。

應(yīng)用EXCELL、SPSS等軟件的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)功能，編輯相關(guān)函數(shù)，對化驗(yàn)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和系統(tǒng)分析；應(yīng)用ArcGIS的空間分析和制圖表達(dá)功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，賦予地理屬性信息，制作圖件，建立地理數(shù)據(jù)庫。建立了周寧縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查地理數(shù)據(jù)庫（Geodatabase）及對應(yīng)的shape文件。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查是我國對廣大農(nóng)業(yè)種植地區(qū)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，提出精準(zhǔn)決策的依據(jù)。GIS系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查，在制圖和數(shù)據(jù)庫建設(shè)中起著重要作用，并且在后期的數(shù)據(jù)管理、分類、決策支持中起著重要作用。綜合來看，GIS系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值較高，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和成果圖件可以供多學(xué)科、多部門參考和借鑒。本次對周寧縣耕地土壤開展的農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查工作，為當(dāng)?shù)卣谕恋乩靡?guī)劃、富硒富鋅優(yōu)質(zhì)土地開發(fā)、農(nóng)產(chǎn)品種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等方面提供科學(xué)依據(jù)，具有重大意義。