ARCGIS技術在耕地資源質量分類中的應用

李連蘋，任笑添

（河南省航空物探遙感中心，河南鄭州453000）

1 概述

耕地作為土地資源中最寶貴的自然資源，是糧食生產的基本物質質料，其質量的好壞關系到國家糧食安全、農產品質量安全及生態安全，是保障社會經濟可持續發展、滿足人民日益增長的物質需要的必要基礎。耕地資源質量分類工作是全國第三次國土調查中的一個重要分項，目的旨在堅持以習進平生態文明思想為指導，落實“五位一體”總體布局，適應生態文明建設需要，全面摸清我國耕地質量家底，建立國家、省、市、縣四級耕地質量數據庫，為耕地數據、質量、生態“三位一體”保護與管理提供支撐。

2 目標任務

耕地資源質量分類工作要立足自然資源管理職責定位，緊扣耕地資源自然特征，充分利用自然資源部和相關部門已有的基礎數據，采取分類分級的思路，開展耕地資源質量分類工作。從自然地理格局、地形條件、土壤條件、生態環境條件、作物熟制和耕地利用現狀六個層面，構建分類指標體系。以“三調”耕地圖斑為分類單元。建立基礎數據庫并進行分類統計，匯總形成不同耕地資源條件及其組合的耕地面積與分布成果。

3 外業調查

3.1 數據收集

（1）第三次全國國土調查成果；

（2）農業農村局地力調查原始樣點數據；

（3）農業農村局耕地評價單元；

（4）農業農村局耕地質量單元調查評價數據。

3.2 調查樣點

調查樣點要求按照耕地利用類型、地貌類型、土壤條件、坡度和種植制度的不同組合分類進行布設。所選樣點應能代表全縣所有耕地利用類型，樣點代表耕地面積應不小于全縣耕地面積的80%。樣點必須涵蓋所有耕地利用類型并兼顧地貌類型區和土壤質地類型。各耕地利用類型不管面積大小必須布設至少1個樣點，面積占比較大的類型可相應增加樣點個數。各縣域內樣點總數應不少于5 個，質控樣點不少于1 個。質控樣點在代表面積最大的類型中選取。為了與農業農村部門已有樣點調查數據對比，樣點應盡可能布設在農業農村部門耕地質量等級調查評價樣點附近。

樣品采集要求每個樣點采集時的所有步驟均需拍攝照片與視頻并上傳國土云。所有步驟均需嚴格按照相關技術要求進行，實地采樣并及時送檢。

4 內業整理及建設耕地資源質量數據庫

按照《第三次全國國土調查耕地資源分類技術要求》、《第三次全國國土調查耕地資源分類數據庫標準》的規定，提取第三次全國國土調查成果中的耕地圖斑和恢復屬性圖斑作為耕地資源分類單元進行數據庫的建設。

以收集到的農業農村局相關數據為基準，對分類單元進行土層厚度、土壤質地、pH值、有機質含量等內容進行賦值，沒有直接賦值上的，pH 值及有機質含量可以采用克里金插值法。

4.1 克里金（Kriging）插值法

克里金（Kriging）插值法又被稱為空間自協方差最佳插值法，它是以南非礦業工程師D.G.Krige的名字命名的一種最優內插法。這種方法被廣泛地應用于地下水模擬、土壤制圖等領域，是一種很有用的地質統計格網化方法。它首先考慮的是空間屬性在空間位置上的變異分布。確定對一個待插點值有影響的距離范圍，然后用此范圍內的采樣點來估計待插點的屬性值。根據樣品空間位置不同、樣品間相關程度的不同，對每個樣品品位賦予不同的權，進行滑動加權平均，以估計中心塊段平均品位。

我們采用的是常規克里金插值。

首先，打開ARCGIS系統工具箱，找到克呂金插值工具（圖1）。

圖1 ARCGIS系統工具箱

雙擊克呂金插值，出現工具欄，按照提示輸入樣點數據，選擇要插值的字段（圖2）。

圖2 克呂金插值工具欄

點擊確定后，會根據值域生成一個柵格圖像，這個圖像就是我們的插值結果（圖3）。

圖3 克呂金插值結果

4.2 SHP矢量數據

要對我們的分類單元進行賦值，圖片形式是不可以的，所以我們還要再做一些工作，將柵格圖像轉出為SHP矢量數據。

首先我們將柵格圖像的數值進行重分類（圖4）。

重分類完成之后，再用分類后的柵格數據轉換為SHP矢量數據（圖5）。

至此，我們就得到了覆蓋全作業區域的矢量數據，對沒有賦上值的分類單元繼續進行賦值工作，形成分類單元最終數據成果。

最后，利用ARCGIS創建縣代碼（6位）+GDZYZL?FL.GDB的地理數據庫，并按照技術要求做好各類統計匯總表格，編寫技術報告，組成一套詳實有用的數據成果。

圖4 柵格圖像字段重分類

圖5 柵格轉面

5 結語

做好耕地資源質量分類結果的統計分析，是全面掌握耕地資源質量狀況的重要手段，也是“三調”成果分析的重要組成部分。耕地資源質量分類的核心是要準確分析、客觀描述耕地的自然地理特征，采取分類分級的思路，突出耕地重要的基本特征。

ARCGIS 軟件在數據編輯、空間分析以及數據庫構造等方面都應用廣泛，本文只是淺談一點個人應用心得，不足之處，還請指正。