心系“國之大者”做好土壤三普“頂層設(shè)計”

2022年，發(fā)布《關(guān)于開展第三次土壤普查的通知》，陜西省按照“闖路子、建機(jī)制、探模式、定標(biāo)準(zhǔn)、練隊(duì)伍、出成果”的要求，精心謀劃、嚴(yán)密組織，開啟高質(zhì)量的土壤三普工作。成立了陜西省第三次土壤普查領(lǐng)導(dǎo)小組，各試點(diǎn)市縣分別成立相應(yīng)的工作機(jī)構(gòu)，與中央、省級小組及各作業(yè)單位一同謀劃并實(shí)施，形成了省、市、縣三級合力共抓試點(diǎn)工作的良好態(tài)勢。通過“發(fā)布-政審-遴選-參賽-評價-支撐-落地”程序，評選出政治覺悟高，技術(shù)能力強(qiáng)，大局意識強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)，以西北農(nóng)林科技大學(xué)、陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)、陜西省地質(zhì)調(diào)查院、航天宏圖信息技術(shù)股份有限公司為技術(shù)支持單位的隊(duì)伍，聘請33名土壤學(xué)組成省級技術(shù)指導(dǎo)組，緊密協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、形成合力，把好“信息化平臺與土壤制圖、外業(yè)調(diào)查采樣與分類、內(nèi)業(yè)化驗(yàn)與質(zhì)量控制”板塊，守好“土壤三普”試點(diǎn)工作質(zhì)量關(guān)，優(yōu)化調(diào)整調(diào)查方法，集中授課、現(xiàn)場教學(xué)、資料抽查、現(xiàn)場飛行檢查，編制《土壤三普外業(yè)調(diào)查表層采樣工作細(xì)則》，把好省級質(zhì)量關(guān)口，做好中央及省、市技術(shù)跟蹤、人員培訓(xùn)、設(shè)備保障，從全局上、從細(xì)節(jié)上、從關(guān)鍵處著手，保質(zhì)保量開展試點(diǎn)工作。

機(jī)器學(xué)習(xí)模型利用機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘方法，提取土壤屬性與環(huán)境變量之間的關(guān)系用來預(yù)測土壤屬性的空間分布，可以解決土壤屬性與環(huán)境變量的非線性問題，包括隨機(jī)森林人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類與回歸樹等。目前隨機(jī)森林法進(jìn)行屬性制圖在數(shù)據(jù)挖掘方法中應(yīng)用廣泛。

模糊推理是將土壤與環(huán)境關(guān)系表達(dá)為隸屬度值，利用單個土壤樣點(diǎn)在空間上的代表性推測土壤目標(biāo)變量的空間變化。該方法制圖效果依賴于單個樣點(diǎn)的可靠性，要求對樣點(diǎn)的可靠性進(jìn)行質(zhì)量檢查。上述方法有兩個制約需要大量的土壤樣點(diǎn)來提取統(tǒng)計關(guān)系；需要具有較好的空間代表性，除機(jī)器學(xué)習(xí)模型外，其它模型制圖區(qū)域通常不宜過大。

環(huán)境變量提取柵格數(shù)據(jù)精度，要優(yōu)于表1或表2的像素（像元）分辨率。其中，表1精度適用于大范圍土地利用種植結(jié)構(gòu)比較單一區(qū)域，例如平原糧食作物區(qū)；表2精度適用于種植結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小范圍地區(qū)或地塊破碎區(qū)域。1不同尺度的精度要求3環(huán)境變量制備及質(zhì)量檢測測試方法分區(qū)標(biāo)注，對不同地區(qū)采用不同測試方法的指標(biāo)，標(biāo)注其所在區(qū)域，用于分別成圖。

通過兩種方法從土壤圖中提取隱含的土壤與環(huán)境關(guān)系，主要用于一是在土壤分布范圍內(nèi)構(gòu)建環(huán)境協(xié)變量的頻率分布曲線，以此來代表土壤與環(huán)境關(guān)系；二是基于已有土壤圖提取訓(xùn)練樣點(diǎn)，然后使用統(tǒng)計或機(jī)器學(xué)習(xí)算法歸納出樣點(diǎn)所代表的土壤與環(huán)境關(guān)系。7已有土壤圖數(shù)據(jù)處理與知識提取在平原或地形平緩的地區(qū)，也可以通過溫度植旱指數(shù)（TVDI），得到土壤濕度變化指數(shù)（HCI）作為環(huán)境變量，獲取HCI與土壤質(zhì)地等土壤屬性相關(guān)性。