武淑霞，張維理，徐愛國，張認(rèn)連，雷秋良

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)面源污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081）

0 引言

土壤養(yǎng)分分布圖可直觀展示土壤養(yǎng)分狀況及其空間分布特征，是了解區(qū)域尺度土壤質(zhì)量狀況特征的主要方式之一［1-3］。農(nóng)田土壤養(yǎng)分狀況與演變實(shí)際上是對通過施肥、沉降等養(yǎng)分輸入土壤過程與通過作物收獲物、流失等養(yǎng)分移出土壤兩類逆向過程的綜合反映［4-5］。因此，歷史的土壤養(yǎng)分狀況在對導(dǎo)致土壤養(yǎng)分含量變化的因素、預(yù)測土壤養(yǎng)分含量的變化趨勢等研究中有著不可缺少的作用［6-8］。我國在第二次全國普查中，基于大量地面采樣和化驗(yàn)分析，完成了全國各縣1∶5萬土壤養(yǎng)分圖，包括土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效氮、有效磷、有效鉀含量圖以及酸堿度分布圖等一系列圖件，對這些已有的土壤養(yǎng)分圖進(jìn)行整理、抽提、整合和表達(dá)，構(gòu)建全國或多省等較大區(qū)域的土壤養(yǎng)分圖，是闡明土壤質(zhì)量時(shí)空演變規(guī)律的基礎(chǔ)［9-10］。對這些分縣土壤養(yǎng)分圖進(jìn)行整合成圖，將有助于了解我國土壤質(zhì)量時(shí)空演變特征及驅(qū)動(dòng)因素［11-13］。

鑒于各國在較早期的土壤質(zhì)量調(diào)查中大多為分區(qū)實(shí)施和分區(qū)成圖，對多土壤養(yǎng)分分級系統(tǒng)進(jìn)行整合表達(dá)也是各國土壤科學(xué)家利用歷史上完成的土壤養(yǎng)分圖件構(gòu)建土壤質(zhì)量時(shí)空信息庫所遇到的共同問題［14］，因此也是全球土壤科學(xué)研究領(lǐng)域所共同關(guān)心的問題，在我國尚無規(guī)范性準(zhǔn)則與先例。

我國地域廣闊，各地土壤養(yǎng)分含量范圍差異大，因此我國第二次土壤普查完成的分縣土壤養(yǎng)分圖不僅采用的土壤養(yǎng)分分級系統(tǒng)不盡相同，各等級養(yǎng)分含量范圍也有差異，例如一些縣采用了六級或五級分級體系［15-17］，一些縣則采用了多層級的復(fù)合分級方式，不同分級系統(tǒng)之間各級別土壤養(yǎng)分含量范圍也存在不一致的情況，圖例等級之間呈現(xiàn)出相容、相交等不同情況。將分縣養(yǎng)分圖匯總為全國土壤養(yǎng)分圖時(shí)，需要對分級數(shù)目不同、各等級養(yǎng)分含量范圍不一致的分縣養(yǎng)分圖進(jìn)行整合和成圖表達(dá)。在整合成圖中，既不能改變要素屬性，又需要對養(yǎng)分含量范圍比較接近的等級盡量采用相同的顏色碼，才能保證全圖制圖規(guī)則的一致。而現(xiàn)有GIS制圖軟件包未能提供進(jìn)行這一分析所需功能。文章通過智能化、流程化和人機(jī)交互等方式構(gòu)建了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，對土壤養(yǎng)分分級體系不同的各分縣土壤養(yǎng)分圖進(jìn)行整合及表達(dá)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

該研究所采用的數(shù)據(jù)對象主要為我國各省、縣、市的第二次土壤普查中的土壤養(yǎng)分圖，包括土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀、pH等。

1.2 研究思路

針對不同區(qū)域的土壤養(yǎng)分圖分級標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建基于人機(jī)交互運(yùn)行的模型，對土壤養(yǎng)分分級體系不同的各分縣土壤養(yǎng)分圖各分級之間的關(guān)系做出判斷，并進(jìn)行智能化、流程化整合及歸一化表達(dá)。

1.3 實(shí)現(xiàn)方法

在完成全部模塊設(shè)計(jì)文檔基礎(chǔ)上，土壤養(yǎng)分分級體系整合模型采用C#編程語言，以.NET Framework 4 Extended為軟件開發(fā)環(huán)境，同時(shí)調(diào)用ArcGIS、Access與界面制作軟件DotNet Bar等二次開發(fā)控件，按需求設(shè)計(jì)文檔開發(fā)系統(tǒng)及各功能模塊，并對系統(tǒng)進(jìn)行了整體測試與模塊交叉測試。

2 土壤養(yǎng)分圖整合問題

“全國第二次土壤普查技術(shù)規(guī)程”（簡稱“規(guī)程”）的評級指標(biāo)分級［18］中，將土壤養(yǎng)分含量分級劃分為六級分級體系。在實(shí)際普查工作中，大部分省、市、縣的土壤養(yǎng)分圖遵循了該六級分級體系標(biāo)準(zhǔn)，但由于我國不同區(qū)域養(yǎng)分含量高低及其分布情況千差萬別，有不少區(qū)域結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r對該養(yǎng)分分級體系做了修改，采用了五級分級體系。以全氮含量養(yǎng)分圖為例，江蘇部分縣市就遵循了五級分級體系架構(gòu)（表1）。

表1 土壤全氮含量分布圖分級體系示例Table 1 Example for the grading system of soil total nitrogen content %

另外有很多縣、市在執(zhí)行六級或五級分級體系的前提下，又針對部分分級進(jìn)一步做了細(xì)化分級，如山西大同的土壤全氮圖的全氮分級標(biāo)準(zhǔn)將“規(guī)程”中的Ⅳ、Ⅴ2個(gè)分級分別進(jìn)行了細(xì)化，把這兩個(gè)等級又分為Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅴ1、Ⅴ2，河南孟津縣不僅對Ⅳ、Ⅴ兩級進(jìn)行了細(xì)化分級，還把第Ⅲ級也分為Ⅲ1、Ⅲ2（表2）。由于存在這些分級不規(guī)范的情況，若想實(shí)現(xiàn)在不損失原有圖斑土壤養(yǎng)分信息的前提下對大區(qū)域土壤養(yǎng)分圖的分級進(jìn)行整合與表達(dá)，就必須解決這些關(guān)鍵問題。

表2 土壤全氮含量分布圖復(fù)合分級示例Table 2 Examples for compound grading systems of soil total nitrogen %

在第二次土壤普查成果中，對于大、中比例尺的土壤養(yǎng)分圖，即便是同一種土壤養(yǎng)分，在養(yǎng)分分級數(shù)相同的情況下，不同區(qū)域所采取的土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)還是會存在一定的差異。如表1所列出的江蘇武進(jìn)縣與雨花臺這2個(gè)區(qū)域的土壤全氮分級均為五等級分級體系，但具體的分級評價(jià)指標(biāo)又各不相同，都根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥鲤B(yǎng)分狀況對分級的具體評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了修訂，在武進(jìn)縣的分級評價(jià)指標(biāo)中，＞0.2%的全氮含量為Ⅰ級，＜0.1%的全氮含量為Ⅴ級，而雨花臺則把＞0.15%的全氮含量定義為Ⅰ級，＜0.075%的全氮含量定義為Ⅴ級。

由于我國不同區(qū)域的氣候、土壤等條件差異較大，對全國性的普查結(jié)果進(jìn)行表達(dá)時(shí)均可能涉及到不同指標(biāo)的提取、整合問題，構(gòu)建的土壤養(yǎng)分分級體系整合模型應(yīng)該具有普適性，適用于對土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效氮、有效磷、有效鉀、pH等多種土壤養(yǎng)分分布圖的圖件整合。

3 土壤養(yǎng)分分級體系整合模型

3.1 模型設(shè)計(jì)

構(gòu)建土壤養(yǎng)分分級體系整合模型的目的是在較大區(qū)域范圍內(nèi)對不同分區(qū)域的矢量化土壤養(yǎng)分空間數(shù)據(jù)庫的養(yǎng)分分級指標(biāo)進(jìn)行提取、整合與賦色碼，實(shí)現(xiàn)對所有輸入圖件的屬性數(shù)據(jù)表整合，并根據(jù)色碼表自動(dòng)賦予色碼號。

抗生素不是退燒藥也不是止咳藥也不是止瀉藥。濫用抗生素把不耐藥的有益菌殺死，剩下的是已耐藥的細(xì)菌，最后的結(jié)果就是剩下的這些耐藥菌造成致病性的感染的時(shí)候，無藥可用。所謂的超級細(xì)菌不是說細(xì)菌的致病力有多強(qiáng)，致病力和普通細(xì)菌是一樣的，而是耐藥，發(fā)生超級細(xì)菌感染的時(shí)候，因?yàn)槟退帲瑳]有抗生素能對付這些細(xì)菌了。

土壤養(yǎng)分分級體系整合在進(jìn)行全國土壤養(yǎng)分分級體系數(shù)據(jù)整合時(shí)采用人機(jī)交互智能方式，對區(qū)域內(nèi)各不同縣市的土壤養(yǎng)分分級之間的關(guān)系進(jìn)行判斷，并進(jìn)行歸一化表達(dá)。該整合模型的設(shè)計(jì)遵從3個(gè)要點(diǎn)：（1）不改動(dòng)原始空間要素信息，即保存原有養(yǎng)分圖圖斑的土壤養(yǎng)分分級信息，保留已有的屬性數(shù)據(jù)。為此該模型提供了兩種圖例分級處理方式（簡稱分級方式），第一種方式為保留原始等級和提取屬性數(shù)據(jù)再次制圖，第二種方式為提取每個(gè)養(yǎng)分分級的范圍值，計(jì)算最小值、最大值、中值3個(gè)特定值并分別賦給原圖斑，形成具有特定值而非分級范圍的3張養(yǎng)分圖，進(jìn)而重新分級形成特定分級范圍的專題圖。用戶可以根據(jù)需要自行選擇制圖方式。（2）成圖在視覺上盡量歸一化，成圖時(shí)圖例表述等盡量簡潔，不引起不同養(yǎng)分分級的視圖混淆，圖面上不存在的圖斑分級不在圖例中顯示。（3）滿足兩種成圖色彩表達(dá)的需求，基于兩個(gè)層面對這些空間圖庫進(jìn)行整合與表達(dá)，一個(gè)是較大范圍的行政邊界，如省界、國界，另一種則是基于國家標(biāo)準(zhǔn)分幅；表達(dá)時(shí)采用突出單幅模式（s）和全圖一致模式（w）兩種方式賦予色碼值，保證不同制圖目的下色彩更好地表達(dá)。

模型通過專題要素制圖中的人機(jī)交互表達(dá)方式，不僅可以針對土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫操作，同時(shí)適用于對其他不同分區(qū)量化分級指標(biāo)的專題要素的表達(dá)，可用于土壤污染物含量、流域N和P排放等專題要素的提取、整合，以及環(huán)境、生態(tài)等領(lǐng)域的歷史數(shù)據(jù)分級提取、整合與表達(dá)。

3.2 模型構(gòu)建

土壤養(yǎng)分分級體系整合模型采用組件式建模方式，通過人機(jī)交互判斷，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的制圖表達(dá)。主要模塊及相互關(guān)系如圖1所示，包括5個(gè)主要模塊：（1）各圖養(yǎng)分分級圖例提取，（2）分級指標(biāo)同質(zhì)、異質(zhì)判斷，（3）不同分級位置分析，（4）多分級圖例整合，（5）多分級圖例制圖表達(dá)。

圖1 土壤養(yǎng)分分級體系整合模型工作流程Fig. 1 Flow chart of soil nutrient classification integration model

3.3 主要功能

3.3.1 各圖養(yǎng)分分級圖例提取

在各圖養(yǎng)分分級圖例提取模塊中，通過設(shè)置人機(jī)交互控制表對土壤養(yǎng)分空間庫屬性表進(jìn)行提取。每個(gè)縣（以ID為編號）的圖例分級均作為一個(gè)分級指標(biāo)存儲，提取并計(jì)算圖例各個(gè)分級的最大值、最小值、平均值和范圍，所有結(jié)果均存儲在模型運(yùn)行初始表（Y1_Leg）中（表3）。

對于第一種分級方式即保留原分級不做任何改動(dòng)，模型將按最小值對不同圖幅的分級進(jìn)行編碼，用于下一步進(jìn)行比較。在屬性表中添加全表述字段（GrName），對每個(gè)圖例及其各個(gè)養(yǎng)分分級進(jìn)行唯一全表述描述。如果只存在單一圖例，則直接進(jìn)入多分級圖例整合模塊，如果含多個(gè)圖例，則進(jìn)入同質(zhì)、異質(zhì)判斷模塊進(jìn)一步分析。

對于第二種分級方式，模型分別提取出原始屬性表中各個(gè)分級的最小值和最大值，并計(jì)算出中值后存儲在初始表中。對于圖例分級中的最低級別的值（如＜1）賦予最大值（即x=1），對于分級中的最高級別的值（如＞10）賦予最小值（即x=10）。由于無法提取最低、最高分級的范圍，模型分別計(jì)算出除了最高、最低級別外的其他分級的范圍級差值，再對級差值進(jìn)行平均，獲取平均變幅，作為最高最低分級上限值和下限值。對最低分級進(jìn)行負(fù)值檢驗(yàn)，避免出現(xiàn)負(fù)值；若出現(xiàn)負(fù)值，則自動(dòng)調(diào)整平均變幅為原有平均變幅的25%，若仍出現(xiàn)負(fù)值，則自動(dòng)調(diào)整平均變幅為原來平均變幅的50%，以此類推，直至下限值為正值。將調(diào)整后的平均變幅，作為最高最低分級的上限值和下限值。在獲取分級的上限值和下限值后，將調(diào)整后的平均變幅值保存在相應(yīng)字段（ModiRange）中。

3.3.2 分級指標(biāo)同質(zhì)、異質(zhì)判斷

對于第一種分級方式，在進(jìn)行大區(qū)域土壤養(yǎng)分制圖時(shí)，需要利用模型對區(qū)域內(nèi)每個(gè)分幅內(nèi)的不同圖件的不同養(yǎng)分分級（Y1_Leg）進(jìn)行兩兩比較，確定二者是同質(zhì)還是異質(zhì)關(guān)系。如果是同質(zhì)則合并成一套分級；如果是分級異質(zhì)情況，在整合與表達(dá)的過程中就要判斷圖面表達(dá)位置，以利于視圖方便。同質(zhì)、異質(zhì)判斷模塊采用兩兩對比方法，按照分級順序號首先對比各圖例分級的全表述字段（GrName），完全相同的則為同質(zhì)，按分級范圍從小到大排序，列入對比表。對于異質(zhì)圖例分級，要根據(jù)兩種分級的起始值與平均值的大小，按從小到大排序確定在圖面表達(dá)的位置，以實(shí)現(xiàn)不同成圖目的下的視圖一致。排序后進(jìn)行兩兩判斷，如果最終無同質(zhì)圖例的時(shí)候，完成同、異質(zhì)判斷，生成同、異質(zhì)圖例對比結(jié)果表（Yg_Leg）（表3）。

對于第二種分級方式，不需要進(jìn)行養(yǎng)分分級指標(biāo)同、異質(zhì)判斷，分別對大區(qū)域內(nèi)不同圖件的土壤養(yǎng)分最大值、最小值、中值3個(gè)字段分別按照分級標(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行分級生成新的等級。

3.3.3 不同分級位置分析

對于第一種分級方式，不同分級位置分析模型是針對異質(zhì)分級圖例通過設(shè)置容差來進(jìn)行近似分級類型的歸一化表達(dá)，是在不同分級進(jìn)行同、異質(zhì)判斷結(jié)果基礎(chǔ)上，通過編輯人機(jī)交互界面控制表（Yi_Mode），修編全圖各幅內(nèi)分級間的關(guān)系，對不同養(yǎng)分分級重新賦碼，新的編碼用于確定每個(gè)分級所在的位置，生成位置分析結(jié)果存放表（Yi_Leg）。

第二種分級方式則不需要進(jìn)行位置分析處理。

3.3.4 多分級圖例整合

對于第一種分級方式，多分級圖例整合模塊是把同、異質(zhì)判斷（Yg_Leg）及不同分級位置分析的結(jié)果（Yi_Leg）進(jìn)行匯總，所生成的匯總表對不同的圖例分級重新編碼，添加生成各不同分級的規(guī)范化表述字段，生成分級圖例整合表（Y4_Leg），用于進(jìn)一步的成圖表達(dá)。在該模塊中，通過人機(jī)交互界面設(shè)定該表述字段的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，便于表達(dá)字段的標(biāo)準(zhǔn)化。

對于第二種分級方式，模型將通過人機(jī)交互模式分別針對土壤養(yǎng)分最小值、最大值、中值3個(gè)表重新進(jìn)行分級，生成不同的土壤養(yǎng)分專題圖以及分級屬性表。

3.3.5 多分級圖例制圖表達(dá)

對于第一種分級方式，多分級圖例制圖表達(dá)模塊實(shí)現(xiàn)同質(zhì)圖例縣市的圖例合并、異質(zhì)圖例縣市的圖例并列表達(dá)，按照分級從小到大的原則進(jìn)行排列。在制圖配色過程中，模型采用了突出單幅配色（s）和全圖一致配色（w）2種方式。色碼表單獨(dú)存放。采用間隔法計(jì)算出不同配色方式需要調(diào)用的色碼id（CorID），并利用關(guān)聯(lián)字段建立色碼與分級圖例整合表的鏈接關(guān)系，通過設(shè)置人機(jī)交互界面表（Cordefi）選擇所用色碼系列，生成含色碼ID的整合結(jié)果表，便于成圖表達(dá)。如果想改變配色表達(dá)的效果，換用其他色系，可以通過修改色碼表中的色碼值實(shí)現(xiàn)。該整合結(jié)果表含有原始屬性表的所用記錄，能直接與空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鏈接，作為土壤養(yǎng)分空間數(shù)據(jù)的屬性表進(jìn)行制圖表達(dá)。

式（1）～（2）中，CorNr s和CorNr w分別為突出單幅和全圖一致兩種配色方式下的某養(yǎng)分分級指標(biāo)所分配到的色碼編號，∑CorID為色碼表中的色碼總個(gè)數(shù)；∑GRw和∑GRs分別為全圖和單幅養(yǎng)分分級指標(biāo)的總個(gè)數(shù)；NrPs和NrPw分別為突出單幅和全圖一致配色方式下養(yǎng)分分級的位置編碼；Round表示按四舍五入取值的函數(shù)方法。

色碼表中的色碼是按土壤各級分類面積大小順序分配，面積大的類型優(yōu)先獲得色碼，從而實(shí)現(xiàn)大面積淺色背景襯托小面積深色圖斑的目的。

第二種分級方式的色碼選擇與第一種分級方式相似，只是所調(diào)用的屬性表為人機(jī)交互分級屬性表。

3.4 數(shù)據(jù)表

運(yùn)行土壤養(yǎng)分分級體系整合模型將生成多個(gè)數(shù)據(jù)表，包括過程節(jié)點(diǎn)表、參數(shù)表等，用于全面了解空間數(shù)據(jù)的圖例分級情況并進(jìn)行查錯(cuò)，其中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)表為各模塊的初始表、人機(jī)交互界面控制表等。土壤養(yǎng)分分級體系整合模型將每一個(gè)縣等區(qū)域的原始養(yǎng)分圖的圖例分級系列定義為Y，每個(gè)Y后面緊跟的數(shù)字或字母為模型運(yùn)行的不同過程的結(jié)果表（表3），模型中界面所調(diào)用的數(shù)據(jù)庫定義為Fra，含屬性數(shù)據(jù)的過程表及結(jié)果表定義為leg表。模型運(yùn)行過程中有多個(gè)人機(jī)交互過程，如設(shè)置Y_Fra、Yi_Mode、Pa_Y4以及Cordefi，分別用來提取空間庫屬性表、檢查全圖各幅內(nèi)分級間的關(guān)系、設(shè)置分級節(jié)點(diǎn)的小數(shù)點(diǎn)及選擇色系。人機(jī)交互設(shè)置功能提高了模型系統(tǒng)的靈活性。

表3 土壤養(yǎng)分分級體系模型數(shù)據(jù)表Table 3 Database and functions of soil nutrient classification integration model

3.5 運(yùn)行環(huán)境

土壤養(yǎng)分分級體系整合模型通過軟件設(shè)計(jì)流程開發(fā)為專業(yè)軟件包，用于快速處理和分析海量空間信息，為保證其運(yùn)行速度，硬件環(huán)境采用圖形工作站，軟件運(yùn)行環(huán)境需要.NET Framework 4 Extended、ArcGIS 10.0、Access（Microsoft Office2003及以上版本）與DotNet Bar7.6的支持。

4 應(yīng)用實(shí)例

土壤有機(jī)質(zhì)的含量高低及其性質(zhì)是鑒別土壤肥力的重要標(biāo)志，它對探討土壤的形成、分布、分類及肥力等研究都有重要的指導(dǎo)意義，也是土壤普查中的重要測定項(xiàng)目之一。該研究采用土壤有機(jī)質(zhì)分布圖作為應(yīng)用實(shí)例，利用土壤養(yǎng)分分級體系整合模型，以1∶100萬國家標(biāo)準(zhǔn)分幅作為分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，對我國17個(gè)省市（自治區(qū)）的中比例尺（1∶50萬）的土壤有機(jī)質(zhì)含量等級進(jìn)行了批量提取、整合與表達(dá)，17個(gè)省市（自治區(qū)）分別為天津市、河北省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、黑龍江省、上海市、浙江省、福建省、江西省、山東省、河南省、湖北省、廣東省、廣西壯族自治區(qū)、四川省、貴州省、陜西省。17個(gè)省市（自治區(qū)）的空間養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫涵蓋了40個(gè)1∶100萬國家標(biāo)準(zhǔn)分幅，每個(gè)省市（自治區(qū)）覆蓋的1∶100萬國家分幅數(shù)為1～15個(gè)，而每個(gè)分幅覆蓋的省市（自治區(qū)）的數(shù)目為1～6個(gè)。所用色碼表包含色系、色系中色碼編號，色碼的RGB值等字段。每個(gè)色系中含28個(gè)色碼，每個(gè)色碼編號又分別對應(yīng)不同RGB值。

運(yùn)行土壤養(yǎng)分分級體系整合模型，可以得到源于不同省市（自治區(qū)）的有機(jī)質(zhì)分級體系的提取、整合與賦色碼表達(dá)結(jié)果。全圖統(tǒng)一模式配色方式的賦色碼表達(dá)結(jié)果如表4所示，突出單幅配色模式的賦色碼制圖表達(dá)以2個(gè)不同國家標(biāo)準(zhǔn)分幅G48和J49的結(jié)果表為例進(jìn)行說明，如表5、表6所示。表4中，所研究的17個(gè)省份有機(jī)質(zhì)分布圖中共提取出24個(gè)不同的養(yǎng)分分級，模型為每一個(gè)養(yǎng)分分級分配了一個(gè)位置編碼及一個(gè)顏色編碼。表5、表6分別為基于國家標(biāo)準(zhǔn)分幅G48和J49進(jìn)行整合配色的結(jié)果表。其中，國家標(biāo)準(zhǔn)分幅G48涵蓋了四川省、廣西壯族自治區(qū)、貴州省3個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），由于這3個(gè)地區(qū)原始土壤有機(jī)質(zhì)圖圖例相同，因此在成圖表達(dá)時(shí)合并為同一套圖例，并為每一個(gè)分級賦予突出單幅配色模式的色碼（表5）。而國家標(biāo)準(zhǔn)分幅J49的情況則比較復(fù)雜，該分幅涵蓋了5個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），其中河北省、山西省、河南省圖例一致，而內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省則采用了不同的養(yǎng)分分級體系。因此，模型對該分幅提取出14個(gè)養(yǎng)分分級，并為每個(gè)養(yǎng)分分級分配了1個(gè)位置編碼，并分別針對突出單幅配色和全圖統(tǒng)一配色2種模式計(jì)算出各分級的顏色編碼（表6）。

表4 17省市（自治區(qū)）有機(jī)質(zhì)分級體系的提取、整合與圖例賦色表達(dá)結(jié)果Table 4 Extraction，integration and mapping representation of organic matter content in 17 provinces

續(xù)表4

表5 1∶100萬國家標(biāo)準(zhǔn)分幅G48有機(jī)質(zhì)分級體系的提取、整合與賦色表達(dá)結(jié)果Table 5 Extraction，integration and mapping representation of organic matter content in G48

表6 1∶100萬國家標(biāo)準(zhǔn)分幅J49有機(jī)質(zhì)分級體系的提取、整合與賦色表達(dá)結(jié)果Table 6 Extraction，integration and mapping representation of organic matter content in J49

5 結(jié)論

土壤養(yǎng)分分級體系整合模型通過人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)對不同區(qū)域土壤養(yǎng)分空間數(shù)據(jù)庫的養(yǎng)分分級的同、異質(zhì)關(guān)系判斷，在此基礎(chǔ)上快速實(shí)現(xiàn)了不同分級標(biāo)準(zhǔn)下土壤養(yǎng)分圖的整合。該模型不僅實(shí)現(xiàn)了在分級級別上的整合，還實(shí)現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)的整合，通過提取分級范圍值，與已有的土壤養(yǎng)分圖進(jìn)行屬性匹配，實(shí)現(xiàn)分類數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。根據(jù)提取的各分級最小值、最大值、中值，能夠按照新的分級標(biāo)準(zhǔn)對養(yǎng)分圖重新進(jìn)行分級，以生成低值、中值、高值3種不同類型的土壤養(yǎng)分圖，實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分圖的再制圖。

模型對土壤養(yǎng)分空間數(shù)據(jù)庫圖例分級的提取、整合與表達(dá)同時(shí)進(jìn)行，為每一個(gè)不同的分級賦予不同的色碼。在制圖表達(dá)上土壤養(yǎng)分分級體系整合模型分突出單幅配色、全圖統(tǒng)一配色2種模式，保證不同制圖目的下的完美色彩可視性。

土壤養(yǎng)分分級體系整合為通用數(shù)據(jù)模型，適用性廣，可用于各種比例尺、多種不同養(yǎng)分等圖件的分級體系整合與靈活配色，并可適用于環(huán)境、生態(tài)等其他領(lǐng)域的歷史數(shù)據(jù)的分級整合與表達(dá)。