耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分中運(yùn)用軟件實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位導(dǎo)航

李永革 黃雅鳳 陳慧民 熊瑞冰

摘要：在當(dāng)前全國開展的“土壤攻堅(jiān)戰(zhàn)”工作中，“耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分”尤為重要。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工作方式首先在地圖上設(shè)置理論點(diǎn)位，然后工作人員攜帶GPS在大致區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)照尋找，直至GPS上顯示的點(diǎn)位同地圖上的理論點(diǎn)位相同才能確定，范圍大，耗時(shí)長，準(zhǔn)確率低，強(qiáng)度大，效率低，致使工作進(jìn)度滯后。該研究運(yùn)用Excel、GIS Office和Mobile GIS實(shí)現(xiàn)加密點(diǎn)位采樣導(dǎo)航，解決了現(xiàn)實(shí)工作中的困難，并在工作中得到了應(yīng)用，具有方便、快速、準(zhǔn)確、提高工作效率和現(xiàn)場導(dǎo)航正確等優(yōu)點(diǎn)，可對(duì)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分工作起到積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：耕地;土壤環(huán)境;質(zhì)量類別劃分;Excel;GIS Office;Mobile GIS;點(diǎn)位導(dǎo)航

李永革，黃雅鳳，陳慧民，等. 耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分中運(yùn)用軟件實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位導(dǎo)航[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2020，40（17）：37-38.

一、開展耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分的意義及工作任務(wù)

開展耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分，是落實(shí)全國土壤污染防治相關(guān)法律法規(guī)、實(shí)施全國土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地分類管理的基礎(chǔ)[1]。要促使耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃定按照國家相關(guān)規(guī)定有序推進(jìn)，逐步建立農(nóng)用地分類管理清單和圖表，根據(jù)污染程度合理利用土地，從產(chǎn)地源頭保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

近年來，全國開展了土壤污染防治耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分工作，分2個(gè)步驟。第一步是按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的要求，全面開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染普查，找出耕地中疑似污染的區(qū)域;第二步是結(jié)合詳查結(jié)果，在疑似區(qū)域加密布設(shè)點(diǎn)位，確定疑似污染區(qū)域的邊界和污染程度[2]。目前的工作就是根據(jù)疑似區(qū)域協(xié)同監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)方案加密布點(diǎn)，進(jìn)行樣品的采集和檢測，經(jīng)過數(shù)據(jù)積累分析后建立分類清單。將耕地劃分為優(yōu)先保護(hù)類、安全利用類和嚴(yán)格管控類[3]。編制《耕地土壤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)報(bào)告》和《土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分技術(shù)報(bào)告》，最終根據(jù)劃分結(jié)果和各地實(shí)際，參照國家標(biāo)準(zhǔn)，制定并落實(shí)耕地分類管理措施，開展跟蹤監(jiān)測與評(píng)價(jià)以及動(dòng)態(tài)調(diào)整等工作。

二、疑似區(qū)域取樣加密點(diǎn)位設(shè)置的必要性及實(shí)際工作中的困難

1、需要加密的點(diǎn)位多

在疑似區(qū)域邊界布設(shè)高密度點(diǎn)位且相對(duì)均勻，才能更好地確定界線并取得科學(xué)檢測數(shù)據(jù)。

2、傳統(tǒng)的現(xiàn)場定位方式工作效率低

目前采用的工作方法一般是首先在地圖上設(shè)置理論點(diǎn)位，然后工作人員手持GPS在大致區(qū)域范圍內(nèi)尋找已經(jīng)設(shè)置的理論點(diǎn)位，比較盲目，準(zhǔn)確率低，費(fèi)時(shí)長。

三、Excel、GIS Office和Mobile GIS軟件的應(yīng)用和操作方法

為解決土壤污染防治耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分中疑似污染區(qū)域加密點(diǎn)點(diǎn)位現(xiàn)場定位工作中的實(shí)際困難，經(jīng)過反復(fù)研究、實(shí)踐和應(yīng)用，利用科技手段，將點(diǎn)位主要信息剝離出來，利用Excel、GIS Office和Mobile GIS軟件，形成一個(gè)理論任務(wù)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)導(dǎo)航功能，能直接帶領(lǐng)工作人員到達(dá)點(diǎn)位現(xiàn)場，極大提高設(shè)置點(diǎn)位尋找的準(zhǔn)確度和工作效率。

1、Excel、GIS Office和Mobile GIS軟件

Excl軟件將數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為一種通用的相對(duì)簡單的文件格式，最廣泛的應(yīng)用是在程序之間轉(zhuǎn)移表格數(shù)據(jù)，而這些程序本身是在不兼容的文件格式上進(jìn)行操作的，比如.CSV文件，也是研究的關(guān)鍵著眼點(diǎn)。

GIS Office是一款PC端數(shù)據(jù)處理、采集程序，該軟件具備GIS點(diǎn)、線、面采集，地圖瀏覽，GIS數(shù)據(jù)導(dǎo)出和設(shè)置等常用功能，適合專業(yè)GPS及安卓設(shè)備上的數(shù)據(jù)采集。

Mobile GIS全面支持各種GPS數(shù)據(jù)采集模式，具備GIS點(diǎn)、線、面采集，地圖瀏覽，GIS數(shù)據(jù)導(dǎo)出等常用功能，配合強(qiáng)大的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能和數(shù)據(jù)兼容性，將屬性庫和照片采集等集成到GIS采集軟件中，實(shí)現(xiàn)了軟件的創(chuàng)新。軟件操作界面簡潔、操控性強(qiáng)，同GPS配合使用，操作簡便快捷，定位準(zhǔn)確，大大提高了工作效率，節(jié)約了人力物力，是野外數(shù)據(jù)定位采集工作中必不可少的工具。

根據(jù)長時(shí)間的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)可知，3個(gè)軟件的完美結(jié)合實(shí)現(xiàn)了在土壤污染普查、耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分及治理上的具體應(yīng)用，極大提高了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門的工作效率。

2、Excel、GIS Office和Mobile GIS軟件操作步驟

（1）確定點(diǎn)位要素

將耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分中給出的點(diǎn)位任務(wù)中主要要素抽取出來，形成新的Excel文件，文件項(xiàng)目為：ID號(hào)（可順序排列，且ID不能為空）、點(diǎn)位名稱、緯度、經(jīng)度及海拔高度，詳見圖1。可以按照行政區(qū)劃形成多個(gè)文件，也可以分批次制作導(dǎo)航文件。

（2）格式另存

將此Exce表另存為csv格式文件，如圖2。

（3）導(dǎo)入文件

打開GIS Office，導(dǎo)入csv文件并選擇WGS84坐標(biāo)系，如圖3、4、5。

（4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

點(diǎn)擊工具欄，選擇“導(dǎo)航數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GIS數(shù)據(jù)”，將數(shù)據(jù)另存為“Android .gmt2”格式，如圖6。

（5）導(dǎo)入GPS

將GPS連接至電腦，把另存的“Android .gmt2”格式文件復(fù)制到GPS的 Unistrong/works文件夾下，然后重啟GPS。

（6）建立屬性庫

在Mobile GIS中根據(jù)工作要求建立“特征庫”，打開GPS中的Mobile GIS軟件，選擇“工具”，找到已經(jīng)建立的特征庫，選擇添加特征庫，如圖7;在特征庫中建立所需項(xiàng)目，如圖8、9。

（7）點(diǎn)位導(dǎo)航

在Mobile GIS界面選擇項(xiàng)目名稱打開，如圖10;點(diǎn)擊“已存在數(shù)據(jù)”，如圖11;顯示出來需要導(dǎo)航的點(diǎn)位數(shù)據(jù)，如圖12，選擇距離最近的點(diǎn)位進(jìn)行導(dǎo)航即可。

四、結(jié)語

通過點(diǎn)位要素設(shè)置、數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換和保存、多類軟件結(jié)合使用等一系列操作，不僅實(shí)現(xiàn)了理論點(diǎn)在現(xiàn)場的準(zhǔn)確定位，還實(shí)現(xiàn)了批量點(diǎn)位同時(shí)輸入，解決了土壤污染防治耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別點(diǎn)位現(xiàn)場定位問題，對(duì)其他野外工作中點(diǎn)位導(dǎo)航有很好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸 軍，馬 薇，王夏暉，等. 農(nóng)用地土壤環(huán)境分類管理研究[J]. 環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2016（4）：5-7.

[2] 劉騰飛，楊代鳳，謝修慶，等. 我國耕地污染狀況、成因及對(duì)策建議[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42（3）：129-132.

[3] 陳燕霞. 農(nóng)田土壤污染治理研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（24）：264-266.