基于移動GIS對耕地土壤環(huán)境質(zhì)量信息采集的設(shè)計與應用

李永革 黃雅鳳 陳慧民

摘要：耕地土壤環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平，關(guān)系到城鄉(xiāng)居民消費安全，開展耕地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查，意義重大。在全國耕地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查工作中，基于移動GIS，主要設(shè)計了耕地信息采集系統(tǒng)，在耕地土壤質(zhì)量的采集、調(diào)查中實現(xiàn)移動GIS終端直接操作，將理論點位定位、現(xiàn)場填寫數(shù)據(jù)，定位拍照、匯總上報實時同步，改變了原有通過GPS定位、相機拍照、人工填表的調(diào)查方法，優(yōu)化了工作方式、提高了工作效率，取得了良好的效果，進一步推動耕地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查的科學性和自動化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：移動GIS;耕地土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查;信息采集;設(shè)計

1 ? 產(chǎn)生背景

加強土壤耕地環(huán)境質(zhì)量，必須強化土壤環(huán)境監(jiān)測和管理能力建設(shè)，完善環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。開展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境狀況、土壤背景值和農(nóng)產(chǎn)品的協(xié)同監(jiān)測，能及時掌握全國范圍及重點區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境總體狀況、潛在風險及變化趨勢，準確判斷我國當前農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢，精準實施農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

農(nóng)業(yè)部2010年啟動了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境普查試點，2012年-2015年開展全國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境普查，在此基礎(chǔ)上，2016年確定了國控點位并進行土壤和農(nóng)產(chǎn)品的例行監(jiān)測工作，按照農(nóng)業(yè)部的總體部署和省農(nóng)業(yè)環(huán)保與農(nóng)村能源總站的安排，安陽市各級技術(shù)人員深入田間地頭，重點圍繞國控例行監(jiān)測點位，通過GPS定位設(shè)備查找確定點位，現(xiàn)場記錄經(jīng)緯度、樣本信息，全方位拍照，采集土壤和農(nóng)產(chǎn)品樣本[1]。隨后，在電腦端還要錄入樣品及點位信息，上傳定位照片、點位附近環(huán)境、參照物照片，整理匯總樣品的采集、制備和流轉(zhuǎn)相關(guān)的原始資料，報送農(nóng)業(yè)部指定的檢測單位。其錄入工作量大、環(huán)節(jié)繁瑣、工作效率低，也容易出錯。

2 ? 架構(gòu)設(shè)計

針對農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查以及例行監(jiān)測樣品采集業(yè)務(wù)需求，依照農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查以及例行監(jiān)測樣品采集業(yè)務(wù)規(guī)范，基于行業(yè)GIS空間數(shù)據(jù)調(diào)查采集的應用，融合北斗定位、GIS地理信息、移動智能平臺等信息技術(shù)，設(shè)計構(gòu)建移動GIS調(diào)查采集系統(tǒng)。系統(tǒng)依托北斗高精度移動智能終端，融合點位信息采集業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)表格及數(shù)據(jù)內(nèi)容，多源數(shù)據(jù)加載，同時將耕地環(huán)境質(zhì)量調(diào)查中需要的項目、類別、行政區(qū)劃代碼、土壤類別等諸多因素分門別類進行規(guī)劃設(shè)計，形成農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境例行監(jiān)測內(nèi)置屬性字典，實現(xiàn)監(jiān)測采樣表的快速填寫和一鍵導出[2]。同時，實現(xiàn)測量、輸入、地圖標繪多種方式的點線面空間數(shù)據(jù)采集，提升數(shù)據(jù)調(diào)查采集效率，通過構(gòu)建一體化的移動GIS，解決耕地環(huán)境質(zhì)量信息調(diào)查采集問題[3]。

3 ? ?推廣應用

3.1 ? 屬性字典

依照農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查以及例行監(jiān)測樣品采集業(yè)務(wù)表要求，通過設(shè)計開發(fā)工具軟件，將農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查以及例行監(jiān)測樣品采集業(yè)務(wù)表內(nèi)容導入整理，形成屬性字典文件。構(gòu)建的工具軟件中，支持創(chuàng)建多個圖層（業(yè)務(wù)表單），同時支持每個圖層下可添加多個屬性字段，并且可設(shè)置字段類型、方式、列表項等選項。

3.2 ? 調(diào)查任務(wù)

基于移動智能終端，融合北斗定位與GIS地理信息技術(shù)，構(gòu)建設(shè)計移動GIS應用，現(xiàn)場通過移動GIS應用調(diào)查采集作業(yè)，建立調(diào)查任務(wù)，同時支持在創(chuàng)建任務(wù)時，導入制作的屬性字典，從而規(guī)范調(diào)查內(nèi)容。

3.3 ? 調(diào)查采集

結(jié)合設(shè)備的定位導航與GIS地圖展現(xiàn)，作業(yè)人員到達指定監(jiān)測采樣點位，移動GIS應用支持快速采集坐標位置、屬性信息和照片信息，同時可以現(xiàn)場填寫需要記錄的各種信息，提升野外調(diào)查采集效率，方便快捷。

3.4 ? 數(shù)據(jù)導出

野外調(diào)查采集完成后，移動GIS應用支持數(shù)據(jù)成果導出，快速將調(diào)查數(shù)據(jù)導出監(jiān)測采樣表和點位匯總表文件，進一步將表單文件打印、存檔和上報，從而形成內(nèi)外業(yè)一體化。

至此，基于移動GIS終端設(shè)計出的APP操作系統(tǒng)，完成了耕地環(huán)境質(zhì)量調(diào)查的點位確定、數(shù)據(jù)采集、圖片收集、調(diào)查及取樣狀況錄入等，準確、全面、快速的對整個環(huán)節(jié)形成更有效的控制，為耕地環(huán)境質(zhì)量調(diào)查打好基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]梁紅雁;宋怡銳;安陽市農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)現(xiàn)狀及對策[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2018， -（4）：219-223 .

[2]曹鴻慶;完善瀾滄縣農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測機制保障農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全[J]. 江西農(nóng)業(yè)， 2018， - （14）：69-70 .

[3]常艷文;張建林;劉紅艷;安陽市水環(huán)境生態(tài)補償預警監(jiān)測機制研究[J].安陽工學院學報， 2012， -（2）：35-39+43.