农田质量评价原理与方法.

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1、农田质量评价原理与方法农田质量评价原理与方法 全国耕地资源管理信息系统 耕地地力评价基本原理耕地地力评价基本原理 耕地地力评价大体可分为以产量为依据的耕地当前生产能力评 价和以自然要素为主的生产潜力评价。本次耕地地力评价是指耕地 用于一定方式下，在各种自然要素相互作用下所表现出来的潜在生 产能力。 生产潜力评价又可分为以气候要素为主的潜力评价和以土壤要 素为主的潜力评价。在一个较小的区域范围内（县域），气候要素 相对一致，耕地地力评价可以根据所在地的地形地貌、成土母质、 土壤理化性状、农田基础设施等要素相互作用表现出来的综合特征 ，揭示耕地潜在生物生产力的高低。 全国耕地资源管理信息系统 耕地

2、地力评价基本原理耕地地力评价基本原理 耕地地力评价结果表达方法一： 回归模型法 Y=b0+b1x1+b2x2+bnxm 式中：Y单位面积产量 Xi耕地自然属性（参评因素） bi该属性对耕地地力的贡献率（解多元回归方 程求得） 全国耕地资源管理信息系统 耕地地力评价结果表达方法二：参数法 IFI= b1x1+b2x2+bnxn 式中： IFI耕地地力指数 Xi耕地自然属性（参评因素） bi该属性对耕地地力的贡献率（层次分析方法 或专家直接评估求得） 耕地地力评价基本原理耕地地力评价基本原理 全国耕地资源管理信息系统 全国耕地资源管理信息系统 一、信息采集：耕地资源基础数据库一、信息采集：耕地资源

3、基础数据库 卫星遥感（RS）： 土地利用现状图 实时的农作物布局及长势 全球定位系统（GPS）： 耕地地力调查点 土壤污染调查点 地下水质量监测点 土壤肥力定位监测点 实地调查： 农民的投入产出 作物的生长动态 全国耕地资源管理信息系统 二、选择评价要素二、选择评价要素 选择的原则 农业部“全国耕地地力调查与质量评价”指标体系总集 应用实例 全国耕地资源管理信息系统 选择的原则选择的原则 u选取的因子对耕地地力有比较大的影响，如地形因素、土壤因素、灌排条 件等等。 u选取的因子在评价区域内的变异较大，便于划分耕地地力的等级。如在地 形起伏较大的区域，地面坡度对耕地地力有很大影响，必须列入评价项

4、目 之中；再如有效土层厚度是影响耕地生产能力的重要因素，在多数地方都 应列入评价指标体系，但在冲积平原地区，耕地土壤都是由松软的沉积物 发育而成，有效土层深厚而且比较均一，就可以不作为参评因素。 u选取的评价因素在时间序列上具有相对的稳定性，如土壤的质地、有机质 含量等，评价的结果能够有较长的有效期。 u选取评价因素与评价区域的大小有密切的关系。当评价区域很大（国家或 省级的耕地地力评价），气候因素（降雨、无霜期等等）就必须作为评价 因素。本次调查以县为基本调查单位，在一个县的范围内，气候因素变化 较小，在进行县域耕地地力评价时，气候因素可以不作为参评因子。 全国耕地资源管理信息系统 代码要

5、素 名 称代码要 素 名 称代码要 素 名 称 气候 剖面性状 AL509000有效铜 AL10100000积温AL301000剖面构型AL510000 有效硅 AL102000 100积温 AL302000质地构型AL511000有效锰 AL103000 年降水量 AL303000有效土层厚度AL512000有效铁 AL104000 全年日照时数 AL304000耕层厚度AL513000交换性钙 AL105000 光能幅射总量 AL305000 腐殖层厚度AL514000交换性镁 AL106000 无霜期 AL306000田间持水量障碍因素 AL107000干燥度AL307000旱季地下水位

6、AL601000障碍层类型 立地条件AL308000潜水埋深AL602000 障碍层出现位置 AL201000经度AL309000水型AL603000 障碍层厚度 AL202000纬度耕层理化性状AL604000耕层含盐量 AL203000高程AL401000 质地 AL605000一米土层含盐量 AL204000 地貌类型AL402000 容重 AL606000盐化类型 AL205000地形部位AL403000 PH AL607000地下水矿化度 AL206000坡度AL404000CEC水分管理 AL207000坡向耕层养分状况AL701000 灌溉保证率 AL208000成土母质AL50

7、1000有机质AL702000 灌溉模数 AL209000土壤侵蚀类型AL502000 全氮 AL703000 抗旱能力 AL210000土壤侵蚀程度AL503000 有效磷 AL704000排涝能力 AL211000林地覆盖率AL504000 速效钾 AL705000排涝模数 AL212000地面破碎情况AL505000缓效钾AL706000轮作制度 AL213000 地表岩石露头状况 AL506000有效锌AL707000梯田化水平 AL214000 地表砾石度 AL507000水溶态硼AL708000设施类型（蔬菜地用） AL215000田面坡度AL508000有效钼 全国耕地资源管理信

8、息系统 A层B层C层仪仪征丹阳宜兴兴高邮邮常熟洪泽泽姜堰海安如皋如东东大丰邳州滨滨海丰县县 耕 地 地 力 立 地 条 件 旱季 地下水位yyyyyYyyyyYyyy 坡向 ynynnNnnnnNnnn 成土 母质质yyyyyYyyyyYyyy 地形 部位yyyynNnnnnNynn 理 化 性 状 耕层层 质质地yyyyyYyyyyYyyy PH ynnnnNyyyyYyyy 有效磷 yyyyyYyyyyYyyy 有机质质 yyyyyYyyyyYyyy 缓缓效钾钾 yyyyyYyyyyYyyy 微量 元素yYyyyYyyyyYyyy 土 壤 管 理 排涝涝 能力yYyyyYyyyyYyyy

9、灌溉溉 保证证率yYyyyYyyyyYyyy 林网化 水平 yYyyyYyyyyYyyy 剖 面 组组 成 全盐盐量 nNnnnNnynyYnyy 地下水 矿矿化度nNnnnNnynyYnyy 障碍层层 类类型 yYyynNnnnnNn?nn 障碍层层 出现现深度yYyynYnnnnNynn 侵蚀蚀 程度yYyynNnnnnNynn 剖面 构型yYyyyYyynnYyyy 耕层层 厚度yYyyyYyyyyYyyy 全国耕地资源管理信息系统 三、确定评价单元三、确定评价单元 耕地评价单元是具有专门特征的耕地单元，在评价系统 中是用于制图的区域；在生产上用于实际的农事管理，是耕 地地力评价的基础。

10、在确定评价单元时可以应用以下几种基 础图件： u 行政区划图 u 土壤图 u 土地利用现状图 u （基本农田保护区现状图） 全国耕地资源管理信息系统 行政区划图：行政区划图： 用乡、村的行政界限为评价单元，更细的可以划 分到生产队。这样划分的优点是行政隶属关系明确，适 用于农业及农村经济管理。这样的评价单元内可能有两 种或多种土壤类型；土地利用方式、管理方式都可能不 一致，不适用于耕地地力的评价。 全国耕地资源管理信息系统 土壤图：土壤图： 根据土壤类型划分评价单元可以在一定程度上反映耕地地力的 差异。这种方法的优点是能充分反映土壤在耕地地力中的主要矛盾 ，同时能够充分利用土壤普查中的资料，节

11、省大量的野外调查工作 量，具有较好的土壤和耕地利用基础，只要将耕地评价地区的土壤 图连同土壤调查报告收集起来，就可以确定土地评价单元、单元的 数量及其位置。这样划分的评价单元主要问题是实地缺乏明显的界 线，而且往往和自然田块、行政界线不一致；另外，由于利用方式 、耕作管理措施的差异，随着时间的推移，同一种土壤类型耕地地 力会发生较大的差异。 全国耕地资源管理信息系统 土地利用现状图：土地利用现状图： 按土地利用现状图的基础制图单元（自然地块或耕 作规划单元）作为耕地评价单元。这样的单元内地形、 水利状况基本一致，种植作物的种类、管理水平、常年 产量也基本相同。不足之处是评价单元的区域较大，往

12、往跨越乡界，另外同一单元内可能包含多种土壤类型。 全国耕地资源管理信息系统 基本农田保护区现状图基本农田保护区现状图 ： 基本农田保护区划定的保护块具有明确的空间四至 ，有准确的面积数据，同一个保护块内的利用方式基本 一致，作为耕地地力评价的基础单元评价结果比较可靠 ，与我国的农业生产体制比较吻合，不足之处是同一个 地块内可能包含两种或多种土壤类型。 全国耕地资源管理信息系统 土壤图(土种)土地利用现状图（ 基本农田保护块图） 叠加产生的图斑作为耕地地力评价的评价单元。 特点： 空间界线及行政隶属关系明确，有准确的面积（要注意与当 地政府发布的耕地面积一致）； 地貌类型及土壤类型一致； 利用方

13、式及耕作方法基本相同。 优点： 为农业决策提供支持； 指导实际的农事操作； 实施精准农业奠定良好的基础。 推荐方法推荐方法 : : 全国耕地资源管理信息系统 四、田间调查点数量与调查点设置四、田间调查点数量与调查点设置 调查点数量 调查点定位 全国耕地资源管理信息系统 调查点数量调查点数量 取样点数量设置原则：点位图转换成分布图后能真实地反应 耕地地力的变化。从满足这个条件出发，取样点越少越好。 耕地地力调查：东部地区2000-3000亩、中部地区3000-50000 亩、西北地区和东北地区5000-10000亩取一个样点。优势农作 物或经济作物种植区适当加大样点密度。 蔬菜地地力调查：500

14、-1000亩取一个样点。 土壤环境调查：1-3万亩取一个样点。 全国耕地资源管理信息系统 调查点定位调查点定位 与第二次土壤普查相比，本次调查技术上一个重大改进 是田间调查取样点定位。第二次土壤普查的调查点由取样人 员根据实地自定，调查点在图上没有准确的位置。本次调查 是根据调查目的以及调查区域内评价要素空间变异的情况， 事先在地形图上确定调查点的数量和位置，田间调查人员根 据在图上确定的点位到田间应用GPS定位取样。 kriging空间插值法 专家经验法 全国耕地资源管理信息系统 krigingkriging空间插值法空间插值法 这一方法的原理是用若干已知点来推测未知区域 ，将不连续的点状数

15、据形成连续的面状区域，来描述整 个研究区域的空间变异特征。不同的耕地指标具有不同 的空间变异及不同的统计特征，空间变异越大，取样数 目应当越多。从理论上讲，在确定采样点数量时，应根 据空间变异最大的那个指标确定采样点数量。但在实际 应用时，应综合考虑各个指标对耕地地力的贡献以及其 空间变异，确定适当的取样点数量。 全国耕地资源管理信息系统 专家经验法专家经验法 请当地有经验的专家根据土壤类型、农作物 布局以及地形的变化在地形图上（万分之一或者 五万分之一）确定取样点点位。 全国耕地资源管理信息系统 五、建立县域耕地资源管理信息系统 全国耕地资源管理信息系统 六、评价单元获取数据六、评价单元获取

16、数据 基本评价单元图的每个图斑都必须有参与评价指标的属性数 据。根据不同类型数据的特点，可采用以下几种途径为评价单元 获取数据： 点位数据：点分布图插值评价单元赋值。如土壤有效磷 点位图、速效钾点位图等等。 矢量图：矢量图评价单元赋值。如土壤质地、容重等较稳 定的土壤理化性状，可用一个乡范围内同一个土种的平均值直接 为评价单元赋值。 等值线图：等值线图栅格图评价单元赋值。如等高线、 积温、降雨等。 全国耕地资源管理信息系统 七、计算单因素评价评语：模糊评价法七、计算单因素评价评语：模糊评价法 模糊评价法基本原理 建立隶属函数的方法 特尔斐法简介 SPSS统计分析软件简介 应用实例 全国耕地资源管理信息系统 模糊评价法基本原理模糊评价法基本原理 u模糊子集：一个模糊性概念就是一个模糊子集，模糊子集取值 自01中间任一数值（包括两端的0与1）。 u隶属度：元素符合这个模糊性概念的程度。完全符合时隶属度 为1，完全不符合时为0，部分符合取0与1之间一个中间值。 u隶属函数：表示