潮土質地構型空間推繹技術規(guī)程DB41-T 1417-2017

ICS13.080.20

B11

DB41

河南省地方標準

DB41/T1417—2017

潮土質地構型空間推繹技術規(guī)程

2017-07-07發(fā)布2017-10-07實施

河南省質量技術監(jiān)督局發(fā)布

DB41/T1417—2017

前□□言

本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本標準起草單位：鄭州大學、河南省土壤肥料站。

本標準主要起草人：陳杰、巫振富、趙彥鋒、萬紅友、徐鈺佳。

本標準參加起草人：程道全、李雅男、程傳凱、胡娜。

I

DB41/T1417—2017

潮土質地構型空間推繹技術規(guī)程

1范圍

本標準規(guī)定了潮土質地構型空間推繹的總則、前期準備、土壤剖面觀測和采樣分析、土壤剖面質地

構型數值化分類和數字化制圖。

本標準適用于河南省行政區(qū)域內的縣域尺度潮土質地構型空間推繹。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T21010—2007土地利用現狀分類

NY/T1121.1—2006土壤檢測第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存

NY/T1121.3—2006土壤檢測第3部分：土壤機械組成的測定

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

土壤剖面

由與地表大致平行的土壤層次組成的從地表到母質的三維垂直斷面。

3.2

潮土質地構型

潮土剖面中不同質地的土壤層次規(guī)律性的排列組合形式。

3.3

標準土壤剖面

又稱主要土壤剖面。為了全面研究土壤的發(fā)生學特征，從而確定土壤類型及其分布特征而專門設置

的、人工挖掘的土壤垂直斷面。

3.4

檢查土壤剖面

又稱對照土壤剖面或次要土壤剖面。為檢查標準土壤剖面中所觀察到的土壤發(fā)生學屬性在空間上的

穩(wěn)定性和變異特征而設置的土壤垂直斷面。

3.5

定界土壤剖面

為發(fā)現并確定兩種不同土壤類型之間水平分布界線而設置的土壤垂直斷面。

3.6

特征土層

1

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用以研究單個土體及劃分土壤基層分類單元的具有明顯性態(tài)特征的土層，是土壤發(fā)生層次或沉積母

質層次的細分或分異。

3.7

土壤空間推繹

基于土壤觀測數據與土壤學知識，應用數學模型推斷土壤類型和土壤屬性的時間與空間變異的過

程。

4總則

4.1土壤剖面樣點布設

4.1.1選擇土壤類型、土地利用現狀、地形地貌等影響因素差異顯著區(qū)域，按以下要求布設標準土壤

剖面樣點：

——選擇人為干擾少的地段，避開居民點、道路、溝渠等易受人為干擾的區(qū)域；

——充分考慮樣品采集的便捷性和安全性；

——根據縣域面積大小、潮土空間分布和土地利用結構復雜程度，樣點數量宜控制在30～50個。

4.1.2根據標準土壤剖面質地構型變異情況布設檢查土壤剖面，構型復雜、變異強烈的區(qū)域應布設較

多的檢查土壤剖面樣點，如果檢查土壤剖面的主要特征與標準土壤剖面不同，則應另設標準土壤剖面。

4.1.3根據標準土壤剖面和檢查土壤剖面質地構型變異情況布設定界土壤剖面，構型復雜、變異強烈

的區(qū)域應布設較多的定界土壤剖面樣點。

4.1.4標準土壤剖面、檢查土壤剖面和定界土壤剖面的樣點數量比例宜為1:1:3。

4.2土壤剖面樣點數據使用

標準土壤剖面、檢查土壤剖面和定界土壤剖面樣點數據均用于土壤剖面質地構型空間推繹。

4.3實施步驟

實施步驟見圖1。

圖1潮土質地構型空間推繹實施步驟

2

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圖1（續(xù)）

5前期準備

5.1基礎資料收集

1∶50000～1∶100000土壤圖、1∶50000土地利用現狀圖、大于或等于1∶50000地形圖，以及

土壤普查、土地利用現狀調查、地形地貌的其他相關資料。

5.2圖件準備

根據土壤圖確定潮土空間分布范圍，通過空間裁剪得到此范圍內的土壤圖、土地利用現狀圖、地形

圖。

5.3主要工具

GPS接收機、鐵鍬、荷蘭鉆、標尺、鋼鋸條、剖面刀、剪刀、塑料袋、土壤樣品袋、標簽、蒙賽爾

比色卡、野外記錄簿、數碼相機等。

6標準土壤剖面觀測和采樣分析

6.1土壤剖面挖掘和修整

按以下要求挖掘和修整標準土壤剖面：

——剖面坑長2.0m～4.0m，寬1.2m，深1.0m～1.2m或出現地下水為止；

——剖面坑作為觀察面的一端應朝向陽光照射的方向且鉛垂向下，另一端宜修成階梯狀以便人員下

坑作業(yè)；

——觀察面上沿的地表不能堆土和有人走動，保持原位植被和枯落物的原貌，以免影響觀察、采樣；

——挖出的表土與心土要分別堆置于剖面坑的兩側，觀察和采樣完成后按土層原次序回填；

——剖面挖掘完成后，在觀察面左邊1/4～1/3寬度區(qū)域用剖面刀自上而下輕輕撥落表面土塊，以

便露出自然結構面，右邊剩余區(qū)域保留為鏟平的壁面，用于質地層次劃分。

6.2土壤剖面質地層次劃分

3

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6.2.1手測法初步判定土壤質地層次

采用濕測法（屬于手測法的一種）野外鑒定土壤質地和確定剖面中質地層次。具體操作為取小塊土

壤樣品，用手指捏碎，揀掉土壤樣品內的細礫、新生體和侵入體等，加入適量水調勻（土壤加水充分濕

潤，以擠不出水為宜），放在手掌心用手指來回揉搓，按搓成球、成條、成環(huán)的順序進行，最后將環(huán)壓

扁成土片，觀察各個環(huán)節(jié)狀況從而加以綜合判斷，判斷標準如下：

——砂土不能搓成條、團或球狀、片狀；

——砂壤土可搓成球但不可搓成條，勉強搓成條也極易裂成小片段；

——輕壤土可搓成條，但提起時易斷；

——中壤土可搓成球、條，將細條彎成環(huán)狀時有裂痕，壓扁時斷裂；

——重壤土可搓成球、條，將細條彎成環(huán)狀時無裂痕，壓扁時有大裂痕；

——粘土可搓成球、條，將細條彎成環(huán)狀時無裂痕，壓扁時也無裂痕。

6.2.2土壤形態(tài)特征輔助劃定土壤質地層次邊界

根據土壤形態(tài)特征（如顏色、侵入體、新生體、土壤結構體、緊實度、土壤干濕狀態(tài)等）的差異，

輔助劃定土壤質地層次邊界。

6.3土壤剖面分析樣品采集

分析樣品采集要求如下：

——根據質地層次劃分結果，自下而上逐層采集分析樣品（表層采集深度不應超過20cm），每層

采樣量為1.5kg～2.0kg；

——在垂直方向上，與上、下質地層次邊界線保持適當的距離；

——在水平方向上，均勻通層采集，最大限度提高均勻性；

——分析樣品用土壤樣品袋盛裝，每個土壤樣品袋內外設置標簽，并記錄剖面樣點編號、采樣日期、

采樣地點、采樣人員姓名、土層序號和采樣深度；

——同一剖面的分析樣品宜用塑料袋裝在一起帶回。

6.4土壤剖面紙盒標本采集

6.4.1根據質地層次劃分結果，按以下要求自下而上逐層采集各層最具代表性的部分：

——一般在各層次中部最具代表性的部位采集；

——若某層具有明顯不均質的形態(tài)特征，在該層具有不同形態(tài)特征的部位同時采集；

——若明顯不均質形態(tài)特征的層次較厚，在該層垂直方向上按性狀分異至少在兩個部位采集。

6.4.2在采集部位上按照紙盒格子大小劃出輪廓，挖出樣塊，除去大于紙盒格子部分的土壤并剪除露

出的根系后放入標本盒，在標本盒注明剖面樣點編號、采樣日期、采樣地點、采樣人員姓名、土層序號

和采樣深度。

6.5土壤剖面分析樣品處理與分析

分析樣品處理與分析按NY/T1121.1—2006中3.2的規(guī)定和NY/T1121.3—2006的規(guī)定。

6.6土壤剖面信息記錄

按附錄A中表A.1記錄標準土壤剖面相關信息。

7檢查土壤剖面觀測和采樣分析

4

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檢查土壤剖面尺寸比標準土壤剖面小，剖面長、寬以便于開展工作為宜，挖掘深度至標準土壤剖面

的特征土層即可，剖面挖掘方法見6.1。

檢查土壤剖面修整、質地層次劃分、分析樣品采集、分析樣品處理與分析的內容、要求和方法與標

準土壤剖面相同，見6.1、6.2、6.3、6.5。

按附錄A中表A.1記錄檢查土壤剖面相關信息。

8定界土壤剖面觀測

定界土壤剖面利用土鉆鉆取土樣，按從上到下的順序將土樣平直放置在地面上。

參考最近距離的標準土壤剖面和檢查土壤剖面劃分土鉆孔樣質地層次，測量各層次厚度，按附錄A

中表A.1記錄定界土壤剖面相關信息。

9土壤剖面質地構型數值化分類

利用土壤剖面樣點數據，通過模糊c-均值聚類輸出以下信息：

——c個聚類中心，每一個聚類中心代表一個典型土壤剖面質地構型；

——各樣點對每一個聚類中心的模糊隸屬度或分類距離，代表各土壤剖面樣點對每一個典型土壤剖

面質地構型的隸屬關系或分類遠近。

10土壤剖面質地構型數字化制圖

10.1土壤剖面質地構型空間推繹

10.1.1確定空間推繹方法

根據土壤剖面質地構型數值化分類輸出結果，選擇基于模糊隸屬度或分類距離的質地構型空間推繹

方法。

10.1.2基于模糊隸屬度的質地構型空間推繹

10.1.2.1模糊隸屬度對稱對數比轉換

計算見公式（1）：

ijj

ijln1/c..................................................................(1)

c

()

ijj

j1

式中：

′

μij——第i個土壤剖面樣點對第j個典型土壤剖面質地構型的模糊隸屬度的對稱對數比轉換值；

i——土壤剖面樣點編號；

j——典型土壤剖面質地構型編號；

μij——第i個土壤剖面樣點對于第j個典型土壤剖面質地構型的模糊隸屬度；

ηj——常數，等于除0外對第j個典型土壤剖面質地構型的最小隸屬度值的一半；

c——典型土壤剖面質地構型總個數。

5

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10.1.2.2空間插值計算

對模糊隸屬度對稱對數比轉換結果（見10.1.2.1）進行地統(tǒng)計學空間插值，并將插值結果轉換輸出

為柵格圖。

10.1.2.3插值結果逆轉換

空間插值結果圖（見10.1.2.2）按公式（2）進行對稱對數比逆轉換，得到基于模糊隸屬度的質地

構型空間推繹結果：

c

expjj

1...................................................(2)

jccj

exp1j1

jj

j1j1

式中：

μj——研究區(qū)對第j個典型土壤剖面質地構型的模糊隸屬度空間推繹結果；

′

μj——研究區(qū)對第j個典型土壤剖面質地構型模糊隸屬度的對稱對數比轉換值的空間插值結果；

其他符號的含義同公式（1）。

10.1.3基于分類距離的質地構型空間推繹

對分類距離進行地統(tǒng)計學空間插值，將插值結果轉換輸出為柵格圖，得到基于分類距離的質地構型

空間推繹結果。

10.2土壤剖面質地構型制圖表達

10.2.1確定制圖表達方式

根據應用需要，選擇連續(xù)性或硬分類制圖表達方式。

10.2.2連續(xù)性制圖表達

將縣域潮土對于c個典型土壤剖面質地構型的模糊隸屬度或分類距離的空間推繹結果（見10.1）分

別制圖，輸出相互分離的模糊隸屬度圖或分類距離圖c個圖層以實現模糊化的連續(xù)性制圖表達。

10.2.3硬分類制圖表達

基于土壤剖面質地構型空間推繹結果（見10.1），依據對于c個典型土壤剖面質地構型的最大隸屬

度或最小分類距離進行縣域潮土土壤剖面質地構型類別歸屬甄別，輸出最大隸屬度圖或最小分類距離圖

唯一一個圖層以實現去模糊化的硬分類制圖表達。

6

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AA

附錄A

（規(guī)范性附錄）

土壤剖面樣點信息記錄表

土壤剖面樣點信息記錄內容見表A.1。

表A.1土壤剖面樣點信息記錄表

□標準土壤剖面

剖面樣點編號a剖面類型□檢查土壤剖面

□定界土壤剖面

基本信息日期年月日天氣

調查單位東經°′″

位置

調查人員北緯°′″

采樣地點b

地形地貌信息高程（m）坡度（°）坡向c

土地利用信息土地利用類型d植被類型植被覆蓋度（%）

水文狀況信息地下水埋深（m）

質地改良信息□無□灌淤□深翻□客土改良□其他

深度（cm）野外鑒定質地類型（在所屬類型下方打“√”）

層次序號

上邊界下邊界砂壤輕壤中壤重壤粘土

剖面質地層次

信息

采用“縣級行政區(qū)名稱+P+取樣順序號”方式，如A縣第515個取剖面樣點編號為“A縣P515”。

寫明樣點所在縣（區(qū)、市）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）和村莊名稱以及樣點相對村莊的方位、距離，如“A縣B鄉(xiāng)C村

東500m”。

填寫坡向字母代碼：E（東）、SE（東南）、S（南）、SW（西南）、W（西）、NW（西北）、N（北）、NE

（東北）。

按GB/T21010-2007的規(guī)定填寫。

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前□□言

本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本標準起草單位：鄭州大學、河南省土壤肥料站。

本標準主要起草人：陳杰、巫振富、趙彥鋒、萬紅友、徐鈺佳。

本標準參加起草人：程道全、李雅男、程傳凱、胡娜