一种智能化地球化学调查样点布设方法

摘要

本发明公开了一种智能化地球化学调查样点布设方法。A、利用空间叠加和图斑融合，计算生成最小调查单元；B、根据样点类型、采样单元空间特性、采样网格大小、土地利用类型、地形坡度，智能计算生成样点空间位置；C、根据样点空间位置与土地利用数据、土壤数据、成土母质数据、地形数据的空间关系，提取相应属性信息，按照规范生成样点图和采样记录卡。本发明的有益效果是：本发明方法根据不同调查比例尺进行对地球化学调查样点单元的自动生成，并根据调查单元空间形状计算调查样点位置，进而生成样点图和采样记录卡，实现调查样点的自动布设，极大提升样品布设的效率和质量。

说明书

技术领域

本发明属于生态地球化学调查及土地质量评价领域，具体涉及一种智能化地球化学调查样点布设方法。

背景技术

样点布设是进行地球化学调查的基础性工作。由于样点布需要综合考虑土地利用现状数据、成土母质数据、土壤数据等多种关系到样点代表性的数据，如何高效合理布设固定比例尺的采样点成为地球化学调查工作的关键点之一。尤其是近年来，随着我国土地质量地球化学调查工作的全面开展，布设地球化学采样点是土地质量评估中的基础性工作和必不可少的内容。目前，在地球化学调查中布设采样点的方法主要有以下三种：一是直接采用规格化格网布样。这种布样方式效率高、速度快，且自动化程度高，主流的嗯地球化学软件如GeoIPAS、GeoMDIS均具有相应功能，但由于这一方式不考虑土地利用、土壤、成土母质等地质因素，所布设的样点的代表性不够，重点不突出，会造成样点资源的浪费；二是土地利用现状图斑布样。将土地利用现状图斑作为调查单元，根据图斑面积与调查比例尺的关系，来决定布设样点的数量及位置，但这种布方式仍没有考虑地质因素，且由于缺少自动化布样工具，布样效率低；三是手动经验布样法。这种方法是在土地利用现状、成土母质、土壤等数据的基础上，由地质经验丰富的专家，根据各要素空间关系及调查目的任务，进行手工布样，该方法对人员的要求高，且耗时长、效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速、精确的地球化学调查样点布设方法。

本发明所采用的技术方案是：一种智能化地球化学调查样点布设方法，包括以下步骤：

A、利用空间叠加和图斑融合，计算生成最小调查单元。

B、根据样点类型、采样单元空间特性、采样网格大小、土地利用类型、地形坡度，智能计算生成样点空间位置。

C、根据样点空间位置与土地利用数据、土壤数据、成土母质数据、地形数据的空间关系，提取相应属性信息，按照规范生成样点图和采样记录卡。

所述样点布设所用到的参数包括有土地利用现状数据、成土母质数据、土壤数据、地质数据、地形数据。

进一步，所述步骤最小调查单元的生成流程为：将土地利用现状数据、土壤数据、成土母质数据、按坡度分类好的地形数据进行空间叠加生成最小图斑，再根据图斑与采样网格大小进行比较，按土地利用类型属性进行图斑合并，形成调查单元。

进一步，所述布设的样点类型包括土壤样点、大气干湿沉降样点、灌溉水样点、农作物样点。

进一步，所述采样点的空间位置根据调查比例尺及网格大小、样点类型、土地利用类型及空间形态、调查单元的空间形状、调查单元的面积而计算。

进一步，样点图和采样记录卡通过样点与基础空间数据的空间关系计算得到。

本发明的有益效果是：本发明方法根据不同调查比例尺进行对地球化学调查样点单元的自动生成，并根据调查单元空间形状计算调查样点位置，进而生成样点图和采样记录卡，实现调查样点的自动布设，极大提升样品布设的效率和质量。

附图说明：

图1为本发明方法的主步骤流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例1：

参照图1，一种智能化地球化学调查样点布设方法，包括以下步骤：

A、利用空间叠加和图斑融合，计算生成最小调查单元。

进一步作为优选的实施方式，所述生成最小调查单元c制系数包括土地利用现状数据L、土壤数据S、成土母质数据P、调查网格G

进一步作为优选的实施方式，所述步骤A中最小调查单元的的方法为：

C＝LUSUP，如果单元面积小于调查网格的1/2，则将其按土地利用类型属性进行图斑合并。

进一步作为优选的实施方式，所述样点类型分为土壤地球化学样点、灌溉水地球化学样点、大气干湿沉降地球化学样点、农作物地球化学样点。

所述土地利用现状图斑因子是地球化学调查中最重要的指标，是样点布设的主要单元，土地利用类型是关系到样点布设的位置的最重要的指标，不同土地利用类型对样点布设的要求不一样，地球化学采样点主要布设在农用地的耕地、园地、林地当中，草地、公园与绿地根据项目需要而定。本发明中，单位面积内样点数量根据调查网格大小和土地利用类型计算出来的。

成土母质是形成土壤的物质基础和植物矿物养分元素(除氮外)的最初来源，是土壤地球化学元素的重要因素，因此，成土母质图斑应成为形成采样单元的形成要素之一。

土壤类型也是影响土壤地球化学元素的关键因素之一，不同类型的土壤地球化学特征也不一样，因此，在地球化学调查单元中，考虑到工区土壤地球化学特性，因此在步骤C的估算公式中引入土壤类型参数y。

地形对于地球化学元素的迁移富集产生重要影响，不同地形条件下的样点布设要求也不一样，坡度、坡向等地形参数对于样点布设的合理性具有重要影响，因此，在样点空间位置的计算中，引入地形参数坡度，分为两级：坡度为15°～25°；坡度大于25°。

B、根据样点类型、采样单元空间特性、采样网格大小、土地利用类型、地形坡度，智能计算生成样点空间位置。

单位面积内样点布设的数量多少与调查网格大小有一定关系，一般地，调查工作比例尺越大，其采样密度越高，也就是说单位面积内所需布设的样点越多。因此本发明的具体实施例中将调查类型划分为两级，其每级别的定义可用“比例尺”和“调查网格”两个数据来定量表达。

以土壤采样点为例，每级别的定义如下：土壤样品采集点布设密度由调查工作比例尺确定，不同调查工作比例尺的土壤样点布设密度为：

土壤样点生成质心作为采样点，根据图斑空间形状和面积，按照20m～50m间距在图斑内布设子样4～6个样点的要求，自动布设子样样号。

灌溉水样点根据采样网格的中心点，求解与其最近的土地利用现状数据中的水渠的最短距离，在水渠图斑中生成相应的灌溉水采样点。

大气干湿沉降样点根据采样网格大小，根据网格内建设用地及耕地图斑的空间集聚形态，地形、道路通达条件等因素，自动生成其采样点。

农作物样点主要是根据采样网格大小、耕地类型、采样单元空间形态，自动选择合适的布样方法，生成采样点。

C、根据样点空间位置与土地利用数据、土壤数据、成土母质数据、地形数据的空间关系，提取相应属性信息，按照规范生成样点图和采样记录卡。