[科普中国]-SOTER系统

简介

自20世纪70年代以来，土壤信息系统的建立和应用在国际上日益受到重视。目前，世界各国都致力于土壤信息系统的建立，发达国家都先后建立了土壤信息系统，发展中国家则相对落后。加拿大在全世界范围内比较早地建立了CANSIS,美国的国家土壤信息系统(NASIS)也接近完成，目前其土壤调查中心已根据系统分类原则建立了三类土壤地理数据库，用以表达三类土壤图。

这些土壤图代表不同的调查强度和图幅比例尺。该信息系统已在网上运行，为土地持续利用和环境模拟及其他信息需求提供着十分有用的信息资源。FAO(联合国粮农组织)在各国的共同努力下，建立了全球1500万土壤数据库。荷兰国际土壤参比与信息中心(ISS建有全球性的参比剖面及其数据库和0.5°×0.5°全球土壤数据库，最近在UNEP(联合国环境规划署)、FAO和ISSS的支持下，在非洲、欧洲和拉丁美洲开展了各种比例尺的土壤-土地数字化数据库(SOTER)工作。SOTER的方法为土壤信息系统走向规范化、全球化、实用化奠定了理论基础。下面着重就SOTER数据库的建设思想、特点及应用前景进行阐述。1

组成SOTER全称土壤-土地数字化数据库(soil and terrain digital database)曾其基本思想是利用现代信息技术，通过对制图区域内土地类型的系统辨识，建立一个包括数字化地图单元及其相应属性数据的土壤土地数字化数据库划分SOTER单元、编制SOTER图是SOTER工作的关键，也是SOTER区别于一般土壤制图的重要标志。SOTER单元的划分思想源于土地概念，但与土地概念也不完全相同，SOTER把土地看作是由地形和土壤个体组成的自然实体的组合·并基于这一思想对制图区域内土地类型进行系统的划分，首先，基于大地形、岩性等指标对研究区域进行初步划分，来反映区域特征的地形和岩性的组合。划分出第一级单元称为土地体。继续根据土地体单元内的地表形态、坡度、中地形和母质等差异细分为若干个土地体组分作为二级单元。在土地体组分基础上，根据土壤类型差异又将其进二步细分为若干个土壤组分。各区分级指标的TER也都作了统一的规定。这里的每一个SOTER单元代表着一个独特地形和土壤特性的组合。1

特点SOTER单元划分好以后，其属性数据的采集、组织、管理是S0TER 工作的又一重要内容。MOTER属性数据记录涉及从土地体到土壤组分的一系列属性特征的变化内容，记录数据文件包括土地体属性表、土地体组分属性表、土壤组分属性表、代表性土壤剖面属性表、代表性土壤剖面层次属性表等，涉及有关土壤及上壤环境数据达118个(含部分选择性项目)。最后，通过SOTER单元标识码将属性数据库和SOTER单元图连接起来·形成完整的SOTER数据库。最后在SOTER中还包括独立存放的反映土壤资源利用上的土地覆盖特征和气候数据两个属性数据库，采用土地利用纲、组、系等级分类系统，采用植被纲、亚纲和组来描述表征SUTER单元的土地覆盖特征。气候资料按气象站点的地理位置与SOTER单元连接，它主要有两个部分组成气象站的特征情况和逐月的气候数据。除上述属性文件外还包括一系列土地元数据文件，是对土壤土地数据进行说明的数据。主要是对各类图件资料情况的说明，以及分析样品的实验室、实验方法、负责全国土壤土地数据收集整理入库的组织单位等。

SOTER项目能为以不同比例尺广泛应用的土壤和土地标准数据的储存和调用提供一个综合的框架。作为一个系统的高度组织化的数字化土地和土壤数据库，SOTER方法能轻易地扩展到不同比例尺的土壤资源数据库建设。该项目属性数据库的多尺度特点能够满足国家宏观定量决策的需要。尽管由于比例尺的限制不能够完整存储SOTER三级区分的空间单元，不能精确地确定土地体组分和(或)土壤组分的缺点，但在属性数据库中，一个SOTER单元将拥有所有区分级别的信息，不影响SOTER数据库显示整个有关土地体、地形组分和土壤组分属性的信息，同时指明三级区分以内和之间空间关系的能力，通过详细的典型点位土壤剖面信息和地形组分信息，满足宏观分析所需的土壤资源量化参数。该项目立足于土地是一个自然综合体的系统思想，将土地各个特征要素(气候、地形、母质、土壤、植被和土地利用)的信息有机组织在一起，为土壤(土地)资源中各学科的综合研究提供全面、整体的信息。1

应用上述特点使SOTER数据库具有广泛的应用前景。在区域土壤(土地)资源利用规划中，需要对相应尺度的土地资源进行分析、评价，SOTER数据库对土地综合体属性较为规范全面地记录可以较好满足不同评价体系、评价对象的需要。ISSS在肯尼亚、乌拉圭、阿根廷(北部地区)等地成功地开始了这方面的研究。另外，SOTER方法的建立，为土地退化及侵蚀危险定量评价提供了有力的支持，联合国环境署首先提出了运用SOTER技术对全球土地退化进行定量研究。目前，围绕SOTER方法开展的自动水蚀评价工件8取得进展，并开发出了SWEAP水蚀向动评价系统。在农业应用方面，运用3S高新技术(RS、GlS、GPS)建立全面的、适时的区域SOTER数据库，及时、准确地把握农田空间变异分布规律，促进土壤资源持续利用，即对所谓精确农业的技术支持。1