【资调实习报告】华中农业大学资源调查与评价实习报告 ...

一、媒介

1.1实验目标与要求

1）理论和实践相联合，培养野外独立工作能力：通过将讲堂上所学的理论知识与在贺胜桥研究区域的实地调查相联合，帮助学生培养在野外独立工作的能力，包括计划订定、收罗数据、观察征象、分析问题等方面的技能;
2）正确把握“资源调查与评价”的根本原理和根本技能：重点在于让学生理解并应用讲堂上所学习的资源调查与评价的根本原理与相关理论知识，培养学生灵活运用相关知识与技能的能力，为将来在相关范畴的工作和研究打下基础;
3）各组完成土壤范例图、地皮利用现状图: 专业学生共分为八个小组，通过路线调查、剖面发掘与数据的收集与分析，完成各组的土壤范例图和地皮利用现状图，从而帮助我们在后续实习过程中深入了解研究区域的土壤和地皮利用的实际情况，为进一步的研究和决策提供基础资料；
4）完成土壤图、地皮利用图数字化，土壤质量评价：在室内实验室环境中，学生将实地得到的土壤图和地皮利用图举行数字化处置惩罚，并利用相应的工具与技能软件，如ArcGIS、Python、yaahp等对研究区域举行土壤质量的评价，并终极得到贺胜桥土壤质量评价专题舆图。
1.2实验内容

1）外业实习工作：实习准备、主要任务、具体工作、终极结果；
2）内业实习工作：空间数据准备工作、栅格数据矢量化、空间与属性数据处置惩罚；
3）终极结果与分析：土壤制图与结果分析、地皮利用范例制图与分析、评价结果制图与分析
二、外业实习工作

2.1实习准备

2.1.1研究区域概况
第八小组的调查区位于华中农业大学土壤地质实习区域的东南角，该区域地势升沉较小，总体呈现为南高北低的态势。杨武干渠以西北向东南的走势贯穿区域东西，同时一从西南向东北的冲田坐落在区域南部贯穿南北。总 体来说，该区域内植被与农田覆盖面积大，居民聚落较少，主要有严天申、徐齐、高塘周等较麋集村民聚集地,相宜以水稻土为主要研究对象举行土壤情况调查。

2.1.2等高线绘制
在正式实习任务的开始前，为了为后续的路线踏勘的工作规划提供富足的理论依据并做好准备工作，我们团队首先利用研究区域的DEM数据在ArcGIS软件中举行数据处置惩罚，分别绘制得到了如下图所示的贺胜桥八组调查区高程图与等高线图，所得到结果根本符合我们通过查阅资料与人工目视解译方法得到的研究区域概况结果。

   

2.2主要任务

在实习过程中我作为第八小组的组长，为了使我们小组告竣又快又好的土壤剖面发掘、土壤情况调查与地皮利用现状调查任务结果，将小组共九名同学分为了三组（每组各三位同学），分别为开发组、发掘组与分析组，在具体的实习过程中我们的主要任务也根本可以分为该三组同学的工作内容。
2.2.1路线调查
路线调查，即开发构成员主要的工作内容，主要目标为：在开端土壤剖面点的基础上确定详细而具体的土壤剖面点的地理位置。该工作通常需要我们沿着舆图上的主要大路行进，但大路旁常常会有未标示在舆图上的小路，这些小路通往的地方每每有着出色的天然剖面，将是我们勘探路线时重点探查的地点之一。通过路线调查，开发构成员将协助团队其它成员淘汰因“迷路”、“没有目标地”而导致的多余的步行时间。因此，需要开发组的成员对每日时间规划与每日的具体工作量有较好的把握，同时熟悉研究区域的各个相关情况。
2.2.2发掘剖面
发掘剖面，即发掘组的主要工作内容，主要目标为：通过实地发掘，以获取更为详细正确的土壤剖面数据，该工作也是我们实习过程中最为重要与主要的内容。在路线调查的基础上，我们确定了开端的土壤剖面点后，发掘组的同学即可开始剖面发掘工作，根据剖面范例可以分为天然剖面与人工剖面两类，我们发掘工作也存在些许不同，前者夸大修整与奇怪土层出露，后者夸大土壤剖面完整无缺，以确保收罗到的数据真实反映地下地质情况。因此，发掘构成员在工作过程中需要格外注意剖面发掘的相关具体的工作要求与流程。
2.2.3土壤分析
土壤分析，即分析组的主要工作内容，主要目标为：在已发掘完整的土壤剖面的基础上，判断土壤根本特征与范例以完成土壤剖面记载表。分析构成员首先需要使用华农GPS仪在剖面点所在地举行定位，记录经纬度坐标以及高程，正确记录每个剖面点的地理坐标、植被分布、周围环境等立地条件信息，随后需要细致观察土壤剖面，记录土层的分布、颜色、纹理等特征，必要时收集不同条理的土壤样本，以帮助更深入了解土壤的物理、化学性质，最后完成土壤剖面记载表的填写。因此，分析构成员需要对土壤性质、研究区域主要土壤范例等相关知识拥有较高的把握水平。
2.2.4数据整理
    最后即数据整理工作，在实习过程中的每日外业实习结束后，我们需要在实习基地开展每日的工作总结并报告，因此我们需要对每日的实习数据结果举行及时的整理总结，具体包括两个方面：1.补充美满剖面点的土壤剖面记载表，包括撰写土壤剖面综述、记载表的空缺填补、绘制剖面素描、绘制剖面点地理区域情况并将纸质版转化为电子版等；2.每日工作的PPT制作与报告，具体包括每日剖面点发掘情况、剖面点土壤信息、研究区域地皮利用范例的调查情况与明日工作安排等多个方面。外业实习过程中时间急迫紧张，因此，数据整理工作同样需要我们第八小组九名同学的共同努力完成。
2.3具体工作

以上的路线调查、发掘剖面、土壤分析、数据整理是我们小组在外业实习过程中的四项主要工作内容，为了更为详细具体的展示我们小组在外业实习过程中的内容，接下来我们将从以下五个部门举行详细地阐述。
2.3.1 准备工作
详细时间为11月28日，第八小组使用ArcGIS对调查区地形举行分析，并在此基础上绘制等高线图，可发现研究区域整体呈现南高北低，山脉纵向分布的特点，根据张海涛老师提供的建议，综合考虑地皮利用范例和地形升沉厘革综合分析，举行了剖面点的开端布设。
除此之外，为保证剖面点在调查区内分布均匀，并合理分配每日工作量，在正式实习前一天，举行组内商讨，我们小组终极确定将调查区大抵分别为四个区域如下图所示，各个区域分别举行2-3天的调查，以帮助我们提高实地工作的服从，确保对整个调查区域的充实覆盖和深入了解：

准备工作的过细筹划为我们小组后续的实地调查提供了清晰的方向和构造架构。在实际操作中，我们小组采取了更有序逻辑更清晰的方法举行了路线调查、发掘剖面等工作，从而更全面地获取了有关研究区土壤资源的详细信息。
2.3.2 一号区域
具体时间为 11.29-12.1，一号区域作为我们第八小组外业实习工作的起始，许多具体的操作与实习工作都处于开端的探索状态，因此工作进度略慢，但依然在规定时间内成功了一号区域内的四个剖面，并额外完成了二号区域内的两个剖面如下图所示：

此中8-4号剖面点为该区域内的典型剖面点，以该剖面点位例，我们小组得到的土壤综述如下所示：剖面点周围景观多为灌木森，土壤质地含水量中等，土壤可塑性和黏着性强，颜色上根本为棕色和暗棕色，无岩屑，A层、B层土壤多为团块状，W层土壤多为柱状，自上向下发育水平逐层增强，润时结构特性逐渐变黏，孔隙形状为管道状，孔隙大小不一，数量较少。W层出现了铁锰斑纹，数量多。A层根系较多较粗，B层和W层无根系，A层pH值为6.4，B层pH值为5.2，W层pH值为6.4，均无石灰反应。剖面的成土母质为第四纪赤色粘土，碎石含量少，铁锰胶膜和结核较多，整体为棕红壤。由于剖面内存在动物活动，而且其周围300米左右有大面积的水稻田，别的该剖面四周有种植过作物的痕迹，所以推断此处是一片撂荒的水稻田，判断土种为潮砂泥田。

一号区域的调查任务考虑到是实习过程中的初始阶段，因此我们在规划过程中也未安排过多任务，这一计谋的目标是为了让小构成员在实际操作中逐步熟悉调查流程、团队互助和数据收罗技巧。在这一阶段的实习过程中我们小组取得了令人骄傲的阶段性胜利，但同时也发现了许多需要改进的不足之处，在实际过程中，我们发现路线调查有时受到了未能推测到的天然环境因素的制约，导致了一些未便和时间的浪费，因此优化了路线调查的具体方法。此外，发掘剖面时，我们也注意到了一些操作技巧的不足和团队协作的进一步优化的空间，如下所示为我们在一号区域的详细调查结果。

2.3.3 二号区域
具体时间为12.1-12.3，二号区域作为我们调查区域中的一个过渡区域，无论是面积照旧调查难度方面都是较小的，但在此阶段的调查任务中，我们首次打仗到了渗水征象较强的水稻土（8-6号剖面点），因此为我们团队的剖面发掘与土壤分析带来了不小的挑战，如下图所示为我们小组在二号区域内完成的人工与天然剖面：

此中8-13号剖面点为该区域的典型剖面点，以该剖面点位例，我们小组得到的土壤综述如下所示：剖面点地处低丘中坡，围绕灌木森，地处中坡，土壤内无碎石，含氧化铁含量较高，整体为棕红壤，判断成土母质为第四季棕赤色粘土母质棕红壤。颜色上根本为淡棕色和淡红棕，表层土壤呈团粒状，底层土壤呈团块状，A层孔隙形状为管道状，数量较多，A1层和B层安定形状为气泡状，数量少。A层pH值为8.0，A1层pH值为7.6，B层pH值为7.2，A层和A1层有强烈的石灰反应，B层未出现石灰反应，A层无铁锰结核出现，A1层铁锰结核相对较多，B层少量铁锰铁锰结核，A层存在较多较细的植物根系，A1层存在少量的极细根系。由于剖面的成土母质为第四纪赤色粘土，且A层较厚呈淡红棕色，且为中壤，所以判断该土壤为面红土。
2.3.3 二号区域
具体时间为12.1-12.3，二号区域作为我们调查区域中的一个过渡区域，无论是面积照旧调查难度方面都是较小的，但在此阶段的调查任务中，我们首次打仗到了渗水征象较强的水稻土（8-6号剖面点），因此为我们团队的剖面发掘与土壤分析带来了不小的挑战，如下图所示为我们小组在二号区域内完成的人工与天然剖面：

此中8-13号剖面点为该区域的典型剖面点，以该剖面点位例，我们小组得到的土壤综述如下所示：剖面点地处低丘中坡，围绕灌木森，地处中坡，土壤内无碎石，含氧化铁含量较高，整体为棕红壤，判断成土母质为第四季棕赤色粘土母质棕红壤。颜色上根本为淡棕色和淡红棕，表层土壤呈团粒状，底层土壤呈团块状，A层孔隙形状为管道状，数量较多，A1层和B层安定形状为气泡状，数量少。A层pH值为8.0，A1层pH值为7.6，B层pH值为7.2，A层和A1层有强烈的石灰反应，B层未出现石灰反应，A层无铁锰结核出现，A1层铁锰结核相对较多，B层少量铁锰铁锰结核，A层存在较多较细的植物根系，A1层存在少量的极细根系。由于剖面的成土母质为第四纪赤色粘土，且A层较厚呈淡红棕色，且为中壤，所以判断该土壤为面红土。

二号区域的调查任务在罗致一号区域调查过程的经验教导的基础上举行了更为精细的规划和构造，并得到了有用而成功的开展，固然出现了如8-6号剖面点的小插曲，但我们小组充实显现出了团队协作的默契和应变能力，及时的沟通和协商使我们可以或许灵敏应对意外状况，成功找到办理问题的有用办法，同时也为我们后续广泛开展水稻土的剖面点调查打下了牢固的基础。总体而言，通过在二号区域的调查任务中融入一号区域的经验教导，我们小构成功地降服了一些挑战，取得了良好的调查结果，这不但为我们团队成员个体的成长提供了锻炼机会，也为整个实习项目标成功推进奠基了坚固的基础，如下图所示为我们在二号区域的详细调查结果。

2.3.4 三号区域
具体时间为12.3-12.4，三号区域作为我们实习过程中的一个重点区域，以研究区域东侧贯穿南北的大面积冲田为主要研究对象，我们团队希望通过此区域内的调查深入了解研究区域内水稻土的土壤具体种类与特性，如下图所示为我们小组在三号区域内完成的人工与天然剖面：

此中8-9号剖面点为该区域的典型剖面点，以该剖面点位例，我们小组得到的土壤综述如下所示：剖面点东部西部均为低丘，地处两丘交界的山谷冲田处，相对东西地势较低，但总体来看地势平展，土壤内无碎石含，氧化铁含量较高，整体为棕红壤，判断成土母质为第四季棕赤色粘土母质棕红壤。土壤颜色上根本为暗黄棕和棕色，土壤分为A层，P层，W1层，W2层，四层土壤均为团块状，土壤安定呈气泡状，数量少。A层pH值为5.6，P层pH值为6.4，W1层pH值为6.8，W2层pH为6.4，均无石灰反应。A层有较少的铁锰结核，P层更紧实，有相对A层更少的铁锰结核，W1层存在较多较大的铁锰结核，W2层存在较多铁锰结核，也存在红白网纹。剖面的成土母质为第四纪赤色粘土，且A层呈灰棕色，中壤，因此判断土壤为潴育型水稻土面红泥田。

水稻土作为我们土壤调查中较为复杂受人为因素干扰最大但同样又是最为重要的土壤范例之一，以水稻土为主要研究对象的三号区域，可以说是我们此次外业实习调查任务的重中之重，固然我们具体的土壤调查分配时间较少，但依然成功完成了预计的在冲田的上中下三个区域分别选择剖面点，观察冲田不同高程下土壤性质的任务，并超额完成观察了两个天然剖面，以美满研究区域的土壤范例分布图，三号区域的完成标志着我们调查任务已经完成了四分之三靠近尾声，但我们小组的成员却没有丝毫的怠惰反而愈战愈勇，三号区域的成功调查为我们整个实习工作画上了浓墨重彩的一笔，同时也为接下来的工作提供了宝贵的经验，在剩余的工作中，我们小组继续保持团队的高度协作，增强成员间的沟通与交流，确保任务的高效推进并顺遂完成任务，如下图所示为我们在三号区域的详细调查结果。

2.3.5 四号区域
具体时间为12.4-12.5，四号区域作为我们实习过程中的尾声，被杨武干渠以东西走势与其它区域分割开来，因此其自己的区域概况也与其它区域大不相同，地皮利用范例以林地与居民区为主，我们小组在颠末商讨决定后，选择了以天然剖面为主，人工剖面为辅的土壤调查方式，以获取该区域土壤的根本特征和厘革规律，如下图所示为我们小组在四号区域内完成的人工与天然剖面：

 

此中8-18号剖面点为该区域的典型剖面点，以该剖面点位例，我们小组得到的土壤综述如下所示：剖面点地处低丘中坡，围绕南洋杉林。土壤内无碎石，含氧化铁含量较高，整体为棕红壤，判断成土母质为第四季棕赤色粘土母质棕红壤。颜色上根本为淡棕色和淡红棕，表层土壤呈团粒状，底层土壤呈团块状，A层孔隙形状为管道状，数量较多，B1层孔隙为管道状，数量相对A层较少，B2层安定形状为气泡状，数量少。A层pH值为4.8，A1层pH值为5.2，B层pH值为6.0，均无石灰反应。A层无铁锰结核，B1层含有少量铁锰结核，少量铁锰胶膜与少量铁锈斑纹，B2层有相对较多的铁锰联合胶膜以及铁锈斑纹。A层存在较多细的植物根系，存在一个粗植物根系，B1层存在少量的细根系。剖面的成土母质为第四纪赤色粘土，且A层较厚呈淡红棕色，且为中壤，因此判断该土壤范例为面红土。

随着四号区域的土壤调查工作完成，我们资源调查与评价的外业实习也落下了一个小小的帷幕，在这样一个外业实地踏勘发掘与分析的过程中，我们小组在贺胜桥的第八号区域，通过天然剖面与人工剖面的发掘，土壤剖面调查，数据处置惩罚与分析得到了丰富的实践经验，并取得了一系列的土壤数据结果，对于我们小组全体成员深入了解土壤状况、把握调查评估技能均具有十分重要的意义，如下图所示为我们在三号区域的详细调查结果。

2.3.6 整图拼图
根据外业实习的工作结果需要，在12月5日下战书，由我们八个小组组长牵头完成了土壤范例草图与地皮利用草图绘制的工作，主要内容包括：研究区域土壤范例分布（研究区域地皮利用范例分布）、主要剖面点位、主要道路、水体、沟渠、图例、制图单元、制图时间。该工作的难点在于，由于各个小组并非为共同行动，因此在许多绘制规整上都存在相应的不同之处，该结果将作为我们后续内业实习工作数据矢量化的重要基础，因此需要我们在整图拼图过程中统一标准和风格，在12月5日的绘制工作中，我们八个小组组长通过协商和互助，终极在正射影像底图上根据调查结果，完成了土壤范例草图与地皮利用草图的绘制工作与任务。
2.4终极结果

    最后，我们将拼接清绘的研究区域贺胜桥的土壤范例分布草图与地皮利用范例草图通过扫描得到.tif文件如下图所示，作为我们后续内业实习的重要基础之一：

三、内业实习工作

3.1数据准备工作

3.1.1处置惩罚准备
3.1.1.1Geodatabase和DataSet并设置空间参考
1）点击开始打开ArcGIS软件后，在步伐中打开 ArcCatalog，并选择我们在实验过程中的工作目录，创建新的FileGeodatabase，具体操作步骤如下：首先在 ArcCatalog 中右击的菜单选择【New】—>【FileGeodatabase】，在打开的参数框中输入FileGeoDatabase 名称即可（建议采用英文命名）：

2）名称设置完毕后我们需要在数据库内新建要素数据集并设置投影方式（即空间参考），双击我们创建的FileGeoDatabase，打开该GeoDatabase，具体操作步骤如下：在 GeoDatabase 工作区中右击，选择【New】—>【Feature Dataset】，点击下一步，选择投影方式为CGCS2000 3 Degree GK CM 114E，垂直空间参考方式选择 None，分辨率设置选择默认值：

3.1.1.2 创建矢量数据文件
1）分别创建土壤与地皮利用的矢量图层数据，具体操作步骤如下：双击打开上面创建的 Dataset，右击选择【New】—>【Feature Class】，在弹出的参数框中输入名称，以及要素范例选择【面要素】，点击下一步，设置关键词选择默认值，最后在Field Name中输入 SoilType（假如为地皮利用创建矢量图层则输入Landusetype），选择范例为 Text，其余用默认值，点击 Finish：

2）构建拓扑关系，在创建好我们所需要的矢量图层数据后，为了保证矢量化图层的精度我们需要对图层举行拓扑检查，因此我们需要构建用于拓扑检查的拓扑关系，具体操作步骤如下：右击选择 New——Topology，创建拓扑关系，点击下一步，输入拓扑关系名称，其余保留默认值，选择到场拓扑关系创建的矢量图层（在此选择我们创建好的土壤与地皮利用矢量图层）

进入拓扑关系容差设置界面，保留全部默认值，重点：点击下一步，进入创建拓扑规则界面，根据实验指导书要求：土壤资源评中存在的拓扑规则为同一图层中的每个多边形不能相互叠加，因此我们选择为两个矢量图层添加【不能重叠】的拓扑规则：

点击下一步确定，即可结束整个拓扑规则创建过程，创建后在该 DataSet 下将会出现了创建好了的拓扑要素类：

3.1.2 几何校正
3.1.2.1 加载扫描舆图和经纬格网
在ArcGIS中输入的扫描图像（即土壤图扫描图与地皮利用图扫描图）不具备现实世界中界说的地理空间参考，因此我们需要对扫描图像举行几何校正，使扫描图像具备地理空间参考和正确的坐标，可用于矢量图层，选择【数据管理】—>【采样】—>【创建渔网】，打开参数框如下所示，根据我们扫描文件中提供的坐标格网数据，即可成功创建渔网：

3.1.2.2创建映射点对
映射点对，是用于创建栅格图形和现实世界坐标关系的对应，使用映射点对可以采用多种几何校正方法来对影像数据举行校正，具体操作步骤如下：打开几何校正工具，选择【Customize】—>【ToolBars】—>【Georeferencing】出现几何校正工具，在 Georeferencing 工具中选择需要举行几何校正的栅格数据（地皮利用数据或土壤数据）：

利用【地理配准】工具创建坐标点对（即创建栅格图像和现实世界坐标的对应），特别注意：先选取我们需要配准的栅格图像中的对应点，再选取渔网中的正确点，重复该步骤创建7个以上的坐标映射点对，尽量使得坐标点在底图上分布较为均匀，终极可以得到如下图所示映射列表(上图为地皮利用映射列表，下图为土壤映射列表):

3.1.2.3 举行几何校正
根据创建好的坐标映射点对，举行校正的同时检查残差和RMS用以判断几何校正进度，具体操作如下所示：在【Georeferencing】工具栏中选择【Adjust】，举行几何校正，打开【Link Table】，可查看到每个点存在的残差，我们可以通过删除残差较大的映射点以减小误差，尽量使Total RMS Error 小于 0.5（如上图所示），若误差符合要求，即可选择保存几何校正结果（采样像元大小为 1（原始图像栅格大小），采样方法为 NearestNeighbor（for discrete data））：  

3.2数据矢量化

3.2.1矢量化准备

首先，在内容列表中点击加载我们之前已创建好的Topology图层，ArcMap会提示是否自动加载 Topology 图层中到场拓扑规则创建的相关图层，选择确定，之后同样方法参加我们几何校正（即地理配准）后的扫描舆图，接下来打开ArcScan参数框（若无法打开则点击 【Tool】菜单—>【Extensions】，在出现的扩展模块对话框中勾选【ArcScan模块】），最后设置矢量化参数，即我们需要矢量化的栅格图层：

3.2.2二值化矢量配景图形

在正式开始矢量化之前，我们首先需要了解，为了达到更快更好的矢量化效果，我们选择利用的是ArcGIS中的Arcscan自动矢量化，但需要注意的是，相比于其它矢量化工具，Arcscan的自动矢量化只能基于二值化图像，这是由于计算机的特性只能识别0或1的数字符，因此我们需要利用ArcGIS中的工具帮助我们举行矢量配景图像的二值化。
在ArcGIS中，二值化的方法非常之多，我们可以直接使用【栅格计算器】也可使用工具箱中的【重分类】工具，大概直接更改配景图层中的【符号体系】，将灰度值0-128的赋值为白色，而灰度值在129-255的赋值为黑色，值得注意的是：128并不一定是最好的分界值，根据我们配景图形的实际情况需要我们合理采取适当的分界值：

3.2.3利用ArcScan工具举行矢量化

利用ArcGIS软件举行矢量化操作，相信是每位地信学子都印象十分深刻同时必须熟练把握的根本功之一。在矢量化过程中，最为基础的就是直接使用编辑器举行创建要素工作，如下图所示，这也是我们之前大一与大二学习过程中主要使用的方法：

但在此次实验中，我们选择使用Arcscan工具辅助，以对栅格数据举行半自动矢量化，其根本流程为二值化—>图斑矢量化—>拓扑检查—>属性表检查。Arcscan的最大特点在于它的矢量化追踪工具，借助这一工具我们可以半自动的追踪相应底图上的连续像素，在遇到断裂像素时，只需要按住快捷键S即可切换为手动添加的模式，这一特点可以使我们矢量化各个图斑的工作量大大减小。
基于Arcscan半自动矢量化的特点，在面对大量的数据矢量化工作时，我总结得到了如下几点技巧：善用各类工具，在举行矢量化过程中存在着许多便利的工具可供我们使用，例如：【裁剪面】工具可以将面根据我们特定的线分割为一个或多个面，从而产生共边的多边形；【追踪】工具可以通过追踪已有的要素创建线段淘汰由于多次描边而产生的拓扑错误；【自动完成面】工具可以根据我们已存在的多边形要素沿着边缘自动举行绘制，这些工具都可以帮助我们淘汰矢量化过程中的工作量与拓扑误差。正确利用这些工具的前提在于我们对于这些工具原理的熟悉与把握水平，各个同学的矢量化数据的结果、精度与速度都大不相同，但归根结底在于对ArcGIS软件基础操作的根本原理的把握水平。

通过综合充实利用以上工具，我们即可快速而正确的完成图斑矢量化的工作，在此我总结了栅格矢量化的主要思路：首先，利用创建要素工具创建得出一整块大区域总的面要素，那么接下来的工作我们即可以简化为：将这个大面积分别为一个个小面积的过程，这样一个过程，有用避免了“重叠”这一拓扑错误的产生，在分别过程中我们使用的最多的就是【裁剪面】工具与【矢量化追踪】工具相联合，这两个工具可以帮助我们沿着某一要素线快速分别区域，实现快速而正确的栅格矢量化工作，终极得到开端矢量化结果如下图所示。

栅格矢量化工作也是我们整个内业实习过程中所出现的错误最多的步骤，具体包括：地理配准错误、面重叠、面间隙等等。而在按本人思路举行栅格矢量化时，交界线不易出现重复或重叠的征象，但也十分轻易出现如下图所示的“无法剪切面”的错误，颠末广泛的查阅资料发现，出现这一错误的根本缘故起因在于剪切线的两端在两个面上，了解这一原理后，我们即可避免出现此类错误：

3.2.4拓扑规则验证

在上述过程中完成了矢量化的开端工作后，我们需要对此结果举行拓扑验证。打开 Topology 工具，在工具栏空缺处右击选择 Topology，大概在 View 菜单的 Toolbars 下选择 Topolgoy，出现如下工具，利用该工具我们可以选择对全图数据举行验证，大概选择对当前视图内的图形举行验证，大概选择多个图形之后点举行验证：

点击拓扑工具栏上

按钮，可出现如下图所示窗口：

该窗口功能丰富，选择一个拓扑错误后，右击出现的快捷菜单，可快速缩放到该错误，同时提供了根本的规则形貌大概作为异常值处置惩罚方式，并罗列出了全部的处置惩罚该拓扑规则的方法，合理运用裁剪、合并等等功能，使拓扑规则验证后的矢量化图层不再出现错误。
3.2.5矢量化结果检查

在图层中选择我们需要检查的矢量数据，点击右键出现的快捷菜单中选择 Open Attribute Table，出现如下所示表格，根据实验结果要求，我们在实习中创建的空间数据库中的数据都必须填有对应的属性数据，如下图所示的【SoilType】字段中，每一个图斑都必须有其对于的符号属性，针对每一个没有输入数据的要素输入属性数据，直到在属性表中没有查找到为Null的数据为止，即属性检查。

除此之外，我们还需要对矢量化结果举行面积检查。根据实验指导书内容，在实地调查过程中我们有着严格的上图面积要求，对于1：10000要求大于 6mm2 。因此，在完成其他检查之后我们需要对图斑面积举行查对，保证所以上图图斑面积均大于600m2。具体操作：利用属性表中【SHAPE_Area】字段，对面积举行选择排序，找到面积小于 600m2的多边形，并根据实地情况将该多边形和相邻多边形举行合并。
3.2.6属性数据与空间数据关联
以上的所以工作已经使我们得到了调查区域的属性数据与空间数据，为了后续的土壤评价工作的开展，我们需要通过剖面点这一桥梁，将二者关联起来。首先选择【文件】—>【添加数据】—>【添加XY数据】将剖面点的经纬度坐标转化为点图层导入ArcGIS中：

在属性连接的具体过程中，我们可以使用【空间连接】工具，将点的属性赋予给所有面图层，但需要额外注意的是，点与面并非是单纯的一对一的情况，存在多个点对应一个面的情况，因此为办理这类问题，我们选择首先在Excel软件中将多个点对应一个面的所有点的属性取以均值，再赋值到对应面上。除此之外，我们还可以利用实验指导书中使用的【Identity】工具，以实现地皮利用图斑对土壤范例图斑的赋值，终极结果如下图所示（由于实际实验过程中是先归一化再举行的属性连接，因此下图结果为已归一化后的结果）：

以上，我们栅格数据矢量化的工作已全部完成，接下来参加空间与属性数据的处置惩罚工作部门。
3.3数据处置惩罚工作

3.3.1创建评价单元
评价单元作为评价中的基础单元，以为其特征是相对均一的。资源调查评价的主要对象是土壤，土壤的主要养分指标以及地皮利用的方式均需要到场评价，而水域并不属于我们的评价单元，因此根据实验指导书要求，我们需要提取非评价单元（即地皮利用范例为水），并在上述过程得到的矢量化数据中删除非评价单元，我们利用ArcGIS中的【选择】工具与【裁剪】工具，终极得到结果如下图所示（左图为拼图后结果，右图为本人矢量化后裁剪结果）：

！！特别注意！！由于地皮利用和土壤图都是同时举行的野外调查，对于水域而言其是相同的实体，即应该完全划一，但在上述矢量化的过程中我们很有大概并没有注意到两类图层水体是否完全划一这一点，在此我们采取如下方法：利用【Select】工具分别提取得到土壤范例图与地皮利用图的水体图层，将两个水体图层【Merge】或【Union】得到一个完整正确的水体图层，最后将我们的矢量化结果与完整的水体图层举行裁剪即可。
3.3.2属性数据归一化
属性数据归一化是一种常见的数据处置惩罚的方法，其主要目标是将不同量纲或数值范围的数据统一到相同的尺度上，使得它们在举行比力、分析或建模时更具有可比性和划一性，属性数据归一化将有助于提高数据处置惩罚和建模的效果，确保在不同属性之间更加公平地举行比力和分析，因此是我们在举行土壤评价中必不可少的一步，在此实验过程中我们主要分为定性数据与定量数据两类举行数据的归一化，不同的数据特点决定了我们使用不同的归一化方法：
3.3.2.1定性数据归一化
定性数据归一化是将形貌性的文字等内容转化为数值型的归一化数据，以便举行定量的数据分析和处置惩罚。在此次实验中定性数据主要分为两类：1.在处置惩罚罗列型的定性数据（如地皮利用情况，A层质地）时，我们可以通过直接创建数据范例和数值之间的关系（如分段函数）来实现归一化，这样可以使得这些文字形貌的数据可以或许在数值计算中被有用地使用，因此在此次实验中我们直接使用的为实验指导书中提供的相关分段函数2.在外业实地调查过程中我们还得到了许多非罗列型而偏向形貌性的定性数据（如土壤颜色、各土层深度等），在此次实验中我们根据数据的分布概率（即出现概率）给予归一化，出现次数越多，则归一化后的值越大，如下所示为非罗列型数据归一化的根本代码。

3.3.2.2定量数据归一化

相比于定性数据，拥有具体数据的定量数据的归一化方法较为简朴，根据实验指导书上提供的内容，对于有机质、全氮、全磷等土壤养分数据，与土壤A层性质等定量数据，我们采用对应的隶属函数来举行归一化处置惩罚，具体的归一化函数在实验指导书中已有详细形貌，在此不做过多赘述，我们重点在于众多实验指导书中未给出具体分段函数的定性数据（如植被覆盖度、母质范例）该如何处置惩罚。
通过广泛的查阅资料，终极我们选定使用Min-Max归一化方法，该方法通过线性变更将数据缩放到一个指定的范围（0-1）内，原理简朴清晰适用于我们初学者处置惩罚大量数据的归一化，具体公式为：

，根据此公式我们编写根本的Min-Max归一化Python代码如下图所示：

3.3.3条理分析法
在如上述所写的实验步骤中，我们已经完成了实验中所有数据的归一化工作，接下来，我们即可根据我们的数据需要，针对土壤质量评价这一目标，开始计算土壤品级，具体思路为：确定参评因子—>计算参评因子权重—>计算土壤分数。因此首先，我们确定参评因子为四类共十二个指标：物理性质（质地、孔隙大小、结构形状）、化学性质（表层有机质、全氮、全磷、全钾）、生物情况（根系丰度、根系深度）、地表环境（地皮利用情况、植被覆盖度、坡度），在YAAHP软件中构建拓扑关系如下图所示：

接下来在条理结构中人为判断各类指标的相对重要性，固然我们此时在软件中给出的比力还相对模糊直观，但软件将依据我们所给出的参考重要性计算具体权重数值，终极我们通过判断矩阵的【划一性】来判断矩阵结果是否可以被担当，当划一性比例<0.1时，我们以为判断矩阵的设置成功：

而且终极得到各个条理的比力矩阵如下表格所示：

条理	比力矩阵
总括	土壤质量 物理性质 化学性质 生物情况 地表环境 Wi 物理性质 1     1/5 3    3     1/5 化学性质 5    1    7    5     5/8 生物情况  1/3  1/7 1    2    0    地表环境  1/3  1/5  1/2 1    0
物理性质	物理性质 结构形状 质地 孔隙大小 Wi 结构形状 1 1/4 3 2/9 质地 4 1 5 2/3 孔隙大小 1/3 1/5 1 1/9
化学性质	化学性质 表层有机质 全氮 全磷 全钾 Wi 表层有机质 1 3 4 2 1/2 全氮 1/3 1 4 3 2/7 全磷 1/4 1/4 1 1 0 全钾 1/2 1/3 1 1 1/8
生物情况	生物情况 根系丰度 根系深度 Wi 根系丰度 1 3 3/4 根系深度 1/3 1 1/4
地表环境	地表环境 地皮利用 植被覆盖度 坡度 Wi 地皮利用 1 3 3 3/5 植被覆盖度 1/3 1 2 1/4 坡度 1/3 1/2 1 1/6

接下来我们判断矩阵划一性是否通过查验，通过软件给出结果我们可以得知λmax（最大特征根）与n的具体数值，根据公式

与

即可得到C.I.与R.I.并判断矩阵划一性结果，终极得到结果如下表格所示：

条理	比力矩阵
总括	对"土壤质量"的权重：1.0000; λmax：4.2121 N=4；C.I.=0.0707；R.I.=0.89 C.R.=0.0794
物理性质	对"土壤质量"的权重：0.1980; λmax：3.0858 N=3；C.I.=0.0429; R.I.=0.52 C.R.=0.0825
化学性质	对"土壤质量"的权重：0.6320; λmax：4.2606 N=5；C.I.=0.18485; R.I.=1.12 C.R.= 0.0976
生物情况	对"土壤质量"的权重：0.0952; λmax：2.0000 N=2；C.I.=0; R.I.=0 C.R.= 0
地表环境	对"土壤质量"的权重：0.0747; λmax：3.0536 N=3；C.I.=0.0268; R.I.=0.52 C.R.= 0.0516

根据上述结果，矩阵划一性小于0.1，因此通过了矩阵的划一性查验，根据判断矩阵结果，我们终极得到各指标因子权重如下表格所示：

备选方案	表层有机质	全氮	质地	全钾	根系丰度	全磷
权重	0.2995	0.1854	0.1334	0.0842	0.0714	0.063
备选方案	结构形状	地皮利用	根系深度	孔隙大小	植被覆盖度	坡度
权重	0.0447	0.0444	0.0238	0.0199	0.0186	0.0117

得到各指标因子权重后，我们即可在ArcGIS或直接在Excel中计算土壤质量分数，此处我们选择首先在Excel中计算各剖面点的土壤质量分数，再通过上述步骤中的空间与属性数据相连，将剖面点的土壤质量分数分别赋值于对于图斑中，在Excel中输入公式并得到结果如下图所示：

3.3.4空间数据栅格化
将上述得到的土壤分数结果与我们上述步骤中得到的矢量化数据连接，那么现在我们矢量化的研究区域每个图斑数据中都已经含有了对应的土壤质量分数，接下来利用【要素转栅格】工具将矢量数据栅格化，栅格化字段为【土壤质量分数】。

     得到结果如下图所示：

3.3.5分别土壤品级
最后，根据实验指导书要求需要我们利用【重分类】工具，将栅格化后的土壤质量分数结果举行分级，选择栅格与重分类字段，在分类方法中选择【天然间断点分级法】与类别5类，即可得到重分类结果，特别注意中断值需要重新取值，以达到更好的土壤品级区分结果。

四、终极结果与分析

4.1土壤制图与结果分析

终极结果制图：

结果分析：

4.2地皮利用范例制图与分析

终极结果制图：

结果分析：

4.3评价结果制图与分析

终极结果制图：

结果分析：

由上图数据可知，三等土占据了贺胜桥地域绝大多数，达到了总土壤面积的58.17%。这表明该地域的土壤主要属于中等质量，具有一定的适用性，恰当多种农业和植 被的生长。四等土占据了18.47%的土壤面积，属于相对较差的土壤质量，这大概对于农业生产和其他地皮利用具有消极的影响。相对较好的土壤品级，即一等土和二等土，占据了总土壤面积的20.90%。这说明较好质量的土壤在该地域相对较为有限，需要谨慎管理和保护，而五等土作为较差质量的土壤，仅占据了2.45%的土壤面积，固然占比不大，但也需要注意其对农业和植被的较差的适用性。
而在空间分布特点上，一等土与二等土主要集中在研究区域的左下区域。具体而言，五号研究区域的主要土壤品级为二等土，而一等土的分布相对较为分散。这大概表示左下区域的土壤质量相对较好，更相宜于人类的农业活动或其它活动。三等土与四等土作为占比最大的土壤质量品级，除了左下角的区域外，在研究区域内均匀分布。这说明整体而言，该研究区域的土壤质量中等，适用于多种农业和植被的生长。
五、实习心得

至此，我们地信21级资源调查与评价实习的全部内容，可以说是已经全部结束了。时至本日，我依然忘不了我们初到实习基地时的那种激动与好奇，乃至让我又感受到了小学初中由于第二日要出去秋游时的那种紧张与激动并存的感觉，不同于学校宿舍的留宿分配，白手起家的每日帮厨，远离城市与人类活动的天然风光，无一不让我们感到心潮澎湃并对接下来的实习任务与工作心生向往。
而我作为我们小组的组长，在第一天安置好个人物品后，激动与紧张的同时，还对接下来的工作感到深深的焦虑，颠末第一天下战书老师的先容，我们的实地调查任务繁重而复杂，自己所在的小组又是距离实习基地最远的第八小组，小组内其余八名成员的希冀与压力都压在自己的肩上，而刚到实习基地的第一日，自己尚且处于对于将来实习工作任务昏黄且混乱的状态，都使得我对将来几日的实习生存感到焦虑。
但是正是在这样一个的压力和不确定性中，我意识到自己作为小组组长需要显现出刚强的领导力和决策能力。因此我决定采取积极的态度，构造小构成员共同商讨任务分工和调查计划，在老师学长学姐的帮助下，通过团队的互助和努力，成功地完成了第一阶段的实地调查，劳绩了令人满意的结果，并在后续的过程中不断美满我们的调查方法与调查思路，不但大大提高了工作服从，也取得了更为精准的实地数据。
在整个外业实习过程中，我最荣幸也最感谢的一点就在于我们小组所有同学的齐心协力，团结协作，在外业实习阶段的最后，我们小组的同学乃至丝毫不觉疲劳或“解放”，而是愈战愈勇，可以说，少了任何一位我们小组的成员，我们第八小组都无法达到现在的成就。在资源调查与评价这一任务繁重过程综合的实习任务中，我们每位同学都有自己善于与发光发热之处，也都在为我们团队的结果贡献自己的力量与能力。我作为小组的组长，在组内负责人员分工，任务规划，结果报告等各项统筹性的工作，并在关键时刻及时帮助其他成员办理无法推进任务完成的问题，因此也更能感受到其余成员的逼真付出。
而内业实习的工作开展，我们从贺胜桥实习基地转战至学校主楼的实验室，互助的对象也由组内的同学转向了专业全体同学的通体互助，更加考验我们的协作和沟通能力。在学校主楼的实验室里，我们面对的不再是天然风景和户外环境，而是大量的数据和专业的分析工作，在这一阶段，我们需要将实地调查得到的大量数据举行整理、分析，并终极制作成具有实际应用价值的图表与报告，其工作量与工作内容并不比我们外业实习阶段的工作轻松，无数个星月相伴的夜晚，我们与专业所有同学一起，为研究区域所有土壤数据汇总而奋战，面对种种数据处置惩罚过程中的困难与挑战，我们相互鼓励相互商量团体探讨共同办理，终极告竣了一个又一个成就，成功地完成了内业实习的各项任务，并为我们的资源调查与评价实习画上了一个完美的句号。
实习内容从11.29号起始，到现在我写下这一份实习报告结束，履历了整整一个多月的时间，这段时间不但让我更深刻地理解了资源调查与评价的实际操作，也培养了我野外的实地工作能力，团队互助精力以及正确把握实践技能的能力。回首这段实习旅程，我深感劳绩满满，除了专业知识的提拔，更多的是在实践中学到的为人处世的聪明和应对问题的灵活性。我相信，这段时间的付出和努力，都将成为我将来职业生涯的宝贵经验，并为我将来更好地投身于相关范畴奠基坚固的基础。感谢老师们的悉心指导，感谢小构成员的默契互助，也感谢贺胜桥这片地皮，让我体验到了一次难忘的实地调查之旅。我相信这一段记忆，尤其是在贺胜桥实习基地里的几日时光，将会成为我大学四年一颗难以忘怀且恒久弥新的璀璨明珠。


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