萬物土中生,有土斯有糧。12月5日，在第十一個世界土壤日當(dāng)天，《中國土壤剖面數(shù)據(jù)集》（以下簡稱“數(shù)據(jù)集”）發(fā)布。這是一部全面反映我國土壤資源與質(zhì)量狀況的基礎(chǔ)科學(xué)巨著。全集共25卷，2751萬字，4500余幅圖，總計1萬個A3版面印張，由浙江科學(xué)技術(shù)出版社出版，標(biāo)志著我國土壤時空大數(shù)據(jù)整合獲重大突破。
數(shù)據(jù)集以分縣土壤圖和土壤剖面理化性狀表形式，提供了我國各地詳盡的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)。收入了全國2200多個縣6萬3千多個土壤剖面的分層理化性狀數(shù)據(jù)。根據(jù)各省土壤剖面數(shù)量和地域關(guān)聯(lián)特征，既有多個省份的合訂卷，也有一個省的單卷。各卷主要含分縣土壤類型圖、主要土壤類型說明、土壤剖面點分布圖與土壤剖面理化性狀表、分縣中心區(qū)氣候特征值；同時還含有全國和各省的土壤圖、土壤有機質(zhì)含量圖與地勢圖，便于讀者在全國、省級和縣級不同視角和尺度上，了解土壤資源與質(zhì)量狀況及其空間分布特征，了解土壤類型、土壤肥力與氣候條件、地勢、地貌之間的相互關(guān)聯(lián)。
對我國寶貴歷史土壤調(diào)查資料的搶救性發(fā)掘、整理與永久保存
據(jù)介紹，編入數(shù)據(jù)集的分縣土壤圖與土壤剖面理化性狀表主要源于對全國第二次土壤普查（以下簡稱“土壤二普”）調(diào)查資料的收集、整理、提取與匯總。土壤二普首次在全國范圍進行了較高密度的土壤采樣化驗，開啟了我國用土壤理化性狀量化指標(biāo)描述土壤資源與土壤質(zhì)量狀況的時代。但受歷史條件限制，土壤二普調(diào)查結(jié)果主要為紙質(zhì)圖件、非正式出版鉛印或油印資料，份數(shù)少且由各地自行保存。隨各地機構(gòu)等變動，資料損毀嚴(yán)重。項目團隊聯(lián)合全國 50 多家科研單位，對各地分散存留的高精度土壤調(diào)查成果進行搶救性收集與整理，數(shù)據(jù)集收入的土壤質(zhì)量數(shù)據(jù)是我國最早的、具現(xiàn)代科學(xué)意義的土壤質(zhì)量起始點數(shù)據(jù)，使各地對土壤過程可上溯至上世紀(jì)80年代，對了解土壤與環(huán)境質(zhì)量演變極其重要。
創(chuàng)建以智能設(shè)計為核心的土壤時空大數(shù)據(jù)整合、表達方法
土壤是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，將不同地區(qū)、不同時段土壤調(diào)查結(jié)果進行時空整合，構(gòu)建土壤時空大數(shù)據(jù)為科學(xué)利用土壤資源，保護基本農(nóng)田，實施耕地保育、面源污染防治等提供精細(xì)數(shù)據(jù)支撐，更為預(yù)測和預(yù)報土壤與環(huán)境質(zhì)量演變提供科學(xué)依據(jù)。因而，國際上將對異源土壤調(diào)查結(jié)果進行時空整合列為當(dāng)今國際土壤科學(xué)研究的重中之重。但這項工作面臨兩大難點：一是需要將異源、非標(biāo)準(zhǔn)化土壤調(diào)查結(jié)果按照土壤科學(xué)規(guī)則進行整合；二是在大疆域范圍對高精度數(shù)據(jù)進行時空整合工程量浩大。雖然世界各較大疆域發(fā)達國家完成多次土壤調(diào)查，但其土壤時空大數(shù)據(jù)的構(gòu)建及再表達進展緩慢。研究團隊經(jīng)20多年探索，將人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)、制圖學(xué)、3S技術(shù)與土壤學(xué)方法融合，首創(chuàng)以智能設(shè)計為核心的土壤時空大數(shù)據(jù)整合、表達方法。以智能流程替代人工流程，科學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)率超過99.9%，工程效率提高千倍，成為全球大疆域國家中，首個建成全域具時間序列高精度數(shù)字土壤的國家。
為第三次全國土壤普查等國家重大任務(wù)提供科技支撐
數(shù)據(jù)集與高精度土壤時空大數(shù)據(jù)已為第三次全國土壤普查等國家重大任務(wù)提供科技支撐，提升了我國科學(xué)研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件。2022年，按照黨中央、國務(wù)院有關(guān)決策部署，第三次全國土壤普查（以下簡稱“土壤三普”）正式啟動，這是距土壤二普40年后，我國再一次對土壤進行的全面“體檢”。
數(shù)據(jù)集在三方面為土壤三普工作推進及成果形成提供有力支撐。提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，數(shù)據(jù)集以及由此形成的1:5萬高精度土壤數(shù)據(jù)庫已應(yīng)用于土壤三普的工作底圖制作、樣點布設(shè)中，有效提升了樣點布設(shè)的代表性、科學(xué)性、合理性。
提供理論方法借鑒，該項目創(chuàng)建的智能化土壤時空大數(shù)據(jù)整合與表征方法和基于該方法研發(fā)的“智能化地圖編輯與制圖表達工具”為土壤三普數(shù)字化圖件成果的形成以及各級圖件成果的匯總提供理論依據(jù)和方法參考，有效提升成果的精度和匯總的效率。
提供演化分析依據(jù)，四十多年來，我國土壤資源利用方式、規(guī)模和強度均發(fā)生了重大變化，結(jié)合本項目成果及土壤三普數(shù)據(jù)，將為分析土壤資源和土壤質(zhì)量的演化特點，制定土壤改良措施、加強耕地利用與保護提供科學(xué)依據(jù)。數(shù)據(jù)集從我國海量土壤資源和質(zhì)量信息中抽提和匯總了最具應(yīng)用價值的核心土壤信息，可為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、氣象、國土、水利等部門了解各地土壤資源與質(zhì)量狀況，科學(xué)利用土壤資源，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)，進行耕地保育、科學(xué)施肥、面源污染防治和基本農(nóng)田保護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
歷時25年，將提升我國土壤科學(xué)研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件
據(jù)介紹，本項工作于1999年啟動，在我國土壤科學(xué)工作者的持續(xù)努力下，從紙質(zhì)分縣土壤專題圖件、資料采集到完成異源土壤時空大數(shù)據(jù)整合，再到完成圖、文、表并茂的數(shù)據(jù)集編制，歷時二十五年，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭，全國20余個國家級及省級土壤、測繪等專業(yè)科研單位參與。
為完成這項工作，項目首席科學(xué)家、數(shù)據(jù)集總主編張維理研究員25年來始終在科研一線，帶領(lǐng)科研人員深入了解世界各國土壤調(diào)查與成果匯總方法及成果應(yīng)用狀況，反復(fù)嘗試土壤學(xué)與制圖學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能技術(shù)的融合，完成了本項科學(xué)工程所需的數(shù)百個模型、模塊設(shè)計，對數(shù)以萬計的專題圖、表進行了校核，體現(xiàn)了創(chuàng)新、求實、奉獻，以國家任務(wù)和人民需求為己任的科學(xué)家精神。
本項工作得到了科技部科技基礎(chǔ)性工作專項的長期、連續(xù)資助；得到了國家出版基金的資助，使得幾代土壤科技工作者的努力能夠為全社會和公眾服務(wù)，提升我國各行業(yè)和領(lǐng)域的科技水平；得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、基本科研業(yè)務(wù)費專項資助；得到了全國50多家國家級及省級土壤、測繪、農(nóng)業(yè)科研與管理機構(gòu)的大力支持；得到了我國老一輩土壤科學(xué)家自始至終的關(guān)心和鼓勵，整個項目實施期間，有9位院士和7位長期從事土壤科學(xué)、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域研究的專家對本項工作給予了直接和全程的指導(dǎo)。
中國工程院院士張福鎖、沈其榮，中國科學(xué)院院士朱彤分別發(fā)來賀信，認(rèn)為該數(shù)據(jù)集凝聚了我國幾代土壤科學(xué)家的心血，是對我國寶貴的歷史土壤調(diào)查資料的搶救性保護的標(biāo)志性成果。數(shù)據(jù)集的出版將提升我國土壤科學(xué)研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件，助力推動地學(xué)、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟科學(xué)等研究領(lǐng)域的創(chuàng)新研究。
