книги из ГПНТБ / Иванкин, В. И. Межотраслевые территориальные органы научно-технической информации (конспект лекций)

УДК 658.516:631.44.002.6

Михайлов И.С. (Ин-т агрохимии и почвоведения АН СССР)

Проблемы унификации и кодирования информации о почвах и зе­

мельных ресурсах. Μ.,1974, 64 с. (Госстандарт СССР,

ВНИИМС. Серия - Государственная служба стандартных справоч­

ных данных). Библиогр. 20 назв.

Обзор рекомендован к изданию HTC Института агрохимии

и почвоведения АН СССР (Протокол от 25 марта 1974 г.)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологической службы (ВНИИМС)

Всесоюзный научно-исследовательский институт технической информации, классификации и кодирования

(ВНИИКИ)

Серия: Государственная служба стандартных справочных данных

ПРОБЛЕМЫ УНИФИКАЦИИ И КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ПОЧВАХ И ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСАХ

RREflEfflffi

Сбор информации о земельных ресурсах является одной из актуальнейших проблем. Развитие индустрии, городов, увеличе­ ние сельскохозяйственной продукции, лесного сырья приводит к необходимости строгого учета и оценки всех земель,используемых в народном хозяйстве. Оценка качества земель и выработка ме­ тодов оптимального их использования невозможны без детального учета свойств почвы - основной и устойчивой части земельных ресурсов. Учет и оценка земель должны проводиться на основа­ нии "банков" информации, создаваемых на современной техниче­ ской основе. Работы по созданию таких "банков" (систем) инфор­ мации ведутся в OTA [іэ], Канаде (система "Cα∏3⅛"), Нидерлан­ дах, Польской Народной Республике и других странах. Также ве­ дется подготовка по созданию международного "банка данных" о земельных ресурсах на базе ФАО OOT.

Работа по созданию таких систем складывается из трех

Всесоюзный научно-исследовательский институт технической информации, классификации и кодирования, 1974

⅛'332 f¿

2

этапов: выработка унифицированного языка описания; разработка рациональных кодов; формирование информационного массива во внешней памяти ЭВМ.

Лабораторией моделирования почвенных ресурсов Института агрохимии и почвоведения АН СССР был осуществлен эксперимент по созданию опытных образцов этой системы на базе управляющей малины "Днепр-2". Работы по созданию информационно-поисковой системы продолжаются.

Для характеристики почвы большое значение имеет морфоло­ гическое описание. Значительная часть выводов о генезисе, си­ стематическом положении почв и их агропроизводственных свой­ ствах базируется на данных морфологических описаний. Большое внимание изучению морфологии почв уделяли основоположники поч­ воведения В.В.Докучаев, Н.Μ.Сибирцев я др. Большой вклад в развитие учения о морфологии почв внес С.А.Захаров. Методикой морфологического изучения почв, разработанной им, продолжают пользоваться и в настоящее время.

В последние годы морфологические описания почв значитель­ но менее информативны, чем 30-50 лет назад. Интерпретация дан­ ных морфологического изучения почв затруднена, так кал сущест­ вуют модификации традиционной системы описания, а употребляе­ мая терминология не унифицирована.

Разработка терминов, наиболее точно и объективно отражаю­ щих состояние свойства почвы, должна быть основана на позна­ нии физической сущности свойств почвы. Каждое характеризуемое свойство почвы должно быть разделено на непѳресекапциеся клас­ сы состояний, причем деление может быть одномерным или много­ мерным, когда свойство разделяется на более простые составляю­ щие, которые, в свою очередь, подразделяются на классы. Напри­ мер, для характеристики цвета почв необходимо выделить три со­ ставляющих: цветность (собственно спектральная характеристика цвета), чистота цвета и его яркость.

Каждому классу состояния можно дать словесное наименова­ ние и выразить его в числовой форме порядковым номером, кото­ рый также является баллом выраженности. Следовательно, состоя­ ние свойства макет быть выражено как в одномерных, так и мно­ гомерных баллах. Каждому возможному состоянию должно соответ­ ствовать словесное выражение или числовой код.

з

Количество классов может быть неограниченным. Минималь­ ное число классов, когда рассматриваются альтернативные со­ стояния - два. Максимальное число мажет быть люб», но жела­ тельно, чтобы оно не превышало восьми. Это вызывается необхо­ димостью экономии места при записи в ЭВМ, так как большинство современных ЭВМ имеет двоично-восьмеричную систему счисления.

В обзоре, на основании анализа отечественных и зарубеж­ ных источников, предлагается применение унифицированного язы­ ка для морфологических описаний почвы. Предлагается две фор­ мы языка: словесная и числовая. В словесном языке дня обозна­ чения одного понятия требуется в среднем двадцать знаков, в числовом языке - три. Числовой язык разрабатывался таким об­ разом, чтобы в памяти ЭВМ расположение информации было наибо­ лее экономичным.

Каждое понятие занимает не более восьми двоичных разря­ дов. Использование числового языка позволяет вести корректную математическую обработку данных. Но использование этого языка

вполевых исследованиях может привести к значительному увели­ чению ошибок, так как неверная запись одного знака или запись

вдругую графу может исказить информацию.

По всей вероятности, оба предлагаемых языка должны суще­ ствовать одновременно: словесный язык - для полевых описаний, числовой - для обработки и хранения информации в памяти ЭВМ.

На вводе и выводе ЭВМ должны быть трансляторы,однозначно пере­ водящие язык-описания из одной формы в другую.

Кроме словарного запаса и формы выражения каждый язык должен обладать синтаксисом, т.е. формой связи слов. Синтакси­ сом языка морфологического описания является последователь­ ность описания морфологических характеристик в соответствии с порядком, изложенным в обзоре. Полное стандартное морфоло­ гическое описание должно содержать ответы на все вопросы; во­ ли же подобных явлений не наблюдается, то должны быть негатив­ ные ответы.

Qo форме морфологическое описание должно представлять бланк (матрицу), где столбцы показывают в строгой последова­ тельности морфологические свойства, а строчки - горизонты, выделяемые авторами. Соответствующей формой хранения информа­ ции может служить перфокарта с внутренней перфорацией, где

I

4

колонки соответствуют морфологическим свойствам, позиции - го­ ризонтам (часть позиций отводится дня характеристики адресных, паспортных и экологических сведений о разрезе).

Кроме перфокарт как носителей информации могут быть ис­ пользованы перфоленты, магнитные ленты.

Унификация морфологических характеристик почв позволит лучше и правильнее учесть земельные ресурсы, а также будет ре­ ально способствовать улучшению почв и развитию социалистичес­ кого сельского хозяйства.

ХАРАКТЕРИСТИКА И ИНДЕКСАЦИЯ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВ

Окраска почвы

Наименования большинства почв как в нашей стране, так и за рубежом даются в зависимости от их окраски. Черноземы, се­ роземы, красноземы, бурые лесные, каштановые почвы и другие названы по цвету, преобладающему в их профиле. Окраска и цве­ товые характеристики зависят от характера спектра отражения в видимой части, который, в свою очередь, определяется химиче­ ским и минералогическим составом и физическим состоянием.

Цветовые характеристики почвы в отечественных исследова­ ниях в большинстве случаев определяются на глаз. Обычно отме­ чают ведущий цвет, один или два дополнительных оттенка, интен­ сивность окраски (светлая, темная), выраженность цвета (туск­ лый, яркий).

Вольное употребление терминов, отсутствие унификации при­ водит к тому, что сопоставление цветов при анализе морфологи­ ческих описаний почвы почти невозможно. Часто один и тот же цвет различные исследователи называют по-разному. Например, не ясно, есть ли разница на самом деле между цветами> ржавым, охристым и ярко-желтым. Иногда разные цвета и оттенки обознача­ ются одним термином. В этом отношении характерен термин "бу­ рый цвет", который по всей вероятности стал синонимом понятия "почва неопределенного цвета". Когда автор задал ряду почвове­ дов вопрос, какой цвет они понимают под бурым, то были назва­ ны цвета от темного красно-коричневого до светлого серовато­

5

желтого.

В описаниях почв может преобладать традиция. Например, при описании бурых лесных почв обязательно встречается термин "бурый", хотя в ряде случаев эти почвы имеют чисто желтый цвет; цвет подзолистого горизонта принято называть белесым, иллювиального - бурым, хотя, как показывает опыт, почвы не всегда имеют указанные цвета.

Большинство исследователей не различает понятий "окраска" и "цвет" почвы. Окраска - понятие более широкое, которое опре­ деляет не только цвет, но я характер распределения цветов внут­ ри почвенного профиля или морфологического горизонта. В боль­ шинстве морфологических описаний не указывается однородность или неоднородность окраски, контрастность цветов. Например, в одном из опубликованных описаний цвет горизонта назван "ржа­ во-сизым", в то время как из анализа описания следует, что

грамотной характеристикой окраски горизонта было бы следующее определение: "пестро-окрашенный, с пятнами ржавого и сизого цветов".

Для анализа современного состояния морфологии почвы авто­ ром было изучено 400 морфологических описаний, сделанных за последние пять лет в разных частях Советского Союза и опубли­ кованных в журнале "Почвоведение" и ряде монографий. В резуль­ тате анализа было установлено, что для характеристики цвета авторы используют 45 терминов, которые образуют 145 сочетаний. Чаще всего употребляется термин "бурый цвет", который в тех или иных сочетаниях встречается в 50% рассмотренных описаний и термин "серый цвет" - 30% описаний. Все 145 сочетаний цве­ тов почвы имеют довольно равномерное раопределение. Несколько выделяется только термин "бурый" без дополнительных оттенков (11%) и термин "темно-серый” (7%). Если даже отвлечься от субъективизма в определении цвета почвы, то такое обилие ха­ рактеристик вносит большую неопределенность в распознавание цвета и сильно затрудняет диагностику почв.

Советские почвоведы неоднократно ставили вопрос о необ­ ходимости эталонирования цветов почвы. Еще в 1927 г. С.П.Тюрѳмнов опубликовал стандартную шкалу почвенных цветов [16].

Каждому цвету, приведенному в таблице, соответствовал цветовой эталон, воспроизведенный в краске на бумаге, а также

2-947

6

сделанный из натуральных материалов (мела, охры, глины и др.), близких но своей консистенции к натуральной почве. К сожале­ нию, ато начинание С.П.Тюремнова не получило должного разви­ тия и почти не применялось в последующих исследованиях.

Развивая идеи С.П.Тюремнова, С.А.Захаров разработал шка­ лу цветов почв в виде треугольника, вершины которого представ­ лены тремя основными цветами: белым, черным и красным f6j. Qo внешним сторонам треугольника располагаются цвета, переходные между названными: белый - белесый - светло-серый - темно-се­ рый - черный; белый - желтый - оранжевый - красный; красный - коричневый - светло-каштановый - каштановый - темно-каштано­ вый - черный. Внутри треугольника располагаются цвета, обра­ зованные при смешении переходных например, палевый цвет - ком­ бинация светло-желтого и светло-серого, буро-желтого и серого. Этой шкалой в течение многих лет пользуются преподаватели кур­ сов почвоведения в высших учебных заведениях страны, на ней воспитывалось не одно поколение почвоведов. Шкала Захарова схематична, содержит всего 16 эталонных цветов; в ней отсут­ ствуют "холодные" - синеватые, зеленоватые тона, которые ши­ роко распространены в почвах. К сожалению, шкала Захарова поч­ ти не используется в производственных и научных исследованиях почв.

В большинстве отран мира, особенно в США, для определе­ ния цвета почвы используют эталонную шкалу Манселла [І8]в той

или иной модификации. Она представляет собой книгу, на страни­ цах которой расположены прямоугольнички с эталонными цветами. В разных модификациях в ней содержится от 200 до 300 вариан­ тов цветов. В основу эталонной шкалы положено разделение цве­ та на три составляющих: собственно цвет, степень насыщенности цвета (chwmd) и степень затемненное» (vatuε), Используются

чистые спектральные цвета (красный -Я, желтый -ÿ , зеленый - &) и переходные (красно-желтый -УЯ, желто-зеленый -&¿/).

По степени интенсивности каждый цвет разделен на 4 градации:

2,5; 5,0; 7,5; 10,0.

Каждой градации отведена страница шкалы, которая пред­ ставляет собой поле цветов, причем, по оси ординат меняется степень насыщенности от 1,5 (максимальная) до 8 (минимальная), а по оси абсцисс - степень затемненное» от ɪ (максимальная)

8

Продолжение табл. I