全球土壤数据集HWSD2.0处理方法和变量说明教程

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        全球土壤数据库(数据源:https://gaez.fao.org/pages/hwsd )是一个由联合国粮食和农业组织(FAO)与合作伙伴共同开发的项目,旨在提供全球范围内的土壤数据。这些数据对于农业、环境科学、气候变化研究等领域至关重要。以下是HWSD 2.0版本和1.4版本之间的一些主要区别。HWSD1.4版本包含2个土壤深度层的数据;HWSD 2.0该数据包括七个土壤深度层的数据,深度范围依次为0-20cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm、100-150 cm和150-200 cm。

数据版本差异:

版本HWSD 1.4和HWSD 2.0数据分辨率:

HWSD 1.4: 提供的是1:5,000,000比例尺的土壤数据。

HWSD 2.0: 分辨率提升至1:1,000,000,提供了更详细的土壤信息。

数据覆盖范围:

HWSD 1.4: 覆盖了全球大部分地区,但某些区域的数据可能不够完整。

HWSD 2.0: 扩展了数据的覆盖范围,包括了之前未覆盖的一些地区。

数据更新:

HWSD 1.4: 使用的数据可能较为陈旧。

HWSD 2.0: 包含了更多最新的土壤数据和研究成果。

数据质量:

HWSD 1.4: 数据质量可能因地区而异,某些地区可能缺乏精确性。

HWSD 2.0: 通过改进数据收集和处理方法,提高了数据的整体质量。

变量说明:

D*_ROOT_DEPTH:可根土壤深度

D*_PHASE1:土壤相位

D*_PHASE2:土壤相位

D*_ROOTS根(障碍物的根):提供STU中根的障碍物的深度等级

D*_IL(防渗层):指示STU的土壤剖面中存在防渗层

D*_SWR(土壤水分状况):指示STU的土壤剖面中占主导地位的年度平均土壤水分状况类别

D*_DRAINAGE:土壤排水类别

D*_AWC :以毫米/米为单位的土壤单位的可用储水量

D*_ADD_PROP:土壤单元中与农业用途有关的特定土壤类型

D*_COARSE:土壤砂粒粗细度

D*_SAND:沙含量

D*_SILT:淤泥含量

D*_CLAY:粘含量

D*_TEXTURE_USDA:USDA土壤质地分类

D*_TEXTURE_SOTER:SOTER土壤质地分类

D*_BULK:体积密度

D*_REF_BULK:士壤容重

D*_ORG_CARBON:有机碳含量

D*_PH_WATER:酸碱度

D*_TOTAL_N:总氮含量

D*_CN_RATIO:碳氮比

D*_CEC_SOIL:土壤的阳离子交换能力

D*_CEC_CLAY:粘性层壤的阳离子交换能力

D*_CEC_EFF:ECEC

D*_TEB:交换性盐基

D*_BSAT:土壤基饱和度

D*_ALUM_SAT:铝饱和度

D*_ESP:可交换钠盐

D*_TCARBON_EQ:碳酸钙含量

D*_GYPSUM:石膏含量

D*_ELEC_COND:电导率

其它字符段说明:

OID:内部唯一索引数据库标识符,映射单元的自然序列

Value:全局映射单元标识符,提供GIS层与属性数据库之间的链接

Count:土壤指标完全一样表现连续性的区域大小

D*_SEQUENCE:土壤种类在土壤测绘单元组成中的顺序(按照占比大至小来排序)

D*_SHARE:该种土壤在土壤测绘单元组成中的份额/占比

D*_LAYER:Depth Layer土壤层 (从D1到D7)

D*_TOPDEP:Depth of top of layer该土壤层的顶部深度(cm)

D*_BOTDEP:Depth of bottom of layer该土壤层的底部深度(cm)

D*_COVERAGE:土壤数据的来源

D*_NSC_MU_SOURCE1:国家土壤分类

D*_NSC_MU_SOURCE2:国家土壤分类

D*_WRB_PHASES:土壤分类(FAO WRB2022标准)

D*_WRB4:土壤分类(FAO WRB2022标准 四字代码)

D*_WRB2:土壤分类(FAO WRB2022标准 两字代码)

D*_FAO90:土壤分类(FAO 1990标准)

数据处理方法:

(1)下载数据(https://gaez.fao.org/pages/hwsd)。

(2)利用access导出文件。

(3)利用R对数据分层。

library(openxlsx)

library(dplyr)

setwd("G:/ http://lucky-boy.ysepan.com/")#YAFEI修改的地方

data <- read.xlsx("HWSD2_LAYERS.xls")

result <- data %>%

group_by(HWSD2_SMU_ID)%>%

filter(SHARE == max(SHARE,na.rm = TRUE) & SEQUENCE == 1)

write.xlsx(result,"HWSD2_LAYERS_Max.xlsx")

result_D1 = result[result$LAYER == "D1",]

result_D2 = result[result$LAYER == "D2",]

result_D3 = result[result$LAYER == "D3",]

result_D4 = result[result$LAYER == "D4",]

result_D5 = result[result$LAYER == "D5",]

result_D6 = result[result$LAYER == "D6",]

result_D7 = result[result$LAYER == "D7",]

sheets = list("LAYERS_Max_All"=result,

"D1"=result_D1,"D2"=result_D2,

"D3"=result_D3,"D4"=result_D4,

"D5"=result_D5,"D6"=result_D6,

"D7"=result_D7)

write.xlsx(sheets,"HWSD2_LAYERS_Max_YAFEI2025.xlsx")

(4)将HWSD2_LAYERS_Max_YAFEI2025.xlsx中的sheet D1-D7分别另存为.xsl。

(5)在ArcGIS中导入HWSD2.bil土壤数据文件,在属性系统符号中点击显示唯一值,分别链接D1-D7层,对不同土壤层的因子提取。选择3D Analyst工具-栅格重分类-查找表-选择需要的字段选择输出路径,导出为栅格。

数据引用:

FAO & IIASA. 2023. Harmonized World Soil Database version 2.0.Rome and Laxenburg. https://doi.org/10.4060/cc3823en

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