江苏省土壤数据库与信息系统的构建研究
摘要
数据库是信息管理的基础，信息系统是实现信息高效运用的手段。本论文基于GIS技术、数据库技术、信息系统开发技术，对江苏省土壤资源信息化进行了有益的探索。将地理信息系统引入到土壤资源利用和管理研究工作中，建立相应的土壤资源信息系统，为土壤资源的调查、统计、存储、管理提供高效便捷的工具。
建立江苏省土壤资源信息系统的主要工作有三个方面：空间数据库的创建、属性数据库的创建、空间数据库与属性数据库的集成与信息系统的开发。该论文的内容主要就这三方面的内容进行了阐述：首先通过GIS软件平台ArcGIS8.1进行了江苏省1：500000土壤土属空间数据库的构建研究，再通过数据库软件Microsoft Access 2000进行了土壤土属属性数据库的构建研究，并创建了相应的空间数据库和属性数据库，最后在此基础上以Microsoft Visual Basic 6.0为程序开发平台，与GIS开发组件MapObject结合，进行了空间数据库与属性数据库的一体化集成与信息系统的开发研究，初步研制成功了“江苏省土壤信息系统”。该系统具有数据输入、编辑、显示、查询与检索、空间分析、专题图制作、成果图与统计报表输出等一系列功能，系统运行速度、兼容性、界面设计、功能设计、可维护性等性能良好，具有一定的创新性和实用价值。
空间数据库的创建主要是通过GIS软件进行图形数据的采集与编辑，建成不同的点要素、线要素和面要素等组成的地理数据库(GeoDatabase)。土壤空间数据库主要是面状要素，本文主要是以1：50万的纸质土壤图和行政图为底图，通过ArcGIS8.1Desktop桌面制图工具ArcMap进行屏幕数字化输入与采集土壤土属图斑，生成了数字化草图，再对草图进行检查、修改、拓扑编辑和图层无缝拼接，对各土壤土属图斑输入了全部的土壤分类编码。该数据库全面了包含江苏省土壤空间分布的规律、类型和面积数量等信息。论文对数字化与编辑中遇到的问题与策略进行了探讨，重点讨论了数字化过程中空间数据质量控制问题，对中等比例尺的土壤制图规范进行了探索。
土壤属性数据库的创建是以土壤普查的文献资料成果为基础，对全省15个土类、34个亚类、97个土属和212个土种，按土壤分类体系进行整理归纳，对土类、亚类、土属、土种进行了系统编码，运用“Microsoft Access 2000”数据库软件，创建了江苏省土壤属性信息数据库与查询系统，录入了97种土属和212个土种的土壤属性数据(如统计剖面的理化性状数据：土壤颗粒机械组成、有机质、pH、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、阳离子交换量等)，并建立了完善的查询与检索系统，将全省土类、亚类、土属的理化性状和形态作了详细归纳，并赋予定性和量化指标，以检索表的形式，高度概括了土壤个体单元的属性，全面包含了江苏省土壤类型、数量、理化性质、养分性质，利用现状、土壤潜力、培肥措施和当前农业生产中的积累的经验，对全省
姜小三:江苏省土坡数据库与信息系统的构建研究
土壤区域开发治理、农田基础建设，提供了决策依据，为即将开展的全国耕地地力调
查提供了区城信.息化服务平台，为促进国内外土壤信息交流打下了良好的基础.它一
方面可以为江苏省土壤资源信息系统的创建提供数据库支撑，另一方面可以单独作为
一个完整的江苏土壤信.息数据库查询与检索系统.
数据库一体化集成与信息系统二次开发是目前信.忽系统开发研究的热点.本文主
要用Windows 2000 Professional为操作系统，以Microsoft Visual Basie 6.0开发语言与
Gls组件MaPObjects2.1结合进行了空间数据库与属性数据库一体化集成与江苏省土壤
资源信息系统的研制与开发.本文对VB与MO集成开发信.息系统的方法与程序设计、
程序语言的编写与实现方面进行了积极的探索，取得了预期的成果.“江苏省土壤资
源信息系统”包括10大模块，近100个工具包，经过软件试运行，其设计的文件、图
层管理、编挥、图形显示、查询统计、空间分析、图例、标注、符号、帮助等主菜单
及其子菜单，功能齐全，并且运行良好、操作简便，系统兼容性好，可以不必借助专
门的Gls软件和专门的GIS人才而能够实现土壤资源信息的综合管理，能够满足各层
次用户对数据库的信息要求.
Database is a basis of information system which is an effective approach of making use of much information. This paper mainly researches Soil Resource Database and Information System of Jiangsu Province based on Geographic Information System and database technology and their development technology. The paper adopts a following construction flow: Geographic Information System is integrated into utilization and management of soil resources, and constructs information system of corresponding soil resources, which provides an effective tool for investigating, analyzing, restoring and managing soil resources.
Jiangsu Province Soil Resource Information consists of Soil Spatial Database, Soil Attribute Database and information development. 1:500000 Soil Spatial Database of Jiangsu Province is structured by the technique of ArcGIS8.1 and Soil Attribute Database by Microsoft Access 2000. On the basis, by integrating the program of Microsoft Visual Basic 6.0 into Geographic Information System and MapObject, integration and development of two databases are researched, at the same time Soil Information System of Jiangsu Province is constructed successfully. The system has many functions such as importing data, editing, displaying, SQL, spatial analysis, thematic map constituting and exporting of outcome and reports; has high speed and good compatible property, interface, functions and maintenance. In virtue of the characteristics, it is a very effective tool.
Constructing of Spatial Database mainly collects and edits data of images and establishes GeoDatabase of different point, line and polygon feature. The paper mainly depends on 1:5 million soil map and administrative area map, digitizes, collects Soil Attribution map polygon by ArcGIS801 Desktop and constructs a sketch, and further checks up, corrects topology editing and layers joint. In the course of exploring questions and strategies of digitizing and editing the soil map, the paper mainly focuses on providing a solution of controlling spatial digital quality.
Soil Attribute Database is constructed based on documents of soil investigation. Jiangsu Province Soil consists of 15 soil group, 34 subgroup, 97 soil genus and 212 soil species, which is rearranged and coded according to soil taxonomy system. By Microsoft Access 2000, Soil Attribute System of Jiangsu Province re-consists of 97 soil genus and 212 soil species, whose natural attribute database includes soil particle composition, organic matter, PH, total Nitrogen, total Phosphor, active phosphor, total Potassium, active Potassium, CEC and so on, which provides important data for constructing Information System of Jiangsu Province, on the other hand, develops a complete SQL system of data of Jiangsu soil information for meeting the need of consumer.
Incorporation database and redeveloping of information system is now in the forefront of development research of information system. The paper depends on Windows 2000, integrates MapObjects2.1 of GIS component into Microsoft Visual Basic 6.0 to incorporate Spatial Database and Attribute Database with development of The Soil Resources Information System of Jiangsu Province.
建立江苏省土壤资源信息系统的主要工作有三个方面：空间数据库的创建、属性数据库的创建、空间数据库与属性数据库的集成与信息系统的开发。该论文的内容主要就这三方面的内容进行了阐述：首先通过GIS软件平台ArcGIS8.1进行了江苏省1：500000土壤土属空间数据库的构建研究，再通过数据库软件Microsoft Access 2000进行了土壤土属属性数据库的构建研究，并创建了相应的空间数据库和属性数据库，最后在此基础上以Microsoft Visual Basic 6.0为程序开发平台，与GIS开发组件MapObject结合，进行了空间数据库与属性数据库的一体化集成与信息系统的开发研究，初步研制成功了“江苏省土壤信息系统”。该系统具有数据输入、编辑、显示、查询与检索、空间分析、专题图制作、成果图与统计报表输出等一系列功能，系统运行速度、兼容性、界面设计、功能设计、可维护性等性能良好，具有一定的创新性和实用价值。
空间数据库的创建主要是通过GIS软件进行图形数据的采集与编辑，建成不同的点要素、线要素和面要素等组成的地理数据库(GeoDatabase)。土壤空间数据库主要是面状要素，本文主要是以1：50万的纸质土壤图和行政图为底图，通过ArcGIS8.1Desktop桌面制图工具ArcMap进行屏幕数字化输入与采集土壤土属图斑，生成了数字化草图，再对草图进行检查、修改、拓扑编辑和图层无缝拼接，对各土壤土属图斑输入了全部的土壤分类编码。该数据库全面了包含江苏省土壤空间分布的规律、类型和面积数量等信息。论文对数字化与编辑中遇到的问题与策略进行了探讨，重点讨论了数字化过程中空间数据质量控制问题，对中等比例尺的土壤制图规范进行了探索。
土壤属性数据库的创建是以土壤普查的文献资料成果为基础，对全省15个土类、34个亚类、97个土属和212个土种，按土壤分类体系进行整理归纳，对土类、亚类、土属、土种进行了系统编码，运用“Microsoft Access 2000”数据库软件，创建了江苏省土壤属性信息数据库与查询系统，录入了97种土属和212个土种的土壤属性数据(如统计剖面的理化性状数据：土壤颗粒机械组成、有机质、pH、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、阳离子交换量等)，并建立了完善的查询与检索系统，将全省土类、亚类、土属的理化性状和形态作了详细归纳，并赋予定性和量化指标，以检索表的形式，高度概括了土壤个体单元的属性，全面包含了江苏省土壤类型、数量、理化性质、养分性质，利用现状、土壤潜力、培肥措施和当前农业生产中的积累的经验，对全省
姜小三:江苏省土坡数据库与信息系统的构建研究
土壤区域开发治理、农田基础建设，提供了决策依据，为即将开展的全国耕地地力调
查提供了区城信.息化服务平台，为促进国内外土壤信息交流打下了良好的基础.它一
方面可以为江苏省土壤资源信息系统的创建提供数据库支撑，另一方面可以单独作为
一个完整的江苏土壤信.息数据库查询与检索系统.
数据库一体化集成与信息系统二次开发是目前信.忽系统开发研究的热点.本文主
要用Windows 2000 Professional为操作系统，以Microsoft Visual Basie 6.0开发语言与
Gls组件MaPObjects2.1结合进行了空间数据库与属性数据库一体化集成与江苏省土壤
资源信息系统的研制与开发.本文对VB与MO集成开发信.息系统的方法与程序设计、
程序语言的编写与实现方面进行了积极的探索，取得了预期的成果.“江苏省土壤资
源信息系统”包括10大模块，近100个工具包，经过软件试运行，其设计的文件、图
层管理、编挥、图形显示、查询统计、空间分析、图例、标注、符号、帮助等主菜单
及其子菜单，功能齐全，并且运行良好、操作简便，系统兼容性好，可以不必借助专
门的Gls软件和专门的GIS人才而能够实现土壤资源信息的综合管理，能够满足各层
次用户对数据库的信息要求.
Database is a basis of information system which is an effective approach of making use of much information. This paper mainly researches Soil Resource Database and Information System of Jiangsu Province based on Geographic Information System and database technology and their development technology. The paper adopts a following construction flow: Geographic Information System is integrated into utilization and management of soil resources, and constructs information system of corresponding soil resources, which provides an effective tool for investigating, analyzing, restoring and managing soil resources.
Jiangsu Province Soil Resource Information consists of Soil Spatial Database, Soil Attribute Database and information development. 1:500000 Soil Spatial Database of Jiangsu Province is structured by the technique of ArcGIS8.1 and Soil Attribute Database by Microsoft Access 2000. On the basis, by integrating the program of Microsoft Visual Basic 6.0 into Geographic Information System and MapObject, integration and development of two databases are researched, at the same time Soil Information System of Jiangsu Province is constructed successfully. The system has many functions such as importing data, editing, displaying, SQL, spatial analysis, thematic map constituting and exporting of outcome and reports; has high speed and good compatible property, interface, functions and maintenance. In virtue of the characteristics, it is a very effective tool.
Constructing of Spatial Database mainly collects and edits data of images and establishes GeoDatabase of different point, line and polygon feature. The paper mainly depends on 1:5 million soil map and administrative area map, digitizes, collects Soil Attribution map polygon by ArcGIS801 Desktop and constructs a sketch, and further checks up, corrects topology editing and layers joint. In the course of exploring questions and strategies of digitizing and editing the soil map, the paper mainly focuses on providing a solution of controlling spatial digital quality.
Soil Attribute Database is constructed based on documents of soil investigation. Jiangsu Province Soil consists of 15 soil group, 34 subgroup, 97 soil genus and 212 soil species, which is rearranged and coded according to soil taxonomy system. By Microsoft Access 2000, Soil Attribute System of Jiangsu Province re-consists of 97 soil genus and 212 soil species, whose natural attribute database includes soil particle composition, organic matter, PH, total Nitrogen, total Phosphor, active phosphor, total Potassium, active Potassium, CEC and so on, which provides important data for constructing Information System of Jiangsu Province, on the other hand, develops a complete SQL system of data of Jiangsu soil information for meeting the need of consumer.
Incorporation database and redeveloping of information system is now in the forefront of development research of information system. The paper depends on Windows 2000, integrates MapObjects2.1 of GIS component into Microsoft Visual Basic 6.0 to incorporate Spatial Database and Attribute Database with development of The Soil Resources Information System of Jiangsu Province.
引文
[1] 江苏省土壤普查办公室编著：江苏土壤，中国农业出版社，1994年5月．
[2] 江苏省土壤普查办公室编著：江苏土种志，江苏科学技术出版社，1996年3月．
[3] 蔡孟裔．新编地图学实习教程，高等教育出版社，2000年6月
[4] 张超．地理信息系统实习教程，高等教育出版社，2000年8月
[5] 王人潮．农业资源信息系统，中国农业出版社，2000年8月
[6] 严泰来等．土地信息系统．北京：科学技术文献出版社，1993
[7] 于东升，史学正．GIS中土壤信息系统的研究发展．土壤学进展．1993，21(6)：26～31
[8] 史舟，王人潮．土壤信息系统技术的发展与思考，计算机与农业，1997，34(4)：5～7
[9] 张剑平等．地理信息系统与MapInfo应用．科学出版社．1999年5月
[10] 承继成，林珲，周成虎等．数字地球导论，科学出版社，2002年2月
[11] 李桂荣，陈光亚，朱向群．江苏省土壤图，农业出版社，1993年8月
[12] 李幼文：数据库系统原理和技术，科技文献出版社，1995
[13] 曾杉主编，《ArcGIS空间分析实用指南》，ArcInfo中国技术咨询与培训中心，2002年4月
[14] 王鑫编著：Access 2000现用现查，中央广播电视大学出版社，1999年5月．
[15] 合力工作室编著：中文Access 2000实用教程，清华大学出版社，1999年11月．
[16] 江苏土壤学会编写：江苏土肥科技与农业持续发展，河海大学出版社，1997年11月
[17] 富融科技有限公司编写：第五界ArcGIS暨ERDAS中国用户大全论文集(2002)，地震出版社，2002年9月
[19] 刘光编著：地理信息系统——组件开发篇，中国电力出版社，2003年1月
[20] 刘光编著：地理信息系统二次开发教程——语言篇，清华大学出版社，2003年1月
[21] 刘光编著：地理信息系统二次开发教程——组件篇，清华大学出版社，2003年1月
[22] Microsoft Corporation著，希望图书创作室译：Microsoft Visual Basic 6.0 Component Tools Guide组件工具指南，北京希望电脑公司北京希望电子出版社，1999年3月
[23] 刘炳文，许蔓舒：Visual Basic程序设计教程，清华大学出版社，2000年7月
[24] 谭浩强、薛淑斌、袁玫：Visual Basic程序设计，清华大学出版社，2000年7月
[25] 龚沛曾、陈慰民、杨志强编，Visual Basic程序设计教程，高等教育出版社，1998年12月
[26] 高智勇主编，Visual Basic 6.0实例教程，航空工业出版社，2001年1月
[27] 周轶峰、杨建新、郑沛、潭真等编著，Vistual Basic 6.0实用编程技术，中国水利水电出版社，1999年6月
[28] (美)Wallage Wang著，陈红、王键等译，Visual Basic 4.0 For windows编程指南，电子工业出版社，1996年
[29] 林培．土地资源学．北京：北京农业大学出版社，1990
[30] 刘黎明，张军连，张凤荣等．土地资源调查与评价．北京：科学技术文献出版社，1994
[31] 中国1：100万土地类型图编辑委员会丈集编辑组，中国土地类型研究．北京：科学出版社，1986
[32] 中国科学院南京土壤研究所土壤系统分类课题组，中国土壤系统分类课题研究协作组．中国土壤系统分类(修订方案)．北京；中国农业科技出版社，1995
[33] 陈述彭．地理系统与地理信息系统地理学抿 1991．46(1)：1～7
[34] 黄杏元．地理信息系统支持区域上地利用决策的研究．地理学报．1993．48(2)：114～121
[35] 卢瑞虹．地理数据库规范化和标准化问题的初步探讨．测绘科技动态．1987(5)：20～27
[36] 周慧珍．土壤地理信息系统．土壤学进展．1993．21(6)：32～36
[37]李德仁等．地理信息系统系列讲座．测绘通报．1993(5)：31～37，1993(6)：28～35，1994(1)：28～37，1994(2)：33～39，1994(3)：30～35
[38]赵文君．土壤数据库中的编码问题．土壤学进展．1993．21(6)：37～45
[39]王黎明．区域土壤资源信息系统的研究．南京师范大学学报．1992．5(1)：86～89
[40]熊利亚等．建立省级国土资源数据库系统的研究．自然资派 1989．(6)：56～61
[41]周慧珍．海南岛土壤与土地数字化数据库及其制图．北京：科学出版社，1994
[42]沈掌泉，王人湖．棚格转换矢量的一种新方法——结点搜索法．中国图象图形学报．1998．3(4)：318～321
[43]史舟，王人潮．土壤信息系统技术的发展及其思考．计算机与农业．1997．(4)：5～7
[44]史舟，王人潮．大比例尺红壤资源信息系统的研制．浙江农业大学学报．1997．23(6)：707～710
[45]ESRI Inc. Understanding GIS—The ARC / INFO Method, Redlands , CA, 1993
[46]Tomlinson R F. Geographic Data Handling, IGV Commission on Geographic Data Sensing and Processing, Ottawa, 1972
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[48]Jeyanandan D. A System Approach to Land Information System. Surveying and Mapping. 1988, 48 (3) : 161～171
[49]Clark KC. Recent trends in Geographic Information System Research. Geoprocessing. 1986(3): 1～5
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[51]Goodchild M F. and kemp K K. Introduction to GIS, NCGIA Core Curriculum. 1991
[52]Sally W. and Don glass A S. Category Identification of Changed landuse—and Polygons in an integrated image Processing/Geographic Information System. PE&RS. 1992, 58(11):1593～1599
[53]Kurt W. Bauer. Creation of Land Information System for Milwauree County, Wiscosin. Journal of Surveying Engineering. 1994, 120(4):156～165
[54]Theocharopoulos S P.et al. GIS as an aid to soil surveys and land evaluation in Greece. Journal of Soil & Water Conservation. 1995, 50 (2) : 118～124
[55]Wang Renchao and Shi Zhou. Red Soil Resource Information System and Its Preliminary Application . Pedosphere. 1998, 8 (1) : 9～14
[56]Zhou Huizhen. A Testing of SOTER Project In China. Pedosphere. 1993, 3 (2) : 153～160
[57]FAO. A framework for land evaluation. Soils Bulletin. 1976, 32
[58]Folyd FS. Remote sensing principles and Interpretation. 1986, W.H. freewan and company. New York.
[59]ESRI. ARC/INFO Data Management, GIS by ESRI, 1994.
[60]ESRI. 1994. Geography, Workshop, Proceedings of the 1994 ESPd User Conference.
[61]Good child M. F. Future Directions for Geographic Information Science. Geographic Information Science, 1995, (1)
[62]Brown K W M.,Gauld J H..Smith B F L. Design of a datebase for Scottish soils. 1987
[63]http://www.gischina.com/bbs
[64]http://www.gisedu.com/bbs
[65]ftp://smth:smth@166.111.42.94:62002
[66]http://www.ArcGISWorld.com
[67]http://fisher.lib.virginia.edu/help/esri/《Modeling Our World》
[2] 江苏省土壤普查办公室编著：江苏土种志，江苏科学技术出版社，1996年3月．
[3] 蔡孟裔．新编地图学实习教程，高等教育出版社，2000年6月
[4] 张超．地理信息系统实习教程，高等教育出版社，2000年8月
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[11] 李桂荣，陈光亚，朱向群．江苏省土壤图，农业出版社，1993年8月
[12] 李幼文：数据库系统原理和技术，科技文献出版社，1995
[13] 曾杉主编，《ArcGIS空间分析实用指南》，ArcInfo中国技术咨询与培训中心，2002年4月
[14] 王鑫编著：Access 2000现用现查，中央广播电视大学出版社，1999年5月．
[15] 合力工作室编著：中文Access 2000实用教程，清华大学出版社，1999年11月．
[16] 江苏土壤学会编写：江苏土肥科技与农业持续发展，河海大学出版社，1997年11月
[17] 富融科技有限公司编写：第五界ArcGIS暨ERDAS中国用户大全论文集(2002)，地震出版社，2002年9月
[19] 刘光编著：地理信息系统——组件开发篇，中国电力出版社，2003年1月
[20] 刘光编著：地理信息系统二次开发教程——语言篇，清华大学出版社，2003年1月
[21] 刘光编著：地理信息系统二次开发教程——组件篇，清华大学出版社，2003年1月
[22] Microsoft Corporation著，希望图书创作室译：Microsoft Visual Basic 6.0 Component Tools Guide组件工具指南，北京希望电脑公司北京希望电子出版社，1999年3月
[23] 刘炳文，许蔓舒：Visual Basic程序设计教程，清华大学出版社，2000年7月
[24] 谭浩强、薛淑斌、袁玫：Visual Basic程序设计，清华大学出版社，2000年7月
[25] 龚沛曾、陈慰民、杨志强编，Visual Basic程序设计教程，高等教育出版社，1998年12月
[26] 高智勇主编，Visual Basic 6.0实例教程，航空工业出版社，2001年1月
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[28] (美)Wallage Wang著，陈红、王键等译，Visual Basic 4.0 For windows编程指南，电子工业出版社，1996年
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[33] 陈述彭．地理系统与地理信息系统地理学抿 1991．46(1)：1～7
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[37]李德仁等．地理信息系统系列讲座．测绘通报．1993(5)：31～37，1993(6)：28～35，1994(1)：28～37，1994(2)：33～39，1994(3)：30～35
[38]赵文君．土壤数据库中的编码问题．土壤学进展．1993．21(6)：37～45
[39]王黎明．区域土壤资源信息系统的研究．南京师范大学学报．1992．5(1)：86～89
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[41]周慧珍．海南岛土壤与土地数字化数据库及其制图．北京：科学出版社，1994
[42]沈掌泉，王人湖．棚格转换矢量的一种新方法——结点搜索法．中国图象图形学报．1998．3(4)：318～321
[43]史舟，王人潮．土壤信息系统技术的发展及其思考．计算机与农业．1997．(4)：5～7
[44]史舟，王人潮．大比例尺红壤资源信息系统的研制．浙江农业大学学报．1997．23(6)：707～710
[45]ESRI Inc. Understanding GIS—The ARC / INFO Method, Redlands , CA, 1993
[46]Tomlinson R F. Geographic Data Handling, IGV Commission on Geographic Data Sensing and Processing, Ottawa, 1972
[47]Parker H D. The Unique Qualities of a Geographic Information system: A Commentary. PE&RS. 1988, 54 (11) : 1547～1549
[48]Jeyanandan D. A System Approach to Land Information System. Surveying and Mapping. 1988, 48 (3) : 161～171
[49]Clark KC. Recent trends in Geographic Information System Research. Geoprocessing. 1986(3): 1～5
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[51]Goodchild M F. and kemp K K. Introduction to GIS, NCGIA Core Curriculum. 1991
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[53]Kurt W. Bauer. Creation of Land Information System for Milwauree County, Wiscosin. Journal of Surveying Engineering. 1994, 120(4):156～165
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[55]Wang Renchao and Shi Zhou. Red Soil Resource Information System and Its Preliminary Application . Pedosphere. 1998, 8 (1) : 9～14
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[62]Brown K W M.,Gauld J H..Smith B F L. Design of a datebase for Scottish soils. 1987
[63]http://www.gischina.com/bbs
[64]http://www.gisedu.com/bbs
[65]ftp://smth:smth@166.111.42.94:62002
[66]http://www.ArcGISWorld.com
[67]http://fisher.lib.virginia.edu/help/esri/《Modeling Our World》