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ISO 28258：土壤相关数据数字交换标准 (SoilML)
ISO 28258:2013/Amd.1:2019 土壤数据互操作性与SoilML框架全面指南
ISO 28258 标准概述与SoilML框架
ISO 28258 标准最初于2013年发布，2019年完成修订，建立了土壤相关数据数字交换的标准化框架。该标准由ISO/TC 190（土壤质量）技术委员会制定，定义了一个基于ISO 19156观测与测量范式的SoilML信息模型。2019年修订版引入了关键改进，包括核心类的重命名（如”Profile”更名为”SoilProfile”）以及与ISO 19157数据质量元数据的对齐。
SoilML模式以GML（地理标记语言）为基础架构，确保与现有地理空间数据基础设施以及更广泛的ISO 19100地理信息标准系列实现无缝互操作。
ISO 28258的核心定义了一个面向对象的信息模型，其中土壤观测与空间特征相关联。该模型支持从项目级元数据到场地表征、土壤剖面描述、采样和实验室分析的完整工作流程。每个数据元素都包含明确的空间参考信息、深度信息和测量单位，使不同组织和软件系统之间能够实现无歧义的数据交换。
| 特征类型 | 描述 | 子类型 |
|---|---|---|
| 项目 (Project) | 土壤研究的背景信息 | — |
| 场地 (Site) | 进行土壤调查的已界定区域 | — |
| 样地 (Plot) | 观测/采样的基本单元 | 地表、试坑、钻孔 |
| 土壤剖面 (SoilProfile) | 土壤层位的垂直序列 | — |
| 剖面元素 (ProfileElement) | 层位和土层的抽象基类 | 土层、层位 |
| 土壤标本 (SoilSpecimen) | 用于分析的物理样品 | — |
| 土壤观测 (SoilObservation) | 测量或观测结果 | — |
| 土壤图 (SoilMap) | 土壤类型的空间表示 | — |
土壤数据系统的工程设计见解
在环境信息系统中实施ISO 28258需要仔细的架构规划。标准规定，当土壤相关数据与其他类型数据组合时，必须使用”ISO 28258″XML命名空间。类层次结构显示了空间采样特征（Site、Plot及其子类型Surface/TrialPit/Borehole）与观测数据之间的有意分离，允许灵活集成传统数据集。
2019年修订版明确指出，观测仅限于特定的特征类型：Site、Plot、SoilProfile、ProfileElement和SoilSpecimen。数据提供者必须确保其扩展符合这些约束以保持互操作性。
对于深度测量，ISO 28258定义了一个自定义的Depth数据类型，支持简单值（如”60 cm”）和深度范围（如”60-70 cm”）。这种灵活性对于表示土壤剖面中的层位边界至关重要。所有深度元素都必须包含度量单位，沿用了ISO 19115-1和ISO/TS 19139的方法。
可扩展性与提供者特定适配
一个关键的工程见解是该标准明确支持扩展。数据提供者可以在保持模式有效性的同时，用提供者特定的属性扩展SoilML类。例如，Plot可以扩展高程属性（成为XYPlot），Horizon可以扩展腐殖质含量和颜色属性。这种标准化与灵活性之间的平衡使得ISO 28258既适用于监管报告，也适用于研究应用。
2019年修订版为SoilMappingUnit增加了GM_Object几何属性支持（0..*多重性），实现了土壤图单元的更精确制图表达。这是GIS集成的重大改进。
实际应用与数据交换工作流
ISO 28258支持多种常见的数据交换场景：项目级上下文传输、场地表征数据、具有层位级细节的土壤剖面描述、带有制备过程（包括运输和存储）的样品跟踪，以及具有完整来源元数据的观测结果。标准引用了ISO 19156观测模型，其中每个观测都有现象时间、结果时间、程序、观测属性、感兴趣特征和结果值。
随附的XML模式（SoilML.xsd）提供了具体的实施指南。命名空间导入包括GML 3.2、OGC观测与测量2.0以及采样特征模式。这种全面的方法确保了使用ISO 28258交换的土壤数据可以集成到更广泛的环境数据平台中。
常见问题
Q1: ISO 28258中的Layer和Horizon有什么区别？
A: Layer通过非成土过程（地质成因或人为作用）形成，可能包含多个Horizon。Horizon通过成土过程在Layer内部发育。两者都是ProfileElement的子类，共享基本属性如上下深度和剖面内的排序。
A: Layer通过非成土过程（地质成因或人为作用）形成，可能包含多个Horizon。Horizon通过成土过程在Layer内部发育。两者都是ProfileElement的子类，共享基本属性如上下深度和剖面内的排序。
Q2: ISO 28258能否用于国际土壤数据交换？
A: 可以。该标准使用GML作为编码格式，GML是OGC国际标准。ISO 19100系列提供地理基础，SoilML模式定义土壤特定扩展。这种分层方法实现了全球互操作性。
A: 可以。该标准使用GML作为编码格式，GML是OGC国际标准。ISO 19100系列提供地理基础，SoilML模式定义土壤特定扩展。这种分层方法实现了全球互操作性。
Q3: 2019年修订版对现有实施有何影响？
A: 修订版重命名了多个关键类（Profile到SoilProfile，SF_Process到OM_Process），并增加了SoilMappingUnit几何属性等新功能。现有实施应更新其XML模式和数据文件，以与SoilML命名空间版本2.0保持一致。
A: 修订版重命名了多个关键类（Profile到SoilProfile，SF_Process到OM_Process），并增加了SoilMappingUnit几何属性等新功能。现有实施应更新其XML模式和数据文件，以与SoilML命名空间版本2.0保持一致。
Q4: ISO 28258数据有哪些验证工具可用？
A: 标准在第8条中描述了验证软件（检查工具）。实施者可以针对SoilML.xsd模式验证其XML实例。额外的验证可以检查数据模型中定义的领域特定约束。
A: 标准在第8条中描述了验证软件（检查工具）。实施者可以针对SoilML.xsd模式验证其XML实例。额外的验证可以检查数据模型中定义的领域特定约束。
