摘要:介紹了移動(dòng)GIS相關(guān)的概念,分析設(shè)計(jì)了林業(yè)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng),并對(duì)文章所涉及到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究,以滿足林業(yè)資源調(diào)查工作者的需求。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)GIS;數(shù)據(jù)采集;GPS
中圖分類號(hào):P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-0432(2012)-02-0150-10 引言
移動(dòng)GIS,是以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為支撐、以智能手機(jī)或平板電腦為終端、結(jié)合北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統(tǒng),是繼桌面GIS、WEBGIS之后又一新的技術(shù)熱點(diǎn),移動(dòng)定位、移動(dòng)辦公等越來(lái)越成為企業(yè)或個(gè)人的迫切需求,移動(dòng)GIS就是其中最核心的部分,使得各種基于位置的應(yīng)用層出不窮。同時(shí)自2001年“數(shù)字林業(yè)”概念的提出,我國(guó)林業(yè)資源管理的數(shù)字化進(jìn)程逐步加快,在建立信息化的林業(yè)過(guò)程中,以移動(dòng)終端PDA為載體的移動(dòng)GIS開(kāi)始并廣泛應(yīng)用于林業(yè)數(shù)據(jù)采集中。
1 相關(guān)的概念
林業(yè)部門是重要的政府部門之一,自從2001年國(guó)家林業(yè)局提出了“數(shù)字林業(yè)”的概念,林業(yè)資源的調(diào)查中開(kāi)始使用移動(dòng)GIS建立“數(shù)字林業(yè)”,在政府全國(guó)林業(yè)政務(wù)信息化建設(shè)中開(kāi)始廣泛應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡(jiǎn)稱 GIS)作為獲取、存儲(chǔ)、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科,近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展,同時(shí)它也是一門集成地球科學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地理信息學(xué)、自動(dòng)制圖技術(shù)等最新成就的新興邊緣學(xué)科,GIS 是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)的分析和管理空間對(duì)象的信息系統(tǒng),以地理空間數(shù)據(jù)為操作對(duì)象是地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。
2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)需求分析林業(yè)野外數(shù)據(jù)到野外采集數(shù)據(jù)不僅包括林業(yè)資源相關(guān)的屬性信息,而且還包括空間位置的各種圖形信息。在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備PDA上集成了GPS定位模塊、嵌入式GIS軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并根據(jù)實(shí)際需要開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集記錄的軟件系統(tǒng)。借助于PDA的存儲(chǔ)卡,調(diào)查底圖被以數(shù)字化的形式進(jìn)行存儲(chǔ),并通過(guò)GIS模塊進(jìn)行顯示,因此無(wú)需再攜帶紙質(zhì)的調(diào)查用圖,減少了外業(yè)工作的負(fù)擔(dān)。通過(guò)GPS模塊與GIS模塊的集成,調(diào)查人員可以實(shí)時(shí)了解自己當(dāng)前的位置,并在GPS導(dǎo)航下快速到達(dá)樣地的位置,從而加快了調(diào)查的速度。借助于調(diào)查記錄軟件,各種調(diào)查結(jié)果被現(xiàn)場(chǎng)記錄在調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中,回到室內(nèi)后,可以直接傳輸?shù)脚_(tái)式計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,無(wú)需再進(jìn)行數(shù)字化。通過(guò)內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),可以對(duì)調(diào)查樣地的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢,避免了重復(fù)調(diào)查的問(wèn)題。
2.2 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)由移動(dòng)終端與桌面系統(tǒng)構(gòu)成,移動(dòng)終端負(fù)責(zé)野外數(shù)據(jù)采集、GPS定位與導(dǎo)航、其他GIS相關(guān)操作,桌面系統(tǒng)負(fù)責(zé)地圖數(shù)據(jù)追加、分析和處理,并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控功能,兩者通過(guò)無(wú)線通訊、USB接口和串口連接。如圖所示:
2.3 系統(tǒng)環(huán)境設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的操作系統(tǒng)選擇Microsoft Windows Mobile 5.0,選用的PDA是“華碩ASUS 632N”,作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的GIS終端,此PDA可隨身攜帶,并隨時(shí)隨地使用,較強(qiáng)的可移動(dòng)性,真正實(shí)現(xiàn)移動(dòng)GIS。GIS的應(yīng)用平臺(tái)用ESRI公司的產(chǎn)品。
本系統(tǒng)主要涉及到的林業(yè)資源數(shù)據(jù)包括,如:小班號(hào)、林界、林帶地類、保護(hù)級(jí)別、樹(shù)種組成、蓄積、樹(shù)齡、生長(zhǎng)情況、經(jīng)營(yíng)意見(jiàn)、林業(yè)所有權(quán)、林業(yè)使用權(quán)、災(zāi)害類型、受災(zāi)時(shí)間、災(zāi)害等級(jí)等數(shù)據(jù)。針對(duì)林業(yè)資源經(jīng)營(yíng)管理的需要,建立基于小班的二類清查數(shù)據(jù)庫(kù);針對(duì)森林防火需要建立林火專題數(shù)據(jù)庫(kù);針對(duì)森林病蟲害管理建立林業(yè)有害生物專題數(shù)據(jù)庫(kù);針對(duì)林業(yè)工程規(guī)劃的需要,建立林業(yè)工程數(shù)據(jù)庫(kù);針對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)存檔需要建立視頻數(shù)據(jù)庫(kù)等。實(shí)現(xiàn)林業(yè)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的一體化管理,可以降低數(shù)據(jù)冗余度,有效利用和保護(hù)林業(yè)資源環(huán)境的管理。綜合考慮林業(yè)數(shù)據(jù)的特性,系統(tǒng)選用OraclelOg作為數(shù)據(jù)采集的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件進(jìn)行存儲(chǔ)與管理,建立分布式的空間數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)分中心對(duì)不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分別管理與維護(hù),并由數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)的總體協(xié)調(diào)工作。
2.4 基礎(chǔ)GIS操作模塊地圖數(shù)據(jù)的最基本操作(放大、縮小、全圖顯示、移動(dòng)等圖形顯示操作),是通過(guò)坐標(biāo)變換來(lái)實(shí)現(xiàn)地圖的變化。通過(guò)轉(zhuǎn)換地圖顯示上的地理坐標(biāo)與屏幕坐標(biāo),開(kāi)發(fā)者可以更快、更方便地創(chuàng)建移動(dòng)程序,來(lái)減少相關(guān)的代碼編寫量。在預(yù)先設(shè)定的工具條按鈕上,對(duì)每個(gè)按鈕設(shè)置一個(gè)Tag,將每個(gè)按鈕的點(diǎn)擊事件設(shè)定到對(duì)應(yīng)的地圖操作上。
const int USER ACTION_ZOOMIN=O,//放大地圖的操作
const int USERACTION_ZOOMOUT=1;//縮小地圖的操作
const int USER_ACTION_PAN=2;//保持比例尺不變的情況下移動(dòng)當(dāng)前視圖范圍
const int USER_ACTION_WHOLEPAGE=3;//全圖顯示:地圖以1:1的比例顯示
const int USER_ACTION_ZOOMlNFIXED-4;//放大倍
const int USER_ACTION_ZOOMOUTFIXED=5;//縮小一倍
………
Map.CurrentMapAction=Map.Map.MapAction(button.Tag).
3 結(jié)束語(yǔ)
將移動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間信息技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)、GPS技術(shù)和嵌入式技術(shù)集成下的移動(dòng)GIS技術(shù)用于林業(yè)資源調(diào)查中,可以做到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,內(nèi)業(yè)自動(dòng)成圖的無(wú)紙化,加快了資源調(diào)查的速度和精度,在這些先進(jìn)技術(shù)的輔助下,可以顯著提高野外調(diào)查的總體效率。
參考文獻(xiàn)
[1] 李希勝.“數(shù)字林業(yè)”建設(shè)的現(xiàn)代與思考.森林工程,2003,19(1).
[2] 劉春,劉大杰.GIS的應(yīng)用及研究熱點(diǎn)探討.現(xiàn)代測(cè)繪,2003,26(3).
[3] 王長(zhǎng)林,陳國(guó)林,等.PDA在林業(yè)野外數(shù)據(jù)采集上的應(yīng)用.森林工程,2004,02.
作者簡(jiǎn)介:王云波(1981-),男,吉林長(zhǎng)春人,本科學(xué)歷,吉林市林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院助工,研究方向:林業(yè)資源調(diào)查。