岳文朝　劉友芹

摘 要：嵌入式地理信息系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)的支持下，對(duì)地表空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和分析，并且將數(shù)據(jù)可視化的計(jì)算機(jī)應(yīng)用工具。本文簡(jiǎn)要探討針對(duì)我國林業(yè)資源調(diào)查方向的該系統(tǒng)軟件開發(fā)，目的是加強(qiáng)林業(yè)資源的科學(xué)管理和合理利用，有效的保護(hù)自然資源促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：嵌入式；地球信息系統(tǒng)；林業(yè)資源調(diào)查；軟件開發(fā)

中圖分類號(hào)：S712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）22-0020-02

隨著科技的快速發(fā)展，對(duì)于空間數(shù)據(jù)的需求也逐漸加大，嵌入式地理信息系統(tǒng)通過對(duì)林業(yè)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，方便相關(guān)部門制定林業(yè)計(jì)劃和經(jīng)營思路，在資源有效保護(hù)的基礎(chǔ)上，促進(jìn)我國資源的可持續(xù)發(fā)展。

1 林業(yè)資源調(diào)查業(yè)務(wù)

林業(yè)資源調(diào)查通過現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)可以查明現(xiàn)有森林植物區(qū)涵蓋的植物所具有的生態(tài)特征，并對(duì)森林結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查，完成林業(yè)狀態(tài)的概述，掌握也有林業(yè)最資源的生長(zhǎng)量和蓄積量。

1.1 基于地理信息系統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查

調(diào)查現(xiàn)有地區(qū)森林植物種類和森林所屬的植物去區(qū)系，完成對(duì)森林置物袋和植物生態(tài)特征的調(diào)查，完成調(diào)查森林樹種的分布結(jié)構(gòu)構(gòu)成和分布狀態(tài)；調(diào)查森林結(jié)構(gòu)狀態(tài)中成林的林棚、林剮、林木徑級(jí)的分布情況，同時(shí)調(diào)查森林中林木的年齡分布狀態(tài)和姐二狗與森林結(jié)構(gòu)的關(guān)系；調(diào)查森林形成的狀態(tài)情況[2]，標(biāo)注林木新植、改植、人工下種、萌芽更新的生長(zhǎng)的狀況，同時(shí)完成由于風(fēng)害、山火等自然災(zāi)害形成的次生林的生長(zhǎng)特征記錄。分別調(diào)查人工林和自然林的生長(zhǎng)量和蓄積量，還要對(duì)明針葉樹和闊葉樹進(jìn)行分級(jí)記錄，特別調(diào)查標(biāo)注其各齡級(jí)、各徑級(jí)的相關(guān)生長(zhǎng)數(shù)據(jù)。

1.2 林業(yè)調(diào)查對(duì)系統(tǒng)需求特性

空間地理信息數(shù)據(jù)和林業(yè)資源業(yè)務(wù)專業(yè)數(shù)據(jù)是林業(yè)調(diào)查地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)需要以林業(yè)調(diào)查需求為導(dǎo)向，結(jié)合服務(wù)共享的使用理念，整合現(xiàn)有的地理信息數(shù)據(jù)和林業(yè)字眼的各類專題空間數(shù)據(jù)，通過嵌入式地理信息系統(tǒng)的使用，提高空間數(shù)據(jù)資源的共享能力。通過數(shù)據(jù)庫的建立完成軟件開發(fā)對(duì)林業(yè)調(diào)查業(yè)務(wù)體系架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，能夠加速林業(yè)調(diào)查的信息化處理和分析速度，為各類林業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間相互交流和共享的需求提供技術(shù)支持和使用平臺(tái)，提高林業(yè)信息化服務(wù)水平。

2 林業(yè)資源調(diào)查的功能需求

計(jì)算機(jī)、通訊、遙感等技術(shù)的發(fā)展，加速了地理信息系統(tǒng)的建設(shè)和完善，該系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)支持，通過計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件、外部設(shè)施、地理信息數(shù)據(jù)和相應(yīng)的系統(tǒng)管理人員共同組成。

2.1 軟件功能需求

嵌入式地理信息系統(tǒng)的空間分析功能是林業(yè)資源調(diào)查使用的而基礎(chǔ)功能，對(duì)軟件開發(fā)具有十分重要的作用。地理信息系統(tǒng)是地學(xué)母性和地理數(shù)據(jù)庫的集合體，所有數(shù)據(jù)都建立在統(tǒng)一的地理坐標(biāo)基礎(chǔ)上，空間分析功能的作用是利用地學(xué)模型對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，完成對(duì)自然資源和地理環(huán)境星系的管理工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)其未來動(dòng)態(tài)變化的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，完成工農(nóng)業(yè)的規(guī)劃服務(wù)和生產(chǎn)管理，達(dá)到為林業(yè)發(fā)展服務(wù)的目的。

軟件開發(fā)的功能需要通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、分析、可視化輸出等需求，方便林業(yè)資源的調(diào)查和管理。

2.2 軟件界面功能功能需求

嵌入式技術(shù)和地球信息系統(tǒng)相融合，系統(tǒng)通過建立林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫能夠加強(qiáng)環(huán)境、區(qū)域、狀況等的分析、管理、規(guī)劃的功能，實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源信息可視化的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。調(diào)查軟件可以調(diào)用地理信息數(shù)據(jù)生成有效可視化地圖并可以進(jìn)行歸類、編輯、標(biāo)注等功能，用戶能夠按照需求調(diào)用數(shù)據(jù)制作專題。頁面簡(jiǎn)介操作靈活，各項(xiàng)功能排序清晰。林業(yè)資源的實(shí)際情況需求要求軟件系統(tǒng)具有強(qiáng)大的查詢功能和圖文檢索功能，能夠針對(duì)單一分類或跨品類的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞組合查詢。軟件的打印模塊滿足任意范圍、任意比例的打印需求，分辨率要求下相對(duì)較高。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開發(fā)原則

嵌入式地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于能夠在多任務(wù)、多窗口的條件下進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖形顯示，完成瀏覽、空間分析、信息查詢、資料歸類、拓?fù)潢P(guān)系等使用需求，軟件開發(fā)過程中對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須將這些實(shí)際使用需求和操作因素考慮其中，制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，才能幫助使用者完成工作任務(wù)，提高工作效率。

3.1 圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要將圖形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，冗余度小，這樣對(duì)于電子地圖中的點(diǎn)、線、面的空間對(duì)象存儲(chǔ)才能盡可能的加快運(yùn)轉(zhuǎn)速度、縮小數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)空間，方便電子圖形的剪裁等使用特點(diǎn)。冗余度小能夠在軟件使用過程中提高信息查詢、搜素路徑的速度，同時(shí)最大限度的縮小信息存儲(chǔ)占用的空間。

3.2 拓展關(guān)系設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的拓?fù)潢P(guān)系，在實(shí)際移動(dòng)地理信息系統(tǒng)的使用中，使用者一般使用電子地圖的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行路徑的搜索和最優(yōu)路徑的選擇[1]，制定簡(jiǎn)單明了的拓?fù)潢P(guān)系軟件結(jié)構(gòu)原則能夠縮短搜索時(shí)間，更加方便實(shí)用。

3.3 多系統(tǒng)兼容性和接口設(shè)計(jì)

嵌入式電子信息系統(tǒng)可以滿足單個(gè)或多個(gè)空間對(duì)象的信息查詢功能，良好的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以加快空間查詢和空間分析的速度，操作更加簡(jiǎn)單快捷，查詢結(jié)果更加準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)十分重要，嵌入式地理信息系統(tǒng)需要具備能夠兼容更多已經(jīng)定型的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的接口[1]，具備更加完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兼容性，方便多系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互和使用。

4 嵌入式地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立和完善

4.1 數(shù)據(jù)庫的建立

基于嵌入式地理信息系統(tǒng)對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行調(diào)查需要存儲(chǔ)龐大的多品類數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)庫兼容文件、圖形、數(shù)據(jù)、圖像等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)匹配功能，需要數(shù)據(jù)庫具備強(qiáng)大的兼容性，實(shí)用性、后期技術(shù)開發(fā)功能和簡(jiǎn)便易操作等性能，慎重選擇數(shù)據(jù)庫類型?，F(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫均按照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)建立，包含代碼庫、專業(yè)模塊、地理圖層數(shù)據(jù)三大類內(nèi)容，在嵌入式地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)開發(fā)過程中注意將文件格式設(shè)置為SHAPE，專業(yè)模塊數(shù)據(jù)和代碼庫則將文化格式設(shè)置為ACCESS格式。

4.2 優(yōu)化代碼庫

地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的建立和完善工作代碼庫作用意義重大，軟件開發(fā)中文字描述字段的實(shí)現(xiàn)需要使用代碼庫功能，為使用者節(jié)省大量的信息輸入時(shí)間。有效的縮短字段存儲(chǔ)長(zhǎng)度，避免占用過多信息數(shù)據(jù)，對(duì)于林業(yè)資源相關(guān)的存儲(chǔ)信息采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)代碼進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼和存儲(chǔ)。

4.3 建立地理空間數(shù)據(jù)庫

嵌入式地理信息系統(tǒng)對(duì)我國林業(yè)資源進(jìn)行管理使用的地理圖形為小班界線圖，方便空間地理信息的存儲(chǔ)和地位位置的編碼和標(biāo)示。完善的地理空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠?qū)傩詳?shù)據(jù)庫與關(guān)鍵字標(biāo)示相對(duì)應(yīng)。建立關(guān)鍵字字段是地理空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，其中需要涉及林業(yè)工區(qū)代碼、林班號(hào)、小班號(hào)及與之相對(duì)應(yīng)的鄉(xiāng)村代碼，將數(shù)據(jù)庫字段代碼交互組合其結(jié)果極為設(shè)定關(guān)鍵字段。通過這些關(guān)鍵字的設(shè)定有利于小班圖層之間的查詢和統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)。

4.4 建立專業(yè)模塊數(shù)據(jù)庫

專業(yè)模塊數(shù)據(jù)庫是支撐嵌入式地理信息系統(tǒng)各專業(yè)數(shù)據(jù)模塊和功能模塊的關(guān)鍵，需要建立專業(yè)的資產(chǎn)、小班卡片、生物多樣性、沙化土地等模塊的數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)庫的森林資產(chǎn)管理模塊以小班為參照依據(jù)記錄資產(chǎn)變化情況，并將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和規(guī)整便于實(shí)時(shí)查詢林木業(yè)資產(chǎn)變化信息并相應(yīng)更新小班資產(chǎn)數(shù)據(jù)。小班卡片數(shù)據(jù)庫模塊是對(duì)森林資源調(diào)查過程中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)，設(shè)計(jì)龐大的數(shù)據(jù)庫量級(jí)，將小班卡片涉及的所有因子采用同種邏輯分析和記錄方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，可以有效避免產(chǎn)生冗余數(shù)據(jù)字段，方便信息和結(jié)果查詢。

5 結(jié)語

嵌入式系統(tǒng)在未來幾年將成為地理信息系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)，在原有基礎(chǔ)上根據(jù)林業(yè)調(diào)查工作相關(guān)特性和需求完成軟件開發(fā)，可以幫助相關(guān)業(yè)務(wù)部門加快行業(yè)數(shù)據(jù)化建設(shè)，提高林業(yè)資源管理和規(guī)劃的效率，協(xié)助行業(yè)科學(xué)有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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