移动平台3S集成技术在林业调查中的应用研究
2019-03-18梅辉坚
梅辉坚
抚州市森林资源监测中心 江西 抚州 344000
3S技术从90年代开始在林业等行业野外调查工作中得到广泛应用,通常使用手持GPS获取调查对象的空间信息,使用GIS系统对RS遥感影像工作手图数据矢量处理进行空间分析。林业野调人员开展调查工作需准备携带手持GPS、照相机、过往档案资料等大量工具器材,从几十幅地形图中找到调查范围非常不便,到达调查现场后通过识别地形图确定所在位置,需要经过长期的专业训练,为随着移动设备性能日益强大,移动平台3S集成技术将GIS,GPS与RS有机结合在手持移动设备使用,3S集成可构成智能化的地理信息系统,技术应用使用户手机能轻松使用移动平台GIS软件,使用智能终端定位模块获取位置信息,移动平台3S集成技术将县域范围各种矢量数据装在平板电脑中,随身携带在野外进行数据采集等,改变使用地理信息数据的方式。
1.移动平台3S集成的软硬件选择
移动平台3S集成技术硬件是方便携带的设备,选择硬件设备时应重点考虑使用的GIS软件,续航时间等因素。移动设备使用的GIS软件分为支持IOS、Windows与Android三类,选择动设备时应确定准备使用的移动GIS软件应用系统平台[1]。
移动GIS需处理大量光栅数据,需要的性能配置CPU六核心1.6G以上,存储容量64GB以上可满足移动GIS软件流畅运行,移动设备对电池续航时间有较高要求,理论待机时间250h以上可满足野外工作8h设备,方便野外携带使用,屏幕尺寸在6in-10in适合野外操作。智能手机等移动设备内置GPS定位功能模块关系到定位的准确性,支持GPS定位的移动设备为宜。
移动平台运行GIS软件选择应重点考虑支持操作系统等。选择移动GIS软件考虑必须与使用移动硬件设备系统匹配,主流操作系统有Android,IOS与Windows,目前Android系统硬件设备种类最多。移动GIS软件是移动设备运行的APP应用,移动GIS软件目前种类繁多,目前开发公司规模不大,选择软件时需对其功能性考察。林业野调应用中应关注的功能包括支持多种坐标系统,提供影像等光栅底图的转换工具,支持SHP格式文件的导入导出。
移动GIS软件稳定性和易操作性是用户选择软件应关注的重点,大量数据是以中等县加载全县18级卫星影像,加载全县二类调查小班图层等,各种土层加载后将设备在野外测试稳定性。测试方法是高强度使用软件下观察有无软件崩溃等现象,一天中偶尔出现可接受,超过3次认为软件稳定性存在问题。
2.移动平台3S集成数据准备
GIS应用软件建立标准地理信息数据库时应将不同GIS应用软件格式转换,数据准备是移动平台3S集成重要技术环节,需将林业野矢量化数据集成到移动设备[2]。
县域主要矢量数据文件准备包括满足外业使用知道自己所在经营划区,确保数据正确移动在GIS中加载使用,县行政区划面图层来源于林地图,乡村林场驻地点图层来源于地名点图层。村行政区划面图层包括林班经营区划信息,公益林图层来源于年度更新档案数据库。
光栅图像数据是卫星遥感影像,地形图等,光栅图像文件为背景信息与矢量文件叠加,可作为野调基础底图使用,准备数据要利用各种工具软件进行融合,使之与已有矢量数据使用同一投影坐标。目前谷歌卫星遥感影像使用WGS84坐标系,航摄影像使用CGC2000坐标系,老版地形图坐标系使用北京54坐标系,需将不同坐标系光栅图像数据转换使用,常用的转换方法包括参数法与地理配准校正法。
3.林业野调3S集成应用
移动平台3S集成技术应用于二类调查,图纸数据存放于移动设备,可让野调人员随时出发进行野调工作,调查范围地形图等拼接为1张图,通过GPS定位将位置显示在影像图,下车即可开始调查,通过拍照等多种方式快速记录调查小班因子。
移动平台3S集成技术应用,可使不熟悉地形图人员进行野调,地形图通过处理后高度吻合,只需关注直观的影像特征进行勾绘调查,可以围绕调查地块走动,小班便捷在地图上一目了然。使用和运动设备相同的适量土层,通过预先制作MXD工程文件制作各类设计图。
环保督查,退耕还林年度检查验收等大量使用矢量数据下发进行核实方法,将下发矢量图层加入移动GIS中,有的GIS软件支持第三方导航。移动平台3S集成技术可将全县各类矢量数据装入移动设备,进行资源管理中可查询各类资源数据,如是否是国家公益林,林地保护等级等可以在现地查询。
移动平台3S集成技术由于其便捷性、无需网络支持,地理信息可视化表达等优势,为林调野调提供了调查工具,使用中应注意不适合野外记录的数据,会降低用户的使用体验,图形编辑在外业调查后在桌面GIS进行,注意涉密数据保密,充分利用照片进行信息记录优势,移动GIS与桌面使用相同的土层,方便野调数据汇总处理。二类调查时应在桌面GIS进行图班区划,移动平台3S集成技术适合采伐设计,征占用林地等工作,适合非专业林业技术人员使用。
结语
移动平台3S集成技术在实地测量面积同时,可有效定义地类属性,广泛应用于森林资源调查,造林地验收,征占用林地调查等多方面。GPS适合森林资源调查,调查结果为有关小班调查验收提供科学依据,3S集成系统应用提高了资源调查精度,应用中应保持相对平稳移动速度,应将勾绘与GPS实测结合灵活运用,无法进行GPS实测可利用GPS作导航参考,减少小班界线勾绘位移。3S集成技术应用改变了传统资源调查方式,推动林业资源调查数字化发展。