基于Android的辽宁林业外业调查采集系统构建

王 铠

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

1 引言

随着移动设备制造技术和移动互联技术的发展，移动手机、移动智能平板等设备的性能日趋卓越，用户越来越多，尤其是基于android系统的移动设备扩展性和兼容性很强，其应用范围十分广泛。以往林业调查使用的外业调查软件系统很多是基于Windows系统开发的，这些设备由于硬件老化、开发难度大，已经逐渐退出历史舞台，而基于android系统开发的林业外业调查系统，由于兼容性好、开发难度低，已经逐渐成为主流。在这样的形势下，辽宁省在总结以往经验的基础上，开发了基于android系统的辽宁林业外业调查采集系统，该系统能够满足基础定位查询、资源调查、造林核查等多种业务需求，在林业外业调查中应用十分广泛。

2 开发环境

2.1 Android Studio开发工具

Android Studio 是目前比较流行的Android开发工具，是由谷歌公司研发的一款Android系统的集成开发工具。它是基于 IntelliJ IDEA 的开发 Android 应用的集成开发环境 (IDE)。有IntelliJ 的代码编辑器和开发者工具，Android Studio 提供了更多可提高 Android 应用构建效率的功能。

2.2 ArcGIS Runtime SDK for Android

ArcGIS Runtime SDK是一整套用于构建原生及跨平台的地图应用程序的开发包，包括移动设备的Android、iOS、Windows Phone。这所有的API基于一个共同的C++内核，并在不同平台上做了对应的封装，使得在多平台下的接口风格和编程模型相一致。利用这套开发环境可以很好地完成Android环境下的gis功能开发。

3 总体设计

本系统的总体设计思路是通过桌面端森林资源管理系统分发资源小班面矢量数据、遥感影像数据、地形图栅格数据等作为外业调查采集系统的基础数据，利用外业调查采集系统进行外业调查数据调查采集，采集后将调查结果返回桌面森林资源管理系统，更新资源数据库。在满足外业基础调查、采集功能的基础上，实现调查数据与资源数据管理系统的无缝衔接，形成一体化协同作业的内外业调查更新体系。详见图1。

图1 一体化协同作业的内外业调查更新体系

4 功能模块设计

本系统在实现野外GPS定位和坐标采集以外，针对辽宁林业外业调查的实际需求定制开发了造林核查图斑采集和录入、影像批量加载、小班定位等功能，能够满足目前林业外业调查采集的所有需求。

4.1 外部数据加载

提供shp格式的矢量数据和所有格式栅格数据的添加和移除。

4.2 数据采集和编辑

系统提供GPS采点、十字采点、实时采点、导入航点、点成面、线成面、手绘采集等数据采集功能；分割、合并、修边、挖面、节点编辑等图形编辑功能，可根据实际需求灵活地完成图形采集和编辑。

4.3 造林核查

系统自定义当年造林核查、往年造林核查、封山育林实绩核查、封山育林成效核查、退化林分修复核查等6种核查业务模块，提供属性查询、录入、拷贝和逻辑关系检查功能。

4.4 影像加载

一是通过设置遥感影像存储路径，可实现标准图幅影像的一键加载和一键移除，使影像加载更加灵活。二是可下载离线谷歌影像，存储于本机，野外无需联网直接加载离线地图，是参考影像来源更加多元化(图2)。

图2 影像加载界面

4.5 底图纠偏

离线谷歌影像可能与小班线产生微小偏移，系统可手动设置底图偏移量，调整底图影像与小班图层的位置关系；也可与系统内设的自动纠偏功能配合使用，确保离线谷歌影像或其他底图影像与小班图层完全吻合。

4.6 小班定位

单独开发了小班定位库的制作程序，制作小班检索定位库，将小班检索定位库导入平板，并建立与小班面图层的关键字关联关系，通过定位模块选择要查找的县、乡、村、林班、小班号，点击定位即可立即定位到目标小班位置，方便外业查找目标(图3)。

4.7 数据字典

可自定义调查因子代码域、行政代码表和图层参数表，实现行政代码、调查因子代码与中文的对照，配合属性录入窗口的下拉选择。

图3 小班定位界面

5 系统特色

5.1 手工精确采点

在屏幕中心设置了一个十字采集位，不随底图的拖动而移动，可通过移动底图和放大比例，精确采集要采集的点位，避免了非GPS采集的手工采点的低精度问题(手指或笔点击平板电脑屏幕的准确率低)。

5.2 影像批量加载

影像批量加载可实现屏幕显示区域影像的一键加载，相对于以往的手动单幅添加影像，加载效率大大提高，同时也避免了自动加载全部底图影像由于数据量较大而造成卡顿的问题。

5.3 面向多业务设计

系统既能满足普通外业调查采集业务，也能满足造林核查、资源调查等业务需求。

5.4 外业采集与内业管理系统无缝衔接

本系统的设计与辽宁省森林资源管理系统能实现数据的无缝对接，极大地提高了内外业数据交换的准确性、一致性和工作效率。

6 总结和展望

目前，由于智能平板设备拥有价格低、性能好、显示效果好、app开发难度不高、兼容性强等特点，林业外业调查采集设备正由传统的三防式的非智能PDA向智能平板设备转移。介绍了基于Android 开发平台和ArcGIS Runtime SDK for Android开发环境开发的辽宁林业外业调查采集系统的总体设计思路、功能模块设计和设计特色。该设计在充分总结辽宁林业外业调查实践经验的基础上，经过大量野外测试和完善优化最终形成，其整体设计思路符合主流的大数据一体化平台建设思想，其细节功能设计也针对性地解决了外业调查中操作精度低、操作效率低的突出问题，尤其是其数据来源和调查成果数据与辽宁省森林资源管理系统的无缝衔接，大大提高了该系统的实际作用，解决了以往外业调查数据与内业资源数据兼容难的问题。

由于林业调查结果的精度相对国土等行业来说比较低，导致更多先进的设备和科技成果在林业行业的应用相对比较滞后，相信随着科技的不断进步和精准林业战略的不断深入，林业外业调查软件的设计将更加注重调查精度和调查成果与基础资源数据的同步。文本就提高外业调查采集精度、影像等外部数据使用效率和调查成果与资源数据的同步方面进行了重要探索和研究，希望对林业行业野外调查工作的发展以及外业采集系统设计的进步起到一定的帮助。