數(shù)據(jù)采集器（PDA）在森林資源連續(xù)清查工作中的應(yīng)用

秦仲燾，邢 楠

（1.天津市林業(yè)工作站，天津 300381；2.天津市規(guī)劃局，天津 300070）

森林資源連續(xù)清查（以下簡(jiǎn)稱(chēng)連清）作為一種同時(shí)掌握森林資源現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)的調(diào)查技術(shù)方法引進(jìn)我國(guó)已經(jīng)有30多年了，建立了基本覆蓋全國(guó)的森林資源連清體系，完成了7次全國(guó)性的連續(xù)清查，為國(guó)家及各省市林業(yè)決策提供了寶貴的資料。天津市在全國(guó)第七次連清工作中，又一次使用了數(shù)據(jù)采集器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PDA），對(duì)天津市全部樣地進(jìn)行了調(diào)查，為PDA在連清工作中的應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)，也為全國(guó)將來(lái)普及推廣PDA進(jìn)行連清工作，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙調(diào)查提供了寶貴資料。

1 天津市森林資源連續(xù)清查概況

1976年，在全國(guó)“四五”森林資源清查中，天津市首次開(kāi)展了森林資源清查工作。采用以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)的抽樣調(diào)查方法，將全市范圍的林木資源劃分為片林、帶狀林和零散樹(shù)木3個(gè)部分分別進(jìn)行調(diào)查。1992年，形成了目前的森林資源連續(xù)清查體系和調(diào)查方法：主要是采用調(diào)查卡片結(jié)合地形圖進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查。2002年，全國(guó)第六次連清中天津市首次應(yīng)用PDA開(kāi)展外業(yè)調(diào)查，目的在于轉(zhuǎn)變以往外業(yè)調(diào)查后，再進(jìn)行內(nèi)業(yè)整理數(shù)據(jù)的重復(fù)過(guò)程，逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)紙調(diào)查。2007年，全國(guó)第七次連清中天津市再次應(yīng)用PDA開(kāi)展連清工作，連清軟件設(shè)計(jì)更加合理實(shí)用，不僅簡(jiǎn)化了外業(yè)調(diào)查程序，節(jié)省了數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)間，而且增加了數(shù)據(jù)邏輯檢查功能，有效提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 PDA工作流程

2.1 設(shè)備準(zhǔn)備

購(gòu)置HPiPAQhx2490型PDA，其主要性能為：CPU520MHz64位Intel處理器；存儲(chǔ)192MROM；3.5 inch半透反射式液晶屏幕；電源1 440 mAh鋰離子電池，并配SD存儲(chǔ)卡。PDA安裝森林資源連續(xù)清查軟件，并導(dǎo)入上期連清數(shù)據(jù)。

2.2 外業(yè)調(diào)查及數(shù)據(jù)錄入

2.2.1 樣地復(fù)位

利用PDA中的前期清查數(shù)據(jù)，按照樣地記錄的區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村和小地名進(jìn)行大致復(fù)位，再利用樣地西南角點(diǎn)GPS坐標(biāo)復(fù)位樣點(diǎn)（即西南角點(diǎn)）。通過(guò)PDA中記載的樣地周界方位角和水平距復(fù)位樣方。

2.2.2 樣地坐標(biāo)采集

利用PDA內(nèi)置的GPS模塊或通過(guò)數(shù)據(jù)線外接的GPS手持機(jī)，自動(dòng)采集樣地西南角點(diǎn)坐標(biāo)，填入軟件中的本期坐標(biāo)位置，作為下期連清尋找樣地的依據(jù)。

2.2.3 樣地因子調(diào)查

由于PDA中存儲(chǔ)了上期的樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，本期調(diào)查中如果樣地的地類(lèi)及相關(guān)因子未發(fā)生變化的，只需在PDA中點(diǎn)擊確認(rèn)。如果前后期樣地因子發(fā)生變化的，要在PDA中點(diǎn)選相應(yīng)因子，彈出下拉菜單后，選擇相應(yīng)數(shù)據(jù)因子，在完成樣地因子錄入后，保存修改數(shù)據(jù)。保存數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯檢查，如沒(méi)有邏輯錯(cuò)誤，將順利保存數(shù)據(jù)；如存在邏輯錯(cuò)誤，系統(tǒng)將自動(dòng)提示錯(cuò)誤因子位置，便于調(diào)查員及時(shí)修改錯(cuò)誤，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和工作效率。

2.2.4 樣木復(fù)位及調(diào)查

根據(jù)PDA中的前期樣木調(diào)查數(shù)據(jù)，利用樣木的方位角和水平距以及樣木位置圖可以準(zhǔn)確復(fù)位前期樣木，通過(guò)前期樣木的樹(shù)種和胸徑判斷樣木的檢尺類(lèi)型。使用胸徑尺檢尺樣木胸徑，用測(cè)高器測(cè)量樹(shù)木高度，現(xiàn)場(chǎng)記錄在PDA的相應(yīng)位置，如遇本期胸徑和樹(shù)高比前期小的情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示，幫助調(diào)查員核實(shí)調(diào)查數(shù)據(jù)，有效的避免錯(cuò)測(cè)的發(fā)生。PDA可以自動(dòng)計(jì)算樣木的平均胸徑和平均樹(shù)高，并且能自動(dòng)填表，有效的節(jié)省了外業(yè)調(diào)查員的工作時(shí)間，也避免了計(jì)算的錯(cuò)誤。

2.2.5 樣木位置圖的繪制

前期樣地為測(cè)樹(shù)樣地的，樣木位置圖中自動(dòng)顯示前期樣木在樣方中的位置。如遇采伐樣木的情況，可根據(jù)樣木號(hào)，填寫(xiě)樣木檢尺類(lèi)型，采伐的樣木會(huì)在樣木位置圖中高亮顯示，區(qū)別于其它樣木。

前期樣地為非測(cè)樹(shù)樣地，本期調(diào)查時(shí)有樹(shù)的，可以通過(guò)錄入樣木號(hào)、方位角和水平距的方法將樣木反映在樣木位置圖上；也可以通過(guò)在樣木位置圖的相應(yīng)位置點(diǎn)擊生成樣木，這樣可以自動(dòng)產(chǎn)生樣木的方位角和水平距。后者適用于有固定株行距的樣木以及無(wú)法測(cè)量樣木方位角和水平距的樣地。

3 PDA的使用及結(jié)果分析

按照技術(shù)要求，全市森林資源清查共2 913個(gè)固定樣地，每個(gè)樣地的調(diào)查因子達(dá)到100余項(xiàng)，調(diào)查因子中85%要同時(shí)填寫(xiě)規(guī)定文字和代碼，以便于后期數(shù)據(jù)邏輯檢查和處理分析。對(duì)于具體承擔(dān)調(diào)查任務(wù)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，要熟練記住類(lèi)型繁雜、數(shù)量眾多的文字及其代碼是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。PDA的應(yīng)用，使得這一問(wèn)題迎刃而解。PDA清查軟件采用了下拉菜單選擇式點(diǎn)擊輸入，針對(duì)調(diào)查樹(shù)種種類(lèi)繁多的情況，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了高頻樹(shù)種錄入鍵盤(pán)，極大地方便了數(shù)據(jù)采集，為后期的數(shù)據(jù)處理分析節(jié)約了大量時(shí)間。對(duì)于平均胸徑和平均樹(shù)高等以往需要手工計(jì)算的調(diào)查因子，PDA中可自動(dòng)計(jì)算并填寫(xiě)。PDA提供了方位角和距離換算成縱橫坐標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)地自動(dòng)標(biāo)注和繪制樣木位置圖后自動(dòng)生成樣木坐標(biāo)兩種方法，有效地解決了樣木位置圖中的樣木定位問(wèn)題。實(shí)踐證明，調(diào)查員初次使用數(shù)據(jù)采集器外業(yè)采集時(shí)間和手工記錄基本持平，熟練后使用數(shù)據(jù)采集器外業(yè)采集時(shí)間要比手工記錄快近20%。使用PDA后可提高森林資源清查內(nèi)業(yè)工作效率達(dá)85%以上，樣地因子調(diào)查的準(zhǔn)確率達(dá)98%以上。

4 結(jié)語(yǔ)

①PDA雖然體積很小，但是功能強(qiáng)大，使樣地的數(shù)據(jù)采集工作方便簡(jiǎn)單，自動(dòng)完成邏輯分析、計(jì)算和儲(chǔ)存功能，大量信息可以隨身攜帶，快速查詢，調(diào)查數(shù)據(jù)可以非常方便的傳入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行分析和管理。采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PDA內(nèi)存并自動(dòng)備份在存儲(chǔ)卡中，安全可靠，傳遞便捷。

②PDA應(yīng)用于森林資源連續(xù)清查中，大幅提高了數(shù)據(jù)采集效率，確保了數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高了工作效率，大大節(jié)省了原有外業(yè)和內(nèi)業(yè)分離的工作時(shí)間，有效減少調(diào)查錯(cuò)誤以及調(diào)查因子缺漏的現(xiàn)象，并且有利于開(kāi)展外業(yè)檢查和質(zhì)量監(jiān)督。

③PDA作為一種高效而準(zhǔn)確的調(diào)查設(shè)備，不僅在森林資源連續(xù)清查中應(yīng)用，還可以應(yīng)用于其它領(lǐng)域，如：森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查、伐區(qū)作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查、濕地調(diào)查、野生動(dòng)植物調(diào)查和森林病蟲(chóng)害調(diào)查等方面。