資溪縣簡易古樹名木地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與研究

陳 黎 磊

（江西省資溪縣林業(yè)局 335300）

資溪縣簡易古樹名木地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與研究

陳 黎 磊

（江西省資溪縣林業(yè)局 335300）

以江西省資溪縣古樹名木的普查成果資料（數(shù)據(jù)、照片和GPS坐標(biāo)），利用開放的、免費的互聯(lián)網(wǎng)資源谷歌地球、Panoramio網(wǎng)站，開發(fā)建設(shè)了適用一般縣級林業(yè)部門的簡易古樹名木地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)古樹名木資源的信息化管理和網(wǎng)上對話交流的功能。

簡易；古樹名木；地理信息系統(tǒng)；谷歌地球、Panoramio

古樹名木是悠久歷史、文化的見證者，是大自然和前人留下的珍貴財富，也是重要的風(fēng)景旅游資源，對研究自然環(huán)境變遷、選育優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種等具有重要意義。近年來，北京、南京等地相繼研建了古樹名木地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了古樹名木的信息化監(jiān)測管理[1-2]。但這些專業(yè)系統(tǒng)對一般的縣級林業(yè)部門來講，要求具備較高的專業(yè)知識人才和高額資金費用投入，研究開發(fā)難度較大。本研究以資溪縣古樹名木為例，利用開放的網(wǎng)絡(luò)資源，嘗試構(gòu)建簡易的古樹名木地理信息系統(tǒng)，以低起點、低成本投入，實現(xiàn)古樹名木的查詢、更新、瀏覽等數(shù)字化管理，并可與訪客開展互動交流，起到宣傳、保護(hù)資溪縣古樹名木的作用。

1 資溪縣古樹名木概況

資溪縣位于江西省東北部，武夷山脈西北麓，屬撫州市管轄，是山區(qū)林業(yè)縣。經(jīng)普查，全縣共有散生古樹名木270株，隸屬21科29屬32種，樹種數(shù)量以楓香62株為最多 ，樟樹53株次之，一般散生在村莊及村旁的風(fēng)水山、關(guān)山等地。

2 簡易古樹名木地理信息系統(tǒng)的技術(shù)支持和開發(fā)目標(biāo)

2.1 系統(tǒng)技術(shù)支持

2.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)是建立在谷歌地球和Panoramio網(wǎng)站的基礎(chǔ)上，它們相互獨立、又相互聯(lián)動，同時利用管理者電腦中的古樹名木電子檔案作為數(shù)據(jù)表格補充。用古樹名木的照片代表古樹名木，通過對照片地理坐標(biāo)的定位，實現(xiàn)古樹名木檔案的數(shù)據(jù)更新、查詢、共享、對話等信息化管理。

2.1.2 谷歌地球

谷歌地球（Google Earth）是一款Google公司開發(fā)的虛擬地球儀軟件，百度百科是這樣介紹它：2005年正式向全球推出。它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上。其使用了公共領(lǐng)域的圖片、受許可的航空照相圖片、KeyHole間諜衛(wèi)星的圖片和很多其他衛(wèi)星所拍攝的城鎮(zhèn)照片。谷歌地球可以鏈接到谷歌地圖。

2.1.3 Panoramio網(wǎng)站

Panoramio是隸屬于Google的免費照片存儲網(wǎng)站，維基百科介紹：Panoramio（中文意思是“藍(lán)色星球”，簡稱“藍(lán)星”），是一個帶地理坐標(biāo)特征的照片上載分享網(wǎng)站，于2007年7月被Google收購。任何人士都可在Panoramio網(wǎng)站免費登記成為會員，并可以上傳及下載照片、對網(wǎng)站上的照片進(jìn)行評論，照片經(jīng)定位后，提供無限容量免費的存儲空間。用戶可以通過設(shè)立標(biāo)簽方式來組織展示照片。該網(wǎng)站照片經(jīng)過會員在衛(wèi)星（影像）或地圖上定位后，如符合谷歌地球的收錄條件，并經(jīng)審查人員審核通過后，通常會在一至三個星期后出現(xiàn)在谷歌地球（地圖）上。在該網(wǎng)站，照片可單獨顯示，照片和影像圖也會同時顯示，照片的位置在影像圖上標(biāo)示出來，影像圖與谷歌地球影像圖相關(guān)聯(lián)。

2.1.4 古樹名木定位

在谷歌地球上，資溪縣的鶴城鎮(zhèn)（城關(guān)鎮(zhèn)）、馬頭山鄉(xiāng)、高阜鎮(zhèn)、烏石鎮(zhèn)的部分地區(qū)有高清影像圖，可以清晰分辨小路、房屋、汽車、綠地、小溪、獨立的大樹（古樹）等；資溪縣其它部分覆蓋有亞高清影像圖，可以分辨鄉(xiāng)村公路、村舍、大型建筑、河流、森林、田地等。在亞高清以上的影像中，根據(jù)眾多的可分辨物、古樹名木的GPS坐標(biāo)值及參考谷歌地圖，能比較容易、準(zhǔn)確地給古樹名木定位。

2.1.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)（含照片）?？臻g數(shù)據(jù)使用谷歌地球和Panoramio網(wǎng)站的影像圖（或地圖）表現(xiàn)功能。谷歌地球和Panoramio網(wǎng)站都有影像圖（谷歌地球可鏈接谷歌地圖，Panoramio網(wǎng)站也可顯示谷歌地圖）漫游、放大 、縮小、顯示坐標(biāo)等功能，屬性數(shù)據(jù)（包括照片、樹名、地名、樹齡、樹高等）通過古樹名木照片的名稱和有關(guān)描述來表示。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)

通過應(yīng)用開放的、免費的GIS公共平臺，建成一個信息化、網(wǎng)絡(luò)化、形象化、動態(tài)的管理、瀏覽系統(tǒng)。這樣管理人員只要登陸互聯(lián)網(wǎng)就可以對系統(tǒng)進(jìn)行更新、維護(hù)，與訪客互動交流，而訪客無需辦理繁雜手續(xù)，在任何地點只要登陸互聯(lián)網(wǎng)，運行谷歌地球軟件或上www.panoramio.com即可觀看古樹名木照片，查詢相關(guān)信息（數(shù)據(jù)）并可與管理人員對話（提出建議、意見，反映情況等），這樣可讓更多的人參與到古樹名木建設(shè)中來，使古樹名木得到更大范圍的管護(hù)和監(jiān)測。

3 簡易古樹名木地理系統(tǒng)的建立

3.1 注冊

在Panoramio網(wǎng)站注冊成為會員，注冊時填寫真實的電子郵箱，這個郵箱是與網(wǎng)絡(luò)訪客聯(lián)系的渠道之一，資溪縣古樹名木管理部門注冊的ID為“資溪縣古樹名木”。

3.2 上傳數(shù)據(jù)資料

把資溪縣古樹名木普查成果資料，按編號順序上傳到Panoramio網(wǎng)站，根據(jù)古樹名木的坐落位置在影像圖上定位，給照片命名時采用固定格式：古樹名木編號（照片編號），樹名，科名，屬名，樹齡xxx年，古樹保護(hù)級別，位于資溪縣+鄉(xiāng)鎮(zhèn)名+村名+村小組名（或小地名），例如資溪縣18號古樹名木的命名：11100018，樟樹，樟科樟屬，樹齡608年，國家一級古樹，資溪縣鶴城鎮(zhèn)沙苑村沙苑河邊（圖1）。在照片的描述欄，填寫樹高，胸徑，平均冠幅，海拔，生長勢，權(quán)屬，管護(hù)人，有關(guān)傳說、來歷等內(nèi)容。照片上傳、定位成功后，在網(wǎng)站單獨顯示時，會自動出現(xiàn)經(jīng)緯度坐標(biāo)值，但這個值與我們在普查時用GPS定位測定的數(shù)值有一定的誤差。

圖1 Panoramio網(wǎng)站上古樹11100018號樟樹頁面。

3.3 添加標(biāo)簽

在Panoramio網(wǎng)站，給照片添加標(biāo)簽的好處是可以快速查詢某一主題的照片即古樹名木，標(biāo)簽內(nèi)容由會員自定。本簡易系統(tǒng)的標(biāo)簽主要有：鄉(xiāng)鎮(zhèn)場名、樹名、科名、屬名、古樹級別（國家一級、二級、三級）。當(dāng)點擊內(nèi)容為“樟樹”的標(biāo)簽時，頁面就會把資溪縣古樹名木是樟樹的照片全部以縮略圖形式排列出來。

3.4 注意保密

由于本簡易系統(tǒng)的建設(shè)平臺是國外的網(wǎng)站，全世界的人都可以觀看，因此上傳帶地理坐標(biāo)的照片時，如有涉及國家（軍事）秘密等內(nèi)容的，請遵守國家法律，切勿上傳發(fā)布。

4 系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)管理

管理員以會員身份登錄Panoramio網(wǎng)站，可以完成對古樹名木照片的查詢、添加、刪除、修改、與訪客互動對話等操作，實現(xiàn)古樹名木的動態(tài)管理。

4.2 圖層的管理

通過谷歌地球圖層的管理，實現(xiàn)瀏覽資溪縣古樹名木照片。打開谷歌地球軟件，左側(cè)欄里的圖層，有邊界和地名、照片、道路等勾選項，通過是否勾選，達(dá)到控制圖層的目的。如在圖層中勾選“照片”，轉(zhuǎn)動虛擬地球并放大到一定層級，就會顯現(xiàn)照片微縮小圖標(biāo)，把鼠標(biāo)放在上，就會出現(xiàn)照片的名稱，也可放大影像圖到最大狀態(tài)，察看（古樹名木）周圍的環(huán)境和地形。如點擊微縮小圖標(biāo)，則出現(xiàn)放大的的照片（圖2），繼續(xù)點擊照片，則鏈接到該照片在Panoramio網(wǎng)站的頁面；如點擊照片旁的ID（資溪縣古樹名木），就會鏈接到“資溪縣古樹名木”在Panoramio網(wǎng)站的首頁。管理員和訪客在網(wǎng)上下載、安裝谷歌地球軟件（中文版），建議到國內(nèi)的中文網(wǎng)站“上帝之眼”（www.godeyes.cn）下載。

圖2 谷歌地球上顯示的11100009號古樹照片。

4.3 在Panoramio中查詢

訪客直接登陸www.panoramio.com/user/ 4230909（“資溪縣古樹名木”的首頁），就可看到資溪縣古樹名木的照片以縮略圖排列，縮略圖下是照片的名稱，即“古樹名木編號（照片編號），樹名，科名屬名，樹齡xxx年，古樹保護(hù)級別，位于資溪縣+鄉(xiāng)鎮(zhèn)名+村名+村小組名（或小地名）”。每24張照片成一頁面，點擊其中任一照片縮略圖，打開的頁面左側(cè)是該古樹名木照片。照片下方是描述框，可以看到該古樹名木的樹高、胸徑等信息。右側(cè)顯示影像（衛(wèi)星）圖，圖中央紅色小水滴狀的圖標(biāo)，指示照片的地理位置，圖下方顯示照片（古樹名木）的坐標(biāo)數(shù)值。影像（衛(wèi)星）圖可移動、放大、縮小，并有比例尺顯示。如果訪客在Panoramio網(wǎng)站注冊了，以會員身份登錄后，可與資溪縣古樹名木管理員對話，發(fā)電子郵件，實現(xiàn)互動功能。如對某一主題的古樹名木感興趣，可點擊相關(guān)主題的標(biāo)簽查詢，作深入了解。

4.4 通過谷歌地球和Panoramio的關(guān)聯(lián)查詢

Panoramio網(wǎng)站的“資溪縣古樹名木”網(wǎng)頁中，有“在‘Google地球’中（KML）”或“以‘Google地球’觀看”的藍(lán)字，可點擊它們，將古樹名木的KML文件下載收藏到電腦中。如已安裝谷歌地球軟件，點擊收藏的該KML文件，則自動啟動谷歌地球軟件，并把虛擬地球放大到一定層級，顯示該古樹名木照片微縮圖，點擊可瀏覽查詢古樹名木照片。不點擊且繼續(xù)放大影像圖，全部的“資溪縣古樹名木”照片就會在被定位的地方以照片微縮圖形式顯示照片。

4.5 在谷歌地圖中查詢

谷歌地球的菜單欄，有地圖小圖標(biāo)，單擊地圖小圖標(biāo)，則鏈接到谷歌地圖。以地圖方式導(dǎo)航瀏覽，在圖層中選擇照片，即可查詢古樹名木。但如果直接登陸谷歌地圖，在圖層選項就沒有照片選項，無法在地圖上瀏覽古樹名木。谷歌地圖可以顯示地圖、影像圖、地形圖，用戶可根據(jù)需要自行選擇。

4.6 瀏覽次數(shù)統(tǒng)計

在Panoramio網(wǎng)站上，每張照片下面都有瀏覽次數(shù)的統(tǒng)計，查看瀏覽次數(shù)的多少，可以研究該古樹名木的受關(guān)注程度，為我們的古樹名木管理研究提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計支持。

4.7 影像圖的更新

古樹名木管理者如自己有更新的、更清晰的影像圖（或地圖），可以利用谷歌地球的影像疊加功能，把自己的影像圖（或地圖）覆蓋在谷歌地球相對應(yīng)的位置，疊加的圖像可以從透明逐漸過渡完全不透明，用戶自行設(shè)置，即我們可以在自己的電腦中對谷歌地球上的影像進(jìn)行局部更新使簡易系統(tǒng)保持動態(tài)的、最新的狀態(tài)。

4.8 功能綜述

谷歌地球是一款功能強(qiáng)大的GIS通用軟件，有提示、幫助功能，易學(xué)習(xí)、易上手，無需專業(yè)培訓(xùn)。通過它可以量測距離，查看古樹名木的地理位置、周圍環(huán)境、地貌、海拔高度、視角海拔高度（即模擬人從空中看地面的高度），合理規(guī)劃實地瀏覽古樹名木的線路，實現(xiàn)保存、輸出和打印等功能。

5 結(jié)論

資溪縣簡易古樹名木地理信息系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)上開放的、免費的GIS應(yīng)用到古樹名木的管理中，是古樹名木管理技術(shù)手段的創(chuàng)新。該系統(tǒng)的主要特色功能有；（1）空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)通過照片有機(jī)結(jié)合，使用戶以直觀、形象、生動形式了解古樹名木的信息。（2）古樹名木管理者可與訪客在網(wǎng)上交流互動，讓更多的人來了解、關(guān)注資溪縣的古樹名木，從而起到宣傳和保護(hù)的作用。（3）充分使用簡易系統(tǒng)的放大、縮小、漫游、新影像（或地圖）疊加等功能，可以輕松地了解資溪縣古樹名木資料和生長環(huán)境。（4）簡易系統(tǒng)對資溪縣古樹名木便捷的查詢功能，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)建設(shè)時，可以及時了解對古樹名木的潛在影響，起到警示和保護(hù)作用。（5）系統(tǒng)利用世界性的開放平臺，面對全世界的潛在訪客，通過古樹名木的介紹，提供一個窗口，讓世界來了解資溪、了解江西，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)、招商引資作貢獻(xiàn)。

6 結(jié)語

資溪縣簡易地理信息系統(tǒng)能實現(xiàn)GIS的一般功能，具有生動形象、開放、可對話交流的特色，系統(tǒng)易學(xué)、易用、方便、快捷。對一般縣級古樹名木管理部門非常適用，開發(fā)門檻低，不需高額資金投入和專業(yè)GIS技術(shù)知識，依托大型互聯(lián)網(wǎng)站，更新、維護(hù)成本非常低且容易，可操作性強(qiáng)。由于簡易系統(tǒng)是依托大型互聯(lián)網(wǎng)站開發(fā)建設(shè)，因此存在系統(tǒng)組成分散、不夠?qū)I(yè)化等缺點。

[1] 王元勝，甘長青，周肖紅.香山公園古樹名木地理信息系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003，25（2）：55-57.

[2] 溫小榮，周國春，徐海兵等.中山陵園古樹名木地理信息系統(tǒng)的研建[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，30（5）：139－142.

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1004-7743（2013）03-0074-05

2013-07-11