移動平臺3S集成技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應用研究

梅輝堅

撫州市森林資源監(jiān)測中心 江西 撫州 344000

3S技術(shù)從90年代開始在林業(yè)等行業(yè)野外調(diào)查工作中得到廣泛應用，通常使用手持GPS獲取調(diào)查對象的空間信息，使用GIS系統(tǒng)對RS遙感影像工作手圖數(shù)據(jù)矢量處理進行空間分析。林業(yè)野調(diào)人員開展調(diào)查工作需準備攜帶手持GPS、照相機、過往檔案資料等大量工具器材，從幾十幅地形圖中找到調(diào)查范圍非常不便，到達調(diào)查現(xiàn)場后通過識別地形圖確定所在位置，需要經(jīng)過長期的專業(yè)訓練，為隨著移動設(shè)備性能日益強大，移動平臺3S集成技術(shù)將GIS，GPS與RS有機結(jié)合在手持移動設(shè)備使用，3S集成可構(gòu)成智能化的地理信息系統(tǒng)，技術(shù)應用使用戶手機能輕松使用移動平臺GIS軟件，使用智能終端定位模塊獲取位置信息，移動平臺3S集成技術(shù)將縣域范圍各種矢量數(shù)據(jù)裝在平板電腦中，隨身攜帶在野外進行數(shù)據(jù)采集等，改變使用地理信息數(shù)據(jù)的方式。

1.移動平臺3S集成的軟硬件選擇

移動平臺3S集成技術(shù)硬件是方便攜帶的設(shè)備，選擇硬件設(shè)備時應重點考慮使用的GIS軟件，續(xù)航時間等因素。移動設(shè)備使用的GIS軟件分為支持IOS、Windows與Android三類，選擇動設(shè)備時應確定準備使用的移動GIS軟件應用系統(tǒng)平臺[1]。

移動GIS需處理大量光柵數(shù)據(jù)，需要的性能配置CPU六核心1.6G以上，存儲容量64GB以上可滿足移動GIS軟件流暢運行，移動設(shè)備對電池續(xù)航時間有較高要求，理論待機時間250h以上可滿足野外工作8h設(shè)備，方便野外攜帶使用，屏幕尺寸在6in-10in適合野外操作。智能手機等移動設(shè)備內(nèi)置GPS定位功能模塊關(guān)系到定位的準確性，支持GPS定位的移動設(shè)備為宜。

移動平臺運行GIS軟件選擇應重點考慮支持操作系統(tǒng)等。選擇移動GIS軟件考慮必須與使用移動硬件設(shè)備系統(tǒng)匹配，主流操作系統(tǒng)有Android，IOS與Windows，目前Android系統(tǒng)硬件設(shè)備種類最多。移動GIS軟件是移動設(shè)備運行的APP應用，移動GIS軟件目前種類繁多，目前開發(fā)公司規(guī)模不大，選擇軟件時需對其功能性考察。林業(yè)野調(diào)應用中應關(guān)注的功能包括支持多種坐標系統(tǒng)，提供影像等光柵底圖的轉(zhuǎn)換工具，支持SHP格式文件的導入導出。

移動GIS軟件穩(wěn)定性和易操作性是用戶選擇軟件應關(guān)注的重點，大量數(shù)據(jù)是以中等縣加載全縣18級衛(wèi)星影像，加載全縣二類調(diào)查小班圖層等，各種土層加載后將設(shè)備在野外測試穩(wěn)定性。測試方法是高強度使用軟件下觀察有無軟件崩潰等現(xiàn)象，一天中偶爾出現(xiàn)可接受，超過3次認為軟件穩(wěn)定性存在問題。

2.移動平臺3S集成數(shù)據(jù)準備

GIS應用軟件建立標準地理信息數(shù)據(jù)庫時應將不同GIS應用軟件格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)準備是移動平臺3S集成重要技術(shù)環(huán)節(jié)，需將林業(yè)野矢量化數(shù)據(jù)集成到移動設(shè)備[2]。

縣域主要矢量數(shù)據(jù)文件準備包括滿足外業(yè)使用知道自己所在經(jīng)營劃區(qū)，確保數(shù)據(jù)正確移動在GIS中加載使用，縣行政區(qū)劃面圖層來源于林地圖，鄉(xiāng)村林場駐地點圖層來源于地名點圖層。村行政區(qū)劃面圖層包括林班經(jīng)營區(qū)劃信息，公益林圖層來源于年度更新檔案數(shù)據(jù)庫。

光柵圖像數(shù)據(jù)是衛(wèi)星遙感影像，地形圖等，光柵圖像文件為背景信息與矢量文件疊加，可作為野調(diào)基礎(chǔ)底圖使用，準備數(shù)據(jù)要利用各種工具軟件進行融合，使之與已有矢量數(shù)據(jù)使用同一投影坐標。目前谷歌衛(wèi)星遙感影像使用WGS84坐標系，航攝影像使用CGC2000坐標系，老版地形圖坐標系使用北京54坐標系，需將不同坐標系光柵圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用，常用的轉(zhuǎn)換方法包括參數(shù)法與地理配準校正法。

3.林業(yè)野調(diào)3S集成應用

移動平臺3S集成技術(shù)應用于二類調(diào)查，圖紙數(shù)據(jù)存放于移動設(shè)備，可讓野調(diào)人員隨時出發(fā)進行野調(diào)工作，調(diào)查范圍地形圖等拼接為1張圖，通過GPS定位將位置顯示在影像圖，下車即可開始調(diào)查，通過拍照等多種方式快速記錄調(diào)查小班因子。

移動平臺3S集成技術(shù)應用，可使不熟悉地形圖人員進行野調(diào)，地形圖通過處理后高度吻合，只需關(guān)注直觀的影像特征進行勾繪調(diào)查，可以圍繞調(diào)查地塊走動，小班便捷在地圖上一目了然。使用和運動設(shè)備相同的適量土層，通過預先制作MXD工程文件制作各類設(shè)計圖。

環(huán)保督查，退耕還林年度檢查驗收等大量使用矢量數(shù)據(jù)下發(fā)進行核實方法，將下發(fā)矢量圖層加入移動GIS中，有的GIS軟件支持第三方導航。移動平臺3S集成技術(shù)可將全縣各類矢量數(shù)據(jù)裝入移動設(shè)備，進行資源管理中可查詢各類資源數(shù)據(jù)，如是否是國家公益林，林地保護等級等可以在現(xiàn)地查詢。

移動平臺3S集成技術(shù)由于其便捷性、無需網(wǎng)絡(luò)支持，地理信息可視化表達等優(yōu)勢，為林調(diào)野調(diào)提供了調(diào)查工具，使用中應注意不適合野外記錄的數(shù)據(jù)，會降低用戶的使用體驗，圖形編輯在外業(yè)調(diào)查后在桌面GIS進行，注意涉密數(shù)據(jù)保密，充分利用照片進行信息記錄優(yōu)勢，移動GIS與桌面使用相同的土層，方便野調(diào)數(shù)據(jù)匯總處理。二類調(diào)查時應在桌面GIS進行圖班區(qū)劃，移動平臺3S集成技術(shù)適合采伐設(shè)計，征占用林地等工作，適合非專業(yè)林業(yè)技術(shù)人員使用。

結(jié)語

移動平臺3S集成技術(shù)在實地測量面積同時，可有效定義地類屬性，廣泛應用于森林資源調(diào)查，造林地驗收，征占用林地調(diào)查等多方面。GPS適合森林資源調(diào)查，調(diào)查結(jié)果為有關(guān)小班調(diào)查驗收提供科學依據(jù)，3S集成系統(tǒng)應用提高了資源調(diào)查精度，應用中應保持相對平穩(wěn)移動速度，應將勾繪與GPS實測結(jié)合靈活運用，無法進行GPS實測可利用GPS作導航參考，減少小班界線勾繪位移。3S集成技術(shù)應用改變了傳統(tǒng)資源調(diào)查方式，推動林業(yè)資源調(diào)查數(shù)字化發(fā)展。