試論林業(yè)調(diào)查規(guī)劃過程中的地理信息批量提取技術(shù)

摘要：林業(yè)調(diào)查規(guī)劃是針對(duì)林地自然屬性與社會(huì)屬性展開調(diào)查的一項(xiàng)工作，此舉對(duì)林業(yè)資源管理和項(xiàng)目規(guī)劃有十分關(guān)鍵的作用，地理信息批量提取技術(shù)的應(yīng)用會(huì)影響到最終調(diào)查規(guī)劃結(jié)果?；诖?，本文分析了林業(yè)調(diào)查規(guī)劃地理信息批量提取技術(shù)的要求;介紹了在調(diào)查規(guī)劃中應(yīng)用的地理信息批量提取技術(shù)的類型;以案例分析的方式，提出了這一技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地理信息;批量提取;林業(yè)調(diào)查規(guī)劃;集成管理;空間數(shù)據(jù)庫

中圖分類號(hào)：S771

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191115030

引言

隨著國內(nèi)地理信息系統(tǒng)的升級(jí)發(fā)展，能夠應(yīng)用到林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作中的技術(shù)變得更加多樣化和高效化。從我國林業(yè)調(diào)查規(guī)劃等方面的發(fā)展需求進(jìn)行分析，合理應(yīng)用地理信息批量提取技術(shù)能為工作開展收集并整理更多的信息。因此，本文對(duì)地理信息批量提取技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃地理信息批量提取技術(shù)要求

1.1 采集整理

從廣義角度進(jìn)行分析，林業(yè)資源項(xiàng)目調(diào)查規(guī)劃中涉及到的空間數(shù)據(jù)有多樣化特征，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并進(jìn)行技術(shù)定位之后，最終可以實(shí)現(xiàn)三維測繪數(shù)據(jù)采集。將地理信息批量提取技術(shù)和三維測繪技術(shù)相互結(jié)合，可將蘊(yùn)含在林區(qū)內(nèi)部的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)采集，以圖文和視頻資料相互結(jié)合的方式完成地理目標(biāo)和空間范圍的定位[1]。

1.2 集成管理

林業(yè)調(diào)查規(guī)劃集成管理，是在原本信息數(shù)據(jù)采集和測繪基礎(chǔ)上提出的更高層次的要求。原本的地理信息數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化管理，而進(jìn)入到現(xiàn)代發(fā)展階段，應(yīng)用地理信息批量提取技術(shù)，可借助各種不同的傳感器獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)描述和管理。更為成熟的地理信息批量提取技術(shù)可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)和訪問，與NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)相互配合，能構(gòu)建出林業(yè)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)架構(gòu)的精準(zhǔn)化分析。

1.3 計(jì)算分析

林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的地理信息具有不斷精細(xì)化發(fā)展的特征，空間數(shù)據(jù)也在一定程度上增加了數(shù)據(jù)空間維度，使得數(shù)據(jù)計(jì)算與分析的復(fù)雜性增加。使用地理信息批量提取技術(shù)構(gòu)建的新型計(jì)算模型，是將高性能MapReduce計(jì)算模型進(jìn)行升級(jí)，以滿足地理信息處理技術(shù)在時(shí)間和空間分析方面的需求，增加時(shí)空技術(shù)和關(guān)鍵目標(biāo)之間的聯(lián)系。

2 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃過程中的地理信息批量提取技術(shù)類型

2.1 地質(zhì)因子信息

地質(zhì)因子主要是指地球的性質(zhì)與特征，主要為巖石和土壤的性質(zhì)。在開展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作中，地質(zhì)因子信息會(huì)對(duì)最終的發(fā)展方向和規(guī)劃內(nèi)容產(chǎn)生影響。借助地理信息批量提取技術(shù)，能獲取精確的地質(zhì)因子信息，為規(guī)劃部門工作開展提供精準(zhǔn)的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)[2]。

2.2 小班質(zhì)心信息

在進(jìn)行林業(yè)調(diào)查中，以往工作人員采用手持GPS設(shè)備不能精準(zhǔn)地定位小班質(zhì)心的坐標(biāo)位置，而是需要借助第三方軟件的配合。利用地理信息批量提取技術(shù)之后，與手持GPS設(shè)備相結(jié)合，使用直接獲取法或者間接獲取法，就可以精準(zhǔn)地定位小班中心坐標(biāo)。以間接獲取法為例，在進(jìn)行定位中主要經(jīng)過了導(dǎo)入、采集、分析和定位等幾個(gè)環(huán)節(jié)，就可以完成數(shù)據(jù)信息的調(diào)取。

2.3 地形因子信息

不同林業(yè)項(xiàng)目所在區(qū)域的地形會(huì)呈現(xiàn)出明顯的差異性，傳統(tǒng)林業(yè)規(guī)劃調(diào)查工作中，主要是采取地形圖解讀的方式獲取地形因子。隨著3S技術(shù)不斷發(fā)展，地理信息批量提取技術(shù)水平也得到了相應(yīng)提升，這一技術(shù)的發(fā)展使批量獲取地理信息成為可能。使用DEM數(shù)據(jù)分析方式，可完成對(duì)林業(yè)項(xiàng)目所在地的坡向、角度和高程等數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取，以實(shí)現(xiàn)地形因子信息的分析。

2.4 小班坐標(biāo)信息

小班區(qū)規(guī)劃之后，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃管理部門還需要進(jìn)一步對(duì)調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以形成林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的成果，并完成項(xiàng)目區(qū)域?qū)嵤┓秶囊?guī)劃。角逐ArcGIS系統(tǒng)和第三方插件，對(duì)Python語言進(jìn)行編程，能確保各工具之間的有效配合。

3 地理信息批量提取技術(shù)在林業(yè)規(guī)劃調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 案例概述

我國G省以VIEW GIS系統(tǒng)作為林業(yè)規(guī)劃和調(diào)查的平臺(tái)，利用地理信息批量提取技術(shù)完成對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源要素以及二類資料的調(diào)查，以確保最終可以實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源和項(xiàng)目管理的信息化、電子化與整體化發(fā)展。將地理信息批量提取技術(shù)應(yīng)用到當(dāng)?shù)亓謽I(yè)規(guī)劃調(diào)查工作中，能夠起到良好的技術(shù)支持以及策略推動(dòng)的效果[3]。

3.2 信息庫建立

3.2.1 空間數(shù)據(jù)庫

在科學(xué)技術(shù)大力發(fā)展的趨勢(shì)之下，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及信息手段已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，這對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展有極大的促進(jìn)作用。在林業(yè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS技術(shù)的大范圍使用不僅可促使工作效率以及精度提升的直觀體現(xiàn)。

以空間數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建為例，技術(shù)部門的工作人員應(yīng)用地理信息批量提取技術(shù)構(gòu)建了1∶10000的地形圖，并將地形圖作為了后續(xù)工作開展的信息源。在全省范圍內(nèi)設(shè)計(jì)了282幅同一規(guī)格的地形圖，實(shí)現(xiàn)了地理信息規(guī)劃和數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)化管理。工程師使用了掃描儀對(duì)各個(gè)地區(qū)的地形圖進(jìn)行了電子化處理，最終將它們都轉(zhuǎn)化為矢量圖形，便于保存和使用。采取數(shù)據(jù)幅值和數(shù)字化管理的方式，最終在數(shù)據(jù)庫中建立了高程模型。

此外，工程部門還采將調(diào)查收集到的1∶25000規(guī)格的小班規(guī)劃圖作為了信息源，同樣采用了適量處理的方式，對(duì)項(xiàng)目后續(xù)的組織和管理工作進(jìn)行了批量處理。在經(jīng)過了統(tǒng)一處理之后，生成了更小1級(jí)的行政區(qū)域規(guī)劃圖，即小班區(qū)劃圖。在這一層級(jí)上的小班區(qū)劃圖設(shè)計(jì)中，結(jié)合了區(qū)域特征值實(shí)施了線性表示，提升了圖形精準(zhǔn)度。最終，通過檢查懸掛點(diǎn)、懸掛線、編碼錯(cuò)誤和拓?fù)潢P(guān)系等操作，生成了各類圖形的空間數(shù)據(jù)庫，完成了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化管理。

3.2.2 屬性數(shù)據(jù)庫

屬性數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建主要是工作人員根據(jù)采集到的二類調(diào)查資料，在經(jīng)過了數(shù)據(jù)檢查和系統(tǒng)糾正之后，通過代碼和實(shí)碼互換方式最終生成了能夠顯示出實(shí)碼屬性的數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)庫中主要包括了林業(yè)資源所在地區(qū)的鄉(xiāng)名稱、縣名稱和小班號(hào)等在內(nèi)的40多項(xiàng)因子數(shù)據(jù)信息，這些信息會(huì)作為信息資源存儲(chǔ)到相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)庫之中。

3.3 資源調(diào)查規(guī)劃管理

3.3.1 信息查詢

在開展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作中，資源信息查詢的作用不容忽視。例如，G省的林業(yè)管理部門在工作中，應(yīng)用地理信息批量提取技術(shù)當(dāng)中的查詢功能，完成了空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的綜合性查詢。具體而言，技術(shù)人員將查詢方式劃分成為了4種不同的類型，主要包括了對(duì)屬性數(shù)據(jù)、圖形等基本信息查詢之外，同時(shí)也涵蓋了利用數(shù)字高程模型行為地理坐標(biāo)位置查詢的方法，以及根據(jù)用戶下達(dá)的指令開展逐層查詢的方法。這種方式真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)綜合一體化，并確保最終查詢得到的結(jié)果更加直觀和精準(zhǔn)，為林業(yè)調(diào)查規(guī)劃管理工作有效開展奠定了基礎(chǔ)。

3.3.2 信息監(jiān)測與更新

在構(gòu)建了數(shù)據(jù)模型之后，從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的工作人員明確認(rèn)識(shí)到，應(yīng)用林業(yè)調(diào)查收集得到的數(shù)據(jù)，可以精準(zhǔn)地反映出當(dāng)前的林業(yè)資源的信息。并且，因?yàn)榱謽I(yè)項(xiàng)目所在環(huán)境中的植被和物種有關(guān)的資源始終處于發(fā)展變化的狀態(tài)，在實(shí)際的工作中若能利用構(gòu)建起來的數(shù)據(jù)模型，就可以實(shí)現(xiàn)生長模型的構(gòu)建。采取定期分析的方式可以對(duì)小班資源變化情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與更新，以獲取積累數(shù)據(jù)，最終完成數(shù)據(jù)資源的實(shí)施更新。

借助地理信息批量提取技術(shù)，構(gòu)建的地理信息數(shù)據(jù)資源庫，能夠隨時(shí)地掌握林業(yè)資源的動(dòng)態(tài)變化和生態(tài)環(huán)境變化。動(dòng)態(tài)變化圖在林業(yè)資源當(dāng)中，可以完成對(duì)資源的監(jiān)測。同時(shí)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)建立的餓數(shù)據(jù)模型還可以完成后期數(shù)據(jù)的預(yù)測，并為今后規(guī)劃和發(fā)展提供精準(zhǔn)有效的數(shù)據(jù)。

4 總結(jié)

綜上所述，針對(duì)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的實(shí)際要求，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員可以對(duì)地理信息批量提取技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行當(dāng)調(diào)整，從而為信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和資源的調(diào)查規(guī)劃管理等方面工作提供有效的技術(shù)支持。并且，在進(jìn)行資源調(diào)查管理的過程中，同樣也可以地理信息批量提取技術(shù)，完成林業(yè)資源信息的查詢、監(jiān)測和更新，確保林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：

張垚（1987-），女，碩士，工程師。研究方向：林業(yè)調(diào)查規(guī)劃。