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7寸工业平板电脑森林资源规划设计调查解决方案

为了解决森林经营单位的区划界线,并在经营管理范围内进行或调整经营区划;各类林地的面积;各类森林、林木蓄积;森林资源有关的自然地理环境和生态环境因素,深圳市硕腾科技提出了基于7寸工业平板电脑的森林资源规划设计调查解决方案。

发表于:2016-03-11 17:36:42 作者:SOTEN 文章总浏览数:

 1 相关技术概述


1.1 森林资源规划设计调查技术


为了解决森林经营单位的区划界线,并在经营管理范围内进行或调整经营区划;各类林地的面积;各类森林、林木蓄积;森林资源有关的自然地理环境和生态环境因素,深圳市硕腾科技提出了基于7寸工业平板电脑的森林资源规划设计调查解决方案


1.2 “3S”技术


“3S”技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(北斗)的统称,是空间技术、传感器技术、计算机技术、卫星导航定位技术和通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间地理信息进行数据采集、数据处理、数据管理、空间分析、多方式表达、信息传播和应用的现代化信息技术。7寸工业平板电脑作为“3S”技术应用的平台,以“3S”技术为基础,通过各种专业软件为媒介工具,为实现二类调查信息采集的快速、灵活、准确与及时更新发挥其应有的作用。


1.3 7寸工业平板电脑


工业平板电脑也叫工控计算机,是一种小型、方便携带的个人电脑,以触摸屏作为基本的输入设备,它拥有的触摸屏允许用户通过触控笔或数字笔来进行操作。

 

7寸工业平板电脑作为计算机技术发展的新产品,相对于笔记本电脑在某些方面具有明显的优势: 具备三防属性、可以手写输入、相对轻便小巧、电池续航能力更强、可以在移动环境中进行各种操作,能方便的接入无线网络或者通讯网络进行数据传输等。

 

目前7寸工业平板电脑最主要的操作系统是Windows操作系统、Android操作系统操作系统。Windows操作系统上手难度低,可使用的应用软件资源是目前所有操作系统中最为丰富的,它对硬件、软件的兼容性也是最好的。但由于用户在使用习惯上的惯性思维以及微软公司在的产品战略上的失误,导致它无论从软硬件配合还是使用感受等多个方面,都无法满足用户苛刻的要求,故7寸工业平板电脑只有部分采用Windows操作系统。

 

Android系统是一个非常开放的系统,它不但能实现用户最常用的笔记本电脑功能,又能够实现像手机一样的各种具有特定指向性的操作,而且它是专门针对移动设备而研发的操作系统,在系统资源消耗、人机交互设计上都有着先天的优势。目前不仅在手机操作系统上处于主导地位,而且在7寸工业平板电脑市场上大部分机型也都安装Android系统。

7寸工业平板电脑森林资源规划设计调查方案
2 应用推广情况


2.1 桌面端程序开发


桌面端程序主要是作为Android系统下运行的7寸工业平板电脑程序和计算机windows系统下运行的内蒙古自治区森林资源管理信息系统之间数据相互转换的工具,同时能够完成根据实际生产情况对调查区域各林班的数据派发,根据各调查小队人数不同、调查区域不同灵活的分配任务。还可以根据不同的工作需要把内蒙古自治区森林资源管理信息系统上设置好的数据字典导入7寸工业平板电脑中进行小班因子录入。


2.2 数据管理


二类调查任务涉及的数据格式较为复杂,在调查过程中,为了保证小班界线区划合理,需要加载上个经理期的二类调查数据、森林资源分布图、林相图、等高线和最新的行政区界线、遥感影像等数据,有时还需要加载多年度各种规划调查设计的小班矢量图层。为了有效的管理和使用这些数据,就需要7寸工业平板电脑程序能够直接调用多种数据格式,匹配多源影像数据和对不同数据源进行动态投影实现空间数据的无缝集成。


2.3 图层管理


图层管理开发包括对各种矢量图层进行添加、删除、颜色管理、标注文字、图层顺序调整、放大缩小、全图显示等一系列操作。根据调查需要,针对工业平板电脑硬性条件开发了鹰眼图模式,可以方便加载多张卫片,提高了卫片加载的效率。


2.4 地理坐标系转换


内蒙古自治区林业监测规划院开发的7寸工业平板电脑程序采点取值使用的是WGS84坐标,系统能够自动根据需要进行WGS84与用户设定的坐标系之间的实时转换。在“坐标系统”设置界面,可以对坐标系、分带方式、投影比例等信息进行设置。桌面端转换时可根据实际需要实现WGS84坐标、北京54坐标、西安80坐标等坐标系统之间的实时转换。


2.5 坐标导航


工业平板电脑程序实现了当前位置的北斗坐标导航功能。打开7寸工业平板电脑北斗端口,在程序操作界面显示当前位置的北斗坐标光点,并能在小班卡片中按照WGS84坐标取值。这样可以避免小班角规点布设、标准地样带布设与调查技术规范要求不相符,也可以确保调查人员在野外调查时不会发生迷失方向、超出小班作业范围等情况。


2.6 小班图层区划


7寸工业平板电脑可以对小班界线进行简单的区划、修改,主要包括以下工具:小班绘制、小班切割、小班合并、小班删除等。在实际操作中主要在计算机上的森林资源管理信息系统中进行小班区划,通过桌面端程序转入到7寸工业平板电脑中,再根据现地实际情况进行简单的修改或者重新区划小班界线。


2.7 小班因子录入


由于二类调查涉及的调查因子比较多,为提高外业调查小班因子录入效率,技术人员对调查因子进行整理归类分为三个页面进行录入,并对角规测树、标准地测树、造封飞设计了单独的录入页面。加入了小班面积、小班蓄积量自动计算,角规点北斗取值,标准地样带起点坐标、终点坐标北斗取值,简单的逻辑检查等功能。

7寸工业平板电脑森林资源规划设计调查方案
3 技术优势及存在问题


通过总结工业平板电脑程序的在外业调查过程中的使用和优化过程,得到以下几点结论。


3.1 硬件环境优势


采用7寸工业平板电脑作为二类调查程序运行的硬件环境比传统的掌上电脑PDA更具优势。7寸工业平板电脑屏幕大、操作灵活,电池容量高待机时间长,储容量更大能够搭载更多数据、硬件配置高,能够进行更加复杂的运算,固态硬盘抗震性能更强,更适合野外携带和操作。7寸工业平板电脑应用到二类调查工作中,不能简单的作为记录本、数据采集器来使用,应充分发挥它的优势,通过逐步完善7寸工业平板电脑程序,使数据录入、数据汇总、数据处理分析变得简单快捷。


3.2 调查过程无纸化


7寸工业平板电脑运行的二类调查系统可以实现外业调查全程无纸化操作。外业调查过程中无需再携带地形图和各类遥感影像图,只需要在7寸工业平板电脑上对所需数据进行加载和查看,调查人员可根据当前所处位置的北斗导航,优化调查行进路线,提高了外业调查效率。同时,前期数据处理时可以对部分因子进行提前录入,现地核实后再进行简单修改,尽量减少野外调查时间,提高了调查数据的准确性。


3.3 实现了数据同步传输


7寸工业平板电脑具有通讯模块,能方便的接入无线网络或者通讯网络进行数据传输,这就使数据同步传输成为可能。通过数据同步传输,生产技术部门可以随时掌握外业调查人员的工作进展情况,并能及时处理和解决外业调查过程中发生的各种技术问题。


3.4 良好的推广应用前景


7寸工业平板电脑程序具有良好的扩展性,今后可以在其他林业调查规划设计中推广应用。在林业各项检查工作中采用7寸工业平板电脑,通过加载森林资源二类调查数据、历年造林工程作业设计小班数据以及最新的遥感影像,可以避免地块重复、地块偏移情况的发生。但是7寸工业平板电脑在森林资源规划调查中应用也存在以下问题。

 

一是相比在windows系统下运行的地理信息软件,在工业平板电脑上进行小班区划较为困难,尤其是数据量偏大、图层加载较多的情况下,容易造成死机,还需要对程序进一步优化完善。

 

二是民用平板设备不具备三防功能,野外的工作环境容易对设备造成损伤,需要对森林资源调查数据即时进行备份。因此,工业平板电脑无疑是户外科普调查首选移动智能数据采集器


通过调查工作使用情况来看,7寸工业级平板电脑完全能胜任二类调查的外业调查任务。通过对比和总结其他行业部门的调查软件,可以在二类调查7寸工业平板电脑程序中的小班卡片上添加照片取景功能,以方便掌握现地实景情况,为各种林业调查规划设计及检查验收提供地块实景。通讯网络、三防功能强化以及城市wifi网络的广泛应用和飞速发展,为采用工业平板电脑进行二类调查带来更广泛的前景应用,也为今后实现森林资源数据自动更新的目标提出了新的思路。

 

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