基于平板電腦的森林資源二類調查關鍵技術研究

龍海平

（貴州省納雍縣林業局 貴州納雍 553300）

基于平板電腦的森林資源二類調查關鍵技術研究

龍海平

（貴州省納雍縣林業局 貴州納雍 553300）

隨著森林資源二類調查工作強度及信息化建設工作的推進，傳統的以PDA為平臺的外業采集系統日漸滿足不了實際工作需要，有待進一步提高技術水平。在計算機技術廣泛應用背景下，為促進森林資源二類調查工作智能化、自動化、信息化發展，降低外業調查工作強度，本文基于平板電腦開發設計了適合于森林資源二類調查外業采集系統，并扼要分析了其中應用到的關鍵技術。

森林資源二類調查；關鍵技術；平板電腦；數據讀寫

森林資源二類調查是森林經營與林業區規劃設計中的重要環節，是森林資源保護與合理利用的關鍵，是提高林業生產管理和有效決策的有效途徑。在信息化時代，各領域內的工作方式日益智能化、自動化、信息化，傳統的以PDA為平臺的森林二類資源調查方法已經難以滿足當前現代化工作要求，亟待基于平板電腦構建森林資源二類調查外業采集系統，加強相關技術研究，精簡工作流程、提高調查精度和效率，實現新時期森林資源二類調查工作的高效益、一體化的目標。

1 基于平板電腦的森林資源二類調查外業采集系統

1.1 平板電腦

平板電腦，是一種小型、攜帶方便的個人電腦，以觸摸屏作為基本輸入設備，允許用戶采用手指觸控方式和數字筆方式進行交互，而不是傳統的物理鍵盤和鼠標。從使用性能看，平板電腦不僅具備辦公、娛樂等功能，還具備生物識別、手寫、語音等功能，便于接入3G、4G網絡，同以往常用的PDA相比，數據存儲、處理能力更強，電池續航能力更強，且屏幕分辨率高。所以，平板電腦作為新興移動平臺，其在森林資源二類調查工作中的應用有著巨大的現實意義。

1.2 外業采集系統

在過去，我國森林資源外業數據采集工作主要應用激光測距儀等設備，部分地區還使用皮尺、測高器等傳統設備，方式落后、工作強度大、費用高、效率低，根本滿足不了實際工作需求。為改變傳統的紙質調查方法，實現外業數據采集與內業處理的有機結合，提高調查精度和效率，應當基于平板電腦建立森林資源二類調查外業采集系統。

根據森林資源二類調查工作需求，以window8平板電腦為硬件平臺，以觸控式人機交互模式為軟件控制，采用架構模式構建森林資源二類調查外業采集系統，如圖1所示，可以在無網絡、無無線信號情況下直接連接服務器，特別適合于外業環境。本系統包括客戶端應用程序、服務器管理程序、中間應用服務器三部分，其中客戶端有屬于自身的一套完整程序，采用C#開發語言，SQLite數據庫。這一數據庫屬于輕量型的關系數據庫，具備簡潔性、可移植性強、開放性等優勢，很好滿足了系統的兼容性、完整性等要求，便于軟件升級和平滑升級。

2 基于平板電腦的森林資源二類調查關鍵技術分析

2.1 空間數據集成

圖1 基于平板電腦的森林資源二類調查外業采集系統圖

在森林資源二類調查中，會涉及到各類型的數據，具體包括矢量空間數據、掃描柵格圖件、遙感影像數據等，從這些數據中挖掘有價值、有效的信息并對其進行集成處理是外業采集的一項重要工作。為滿足空間數據集成要求，便于外業采集數據與系統軟件無縫對接需求，設計了數據采集的整體框架，如圖2所示，采用基于基于標記語言的規范進行系統數據文件管理。建立空間數據集成總體框架后，還要采用一些技術對外業采集中的每一類數據進行處理。以遙感影像數據處理為例，由于受傳感器等因素影像，遙感影像傳送后會出現變形等問題，所以接收到遙感數據后先進行正射校正處理，技術方法有多項式系數、數字高程模型等。

圖2 空間數據集成總體框架圖

2.2 數據表設計

進行森林資源二類調查外業采集系統的數據庫設計時要考慮兼容性、平滑升級等要求，實現新數據與舊數據的無縫兼容。所以，本數據庫數據表結構和字段名稱應與前期的外業采集數據表一致，避免出現數據丟失、精度降低等問題，保證數據安全。此外，數據表結構還應滿足以下要求：

（1）包括26個英文字母和數字；

（2）字段名稱不允許超過10個字符；

（3）最好使用全英文全稱，若字段名不能涵蓋所有英文單詞，應當簡化名稱。比如，專用詞組用各單詞的首字母；

（4）若有中文字段，最好采用漢語拼音的首字母。

2.3 遙感影像數據讀取與顯示

為有效的利用外業采集數據，實現對數據的有效處理與利用，需要認真研究森林資源二類調查中的遙感影像數據讀取與顯示技術，能快速的讀取并顯示遙感影像數據，便于接下來的利用。這里采用GDAL空間數據轉換庫，通過GDAL進行遙感影像數據讀取與顯示。在讀取前，先對GDAL轉換庫進行GDAL驅動注冊，然后設置影像訪問路徑，再用轉換庫獲取遙感影像數據集。完成讀取工作后，便可以獲取遙感影像波段信息，并讀入內存空間，對遙感影像的長度、寬度進行壓縮處理后在屏幕對應位置上顯示出來。

2.4 遙感影像壓縮處理

由于森林資源二類調查中涉及的影像數據較多，需要大量的存儲空間，為節省平板電腦存儲空間，應圖像編碼技術技術對遙感影像進行壓縮處理，縮小遙感圖像尺寸，以便傳輸和讀取。目前，遙感圖像壓縮處理方法有無損壓縮、小波變形壓縮、增強型小波變形壓縮等，其中增強型小波變形壓縮處理中使用了ECW技術，不僅可以隨時保存運算過程中的數據，還能優化CPU處理過程，實現對非對稱小波濾波器進行編碼處理，提高遙感影像壓縮處理效率。所以，本森林資源二類調查外業采集系統采用適增強型小波變形壓縮處理方案，通過多種編碼技術進行遙感影像壓縮處理。

2.5 文件讀寫

為便于使用者把采集系統中的圖形數據輸入到屏幕、打印機等設備上，應采用GDI交互接口。GDI是在多媒體和圖形基礎上建立起來的交互接口，能夠提供用于繪制點、線、面、文本和位圖的函數，使用者利用這些函數可以繪制各類型、各顏色、各風格的圖形，繪制速度和編輯能力更強。確定采用GDI交互接口后，明確點狀、線狀、面狀的矢量數據結構，以及各結構下的文件格式，之后便可以進行正常的文件讀寫工作，具體步驟如下：

（1）打開文件；

（2）對文件的類型、信息、數據范圍、長度等進行讀取；

（3）分析判斷數據類型，確定屬于點狀、線狀、面狀哪一結構的矢量數據；

（4）對記錄頭進行讀取，得到有關于記錄內容長度、記錄號的信息；

（5）進行記錄內容讀取，得到組成部分、坐標值等信息，并把這些信息存入自定義對象中去；

（6）對文件結束與否進行判斷，若沒有結束，繼續執行然后操作，若結束，則表示文件讀取工作完成。

3 結語

綜上所述，基于平板電腦的森林資源二類調查外業采集系統同傳統的工作方式相比，能明顯的降低工作強度、提高工作效率，與信息化時代的工作需求相契合。基于平板電腦構建森林資源二類調查外業采集系統，要切實做好空間數據集成、數據表設計、遙感影像數據讀取、顯示及文件讀取等方面的技術工作，確保森林資源二類調查外業采集工作的高效益、一體化展開。

[1]朱煜.基于Android的森林資源數據外業采集系統研建[D].北京林業大學，2014.

[2]劉永杰.森林資源二類調查空間數據獲取與更新的關鍵技術研究[D].北京林業大學，2009.

[3]許等平.基于嵌入式GIS的森林資源二類清查數據采集系統的研究[D].中國林業科學研究院，2005.

[4]李云.云南省新一輪森林資源二類調查技術特點與若干問題探討[J].林業建設，2014，06：29～32.

S757.2

A

1004-7344（2016）06-0204-02

2016-2-10

龍海平（1969-），男，畢節納雍人，工程師，本科，主要從事工作和研究方向為造林設計，病蟲害防治，苗木培育檢驗方面。