3S技術(shù)在黑龍江省營(yíng)造林綜合管理中的應(yīng)用

梁志強(qiáng)

(黑龍江省林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 基于GPS手持機(jī)的外業(yè)數(shù)據(jù)采集

GPS系統(tǒng)具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，在林業(yè)系統(tǒng)中主要用于導(dǎo)航、定位、測(cè)量等。營(yíng)造林業(yè)務(wù)人員通過(guò)使用GPS手持機(jī)對(duì)圖斑進(jìn)行GPS拐點(diǎn)信息外業(yè)采集，內(nèi)業(yè)中使用手持機(jī)配套軟件系統(tǒng)(如MapSource、GIS Office等)將手持機(jī)采集的坐標(biāo)信息導(dǎo)入到PC端[1]，并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，可形成與省級(jí)營(yíng)造林?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)或其他軟件進(jìn)行交互的GPX文件或者是Excel文件。

2 基于GIS、RS的營(yíng)造林?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)

省級(jí)營(yíng)造林業(yè)務(wù)主管部門根據(jù)營(yíng)造林業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)程及規(guī)范，統(tǒng)一研發(fā)基于GIS的營(yíng)造林?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)(圖1)，實(shí)現(xiàn)將各個(gè)年度的營(yíng)造林圖斑GPS坐標(biāo)圖及圖斑屬性信息的電子化綜合管理，并進(jìn)行軟件下發(fā)及技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)。

營(yíng)造林基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)單位及圖斑列表顯示、圖斑GPS導(dǎo)入與編輯、屬性信息錄入與編輯、重疊分析與處理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出、Shape數(shù)據(jù)導(dǎo)出、統(tǒng)計(jì)匯總與卡片打印輸出等功能，并結(jié)合當(dāng)前工作實(shí)際，不斷進(jìn)行系統(tǒng)更新維護(hù)適應(yīng)新業(yè)務(wù)的發(fā)展。

營(yíng)造林?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)按省、縣、鄉(xiāng)層級(jí)管理，鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、場(chǎng))級(jí)基層林業(yè)業(yè)務(wù)工作人員對(duì)外業(yè)采集的圖斑資料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化錄入，并參考在線遙感影像(如天地圖、谷歌地圖等)對(duì)營(yíng)造林圖斑空間位置進(jìn)行校準(zhǔn)處理，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量(圖2)。縣(市、區(qū))級(jí)業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)鄉(xiāng)級(jí)數(shù)據(jù)的匯總和邏輯檢驗(yàn)。省級(jí)部門負(fù)責(zé)接收縣級(jí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行省級(jí)匯總及邏輯檢驗(yàn)等工作。并根據(jù)相關(guān)業(yè)務(wù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)省級(jí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、制圖、決策等。

圖1 基于GIS營(yíng)造林基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

圖2 采集系統(tǒng)在線遙感影像加載界面

3 基于3S技術(shù)營(yíng)造林外業(yè)核查方法

造林核查與成林驗(yàn)收是林業(yè)造林質(zhì)量管理體系中的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)工作,通過(guò)該項(xiàng)工作,可以評(píng)價(jià)造林地塊綠化成效,該項(xiàng)工作評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容是造林面積以及成活率(保存率)、造林模式等情況。

隨著3S技術(shù)、智能手機(jī)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在線遙感影像，智能手機(jī)App出現(xiàn)了很多免費(fèi)的數(shù)據(jù)及軟件資源，將在線遙感、移動(dòng)GIS和GPS高度集成[2]，營(yíng)造林檢查核實(shí)工作，可以通過(guò)對(duì)這些資源常規(guī)應(yīng)用，達(dá)到一定的效果，也適合于基層工作人員外業(yè)軟件的推廣應(yīng)用，尤其對(duì)地塊位置的準(zhǔn)確定位核實(shí)變得十分方便。

移動(dòng)端GIS軟件識(shí)別通用的KML格式[3]，可將業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中的相關(guān)矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為KML格式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)線連接方式發(fā)送到移動(dòng)端設(shè)備(如平板電腦、手機(jī)等)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出等傳輸。

奧維互動(dòng)地圖是一款免費(fèi)的移動(dòng)端地圖App軟件，能夠加載所在區(qū)域的谷歌、天地圖等在線遙感影像資料，并能夠?qū)崿F(xiàn)圖斑的空間位置定位和圖形繪制功能，其界面如圖3。

圖3 奧維互動(dòng)地圖移動(dòng)端App界面

核查工作開始前，在內(nèi)業(yè)階段需要將營(yíng)造林管理系統(tǒng)存儲(chǔ)的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為KML格式，并傳輸至移動(dòng)端設(shè)備內(nèi)，并導(dǎo)入App中進(jìn)行圖斑顯示；在外業(yè)實(shí)際核查工作中，核查工作人員根據(jù)App中顯示的所處實(shí)時(shí)位置(GPS定位)和核查圖斑的目標(biāo)位置，參考在線遙感影像的明顯地物等信息，快速確認(rèn)核查圖斑的位置及行進(jìn)方向，準(zhǔn)確找到核查圖斑；核實(shí)確認(rèn)地塊的空間要素信息，結(jié)合實(shí)地進(jìn)行面積及林業(yè)相關(guān)核查因子的確認(rèn)。如發(fā)現(xiàn)圖斑位置或形狀與現(xiàn)地不符，可進(jìn)行圖斑區(qū)劃，修正圖斑空間信息，使核查結(jié)果更具真實(shí)性。對(duì)于屬性因子的填寫，App無(wú)法全信息記錄，只能采用表格填寫的方式進(jìn)行記錄，與專項(xiàng)調(diào)查App相比，這也屬于目前免費(fèi)移動(dòng)端App通用性的弊端，但已能以最低成本滿足高效生產(chǎn)工作的需要。

3 結(jié)論

營(yíng)造林管理工作是一項(xiàng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)性工作。黑龍江省營(yíng)造林管理工作充分運(yùn)用3S技術(shù)手段，從外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)管理、核查驗(yàn)收及后續(xù)成林驗(yàn)收、管護(hù)管理等內(nèi)容，進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)劃實(shí)施，形成了全省范圍營(yíng)造林?jǐn)?shù)據(jù)的綜合性信息化管理，對(duì)基層業(yè)務(wù)人員熟悉掌握3S技術(shù)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的收集也為管理部門業(yè)務(wù)開展、規(guī)劃、監(jiān)管、決策等提供了重要資料。