奧維互動地圖手機APP軟件在農(nóng)作物分類調查采樣中的運用

谷金英 丁春雨 馬冠南 袁鐵英

(吉林省農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，吉林 長春 130033)

引言

農(nóng)作物類型的外業(yè)調查采樣是利用遙感影像進行農(nóng)作物分類的一項基礎性工作，準確地對農(nóng)作物開展分類不僅可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、早期糧食估產(chǎn)提供快速、精準的基礎信息，同時也能夠為農(nóng)業(yè)種植結構調整、精準農(nóng)補投放提供可靠的數(shù)據(jù)支持，對編制吉林省社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、制定農(nóng)產(chǎn)品供銷計劃、指導和宏觀調控種植業(yè)結構以及提高相關企業(yè)與農(nóng)民的經(jīng)營管理水平具有重要意義。然而，農(nóng)作物種植面積大、種類多，調查過程中要求調查采樣點越多，調查的內容越全面越好，如何快速、全面、準確、安全地完成農(nóng)作物類型調查工作是值得深入研究的問題。

近年來，隨著GPS導航系統(tǒng)的發(fā)展，手機地圖在日常應用中已經(jīng)實現(xiàn)實時定位功能。對外業(yè)調查而言，奧維互動地圖手機APP軟件(以下簡稱“奧維互動地圖”)表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，尤其是在軌跡記錄、導航定位、采點標記等方面已經(jīng)表現(xiàn)出前所未有的潛能。奧維互動地圖APP軟件利用地面參照物作為關聯(lián)點，采用交叉定位測量方法，其定位精度在較好的GPS衛(wèi)星接收條件下可達米級，不僅有效提高了智能手機的定位精度，同時填補了手機測量定位和專業(yè)級GPS衛(wèi)星測量定位之間的空白，實現(xiàn)了手機GPS和專業(yè)級GPS測量的無縫銜接[1]，給野外調查工作者帶來極大地便利。

筆者通過在吉林省洮南市和敦化市兩地區(qū)農(nóng)作物類型外業(yè)調查采樣的實際工作中，試用了奧維互動地圖軟件，發(fā)現(xiàn)其是一款既方便快捷又準確高效的地圖互動軟件，并在野外踩點工作路線的導航、行程軌跡的記錄、作物類別的采樣以及耕地類別的識別等方面發(fā)揮了重要的作用，不僅克服了以往采用手持GPS采樣無法到達特定作物區(qū)域帶來的弊端，還極大地節(jié)省了設備成本，縮短了調查周期，有效地提高了農(nóng)作物類型調查工作的效率。

1 研究區(qū)概況

洮南市隸屬于吉林省白城市，位于吉林省西北部，白城市西南部。全市幅員面積5107km2，其中耕地約18.27萬hm2，轄16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，8個街道辦事處，221個行政村，總人口46萬人。洮南市農(nóng)業(yè)特色突出，是全國聞名的雜糧雜豆之鄉(xiāng)、辣椒之鄉(xiāng)、西瓜之鄉(xiāng)和粉條之鄉(xiāng)，洮南綠豆、福順辣椒、黑水西瓜、萬寶粉條獲國家地理保護標志認證。洮南市作為白城地區(qū)唯一被國家認定的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，現(xiàn)有高產(chǎn)農(nóng)田面積約10.29萬hm2，辣椒、花生、雜糧雜豆等特色產(chǎn)業(yè)基地面積約9.07萬hm2，域內自然資源十分豐富。

敦化市隸屬于吉林省延邊朝鮮族自治州，位于吉林省東部，延邊朝鮮族自治州西部，屬長白山脈的北部山區(qū)，地處E127°28′～129°17′，N42°42′～44°30′。市轄11個鎮(zhèn)，5個鄉(xiāng)、4個街道和1個省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，幅員面積11957km2，是吉林省區(qū)域面積最大的縣級市。敦化市物產(chǎn)資源豐富，有長白山天然立體寶庫之稱，其中森林資源聞名全國，森林覆蓋率84.9%。敦化市是國家500個商品糧基地縣之一，擁有耕地16萬hm2，糧豆年產(chǎn)量在20萬t以上，主要農(nóng)作物有大豆、水稻、玉米；經(jīng)濟作物及特產(chǎn)有參藥、煙葉、馬鈴薯、柞蠶、甜菜、食用菌、菊花等。敦化市地勢構成為四周高、中部低，境內平均海拔高度為756m，屬中溫帶冷涼氣候區(qū)，山區(qū)氣候特點明顯，年平均氣溫2.6℃，年平均降雨量631.8mm。冷涼的氣候特點，使敦化市成為全國優(yōu)質小粒黃豆主要出口基地，占全國年出口的90%。

2 奧維互動地圖在農(nóng)作物分類調查中的具體應用

2.1 奧維互動地圖軟件的簡介

由北京元生華網(wǎng)公司開發(fā)的奧維互動地圖是基于Baidu API、Google API、Sogou API的跨平臺地圖瀏覽器，有PC(Windows)客戶端和移動(Android/ios/WP)客戶端2種，版本支持iOS(iPhone、iPad)、windows、android、ios、WindowsPhone、Web 5大平臺[2,3]。該軟件的主要功能包括全球語音導航、詳細的信息查詢、標注定位、好友位置分享、軌跡記錄與分享、高程數(shù)據(jù)服務、實時路況、地圖規(guī)劃、指南針等。奧維互動地圖軟件集成Google地圖、Google衛(wèi)星圖、Google地形圖、Google衛(wèi)星混合圖、百度地圖以及搜狗地圖、3D地圖、OpenCycle等高線地圖、Bing衛(wèi)星圖等多種地圖數(shù)據(jù)，方便用戶根據(jù)實際需求在不同數(shù)據(jù)間進行切換[4]。

奧維互動地圖瀏覽器電腦端下載地址是http://www.ovital.com/download/，電腦端下載有32位操作系統(tǒng)和64位操作系統(tǒng)，需要Android版的用戶可以在各手機的應用市場(商店)進行下載。奧維賬戶不區(qū)分企業(yè)賬戶和個人賬戶，每人1個賬戶，如果需要使用VIP功能，需要注冊賬戶并把賬戶升級到VIP或SVIP，VIP用戶與免費用戶相比增加了照相錄像標簽、云端對象分享、直線導航、備注模板化、顯示GPS信息窗口、對象批量修改、收藏夾內對象搜索與排序等功能，同時更高的SVIP級別比VIP級別具有更多的功能[5]。

2.2 奧維互動地圖在農(nóng)作物類型調查應用中的具體作用

奧維互動地圖軟件在農(nóng)作物類型調查采樣工作中具實時定位、屬性記錄、照片采集、數(shù)據(jù)轉換等非常多的實用功能，極大地提高了調查工作的快捷性和靈活性，結合ARCGIS軟件對KML和SHP等格式文件進行后期內業(yè)處理，能為農(nóng)作物遙感影像分類提供參考依據(jù)。本文主要從地圖下載、調查范圍數(shù)據(jù)導入、線路規(guī)劃、調查數(shù)據(jù)采集、行程軌跡記錄以及調查數(shù)據(jù)導出等方面展開介紹。

2.2.1 地圖下載

在電腦端下載奧維互動地圖軟件，然后登陸軟件下載需要區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，電腦端提供的免費可下載地圖類型包括四維地球電子地圖、四維地球衛(wèi)星影像圖、四維地球衛(wèi)星混合圖3種；另外，用戶也可以導入高清航拍圖及其它平臺發(fā)布的地圖源，作為自定義地圖。下載的衛(wèi)星圖一般只能到20層級，分辨率為0.27m，比例尺為800∶1[6]。下載為20層級的地圖數(shù)據(jù)，一般地面的建筑物、路燈、標志線、道路等參照物清晰可見，將下載后的地圖數(shù)據(jù)導入到手機中或其它移動設備，在實地調查中即使沒有網(wǎng)絡也可以直接使用，方便快捷。

2.2.2 調查范圍數(shù)據(jù)導入

將需要調查的范圍數(shù)據(jù)提前導入到奧維互動地圖中，不僅有利于在調查過程中根據(jù)行程隨時規(guī)劃調查路線，還避免調查中誤將范圍外的點進行采集。打開奧維互動地圖，選擇更多—數(shù)據(jù)管理—導入導出對象，即可將矢量的范圍數(shù)據(jù)導入到移動端設備。

2.2.3 線路規(guī)劃

農(nóng)作物類型的調查采樣規(guī)劃線路是一項基礎工作，以往使用手持GPS工具提前輸入采樣點然后找點定位中采樣點少，通過奧維互動軟件開展線路定位可以隨時掌握行進的方向和位置，如圖1所示，并且通過奧維互動軟件的立體遙感影像可以清晰地看到前進的道路周圍耕地情況，能順利找到最快捷的調查路線，加快調查速度。

圖1 線路導航 圖2 導出成果

2.2.4 調查數(shù)據(jù)采集

以往農(nóng)作物調查采樣中是根據(jù)已掌握的耕地數(shù)據(jù)進行選點規(guī)劃路線，將數(shù)據(jù)導入到手持GPS中，實地調查過程中發(fā)現(xiàn)按照選好的路線和點展開工作，由于已掌握的耕地數(shù)據(jù)不能及時更新與實際或有出入，導致調查中往往為了一個不存在或已變更的點浪費了大量的時間和精力，而奧維互動地圖能實時定位，通過標簽記錄功能將所到之處的農(nóng)作物類型隨時記錄下來，同時備注功能還提供了照片采集和語音錄入等功能，不僅提高了錄入的效率，同時還可以將農(nóng)作物的長勢、墑情以及病蟲害等信息更全面地進行收集，為后期農(nóng)作物的分類提供更全面地參考信息。

2.2.5 行程軌跡記錄

奧維地圖的行程軌跡記錄功能在農(nóng)作物類型調查工作中發(fā)揮了舉足輕重的作用，其不僅可以實時記錄調查者所經(jīng)過的調查路線軌跡，還能避免調查者在實際調查工作中出現(xiàn)走回頭路、走錯路的情況。此外在調查時，工作人員為了加快工作進度，經(jīng)常會展開分組調查，按照不同的調查路線行進，此時奧維互動地圖的信息共享功能就會大派用場，各組可以開展調查工作的同時將自己的實時位置以及行程軌跡分享給其他調查組的工作人員，方便遇到問題時及時溝通和相互了解情況。

2.2.6 調查數(shù)據(jù)導出

農(nóng)作物類型外業(yè)調查工作結束后，內業(yè)工作人員需要將調查時獲得的作物類型調查點坐標、保存的行程軌跡、拍攝的不同角度的農(nóng)作物照片以及必要的錄音材料從移動端設備導出到電腦端，進行核查和編輯，以便開展下一步的作物類型提取工作。數(shù)據(jù)導出，打開奧維互動地圖軟件，點擊收藏夾找到已經(jīng)建立的調查數(shù)據(jù)保存的文件夾，選擇菜單—導入導出—導出對象，選擇導出格式。奧維互動地圖支持的數(shù)據(jù)導出格式包括ovobj文件、ovjsn文件、kml文件、kmz文件、txt文件等十余種格式，其中常用的格式主要是ovobj文件、kml和shp等幾種；shp文件格式一般需要購買付費版才可以直接使用，另外選擇shp文件格式只能導出采集的矢量數(shù)據(jù)，而選擇ovobj文件格式可以將照片等備注信息一并導出到電腦端，見圖2。

2.2.7 調查成果及分析

筆者2021年在吉林省洮南市開展的農(nóng)作物類型野外調查工作中應用手持GPS儀器與奧維互動地圖軟件工具同時對同一調查點的農(nóng)作物類型進行采點定位，對比調查結果發(fā)現(xiàn)，在正常要求范圍內奧維互動地圖對農(nóng)作物類型采點定位的精度完全可以滿足該項工作需求。調查結果統(tǒng)計顯示，洮南市農(nóng)作物共標記采樣384個調查點，包括水稻、玉米、高粱、花生、綠豆等12種經(jīng)濟作物；敦化市農(nóng)作物共標記采樣960個調查點，作物類型主要以玉米、水稻和大豆為主，其它作物種類較少。通過對比，洮南市和敦化市農(nóng)作物類型調查結果結合筆者在調查實際工作中的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，應用奧維互動地圖開展農(nóng)作物類型調查采樣的工作效率與研究區(qū)農(nóng)作物類型的多少，調查路線的規(guī)劃以及運用軟件的熟練程度有直接的關系，同時也正是由于在洮南市和敦化市農(nóng)作物類型調查工作中使用了奧維互動地圖軟件，才使工作人員在為期15d的短暫時間內順利超額地完成了1300余個農(nóng)作物類型調查點的采樣工作，極大地縮短了野外調查時間，提高了工作效率。

3 奧維互動地圖在農(nóng)作物類型調查應用中的特點和建議

3.1 應用特點

3.1.1 定點速度快，易于攜帶

奧維互動地圖與傳統(tǒng)手持GPS相比不僅設備成本低，易獲取，而且攜帶方便，很大程度地減輕了工作人員的負擔；奧維互動地圖的精度一般是3～4m，手持GPS的誤差在5m內，一般不超過3m[5]，但使用手持GPS采集數(shù)據(jù)時要求測量人員靜止并停留一段時間后，在最小誤差范圍內定點，而移動端的奧維互動地圖在農(nóng)作物分布種類采樣中能夠通過在影像地圖上拖過向內拖拉實現(xiàn)快速定點。

3.1.2 操作簡單化，安全高效

夏季高溫炎熱、冬季寒冷低溫，如調查人員長時間在野外工作有一定的風險，而奧維互動地圖在一些具有標志性建筑物或可參考的地物類型中能夠準確快速地實現(xiàn)作物類型的標注，省去了工作人員實際跑點、等待、測量等一系列程序，方便快捷的同時還安全高效。

3.1.3 輸入導出格式方便，易于傳輸

奧維互動地圖軟件在外業(yè)采樣結束后可以直接在移動端將數(shù)據(jù)導出成shp或者kml等格式，利用網(wǎng)絡可以直接傳輸?shù)诫娔X設備中，相比傳統(tǒng)工具使用固定數(shù)據(jù)線連接電腦傳輸數(shù)據(jù)更加方便、高效。

3.2 應用不足及建議

奧維互動地圖具有強大的設計功能和地理信息展現(xiàn)技術，但根據(jù)筆者在實際應用過程中遇到的問題，提出以下幾點建議。

3.2.1 部分區(qū)域地圖影像時效性差且有云

在使用奧維互動地圖軟件進行農(nóng)作物類型調查采樣中發(fā)現(xiàn)，部分地區(qū)的影像已經(jīng)幾年未更新，如一些農(nóng)作物類型影像上顯示耕地類型為玉米，而與當?shù)剞r(nóng)民溝通，已經(jīng)種植水稻數(shù)年，影像資料更新慢容易導致調查員對部分區(qū)域的農(nóng)作物類型定位不準確。一些山區(qū)部分影像偶爾還有薄云的現(xiàn)象，調查者只能參考歷史衛(wèi)星圖的變化進行實地采樣，建議奧維互動地圖能夠增加影像更新的頻率，在一定程度上滿足使用者需求，獲得更好的體驗服務。

3.2.2 文件夾設置固定，容易錯存

使用奧維互動地圖進行采樣時發(fā)現(xiàn)，如要標注的采樣點放置在新設置的文件夾內，每次啟動軟件時都先要重新設置一下樣點存放的位置，如若不然數(shù)據(jù)會直接存放到根目錄下，這樣導致使用者在時間緊張的情況下很容易把采樣點錯存，之后再手動導入到相應文件夾內，增加額外的工作量。因此，如何使系統(tǒng)記錄上一次文件存放位置并繼續(xù)執(zhí)行相應存放命令，進一步提升其實用性，值得對奧維地圖互動軟件開展深入研究。

3.2.3 長時間運行會出現(xiàn)定位偏差

奧維互動地圖數(shù)據(jù)量大，如果使用奧維互動地圖的移動設備運行時間長會出現(xiàn)設備發(fā)熱、閃退、定位精度降低的現(xiàn)象，需要用戶重新登錄軟件才能重新獲取準確的地理坐標。

4 結語

綜上所述，盡管奧維互動地圖軟件在使用過程中還存在一些問題和不足，但相信在科技化和信息化的大時代背景下，奧維互動地圖也會不斷地完善和改進，帶給用戶更加便捷、貼心的服務體驗。同時本文也驗證了使用奧維互動地圖開展農(nóng)業(yè)領域野外調查采樣工作是一種有效的途徑，軟件界面簡單易操作、使用靈活實用性強，不僅可以滿足農(nóng)作物種類調查采樣的工作要求，而且能節(jié)約調查成本，提高調查工作效率，值得在相關領域進一步推廣和應用。