移動(dòng)GIS平臺(tái)在林業(yè)調(diào)查中應(yīng)用探討

王珺 李睿霞 劉登攀 劉博偉

摘 要：3S技術(shù)在林業(yè)工作已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用，同時(shí)智能終端設(shè)備得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，移動(dòng)GIS平臺(tái)是一款基于安卓系統(tǒng)開發(fā)的GIS移動(dòng)終端平臺(tái)，該平臺(tái)可將3S技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，形成一套為林業(yè)調(diào)查服務(wù)的信息管理系統(tǒng)，減少了林業(yè)信息處理的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，使3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作的使用更加便捷。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)GIS平臺(tái);林業(yè)調(diào)查;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F30 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）18-0221-01

0 引言

3S技術(shù)是遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography information systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)[1]。在林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，我們的專業(yè)技術(shù)人員要面對(duì)著各種數(shù)據(jù)，如林地使用狀況、植被分布特征、立地條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等許多因子的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)，使用傳統(tǒng)方法，從資源調(diào)查到數(shù)據(jù)整理成冊(cè)，最后形成成果資料，需要的時(shí)間長(zhǎng)，再利用這些資料制定經(jīng)營(yíng)方案，編制各類生態(tài)工程的規(guī)劃方案，容易造成方案和現(xiàn)地情況不相符。這種滯后現(xiàn)象勢(shì)必出現(xiàn)規(guī)劃方案的不合理，甚至于規(guī)劃內(nèi)容無法落實(shí)。利用GIS軟件就可以輕松自如的解決這一難題。尤其是移動(dòng)GIS平臺(tái)的開發(fā)，使原本在室內(nèi)使用的基于Windows系統(tǒng)GIS軟件，發(fā)展成為可以在戶外移動(dòng)終端上使用的軟件，以西安三圖信息科技公司研發(fā)的“林調(diào)通”軟件為例，該軟件是基于安卓系統(tǒng)開發(fā)的，可安裝在平板電腦、智能手機(jī)上，該軟件還可以同時(shí)使用GPS全球定位系統(tǒng)和我國(guó)自主研發(fā)的北斗全球定位系統(tǒng)，加載多種格式的遙感影像數(shù)據(jù)，也能支持在線衛(wèi)星圖像，可實(shí)現(xiàn)矢量化數(shù)據(jù)野外精準(zhǔn)編輯和調(diào)查因子錄入。

1 移動(dòng)GIS平臺(tái)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用

1.1 林地更新調(diào)查

2012年啟動(dòng)林地落界及全國(guó)林地一張圖建設(shè)工作以來，林地年度更新和國(guó)家公益林年度更新已經(jīng)成為了一項(xiàng)常規(guī)調(diào)查工作，移動(dòng)GIS平臺(tái)使用，大大降低外業(yè)工作強(qiáng)度，提高了工作效率，甚至部分省市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)更新，依據(jù)造林規(guī)劃設(shè)計(jì)、林地征占用等情況，進(jìn)行即時(shí)更新。移動(dòng)GIS平臺(tái)可以直接加載SHP文件，還支持tif、bmp、ige等格式的柵格圖像，無需進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，使用更加方便，可直接將內(nèi)業(yè)判讀的變化圖層直接加載，進(jìn)行現(xiàn)地驗(yàn)證，對(duì)于影像數(shù)據(jù)和地標(biāo)不明顯的小班，可以使用航跡進(jìn)行勾繪，提高了林地更新調(diào)查的準(zhǔn)確率，同時(shí)還可以根據(jù)現(xiàn)地調(diào)查情況，即時(shí)修改小班因子，無需按照傳統(tǒng)的方法先記錄，然后在室內(nèi)修改，簡(jiǎn)化了工作流程，提高了工作效率，搞內(nèi)業(yè)時(shí)只需要將SHP格式文件導(dǎo)出即可。

1.2 森林督查

森林督查工作是國(guó)家林業(yè)和草原局組織開展的，目前現(xiàn)在已經(jīng)成為每年都要開展的一項(xiàng)常規(guī)工作，通過森林督查工作，加大了對(duì)違法破壞森林資源行為的發(fā)現(xiàn)、查處、整改和恢復(fù)力度，有效遏制違法破壞森林資源行為。但森林資源督查工作，任務(wù)繁重，需要大量的人力物力，使用GIS平臺(tái)可使我們的工作難度大大降低，將下發(fā)的林地督查點(diǎn)數(shù)據(jù)，直接加載到我們的移動(dòng)GIS平臺(tái)當(dāng)中，同時(shí)可以加載變化前的柵格影像資料和變化后的柵格影像資料，實(shí)時(shí)提供多種空間動(dòng)態(tài)的地理信息。還可以利用平臺(tái)提供的GPS+北斗的導(dǎo)航系統(tǒng)，規(guī)劃路線，無需向?qū)В芍苯拥竭_(dá)目的地。利用我們的平板電腦相機(jī)拍攝能夠記錄坐標(biāo)的照片，對(duì)非法占用林地可在現(xiàn)地進(jìn)行小班勾繪，并計(jì)算占用面積，為處理違法事件提供有力證據(jù)。

1.3 作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查

各項(xiàng)生態(tài)工程的實(shí)施都必須編制年度作業(yè)設(shè)計(jì)，按照傳統(tǒng)做法，作業(yè)設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查時(shí)先要將設(shè)計(jì)地塊勾繪到紙質(zhì)地形圖上，在現(xiàn)地使用網(wǎng)點(diǎn)板粗算面積，同時(shí)記錄各項(xiàng)小班因子，再到室內(nèi)使用GIS軟件將工作手圖轉(zhuǎn)繪到軟件上，并求算面積?，F(xiàn)在我們使用移動(dòng)GIS平臺(tái)，只需要將地形圖掃描，進(jìn)行地理配準(zhǔn)，生成柵格地圖，直接導(dǎo)入到移動(dòng)GIS平臺(tái)，到達(dá)現(xiàn)地后，可直接在軟件新建圖層，進(jìn)行小班區(qū)劃，小班區(qū)劃完成后可直接計(jì)算面積，簡(jiǎn)單快捷，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，構(gòu)建小班屬性表，直接將調(diào)查因子記錄，并將表格型數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)錄入的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，同時(shí)還可以對(duì)每個(gè)小班的現(xiàn)狀拍攝照片，方便以后進(jìn)行成效驗(yàn)收時(shí)對(duì)照?；氐绞覂?nèi)，我們可以直接將繪制的圖層導(dǎo)入GIS軟件，編制作業(yè)設(shè)計(jì)圖，將其小班因子導(dǎo)出，用于填寫設(shè)計(jì)表格。

1.4 造林成效調(diào)查

生態(tài)工程的竣工驗(yàn)收是我們各級(jí)林業(yè)主管部門每年都必須開展的一項(xiàng)工作，根據(jù)施工單位上報(bào)的造林面積、樹種、林木株數(shù)以及質(zhì)量情況，由上級(jí)林業(yè)主管部門到現(xiàn)地進(jìn)行核實(shí)驗(yàn)收，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)[2]。使用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行驗(yàn)收，需要使用紙質(zhì)的設(shè)計(jì)圖紙、驗(yàn)收表格，手持GPS等工具，工作量大。使用GIS移動(dòng)平臺(tái)，只需將作業(yè)設(shè)計(jì)圖斑直接加載到移動(dòng)GIS軟件之中，就可以在造林小班中機(jī)械布點(diǎn)，更加科學(xué)的調(diào)查成活率，保存率，精確定位小班邊界，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題可以隨時(shí)記錄，同時(shí)拍攝影像記錄，作業(yè)不到位的面積和失敗面積可隨時(shí)在移動(dòng)GIS軟件中勾繪并計(jì)算面積，無需統(tǒng)計(jì)匯總，就可得到造林保存率。

2 移動(dòng)GIS平臺(tái)發(fā)展展望

2.1 操作更加便捷、效率更高

目前，我們完成外業(yè)調(diào)查之后，在編制報(bào)告的時(shí)候，任然需要填寫表格，并且需要懂得制圖的專業(yè)人員完成專題圖的繪制，結(jié)合移動(dòng)GIS平臺(tái)使用現(xiàn)狀，我們?cè)谥恍杈幊倘藛T在系統(tǒng)內(nèi)預(yù)制報(bào)表模板和制圖模板，操作人員只需完成現(xiàn)場(chǎng)勾繪和小班因子的錄入，就點(diǎn)擊生成相應(yīng)的工作報(bào)表或者設(shè)計(jì)表格，及專題圖。操作更加簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員專業(yè)性要求也降低了，但效率更高。

2.2 與無人機(jī)影像技術(shù)相結(jié)合

現(xiàn)在我們所使用的衛(wèi)星遙感影像都是幾個(gè)月前，甚至是一年前所拍攝的，從林業(yè)調(diào)查角度來說，我們還達(dá)不到實(shí)時(shí)影像更新，但是在我們的移動(dòng)GIS技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，無人機(jī)技術(shù)，也正在迅速發(fā)展，我們可以利用無人機(jī)進(jìn)行影像拍攝，利用移動(dòng)GIS設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的地理配準(zhǔn)，生成最新的柵格影像資料，對(duì)于林地執(zhí)法、林業(yè)有害生物調(diào)查、造林成效驗(yàn)收等工作都是有重要意義的。

2.3 網(wǎng)絡(luò)管理、實(shí)時(shí)更新

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和普及，我們就可以實(shí)現(xiàn)將移動(dòng)GIS平臺(tái)與全國(guó)森林資源保護(hù)管理監(jiān)測(cè)平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，將我們的移動(dòng)GIS平臺(tái)作為全國(guó)森林資源保護(hù)管理監(jiān)測(cè)平臺(tái)的一個(gè)移動(dòng)終端，完成調(diào)查即可將我們的調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，實(shí)現(xiàn)全國(guó)林地一張圖的實(shí)時(shí)更新。

3 結(jié)語(yǔ)

移動(dòng)GIS平臺(tái)就是將林業(yè)調(diào)查的方式和特點(diǎn)融入GIS之中，形成一套為林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)服務(wù)的信息管理系統(tǒng)。移動(dòng)GIS平臺(tái)在林業(yè)調(diào)查中推廣應(yīng)用將大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，原本需要技術(shù)人員攜帶紙質(zhì)地形圖、繪圖工具及網(wǎng)點(diǎn)板、計(jì)算器等才能采集的調(diào)查信息，現(xiàn)在利用移動(dòng)GIS平臺(tái)，一個(gè)平板電腦或是智能手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)原本需要進(jìn)行的數(shù)據(jù)整理、工作手圖的轉(zhuǎn)繪、數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計(jì)分析也變得簡(jiǎn)化了，只需導(dǎo)出數(shù)據(jù)即可，正在實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，過程簡(jiǎn)單了、效率提高了、進(jìn)一步推動(dòng)林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，為林業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧新海，黃善林.土地管理概論[M].復(fù)旦大學(xué)出版社，2014.

[2] 樓毅，吳麗芳.林業(yè)生態(tài)工程竣工驗(yàn)收方法初探[J].華東森林經(jīng)理，2010，24（3）：16-17.