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    1. 深圳研江智能科技

      shenzhen Yan Jiang Technology


      10.4寸工業平板電腦森林資源規劃設計調查方案

      發表時間:2018/5/23  瀏覽次數:2174  
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      1 相關技術概述


      1.1  森林資源規劃設計調查技術
      為了解決森林經營單位的區劃界線,并在經營管理范圍內進行或調整經營區劃;各類林地的面積;各類森林、林木蓄積;森林資源有關的自然地理環境和生態環境因素,深圳研江智能科技有限公司提出了基于10.4寸工業平板電腦的森林資源規劃設計調查方案。


      1.2 “3S”技術
      “3S”技術是遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(北斗)的統稱,是空間技術、傳感器技術、計算機技術、衛星導航定位技術和通訊技術相結合,多學科高度集成的對空間地理信息進行數據采集、數據處理、數據管理、空間分析、多方式表達、信息傳播和應用的現代化信息技術。7寸工業平板電腦作為“3S”技術應用的平臺,以“3S”技術為基礎,通過各種專業軟件為媒介工具,為實現二類調查信息采集的快速、靈活、準確與及時更新發揮其應有的作用。


      1.3   10.4寸工業平板電腦
      工業平板電腦也叫工控計算機,是一種小型、方便攜帶的個人電腦,以觸摸屏作為基本的輸入設備,它擁有的觸摸屏允許用戶通過觸控筆或數字筆來進行操作。10.4寸工業平板電腦作為計算機技術發展的新產品,相對于筆記本電腦在某些方面具有明顯的優勢: 具備三防屬性、可以手寫輸入、相對輕便小巧、電池續航能力更強、可以在移動環境中進行各種操作,能方便的接入無線網絡或者通訊網絡進行數據傳輸等。目前7寸工業平板電腦最主要的操作系統是Windows操作系統、Android操作系統操作系統。Windows操作系統上手難度低,可使用的應用軟件資源是目前所有操作系統中最為豐富的,它對硬件、軟件的兼容性也是最好的。但由于用戶在使用習慣上的慣性思維以及微軟公司在的產品戰略上的失誤,導致它無論從軟硬件配合還是使用感受等多個方面,都無法滿足用戶苛刻的要求,故10.4寸工業平板電腦只有部分采用Windows操作系統。Android系統是一個非常開放的系統,它不但能實現用戶最常用的筆記本電腦功能,又能夠實現像手機一樣的各種具有特定指向性的操作,而且它是專門針對移動設備而研發的操作系統,在系統資源消耗、人機交互設計上都有著先天的優勢。目前不僅在手機操作系統上處于主導地位,而且在10.4寸工業平板電腦市場上大部分機型也都安裝Android系統。


      2 應用推廣情況


      2.1 桌面端程序開發
      桌面端程序主要是作為Android系統下運行的10.4寸工業平板電腦程序和計算機windows系統下運行的內蒙古自治區森林資源管理信息系統之間數據相互轉換的工具,同時能夠完成根據實際生產情況對調查區域各林班的數據派發,根據各調查小隊人數不同、調查區域不同靈活的分配任務。還可以根據不同的工作需要把內蒙古自治區森林資源管理信息系統上設置好的數據字典導入10.4寸工業平板電腦中進行小班因子錄入。


      2.2 數據管理
      二類調查任務涉及的數據格式較為復雜,在調查過程中,為了保證小班界線區劃合理,需要加載上個經理期的二類調查數據、森林資源分布圖、林相圖、等高線和最新的行政區界線、遙感影像等數據,有時還需要加載多年度各種規劃調查設計的小班矢量圖層。為了有效的管理和使用這些數據,就需要10.4寸工業平板電腦程序能夠直接調用多種數據格式,匹配多源影像數據和對不同數據源進行動態投影實現空間數據的無縫集成。


      2.3 圖層管理
      圖層管理開發包括對各種矢量圖層進行添加、刪除、顏色管理、標注文字、圖層順序調整、放大縮小、全圖顯示等一系列操作。根據調查需要,針對工業平板電腦硬性條件開發了鷹眼圖模式,可以方便加載多張衛片,提高了衛片加載的效率。


      2.4 地理坐標系轉換
      內蒙古自治區林業監測規劃院開發的10.4寸工業平板電腦程序采點取值使用的是WGS84坐標,系統能夠自動根據需要進行WGS84與用戶設定的坐標系之間的實時轉換。在“坐標系統”設置界面,可以對坐標系、分帶方式、投影比例等信息進行設置。桌面端轉換時可根據實際需要實現WGS84坐標、北京54坐標、西安80坐標等坐標系統之間的實時轉換。


      2.5 坐標導航
      工業平板電腦程序實現了當前位置的北斗坐標導航功能。打開10.4寸工業平板電腦北斗端口,在程序操作界面顯示當前位置的北斗坐標光點,并能在小班卡片中按照WGS84坐標取值。這樣可以避免小班角規點布設、標準地樣帶布設與調查技術規范要求不相符,也可以確保調查人員在野外調查時不會發生迷失方向、超出小班作業范圍等情況。


      2.6  小班圖層區劃
      10.4寸工業平板電腦可以對小班界線進行簡單的區劃、修改,主要包括以下工具:小班繪制、小班切割、小班合并、小班刪除等。在實際操作中主要在計算機上的森林資源管理信息系統中進行小班區劃,通過桌面端程序轉入到10.4寸工業平板電腦中,再根據現地實際情況進行簡單的修改或者重新區劃小班界線。


      2.7 小班因子錄入
      由于二類調查涉及的調查因子比較多,為提高外業調查小班因子錄入效率,技術人員對調查
      因子進行整理歸類分為三個頁面進行錄入,并對角規測樹、標準地測樹、造封飛設計了單獨的錄入頁面。加入了小班面積、小班蓄積量自動計算,角規點北斗取值,標準地樣帶起點坐標、終點坐標北斗取值,簡單的邏輯檢查等功能。


      3 技術優勢及存在問題


      通過總結工業平板電腦程序的在外業調查過程中的使用和優化過程,得到以下幾點結論。


      3.1 硬件環境優勢
      采用10.4寸工業平板電腦作為二類調查程序運行的硬件環境比傳統的掌上電腦PDA更具優勢。10.4寸工業平板電腦屏幕大、操作靈活,電池容量高待機時間長,儲容量更大能夠搭載更多數據、硬件配置高,能夠進行更加復雜的運算,固態硬盤抗震性能更強,更適合野外攜帶和操作。10.4寸工業平板電腦應用到二類調查工作中,不能簡單的作為記錄本、數據采集器來使用,應充分發揮它的優勢,通過逐步完善10.4寸工業平板電腦程序,使數據錄入、數據匯總、數據處理分析變得簡單快捷。


      3.2 調查過程無紙化
      10.4寸工業平板電腦運行的二類調查系統可以實現外業調查全程無紙化操作。外業調查過程中無需再攜帶地形圖和各類遙感影像圖,只需要在10.4寸工業平板電腦上對所需數據進行加載和查看,調查人員可根據當前所處位置的北斗導航,優化調查行進路線,提高了外業調查效率。同時,前期數據處理時可以對部分因子進行提前錄入,現地核實后再進行簡單修改,盡量減少野外調查時間,提高了調查數據的準確性。


      3.3 實現了數據同步傳輸
      10.4寸工業平板電腦具有通訊模塊,能方便的接入無線網絡或者通訊網絡進行數據傳輸,這就使數據同步傳輸成為可能。通過數據同步傳輸,生產技術部門可以隨時掌握外業調查人員的工作進展情況,并能及時處理和解決外業調查過程中發生的各種技術問題。


      3.4 良好的推廣應用前景
      10.4寸工業平板電腦程序具有良好的擴展性,今后可以在其他林業調查規劃設計中推廣應用。在林業各項檢查工作中采用10.4寸工業平板電腦,通過加載森林資源二類調查數據、歷年造林工程作業設計小班數據以及最新的遙感影像,可以避免地塊重復、地塊偏移情況的發生。但是10.4寸工業平板電腦在森林資源規劃調查中應用也存在以下問題。一是相比在windows系統下運行的地理信息軟件,在工業平板電腦上進行小班區劃較為困難,尤其是數據量偏大、圖層加載較多的情況下,容易造成死機,還需要對程序進一步優化完善。二是民用平板設備不具備三防功能,野外的工作環境容易對設備造成損傷,需要對森林資源調查數據即時進行備份。因此,工業平板電腦無疑是戶外科普調查首選移動智能數據采集器。


      通過調查工作使用情況來看,10.4寸工業級平板電腦完全能勝任二類調查的外業調查任務。通過對比和總結其他行業部門的調查軟件,可以在二類調查10.4寸工業平板電腦程序中的小班卡片上添加照片取景功能,以方便掌握現地實景情況,為各種林業調查規劃設計及檢查驗收提供地塊實景。通訊網絡、三防功能強化以及城市wifi網絡的廣泛應用和飛速發展,為采用工業平板電腦進行二類調查帶來更廣泛的前景應用,也為今后實現森林資源數據自動更新的目標提出了新的思路。

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