国家林业局大兴安岭林业调查规划设计院

星源通掌上森林资源调查仪

来源：本站整理   录入：admin   时间：2006-11-16

    星源通掌上森林资源调查仪是由深圳普泰科技有限公司开发，自2004年5月上市以来，已在全国各省市的相关单位广泛应用。今年我院新林林业局二类调查也应用了它。
    星源通掌上资源调查仪系列产品，集成了现代遥感RS、移动地理信息GIS、全球卫星定位GPS（蓝牙GPS）、现代通信及微电脑（多普达系列PDA手机或常规PDA）等高新技术。①可存储、显示海量遥感图像和扫描地形图；②具有台式机GIS软件的基本功能；③可现场采集配准遥感图像的地面控制点，并实时配准图像，以便进行动态导航定位；④可内嵌林业（森林资源调查）、农业、国土、水利等行业的调查数据库；⑤实地高精度面积测量及地类属性自定义；⑥GPS差分定位、专题图层加载等。实现了行业数据从野外高精度采集到内业自动成图的无纸化和一体化，促进各行业的信息化和数字化建设。
    该公司承接或协助开发林业（森林资源调查、森林防火监测信息系统等）、农业、国土、水利等行业的3S项目，即集成卫星遥感RS、移动地理信息系统GIS、蓝牙GPS及微电脑技术（多普达系列PDA手机或常规PDA）、现代通信技术的3S项目。

详细介绍

1产品组成
如图1.1所示，星源通森林资源调查仪由硬件和软件两部分组成。

    硬件主要有掌上电脑(PDA) 、蓝牙或插卡式GPS接收机、数据存储卡及其它配件等。
    软件包括星源通掌上森林资源调查系统(在PDA上运行的软件系统)和台式机接口程序两部分。掌上森林资源调查系统运行在PDA上，由外业人员使用，主要进行野外森林资源调查的数据采集。台式机接口程序提供台式机和掌上森林资源调查系统之间的数据格式转换，它既可以实现矢量或图像数据由台式机的GIS格式向适用于掌上森林资源调查系统格式的转换和组织；也能够把掌上森林调查系统野外采集的数据转换为台式机常用GIS数据格式。从而实现森林资源调查野外数据采集、内业自动成图的无纸化和一体化。
2产品主要功能特点
    星源通掌上森林资源调查仪是深圳职业技术学院3S研究中心和深圳市普泰科技有限公司研制的专门用于森林资源调查的高科技产品，集成了遥感、移动GIS、GPS及微电脑等高新技术。可存储、显示海量遥感图像和扫描地形图；具有台式机GIS软件的基本功能；可现场采集配准遥感图像的地面控制点，并实时配准图像，以便进行动态导航定位；内嵌森林资源调查数据库，可方便进行森林资源一类、二类及三类调查；实地高精度面积测量及地类属性自定义；GPS差分定位、矢量专题图层加载等。该产品可彻底改变现行森林资源调查手段，实现从野外高精度数据采集、内业自动成图的无纸化和一体化，非常适合现代林业信息化和数字化建设的需要。

   图形、图像显示
    能显示各种空间分辨率的遥感图像、扫描地形图或传统矢量地图，在256M的存储卡上可存储、显示3G的遥感图像或扫描地形图，对Spot5或1:1万比例尺的地形图，相当于一个中等县（4000km2）的面积。可以使资源调查在遥感图像或扫描地形图上直接进行，比传统方法方便、直观，且更加准确和快捷。

图1 显示Spot5遥感图像或扫描地形图

导航、定位功能
可直接接收GPS卫星信号，确定用户当前位置，并在配准后的遥感图像或扫描地形图上显示出来。以当前GPS确定的用户位置作为起点，可通过多种方式选择目标点，如样地位置、村庄或乡镇位置等，对用户进行导航，非常方便用于森林资源一类调查中的样地复位等。

图2 在Quick-Bird遥感图像上显示用户当前位置，并进行导航

野外测点、配准功能
可进行差分定位，野外实地测点配准图像，后处理差分单点定位精度在2m左右，单历元差分定位精度在5m左右。遥感图像的配准可采用WGS84坐标，也可采用北京54、国家80或地方独立坐标系。

图3 野外测点图4 遥感图像配准

遥感图像的校正，可以在野外测点、配准同时进行。配准图像至少需要3个地面控制点，控制点数越多，配准精度就越高。在图4中，可以边测点，边增加配准的点数，并对图像进行配准。若配准精度不够，可以增加控制点。当采用非WGS84坐标配准遥感图像时，该产品可根据3个公共点自动解算WGS84坐标和配准遥感图像坐标的相互转换参数，并将GPS定位坐标转换为配准遥感图像的坐标，实时显示在遥感图像上，以便进行实地面积测量、资源调查等。

图5通过图4中的“坐标文件”选择控制点图6 在遥感图像上抓取相应的控制点

    该产品彻底解决传统配准遥感图像的不便。对高精度遥感图像，传统方式，是先绘制图像，将遥感图像作手图，在野外通过静态GPS定位测定校正点，并标绘在图像上，然后再回到室内进行校正图像。非常的不便，且容易出现错误。
    实地面积测量
   在接收GPS卫星信号后，可以实地测量地类、林班、小班面积。实地面积测量包括连续点法和特征点法，连续点法是连续测定地块边界点坐标，最后确定面积。当地块是不规则图形，范围较大，且边界易于行走时，可采用这种方法。当地块是相对比较规则的图形时，可采用特征点法测量面积，该方法是在地块边界各特征点上连续测量一段时间，采用中值法确定每个特征点的坐标，最后计算面积。该方法可用于卫星信号相对较差且图形比较规则的地块面积测量。当林班、小班面积在1亩以上时，实地面积测量误差在1～5%的范围。在测量面积的同时，可以对不同地类定义属性。
    当地块面积在1亩以上时，面积测量误差在1~5%范围内。且在郁闭度接近1的密林中，也能顺利进行导航、定位和面积测量。因此该产品可广泛应用于造林地验收、退耕还林地、采伐迹地等高精度面积测量，彻底解决传统落后的面积测量方式。

                         图7 连续点法测量面积       图8 特征点法测量面积
   资源调查
    该产品可进行森林资源一类调查、二类调查。
   一类调查
    可以将森林资源一类调查的样地作为专题图层显示在遥感图像上，借助导航定位功能，快速进行样地的定位和复位。内嵌资源调查数据库，可现场方便进行属性填写。
    一类调查的属性数据可通过台式机接口程序自动转换为*.mdb、*.dbf和*.xls等数据格式。

                        图9 森林资源一类调查         图10 一类调查卡片
   二类调查
    可在遥感图像或扫描地形图上勾绘、编辑林班、小班边界，并通过内嵌数据库填写相应的属性信息。勾绘和属性填写可交互式进行。
    小班边界也可以在室内GIS软件平台上勾绘后导入并显示在PDA上，或者通过GPS实测的方式完成。
    勾绘的林班、小班边界，可通过台式机接口程序自动生成ArcGIS、MapInfo、ViewGIS和MapGIS等GIS软件的数据格式。同时在室内台式机上勾绘的林班、小班边界，也可导入产品，进行实地检查、修改和编辑。

                      图11 森林资源二类调查          图12 小班边界实测
    专题图层加载
    在遥感图像或扫描地形图上可加载各种专题图层，如样地分布、行政区划图、危险火区分布等。借助专题图层，可查询各种专题信息。
    通过加载专题图层，可以使资源调查的样地定位更加快捷、方便。

                      图13 加载专题图层            图14 在遥感图像上查找基站
    图上距离和面积量算
    在配准后的遥感图像或扫描地形图上可方便进行距离、面积量算。

图15 图上距离量算图16 图上面积量算

   坐标转换
    该产品能进行坐标转换，可将WGS84坐标转换为地方坐标，也能将地方坐标转换为WGS84坐标。
    在实际工作中，受经费限制，可能使用1:1万比例尺的扫描地形图作电子地图，图形的配准可能直接使用北京54坐标。但GPS定位所测坐标为WGS84坐标，因此需将WGS84坐标转换为北京54坐标，使用户位置显示在扫描地形图上。坐标转换至少需利用3个公共点，本产品，提供了求算转换参数的程序。

图17 求解坐标转换参数图18 进行坐标转换

手持机功能

图19 没有电子地图时的导航定位图20 没有电子地图时的实地面积测量

该产品在没有电子地图的情况下，也能进行导航定位，图上显示航迹，实地面积测量、一类调查等。
接口程序

图21 星源通掌上森林资源调查仪台式机接口转换程序

可将森林资源一类调查、二类调查、面积测量等的数据转换为ArcGIS、MapInfo、ViewGIS等数据格式。相应的属性数据可转换为Access、DBF等数据库格式。同时，可将室内传统ArcGIS、MapInfo、ViewGIS、MapGIS软件勾绘的林班、小班图形和属性数据转入星源通掌上森林资源调查仪，进行现场检查、编辑和修改。该产品使野外数据采集、成图，与常用GIS软件系统的集成完全实现一体化。