土地利用調(diào)查與變更數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

夏 清 張振鑫

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院，北京 100083

土地利用調(diào)查與變更數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究

夏 清 張振鑫

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院，北京 100083

針對(duì)傳統(tǒng)的土地利用調(diào)查內(nèi)外業(yè)不能一體化的問(wèn)題，研究了一種基于Windows Mobile 系統(tǒng)的PDA的土地利用調(diào)查與變更方法，該方法能夠完成變化圖斑的屬性核查、對(duì)土地利用與變更的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地對(duì)土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行修改和編輯，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將更新過(guò)的土地利用現(xiàn)狀圖上傳到土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了土地利用調(diào)查的內(nèi)外業(yè)一體化。通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。

土地利用調(diào)查與變更；移動(dòng)GIS；PDA

引言

土地是人類(lèi)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，土地資源是國(guó)土資源重要的組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地利用也發(fā)生著快速的變化，為了更好的獲取土地利用現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)外發(fā)展了遙感制圖、航測(cè)制圖和直接外業(yè)調(diào)繪等土地利用信息獲取方法。但這些方法存在一定的調(diào)查周期長(zhǎng)、效率低、入庫(kù)難、調(diào)查尺度不精細(xì)等缺陷與不足。所以，利用現(xiàn)代3S技術(shù)將傳統(tǒng)的方法加以改進(jìn)成為解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。隨著以掌上電腦(PDA)為代表的移動(dòng)式計(jì)算系統(tǒng)的日益普及，以便攜式PDA等手持設(shè)備為基本的硬件平臺(tái)，利用無(wú)線通訊和嵌入技術(shù)，在移動(dòng)設(shè)備上嵌入優(yōu)化的GIS應(yīng)用程序、地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)及專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)信息，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)GIS[1]。因此，開(kāi)發(fā)具有一定精度、體積小、價(jià)格適中、界面友好的PDA產(chǎn)品，成為土地利用變更調(diào)查的發(fā)展趨勢(shì)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

土地利用調(diào)查與變更技術(shù)路線是：在Window Mobile系統(tǒng)的PDA上，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，將預(yù)調(diào)查更新的基期土地利用現(xiàn)狀圖下載到本地PDA上，再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與其進(jìn)行對(duì)比，對(duì)已變更地塊進(jìn)行更新。通過(guò)GPS采集節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)時(shí)地對(duì)增加或修改的地塊進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位數(shù)據(jù)及土地屬性數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、編輯和后處理。再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將已確認(rèn)的更改信息發(fā)送到服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)，以達(dá)到土地利用調(diào)查實(shí)時(shí)、高效的目的。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的主要功能應(yīng)包括：1)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)模塊包括數(shù)據(jù)文件的打開(kāi)、變更圖層、存儲(chǔ)等；2)圖層操作模塊包括地圖的放大、縮小、漫游、選擇地物等；3)圖層管理模塊包括對(duì)當(dāng)前預(yù)編輯圖層的選擇等；4)圖層編輯模塊包括點(diǎn)編輯、線編輯、面編輯、文本編輯、刪除對(duì)象、手動(dòng)繪制、插入節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)、刪除節(jié)點(diǎn)等；5)數(shù)據(jù)傳輸模塊主要是數(shù)據(jù)同步功能。

圖1 系統(tǒng)初始界面

圖2 繪制地物的節(jié)點(diǎn)

圖3 屬性錄入、查詢(xún)和修改

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是在PC環(huán)境下，采用ESRI公司的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)ArcGIS 9.3中的ArcGIS Mobile類(lèi)庫(kù)與Microsoft Visual C# 2008開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行集成開(kāi)發(fā)。由于Microsoft Visual C# 2008中提供了虛擬仿真器，可以方便地進(jìn)行PDA測(cè)試。

2.2 主要功能的實(shí)現(xiàn)

1 ) 申請(qǐng)預(yù)調(diào)查的地圖服務(wù)功能[2]

以土地利用調(diào)查員的身份登錄到移動(dòng)端，向服務(wù)器提交申請(qǐng)，申請(qǐng)預(yù)調(diào)查的土地利用現(xiàn)狀圖，為下一步的土地利用調(diào)查與更新做準(zhǔn)備。

2 ) 基本視圖瀏覽、查看功能[3]

實(shí)現(xiàn)了GIS軟件的基本功能，如放大、縮小、平移等操作。通過(guò)調(diào)用MapAction類(lèi)庫(kù)實(shí)現(xiàn)，其主要代碼段如下：

放大：map1.CurrentMapAction = zoomInMapAction1;

縮?。簃ap1.CurrentMapAction = zoomOutMapAction1;

平移：map1.CurrentMapAction = panMapAction1;

原始大?。簃ap1.SetExtent(m_ initialExtent);

顯 示 全 圖 ： ma p1.SetExtent(mobileService1.GetExtent())。

3 ) 圖層管理功能

圖層是GIS數(shù)據(jù)組織和管理的基本單位，對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分層是GIS對(duì)數(shù)據(jù)管理的重要內(nèi)容。本系統(tǒng)中通過(guò)TreeView控件顯示圖層，然后再對(duì)預(yù)編輯圖層進(jìn)行選擇。本實(shí)驗(yàn)將TreeView命名為layersTrVw，主要實(shí)現(xiàn)代碼段為layersTrVw.BringToFront()，通過(guò)layersTrVw_AfterCheck事件，對(duì)圖層選擇進(jìn)行控制。

4 ) 交互編輯

能否和計(jì)算機(jī)交互是評(píng)價(jià)GIS系統(tǒng)的重要指標(biāo)[4]。本系統(tǒng)的交互功能主要包括地物的增刪、地物屬性及節(jié)點(diǎn)屬性的修改，節(jié)點(diǎn)的插入、移動(dòng)、刪除等。節(jié)點(diǎn)操作的主要事件代碼如下。

插入節(jié)點(diǎn)：private void insertVertexMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

移動(dòng)節(jié)點(diǎn)：private void moveVertexMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

刪除節(jié)點(diǎn)：private void deleteVertexMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

地物的刪除：private void deleteFeatureMenuItem_Click(object sender，EventArgs e)；

地物屬性的查詢(xún)和修改：private void menuItemAttribute_Click(object sender，EventArgs e)。

3 系統(tǒng)的應(yīng)用

將本系統(tǒng)命名為L(zhǎng)andmapDataRenovate，進(jìn)入系統(tǒng)的初始頁(yè)面(如圖1)，點(diǎn)擊進(jìn)入系統(tǒng)，通過(guò)用戶名和密碼驗(yàn)證，給用戶賦予權(quán)限。再?gòu)木W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中加載土地利用現(xiàn)狀圖，本實(shí)驗(yàn)加載遼寧省遼陽(yáng)市的土地利用現(xiàn)狀圖。將地圖顯示在主窗口中，通過(guò)工具菜單的放大、縮小、平移等選項(xiàng)對(duì)土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行瀏覽。經(jīng)過(guò)外業(yè)的調(diào)查與對(duì)比，根據(jù)土地利用變化情況，對(duì)土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行更新。

土地利用調(diào)查與變更主要是對(duì)圖斑的變更。圖斑變更是系統(tǒng)的核心模塊，對(duì)圖斑的變更包括圖斑位置信息和屬性信息的變更。圖斑位置信息變更可分為自動(dòng)變更和手動(dòng)變更，均是通過(guò)GPS信號(hào)與接收模塊和用戶所設(shè)定的參數(shù)信息來(lái)完成的(如圖2)。屬性信息變更包括目標(biāo)識(shí)別碼、地類(lèi)代碼、地類(lèi)名稱(chēng)、權(quán)屬性質(zhì)、村鎮(zhèn)名稱(chēng)、所在圖幅等的變更(如圖3)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文研究了基于PDA的土地利用變更調(diào)查系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方法，采用遼陽(yáng)市土地利用數(shù)據(jù)，對(duì)LandMapDataRenovate系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明該系統(tǒng)基本能夠滿足土地利用變更調(diào)查的工作，初步解決了傳統(tǒng)方法工作量繁重、成本高的問(wèn)題，能快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地提供現(xiàn)勢(shì)性數(shù)據(jù)，提高了工作效率，對(duì)國(guó)土資源管理的全面信息化有一定的意義。但在數(shù)據(jù)管理方面還存在問(wèn)題，這些問(wèn)題也是下一步研究的重點(diǎn)。

[1]楊貴軍.單一時(shí)相遙感數(shù)據(jù)土地利用與覆蓋變化自動(dòng)檢測(cè)方法[J].遙感學(xué)報(bào)，2005，9(3):294-299.

[2]劉燁，季石磊等.C#編程及應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)教程(第二版)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[3]湯國(guó)安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：科學(xué)教育出版社，2007.

[4]陳述彭，魯學(xué)軍，周成虎.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

Study on data acquisition system of land use survey and chang

Xia Qing, Zhang Zhenxin
China university of mining and technology(Beijing) College of Geoscience and Surveying Engineering , Beijing 100083

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.049

夏清（1987-），性別：女，碩士研究生，研究領(lǐng)域：攝影測(cè)量與遙感；

張振鑫（1986-），性別：男，碩士研究生，研究領(lǐng)域：測(cè)量數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用。