Google earth在平原区林果资源调查中的应用

张志军

(新疆阿克苏地区中心林管站，新疆 阿克苏 843000)

塔里木盆地周边，林果基地发展势头迅猛，建立林果资源地理信息数据库成为林果产业发展必要的工作。这项工作，可以全面的、精准的指导林果基地建设、产业规划布局、病虫害预测预报、林产品销售中涉及的原产地溯源以及年度产量预测等工作。林果资源调查，是一项耗时耗力的工作，按照以往常规调查办法，要求调查队伍专业化，调查人员即要熟悉卫片的判读，又要运用Gis 地理信息系统，还要有一定的林果资源因子的调查理论知识。

通过以下方式步骤，可以调动基层林业技术力量，采取不同的分工方式，合力完成林果资源调查和数据库建立工作，发挥各自熟悉区域地貌植被的优势，达到省时省力的目的，调查的基本概念和主要做法如下。

1 基本概念

Google earth 来源于Keyhole(钥匙孔)公司自家原有的旗舰软件。Google earth 的卫星影像，并非单一数据来源，而是卫星影像与航拍的数据整合。其卫星影像部分来自于美国DigitalGlobe 公司的QuickBird(捷鸟)商业卫星与EarthSat 公司，航拍部分的来源有 BlueSky 公司、Sanborn 公司。在中国大陆Google earth 上的全球地貌影像的有效分辨率通常为30 m，塔里木盆地周边，重要的城市周边区域会提供分辨率为1 m 和0.5 m 左右的高精度影像，视角高度(Eye alt)分别约为500 m 和350 m。当然高分辨率精度影像，有利于林果资源判识。Google earth(简称GE)，还有的优势是互联网及时查阅影像资源，关键是对个人用户完全免费，KML 数据格式允许导入和导出，与其他软件交流更加便利。

在这项工作中，我们利用GE 主要是勾画林果资源小班界线。

2 方案

2.1 人员配置方案

参加人员主要是地、县和乡级林业技术人员。地区级技术人员1 名，主要负责检查县级数据库的逻辑合理性，县级技术人员2 名，培训乡级林业技术人员，调查前期资料准备，同时检查、核实调查数据的准确性、数据处理等工作。每个乡级林业技术人员2 名，负责本辖区的经济林外业调查工作。

地区级技术人员要求全面掌握Arcgis 软件的应用，卫星影像判读以及把WGS－84 坐标转换为西安80 坐标方法，寻找三参数转换法中的参数数值，符合林业调查规划的精度要求。

县级技术人员，要掌握GE 区划的方法，制定小班编号(唯一识别码)，经济林小班调查因子的概念和调查工具的应用。

乡级林业技术人员，要熟悉本辖区GE 表现的卫星影像并准确的识别路、渠、村庄、林带、成林林果资源小班的影像。并掌握根据现地情况，在卫星影像图纸上，准确勾绘小班界的方法。掌握在GE 中添加多边形和添加路径的方法，按照林业资源调查的规则，从上到下，从左到右进行编号，编号的规则是乡代码+村代码+顺序号。

这种技术分工方式，充分考虑了各级技术人员知识结构的差异，做到人尽其才，各自发挥技术优势，工作环境优势，调动和充分发挥各级技术人员的力量，提高林果资源调查工作的精度和广度。

2.2 方案流程

其实，在林果资源调查中，最耗时耗力的工作是小班区划和林果小班因子调查工作。小班区划在室内通过计算机，掌握和了解GE 呈现的卫星影像情况(后面关键技术将详细介绍如何区分判断)，按照片林添加多边形，林带添加路径的方法，进行勾绘。勾绘完的小班成果，统一交由地区级技术人员，进行坐标系转换，显示编号的小班，附加到近期的卫星影像上，打印成外业可以调查的比例图纸。交由乡级技术人员开始外业的调查，外业调查主要任务是，对小班区划错误的界线进行修改，按照调查因子，不同树种，同一树种树龄相差3年以上，要区划为不同的小班，按照这个要求，现地对图纸上小班界进行重新勾绘，对新增的小班进行编号，并标示在图纸上。记录簿上记录清楚小班调查的各项因子，辖区调查完毕，县级技术人员开展抽查工作，按照20%比例，对小班调查因子和小班界区划情况，进行抽查核对，误差控制在5%以内。县级核实通过的辖区，工作回到室内，在 GE 中，进行修改，调查因子录入.xls 文件。最后全县的数据进行合并，连带数据库一并交地区级技术人员核对入库，统一形成.shp 文件格式。

2.3 关键技术及注意事项

2.3.1 坐标投影变换 由于 GE 的坐标系统是WGS－84 坐标系，而目前地形图以及土地资源图，大多采用西安80 投影坐标系，因此需要进行坐标投影变换后才能配合手头的底图进行再编辑。

(1)创建自定义坐标变换。把WGS －84 坐标转换为西安80 坐标，是在不同的坐标系统中转换，通过用MOLODENSKY 三参数转换法转换，一般可以达到林业调查规划的精度要求。

在ARCMAP 中，用 ARCTOOLBOX 数据管理工具箱中的创建自定义地理变换工具创建自定义坐标变换，在创建窗口对话框中输入地理坐标变换名称、输入地理坐标系(选择WGS －84 地理坐标)、输出地理坐标系(选择西安80 投影坐标)、转换方法(MOLODENSKY)、X、Y、Z 轴平移(即当地的 GPS 坐标转换参数dx、dy、dz)等参数后即可创建自定义坐标变换。在输入平移参数时要注意平移方向，确定平移参数的正、负。［2］

(2)坐标投影变换。在 ARCMAP 中，用ARCTOOLBOX 数据管理工具箱中的要素投影工具采用上述自定义的地理变换，把WGS－84 地理坐标变换为西安80 投影坐标。经投影变换后即可在ARCMAP 中配合地形图进行编辑。

2.3.2 GE 中勾绘小班边界方法

(1)如何勾绘。在GE 中能够熟悉和判识影像呈现的路、渠、林带边界，按照平原区林果种植的规律和小班区划的技术规定，根据种植区域，图斑表现特点的一致性，勾绘成一个小班。如图1。

图1

(2)不同龄组和树种的小班勾绘，在GE 影像中可以明显区分开来。如冬季树梢的高大和矮小，现地表现为树龄的大小。图斑颗粒的不同，表现出树种的不同。如图2、图3、图4 表现。

图2

图3

图4

2.3.3 卫星影像解译判读和修改 对在GE 中勾绘的小班界线，在现地根据实际情况，在图纸上重新勾绘。回到室内，再进行电子图件的修改。2.5 m分辨率的卫星影像中显示的林带、田块的规整度、颜色以及颗粒显示的深浅，都是判断小班界线的依据。

图5

图6

在勾绘中，注意卫星影像形成的时间，一般形成卫星影像的时间在7 －10月间，植物处于生长状态。以及GE 中图像的时间，在Goole earth 中，显示钟表的图标中可以看到，见图5、图6。

3 常规方式对比

以前的常规办法，大多是通过卫星影像资料，现地勾绘，要求调查人员对卫星影像的解译要求高，同时对区域内植被情况有更多的了解。受影像分辨率的影响，勾绘也会出现较大的误差。

不同分工，技术人员对自己掌握的技术尺度较为精准，GE 中分辨率较高，便于技术人员的小班边界识别，勾绘的小班边界更为精准。而且缩短了外业的时间，减少外业劳动强度。

通过对几个县市，利用这种方案的林果资源调查，缩短了调查时间，质量得到提高，工效至少提高一半以上。

4 结论

新技术不断出现，尤其是地理信息技术的广泛运用，加上国产高分辨率卫星影像的普及，为林业资源调查提供了许多方案，只有在不断实践和掌握新技术的情况下，利用GE 和Arcgis 等地理信息软件，在林业造林地前期规划，林业项目作业设计，以及其他林地资源调查中开展工作。这种方案，可以达到提高工作效率、降低劳动强度的目的，让我们的林业工作变得简单高效。

［1］肖玲.基于Google Earth 的林业调查规划应用研究［J］.内蒙古林业调查设计，2012，35(2):106 －107

［2］熊安华.Google Earth 在林业调查规划中的应用研究［J］.绿色科技，2012(11):267 －268