基于二维码的小班数据更新系统

陈伟1李浩然2洪奕丰1（1国家林业局华东林业调查规划设计院　浙江杭州　310019；2国家林业局管理干部学院　北京　102600）



基于二维码的小班数据更新系统

陈伟1李浩然2洪奕丰1
（1国家林业局华东林业调查规划设计院浙江杭州310019；2国家林业局管理干部学院北京102600）

摘要：以二维码为媒介，基于森林资源规划设计调查数据库，搭建内外业一体化的小班数据更新系统。该系统主要分为PC端子系统和移动端子系统，在PC端可以实现模型更新、智能查询、统计分析、动态发布、二维码制作等功能，借助这些手段能够了解森林资源的变化情况。移动端子系统可借助二维码技术方便地进行远程查询、动态对比、及时更新。与传统森林资源调查模式相比，该系统可大大提高小班数据的更新、查询、分析效率，为智慧林业建设提供一种创新的探索模式。

关键词：小班；二维码；对比分析；动态反演；数据更新

森林是主要的陆地生态系统，在生物多样性保护及气候变化方面起着非常重要的作用[1]。为全面摸清森林资源家底，掌握资源现状，科学制定林业发展规划，林业调查是一种常规的工作模式。目前普遍采用的林业调查方法是：以森林资源规划设计调查为基础，通过对比判读两期高分辨率遥感影像和分析地方森林资源经营档案，结合现地核实验证，筛查变化小班，及时掌握林地变化状况，更新森林资源档案和森林资源年度监测数据[2-3]。现行的林业调查方法和数据更新手段能够实现数据更新，保持数据的时效性，提升林地监测服务能力，提高林地管理水平，但所采用的调查方式和手段相对传统，需要耗费大量的人力、物力和财力。

本文所介绍的小班数据更新系统以森林资源规划设计调查数据为基础，充分利用地理信息系统技术、移动终端服务能力和二维码技术，更好地为林业调查工作及地方森林资源各类指标数据的应用服务。该系统以二维码为管理标签，对小班数据进行智能查询、统计分析、动态对比[4-6]，使工作者可以直观了解数据现状与历史，同时通过二维码扫描，可以实时查询、更新小班数据，提高工作效率。

1　原理与方法

1.1系统总体设计

小班数据更新系统分为PC端和移动端，而后台服务包括服务器管理系统和Web服务管理系统，主要是为PC端和移动端提供信息交互服务。PC端采用分布式部署方式，承载一定的数据加载和处理能力，以减轻服务器端数据处理压力；移动端侧重于林业野外数据采集，采用二维码扫描方式查看小班数据，将采集数据实时传输到服务器端；服务器管理系统主要用于系统数据管理、网络通信；Web服务管理系统是为移动端提供在线数据传输服务，是移动端与数据库交互的媒介。系统总体设计如图1所示。

图1　系统总体设计Fig.1 The architecture of the data update system.

1.2方法流程

PC端通过对小班数据进行分析统计和动态对比，可发现有变化的小班，然后人工判断小班变化原因。如需数据更新，则打开数据编辑工具，对小班进行分割、合并、叠加等操作，最终把小班更新到空间数据库中。对更新完成的小班，可通打印出小班的“身份证”即二维码，用于野外跟踪调查。移动端可通过扫描小班二维码读取小班因子，对变化小班进行数据采集并更新到空间数据库中。内业数据更新及二维码制作，外业二维码扫描更新小班到数据库，这样就达到了以二维码为媒介的内外业一体化作业模式。方法流程见图2。

图2　系统工作流程Fig.2 The workflow of the data update system.

2　功能模块

PC端：模型更新分为小班属性更新和小班图形更新，属性更新根据林木生长规律，采用林分数学模型对小班属性表进行更新，属于渐变式更新；小班图形更新，根据小班图形变化情况，采用数据编辑或者GIS空间分析方式，进行图形更新，这种方式属于突变式更新。智能查询分为模糊查询和精准查询，模糊查询为根据关键字对所有图层进行查询；精准查询为单图层采用SQL语句查询，也可根据空间包含、相交关系进行空间查询。统计分析为根据小班数据进行常规报表进行分类统计；动态发布为根据需要，筛选非涉密的、可向社会公布森林资源信息；二维码制作主要是以“县-乡-村-小班”类似的模式为唯一“身份证”，为每个小班制作二维码，用于野外小班标识。对比分析是根据历年小班变化对比，从而形象地判断小班变化情况。如果需要外业核查，则可通过导出手机数据模块，导出移动端软件支持的数据格式，进行外业核查。

移动端：远程查询是以web服务调用的方式，对小班数据进行查询，并且采用动态对比的方式，反应历年小班的变化情况。对于变化的小班，可采用移动端进行数据采集，如GPS点、绕测面积等。采集后的数据，可实时传输到服务器上，进行即时更新。遇到异常情况，可采用在线交流的方式进行反映。这样可为后续的数据更新提供便利、高效的管理模式，节省工作量和外业时间。

图3　功能模块图Fig.3 The functionalmodulesof thedataupdatesystem.

后台支撑服务环境为PC端和移动端提供数据库服务和web服务，这些服务是数据流流通的桥梁，是信息交互的媒介，也是常用的webgis系统开发模式，在此不作介绍。

3　运行环境

3.1运行环境

PC端系统采用C/S架构，硬件环境：CPU：Intel Pentium 4,主频2.4GHz或更高，内存：512MB或更高，显卡：独立显卡，显存1GB或更高，软件环境：Windows XP/Windows 7/Windows 8/Windows Server 2008，采用ArcEngine二次开发技术。移动端系统，硬件环境：服务器CPU: Intel Pentium 4,主频2.4GHz或更高，内存：512MB或更高，显卡：独立显卡，显存1GB或更高，手机CPU频率：1536MHz,内存512MB或更高；软件环境：服务器端：Windows 7/Windows 8/Windows Server 2008；移动端：Android 4.0及以上，编程语言：C#，Java。

3.2系统界面及功能设置

图4和图5为PC端拟建设的系统界面，根据小班“身份证”生成二维码。该二维码可直接打印或者保存为图片格式。图5为动态对比历年小班变化情况，从而可根据变化小班进行图形更新。图6为手机端扫描小班二维码而得到的小班属性信息，可编辑属性表，也可空间定位小班位置。

图4　数据查询和生成二维码（PC端）Fig.4 Dataquery and generation ofa two-dimensionalcodeat the PCend.

图5　数据对比分析（PC端）Fig.5 Datacomparation and analysisat the PCend.

图6　二维码扫描查询（手机端）Fig.6 Scanning and query of the two dimensional code at the mobile end.

4　结束语

本文以森林资源规划设计调查数据为基础，充分利用“二维码”技术、GIS空间分析技术，结合移动互联网技术，实现内外业一体化的小班数据更新系统。该系统可以大大提高森林资源动态监测的工作效率，降低外业调查成本，为智慧林业建设提供一种尝试性探索思路。

参考文献:

[1]刘三平,李利,曾伟生.关于完善地方森林资源监测体系的思考[J].中南林业调查规划, 2011, 30(3).

[2]闫宏伟,黄国胜,曾伟生，等.全国森林资源一体化监测体系建设的思考[J].林业资源管理,2011, (6).

[3]刘华,陈永富,鞠洪波，等.美国森林资源监测技术对我国森林资源一体化监测体系建设的启示[J].世界林业研究, 2012, (6).

[4]齐金月.二维条码的生成与识别研究[D].哈尔滨工程大学, 2003.

[5]董哲.基于视图、ADO.Net和ArcEngine的空间数据联合存取技术[J].计算机光盘软件与应用, 2012,(20).

[6]周伟,马金辉,李成六，等.基于GIS的甘肃省黄河流域水资源管理信息系统的设计与实现[J].节水灌溉, 2011, (11).

The data update system for forest compartments and sub-com partments based on 2-dimensional code

Chen Wei1，Li Haoran2，Hong Yifeng1
(1.East China Forest Inventory and Planning Institute,State Forestry Administration, Hangzhou310019,China；2.State Academy of Forestry Administration，Beijing 102600)

Abstract:This paper presents a system for updating forest compartments and sub-compartments, which is based on QR code technology and forest resources planning and design survey database. The system is divided into the PC-based sub-system and the mobile sub-system. On the PC, the data for the compartments and sub-compartments can be viewed, analyzed, compared and counted, and the changes of forest resources can be informed w ith the aid of these operations. Based on QR code technology, these operations such as query, comparison and online or offline update can be realized easily in the mobile sub-system. Compared w ith the traditional survey methods of forestry resources, the proposed system can greatly improve the efficiency of data update and management for compartments & sub-compartments and it can provide an innovative exploration mode for the construction of smart forestry.

Keywords:sub-compartment; QR code; contrastive analysis; data update

收稿日期：2016-01-08

中图分类号：TP392

文献标识码：A

文章编号：1004-7743（2016）01-0067-04