探究基于嵌入式地理信息系统的林业资源调查软件开发

岳文朝　刘友芹

摘 要：嵌入式地理信息系统已经被广泛的应用于多个领域，在计算机软件和硬件系统的支持下，对地表空间数据信息进行处理和分析，并且将数据可视化的计算机应用工具。本文简要探讨针对我国林业资源调查方向的该系统软件开发，目的是加强林业资源的科学管理和合理利用，有效的保护自然资源促进可持续发展。

關键词：嵌入式；地球信息系统；林业资源调查；软件开发

中图分类号：S712 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0020-02

随着科技的快速发展，对于空间数据的需求也逐渐加大，嵌入式地理信息系统通过对林业资源的动态调查和统计，方便相关部门制定林业计划和经营思路，在资源有效保护的基础上，促进我国资源的可持续发展。

1 林业资源调查业务

林业资源调查通过现有的地理信息系统可以查明现有森林植物区涵盖的植物所具有的生态特征，并对森林结构进行数据调查，完成林业状态的概述，掌握也有林业最资源的生长量和蓄积量。

1.1 基于地理信息系统的林业调查

调查现有地区森林植物种类和森林所属的植物去区系，完成对森林置物袋和植物生态特征的调查，完成调查森林树种的分布结构构成和分布状态；调查森林结构状态中成林的林棚、林剐、林木径级的分布情况，同时调查森林中林木的年龄分布状态和姐二狗与森林结构的关系；调查森林形成的状态情况[2]，标注林木新植、改植、人工下种、萌芽更新的生长的状况，同时完成由于风害、山火等自然灾害形成的次生林的生长特征记录。分别调查人工林和自然林的生长量和蓄积量，还要对明针叶树和阔叶树进行分级记录，特别调查标注其各龄级、各径级的相关生长数据。

1.2 林业调查对系统需求特性

空间地理信息数据和林业资源业务专业数据是林业调查地理信息系统的基础，嵌入式系统的软件开发需要以林业调查需求为导向，结合服务共享的使用理念，整合现有的地理信息数据和林业字眼的各类专题空间数据，通过嵌入式地理信息系统的使用，提高空间数据资源的共享能力。通过数据库的建立完成软件开发对林业调查业务体系架构的实现，能够加速林业调查的信息化处理和分析速度，为各类林业数据业务之间相互交流和共享的需求提供技术支持和使用平台，提高林业信息化服务水平。

2 林业资源调查的功能需求

计算机、通讯、遥感等技术的发展，加速了地理信息系统的建设和完善，该系统是由计算机支持，通过计算机、应用软件、外部设施、地理信息数据和相应的系统管理人员共同组成。

2.1 软件功能需求

嵌入式地理信息系统的空间分析功能是林业资源调查使用的而基础功能，对软件开发具有十分重要的作用。地理信息系统是地学母性和地理数据库的集合体，所有数据都建立在统一的地理坐标基础上，空间分析功能的作用是利用地学模型对空间数据进行分析，完成对自然资源和地理环境星系的管理工作，实现对其未来动态变化的预测和预报，完成工农业的规划服务和生产管理，达到为林业发展服务的目的。

软件开发的功能需要通过技术手段实现对地理信息系统的空间数据采集、存储、管理、分析、可视化输出等需求，方便林业资源的调查和管理。

2.2 软件界面功能功能需求

嵌入式技术和地球信息系统相融合，系统通过建立林业资源数据库能够加强环境、区域、状况等的分析、管理、规划的功能，实现林业资源信息可视化的计算机技术系统。调查软件可以调用地理信息数据生成有效可视化地图并可以进行归类、编辑、标注等功能，用户能够按照需求调用数据制作专题。页面简介操作灵活，各项功能排序清晰。林业资源的实际情况需求要求软件系统具有强大的查询功能和图文检索功能，能够针对单一分类或跨品类的数据进行关键词组合查询。软件的打印模块满足任意范围、任意比例的打印需求，分辨率要求下相对较高。

3 数据结构开发原则

嵌入式地理信息系统的优势在于能够在多任务、多窗口的条件下进行实时的图形显示，完成浏览、空间分析、信息查询、资料归类、拓扑关系等使用需求，软件开发过程中对于数据结构的设计必须将这些实际使用需求和操作因素考虑其中，制定相应的设计原则，才能帮助使用者完成工作任务，提高工作效率。

3.1 图形数据结构设计

软件数据结构设计需要将图形结构设计简单，冗余度小，这样对于电子地图中的点、线、面的空间对象存储才能尽可能的加快运转速度、缩小数据量存储空间，方便电子图形的剪裁等使用特点。冗余度小能够在软件使用过程中提高信息查询、搜素路径的速度，同时最大限度的缩小信息存储占用的空间。

3.2 拓展关系设计

设计简单的拓扑关系，在实际移动地理信息系统的使用中，使用者一般使用电子地图的拓扑关系进行路径的搜索和最优路径的选择[1]，制定简单明了的拓扑关系软件结构原则能够缩短搜索时间，更加方便实用。

3.3 多系统兼容性和接口设计

嵌入式电子信息系统可以满足单个或多个空间对象的信息查询功能，良好的空间数据结构设计可以加快空间查询和空间分析的速度，操作更加简单快捷，查询结果更加准确。数据接口的设计对于系统十分重要，嵌入式地理信息系统需要具备能够兼容更多已经定型的数据系统的接口[1]，具备更加完整的数据结构的兼容性，方便多系统数据交互和使用。

4 嵌入式地理信息系统数据库的建立和完善

4.1 数据库的建立

基于嵌入式地理信息系统对林业资源进行调查需要存储庞大的多品类数据信息，数据库兼容文件、图形、数据、图像等内容，实现实时匹配功能，需要数据库具备强大的兼容性，实用性、后期技术开发功能和简便易操作等性能，慎重选择数据库类型。现阶段数据库均按照国家规定标准建立，包含代码库、专业模块、地理图层数据三大类内容，在嵌入式地理信息系统数据开发过程中注意将文件格式设置为SHAPE，专业模块数据和代码库则将文化格式设置为ACCESS格式。

4.2 优化代码库

地理信息系统中数据库的建立和完善工作代码库作用意义重大，软件开发中文字描述字段的实现需要使用代码库功能，为使用者节省大量的信息输入时间。有效的缩短字段存储长度，避免占用过多信息数据，对于林业资源相关的存储信息采用统一的标准代码进行数据编码和存储。

4.3 建立地理空间数据库

嵌入式地理信息系统对我国林业资源进行管理使用的地理图形为小班界线图，方便空间地理信息的存储和地位位置的编码和标示。完善的地理空间数据库系统能够将属性数据库与关键字标示相对应。建立关键字字段是地理空间数据库的设计重点，其中需要涉及林业工区代码、林班号、小班号及与之相对应的乡村代码，将数据库字段代码交互组合其结果极为设定关键字段。通过这些关键字的设定有利于小班图层之间的查询和统计功能实现。

4.4 建立专业模块数据库

专业模块数据库是支撑嵌入式地理信息系统各专业数据模块和功能模块的关键，需要建立专业的资产、小班卡片、生物多样性、沙化土地等模块的数据库。

数据库的森林资产管理模块以小班为参照依据记录资产变化情况，并将数据统计和规整便于实时查询林木业资产变化信息并相应更新小班资产数据。小班卡片数据库模块是对森林资源调查过程中的原始数据进行记录和存储，设计庞大的数据库量级，将小班卡片涉及的所有因子采用同种逻辑分析和记录方法进行数据库存储，可以有效避免产生冗余数据字段，方便信息和结果查询。

5 结语

嵌入式系统在未来几年将成为地理信息系统发展的重点，在原有基础上根据林业调查工作相关特性和需求完成软件开发，可以帮助相关业务部门加快行业数据化建设，提高林业资源管理和规划的效率，协助行业科学有序发展。

参考文献

[1]罗增炎，滕华卿.浅谈林业地理信息系统的二次开发及运用[J].林业勘察设计.2002，（02）：37-39.

[2]许等平.基于嵌入式GIS的森林资源二类调查数据采集系统[J].林业科学，2006（S1）：151-154.