CN104679822B - 一种地理国情外业调绘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地理国情外业调绘方法，包括数据准备、属性修改、要素标绘、遥感影像样本解译以及数据导出几个步骤，能够实现地理国情外业调绘的属性修改、要素标绘与遥感影像样本解译等工作，利用GIS、GNSS、RS、数据安全、Android应用等多项技术精华，能简洁、准确、快速地完成外业作业，自动化程度高，能够确保调查精确度，而且节约人力，降低外业调绘作业成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种地理信息调绘方法，具体涉及一种地理国情外业调绘方法。
背景技术
地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。
而外业调绘是地理国情调查的基础性工作，也是最重要的环节之一，传统的外业调绘作业是采用纸质地图作为工作地图，在进行外业作业前需要做好充分的内业准备工作，然后将准备好的各种数字形式的测绘产品打印成图供工外业人员使用；在进行外业作业时，需要调查数据信息并进行绘制，手绘成果及成果清绘需采用国家规定的符号表示。外业调绘的精确度是实现外业调查的目的的关键所在，但是传统的外业调绘作业方式难以保证调查成果的精确度，而且纯手工式作业的劳动强度很大、工作效率却很低，并且对作业员的业务素养要求也较高，作业成本很高。
特别是，随着社会经济的高速发展，构建数字中国、监测地理国情、壮大地信产业、建设测绘强国，已经成为了当前地理国情调查领域的发展目标，而传统的外业调绘作业方式已经不能满足当前的新要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的地理国情调查外业调绘作业方式调查精度难以保证、劳动强度大、工作效率低、作业成本高，而提供一种调查精确度高、自动化程度高、劳动强度较低、工作效率高、节约作业成本的地理国情外业调绘方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种地理国情外业调绘方法，包括如下步骤：
(1)数据准备，将影像数据、空间信息数据经过桌面端软件进行压缩和加密后导入外业终端；
(2)属性修改，在野外核查/调查过程中，当发现某一图斑的现实属性数据与实现属性数据不符时，根据现地实际情况在所述外业终端上对其属性进行重新编辑录入；
①图斑核查，包括确定图层分类和属性录入，将内业作业过程中内业人员依照DOM正射影像无法判读的图斑使用所述外业终端加载并在所述外业终端屏幕上的地图中以自定义方式显示出来；根据GNSS定位信息找到相应的图斑位置，调出需要录入的属性字段列表，对照现地情况在RESULT字段中解答内业作业员提出的相关问题，待录入完成后提交保存数据，此时已核查的图斑与其他未核查的图斑在所述外业终端的图斑列表中区别显示；
②图斑调查，包括确定图层分类和属性录入，将内业作业过程中内业人员依照DOM正射影像判读的图斑使用所述外业终端加载并在所述外业终端屏幕上的地图中以自定义方式显示出来；根据GNSS定位信息找到相应的图斑位置，调出需要录入的属性字段列表，将现地情况与内业作业员判读结果进行对比判断并依照现地情况填写属性字段列表，待录入完成后提交保存数据，此时已核查的图斑与其他未核查的图斑在所述外业终端的图斑列表中区别显示；
(3)要素标绘，可采用电子草图方式和/或坐标采集方式，
①所述电子草图方式，是利用所述外业终端的草图能实现现场地表覆盖和国情要素情况的概略标注说明，后期在内业利用桌面端软件再进行图形的完善调绘；
②所述坐标采集方式，是利用所述外业终端的GNSS定位信息，一次性完成图形的调绘工作；
(4)遥感影像样本解译，利用遥感影像解译样本的采集，提供地表形态说明，每一个照片必须代表着某处的地表数据的类型，以及相对应的遥感影像图切片位置，通过结合GNSS定位信息与所述外业终端中自带的电子陀螺仪获取照片EXIF信息并与照片属性相挂接，在桌面端软件中可以直接导出ACCESS解译样本数据库；
(5)数据导出。
上述的地理情外业调绘方法中，还包括样本采集步骤，利用所述外业终端设置图层分类，再采集样本坐标，为照片标注地理坐标，最后再进行照片的拍摄及遥感影像的自动切片及信息生成。
上述的地理情外业调绘方法中，在所述图斑核查步骤中，利用所述外业终端的GNSS定位设备进行定位定向，明确当前位置与待核查图斑之间的距离与方位。
上述的地理情外业调绘方法中，所述数据导出步骤为，在野外数据采集更新完成后，将外业作业项目文件夹通过USB数据线复制出来，最后通过配套的桌面端软件输出标准的shp交换文件及标准的mdb数据库文件。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明地理国情外业调绘方法，能够实现地理国情外业调绘的属性核查、要素标绘与遥感影像样本解译等工作，利用GIS、GNSS、RS、数据安全、Android应用等多项技术精华，能简洁、准确、快速地完成外业作业，自动化程度高，能够确保调查精确度，而且节约人力，降低外业调绘作业成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1本发明地理国情外业调绘方法的整体流程图；
图2本发明地理国情外业调绘方法采用的外业终端导航提示示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供的地理国情外业调绘方法，是根据外业作业的实际核心需求进行的，利用集合了GIS、GNSS、RS、数据安全、Android应用等多项技精华的外业终端，进行属性核查、要素标绘与遥感影像样本解译等外业作业，实现最简洁准确而快速的外业工作。
其中，所述外业终端是采用基于移动GIS开发平台搭建的终端应用系统，采用Android操作系统，包括数据资源层、基础设施层、数据访问层、公共模块层、UI支持层及应用层。其中，数据资源层包括设备数据(蓝牙数据、GPS数据、网络差分数据)、hi-map内置数据(ed2，edt，eds，shapefile，tif)、外部数据(sqlite，kmz，dtl)。基础设施层包括工具模块和Android基础模块。数据访问层包括GPS模块(外设数据解析)、hi-map平台、数据转换模块。公共模块层包括轨迹、碎步点模块，项目管理模块，数据字典，数据采集及编辑模块，地图浏览及操作模块，坐标系统。UI支持层包括插件引擎和表单模块。所述外业终端为平板式设备，具有大显示屏，能够充分地发挥日常工作对图形的需求，包括调绘、图形展现与导航等，且无比例尺的限制。
所述地理国情外业调绘方法，包括如下步骤：
(1)数据准备，将影像数据、空间信息数据经过桌面端软件进行压缩和加密后导入外业终端。
导入所述外业终端的数据包含了空间坐标信息、属性信息、属性描述信息、空间坐标几何形态等，足以从空间位置、数据精度、数据类型、数据内容数据结构上保证作业数据的完整性，因此，不会发生数据交换的过程中，有结构和内容的破坏，很好的保持了数据的一致性。
其中影像数据为DOM数据，空间信息数据为DLG、元数据、表结构信息等。当数据准备完成后，即可通过数据线或SD卡的方式将数据传输到所述外业终端上，完成数据的导入操作。若使用数据线传输，应先安装数据线驱动及相关连接程序(如手机助手等)。
(2)属性修改，在野外核查/调查过程中，当发现某一图斑的现实属性数据与实现属性数据不符时，根据现地实际情况在所述外业终端上对其属性进行重新编辑录入。
本发明采用的所述外业终端支持拼音输入法，手写输入法及笔划输入法，让外业人员的文字录入方面尽可能地提高效率，并且将属性编制成菜单项，作业人员可以选择完成属性信息录入，在提高录入速度的同时也保证了属性的准备。
①图斑核查，包括确定图层分类和属性录入，将内业作业过程中内业人员依照DOM正射影像无法判读的图斑使用所述外业终端加载并在所述外业终端屏幕上的地图中以自定义方式显示出来；根据GNSS定位信息找到相应的图斑位置，调出需要录入的属性字段列表，对照现地情况在RESULT字段中解答内业作业员提出的相关问题，待录入完成后提交保存数据，此时已核查的图斑与其他未核查的图斑在所述外业终端的图斑列表中区别显示。
在本实施例中，此时已核查的图斑将在所述外业终端的图斑列表中以白色显示，其他为核查的图斑将会以绿色显示，以示区别。
在所述图斑核查步骤中，利用所述外业终端的GNSS定位设备进行定位定向，明确当前位置与待核查图斑之间的距离与方位。
②图斑调查，包括确定图层分类和属性录入，将内业作业过程中内业人员依照DOM正射影像判读的图斑使用所述外业终端加载并在所述外业终端屏幕上的地图中以自定义方式显示出来；根据GNSS定位信息找到相应的图斑位置，调出需要录入的属性字段列表，将现地情况与内业作业员判读结果进行对比判断并依照现地情况填写属性字段列表，待录入完成后提交保存数据，此时已核查的图斑与其他未核查的图斑在所述外业终端的图斑列表中区别显示。
在本实施例中，此时已核查的图斑将在所述外业终端的图斑列表中以白色显示，其他为核查的图斑将会以绿色显示，以示区别。
(3)要素标绘，可采用电子草图方式或坐标采集方式，
①所述电子草图方式，是利用所述外业终端的草图能实现现场地表覆盖和国情要素情况的概略标注说明，后期在内业利用桌面端软件再进行图形的完善调绘；
②所述坐标采集方式，是利用所述外业终端的GNSS定位信息，一次性完成图形的调绘工作。
采用所述电子草图方式能简洁快速形成草图，但是存在后续工作；而所述坐标采集方式较为耗时复杂，可现场成图。现场将根据实际情况选择标绘方式，也可两者结合使用，灵活搭配。
其中，所述电子草图方式作为常规纸质、布质的草图的替代方法，一方面能保证草图绘制的简单、易用，同时也能够保证所绘制区域的准确与复现性。所述电子草图方式需具有要求：
a.多种对象：点、线、面、文字类型支持
b.自由绘制：草稿式绘图，可回退操作
c.任意比例尺：自由缩放、任意视图绘制
所述电子草图与纸质草图相比还有可迁移的优势特点，能与不同的栅格影像或矢量数据进行叠加展示；另外还能实现不同比例尺下的图形绘制。
所述坐标采集方式中，坐标的来源主要分为两类：GNSS定位及手绘两种方式。GNSS定位模式是借助于终端设备的GNSS定位模块根据卫星信号解算输出当前设备位置的空间坐标值，为三维坐标值；而手绘是指通过在屏幕上指定某一位置，由程序将该屏幕点击位置转换为所对应的实际横纵坐标值对，为二维坐标值。
GNSS定位模式的精度取决于设备本身，则手绘模式则取决于参考底图的精度及点击的位置准度。
所述外业终端提供几种定位方法：
GNSS定位模式：单点采集、平滑采集、自动采集
手绘模式：手绘采集
A.图层选择：点击弹出菜单，选择自己需要编辑的图层。
B.单点采集：采集当前GPS点。
C.自动采集：按一定时间和距离间隔采集GPS点。
D.平滑采集：获取某位置多次采集的点，计算该点的平均坐标做为该点的采集结果
软件允许自定义平滑次数，通过手动的方式开始，当自动累计点数达到设置数量时，将结束平滑点采集；另一方面，在平滑过程中，若中间出现某一点与均值差别较大，可进行剔除，软件将自动重算均值。
E.手绘采集：在有底图的基础上，有些地点无法到达，可以以底图为依据，采集需要的点，在地图上需要采集的位置点击，即可采点。结束手绘采集，直接点击选择其他的采集方式即可。
F.结束采集：记录采集地物的属性。注意，点击该按钮，点图层所有未记录的点将全部记录为统一的属性，线图层至少需要两个采集点，面图层至少需要3个采集点。结束坐标采集后，软件将根据当前所在图层跳转到属性编辑界面。
G.撤消上一个点：撤消上次采集的，但未记录的点。
H.撤消全部：撤消全部未记录的点，即取消采集。
所述外业终端的导航是根据已知目标点或行走轨迹线坐标，通过GNSS定位设备进行定位定向。可用在核查图斑时，明确当前位置与待核图斑之间的距离与方位。在不熟悉的野外环境还可以通过导航和地图的有效组合进行导航。导航时，沿着设计的航线准确到达目标点上，或以前测过图的特征地物旁。方向指示可以提供从人的所在地到目标地物的各项信息，并通过不同的图标进行提示。
如图2所示，导航的参数设置包括：导航精度、提示精度、导航提示。其中：
导航精度：是当外业终端与目标点的距离在导航精度内，给出提示。
提示精度：是当外业终端与目标点的距离在提示精度内，给出提示。
导航提示：是根据用户的习惯自己设置，可按“前后左右”或“东南西北”划分。
(4)遥感影像样本解译，利用遥感影像解译样本的采集，是为了直接形象地提供地表形态说明，每一个照片必须代表着某处的地表数据的类型，以及相对应的遥感影像图切片位置，通过结合GNSS定位信息与所述外业终端中自带的电子陀螺仪获取照片EXIF信息并与照片属性相挂接，在桌面端软件中可以直接导出ACCESS解译样本数据库。
(5)数据导出，野外数据采集更新完成后，只需要将外业作业项目文件夹通过USB数据线复制出来，最后通过配套的桌面软件，即可输出标准的shp交换文件及标准的mdb数据库文件。
在具体作业过程中，还可根据工作需要进行样本采集，利用所述外业终端设置图层分类，再采集样本坐标，为照片标注地理坐标，最后再进行照片的拍摄及遥感影像的自动切片及信息生成。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种地理国情外业调绘方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)数据准备，将影像数据、空间信息数据经过桌面端软件进行压缩和加密后导入外业终端；
(2)属性修改，在野外核查/调查过程中，当发现某一图斑的现实属性数据与实现属性数据不符时，根据现地实际情况在所述外业终端上对其属性进行重新编辑录入；
①图斑核查，包括确定图层分类和属性录入，将内业作业过程中内业人员依照DOM正射影像无法判读的图斑使用所述外业终端加载并在所述外业终端屏幕上的地图中以自定义方式显示出来；根据GNSS定位信息找到相应的图斑位置，调出需要录入的属性字段列表，对照现地情况在RESULT字段中解答内业作业员提出的相关问题，待录入完成后提交保存数据，此时已核查的图斑与其他未核查的图斑在所述外业终端的图斑列表中区别显示；
②图斑调查，包括确定图层分类和属性录入，将内业作业过程中内业人员依照DOM正射影像判读的图斑使用所述外业终端加载并在所述外业终端屏幕上的地图中以自定义方式显示出来；根据GNSS定位信息找到相应的图斑位置，调出需要录入的属性字段列表，将现地情况与内业作业员判读结果进行对比判断并依照现地情况填写属性字段列表，待录入完成后提交保存数据，此时已核查的图斑与其他未核查的图斑在所述外业终端的图斑列表中区别显示；
(3)要素标绘，可采用电子草图方式和/或坐标采集方式，
①所述电子草图方式，是利用所述外业终端的草图能实现现场地表覆盖和国情要素情况的概略标注说明，后期在内业利用桌面端软件再进行图形的完善调绘；
②所述坐标采集方式，是利用所述外业终端的GNSS定位信息，一次性完成图形的调绘工作；
(4)遥感影像样本解译，利用遥感影像解译样本的采集，提供地表形态说明，每一个照片必须代表着某处的地表数据的类型，以及相对应的遥感影像图切片位置，通过结合GNSS定位信息与所述外业终端中自带的电子陀螺仪获取照片EXIF信息并与照片属性相挂接，在桌面端软件中可以直接导出ACCESS解译样本数据库；
(5)数据导出；
所述方法还包括样本采集步骤，利用所述外业终端设置图层分类，再采集样本坐标，为照片标注地理坐标，最后再进行照片的拍摄及遥感影像的自动切片及信息生成；
在所述图斑核查步骤中，利用所述外业终端的GNSS定位设备进行定位定向，明确当前位置与待核查图斑之间的距离与方位；
所述数据导出步骤为，在野外数据采集更新完成后，将外业作业项目文件夹通过USB数据线复制出来，最后通过配套的桌面端软件输出标准的shp交换文件及标准的mdb数据库文件。
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