CN113689135A - 一种基于卫星数据的森林资源管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于卫星数据的森林资源管理平台，涉及森林数据管理技术领域，采集高分辨率卫星数据，利用识别算法和目视解译，将森林资源基础地理信息、林地工程数据以及名木古树分布数据与卫星定位数据结合，标注在高分辨率底图上，实现森林资源的动态数据展示；并基于管理人员信息和林地工程数据，实现森林资源、林地工程的二三维专题图展示。本申请提供了一种基于卫星数据的森林资源管理平台，可以实现各级森林资源调查、林地变更核查、森林督查等，为森林资源保护、推进城乡绿化、提升森林质量效益、预防森林灾害等工作提供数据采集处理和信息情报服务。

Description

一种基于卫星数据的森林资源管理平台

技术领域

本发明涉及森林数据管理技术领域，特别涉及一种基于卫星数据的森林资源管理平台。

背景技术

森林资源管理是一个复杂的大系统，它不仅具有一般人工系统所具有的等级性、目的性、整体性、协调性和动态性，还具有随机，高价、非线性和相悖性的特征。我国于20世纪80年代开始进行森林资源管理系统建设，20世纪90年代林业从事人员尝试利用GIS技术，对森林资源调查与规划、空间信息查询、数据动态管理和维护等方面进行试验和研究，森林资源管理系统逐步从传统的属性管理从而转为空间信息管理。

近年来，随着“3S”、互联网等技术在林业的广泛应用，国内外陆续建立了不同级别、不同范围的管理信息系统和森林资源数据库，目的是使得森林资源管理系统能提供全方位的实时的地面观测或处理森林资源信息的能力。但由于森林资源数据具有动态性，并且数据量特别大，对森林资源的管理变得困难。面对数据量大、关系复杂的林业资源数据及众多应用需求，现有的系统并不能及时直观的反馈林场的森林资源现状。

针对现有技术存在的问题，本申请提供了一种基于卫星数据的森林资源管理平台，实现各级森林资源调查、林地变更核查和森林督查，为森林资源保护、推进城乡绿化、提升森林质量效益、预防森林灾害等工作提供数据采集处理和信息情报服务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卫星数据的森林资源管理平台，实现各级森林资源调查、林地变更核查和森林督查，为森林资源保护、推进城乡绿化、提升森林质量效益、预防森林灾害等工作提供数据采集处理和信息情报服务。

本发明提供了一种基于卫星数据的森林资源管理平台，包括：

基础辅助操作模块：用于获取森林资源的长度数据、面积数据和定位数据，基于定位数据进行长度数据和面积数据位置的标注，得到森林资源基础地理信息，并根据定位数据操控罗盘对展示视角进行变换、还原和视角图层的缩放；

森林资源动态监测模块：用于监测森林资源基础地理信息的变化，进行最新森林资源基础地理信息与历史森林资源基础地理信息的对比分析，将分析结果发送至所述二三维数据展示模块进行展示；

二三维数据展示模块：用于基于存储的森林资源的高分辨率底图，将获取的森林资源基础地理信息、林地工程数据以及名木古树分布数据标注显示在高分辨率底图中，进行森林资源的分布展示。

进一步地，还包括：App勘测数据管理模块，用于移动进行长度数据、面积数据和定位数据的实地采集，进行实地采集数据的管理、林地取证数据的管理和护林员轨迹的管理。

进一步地，所述App勘测数据管理模块包括：

实地采集数据管理模块：用于对实地进行数据采集；

林地取证数据管理模块：用于获取护林员在林地中采集的林地变化区域取证信息；

护林员轨迹管理模块：用于获取护林员在实际巡护时的轨迹。

进一步地，还包括：

森林资源数据管理模块：用于统计分析管理人员信息和林地工程进度信息，并发送至所述二三维数据展示模块进行展示。

进一步地，所述森林资源数据管理模块包括：

森林资源数据统计分析模块：用于进行管理人员信息的统计分析；

林地工程数据统计分析模块：用于对采伐、征占、抚育、造林四类林地工程进度的信息统计。

进一步地，所述基础辅助操作模块包括：

基础测量模块：进行林区区域的长度测量和面积测量，长度测量包括林区间距离测量和缓冲区长度测量；

定位功能模块：进行经纬度定位和区域定位，通过定位信息将所述二三维数据展示模块的展示视角切换到指定区域；

视角管理模块：根据定位数据操控罗盘对视角进行变换、还原和视角图层的缩放；

图层管理模块：对图层的叠加和图层的透明度进行管理；

基础地理信息模块：进行长度数据、面积数据和定位信息的处理，进行获得数据的叠加或去除。

进一步地，所述森林资源动态监测模块包括：

林地变化监测模块：用于监测林场内的森林资源基础地理信息变化情况进行统计；

森林资源变化对比分析：用于进行森林资源变化的消长统计分析。

进一步地，所述二三维数据展示模块包括：

高分辨率底图加载模块：用于加载处理预存储的不同年份、不同分辨率的高分影像数据作为展示底图；

森林资源数据加载模块：用于处理森林资源基础地理信息数据，并提供森林资源查询功能和森林资源展示功能；

林地工程数据加载模块：用于处理林地工程数据，并提供林地工程查询功能和林地工程信息展示功能；

名木古树加载模块：用于处理名木古树分布数据，并提供名木古树数据查询和名木古树信息展示功能。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(一)本发明提出的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，采集高分辨率卫星数据，利用识别算法和目视解译，将森林资源基础地理信息、林地工程数据以及名木古树分布数据与卫星定位数据结合，标注在高分辨率底图上，实现森林资源的动态数据展示；并基于管理人员信息和林地工程数据，实现森林资源、林地工程的二三维专题图展示。

(二)本发明提出的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，将森林资源数据、林地工程管理数据和历史数据进行对比分析；并将森林资源管理平台与手机端相结合，实现对森林资源数据的实地的更新勘测和对森林巡护时出现问题的上传、留存，同时可以展现护林员的轨迹和工作状况。可以实现各级森林资源调查、林地变更核查、森林督查等，为森林资源保护、推进城乡绿化、提升森林质量效益、预防森林灾害等工作提供信息情报服务。

附图说明

图1为本发明实施例提供的结构组成图。

具体实施方式

下面结合本发明中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

传统的森林资源管理系统分为C/S架构和B/S架构，随着大数据、云计算的不断发展，B/S模式其优点也越加明显，但利用“空间信息+互联网+”技术并将其应用于林长制建设在林长制管理体系的构建过程中还存在一定的技术难点。因此本发明提供了一种基于卫星数据的森林资源管理平台，更加侧重国产高分数据的应用和林长的角色，林长对所负责的林场的森林资源、林地工程情况可以便捷直观的了解，很好的解决理念淡化问题，切实增强生态意识，有效提升了林长制的管控效率。

参照图1，本发明提供了一种基于卫星数据的森林资源管理平台，包括：基础辅助操作模块、二三维数据展示模块、森林资源数据管理模块和森林资源动态监测模块；该平台包含林长森林资源数据库、林长森林资源管理系统，实现了森林资源数据统计与分析、林地工程数据统计与分析、森林资源消长动态监测、二三维可视化展示，辅助进行森林资源调查、林地变更核查、森林督查等业务，基于WebGIS的开发实现对森林资源的有效管理与分析。

基础辅助操作模块：用于获取森林资源的测量数据和定位信息，基于定位数据进行长度数据和面积数据位置的标注，得到森林资源基础地理信息，并根据定位数据操控罗盘对展示视角进行变换、还原和视角图层的缩放。

具体的，基础辅助操作模块包括：

基础测量模块：进行林区区域的长度测量和面积测量，长度测量包括林区间距离测量和缓冲区长度测量，通过基础测量可以方便量算出林区内某块区域林地的面积、以及林区间距离、缓冲区长度；

定位功能模块：进行经纬度定位和区域定位，通过定位信息将所述二三维数据展示模块的展示视角切换到指定区域，通过定位功能模块，用户可将视角切换到指定区域，从而实现对该区域的快速操作；

视角管理模块：为方便用户对视角的切换，通过罗盘对视角进行变换、还原和视角图层的缩放；

图层管理模块：对图层的叠加和图层的透明度进行管理；

基础地理信息模块：进行测量数据和定位信息的处理，用户根据需求进行获得数据的叠加或去除。

二三维数据展示模块：用于加载存储的森林资源的高分辨率底图(即本地切片数据)，结合森林资源基础地理信息、林地工程数据以及名木古树分布数据，将其数据标注显示在高分辨率地图中，进行森林资源的分布展示，其中的林地工程数据包括采伐、抚育、征占和造林的工程数据。

具体的，二三维数据展示模块包括：

高分辨率底图加载模块：用于加载处理存储的不同年份、不同分辨率的高分影像数据作为展示底图，将时间序列设为为2008～2020年，分辨率为0.5～2m的卫星影像作为底图，并对作为底图的影像进行切片，将切片后的数据进一步压缩，从而提高加载速度；

森林资源数据加载模块：用于处理森林资源基础地理信息数据，并进行森林资源专题图展示和信息查询，森林资源专题图加载，是预先用QGIS软件将小班区划略图，按照林业部门的规定，根据属性表中不同的属性字段，制作相应的专题图，并将其上传至GeoServer服务器中；通过选择不同的专题图，页面即从服务器中读取对应的专题图，叠加在底图上；小班信息查询是对林场内小班的属性表，通过传递的条件进行筛选，将得到的结果高亮显示的底图上；

林地工程数据加载模块：用于处理林地工程数据，并进行林地工程查询和林地工程专题图展示，林地工程分为采伐工程、征占工程、造林工程、抚育工程，通过点击对应的林地工程专题图，对应的林地工程专题图显示在底图上；林地工程查询，通过选择对应林地工程以及查询方式，其查询结果将高亮显示在底图上；

名木古树加载模块：用于处理名木古树分布数据，并进行名木古树展示以及名木古树查询，名木古树展示，是将林场内的名木古树分布图叠加在底图上，并显示名木古树的基本信息；名目古树查询分为古树编号查询、古树名查询和古树保护等级查询；通过选择对应的查询方式，其查询结果的古树分布以及古树基本信息显示在底图上。

森林资源数据管理模块：用于统计分析管理人员信息和林地工程进度信息，并发送至所述二三维数据展示模块进行展示，其中管理人员信息包括人员工作的分配与排布。

具体的，森林资源数据管理模块包括：

森林资源数据统计分析模块：用于进行管理人员信息的统计分析，也用于感兴趣区内小班信息的统计分析，前端传递用户的感兴趣区和统计类型，后端通过PostGIS的拓扑分析函数，得到选择区域的小班，最后根据统计类型进行筛选得到其类型的分类结果，并将结果传递到前端，前端通过Echarts将结果显示在前端页面；

林地工程数据统计分析模块：用于对采伐、征占、抚育、造林四类林地工程进度的信息统计，通过选择对应的林地工程以及统计方式并选择所需要统计的区域，其统计结果将以图表形式在页面上显示。

森林资源动态监测模块：用于监测森林资源基础地理信息的变化，进行森林资源变化的对比分析，将分析结果发送至所述二三维数据展示模块进行展示。

具体的，森林资源动态监测模块包括：

林地变化监测模块：用于监测林场内的森林资源基础地理信息变化情况进行统计，通过对林场内指定年份间的感兴趣进行统计，其统计结果将显示在页面上，点击对应斑块，其历史变化影像和基本信息也将显示；

森林资源变化对比分析：用于进行森林资源变化的消长统计分析，其主要包括小班信息查询、小班信息统计两个功能；信息查询通过对两边的数据进行同等查询，并显示在各自的基础底图上；信息统计通过选择任意区域，然后同时以图表显示该区域这两年小班的基本信息。

实施例1

一种基于卫星数据的森林资源管理平台，还包括：App勘测数据管理模块，用于实地采集数据，移动进行测量数据和定位信息的实地采集，进行实地采集数据的管理、林地取证数据的管理和护林员轨迹的管理。

所述App勘测数据管理模块包括：

实地采集数据管理模块：用于实地进行数据采集以及对调查数据的管理；

林地取证数据管理模块：用于获取护林员在林地中采集的林地变化区域取证信息，取证信息包括图片、录音、文字描述，通过管理端能够显示对应区域，以及该区域的取证信息，从而辅助管理者的决策；

护林员轨迹管理模块：用于获取护林员在实际巡护时的轨迹，通过此模块，可以获得护林员活动轨迹图从而监督护林员是否对林地实行巡护。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，包括：

基础辅助操作模块：用于获取森林资源的长度数据、面积数据和定位数据，基于定位数据进行长度数据和面积数据位置的标注，得到森林资源基础地理信息，并根据定位数据操控罗盘对展示视角进行变换、还原和视角图层的缩放；

森林资源动态监测模块：用于监测森林资源基础地理信息的变化，进行最新森林资源基础地理信息与历史森林资源基础地理信息的对比分析，将分析结果发送至所述二三维数据展示模块进行展示；

二三维数据展示模块：用于基于存储的森林资源的高分辨率底图，将获取的森林资源基础地理信息、林地工程数据以及名木古树分布数据标注显示在高分辨率底图中，进行森林资源的分布展示。

2.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，还包括：App勘测数据管理模块，用于移动进行长度数据、面积数据和定位数据的实地采集，进行实地采集数据的管理、林地取证数据的管理和护林员轨迹的管理。

3.如权利要求2所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，所述App勘测数据管理模块包括：

实地采集数据管理模块：用于实地进行数据采集；

林地取证数据管理模块：用于获取护林员在林地中采集的林地变化区域取证信息；

护林员轨迹管理模块：用于获取护林员在实际巡护时的轨迹。

4.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，还包括：

森林资源数据管理模块：用于统计分析管理人员信息和林地工程进度信息，并发送至所述二三维数据展示模块进行展示。

5.如权利要求4所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，所述森林资源数据管理模块包括：

森林资源数据统计分析模块：用于进行管理人员信息的统计分析；

林地工程数据统计分析模块：用于对采伐、征占、抚育、造林四类林地工程进度的信息统计。

6.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，所述基础辅助操作模块包括：

基础测量模块：进行林区区域的长度测量和面积测量，长度测量包括林区间距离测量和缓冲区长度测量；

定位功能模块：进行经纬度定位和区域定位，通过定位信息将所述二三维数据展示模块的展示视角切换到指定区域；

视角管理模块：根据定位数据操控罗盘对视角进行变换、还原和视角图层的缩放；

图层管理模块：对图层的叠加和图层的透明度进行管理；

基础地理信息模块：进行长度数据、面积数据和定位信息的处理，进行获得数据的叠加或去除。

7.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，所述森林资源动态监测模块包括：

林地变化监测模块：用于监测林场内的森林资源基础地理信息变化情况进行统计；

森林资源变化对比分析：用于进行森林资源变化的消长统计分析。

8.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的森林资源管理平台，其特征在于，所述二三维数据展示模块包括：

高分辨率底图加载模块：用于加载处理预存储的不同年份、不同分辨率的高分影像数据作为展示底图；

森林资源数据加载模块：用于处理森林资源基础地理信息数据，并提供森林资源查询功能和森林资源展示功能；

林地工程数据加载模块：用于处理林地工程数据，并提供林地工程查询功能和林地工程信息展示功能；

名木古树加载模块：用于处理名木古树分布数据，并提供名木古树数据查询和名木古树信息展示功能。

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