CN201163403Y - 一种可定制的野外信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可定制的便携式野外信息采集系统，该系统包括采集专题管理模块、信息采集端口设置模块、信息采集模块、信息传输与交换模块。根据本实用新型，能够灵活定制管理采集专题，并且在野外现场采集时能够快速方便准确地输入信息，可以通过定制实现任何点、线或面状地理对象的空间信息和属性信息的采集。

Description

一种可定制的野外信息采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种信息采集系统，具体地说，涉及一种可定制的野外信息采集系统。

背景技术

以GPS(Global Position System，全球定位系统)和GLONASS(Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统)为代表的全球卫星定位技术具有快速、方便地获取高精度位置信息的优势。目前，差分定位系统(英文名称为Differential GPS，缩写为DGPS)的定位精度可达到亚米级水平，实时动态差分(Real Time Kinematics，缩写为RTK)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度，特别是美国政府取消GPS数据精度选用政策，GPS的民间用户将能够使定位精度提高10倍。全球卫星定位技术在控制测量、野外定位和控制导航等方面得到应用，其中，野外信息采集的定位功能是其一项最为广泛的应用。

目前，大量厂商研制了运行于个人数字助理(PDA)等移动设备上的基于GPS的野外信息采集系统，这些系统基本上是针对特定专题开发，采集专题的属性项信息固定不变，即便有些系统可以增加采集专题的属性项，但在信息采集时，增加的属性项只能通过手写输入，而不能通过简单的选择实现输入。对于输入不方便的便携式设备来说，增加了野外工作量，增大信息输入错误几率。

另外，如果要采集另一种专题数据，则需要重新开发系统，系统重用性差，要同时采集若干专题数据时，则需要在设备上安装若干个采集系统，操作麻烦。在实际应用中，采集的专题比较多，而且需要同时采集，比如农业资源信息涉及行业多，专题多达几十项，这为开发一种可以定制采集专题的采集系统提出了要求，但目前定制出来的系统，在信息采集时只能通过手写输入。因此同样不能满足需要。

发明内容

为了克服目前便携式野外信息采集系统定制困难和采集输入信息不方便的不足，本实用新型的目的是提供一种可灵活定制的野外信息采集系统。

该发明主要解决了野外采集系统的两个问题：一是系统灵活定制，在同一个系统中可以灵活定制采集专题，并能同时采集若干项专题信息；二是定制的专题在采集时信息输入方便快捷，如对于类别信息可以下拉选择，日期类的信息可以通过日历方式选择输入。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种可定制的野外信息采集系统，包括：

信息采集专题管理模块，包括用于读取采集专题集合元数据信息并向采集专题集合中添加、删除和修改采集专题的采集专题管理模块，以及用于定制采集专题空间类别和属性项特征的采集专题定制模块；

信息采集端口设置模块，用于实现与GPS或其它传感器相连接的端口设置，并把GPS和其它传感器采集到的信息传输到信息采集模块中；

信息采集模块，用于根据信息采集专题管理模块生成的采集专题，实现对被选定采集专题的空间信息和属性信息的采集输入；

信息传输与交换模块，用于实现在采集系统和外部信息系统之间对信息采集模块的采集结果信息的传输和交换。

所述的可定制的野外信息采集系统，集成在含GPS接收机于一体的便携式设备中，GPS接收机可以是蓝牙GPS、背壳式GPS或CF卡式GPS中的任何一种。

所述信息采集模块还包括：

空间信息采集模块，用于根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的专题类型提供相应的空间信息采集界面；

属性信息采集模块，用于根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。

一种基于计算机的采集专题定制系统，包括：

采集专题集合管理模块，包括用于创建不带采集专题的采集专题集合的采集专题集合创建模块，用于向采集专题集合中添加或删除采集专题的采集专题维护模块，以及用于从应用系统数据库中导入要采集专题的数据表的元数据信息的采集专题元数据信息导入模块；

采集专题定制模块，用于实现对单个采集专题结构的定制，包括空间类别特征和属性项特征的定制。

有益效果：

本实用新型的优点在于能够灵活定制管理采集专题，并且在野外现场采集时能够快速方便准确地输入信息，可以通过定制实现任何点、线或面状地理对象的空间信息和属性信息的采集，也可以用于采集纯属性的专题信息，系统复用性高。该发明可以适用于各行业的野外信息采集，而且使用成本不高，应具有良好的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型的可定制的野外信息采集系统组织结构图；

图2为本实用新型的可定制的野外信息采集系统的功能结构图；

图3为本实用新型的基于计算机的采集专题定制系统的功能结构；

图4为本实用新型的野外信息采集专题的采集方法流程图；

图5为本实用新型的实施例1的野外信息采集系统的示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为可定制的野外信息采集组织结构方式图。从图1中可以看出该方式是基于野外信息采集专题集合、采集专题和专题属性项等三个层次进行组织，采集系统原则上可以定制和管理无穷多个采集专题；采集专题分为空间类别特征和属性项特征，在采集系统的采集专题定制维护模块中的采集专题类型用于输入空间类别特征，而采集专题属性标结构列表用于输入采集专题的属性项特征。空间类别分为点、线、面和纯属性四类，点、线、面类专题分别用于采集点对地理坐标、不封闭的序列地理坐标、封闭的序列地理坐标类型的空间位置信息，纯属性专题用于采集不带地理坐标信息的一般属性专题；每个专题由若干个专题属性项构成，属性项特征由属性项的一般特征和输入方式特征构成。

如图2所示，为一种可定制的野外信息采集系统，该系统包括采集专题管理模块、信息采集端口设置模块、信息采集模块和信息传输与交换模块。

其中，信息采集专题管理模块实现对采集专题集合及集合中的单个专题的维护，包括采集专题管理和单个采集专题定制两个模块。通过采集专题管理模块可以导入基于计算机的采集专题定制系统所生成的采集专题集合元数据信息，自动生成带有若干个采集专题元信息的采集专题集合，也可以新创建不带采集专题的采集专题集合，在创建采集专题集合后，可以通过采集专题管理模块向采集专题集合中添加或删除采集专题。采集专题定制模块实现对单个采集专题结构的定制，即从采集专题集合中选择一个采集专题，对其空间类别特征和属性项特征进行定义，包括通过模块中的采集专题类型的选择确定专题的空间类别特征，通过模块中的采集专题属性结构列表输入若干个属性项特征。在属性项特征定义中，可以添加、删除或修改专题属性项特征，每个属性项定义时需要输入字段名称、字段别名、字段类型、长度、小数位数、值域范围等一般数据库表中定义字段的属性，还要选择属性项的输入方式(即采集专题属性结构列表中的“类型”项)，属性项的输入方式指的是在采集信息时通过什么方式将对象属性信息输入到系统中，本实用新型将输入方式分为：数值、一般文本、简单枚举选择、联动枚举选择、日历选择、选择文件、串口输入等七种方式。

信息采集端口设置模块，主要实现GPS的端口设置，如果被采集专题中有串口通信型输入方式采集的属性信息，还用于与该属性项连接的传感器端口设置；

信息采集模块用于实现对被选定采集专题的空间信息和属性信息的采集输入。信息采集模块中的空间信息采集模块将根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的专题类型提供相应的空间信息采集界面，采集点状地理对象时，提供采集单点坐标界面，采集线和面状地理对象时，提供采集坐标串界面，并通过GPS采集对象的地理位置信息。采集纯属性专题时，采集模块将直接进入在属性信息采集模块中。当属性信息采集界面中的光标焦点进入所要采集的属性项的属性值输入栏时，系统将根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。数值和一般文本为文本输入框，通过手写输入；简单枚举选择型通过枚举下拉选择输入框选择输入；联动枚举选择型为下拉选择输入框，将根据父枚举属性项所选择的属性值在下拉选择输入框中列出该属性项的选择项；日历选择型通过日历选择框方式选择输入；选择文件型通过选择打开文件的对话框方式输入；串口输入型通过设置的串口通信端口直接读取信息。

信息传输与交换模块，用于实现采集系统和外部信息系统之间的信息采集模块的采集结果信息的传输和交换。

本实用新型的野外信息采集系统运行在集成GPS接收机于一体的PDA等便携式设备中，GPS接收机可以是蓝牙GPS、背壳式GPS或CF卡式GPS中的任何一种，其中GPS接收机用于采集地理对象的地理位置信息。当数据采集完成后可以通过数据同步方式连接到台式电脑上导出采集的数据文件，或通过读卡器直接读出采集的数据文件，并依据定义的采集专题元信息通过具体的应用系统中的数据交换模块将采集的数据直接导入到数据库中实现应用系统数据库更新。

通过采集专题定制模块创建采集专题集合，定义采集专题信息，并以普通文件、XML和数据库的方式保存采集专题集合的元数据信息。定制模块可以添加一个新采集专题到采集专题集合，从采集专题集合中删除一个专题或修改采集专题的属性项，如添加、修改和删除属性项。系统定制维护模块以两种方式存在：一是包含在可定制的野外采集系统中的采集专题管理模块，可以方便在野外采集现场进行定制和修改采集专题；二是独立于采集系统的基于计算机的采集专题定制系统，其结构如图3所示。

如图3所示，一种基于计算机的采集专题定制系统独立于便携式野外信息采集系统，实现对采集专题集合及集合中的单个专题的维护，包括采集专题集合管理和单个采集专题定制两模块，主要优点是比便携式设备输入更方便快捷，具有更高的定制效率。

采集专题集合管理模块实现创建不带采集专题的采集专题集合，系在创建采集专题集合后，可以通过采集专题维护模块向采集专题集合中添加或删除采集专题。该模块中的一个重要子模块是采集专题元数据信息导入模块，采集专题元数据信息导入模块主要是通过读取应用系统数据库中与被采集专题相应的数据表的元数据信息(包括表名、字段名、字段别名、字段类型等元数据)自动生成一个或若干个采集专题，并添加到采集专题集合，这样进一步提高专题定制效率和准确性。

采集专题定制模块实现对单个采集专题结构的定制，功能同采集系统中采集专题管理模块中的相应模块。

通过该系统定制的采集专题集合可以以普通文件、XML和数据库的方式保存采集专题集合的元数据信息，导出到采集系统所在的便携式设备即可供现场信息采集使用，这样达到方便专题定制或降低专题定制的繁琐性。

图4为信息采集系统的采集方法实现流程图。首先通过基于计算机的采集专题定制系统创建一个采集专题集合，并利用采集专题集合管理模块向采集专题集合中添加所要采集的一个或若干个采集专题，进一步利用专题定制模块，对每个专题空间类别及属性项特征进行定义，最终形成采集专题集合的元数据信息。

然后将采集专题集合元数据信息传到集成有GPS的便携式设备中的可定制的野外信息采集系统中，在可定制的野外信息采集系统中可以根据需要利用采集专题集合管理模块对采集专题集合中的被选定的采集专题再次进行添加、删除，并可以利用其中的采集专题定制模块对采集专题定制的结构进行重新定义，比如添加一个属性项，修改一个属性项的定义；

在采集之前，设置GPS通信端口，如果被采集专题有通过串口输入方式采集的属性信息，还需要对与该属性项连接传感器的端口进行设置。

然后在信息采集模块的采集专题列表中选择要采集的专题进行信息采集。空间信息采集模块将根据该采集专题集合元数据信息中的被采集专题的专题类型提供相应的空间信息采集界面，采集点状地理对象时，提供采集单点坐标界面，采集人员在点状地理对象的位置直接点击采集坐标即可通过GPS采集到当前位置的空间信息；采集线和面状地理对象时，提供采集坐标串界面，用户依次在面或线地理对象的顶点位置点击采集坐标即可通过GPS采集到当前对象的地理位置信息。当采集纯属性专题时，采集模块将直接进入在属性信息采集模块中。当属性信息采集界面中的光标焦点进入所要采集的属性项的属性值输入栏时，系统将根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。当输入方式为数值和一般文本时，用户通过文本输入框手写输入属性信息；当输入方式为简单枚举选择型时，用户通过枚举下拉选择相应选项输入属性信息；当输入方式为联动枚举选择型时，用户通过枚举下拉选择相应选项输入属性信息，该下拉选择输入框中的内容将根据父枚举属性项所选择的属性值在下拉选择输入框中列出该属性项的选择项；当输入方式为日历选择型时，用户通过日历选择相应的日期和时间输入属性信息；当输入方式为选择文件型时，用户通过选择打开文件的对话框选择相应的文件；当输入方式为串口输入型时，系统将通过设置的串口通信端口直接读取信息。

最后可以通过无线通信或一般的数据交换文件的方式将采集的结果信息传送采集系统之外的计算机应用系统中，实现计算机应用系统数据库的更新。

实施例1

现结合实例对本实用新型作进一步说明，假设要定制一个设施农业资源分布的信息采集专题，并实现设施农业资源信息采集。

首先，创建一个用于农业资源信息采集的专题集合，并进行设施农业资源专题的定制。设施农业资源专题为面状专题，专题属性项包括所在乡镇、所在村、设施类别、架体类型、设施作物类别、设施长度、设施宽度、设施占地面积、设施建设时间等九项。在采集系统的采集专题管理模块中进行定制，如图5-B界面所示，在采集专题名称文本框中输入“设施农业”，在采集专题类型中的下拉选择列表中选择“面”，表示设施农业为面状专题，然后再采集专题属性结构的列表中，依据下面的定义一一进行定制并保存即可。各属性项包括以下定义字段名称、字段别名、字段类型、长度、小数位数、值域范围、信息输入方式，上述属性项可以进行如下定义：

所在乡镇(SZ_XZ、所在乡镇、文本、10、Null、黄村镇-榆垡镇-安定镇-魏善庄镇、简单枚举选择)，这里假设该地区包括黄村镇、榆垡镇、安定镇、魏善庄镇等四个镇；

所在村(SZ_XZC、所在村、文本、20、Null、某个镇中的所有村、联动枚举选择-SZ_XZ)，“联动枚举选择-SZ_XZ”表示与这里的值域与所在乡镇联动，如黄村镇包括上黄村、下黄村、黄庄村等三个村，榆垡镇包括黑垡村、狼垡村两个村，则当所在乡镇选择黄村镇时，此处的值域为上黄村-下黄村-黄庄村，当选择榆垡镇时，此处的值域为黑垡村-狼垡村；

设施类别(SS_LB、设施类别、文本、10、Null、大棚-单栋温室-连栋温室、简单枚举选择)；

墙体类型(QT_LX、墙体类型、文本、10、Null、砖墙-土墙-无墙、简单枚举选择)；

设施作物类别(SS_ZWLB、设施作物类别、文本、10、Null、瓜-菜-瓜菜轮作-果树-花卉-食用菌、简单枚举选择)；

设施长度(SS_CD、设施长度、单精度、Null、1、1-200、数值输入)；

设施宽度(SS_KD、设施宽度、单精度、Null、1、1-50、数值输入)；

占地面积(ZD_MJ、设施占地面积、单精度、Null、1、NULL、数值输入)；

建设时间(JS_SJ、建设时间、日期、Null、Null、＜CurrentDate、日历选择)。

接着设置GPS端口，在采集专题列表中选择“设施农业”专题(如图5-A)，采集时，首先根据设施农业资源专题的面状专题特点，采集设施农业资源面状对象的坐标串，结束后进行对象属性项的信息输入。

最后，通过数据同步或读卡器将上述采集的设施农业资源信息数据文件(.tdt文件)传到台式计算机中，并利用应用系统的数据更新模块更新应用系统的数据库。

Claims (3)

1、一种可定制的野外信息采集系统，其特征在于，包括：

信息采集专题管理模块，包括用于读取采集专题集合元数据信息并向采集专题集合中添加、删除和修改采集专题的采集专题管理模块，以及用于定制采集专题空间类别和属性项特征的采集专题定制模块；

信息采集端口设置模块，用于实现与GPS或其它传感器相连接的端口设置，并把GPS和其它传感器采集到的信息传输到信息采集模块中；

信息采集模块，用于根据信息采集专题管理模块生成的采集专题，实现对被选定采集专题的空间信息和属性信息的采集输入；

信息传输与交换模块，用于实现在采集系统和外部信息系统之间对信息采集模块的采集结果信息的传输和交换。

2、根据权利要求1所述的可定制的野外信息采集系统，其特征在于，所述采集系统集成在含GPS接收机于一体的便携式设备中，GPS接收机可以是蓝牙GPS、背壳式GPS或CF卡式GPS中的任何一种。

3、根据权利要求1所述的可定制的野外信息采集系统，其特征在于，所述信息采集模块还包括：

空间信息采集模块，用于根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的专题类型提供相应的空间信息采集界面；

属性信息采集模块，用于根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。

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