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2015 12 林业资源管理 FORESTRESOURCESMANAGEMENT December2015 No6 林权调查系统及快速实现技术研究 ,孙玉军 ,胡长茹 ,李钟? 北京林业大学 林学院,北京 100083 国家林业局森林资源管理司,北京 100714 浙江省林业智能监测与信息技术研 究重点实验室,浙江 临安 311300 安吉县林业局,浙江 安吉 313300 摘要: 开发的林权调查系统以 jQueryMobile 为开发框架,利用百度地图的 JavaScriptAPI ApplicationProgramming Interface API )对其进行二次开发,从而实现跨平台、跨浏览器操作。该系统可实现林权属性数据在线填写, 野外林权界线点坐标采集,宗地图勾绘及林权面积自动计算等功能,很好地解决了林权内、外业环节的衔接问 题,可减少林权勘界的内、外业工作量。 关键词: 林权;百度地图;林权面积 中图分类号: TP311 文献标识码A 文章编号: 1002-6622 2015 06-0144-05 DOI 10.13466/j.cnki.lyzygl.2015.06.027 ForestRightInvestigationSystemandResearch ofFastImplementingTechnology HETAO SUNYujun HUChangru LIZhongzhe CollegeofForestry BeijingForestryUniversity Beijing100083 China DepartmentofForestResourceManagementofSFA Beijing 100714 China ZhejiangProvincialKeyLaboratoryofForestryIntelligentMonitoringandInformationTechnology Lin an ZhejiangProv ince 311300 China AnjiForestryBureau Anji ZhejiangProvince 313300 China Abstract Inordertoachieveforestrightsurveysystemwithcrossplatformandcrossbrowser jQueryMo biledevelopmentframeworkisadoptedinthispaper andJavascriptAPI ApplicationProgrammingInter face API ofBaidumapisusedforsecondarydevelopmentThissystemcanfillinforestrightattribute dataonline italsocanrealizethesefunctions suchaspointcoordinatescollectionofforestrightfield boundary drawingofforestmapandautomaticcalculationofforestrightareaTherefore thesystemre duceworkforceoffieldsurveyandsolvetheproblemrelatedtoindoorandfieldworkoflandright Keywords forestright Baidumap forestrightarea 收稿日期: 2015-09-25 修回日期: 2015-10-28 基金项目: 国家林业科学技术推广项目([ 2014 26 );引进国际先进林业科学技术项目( 948 )( 2015-4-31 ); 浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室开放基金( 100151401 作者简介: 何涛( 1981- ),男,浙江天台人,实验师,在读博士,主要从事森林资源监测方面的研究。 Email hetao758@126.com 通讯作者: 孙玉军,男,教授,博导,主要从事森林资源监测与模型方面的研究。Email sunyj@bjfu.edu.cn 林权是森林、林木和林地的使用权和所有权, 是森林资源财产权在法律上的具体体现 。林权 勘界工作即对林权地籍信息的采集,不仅是明晰产 权的基本要求,也是保证林权制度改革成果的关键 环节 。以往的林权改革由于没有充分重视林权 勘界以及勘界技术手段落后,导致出现了林权界线 不清、有山无证、有证无山、山证不相符等诸多问 题,进而导致了有证不敢发和山林纠纷案件增多等

林权调查系统及快速实现技术研究 - forestry.gov.cn...2016/04/19  · 第6期 何涛等:林权调查系统及快速实现技术研究 问题。随着林权制度改革的推进,国内林业工作者

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2015年12月第6期

林业资源管理

FORESTRESOURCESMANAGEMENTDecember2015

No6

林权调查系统及快速实现技术研究

何 涛1,3,孙玉军1,胡长茹2,李钟?4

(1北京林业大学 林学院,北京100083;2国家林业局森林资源管理司,北京100714;3浙江省林业智能监测与信息技术研

究重点实验室,浙江 临安311300;4安吉县林业局,浙江 安吉313300)

摘要:开发的林权调查系统以jQueryMobile为开发框架,利用百度地图的 JavaScriptAPI(ApplicationProgrammingInterface,API)对其进行二次开发,从而实现跨平台、跨浏览器操作。该系统可实现林权属性数据在线填写,野外林权界线点坐标采集,宗地图勾绘及林权面积自动计算等功能,很好地解决了林权内、外业环节的衔接问

题,可减少林权勘界的内、外业工作量。

关键词:林权;百度地图;林权面积

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1002-6622(2015)06-0144-05DOI:10.13466/j.cnki.lyzygl.2015.06.027

ForestRightInvestigationSystemandResearchofFastImplementingTechnology

HETAO1,3,SUNYujun1,HUChangru2,LIZhongzhe4(1CollegeofForestry,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China;2DepartmentofForestResourceManagementofSFA,Beijing

100714,China;3ZhejiangProvincialKeyLaboratoryofForestryIntelligentMonitoringandInformationTechnology,Lin’an,ZhejiangProv

ince311300,China;4AnjiForestryBureau,Anji,ZhejiangProvince313300,China)

Abstract:Inordertoachieveforestrightsurveysystemwithcrossplatformandcrossbrowser,jQueryMobiledevelopmentframeworkisadoptedinthispaper,andJavascriptAPI(ApplicationProgrammingInterface,API)ofBaidumapisusedforsecondarydevelopmentThissystemcanfillinforestrightattributedataonline,italsocanrealizethesefunctions,suchaspointcoordinatescollectionofforestrightfieldboundary,drawingofforestmapandautomaticcalculationofforestrightareaTherefore,thesystemreduceworkforceoffieldsurveyandsolvetheproblemrelatedtoindoorandfieldworkoflandrightKeywords:forestright,Baidumap,forestrightarea

收稿日期:2015-09-25;修回日期:2015-10-28基金项目:国家林业科学技术推广项目([2014]26);引进国际先进林业科学技术项目(948)(2015-4-31);

浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室开放基金(100151401)作者简介:何涛(1981-),男,浙江天台人,实验师,在读博士,主要从事森林资源监测方面的研究。

Email:hetao758@126.com通讯作者:孙玉军,男,教授,博导,主要从事森林资源监测与模型方面的研究。Email:sunyj@bjfu.edu.cn

  林权是森林、林木和林地的使用权和所有权,是森林资源财产权在法律上的具体体现[1]。林权

勘界工作即对林权地籍信息的采集,不仅是明晰产

权的基本要求,也是保证林权制度改革成果的关键

环节[2]。以往的林权改革由于没有充分重视林权

勘界以及勘界技术手段落后,导致出现了林权界线

不清、有山无证、有证无山、山证不相符等诸多问

题,进而导致了有证不敢发和山林纠纷案件增多等

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 第6期 何涛等:林权调查系统及快速实现技术研究

问题。随着林权制度改革的推进,国内林业工作者

也进行了林权信息采集的相关研究。研究主要集

中在利用掌上电脑(PDA)和手持 GPS进行相关信息的采集上。闫晓旺[3]和吴鹏等[4]提出利用 PDA建立林权调查平台,解决了林权属性数据的信息采

集问题,但未能解决林权宗地边界勾画和宗地面积

测算问题。本文提出的以 jQueryMobile为框架,基于百度地图的林权调查系统,不仅可以实现林权属

性数据的在线实时采集,还能实现林权宗地四至边

界的勾画和宗地面积的测算。同时,只要是能够连

接到互联网的移动终端设备,无论是基于 Android还是IOS平台,该系统都可正常使用,不需重新购置专用的移动终端设备。

1 jQueryMobile和百度地图JavaScriptAPIjQueryMobile是基于 JavaScript类库的移动版

框架,是jQuery专为手机和平板等移动设备开发的前端UI框架。除了拥有jQuery核心库,jQueryMobile还包含了完整的用户界面组件以及样式表模板;jQueryMoblie拥有丰富的应用程序编程接口API(ApplicationProgrammingInterface,API),方便用户进行交互行为的开发和使用;为减少移动开发

人员的工作量提高开发效率,jQueryMobile还提供了一套标准的布局,方便用户进行前端页面设计和

开发。jQueryMobile具有强大的跨平台运行特质,支持目前主流的 Android和 IOS移动平台,兼容各种浏览器。jQueryMobile最早于2010年推出,目前最新版本为214。与其他移动开发框架相比较,jQueryMobile具有以下五大优点:1)占用空间非常小,组件大小不到1Mb;2)超强的兼容性,完全兼容Android,IOS移动平台和各种主流浏览器;3)强大的组件功能,支持各种触屏操作和鼠标事件;4)各种现成的主题框架,方便构建统一的网站风格;5)完全支持AJAX驱动的页面等[5-7]。

百度地图JavaScriptAPI是百度公司推出的一套免费的地图开发 API,可以帮助用户快速构建功能丰富、交互性强的地图应用程序。由于无需单独购

买地理信息系统软件和服务器,因此基于百度地图

JavaScriptAPI开发的系统拥有开发成本和维护成

本低的优势[8-9]。另外,通过调用百度地图 JavaScriptAPI,由于百度地图拥有丰富的 JavaScriptAPI,使得页面开发变得更加简单,降低了整个系统的开

发风险、周期和成本。百度地图JavaScriptAPI目前最新的版本为20,支持html5特性,调用时需在百度地图上申请一个密钥,可采用在线方式,具体的

调用方法如下:

<scripttype="text/javascript"src="http://apimapbaiducom/api?v=20&ak=您的密钥">

另外,百度地图JavaScriptAPI秉承了JavaScript的跨平台特性,用户只需打开浏览器,就可轻松点

击访问由API创建出来的各类应用程序。与调用其他类一样,调用百度地图首先需要实例化和初始化

地图实例,然后才能添加各类交互性的控件,例如

鼠标拖拽、滚轮缩放和双击放大等控件。如果开发

移动平台的应用程序,由于移动平台的屏幕尺寸较

小,主要通过触控方式进行操作。因此建议添加下

面的meta标签:<metaname=“viewport”content=“initial

scale=10,userscalable=no”/>加入上述meta标签后,可使地图实例充满屏幕

并以正常比例显示,同时禁止用户页面缩放的

操作[10]。

2 数据流程图与系统总体设计21 数据流程图

数据流程图(DateFlowDiagram,DFD)是一种描述信息系统逻辑模型的工具,主要采用几种符号

表述系统的主要功能、输入、输出和数据存储等过

程。它被人们广泛用于理解和分析信息系统的数

据流程[11]。本文的林权调查系统主要流程如图1所示。

用户登录系统后可以进行林权基本信息和林

权宗地四至线边界信息2个子模块相应数据的采集和管理。林权基本信息子模块的操作主要包括林

权信息的增加、删除和修改等;林权宗地四至线边

界信息的操作包括边界坐标的增加、删除和修改

等;林权宗地四至线边界坐标采集完后,还可进行

林权宗地面积的计算,计算得出的林权面积可提交

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林业资源管理 第6期 

写入到该林权基本信息表里。

图1 数据流程图Fig1Dataflowdiagram

22 系统总体设计林权调查系统是一款根据林权地面调查内容,

实现对林权宗地四至线边界进行勾绘并计算林权

面积,同时使它与相关林权基本信息表进行关联的

专用信息采集系统。

系统旨在对传统的林权数据采集方式进行改

进,将以往的实地调查记录与调查数据系统录入合

二为一,同时对服务器端的数据进行同步更新,从

而实现林权地面调查内业、外业的有效衔接,减少

工序和工作量。该系统主要实现对林权基本信息

表处理和林权四界线边界表的相关信息进行编辑

和管理。系统的总体设计如图2所示。

图2 系统总体设计Fig2Systemdesign

3 关键技术31 林权宗地四至线边界勾绘

传统的林权地形图勾绘确界是由外业工作人

员携带经地形校正后的1:10000地形图为底图进行实地勾绘,必要时根据 GPS进行辅助勾绘[12]。

实地勾绘后,再由内业工作人员将纸质地图进行

数字化,对林权地图形进行矢量化。传统的林权

四至线边界地形图经过了数字地图到纸质地图再

到数字地图的三个阶段,工作量非常之大,且每一

个阶段都会存在误差,导致最终的结果与实际有

一定出入。

基于百度地图的林权调查系统可以有效地规

避传统林权调查时出现的一些不必要的误差,使

外业和内业有效结合在一起。因为外业调查时使

用的就是基于百度地图的数字化地图,因此不需

要进行内、外业的重复转换操作,边界勾绘只需在

林权边界的拐点处进行 GPS采样,输入坐标值即可。需要注意的是,采集边界坐标点时,需按照顺

时针或者逆时针的顺序依次采集(图 3),不能交叉采集(图4),否则,在后续的林权面积计算时将会出现错误。

图3 正确的边界坐标采点示例Fig3Correctcollectionofboundarycoordinate

32 林权宗地面积计算林权地面调查中,林地面积是一项重要的调

查内容,面积测算结果的准确性直接影响到林地

确权,也是解决林权纠纷的一大依据。目前林权

调查中常用的面积测算方法有方格纸法、求积仪

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法。这些传统的林地小班面积测量方法存在的主

要问题是比较费时、费力,并且精度也不高[13]。本

文提出基于百度地图的测量方法,无论是对规则

林地,还是不规则林地小班都可以进行面积测量,

且具有速度快、精度高、易操作的特点,可在林权

地面调查中推广使用。

图4 错误的边界坐标采点示例Fig4Incorrectcollectionofboundarycoordinate

百度地图 JavaScriptAPI中已提供 BMapLib.GeoUtilsgetPolygonArea(polygon)类,调用该类即可计算出边界坐标围成的多边形面积,如图 5所示。图5选取的4个边界点为1个60m×120m的标准足球场的4个角,刨去定位取点的误差,计算得出的面积与实际面积基本一致。但是该类不适合计算自

相交多边形的面积,如图6所示,因此在采集边界坐标时应按顺时针或逆时针方向进行采集。

图5 正确的林权宗地面积计算示例图Fig5Correctareacalculationofrightowner’sland

图6 错误的林权宗地面积计算示例图Fig6Incorrectareacalculationofrightowner’sland

33 JSON数据的使用林权宗地面积计算时,需要从 Mysql数据库取

出数据并暂存在页面中,当点击页面中的计算林权

面积按钮时才将面积计算出来,并将面积数据写入

数据框中,因此本文在此过程中通过使用 JSON数据来实现页面的无刷新技术。JSON(JavaScriptObjectNotation,JSON)是基于 JavaScript编程语言ECMA-2623rdEditionDecember1999标准的一种轻量级的数据交换格式,主要用于与服务器进行交

换数据。与 XML(ExtensibleMarkupLanguage,XML)相类似,JSON独立于语言,在跨平台数据传输上有很大的优势。JSON与 Mysql的数据交换过程如图7所示。

图7 JSON与Mysql的数据交换

Fig7DataexchangebetweenJSONandMysql

4 系统实现考虑到野外调查的移动性需求较高,系统采

用 jQueryMobile前端开发框架,以 PHP为开发语言,Mysql为后台存储数据库,对百度地图进行二次开发。主要通过系统设计和关键问题的解决,

设计开发该套软件。该软件主要实现了林权数据

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林业资源管理 第6期 

地面调查四至线坐标数据采集、林权地形图勾绘

及面积计算、林权基本数据录入、修改和删除等

功能。

5 结论1)林权信息化管理的基础是实地勘界,只有通

过实地勘界工作,将四至界线勾绘到地形图上,才

能对林地和林木准确确权,明晰林地和林木的经营

主体[14]。

2)在外业调查时直接勾绘出林权四至线边界并实时计算出林权面积,在减少林权调查工作量的

同时,提高了林权证附图和林权面积的准确性。

3)林权调查基础数据和附图准确度的提升,不仅有利于林业地方政府机构对林地的管理,同时也

可有效减少林权纠纷案件的发生。

4)百度地图的引入,使软件开发有了强有力的地理信息平台支撑,无需单独购买搭建地理信息平

台,从而使得林权调查系统的实现变得更为简便,

减少了部分技术实现的难度。

5)今后,如在百度地图的基础上叠加各种林业专题图,那么该系统就可以更加广泛地用于其他林

业调查及清查工作中;同时,这些林业专题图的引

进,也将有效提高系统应用的准确度和精准度。

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