“广东省森林资源与生态状况综合监测技术”丛书：基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统 [Continuous Forest Inventory Data Collection System Based on the Tablet Computer] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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魏安世，肖智慧，李伟 等 编

图书标签:

• 森林资源
• 森林清查
• 生态监测
• 遥感技术
• GIS
• 数据采集
• 平板电脑
• 广东省
• 资源管理
• 生态学

出版社： 中国林业出版社

ISBN：9787503868559

版次：1

商品编码：11186526

包装：平装

丛书名： “广东省森林资源与生态状况综合监测技术”丛书

外文名称：Continuous Forest Inventory Data Collection System Based on the Tablet Computer

开本：16开###

内容简介

　　《“广东省森林资源与生态状况综合监测技术”丛书：基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统》是全国林业系统一本介绍基于平板电脑的林业调查数据采集系统设计方法的图书。《“广东省森林资源与生态状况综合监测技术”丛书：基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统》详细介绍了系统需求分析、详细设计、数据库设计、系统实现及功能简介，以iOS为平台，设计并开发了全匡一个基于iPad平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统，建立了广东省常见植物图库，首次实现了森林资源清查树种辅助识别系统。
　　本研究紧密结合森林资源清查工作，开发了基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统，该系统集数据录入、地图浏览、定位导航、航迹采集、样地图形编辑、样木位置图绘制、照像录像、树种辅助识别、数据逻辑检查、无线传输、打印输出于一体，实现了调查数据采集的全程无纸化作业，显著提高了数据采集效率。系统已在2012年广东省森林资源清查第七次复查工作中全面使用，效果良好。
　　《“广东省森林资源与生态状况综合监测技术”丛书：基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统》可作为林业调查、森林资源监测、林业信息管理等领域技术人员的参考书，也可供从事林学、森林经理学的科研人员参考。

内页插图

目录

第1章 森林资源清查概述
1.1 森林资源清查的内涵与任务
1.1.1 森林资源清查的内涵
1.1.2 森林资源清查的任务
1.2 森林资源清查的目的与作用
1.3 广东省森林资源清查体系沿革

第2章 需求分析
2.1 需求概述
2.1.1 任务简介
2.1.2 系统目标
2.2 功能需求
2.2.1 数据采集客户端功能需求
2.2.2 数据管理客户端功能需求
2.2.3 数据服务功能需求
2.3 运行环境需求
2.3.1 硬件
2.3.2 软件

第3章 系统设计
3.1 定义
3.2 总体设计
3.2.1 基础平台
3.2.2 业务概述
3.2.3 系统总体设计
3.2.4 功能设计
3.3 业务流程设计
3.3.1 数据采集客户端业务流程设计
3.3.2 数据管理客户端业务流程设计
3.3.3 数据服务功能流程设计
3.4 系统实现
3.4.1 系统框架
3.4.2 导航定位
3.4.3 样木位置图自动绘制
3.4.4 逻辑检查
3.4.5 数据上传
3.5 系统容错设计
3.5.1 出错信息
3.5.2 补救措施
3.5.3 系统维护设计

第4章 数据库设计与数据建库
4.1 系统数据
4.2 业务数据
4.3 空间数据
4.3.1 基本处理
4.3.2 建立影像金字塔缓存切片
4.4 数据建库
4.4.1 服务器端数据库
4.4.2 客户端数据库

第5章 系统功能
5.1 数据采集客户端
5.1.1 系统初始化界面
……
参考文献

精彩书摘

　　用扩展服务是指为不同的业务系统或者其他领域应用系统提供数据应用服务，是外部系统访问数据的通道。通过数据服务层可以将客户端访问与数据层之间建立一个管理缓冲区，对多用户访问进行管理，并且可以有效地控制客户端的访问，避免了将数据层直接暴露给客户端，防止有意或者无意地对数据层造成损害的行为。
　　3.2.3.6业务逻辑层设计
　　业务逻辑层在体系架构中的位置很关键，它处于数据服务层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。由于层与层之间是一种松耦合结构，所以层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。如果在分层设计时，遵循了面向接口设计的思想，那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。因而在不改变接口定义的前提下，理想的分层式架构，应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。正因为如此，业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者；对于表示层而言，它却是被调用者，依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上。通过将系统的业务逻辑进行分析抽取，分别针对业务逻辑以及验证规则等建立业务模型，满足业务功能的需要。
　　3.2.3.7可视化层设计
　　可视化层即系统的表现层，反映了图形用户界面以及所有的显示逻辑，包括森林资源清查数据管理客户端和iPad森林资源清查数据采集客户端，由它负责与用户进行交互。在本系统中，表现层采用两种不同的技术平台，一个是Windows平台，一个是iOS平台，针对不同的平台的表现方式也要有所区别，Windows平台注重的是管理功能，而iOS平台主要是野外数据采集应用，更应该关注用户输入的方便性和可操作性。
　　3.2.3.8导航功能设计
　　iPad（3G版）提供有定位功能模块，可以很容易获得位置信息，导航功能的重点就是如何加载电子地图，并在地图上实现导航功能。为了实现快速导航功能，需要将电子地图数据事先切片处理，这通过切图（即地图分块）技术快速构建金字塔模型瓦片地图库获得。首先，将浏览器地图容器分割成尺寸为256×256像素大小的若干正方形地图方块，每个地图方块都处在该地图容器的地理环境中，即拥有一定的具体参数：如缩放级别、投影类型和地理坐标，通过算法由地图渲染引擎根据这些参数分别向服务器请求地图图片来填充。并且，由地图渲染引擎负责这些地图方块的无缝拼接、整体移动和地图填充。当用户作出一定的地图动作时（如平移、放大、缩小），地图渲染引擎根据一定的算法计算出需要新加载的小块地图，并异步多线程的向服务器发出请求。最后，当地图贴片传回用户端时，再由地图渲染引擎无刷新的无缝拼接成用户浏览器界面中的大地图。并且，利用浏览器缓存，如果已经取得该小块地图，下次使用时则不用向服务器再次请求，直接利用缓存中的图片就可。
　　以地图漫游为例具体说明。用户可以用鼠标拖拽地图来进行地图漫游，地图引擎控制各个地图方块作为整体随着鼠标拖拽方向而移动，如果移动得足够远。
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前言/序言

广东省森林资源与生态状况综合监测技术丛书：基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统 第一卷：导论与系统设计 引言 森林是地球上最重要的生态系统之一，其健康状况直接关系到全球生物多样性、气候调节、水土保持以及人类社会的生存与发展。我国作为世界森林资源大国，高度重视森林资源的保护与可持续经营。广东省，地处我国南方，拥有丰富的森林资源和独特的生态系统，森林生态的健康与否，对于区域乃至国家生态安全具有举足轻重的意义。 长久以来，传统的森林资源清查方法，如纸质记录、人工汇总等，在数据采集的效率、准确性、实时性以及数据管理和分析的便捷性方面，均面临诸多挑战。随着信息技术的飞速发展，特别是移动计算技术、无线通信技术和数据库技术的成熟，为提升森林资源监测的现代化水平提供了前所未有的机遇。 本丛书，“广东省森林资源与生态状况综合监测技术”，旨在系统性地介绍和推广先进的森林资源监测技术，以期全面提升广东省森林资源管理的科学化、精细化和智能化水平。其中，第一卷“基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统”，作为丛书的核心组成部分，将聚焦于如何利用平板电脑这一便携式、高性能的移动终端，构建一套高效、准确、易用的森林资源清查数据采集与管理系统，为广东省的森林资源调查、监测和管理提供强有力的技术支撑。 本卷将深入阐述该系统的设计理念、核心功能、技术架构以及实施流程，为相关科研人员、技术人员、管理部门提供一套完整的技术指南和实践方案。 第一章：森林资源清查的意义与挑战 1.1 森林资源清查的战略地位与重要性 森林资源是国家战略性资源，关系到国民经济的可持续发展。 森林是重要的生态屏障，对维护生态平衡、生物多样性、防灾减灾具有不可替代的作用。 准确的森林资源数据是制定科学的林业政策、规划、管理和监督的基础。 了解森林资源的时空变化规律，是评估森林生态系统健康状况、预测发展趋势的关键。 为应对气候变化、实现碳汇目标提供科学依据。 1.2 传统森林资源清查方法的局限性 数据采集效率低下： 纸质记录、人工抄写、数据录入等环节耗时耗力，易产生延误。 数据准确性问题： 手写字迹不清、记录错误、信息遗漏、人为误差等难以避免。 数据实时性差： 数据从现场采集到最终汇总分析，周期长，无法及时掌握最新情况。 数据管理困难： 纸质档案易损坏、丢失，信息检索不便，难以形成集约化、系统化的数据库。 数据分析能力受限： 原始数据处理繁琐，难以进行大规模、复杂的数据分析和空间可视化。 成本投入高： 人力、物力、时间和后期数据处理成本相对较高。 1.3 信息化技术赋能森林资源清查的必然性 移动互联网、智能终端的普及为现场数据采集提供了技术基础。 GIS、GPS、RS等空间信息技术的集成，提升了空间定位和信息表达能力。 数据库技术的发展，使得海量森林数据的存储、管理和查询成为可能。 云计算、大数据技术为深入分析和挖掘森林数据价值提供了平台。 现代化技术手段的应用，是提升森林资源清查效率、准确性和科学性的必然选择。 第二章：基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统设计理念 2.1 系统核心目标 提升效率： 实现森林资源信息采集的数字化、自动化，大幅缩短数据处理周期。 提高准确性： 减少人为差错，通过标准化输入和验证机制，确保数据质量。 增强实时性： 支持现场数据即时采集、上传和初步处理，为管理决策提供时效性。 优化管理： 构建集约化、电子化的数据管理平台，实现数据的高效存储、检索、更新与共享。 强化分析： 支持基础数据分析、空间可视化，为深入研究和科学决策提供支撑。 便捷易用： 设计简洁直观的操作界面，降低技术门槛，方便一线工作人员使用。 2.2 系统设计原则 模块化设计： 将系统划分为数据采集模块、数据传输模块、数据管理模块、数据分析模块等，便于开发、维护和扩展。 标准化与规范化： 遵循国家和行业相关标准，统一数据采集指标、格式和编码，确保数据的可比性和互操作性。 集成化与智能化： 整合GPS定位、GIS信息、相机拍照、传感器数据等多种功能，利用智能算法优化数据采集流程。 安全性与可靠性： 确保数据的安全存储、传输和访问，防止数据丢失或泄露，保障系统稳定运行。 开放性与可扩展性： 预留接口，便于与现有林业信息系统进行对接，并支持未来功能的扩展和升级。 用户友好性： 界面设计清晰，操作流程简单，提供必要的帮助文档和培训支持。 2.3 系统架构 终端层： 基于Android或iOS操作系统的平板电脑，运行定制化的数据采集应用程序。 通信层： 通过Wi-Fi、4G/5G网络或离线同步机制，实现数据在终端与服务器之间的传输。 服务器层（包括云端和本地部署）： 应用服务器： 承载数据采集APP的后端逻辑、数据处理、用户管理等功能。 数据库服务器： 存储所有森林资源清查数据，包括地块信息、样木信息、生态因子信息等。 GIS服务器： 提供空间数据服务，支持地图显示、空间查询、数据可视化等。 管理与分析层： 部署在PC端或Web端的管理平台，用于数据管理、质量控制、统计分析、报表生成、地图展现等。 第三章：数据采集系统设计与实现 3.1 核心功能模块 任务管理： 系统可接收和管理不同区域、不同类型的清查任务，并为作业人员分配具体任务。 地块信息采集： GPS定位： 自动获取清查地块的经纬度、高程等空间坐标。 地块边界勾画： 支持在地图上直接绘制或导入地块边界，与GPS轨迹叠加。 地块属性录入： 记录地块编号、地类、权属、坡度、坡向、海拔、林龄、蓄积、郁闭度等基础信息。 影像与照片采集： 对地块整体景观、特征进行拍照记录，并与数据库关联。 样地（样木）信息采集： 样地布设： 支持导入预设样地位置或根据规则自动生成样地。 样木统计： 记录样木的株数、树种、胸径、树高、枝下高、材积、生长状况、病虫害情况等。 辅助测量工具集成： 可集成蓝牙测距仪、角度测量仪等，提高测量精度和效率。 模型辅助计算： 根据采集到的数据，调用内置模型估算单株材积、林分蓄积等。 生态因子监测： 土壤信息采集： 记录土壤类型、质地、pH值、有机质含量等。 植被信息采集： 记录灌木、草本、藤本等下层植被的种类、盖度、高度等。 生物多样性信息采集： 记录重要或指示性物种的存在情况。 环境因子记录： 记录气温、湿度、降雨量（如有条件）等。 数据校验与审核： 逻辑校验： 对输入数据的合理性进行自动检查，如数值范围、单位一致性等。 规则校验： 根据预设规则，检查数据之间是否存在逻辑关联错误。 现场复核： 支持现场人员对采集数据进行初步复核和标记。 离线作业与同步： 离线存储： 在网络信号不佳的区域，数据可保存在本地，待网络恢复后进行上传。 数据同步： 支持数据增量上传，避免重复传输。 3.2 用户界面与交互设计 简洁直观的导航： 以任务为导向，层层递进，用户易于理解和操作。 表单化输入： 采用类Excel或类表单的界面，方便用户填写各项参数。 地图交互： 集成GIS地图，支持缩放、平移、图层叠加，方便用户查看地块位置和进行空间操作。 拍照与多媒体集成： 拍照按钮与数据字段直接关联，可方便地为每个数据点附带影像。 语音输入与识别（可选）： 提高输入效率，尤其在复杂环境下。 引导式操作： 对于关键步骤，提供清晰的提示和指导，减少用户出错。 3.3 技术实现要点 跨平台开发： 采用Flutter、React Native等框架，实现一套代码适配Android和iOS。 本地数据库： 利用SQLite等轻量级数据库，在设备端存储采集数据，支持离线操作。 GISSDK集成： 集成ArcGIS SDK、Mapbox SDK或高德/百度地图SDK，实现地图显示、定位、导航和空间分析功能。 数据加密： 对敏感数据进行加密处理，保障数据安全。 API接口设计： 为与后端服务器的数据交互提供标准化的API接口。 相机与传感器调用： 调用设备的原生相机、GPS、传感器等硬件接口。 第四章：数据管理与分析系统设计 4.1 后端数据库设计 数据模型： 设计科学合理的数据表结构，包括地块表、样木表、物种表、调查员表、任务表、照片表等，体现数据间的逻辑关系。 数据类型： 合理定义字段的数据类型（如数值型、文本型、日期型、地理坐标型等），确保数据存储效率和准确性。 索引与优化： 为常用查询字段建立索引，提高数据库查询速度。 数据备份与恢复： 建立完善的数据备份与恢复机制，保障数据安全。 4.2 数据管理平台功能 数据导入与导出： 支持批量导入和导出各类格式的数据（如CSV、Excel、Shapefile等）。 数据查询与检索： 提供强大的查询功能，可按地块、时间、调查员、树种等多种条件进行组合查询。 数据可视化： 地图展示： 在GIS平台上直观展示地块分布、样地位置、调查点等。 图表统计： 生成各种统计图表，如森林蓄积量变化图、树种构成图、树龄结构图等。 三维模型（可选）： 展示森林景观的三维效果。 数据审核与质量控制： 疑点数据标注： 标识出疑似错误的数据，供复核人员处理。 数据修改与纠正： 允许授权人员对错误数据进行修改。 数据核查报告： 生成数据质量检查报告。 用户与权限管理： 实现多级用户权限设置，保障不同角色人员的操作权限。 报表生成： 自动生成各类森林资源清查报表，如资源清查汇总表、变化分析报告等。 4.3 数据分析功能 基础统计分析： 森林面积、蓄积、材积、生长量、消耗量、更新量等指标的统计。 空间分析： 地块分析： 计算地块面积、周长、坡度、坡向等。 空间格局分析： 分析森林分布的空间模式。 变化监测： 对比不同时期的调查数据，分析森林资源的动态变化。 预测与模拟（进阶功能）： 基于历史数据，进行森林生长、采伐、更新等过程的模拟预测（将会在后续卷中深入探讨）。 与GIS深度集成： 实现数据与空间信息的无缝集成，支持空间查询、空间叠加分析等。 第五章：系统实施与应用 5.1 系统部署方案 云端部署： 优势在于可扩展性强、维护成本相对较低，适合大规模应用。 本地部署： 适用于网络条件受限或对数据安全性有极高要求的场景。 混合部署： 结合云端和本地优势，提供灵活的部署选项。 5.2 实施流程 需求分析与定制： 根据具体应用场景，明确功能需求，进行系统定制。 系统开发与测试： 完成各模块的开发，并进行严格的单元测试、集成测试、用户验收测试。 硬件选型与配置： 选择适合的平板电脑、网络设备等硬件。 数据迁移与初始化： 将历史数据迁移至新系统，并完成基础数据配置。 用户培训： 对一线调查人员、管理人员进行系统操作培训。 试运行与反馈： 在实际工作中进行试运行，收集用户反馈，进行系统优化。 正式上线与推广： 完成系统部署，并逐步在全省范围内推广应用。 5.3 应用场景与案例 年度森林资源调查： 替代传统方法，实现高效、准确的年度调查。 森林经营方案编制： 提供最新的资源数据，为森林经营提供科学依据。 森林生态监测： 实时掌握森林生态系统的健康状况，为生态保护提供支持。 林业执法与监督： 辅助进行林政执法，实时监测森林资源变化。 灾害评估与预警： 快速获取灾害影响区域的森林资源信息，辅助灾情评估。 碳汇计量与监测： 为森林碳汇的核算提供准确的数据支撑。 结语 “广东省森林资源与生态状况综合监测技术”丛书的出版，标志着广东省森林资源监测技术迈向了一个新的阶段。第一卷“基于平板电脑的森林资源清查数据采集与管理系统”，作为系统化的技术基础，将彻底改变传统的森林资源调查方式，引领广东省的森林资源管理步入信息化、智能化时代。本卷的成功实施，不仅能极大提升森林资源管理的效率与质量，更能为广东省的生态文明建设提供坚实的技术保障，为实现“绿水青山就是金山银山”的发展理念贡献力量。 后续各卷将在此基础上，进一步深入探讨森林生态状况的综合评估、森林病虫害监测预警、森林火灾风险评估、森林可持续经营模型应用等内容，共同构建一个全面、高效、智能的广东省森林资源与生态状况综合监测体系。

评分☆☆☆☆☆

这套丛书的标题本身就让人对它在当前技术环境下的应用前景充满期待。我一直关注着林业信息化的发展，尤其是在野外数据采集这一环节，传统方法效率低下且容易出错。因此，我非常希望看到这套丛书能够深入剖析如何利用平板电脑这一便携设备，构建一个真正高效、稳定且易于操作的连续森林资源清查数据采集与管理系统。我尤其关注的是，它在面对复杂多变的林下环境时，如何保证GPS定位的精度和数据输入的便捷性。期望书中能详细阐述系统设计的底层逻辑，比如如何实现数据与地理信息系统的无缝对接，以及在网络信号不佳的偏远山区，系统如何进行本地缓存和后续同步。如果能有详细的案例分析，展示该系统如何帮助广东省的林业工作者解决实际操作中的痛点，比如如何快速调整调查方案、如何实时校验数据的准确性，那无疑会大大提升这本书的实用价值。我对系统模块间的协同工作流程、用户界面设计的人性化程度，以及安全性方面的考虑，都抱有极高的期望。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期参与森林资源普查的专业人员，我深切体会到数据质量控制的艰巨性。这本书的副标题提到了“综合监测技术”，这让我非常好奇，它究竟是如何将传统的森林清查指标与现代化的信息技术手段结合起来的。我期望看到书中不仅仅停留在软件操作层面，更能深入探讨技术标准如何融入系统设计。例如，在树木胸径、高程等关键数据的采集环节，系统是否内置了自动校准或异常值预警机制？在数据管理方面，如何构建一个适应长期、多批次、多人员作业的数据库架构，确保数据的可追溯性和一致性？此外，如果书中能提供一些关于采集终端软硬件选型、维护和定制化的深度见解，那就更好了。毕竟，在野外环境下，设备的耐用性和软件的稳定性是决定项目成败的关键因素。我更希望看到的是一种系统性的解决方案，而不仅仅是某一特定软件的使用手册。

评分☆☆☆☆☆

从技术实施的角度来看，一套成熟的野外数据采集系统必须解决异构数据的整合问题。考虑到广东省地形和植被的复杂性，这本书理应详细说明系统在处理不同类型数据（如图片、样地坐标、多维测量数据）时的标准化流程。我特别关注其在系统部署和推广阶段的经验分享。丛书是否涵盖了如何对基层技术人员进行快速、有效的培训，以确保他们在短时间内掌握这套技术？此外，数据安全和隐私保护在如今的技术浪潮下也愈发重要。我希望看到书中对数据传输过程中的加密措施、用户权限管理以及灾难恢复策略有明确的阐述。如果能提供关于系统迭代和未来升级的路线图，展示作者团队对未来技术趋势的预判，那将使这套丛书更具前瞻性。

评分☆☆☆☆☆

我对这套丛书的“连续森林资源清查”理念非常感兴趣。这表明它不是一次性的快照式调查，而是强调时间序列上的动态监测。那么，系统是如何设计来捕捉和分析这些时间序列数据的呢？我期待看到关于数据模型构建的详尽讨论，特别是如何高效地存储和检索历年数据，并能快速生成变化分析报告。例如，在评估森林生长速率、蓄积量变化或病虫害发生频率时，系统的查询优化和可视化能力至关重要。这本书如果能提供一些先进的统计分析模块集成方案，比如如何将采集到的数据直接导入到成熟的生长模型中进行模拟预测，那将是极具价值的补充。我更关注的是，这种基于平板电脑的系统能否支撑起复杂的生态参数监测，比如土壤水分、生物多样性指标的定性描述与量化记录，从而真正实现“综合”监测的目标。

评分☆☆☆☆☆

这套丛书如果能真正实现技术与实践的完美融合，那它将超越一般的技术指南。我渴望看到书中能提供一些关于“用户体验优化”的深入探讨，尤其是在野外强光、戴手套等非理想操作条件下，界面设计如何进行优化以减少操作失误。例如，针对广东省特有的桉树人工林或南亚热带季风林等不同类型的林区，系统是否提供了灵活的配置模板，允许用户根据具体林情快速定制调查表？我对它如何处理数据质量反馈回路特别好奇——采集者提交数据后，管理者应如何快速、有效地进行远程审核，并将修改意见及时反馈到一线平板电脑上，形成一个闭环管理体系。如果书中能提供详尽的故障排除指南，覆盖从硬件到软件、从网络连接到数据同步的常见问题，那么它无疑将成为我案头必备的工具书。