宋小英 沈晶

摘 要：在开展自然资源全要素调查工作时，所应用的分类标准、调查方法与口径均不同，从而导致不同部门的调查软件平台重复建设，致使地理信息特征表达模糊。此次研究联合全要素野外调查适量，建立特征模型，表示不同资源类型的野外调查方法，以此形成调查技术平台，全面确保自然资源治理效果。通过应用实践验证，该框架可以有效应用于自然资源全要素自适应野外调查作业中。

关键词：自然资源全要素;自适应;野外调查框架;优化设计

自然资源具备使用价值，可以提升人类生存质量，属于自然环境因素的总和。自然资源具备经济属性、生态属性和自然属性，能够对不同自然资源进行调查监测，以此满足自然资源管理与控制的要求，有效保障自然资源的科学利用。我国自然资源调查数据与标准受到部门限制，且不同部门所应用的分类标准不同，从而导致调查数据差异比较大。在使用和共享自然资源调查数据时，会直接影响自然资源权属管理与使用。此次研究联合多部门的实际需求，基于多个行业业务需求，提出自适应野外调查方法，建立自然资源特征模型，希望可以全面提升调查水平。

1、设计数据模型的驱动引擎

1.1主表存储结构

在主表中，主键为对象标识字段，通过数据库进行维护，可以有效识别和编辑本地化要素。GUID字段属于唯一标识，可以有效保持附件资料的关联查询、多终端数据汇总的唯一性。几何字段可以通过WKB格式读写，属性字段可以通过对象多层嵌套结构进行存储。

1.2单标存储全要素几何

自然资源全要素会涉及到多种几何类型，方便检索与存取。在野外调查中，不再应用数据分层和几何分层理念，开始将Geometry类型作为数据类型，支持多种不同的几何类型。然而Geometry类型可以表示不同子类的集合，全面提升数据库存储的适配力，处理空间数据独立存储问题。几何字段采用二进制格式存储，可以有效存储和传输数据。创建几何字段时，需要应用AddGeometry Column命令。

1.3单字段存储全要素属性

自然资源全要素调查会涉及到多个行业的调查对象，调查本体为数据、表格等，不同属性可以采用{ key： value}形式，以此适应不同属性形态。此次研究设计多层嵌套的数据存储结构，每个对象可以代表完整的子属性表，可以通过大字段存储全要素属性，以此处理多源异构复杂属性问题。

1.4单文件存储全要素附件

在自然资源全要素调查中，附件表可以存储多种文件格式的附件，且所有附件通过二进制方式存储，确保工程单文件的复制性。在附件表中包含二进制文件、GUID、文件名与类型等字段，且附件表内的GUID和主表中的GUID相关联，可以实现连表查询。

1.5存储轨迹记录存储结构

存储数据多源于设备传感器，可以准确记录精度、时间、经纬度等。通过卫星可以获得协调世界时，在使用期间需要转换为本地时间。

2、空间数据检索分析驱动引擎

在应用过程中，必须根据设定的字符串、几何图形和数字，对复合预期结果进行检索，此时需要采用不同的索引类型，全面加强大数据集的检索性能，例如采用空间索引方式，此种方式主要应用SQLite R*Tree 算法，该算法定义矩形树状结构。不同几何可以表示为矩形MBR，采用相对应矩形进行快速空间检索，此时可以应用CreateSpatialIndex命令。

3、数据规定语义模型配置引擎

不同行业规范与数据规定的自然资源调查要求，都可以通过分析归类方式转化为调查表单与类型。所以将语义化处理后的自然资源调查要求定义为“语义化特征模型”。配置规范采用可扩展标记语言格式，调查类型为多级嵌套结构，如[类型1]-[类型N]。

不同调查表单对应调查类型，且采用Code值相互关联。用户在选定调查类型后，可以选中调查表单。且不同调查表单可以配置SubmitTo定义表存储方式，选值为本地数据库和网络数据库，以此满足离线存储与在线存储的需求。不同调查表单上的调查属性项必须按照调查需求配置。配置项定义如下：第一，字段名称。主要表示调查属性项存储时对应的Key，可以兼容数据库。一般该项为英文内容。第二，显示名称。主要表示属性项在软件系统中的显示中文;第三，分组筛选。配置项主要针对多数表单配合form中的Filter使用，可以达到分组填写效果;第四，输入类型。通常划分为文本输入、数字输入、单项选择、多项选择、行政区选择等。第五，必填项。能够对调查属性项目的填写进行标识，选值Y表示“是”，N表示“否”。第六，可选项。如果输入类型为文本输入与数字输入，可选项可以验证正则表达式、控制动态输入。

4、动态表单自适应引擎

在软件开发中，客户端必须对特征明显的调查表单与类型进行识别，XmClassify Helper类设计应用历经form节点获取的调查属性项配置信息;XmlGuiForm类设计采用动态表单创建、初始化、数验证与数据保存的操作方式配置信息。按照调查属性项中的输入类型开展程序编码，以此实现图形界面组件。XmlGuiPickOne能够实现单项选择的配制功能;XmlGuiEditTable能够实现循环嵌套表单配置功能。应用可扩展标记语言格式，可以动态化实现自然资源调查。

5、GPS轨迹自动化采集引擎

该引擎涉及到航位推算、运动状态识别、全球定位技术等。在野外作业时，应当详细记录轨迹，搭配使用软件和硬件设施，以此实现长时间续航，需要制定科学的轨迹刺激策略予以支持。客户端启动时，后台可以启动轨迹采集服务，偶去系统记录的GPS位置，以此确保定位准确。之后开启监听模式，对监测位置变化进行监听，以此获得准确的GPS位置。为了避免监听器监听耗电，在监听器启动时，需要通过运动动态识别算法，对设备运行设备进行判断。如果识别结果为步行状态时，则可以确保GPS更新频率正常。如果识别为驾驶或者跑步状态时，则按照运行强度，减小GPS更新频率，以此减少设备功耗。通过航位推算法补偿定位间隔。采用上述流程所获取的位置数据，需要通过卡尔曼滤波进行过滤处理，之后将数据存储到数据库内。

6、结束语

综上所述，此次研究开发一套自然资源调查系统，该系统可以直接安装在移动終端上，通过虚拟机方式部署操作系统。技术框架可以按照不同行业与应用需求，可以优化配置数据的语义，按照语义化配置模型开展自动化适应，不需要再次开放二次软件编码。将该技术框架应用到全国地名普查、地理国情普查、地图更新与国土调查中，应用实践验证，技术框架可以适应不同自然资源野外调查作业，并且可以应用到更新改造类工程项目中，实用价值非常高。

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