《唐山市农村发展地图集》设计与编制

文章重点介绍了《唐山市农村发展地图集》(以下简称《图集》)的设计,详细阐述了《图集》的内容选择、开本设计和编制特点,并论述了《图集》的现实意义。     

便携式森林资源调查仪研制与试验

以数字图像处理技术、摄影测量技术、测树学为理论基础,研制可用于森林资源调查的多功能调查仪。该仪器主要由Cortex-M3中央处理芯片、激光测距模块、倾角传感器、蓝牙模块、LED彩屏、CCD镜头等电子元件组成,测量时获取距离、倾角、图像等信息,并使用C语言在Keil uVision4开发平台下构建一套集单木测胸径、单木测树高、单木测材积、圆形样地观测4个主要功能模块于一体的软件系统嵌入到测树仪中。结果表明,单木测量功能的平均精度高达96.98%,方差为0.023 3,其中单木因子测量中的胸径测量精度高达97.85%,树高测量精度高达97.46%,材积测量精度高达95.64%;圆形样地观测功能林分参数获取,林分平均胸径测量精度高达97.92%,林分平均高测量精度高达97.97%,株数密度测量精度高达96.54%,蓄积量测量精度高达95.79%,符合国家森林资源二类调查中的精度要求,该仪器可在林业调查工作中进行推广和应用。     

无人机摄影获取单木三维信息方法研究

随着无人机航空摄影测量技术的成熟和发展,改变了传统森林调查的手段,加快了森林调查的数字化、智能化发展。为提高单木因子的采集效率和精度,降低外业的工作强度,基于倾斜摄影测量技术,以多旋翼无人机为数据采集平台,实现了孤立单木的三维点云模型重建。在此基础上,建立了单木三维信息量测算法,提出切割法和投影法两种提取树冠投影面积的方法,并提取树高、树干任意处直径、树冠投影面积、冠幅、树冠表面积、树冠体积6项测树因子参数。结果表明:1)树木的总高度和第一枝下高的提取精度分别为96.28%和95.61%,胸径和上部直径的提取精度分别为96.24%和93.78%;2)利用切割法和投影法提取树冠投影面积的精度分别为96.28%和98.24%,提取冠幅的精度分别为89.65%和91.50%,提取树冠表面积的精度分别为96.78%和97.58%,提取树冠体积的精度分别为94.29%和96.14%;3)实践证明,该技术可很好地应用到古树名木的保护工作中,并可对森林调查的方式提供新的技术参考,具有较高的现实意义和实际应用价值。     

基于Hadoop的气象大数据分析GIS平台设计与试验

针对海量气象数据在传统Web GIS平台下存储和分析计算受到限制的问题,提出基于Hadoop的分布式计算和存储框架,使用了Hadoop生态体系中的HDFS分布式文件存储框架来存储管理分析海量气象数据。在海量数据的并行计算分析方面,使用MapReduce作为分布式计算编程模型,该模型通过分析海量气候数据可对农业生产进行决策。最后,利用地理信息系统空间可视化技术,在前端页面以三维形式对分析结果进行展示,并分析比较数据量和集群中节点数对计算耗时的影响。试验结果表明,使用分布式多节点集群可以有效提高海量气象数据的存储和计算效率,解决了传统Web GIS平台数据存储与计算的局限性问题。     

中国主要树种通用二元材积模型与推导形数模型研究

以全国主要树种的二元材积模型、各省市一元材积表为基础材料,以取样径阶为1 cm间隔所生成的2 082组胸径(D)、树高(H)、材积(V)数据为基础数据,构建通用二元材积模型与推导形数模型。其中,通用二元材积模型利用SPSS软件进行回归建模,构建形式为山本式的1个全国通用二元材积模型、2个全国通用针/阔叶二元材积模型及6个全国分地区通用二元材积模型。结果表明,各模型的拟合决定系数R2均在0.984以上,选取6种回归模型评价指标进行模型验证,验证结果表明各模型的总相对误差和平均系统误差基本都不超过3%,在特定情况下,可以取代现有规模庞大的分地域树种一/二元立木材积模型库进行材积估算。推导形数模型采用二元材积式之一的斯泊尔式,该公式利用基础数据对形数f进行推导,得到全国六大区域总体/针叶/阔叶16个通用推导形数。结果表明,各模型的决定系数R~2在0.983以上,验证结果表明各模型的总相对误差基本都控制在±3%内,总体精度较高。