基于PDA的森林防火外业调查协同技术研究

摘要

森林防火外业调查是森林防火管理的重要且基础性的工作,在世界各国都得到了很高的重视。随着科学技术的发展,森林防火外业调查的调查手段正不断的提高。个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)作为最典型的嵌入式电子移动设备,已经在我国林业调查中得到了应用,PDA在森林防火外业调查中的应用也已经成为研究热点之一。现阶段在林业资源调查中使用的PDA采集软件还存在些许问题,在采集规范、数据信息共享和协调作业上还存在着不足。国内基于PDA防火调查软件的研究还较少。
　　 本文通过分析国内外林业外业调查研究发展情况,得出现阶段林业调查采集手段的不足,通过分析森林防火外业调查业务流程,结合“森林火灾远程视频监控与地面应急响应技术研究”课题(2006BAD238040303)要求,构建了森林防火协同指挥系统框架。以嵌入式开发、Web Service开发和AO(Arc Objects)开发为手段,结合SOAP通信技术、GPS定位技术和蓝牙通信技术,对数据采集、数据传输和数据处理各个模块进行详细的设计与开发,初步实现森林防火协同调查系统。
　　 本论文研究成果主要有:
　　 (1)在现有无线网络条件下,通过PDA远程访问Web Services实现数据防火调查现场采集数据实时跨平台传输,特别是在林火扑救阶段指挥中心对实时现场数据的要求,对指挥中心制定扑火决策提供数据支持。
　　 (2)信息中心通过实时发布调查任务,由野外调查人员实时下载调查任务和和所需数据,根据需要进行有目的调查,或根据扑火任务说明,导航至指定地点进行有效扑火,达到协同作业。
　　 (3)在林业防火调查中需要采集图形数据时,利用GPS加激光测距仪实现联合测量,替代手绘作业,提供更准确的数据,特别是在林火灾后评估中提供高精度的数据更能辅助有效评估。
　　 (4)在实现森林防火外业调查数字化采集的同时,实现多元的数据采集,丰富了森林防火外业调查内容。
　　 (5)服务端后台系统利用AO与Web Services,实现森林防火外业调查人员实时的远程数据处理,如当调查人员需要某区域图层数据时,可以自定义设置对图层数据进行图形的裁剪。
　　 PDA森林防火协同调查系统基本满足了森林防火外业调查的需要,较传统的外业调查提高数据采集效率与准确性,PDA外业调查人员与信息指挥中心实现协同作业,外业更好地执行信息指挥中心发布的任务,外业采集辅助信息指挥中心决策,多元数据的采集实现,在一定程度上使森林防火外业调查数据更具实用性。DA森林防火协同调查系统完善了森林防火系统,使森林防火外业调查更具实效性,提升森林防火外业调查地位,丰富了我国数字林业建设内容。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 林业数据采集研究现状

1.3.1 国内外林业数据采集现状

1.3.2 国内外森林防火数据采集现状

1.4 林业数据采集存在的主要问题

1.4.1 数据采集效率低

1.4.2 数据采集形式与内容单一

1.4.3 数据采集精度不足

1.4.4 调查中数据不能实时交互

1.5 本论文的主要研究内容

1.6 研究技术路线

2 基于PDA的森林防火外业调查协同系统关键问题分析

2.1 基于PDA的森林防火外业调查协同系统关键技术

2.1.1 GPS定位技术

2.1.2 Web Service技术

2.1.3 数据无线传输技术

2.2 基于PDA的森林防火外业调查协同系统关键问题

2.2.1.多元数据采集

2.2.2.协同技术

3 系统总体分析与设计

3.1 需求分析

3.1.1 即时消息业务流程

3.1.2 数据采集业务流程

3.1.3 导航业务流程

3.1.4 信息远程查询业务流程

3.1.5 调查任务包下载业务流程

3.1.6 林火扑救方案查询及下载业务流程

3.2 系统设计

3.2.1 桌面系统设计原则

3.2.2 嵌入式系统设计原则

3.2.3 系统总体框架

3.2.4 系统功能体系结构

3.2.5 通信设计

4.关键技术设计

4.1 PDA客户端关键技术设计

4.1.1 数据采集模块设计

4.1.2 即时在线消息模块设计

4.2 Web服务端关键技术设计

4.2.1 Web Service模块设计

4.2.2 数据处理模块设计

5 系统运行实例

5.1 开发与运行环境

5.2 PDA客户端

5.2.1 即时在线消息模块运行界面

5.2.2 数据采集模块运行界面

5.2.3 数据交互模块运行界面

5.3 Web服务端管理

5.3.1 Web Service运行实例

5.3.2 数据处理运行实例

6 结论与展望

6.1 研究结论

6.2 存在的问题

6.3 展望

参考文献

附录 A 攻读学位期间的主要学术成果

致谢