Эффективное ведение лесного хозяйства требует всестороннего учета состояния и характеристик отдельных деревьев и лесных насаждений, параметров и объема заготавливаемой древесной продукции. Проведение лесотаксационных работ всегда требовало значительных ресурсов. В настоящее время в мире наблюдается тенденция по увеличению эффективности лесотаксационных мероприятий и снижению трудозатрат за счет усовершенствования, технологического улучшения и компьютеризации применяемых приборов и инструментов. Основной путь этого – внедрение информационных технологий и систем, упрощающих измерения в лесу, исключающие необходимость ручной записи данных, повышающие точность измерений.
Современное лесоустройство вполне освоило геоинформационные технологии (ГИС-технологии) и активно применяет их в камеральном периоде своего производственного процесса при создании лесных карт.
Мобильные ГИС являются важным компонентом развитых геоинформационных систем и предназначены для применения в полевых условиях. Они объединяют GPS-приемник, мобильный компьютер и программное обеспечение, позволяющие определять местоположение на местности, визуализировать пространственные данные, обращаться к географическим базам данных в реальном времени, осуществлять сбор и анализ данных непосредственно на изучаемых в поле объектах. Эти системы быстро развиваются и применяются в широком спектре задач, связанных с работами на местности.
В настоящий период отчетливо наметилась тенденция интеграции спутниковых систем позиционирования с мобильными компьютерами. На базе объединения GPS-приемника в одном корпусе с мощным карманным компьютером, работающим под управлением специализированного программного обеспечения, создаются высокоэффективные мобильные ГИС.
Мобильных платформ много и их количество только растёт. Во время проведения исследований был сделан вывод, что необходимо разрабатывать приложение для мобильных устройств, работающих под управлением платформы Аndroid, т.к. данная платформа по мнению аналитиков и экспертов захватывает рынок мобильных устройств постепенно вытесняя с него общепризнанных лидеров.
Программное приложение для операционной системы Android состоит из набора активностей, каждой из которых соответствует экран приложения. Каждая активность представлена в проекте классом, реализованном на языке Java, хранящемся в одноименном файле с расширением .java. Каждой активности соответствует xml файл-описание. В xml-файле описано в виде xml-кода расположение визуализируемых объектов. При запуске активности система Android автоматически распознает размер экрана мобильного устройства и приводит выводимый контент в соответствие с разметкой, описанной в xml-файле. Таким образом, одна и та же активность будет выглядеть одинаково независимо от диагонали используемого устройства. Также, для каждого приложения Android должен существовать xml-файл, в котором в виде xml-кода будут прописаны минимальные требования к системе, а также активность, вызываемая при запуске приложения [1].
Приложение работает со встраиваемой реляционной базой данных SQLite, которая предоставляет библиотеку, с которой программа компонуется и движок становится составной частью программы. Таким образом, в качестве протокола обмена используются вызовы функций (API) библиотеки SQLite [2]. Такой подход уменьшает накладные расходы, время отклика и упрощает программу. SQLite хранит всю базу данных (включая определения, таблицы, индексы и данные) в единственном стандартном файле на том устройстве, на котором исполняется программа. Пример базы данных приведен на рисунке 1.
Рис. 1. База данных приложения
На основе рассмотренных готовых решений и анализа предметной области было решено, что разрабатываемое мобильное приложение должно иметь следующие функции: отображение карты; навигация по карте; масштабирование; определение местоположения; создание векторных слоев; создание и редактирование атрибутов векторных слоев; построение векторных объектов на основе пройдённого пути.
Все это позволит исключить необходимость в распечатке бумажных карт и таблиц, даст возможность экспортировать данные электронном виде, не прибегая к ручному вводу данных из бумажной ведомости. повысит точность данных, упростит и повысит эффективность работы таксатора.
В рамках работы было проведено: исследование предметной области; определены функции разрабатываемого приложения; был разработан прототип мобильного приложения для лесоустройства и таксации леса.
Рис. 2. Создание векторных объектов по треку
Дальнейшее развитие данного проекта предусматривает увеличение функций, реализованных на данном этапе.
- экспорт векторных данных в формате shape-файлов (векторный формат для хранения объектов и их атрибутов, из-за своей распространённости формат стал стандартом для обмена данными между геоинформационными системами);
- синхронизация данных с геосервером в реальном времени;
- функции расчета для некоторых методов промышленной таксации лесосек.
Литература:
1. Ветров Ю. Исследование предметной области. Проектирование интерфейсов управления проектами. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.jvetrau.com/2009/04/07/issledovanie-predmetnoj-oblasti-rabota-s-informaciej-v-processe-izucheniya. (Дата обращения 02.03.2013).
2. Бындю А. Принцыпы проектирования классов (S.O.L.I.D) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://blog.byndyu.ru/2009/10/solid.html (Дата обращения 02.03.2015).
3. Р.А. Алешко, А.Т. Гурьев, К.В. Шошина, В.С. Щеников Разработка методики визуализации и обработки геопространственных данных // Научная визуализация. – 2015. - №1. – С. 20 – 29.
4. Алешко Р.А. Система мониторинга и управления пространственными гетерогенными объектами (на примере Соловецкого архипелага) / Бекмешев А.Ю., Васендина И.С., Гурьев А.Т., Карлова Т.В., Шошина К.В., Щеников В.С. // Вестник БГТУ. - 2014. - №3(43). - С.104-108.
5. Гурьев А.Т. Разработка геоинформационной системы на базе программного обеспечения с открытым исходным кодом / Алешко Р.А., Васендина И.С., Шошина К.В., Щеников В.С. // Вестник БГТУ. - 2014. - №3(43). - С.114-118.
6. Алешко Р.А., Гурьев А.Т. Структурное моделирование взаимосвязей дешифровочных признаков спутниковых снимков и таксационных параметров лесных насаждений // Труды СПИИРАН. Вып. 29 (2013). С. 180–189.
7. Алешко Р.А., Гурьев А.Т. Методика тематического дешифрирования спутниковых снимков лесных территорий на основе структурных моделей // Известия Вузов. Приборостроение. 2013. Т.56. №7. С. 76–77.
8. Абрамова Л.В., Алешко Р.А., Батраков Н.М., Гурьев А.Т., Шошина К.В., Щеников В.С. Разработка методов и алгоритмов тематической обработки спутниковых снимков на основе структурного моделирования // Международный студенческий научный вестник. – 2014. – № 4; URL: www.eduherald.ru/121-11929 (дата обращения: 19.12.2014).
9. Абрамова Л.В., Алешко Р.А., Батраков Н.М., Гурьев А.Т., Шошина К.В., Щеников В.С. Разработка геопортала как сервиса публикации картографических данных // Международный студенческий научный вестник. – 2014. – № 4; URL: www.eduherald.ru/121-11930 (дата обращения: 19.12.2014).
