一种可定制的野外信息采集系统的制作方法

专利名称：一种可定制的野外信息采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信息釆集系统，具体地说，涉及一种可定制 的野外信息釆集系统。
背景技术：
以GPS ( Global Position System, 全球定位系统)和 GLONASS(Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统)为代表的全球卫星定位技术具有快速、方便地获取高精度位置信息的优 势。目前，差分定位系统(英文名称为Differential GPS,缩写为DGPS) 的定位精度可达到亚米级水平，实时动态差分(Real Time Kinematics， 缩写为RTK)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度，特别是美 国政府取消GPS数据精度选用政策，GPS的民间用户将能够使定位精 度提高10倍。全球卫星定位技术在控制测量、野外定位和控制导航等 方面得到应用，其中，野外信息釆集的定位功能是其一项最为广泛的 应用。目前，大量厂商研制了运行于个人数字助理(PDA)等移动设备 上的基于GPS的野外信息釆集系统，这些系统基本上是针对特定专题 开发，釆集专题的属性项信息固定不变，即便有些系统可以增加釆集 专题的属性项，但在信息采集时，增加的属性项只能通过手写输入， 而不能通过简单的选择实现输入。对于输入不方便的便携式设备来 说，增加了野外工作量，增大信息输入错误几率。另外，如果要釆集另一种专题数据，则需要重新开发系统，系统 重用性差，要同时釆集若干专题数据时，则需要在设备上安装若干个 釆集系统，操作麻烦。在实际应用中，釆集的专题比较多，而且需要 同时采集，比如农业资源信息涉及行业多，专题多达几十项，这为开发一种可以定制釆集专题的采集系统提出了要求，但目前定制出来的 系统，在信息釆集时只能通过手写输入。因此同样不能满足需要。
发明内容
为了克服目前便携式野外信息釆集系统定制困难和釆集输入信 息不方便的不足，本实用新型的目的是提供一种可灵活定制的野外信 息釆集系统。
该发明主要解决了野外釆集系统的两个问题 一是系统灵活定 制，在同一个系统中可以灵活定制采集专题，并能同时釆集若干项专 题信息；二是定制的专题在釆集时信息输入方便快捷，如对于类别信
息可以下拉选择，日期类的信息可以通过日历方式选择输入。
本实用新型通过以下技术方案实现 一种可定制的野外信息釆集系统，包括
信息釆集专题管理模块，包括用于读取釆集专题集合元数据信息 并向釆集专题集合中添加、删除和修改釆集专题的釆集专题管理模 块，以及用于定制釆集专题空间类别和属性项特征的釆集专题定制模 块；
信息釆集端口设置模块，用于实现与GPS或其它传感器相连接的 端口设置，并把GPS和其它传感器釆集到的信息传输到信息釆集模块
中；
信息釆集模块，用于根据信息釆集专题管理模块生成的釆集专
题，实现对被选定釆集专题的空间信息和属性信息的釆集输入；
信息传输与交换模块，用于实现在采集系统和外部信息系统之间 对信息釆集模块的釆集结果信息的传输和交换。
所述的可定制的野外信息釆集系统，集成在含GPS接收机于一体 的便携式设备中，GPS接收机可以是蓝牙GPS、背壳式GPS或CF卡式 GPS中的任何一种。
所述信息采集模块还包括空间信息釆集模块，用于根据釆集专题集合元数据信息中的被采 集专题的专题类型提供相应的空间信息釆集界面；
属性信息釆集模块，用于根据釆集专题集合元数据信息中的被采 集专题的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。
一种基于计算机的釆集专题定制系统，包括
采集专题集合管理模块，包括用于创建不带釆集专题的釆集专题 集合的釆集专题集合创建模块，用于向釆集专题集合中添加或删除釆 集专题的釆集专题维护模块，以及用于从应用系统数据库中导入要釆 集专题的数据表的元数据信息的釆集专题元数据信息导入模块；
釆集专题定制模块，用于实现对单个釆集专题结构的定制，包括 空间类别特征和属性项特征的定制。 有益效果
本实用新型的优点在于能够灵活定制管理釆集专题，并且在野外 现场釆集时能够快速方便准确地输入信息，可以通过定制实现任何 点、线或面状地理对象的空间信息和属性信息的采集，也可以用于釆 集纯属性的专题信息，系统复用性高。该发明可以适用于各行业的野 外信息采集，而且使用成本不高，应具有良好的巿场前景。


图1为本实用新型的可定制的野外信息釆集系统组织结构图； 图2为本实用新型的可定制的野外信息釆集系统的功能结构图； 图3为本实用新型的基于计算机的釆集专题定制系统的功能结
图4为本实用新型的野外信息采集专题的釆集方法流程图； 图5为本实用新型的实施例1的野外信息采集系统的示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。图l为可定制的野外信息釆集组织结构方式图。从图1中可以看出 该方式是基于野外信息釆集专题集合、釆集专题和专题属性项等三个 层次进行组织，釆集系统原则上可以定制和管理无穷多个釆集专题； 釆集专题分为空间类别特征和属性项特征，在釆集系统的采集专题定 制维护模块中的釆集专题类型用于输入空间类别特征，而釆集专题属 性标结构列表用于输入釆集专题的属性项特征。空间类别分为点、线、 面和纯属性四类，点、线、面类专题分别用于釆集点对地理坐标、不 封闭的序列地理坐标、封闭的序列地理坐标类型的空间位置信息，纯 属性专题用于釆集不带地理坐标信息的一般属性专题；每个专题由若 干个专题属性项构成，属性项特征由属性项的一般特征和输入方式特 征构成。如图2所示，为一种可定制的野外信息釆集系统，该系统包括釆 集专题管理模块、信息釆集端口设置模块、信息釆集模块和信息传输 与交换模块。其中，信息釆集专题管理模块实现对釆集专题集合及集合中的单 个专题的维护，包括釆集专题管理和单个釆集专题定制两个模块。通 过釆集专题管理模块可以导入基于计算机的釆集专题定制系统所生 成的釆集专题集合元数据信息，自动生成带有若干个釆集专题元信息 的釆集专题集合，也可以新创建不带釆集专题的采集专题集合，在创 建釆集专题集合后，可以通过釆集专题管理模块向釆集专题集合中添 加或删除采集专题。釆集专题定制模块实现对单个釆集专题结构的定 制，即从釆集专题集合中选择一个采集专题，对其空间类别特征和属 性项特征进行定义，包括通过模块中的釆集专题类型的选择确定专题 的空间类别特征，通过模块中的采集专题属性结构列表输入若干个属 性项特征。在属性项特征定义中，可以添加、删除或修改专题属性项 特征，每个属性项定义时需要输入字段名称、字段别名、字段类型、 长度、小数位数、值域范围等一般数据库表中定义字段的属性，还要选择属性项的输入方式(即釆集专题属性结构列表中的"类型"项)， 属性项的输入方式指的是在釆集信息时通过什么方式将对象属性信 息输入到系统中，本实用新型将输入方式分为数值、 一般文本、简 单枚举选择、联动枚举选择、日历选择、选择文件、串口输入等七种 方式。信息釆集端口设置模块，主要实现GPS的端口设置，如果被釆集 专题中有串口通信型输入方式釆集的属性信息，还用于与该属性项连接的传感器端口设置；信息釆集模块用于实现对被选定釆集专题的空间信息和属性信 息的釆集输入。信息釆集模块中的空间信息釆集模块将根据釆集专题 集合元数据信息中的被采集专题的专题类型提供相应的空间信息釆 集界面，釆集点状地理对象时，提供釆集单点坐标界面，釆集线和面状地理对象时，提供釆集坐标串界面，并通过GPS釆集对象的地理位 置信息。釆集纯属性专题时，釆集模块将直接进入在属性信息釆集模 块中。当属性信息釆集界面中的光标焦点进入所要釆集的属性项的属 性值输入栏时，系统将根据釆集专题集合元数据信息中的被釆集专题 的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。数值和一般文本为文本输入框，通过手写输入；简单枚举选择型通过枚举下拉选 择输入框选择输入；联动枚举选择型为下拉选择输入框，将根据父枚 举属性项所选择的属性值在下拉选择输入框中列出该属性项的选择 项；日历选择型通过日历选择框方式选择输入；选择文件型通过选择 打开文件的对话框方式输入；串口输入型通过设置的串口通信端口直 接读取信息。信息传输与交换模块，用于实现釆集系统和外部信息系统之间的 信息釆集模块的釆集结果信息的传输和交换。本实用新型的野外信息釆集系统运行在集成GPS接收机于一体 的PDA等便携式设备中，GPS接收机可以是蓝牙GPS、背壳式GPS或CF卡式GPS中的任何一种，其中GPS接收机用于釆集地理对象的地理
位置信息。当数据釆集完成后可以通过数据同步方式连接到台式电脑 上导出釆集的数据文件，或通过读卡器直接读出釆集的数据文件，并 依据定义的釆集专题元信息通过具体的应用系统中的数据交换模块 将采集的数据直接导入到数据库中实现应用系统数据库更新。 通过釆集专题定制模块创建釆集专题集合，定义釆集专题信息，
并以普通文件、XML和数据库的方式保存釆集专题集合的元数据信 息。定制模块可以添加一个新釆集专题到釆集专题集合，从釆集专题 集合中删除一个专题或修改釆集专题的属性项，如添加、修改和删除 属性项。系统定制维护模块以两种方式存在 一是包含在可定制的野 外釆集系统中的釆集专题管理模块，可以方便在野外釆集现场进行定 制和修改釆集专题；二是独立于釆集系统的基于计算机的釆集专题定 制系统，其结构如图3所示。
如图3所示， 一种基于计算机的采集专题定制系统独立于便携式 野外信息釆集系统，实现对釆集专题集合及集合中的单个专题的维 护，包括釆集专题集合管理和单个釆集专题定制两模块，主要优点是 比便携式设备输入更方便快捷，具有更高的定制效率。
釆集专题集合管理模块实现创建不带釆集专题的釆集专题集合， 系在创建釆集专题集合后，可以通过釆集专题维护模块向釆集专题集 合中添加或删除釆集专题。该模块中的一个重要子模块是釆集专题元 数据信息导入模块，釆集专题元数据信息导入模块主要是通过读取应 用系统数据库中与被釆集专题相应的数据表的元数据信息(包括表 名、字段名、字段别名、字段类型等元数据)自动生成一个或若干个 釆集专题，并添加到釆集专题集合，这样进一步提高专题定制效率和 准确性。
釆集专题定制模块实现对单个釆集专题结构的定制，功能同釆集 系统中釆集专题管理模块中的相应模块。 '通过该系统定制的釆集专题集合可以以普通文件、XML和数据 库的方式保存釆集专题集合的元数据信息，导出到釆集系统所在的便 携式设备即可供现场信息釆集使用，这样达到方便专题定制或降低专 题定制的繁瑣性。
图4为信息釆集系统的釆集方法实现流程图。首先通过基于计算 机的采集专题定制系统创建一个釆集专题集合，并利用釆集专题集合 管理模块向釆集专题集合中添加所要采集的一个或若干个釆集专题， 进一步利用专题定制模块，对每个专题空间类别及属性项特征进行定 义，最终形成采集专题集合的元数据信息。
然后将釆集专题集合元数据信息传到集成有GPS的便携式设备
中的可定制的野外信息采集系统中，在可定制的野外信息采集系统中 可以根据需要利用釆集专题集合管理模块对釆集专题集合中的被选 定的釆集专题再次进行添加、删除，并可以利用其中的釆集专题定制 模块对釆集专题定制的结构进行重新定义，比如添加一个属性项，修
改一个属性项的定义；
在釆集之前，设置GPS通信端口，如果被釆集专题有通过串口输 入方式釆集的属性信息，还需要对与该属性项连接传感器的端口进行 设置。
然后在信息釆集模块的釆集专题列表中选择要釆集的专题进行 信息釆集。空间信息釆集模块将根据该釆集专题集合元数据信息中的 被釆集专题的专题类型提供相应的空间信息釆集界面，釆集点状地理 对象时，提供釆集单点坐标界面，采集人员在点状地理对象的位置直 接点击采集坐标即可通过GPS釆集到当前位置的空间信息；釆集线和 面状地理对象时，提供釆集坐标串界面，用户依次在面或线地理对象 的顶点位置点击釆集坐标即可通过GPS釆集到当前对象的地理位置 信息。当釆集纯属性专题时，釆集模块将直接进入在属性信息釆集模 块中。当属性信息釆集界面中的光标焦点进入所要釆集的属性项的属性值输入栏时，系统将根据釆集专题集合元数据信息中的被采集专题 的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。当输入方式 为数值和一般文本时，用户通过文本输入框手写输入属性信息；当输 入方式为简单枚举选择型时，用户通过枚举下拉选择相应选项输入属性信息；当输入方式为联动枚举选择型时，用户通过枚举下拉选择相应选项输入属性信息，该下拉选择输入框中的内容将根据父枚举属性项所选择的属性值在下拉选择输入框中列出该属性项的选择项；当输 入方式为日历选择型时，用户通过日历选择相应的日期和时间输入属 性信息；当输入方式为选择文件型时，用户通过选择打开文件的对话 框选择相应的文件；当输入方式为串口输入型时，系统将通过设置的 串口通信端口直接读取信息。最后可以通过无线通信或一般的数据交换文件的方式将釆集的 结果信息传送釆集系统之外的计算机应用系统中，实现计算机应用系 统数据库的更新。 实施例1现结合实例对本实用新型作进一步说明，假设要定制一个设施农 业资源分布的信息釆集专题，并实现设施农i资源信息釆集。首先，创建一个用于农业资源信息釆集的专题集合，并进行设施 农业资源专题的定制。设施农业资源专题为面状专题，专题属性项包 括所在乡镇、所在村、设施类别、架体类型、设施作物类别、设施长 度、设施宽度、设施占地面积、设施建设时间等九项。在釆集系统的釆集专题管理模块中进行定制，如图5-B界面所示，在釆集专题名称 文本框中输入"设施农业"，在釆集专题类型中的下拉选择列表中选 择"面"，表示设施农业为面状专题，然后再釆集专题属性结构的列 表中，依据下面的定义一一进行定制并保存即可。各属性项包括以下 定义字段名称、字段别名、字段类型、长度、小数位数、值域范围、 信息输入方式，上述属性项可以进行如下定义所在乡镇(SZ—XZ、所在乡镇、文本、10、 Null、黄村镇-榆垡镇 -安定镇-魏善庄镇、简单枚举选择)，这里假设该地区包括黄村镇、榆 垡镇、安定镇、魏善庄镇等四个镇；所在村(SZ—XZC、所在村、文本、20、 Null、某个镇中的所有 村、联动枚举选择一SZ—XZ)，"联动枚举选择一SZ—XZ"表示与这里 的值域与所在乡镇联动，如黄村镇包括上黄村、下黄村、黄庄村等三 个村，榆垡镇包括黑垡村、狼垡村两个村，则当所在乡镇选择黄村镇 时，此处的值域为上黄村-下黄村-黄庄村，当选择榆垡镇时，此处的 值域为黑垡村-狼垡村；设施类别(SS—LB、设施类别、文本、10、 Null、大棚-单栋温室 -连栋温室、简单枚举选择)；墙体类型(QT—LX、墙体类型、文本、10、 Null、砖墙-土墙-无 墙、简单枚举选择)；设施作物类别(SS—ZWLB、设施作物类别、文本、10、 Null、 瓜-菜-瓜菜轮作-果树-花丼-食用菌、简单枚举选择)；设施长度(SS_CD、设施长度、单精度、Null、 1、 1-200、数值 输入)；设施宽度(SS—KD、设施宽度、单精度、Null、 1、 1-50、数值输入)；占地面积(ZD_MJ、设施占地面积、单精度、Null、 1、 NULL、数值输入)；建设时间(JS一SJ、建设时间、日期、Null、 Null、 <CurrentDate、曰历选择)。接着设置GPS端口 ，在釆集专题列表中选择"设施农业"专题(如 图5-A)，采集时，首先根据设施农业资源专题的面状专题特点，釆集 设施农业资源面状对象的坐标串，结束后进行对象属性项的信息输 入。最后，通过数据同步或读卡器将上述采集的设施农业资源信息数 据文件(.tdt文件)传到台式计算机中，并利用应用系统的数据更新 模块更新应用系统的数据库。
权利要求1、一种可定制的野外信息采集系统，其特征在于，包括信息采集专题管理模块，包括用于读取采集专题集合元数据信息并向采集专题集合中添加、删除和修改采集专题的采集专题管理模块，以及用于定制采集专题空间类别和属性项特征的采集专题定制模块；信息采集端口设置模块，用于实现与GPS或其它传感器相连接的端口设置，并把GPS和其它传感器采集到的信息传输到信息采集模块中；信息采集模块，用于根据信息采集专题管理模块生成的采集专题，实现对被选定采集专题的空间信息和属性信息的采集输入；信息传输与交换模块，用于实现在采集系统和外部信息系统之间对信息采集模块的采集结果信息的传输和交换。
2、 根据权利要求l所述的可定制的野外信息采集系统，其特征在于，所 述采集系统集成在含GPS接收机于一体的便携式设备中，GPS接收机可以是蓝牙GPS、背壳式GPS或CF卡式GPS中的任何一种。
3、 根据权利要求l所述的可定制的野外信息采集系统，其特征在于，所 述信息采集模块还包括空间信息采集模块，用于根据采集专题集合元数据信息中的被采集专题 的专题类型提供相应的空间信息采集界面；属性信息采集模块，用于根据釆集专题集合元数据信息中的被采集专题 的属性项的输入方式为用户提供相应输入方式的输入框。
专利摘要本实用新型提供了一种可定制的便携式野外信息采集系统，该系统包括采集专题管理模块、信息采集端口设置模块、信息采集模块、信息传输与交换模块。根据本实用新型，能够灵活定制管理采集专题，并且在野外现场采集时能够快速方便准确地输入信息，可以通过定制实现任何点、线或面状地理对象的空间信息和属性信息的采集。
文档编号G06F17/30GK201163403SQ20072019087
公开日2008年12月10日 申请日期2007年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者周艳兵, 汪小蔓, 潘瑜春, 王纪华, 洲 陆 申请人:北京农业信息技术研究中心