本發(fā)明涉及生物多樣性信息領(lǐng)域，具體地涉及一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查工具系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)gis、云計(jì)算、云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)日新月異地變化，野外植物物種多樣性調(diào)查數(shù)字化、信息化、智能化是順應(yīng)潮流的新興趨勢(shì)，對(duì)植物物種多樣性調(diào)查工作的技術(shù)革新具有重要的推動(dòng)作用。由于傳統(tǒng)植物物種多樣性調(diào)查使用人為現(xiàn)場(chǎng)踏查、人工表格計(jì)數(shù)、內(nèi)業(yè)整理等調(diào)查方式，導(dǎo)致調(diào)查工作耗時(shí)、耗力、耗費(fèi)經(jīng)濟(jì)成本以及出現(xiàn)人為造成的數(shù)據(jù)誤差等問(wèn)題。對(duì)于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種野外植物物種多樣性調(diào)查系統(tǒng)的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查工具系統(tǒng)，該調(diào)查工具系統(tǒng)以掌握調(diào)查區(qū)域植物物種資源現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)變化為目的，同時(shí)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)樣方信息且能夠?qū)χ参镂锓N信息進(jìn)行定期復(fù)查。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查工具系統(tǒng)，該調(diào)查工具系統(tǒng)包括路徑規(guī)劃子系統(tǒng)、軌跡記錄子系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)樣地建設(shè)子系統(tǒng)、植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)；

其中，路徑規(guī)劃子系統(tǒng)能夠根據(jù)路段所涵蓋道路的空間信息和屬性信息以規(guī)劃監(jiān)測(cè)樣地的路徑方案；在路徑方案的基礎(chǔ)上，軌跡記錄子系統(tǒng)記錄系統(tǒng)用戶(hù)或者調(diào)查者的行進(jìn)軌跡的實(shí)時(shí)的空間位置信息；在行進(jìn)軌跡記錄過(guò)程中，樣地建設(shè)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)樣方的空間位置與屬性信息以及監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)樣方的信息；植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)樣地建設(shè)子系統(tǒng)中的信息進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)能夠?qū)χ参飻?shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中管理的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。

優(yōu)選地，路徑規(guī)劃子系統(tǒng)包括目的區(qū)域優(yōu)選模塊、位置定位模塊、環(huán)境因素分析模塊、最佳路徑規(guī)劃模塊和路徑導(dǎo)航模塊且路徑規(guī)劃子系統(tǒng)能夠根據(jù)地圖選點(diǎn)和實(shí)時(shí)定位來(lái)確定監(jiān)測(cè)樣地的起、終點(diǎn)位置；軌跡記錄子系統(tǒng)包括行進(jìn)軌跡記錄模塊、軌跡導(dǎo)入模塊和軌跡導(dǎo)出模塊。

優(yōu)選地，樣地建子系統(tǒng)包括樣地空間定位模塊、繪制樣地地理要素模塊、新建調(diào)查樣方模塊、已建樣方修改模塊和已建樣方查詢(xún)模塊。

優(yōu)選地，調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)包括添加數(shù)據(jù)模塊、修改數(shù)據(jù)模塊、查詢(xún)數(shù)據(jù)模塊、導(dǎo)入數(shù)據(jù)模塊和導(dǎo)出數(shù)據(jù)模塊；其中，添加數(shù)據(jù)模塊包括植物屬性子模塊、拍照功能子模塊和植物坐標(biāo)自動(dòng)獲取子模塊。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)包括距離測(cè)量模塊、離線(xiàn)地圖調(diào)用模塊、樹(shù)高胸徑測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊和野外出行幫助模塊。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查方法，該調(diào)查方法通過(guò)上述的的調(diào)查工具系統(tǒng)進(jìn)行，包括：

1)首先，路徑規(guī)劃子系統(tǒng)根據(jù)路段所涵蓋道路的空間信息和屬性信息來(lái)規(guī)劃所需要到達(dá)的監(jiān)測(cè)樣地的路徑方案；

2)接著，根據(jù)路徑方案所述調(diào)查者向監(jiān)測(cè)樣地行進(jìn)，軌跡記錄子系統(tǒng)記錄調(diào)查者行進(jìn)軌跡實(shí)時(shí)的空間位置信息；

3)然后，調(diào)查者到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地后，樣地建設(shè)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)樣方的空間位置與屬性信息；

4)最后，將樣地建設(shè)子系統(tǒng)中的信息錄入到植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中，且植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)對(duì)樣地建設(shè)子系統(tǒng)中的信息進(jìn)行管理，接著數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)對(duì)所述植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中管理的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。

優(yōu)選地，步驟1)-2)中，首先由路徑規(guī)劃子系統(tǒng)中的區(qū)域優(yōu)選模塊進(jìn)行初步的區(qū)域選擇，接著由位置定位模塊進(jìn)行具體的區(qū)域定位即確定監(jiān)測(cè)樣地的位置且通過(guò)地圖選點(diǎn)和實(shí)時(shí)定位設(shè)置到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地的起、終點(diǎn)位置；緊接著由環(huán)境因素分析模塊和最佳路徑規(guī)劃模塊綜合運(yùn)行并給出最佳的路徑方案，最后根據(jù)路徑導(dǎo)航模塊的運(yùn)行指示到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地；在調(diào)查者向監(jiān)測(cè)樣地行進(jìn)的過(guò)程中，行進(jìn)軌跡記錄模塊對(duì)調(diào)查者的行進(jìn)軌跡進(jìn)行記錄，行進(jìn)軌跡的數(shù)據(jù)信息通過(guò)所述軌跡導(dǎo)入模塊記錄到所述軌跡記錄子系統(tǒng)并通過(guò)所述軌跡導(dǎo)出模塊導(dǎo)出。

優(yōu)選地，在樣地建設(shè)子系統(tǒng)中設(shè)有樣地空間定位模塊、繪制樣地地理要素模塊、新建調(diào)查樣方模塊、已建樣方修改模塊和已建樣方查詢(xún)模塊；樣地空間定位模塊將調(diào)查者到達(dá)的樣地的空間位置進(jìn)行定位記錄，繪制樣地地理要素模塊將樣地的地理要素進(jìn)行繪制記錄；新建調(diào)查樣方模塊記錄新建的調(diào)查樣方的信息，另外已建樣方修改模塊對(duì)已建樣方的信息進(jìn)行修改，已建樣方查詢(xún)模塊對(duì)所述已建樣方的信息進(jìn)行修改。

優(yōu)選地，步驟3)中，調(diào)查者通過(guò)添加數(shù)據(jù)模塊將實(shí)時(shí)記錄到的樣方的空間位置與屬性信息的實(shí)時(shí)信息添加到植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中；調(diào)查者通過(guò)修改數(shù)據(jù)模塊能夠?qū)︿浫氲臉臃降臄?shù)據(jù)進(jìn)行修改，另外，調(diào)查者通過(guò)查詢(xún)數(shù)據(jù)模塊查看樣方的信息；此外，調(diào)查者通過(guò)導(dǎo)入數(shù)據(jù)模塊向植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中導(dǎo)入需要的樣方的信息，并通過(guò)導(dǎo)出數(shù)據(jù)模塊將數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行管理。

優(yōu)選地，在步驟4)中，將監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的樣方的信息錄入到植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中后，調(diào)查者通過(guò)數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)中的空間距離測(cè)量模塊對(duì)樣方內(nèi)的植物的空間距離進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)；同時(shí)通過(guò)樹(shù)高、胸徑的測(cè)量模塊測(cè)量樣方內(nèi)植物的高度和胸徑尺寸；最后運(yùn)行數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)中的離線(xiàn)地圖調(diào)用模塊，結(jié)合監(jiān)測(cè)樣地的區(qū)域位置以及植物的空間距離、樹(shù)高和胸徑的數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理和處理，最后將得出的數(shù)據(jù)結(jié)果存儲(chǔ)到野外出行模塊中并能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的樣方的信息進(jìn)行調(diào)用、參考。

上述技術(shù)方案通過(guò)將由路徑規(guī)劃子系統(tǒng)、軌跡記錄子系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)樣地建設(shè)子系統(tǒng)、植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)組成的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查工具系統(tǒng)對(duì)野外植物物種信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；其中，所述路徑規(guī)劃子系統(tǒng)中的區(qū)域優(yōu)選模塊、位置定位模塊分別確定監(jiān)測(cè)樣地的位置和調(diào)查者當(dāng)前所在位置，結(jié)合環(huán)境因素分析模塊給出的調(diào)查區(qū)域環(huán)境因素規(guī)劃出最佳路徑；軌跡記錄子系統(tǒng)中的記錄行進(jìn)軌跡的模塊對(duì)調(diào)查者的行進(jìn)軌跡路線(xiàn)進(jìn)行記錄，同時(shí)，軌跡導(dǎo)入模塊和軌跡導(dǎo)出模塊分別對(duì)所記錄的行進(jìn)軌跡路線(xiàn)信息進(jìn)行導(dǎo)入、輸出。所述監(jiān)測(cè)樣地建設(shè)子系統(tǒng)中的樣地空間定位模塊對(duì)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)樣方的空間位置定位進(jìn)行記錄，繪制樣地地理要素模塊繪制樣地的地理要素；接著，調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的植物信息進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢(xún)；最后，由數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)樣地的空間位置信息和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化操作以及錄入的植物數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理，得到分析報(bào)表并顯示。該調(diào)查工具系統(tǒng)能夠掌握調(diào)查區(qū)域植物物種資源現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)樣方信息且能夠?qū)χ参镂锓N信息進(jìn)行定期復(fù)查。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查工具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地野外植物物種多樣性的調(diào)查工具系統(tǒng)，該調(diào)查工具系統(tǒng)包括路徑規(guī)劃子系統(tǒng)、軌跡記錄子系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)樣地建設(shè)子系統(tǒng)、植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)。

其中，由路徑規(guī)劃子系統(tǒng)確定監(jiān)測(cè)樣地的位置并根據(jù)路段所涵蓋道路的空間信息和屬性信息以規(guī)劃到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地的路徑方案；在到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地的過(guò)程中，軌跡記錄子系統(tǒng)記錄調(diào)查者的行進(jìn)軌跡以及實(shí)時(shí)的空間位置信息；在行進(jìn)軌跡記錄過(guò)程中，樣地建設(shè)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的樣方的空間位置與屬性信息以及監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的樣方的其他信息；另外，植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)樣地建設(shè)子系統(tǒng)中的信息進(jìn)行管理，并且數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)能夠?qū)χ参飻?shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中管理的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理并給出分析報(bào)告。

在上述的調(diào)查工具系統(tǒng)中，為了進(jìn)一步細(xì)化路徑規(guī)劃子系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，優(yōu)選地，路徑規(guī)劃子系統(tǒng)包括目的區(qū)域優(yōu)選模塊、位置定位模塊、環(huán)境因素分析模塊、最佳路徑規(guī)劃模塊和路徑導(dǎo)航模塊；首先，由目的區(qū)域優(yōu)選模塊確定目的監(jiān)測(cè)樣地，接著位置定位模塊和環(huán)境因素分析模塊對(duì)所確定的監(jiān)測(cè)樣地的位置以及環(huán)境因素進(jìn)行綜合分析給出到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地的最佳路徑，且能夠根據(jù)地圖選點(diǎn)和實(shí)時(shí)定位來(lái)設(shè)置到達(dá)所述監(jiān)測(cè)樣地的起、終點(diǎn)位置；在前往監(jiān)測(cè)樣地的過(guò)程中，路徑導(dǎo)航模塊能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航；同時(shí)，軌跡記錄子系統(tǒng)記錄調(diào)查者的行進(jìn)軌跡，而軌跡記錄子系統(tǒng)包括行進(jìn)軌跡記錄模塊、軌跡導(dǎo)入模塊和軌跡導(dǎo)出模塊進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)軌跡的記錄、導(dǎo)入和導(dǎo)出。

本發(fā)明中的調(diào)查工具系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)樣地進(jìn)行定位選址，并根據(jù)樣地環(huán)境因素的綜合分析規(guī)劃出最佳的行進(jìn)路徑進(jìn)而根據(jù)實(shí)時(shí)位置定位進(jìn)行導(dǎo)航到達(dá)監(jiān)測(cè)樣地目的地，進(jìn)行樣地內(nèi)植物物種的相關(guān)信息進(jìn)行采集。

其中，為了便于樣地內(nèi)樣方的信息管理，優(yōu)選地，樣地建子系統(tǒng)包括樣地空間定位模塊、繪制樣地地理要素模塊、新建調(diào)查樣方模塊、已建樣方修改模塊和已建樣方查詢(xún)模塊。先由樣地空間定位模塊確定樣地的空間位置信息，同時(shí)根據(jù)繪制樣地地理要素模塊進(jìn)行樣地環(huán)境因素分析從而建立了監(jiān)測(cè)樣的系統(tǒng)；新建調(diào)查樣方模塊、已建樣方修改模塊和已建樣方查詢(xún)模塊的設(shè)立能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)的樣方進(jìn)行新建、修改和查詢(xún)。

建立監(jiān)測(cè)樣地并確定了調(diào)查的樣方后，即可以對(duì)樣地內(nèi)樣方的信息進(jìn)行錄入整理和分析，為了便于調(diào)查者對(duì)樣方的信息進(jìn)行管理，調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)記錄了樣方植物的信息；為了進(jìn)一步細(xì)化管理，優(yōu)選地，調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)包括添加數(shù)據(jù)模塊、修改數(shù)據(jù)模塊、查詢(xún)數(shù)據(jù)模塊、導(dǎo)入數(shù)據(jù)模塊和導(dǎo)出數(shù)據(jù)模塊；其中，添加數(shù)據(jù)模塊包括植物屬性子模塊、拍照功能子模塊和植物坐標(biāo)自動(dòng)獲取子模塊。通過(guò)添加數(shù)據(jù)模塊將植物的屬性、照片和具體的坐標(biāo)添加到調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中；在調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)中可以通過(guò)修改數(shù)據(jù)模塊對(duì)所錄入的植物信息進(jìn)行修改。通過(guò)查詢(xún)數(shù)據(jù)模塊可以對(duì)錄入的植物信息進(jìn)行查詢(xún)，通過(guò)導(dǎo)入數(shù)據(jù)模塊和導(dǎo)出數(shù)據(jù)模塊分別對(duì)植物信息進(jìn)行導(dǎo)入和導(dǎo)出。

本發(fā)明中，將調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)記錄的監(jiān)測(cè)植物的信息導(dǎo)出到數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理分析；為了使得所監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)植物物種的多樣性得到更全面的統(tǒng)計(jì)和分析，優(yōu)選地，數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)包括距離測(cè)量模塊、離線(xiàn)地圖調(diào)用模塊、樹(shù)高胸徑測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊和野外出行幫助模塊。距離測(cè)量模塊將監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)植物間的距離進(jìn)行測(cè)量、記錄，還通過(guò)樹(shù)高胸徑測(cè)量模塊測(cè)量得到植物的樹(shù)高、胸徑數(shù)據(jù)；另外綜合調(diào)查植物數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)記錄到的監(jiān)測(cè)植物信息以及通過(guò)離線(xiàn)地圖調(diào)用模塊調(diào)用離線(xiàn)地圖記錄的樣地的空間位置信息對(duì)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)植物的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊能夠根據(jù)所記錄的植物信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析并給出植物物種信息報(bào)表，該報(bào)表存檔于野外出行幫助模塊中，并可以為后續(xù)的調(diào)查提供參照數(shù)據(jù)以及實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)樣地內(nèi)植物物種的后續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。