何轶 刘燕翔 代昌明 顾怀胜 姚晶 胡如忠 曹阳
贵州省烟草公司毕节市公司 贵州毕节 551700
摘要：以毕节烟草为例，烟草行业当前面临着烟田分布和面积数据不清、缺乏有效的更新维护烟田数据的信息化手段和实用解决方案，缺乏烟田基础地理信息数据服务等问题，通过建立在线制图服务平台并基于卫星影像数据，可以为基层工作者提供便利的烟田数据获取和更新维护工具，取得不错效果，希望可以为有关人员提供借鉴。
关键词：毕节烟草；烟田数字化；地图服务；在线制图
0引言
烟草行业当前面临着烟田分布和面积数据不清、缺乏有效的更新维护烟田数据的信息化手段和实用解决方案，缺乏烟田基础地理信息数据服务等问题，建立烟田在线制图系统并结合卫星遥感数据可以为烟田数字化提供可行的解决方案。
1研究背景分析
为推进烟叶产业持续健康稳定发展，充分发挥烟叶产业在助农增收、产业扶贫以及乡村振兴中的重要作用，各地着力推进重点烟区、核心烟区建设，选择相对集中连片、宜烟宜机、土壤质地优良、病虫害发生少、抵御自然灾害能力强的好田好土划定为基本烟田。但目前基本烟田数据、面积以及分布位置、属性信息依然粗放不精准，导致阻碍烟叶生产高质量发展的因素依然存在。随着高分辨率卫星遥感、无人机遥感、北斗卫星定位、地理信息大数据和云服务技术的发展，可为基本烟田数字化提供可行的技术手段，为以精准生产、精益管理为特征的烟叶生产高质量发展奠定技术基础。
2案例概况
贵州省烟草公司毕节市公司为实施烟田数字化工作，建立了基于网络的在线地图服务平台，建立了高分辨率卫星遥感影像数据库和基本烟田地理信息数据库并提供数据服务，利用卫星遥感数据开展烟田数字化工作。其中烟田地理信息数据云服务融合了卫星遥感、无人机遥感、烟叶生产、地理信息等数据，针对烟叶生产数据的数据组织方式、数据目录和云服务框架形成规范，支持分布式存储和WEB服务的数据库，支持导航电子底图、倾斜摄影三维、遥感影像与DEM、现场回传图像（视频、照片）、导航定位数据、生产属性数据等各类空间结构化与非结构化数据的融合存储与组织管理，提供面向烟叶生产基层用户的智能数据服务。
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图1 基于卫星影像的烟田数字化技术路线
3烟田数字化关键技术的具体运用
3.1技术流程
3.1.1 烟草空间信息云服务
通过建立烟草空间信息云服务体系，提高云服务水平，真正实现实现烟田地理信息数据的管理、存储、发布目标。在烟草空间信息云数据服务体系当中，通过融合卫星、无人机遥感、烟叶生产、地理信息和实时监测信息技术，系统可以结合用户需求，提供完善的智能服务。对于工作人员来讲，可以制定空间信息云数据服务开放规范，优化不同种类的空间数据格式的转换流程，可以实现各类生产数据的有效融合，建立一个融合互联网、传感网、物联网的空间信息云数据服务体系[2]。
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图2 烟草空间信息云服务系统架构
3.1.2 卫星影像数据处理
根据毕节烟草烟田地块划分精度要求，采用了多源多尺度卫星遥感影像数据融合的方式，包括0.5米、0.8米和2米分辨率卫星影像数据（数据来源于中国资源卫星应用中心），在进行了大气、几何和正射校正等处理后部署于地理信息数据库。
遥感影像数据需要利用专业软件进行处理，并生成图像“瓦片”，存储到私有云专用地图瓦片服务器当中，为后续的网络调用提供便利。系统所生成的图像瓦片可以按照比例尺寸进行分级储存。同时，在建设空间信息数据库的过程当中。工作人员可以运用数据一体化查询处理技术，对重点的时空信息进行检索，确保跨媒体信息关联问题得到有效解决，用于烟田数字化、在线制图。
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图3 卫星影像图示例（毕节市威宁县局部，2019年4月20日，分辨率0.5米）
3.1.3在线协同烟田数字制图
通过合理运用在线协同制图软件工具，可以实现多个用户的在线协同制图，确保各项数据同步，工作人员可以在短时间内将各项信息上传到毕节烟草空间信息服务平台，并对用户进行分组，实现分区域授权管理，指定某个用户负责的烟站，提高数据采集效率。
结合毕节烟叶管理单元运行特点，将毕节市划分为若干烟叶管理子区域，单个子区域作为一个工作任务，每个工作任务由多名人员协同完成数字化、野外验证等一系列工作。此项工作主要以空间信息服务平台作为支撑。系统直接设置在毕节烟草的服务器当中，数据具有可控性，安全性也比较高，可以支持大量用户实时同步制图，显著提升工作效率，降低操作成本[1]。
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图4 在线协同烟田数字制图软件截图
3.2关键技术运用
3.2.1多源多尺度空间信息融合存储与组织管理技术的具体运用
烟田、烟叶、烟农是烟叶生产的三个基本要素，与其相关的数据具有多来源、多格式的特点，包括电子地图、遥感影像、照片、文字、视频等，毕节市烟草公司为建立支持烟田数字化的烟草空间信息云服务系统，将多源多尺度的数据进行了统一的管理与融合，投影、坐标系、数据格式都要统一兼容。
3.2.2在线协同数字制图技术的具体运用
通过建立在线协同数字制图系统，全市各烟站烟叶生产基层工作人员同步实施烟田数字化工作，采集的数据可实时上传至烟草空间信息服务平台；可对用户分组、分区域授权管理，指定某用户负责的烟站、村子；支持上传、下载数据，大幅度提高了数据采集效率，用4周时间完成147万余亩烟田数字化制图工作。基于数字化的烟田图斑建立电子地图，可准确测算出烟株数量[3]。
3.2.3时间与空间多维数据管理
烟田、土壤和土地利用等多种烟叶生产数据具有时间与空间的相关性，对烟叶生产数据不仅按空间特征进行管理，还需按照时间特征进行管理，烟叶生产属性特征不是一成不变的，在空间和时间多维尺度上均存在变化，烟叶生产数据采用时空地理信息数据管理模式。烟叶生产的时间、空间和属性三个基本特征如下：
（1）时间特征。上面所提到的属性信息主要指的是某一特定年份、特定时间的信息，每年信息不同，这些不同时间相同地理单元的不同属性，是该地理单元发展变化的特征体现。以时空数据模型的烟叶生产系统为基础，系统可以与表现在时间尺度上的变化，进而为后期的决策提供数据和分析结论[4]。
（2）空间特征。其所在地理位置（经度、纬度、高程）以及相关的空间属性，例如坡度、坡向等。
（3）属性特征。烟叶品质、产量、生长期、烟农（谁种的它）、施肥等一种属性特征信息。
4结语：
通过基于卫星影像的烟田数字化关键技术的应用，毕节市烟草公司通过在线协同数字制图完成了一套毕节市基础烟田电子地图；建立了烟草空间信息云数据服务平台，实现烟田数据发布与共享，面向其它应用提供基础烟田数据；培训了技术团队，形成可长期运行、维护、应用烟田数据的技术队伍。在烟草空间信息云服务平台的支撑下，可建立更精细的烟叶生产协同管理机制，实现市、县、烟站和烟技员之间的动态响应评估，体现多个管理层级之间的工作协同，推动烟叶生产高质量发展。
参考文献：
[1]李熙全，代飞，阳成刚，徐江，马天啸，蒋小涛，姚卫新.基于多尺度遥感和精密定位的烟田数字化识别方法[J].农技服务，2019，36（7）:47-50.
[2]李宏力,吕立楠,王文钧,王祺,罗建松.基于资源三号卫星影像的面向对象分类方法的关键技术研究[J].测绘与空间地理信息,2020,43(09):155-158.
[3]彭继达,张春桂.基于高分一号遥感影像的植被覆盖遥感监测——以厦门市为例[J].国土资源遥感,2019,31(04):137-142.
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[5]徐娜.基于像素工厂的辽宁省基础性地理国情监测DOM生产关键技术研究[J].测绘与空间地理信息,2019,42(07):89-91+94.