没有音乐一样跳舞

Will you give me another tale?

野外数据可视化的小计划

上周的某个中午,和罗斌在北餐厅吃饭的时候,谈起了非洲产业报告项目验收后,该工作是否进一步扩展和延伸的话题,随后就聊到了WebGIS手段辅助自然环境方面的科学研究上,比如时空数据的可视化、发布等。忽然想起自己n年前所采集的部分野外数据(植被、土壤属性)是否可以作为试验对象,尝试利用B/S结构进行空间分布可视化、简单数据分析等等?

随后两天和小组去京郊昌平区的温都水城“放松”,顺便思考了这一想法的可行性和计划。晚上在酒店客房里列了一些初期可以实现的功能,比如样地(plot)-小区(block)-样方(quadrat)三个层次的数据展示、简单描述统计、等值线图生成、曲线拟合、空间异质性分析的自定义分区等等。后期可以结合全国尺度的影像地图,成为基于网络的多用户分级的野外数据管理、集成、展示、分析的小工具。由于同一实验室的实验数据涉及的类型不会太复杂,并且一般都可以纳入同一个坐标系下管理,所以数据库设计不妨先简化一些。就这样边想边写边画草图,不知不觉到了夜里两点半多了。还好,明天的任务是和组里的帅哥美女们泡温泉。

从水城回来后,当晚在办公室和罗斌继续讨论我的野外数据可视化的细节问题,尤其是数据库的设计。参考我们在非洲产业报告项目中的设计思想,使用文档型数据库MongoDB,由“数据内容专题+时间+空间+描述”构成。数据collection设置:
N(名称),
RC(专题分类编码:{库名:uid}),
T(时间:MongoDate),
S1(spatial point),
S2(spatial polygon),
S3({数据库名:D,表名:T,编码:C}),
DS({其它属性描述})
B(二进制数据ID:MongoID)

其中最重要的是库表里要包含一个MongoID字段,使每一个数据项都有一个对应的唯一ID,并且这个ID亦是可以描述样地名称、类型、研究对象、采样时间等信息的分类编码——即通过该编码可以判读数据的背景信息,这也是MongoDB进行数据查询的关键。

对MongoDB尚处在入门阶段,也籍此好好学习实践一把。

将此任务暂定为“野外数据可视化”,也算业余小项目,随后一段时间的下班时间充实一下。

北京门头沟妙峰山乡村生态旅游数据采集

背景与缘由

“乡村生态旅游数字导引与景点服务”是我们小组承担的某子课题的子课题,主要成果之一是乡村生态旅游网络展示系统一套。按照小组的多次讨论,我们确定了北京门头沟妙峰山镇的苇甸沟景区为示范区,并计划利用某周末赴妙峰山采集生态旅游相关的专题数据和基础地理数据。

在前期的室内工作中,我们确定了网络展示的数据空间化分层结构设计(如图);空间尺度上的分级展示:妙峰山镇—苇甸沟景区—生态旅游景观(Macro – Meso – Micro,从宏观到精细);多源多类型的资源展示手段:遥感影像(+地图)—Web3D—360度全景—多媒体复合,等。在完成系统初步框架设计后,我准备了13页的数据采集外业项目设计和工作流程计划,提交小组讨论修改后,开始准备室外工作部分。

此次野外工作主要采集三类数据:乡村生态旅游资源多媒体数据、360全景数据和三维景观数据,即上图中的前五项内容。我们希望通过此次外出数据采集,一方面为后期旅游类项目外出数据采集流程进行实验并积累经验,另一方面对虚拟现实网络展示手段实现的全过程(大致如:设备器材定制与设计->数据采集->图像处理->程序架构->与其它类型媒体资源整合->统一编码->空间关联定位->在线发布)进行探讨,毕竟我们还是新成立的年轻的工作组,大量探索和实践性的工作、以及如何上升到理论层面等等,都有待大家去做。

我列了一张所需器材的checklist,大致如下:

1. 摄影设备

a. 相机:Nikon D700(全画幅,用以全景及高分辨率矩阵摄影)、Canon EOS350D(APS,采集三维建模贴图)、Canon卡片机(备用机+工作场景记录)

b. 附件:全景云台、球台、三脚架、快门线

2. 存储设备

数码伴侣、MP3(声音记录、语音备忘)

3. 定位设备

蓝牙GPS适配器(配合大家的手机导航)、照片定位仪(Columbus nGPS,接Nikon D700,可以将GeoTag实时写入照片的EXIF信息中)、指南针(用以确定拍摄时镜头朝向)

4. 通讯设备

对讲机(泉胜TG-UV2四部,2000mA电池+VOX耳机)、望远镜

5. 数据传输

笔记本、无线AP、3G无线网卡;

另外在Nokia N97和BlackBerry分别实时记录航迹,并在小组的服务器上开设了个简单的Wap上传服务

6. 生活用品

常用药品(藿香正气水、创可贴等等)、防水背包、雨具、各种充电器及小电器

7. 办公用品

记录本、数据采集表格(自行设计并打印)、纸质地图(不同比例尺,自行打印)、Google Earth航迹

8. 其它

介绍信、身份证等等

另外,我们小组内部又对如下任务进行了分工:全景照片拍摄、场景照片记录、GPS航迹记录、路线导航、文字记录(如景点描述、备忘、采集点信息、工作流程日志)、问卷调查、物品管理、数据备份等等。一切准备妥当,我们从地理所出发。

地理位置

妙峰山镇位于北京西部门头沟区,距城区35公里左右,地理坐标为39°50′N~40°4′N,115°57′E~116°4′E之间。总面积112km2,下设17个行政村,包括永定河沿岸的陈家庄、担礼、斜河涧、水峪嘴、陇驾庄、丁家滩和下苇甸7村;樱桃沟中的桃园、南庄、樱桃沟和涧沟4村;苇甸沟中的黄台、岭角、上苇甸、炭厂、大沟和禅房6村(如图)。地势北高南低,最高处主峰海拔1290.8米,最低处永定河谷海拔134m,相对高差1156m。妙峰山镇是北京西部重要的生态屏障,也是北京市民重要的休闲旅游胜地,同时又是北京市备用水源地(永定河为北京的引用水源)。

据张义丰教授主持的“妙峰山镇经济社会发展总体规划”里介绍,妙峰山镇地质历史时期是西山凹陷的一部分,由于长时期的海相沉积,形成了巨厚的以石灰岩为主的地层。突然意识到:石灰岩=>易侵蚀=>地表多样化=>丰富的旅游景观,看来,妙峰山的秀美景致早在亿万年前就已被上天注定了。

看图说话




从妙峰山回来后,我对生态旅游的概念又有了自己浅显的理解:

从目的上,生态旅游应是以保护受损生态系统为出发点,可持续利用(且非修饰地)生态自然资源,并达到经济、环境双赢的目的而开展的旅游项目。

从内容上,生态旅游的内容展示了和谐的“人——环境”关系(不矫饰),不违背客观规律和干扰自然规律。比如只利用本地化资源、旅游产品设计和旅游过程无害化等。

觉得全景摄影很有意思,我将另开一篇文章来总结一下。