在iPhone和iPad上进行移动土壤采样

规划采样网格,沿排好顺序的路线采集结构化记录,并把实验室结果变成地图和报告。

GoGIS在您的手机或平板上把土壤采样项目的各个阶段串联起来。从地块边界开始,生成带编号的采样位置,再把这些点排成一条路线。在每个位置记录观察结果、识别样本袋,并把实验室结果导回同一个项目。

这套工作流程既支持单次采集,也支持重复采集。您可以跟踪哪些点仍有效、哪些点到了该采集的时候;如果需要为连续多次采集分别保留记录,可以使用相关表单。GoGIS可在Android和Apple设备上使用,下面的示例展示的是iPhone和iPad上的操作。

从地块边界到结果,尽在一个项目中

网格确定在哪里采样,路线组织采集工作。表单保存观察结果,样本ID则把返回的结果与对应位置关联起来。每个阶段都使用上一阶段留下的记录。

1. 设置地块边界

从Shapefile、GeoPackage或KML文件加载地块边界——农场管理软件或农艺师提供什么格式都可以。这些多边形将成为采样网格的容器。

2. 生成采样网格

选择地块多边形并点击采样工具。GoGIS会在边界内生成带编号的采样点网格。您可以按英亩或公顷设置单元格大小,还可以调整网格的旋转和偏移,使其与作物行对齐或避开障碍物。每个点都会自动获得一个连续编号。

在GoGIS中于地块边界内生成的采样网格
在地块边界内生成的采样网格,带编号的点已可以开始采集。

3. 打印二维码样本袋标签

出发前,直接在应用中为样本袋打印不干胶标签。GoGIS会在A4或美式Letter纸上排好一整页二维码(或Code 128条形码),每个标签上显示什么由您决定:从边界中读取的地块名称、日期,以及样本编号或您自己的Bag ID。每个袋子贴一张,采集时扫描读回,这样每个袋子都会与其采样的确切点位保持关联。

GoGIS为土壤样本袋生成的二维码和条形码标签
直接在应用中打印二维码或条形码样本袋标签——不必再在袋子上手写编号。

4. 走到每个点——按距离或按路线

生成网格后,前往地块。GoGIS会在地图上显示您的实时GPS位置,并在最近的采样点周围显示接近圈。朝它走过去,显示会实时更新。足够接近时,最近的点会以绿色高亮显示,让您知道已经到了正确的位置。

靠近采样点时变为绿色的GPS接近指示
当您足够接近、可以采集时,接近圈会变为绿色——无需凭感觉判断。

如果网格较大,或一次外出要跑多个地块,可以用路线来组织采集。点击路线,GoGIS会列出您附近的采样集合,以及每个集合还剩多少个点要采。选择一个即可;也可以选择多个,把它们作为一条路线连续走完。

路线只包含仍需采集的点,并按步行距离最短而不是网格顺序排列。指南针箭头指向下一个点,横幅会倒数显示3 / 14,每次保存后都会自动前进到下一个点。跳过用于越过无法到达的点(比如积水坑、尚未收割的作物),该点会保留为未完成,而不是被标记为已完成。

有一个选项值得在出发前设置好:完成后返回此处。关闭时,路线在最后一个采样点结束,无论那里离您停车的地方多远。打开后,GoGIS会标记您当前所站的位置(比如地头的大门、您的车),并把路线规划成一个绕回该处的环线。当最后一个点离道路有八百米远时,这一点比听起来重要得多。

GoGIS中横穿地块的采样路线,带编号的点由带箭头的线连接,横幅显示1 / 20
一条经过二十个点的路线。线上的小箭头表示行走方向,横幅显示您的进度。请注意,第1站是第17号点,也就是离您所站位置最近的点,而不是编号最小的点。

5. 采集数据

点击采样点打开属性表单。填写观察记录——土壤颜色、质地、湿度、深度,以及您定义的任何字段。把样本袋上的条形码直接扫描到文本字段中:每个文本字段旁边都有条形码图标,点击即可启动扫描器。为土芯或现场情况拍一张照片。点击保存后,该点会改变颜色,表示已采集——各颜色的含义见下文的采集进度。

GoGIS中带条形码扫描、选择列表和拍照功能的数据采集表单
采集表单,提供选择列表、条形码扫描(点击任意文本字段上的条形码图标)、拍照等功能。

这个表单就是该点自身的基本属性,也就是图层上的各列。对于每个季节只采样一次的网格,这通常就足够了,导出也最简单:每个点一行,每个值各占一列。代价是第二次采集会覆盖第一次。如果您只需要保留每个点的当前状况,到这里就可以了,跳过下一步即可。

6. 或者,用相关表单保留每一次采集

有时每个点一条记录并不够。一个点可能会在不同日期被重新检测、检查或重新取芯,而您希望每一次采集都保留下来,而不是被覆盖。为采样图层附加一个相关表单后,每次采集都会新增一条关联到该点、带日期的条目,并有各自的照片和字段。样本的身份信息会随每条条目一起保存,因此三月的检查和十月的复测都会始终关联到同一个点、同一个样本编号。

GoGIS中的相关表单条目,显示关联到同一个采样点的多次带日期的采集
每个点可有多条带日期的条目——每一次采集都会保留并关联回该样本,绝不会被覆盖。

7. 跨季节跟踪采集进度

采样点使用两种清晰的状态,让您一眼看出还剩哪些需要采集:

可以跨季节重复使用采样位置,并让每个点都关联带日期的采集记录。地图显示采集进度,相关表单则保留历次采集的记录。

8. 监控整个项目——图层与地块

当地块多达十几个时,仅靠一张地图上的颜色是不够的,您需要掌握全局。打开工具 › 采样状态,即可在一处查看所有采样图层。每一行显示已完成和剩余的点数、完成百分比、最近一次采集的日期,以及网格与其地块边界的缩略图。点击某个图层,GoGIS会打开该图层并在地图上直接缩放到它。

GoGIS中的采样状态面板,列出每个采样图层的采集进度和小地图缩略图
采样状态面板——各地块的进度一目了然,包括完成情况、最近采集日期,点击即可缩放。

这就是图层视图:每个采样图层一行,把整个网格作为整体来看。它回答的是“整个项目进展如何?”

地块视图回答的是另一个问题:“这一块地进展如何?”它把包含多个多边形的采样图层拆分为各个地块,每个地块一行,并显示各自的完成百分比。当种植户问起北边那块八十英亩的地,或者您需要为某一个地块出具客户PDF而不想导出整个农场时,用的就是这个视图。在两个不同图层上采样的地块,会在每个图层下各出现一次。

两个视图共用同一组控件。仅已更改会把列表缩小到包含尚未导出工作的图层,也就是您还欠别人的那份短清单。选择会开启多选,让您导出的包恰好只包含您选中的图层或地块。

9. 导入实验室结果

实验室返回结果后,无需重新录入任何内容。从采样菜单打开导入实验室结果,选择实验室提供的CSV,或包含多个CSV的ZIP。GoGIS会在所有地块中按Bag ID把每一行匹配到对应的采样点,并把这些值作为带日期的记录保存到该点上。下一季再次导入时,新的数值会作为历史记录累积下来。摘要会准确列出哪些已匹配、哪些未匹配,以及需要修正的重复ID。

导入实验室结果界面,将CSV的Bag ID列匹配到sample_number字段,并列出pH、有机质和硝态氮结果列。
将CSV中的标识符与对应的样本字段匹配。此例中,Bag ID对应sample_number。实验室结果仅作示例。

10. 将结果绘制为热力图

接下来把这些数字变成图像。选择任意一项结果——pH、磷、钾、有机质——GoGIS会插值生成一张平滑的彩色热力图,裁剪到您的地块边界,直接叠加在卫星影像上。可以在图例中切换化学指标,选择平滑渐变或块状的管理分区,并用同一个色标比较不同地块。同一个工具还可以为任何带数值的点数据制图,例如产量、土壤EC或高程。

GoGIS中叠加在卫星影像上的土壤pH实验室结果热力图
在地块上插值生成的pH结果表面——这一刻,您的样本变成了地图。

11. 内置质量控制

每个采样点都会自动记录一些原本需要手动跟踪的元数据:

为什么距离很重要:如果某个样本是在离目标点50米的地方采集的,这一点值得知道。也许中间隔着一条水道,也许GPS出现了漂移,也许有人采错了点。距离字段让您可以轻松标记并复核异常值。

12. 导出并共享

完成后,将完成的图层导出为Shapefile、GeoJSON、CSV或KML,所有属性数据、坐标、样本编号和照片都打包在一个ZIP中。相关表单条目会随图层一起导出,每条都带有样本编号,因此重复采集始终与正确的点关联。您可以把它发送给农艺师、上传到农场管理平台,或在QGIS、ArcGIS中打开做进一步分析。

导出采样报告和数据

原始Shapefile非常适合GIS工作台,但为这项工作付费的人通常想要一份真正看得懂的东西。在采样状态面板中,您可以一次把多个地块图层导出到同一个ZIP,每个图层除数据外都附带一份可直接分享的PDF报告。

报告开篇是地块的卫星地图,每个采样点按状态着色(红色为待采集,绿色为已完成),并叠加在地块边界上。随后是一张便于快速浏览的表格,列出每个点的采集时间、坐标和表单值,再往后是带照片缩略图的详情页。报告还附带一份扁平的采集数据CSV,数字可以直接导入电子表格。选好图层、选择格式,一步就能把一整季的野外工作整理成可交给客户的成果。

GoGIS采样PDF报告,显示地块的卫星地图、按状态着色的采样点以及采集数据表
每个地块导出时都附带PDF报告——点位的卫星地图加上采集数据一览表——可直接交给客户或农艺师。

导入实验室结果后,报告也会随之扩充:除概览地图和点位详情页外,还会加入每种化学指标的彩色热力图页,让成果不仅显示您在哪里采样,还显示地块的实际测定结果。

看看真实样例:下载土壤报告样例(PDF,1.1 MB),完全由GoGIS生成,包含概览地图、各化学指标的热力图和点位详情页。

任何点图层都可以成为采样图层

并非每个点都来自网格工具。一个点要像样本一样工作,需要满足两个条件:它必须知道自己属于哪个地块多边形,以及属于哪个集合。网格在布置点时会同时写入这两项信息。以其他方式得到的点则需要补上这些信息——要么在作业中逐个获得,要么整个图层一次完成。

绘制一个点,它就会被自动纳入

假设您站在一块已经布好网格的地块里,想在网格没有布点的地方取一个土芯——一处湿洼地、一处隆起,或者农艺师特别问起的地方。在采样图层上放置一个新点,GoGIS会自动判断它属于哪里:查看该点落在哪个地块多边形内,把它纳入该地块当前开放的集合,并按顺序为它分配下一个样本编号。它会出现在状态面板、地块视图、样本袋标签、路线和报告中,就像是网格放置的一样。

如果该点落在两个已布网格的地块重叠处,以您当前正在作业的地块为准——如果您打开了某个地块,就已经表明了您的意图。如果没有打开任何地块,而同一处地面上有两个集合,GoGIS会保持该点不分配,而不是贸然猜错。

导入在GoGIS之外创建的现有采样点

许多采样项目并不是从GoGIS开始的。这些点早已存在于别处:农艺师布置好并以Shapefile发来的网格、从农场管理软件导出的往年采样位置、根据产量或EC数据制定的定向采样方案、顾问提供的坐标CSV,或者多年来一直在巡查的监测井和固定样地。您要做的是针对这些点采集数据,而不是重新创建它们。

导入文件并为该图层开启采样后,您会立即获得红绿状态颜色、采集进度跟踪和重复采样工作流程。但缺少的是与地块边界的关联:这些点不知道自己位于哪个地块,因此地块视图无法对它们分组,报告也没有轮廓可画。如果源多边形图层后来被删除,GoGIS自己生成的网格也会出现同样的缺口。

采样状态 › 工具 › 关联地块多边形可以建立这种关联。选择点图层,选择要关联的多边形图层,为集合命名(默认使用多边形图层的名称,它会显示在地块视图和报告标题中),然后点击关联。GoGIS会优先按现有的父ID将点与多边形匹配,其余的按位置匹配;同时修复集合,使轮廓重新显示,如果原本没有集合则会新建一个。

您不再需要的东西

不只适用于土壤

同样基于网格的采样工作流程适用于任何需要走访边界内各点的野外采集任务:环境场地评估、植被调查、污染采样、湿地边界划定等。只需定义边界、生成网格,然后采集数据。

在下一个野外季节试试看

GoGIS在Android以及iPhone和iPad上均为一次性购买。无需订阅,无需注册账户,何时导出或共享数据由您决定。

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