李樹剛

【摘 要】GPS是以接收衛(wèi)星傳遞的信息進行現(xiàn)地定位和導(dǎo)航等技術(shù)的系統(tǒng)。它不受時間和空間的限制，定位、導(dǎo)航方便，準(zhǔn)確、快捷。具有全天候、高精度、高效率的顯著特點。在林業(yè)工作中應(yīng)用非常廣泛，特別是“退耕還林”工程及“三北”防護林工程的全面開展以及森林資源一類清查和森林防火工作中的應(yīng)用更加廣泛，結(jié)合實際工作，談一下GPS在實際工作中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】GPS；林業(yè)工程造林；森林資源；應(yīng)用

GPS技術(shù)在森林資源資源調(diào)查中應(yīng)用是以提高GPS定位精度為研究重點，解決森林資源監(jiān)測體系中因總體樣本單元空間定位有誤而產(chǎn)生有偏估計的問題；GPS定位精度的提高，使先進的遙感（RS）技術(shù)與現(xiàn)有的資源監(jiān)測體系通過數(shù)學(xué)手段聯(lián)系起來這一構(gòu)想成為可能，從而提高了監(jiān)測總體的估計精度。其意義在于將GPS這一先進定位儀器引入到森林資源調(diào)查工作中，提高定位精度，使監(jiān)測對象準(zhǔn)確無誤，使森林資源調(diào)查中的導(dǎo)航、定位工作具有時代的先進性；通過地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的研究，使森林資源連續(xù)清查信息管理更加可視化、動態(tài)化，結(jié)束長期以來森林資源連續(xù)清查工作只有數(shù)據(jù)沒有專題圖的歷史。根據(jù)與軌道上衛(wèi)星的距離，求解設(shè)站點的位置。GPS以接收到信號的兩個時刻來決定設(shè)站點與衛(wèi)星間的距離，然后經(jīng)過一系列方程和解算而得到設(shè)定站點的坐標(biāo)。因此，在測量、導(dǎo)航、測速、測時等方面應(yīng)用極為方便。

1.測量面積

在實際應(yīng)用當(dāng)中，經(jīng)過多次對比實驗，用GPS和羅盤對多種面積地塊分別測量、對比，在面積越大，兩者差距越小，面積越小，兩者差距越大。綜合對比，面積在1公頃以下的地塊，用羅盤或測繩求積精度較高。對不規(guī)則地塊測量面積，用GPS的航跡測量方法比較得當(dāng)。對規(guī)則地塊，適宜用航線測量（GPS測出的是由這幾個點為頂點所圍成的一個多邊形的面積，每個航線一超過50個航點）。航跡方法使用起來較方便，而且求得面積較快。對很規(guī)則地塊，往往不易直接到達的轉(zhuǎn)點測量面積時，用航線方法測量較方便，往往達到事半功倍的效果。很多情況下，林業(yè)工程應(yīng)用中兩種方法結(jié)合使用，可充分發(fā)揮GPS的功效。

2.測距

在測量防護林的林帶長度時，我們可以運用GPS的導(dǎo)航功能測量林帶長度，首先在林帶的一端定點，如果林帶是一直線，我們在林帶的另一端對第一點導(dǎo)航，則可以測出距離。若是事先測完的GPS數(shù)據(jù)，只要數(shù)據(jù)不丟失，我們隨時可以根據(jù)兩點的位置，用測尺工具，量出兩點間的距離，從而免除重新測量的辛苦。

3.GPS在森林更新?lián)嵊煞ピO(shè)計中的應(yīng)用

在森林的更新?lián)嵊煞ネ鈽I(yè)設(shè)計時，通常對林地采伐地塊面積的測定是利用羅盤儀和測繩進行導(dǎo)線測量。由于客觀因素的影響（坡度、轉(zhuǎn)角、視距等），會使整個采伐設(shè)計的精度受到影響甚至使測量工作無法進行。而采用GPS系統(tǒng)的動態(tài)點位法進行調(diào)查設(shè)計測量工作，可以克服因植被和坡度造成的測量困難，較容易地隨調(diào)查設(shè)計人員的運動，適時地記錄下規(guī)劃區(qū)邊界坐標(biāo)，可與計算機直接聯(lián)機，方便地進行標(biāo)圖，并可快速求出撫育采伐林地的面積。

4.GPS在三北防護林體系建設(shè)工程中的應(yīng)用

三北防護林體系建設(shè)工程的工作成效如何，要通過檢查、驗收、評估等一系列手段得到最后確認。GPS在檢查驗收中可發(fā)揮其獨特作用。首先，具有客觀性；其次，GPS具有科學(xué)性，有一套完整的理論推算和應(yīng)用依據(jù)；其三是具有可操作性，使用簡單，易操作。

（1）三北防護林體系工程建設(shè)的公益林、商品林，可利用GPS對規(guī)劃的落實情況進行檢查、核實。當(dāng)內(nèi)業(yè)檢查結(jié)束后，可利用GPS對其一個點或幾個外業(yè)點進行核定，把這些點輸入到GPS中，利用其導(dǎo)航功能，指導(dǎo)行進方向，直接到山頭地塊核實。（2）可對三北防護林體系建設(shè)工程的造林項目進行現(xiàn)地檢查。以前的檢查是利用已填好的造林卡片和規(guī)劃圖到現(xiàn)地核實，該方法弊端很多，如有些地塊根本沒有完成造林任務(wù)，或以次充好，不想讓檢查者檢查所抽林班（小班）。往往把檢查者引到另外的地塊，或多次重復(fù)檢查一塊造林地，檢查者不可能對每個地域都熟悉，在現(xiàn)地難判真?zhèn)?，給一些作假者以可乘之機。利用GPS就可以避免該現(xiàn)象的發(fā)生。檢查者利用GPS的導(dǎo)航功能，依據(jù)造林外業(yè)設(shè)計時設(shè)定的坐標(biāo)點，把其輸入GPS，利用導(dǎo)航的功能，便能找到一一對應(yīng)的造林地塊，從而真實地核查出造林的情況。

5.防火工作中的應(yīng)用

利用手持GPS進行火場定位、布兵，火場面積的測量、火災(zāi)損失估算，精確度高，安全性強，能夠?qū)崟r、快速、準(zhǔn)確地測定火險位置和范圍，為防火指揮部門提供決策依據(jù)。

6.對固定樣地點的監(jiān)測

應(yīng)用GPS的定位和導(dǎo)航功能，對國家一類固定樣地和重點生態(tài)林資源監(jiān)測點進行監(jiān)測，在實際工作中，導(dǎo)航準(zhǔn)確，誤差小，取得良好的效果，工作效率較以前有了很大提高。黑龍江省森林資源連續(xù)清查體系于1976年建立，截止2005年共計進行了七次連續(xù)清查（六次復(fù)查），為及時掌握我省的森林資源消長變化和林業(yè)發(fā)展決策提供了科學(xué)的依據(jù)，為全國森林資源監(jiān)測提供了詳實數(shù)據(jù)。在多年的森林資源監(jiān)測工作中遙感技術(shù)得到廣泛的研究及應(yīng)用，積累了豐富的經(jīng)驗。但是遙感技術(shù)與傳統(tǒng)監(jiān)測體系相結(jié)合，遙感圖像與固定監(jiān)測樣地的空間配準(zhǔn)等問題，有待進一步研究。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡稱GPS技術(shù)的全面應(yīng)用研究對解決上述問題提供了基礎(chǔ)。

7.測量資料的打印輸出

GPS外業(yè)測量結(jié)束后，可以真接通過數(shù)據(jù)線或內(nèi)存卡，與電腦連接，利用電腦軟件mapsource進行后期編輯和管理。比如：編輯航線、打上造林地塊姓名、加上標(biāo)志性圖標(biāo)、測量任意一段航線的距離等等。通過測量得到的轉(zhuǎn)點，可以配合其它電腦軟件，如：方正智繪，山海易繪，CAD等，對地塊圖形進行編輯，以用于作業(yè)設(shè)計，存檔。在與電腦相連接時，應(yīng)注意，GPS的參數(shù)應(yīng)與電腦軟件mspaource中的參數(shù)一致，這樣在電腦輸出的才是正確的測量資料。

8.結(jié)論

如何提高GPS手持機定位精度，如何將新技術(shù)同傳統(tǒng)監(jiān)測體系相結(jié)合，提高各類土地面積估計精度；進而提高森林資源連續(xù)清查的工作效率，降低勞動強度，構(gòu)建森林資源連續(xù)清查監(jiān)測信息的動態(tài)管理平臺。通過對“GPS”技術(shù)在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用研究取得了如下成果。通過GPS應(yīng)用的研究對全省54坐標(biāo)系及80坐標(biāo)系統(tǒng)一進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求取參數(shù)，使手持式GPS定位誤差由原來60多米，降低到5～7米。解決了森林資源連續(xù)清查因監(jiān)測總體中部分樣本單元空間位置失控而產(chǎn)生有偏估計的問題，使樣地復(fù)位率達到100%。通過GPS在森林資源連續(xù)清查應(yīng)用研究中經(jīng)綜合計算、比較、分析、確定提高工作效率30%左右，大幅度地降低體力勞動強度。我省在全國率先將現(xiàn)代GPS技術(shù)與生產(chǎn)相結(jié)合，完成研究任務(wù)的各項指標(biāo)，取得了較好的效益，為先進技術(shù)的推廣奠定了基礎(chǔ)。GPS是一種非常精巧的儀器，隨著林業(yè)重點工程的實施，將在林業(yè)工作中發(fā)揮重要作用。