鄭良榮
摘 要:該文對GPS手持機的數據采集、GIS Office軟件對“任務文件”和“圖層文件”的導入導出、ViewGIS軟件對復合圖層編輯的操作要點、應用技巧進行了闡述,并針對存在的問題進行了探討。
關鍵詞:GPS手持機;GIS軟件;ViewGIS軟件;林業(yè)專題圖
中圖分類號 P228.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)15-132-03
GPS手持機具備多種數據采集功能,具有標準的航點、航線、航跡記錄及導航功能。數據格式豐富,既可導出常見的gpx格式,也可通過GISoffice軟件,將數據轉換成shp、mif、dxf、csv等多種專業(yè)的GIS格式,實現信息化作業(yè)。同時滿足導航用戶的需求,可導入、導出GPX格式,在GOOGLE EARTH上完美展現。內置WGS84、北京54和西安80坐標系統(tǒng),同時支持用戶自定義坐標,滿足個性化需求。隨著科學技術的發(fā)展,林業(yè)生產活動中新技術的應用越來越普及,應用范圍也越來越廣泛。有效地提高了工作效率,改變了傳統(tǒng)的林業(yè)工作模式,實現了無紙化和一體化的作業(yè)流程。GPS手持機是林業(yè)作業(yè)中必不可少的工具,要求林業(yè)工作者必須熟練掌握,精通運用。對GPS手持機、相關軟件、林業(yè)圖紙制作的操作要點、技巧,進行探討總結,旨在快速提高GPS手持機及相關軟件的應用水平。
1 GPS手持機在林業(yè)生產活動中應用概況
1.1 應用非常廣泛 GPS手持機利用定位導航儀進行定位、測距、測面積和導向,這些功能在林業(yè)生產中的應用非常廣泛。林業(yè)中需要采集的GIS特征物是各種各樣的,如一棵樹、一條路、一片林地等等。根據采集數據的特征可將GIS數據類型抽象、歸納為如下3種:點類型、線類型和面類型。點類型表現為GIS中的一個點,如名木古樹;線類型表現為GIS中的一條線,如林道;面類型表現為GIS中的一片封閉區(qū)域,如一片造林地,主要強調的是區(qū)域性??傊?,不管是森林資源調查中的森林分布區(qū)域、樣地初設與復位、森林資源管理,伐區(qū)調查、設計、監(jiān)管、驗收,林地管理,造林設計、驗收,森林保護中的防火林帶建設、森林火災撲救指揮,山林權調處勘界,林業(yè)案件的勘察、鑒定、調查取證,林業(yè)專題圖制作等等。都有GPS手持機的應用。
1.2 改變了傳統(tǒng)的工作模式 GPS手持機的應用改變了工作模式,提高了工作效率,保證了工作質量。以往測量面積,需要傳統(tǒng)的測量工具,1人測量,1人舉牌,1人記錄,費時費力;現在使用GPS手持機1人就能完成任務。以往要確定林業(yè)作業(yè)的地點和邊界,要進行“勾圖”?!肮磮D”作業(yè)準確性全憑工作經驗,誤差大?,F在使用GPS手持機導出圖層,準確、工整。以往森林二類調查中樣地西南角點的查找,往往需要“引點”測量,工作量大,效率低;現在可以通過GPS手持機的導航功能輕易實現。以往制圖要手工勾畫,多張圖紙很難完全一致;現在使用GPS手持機及相關軟件,可以通過導出的圖層或在軟件上加線,準確、整齊、美觀。如果把手提電腦帶去作業(yè)區(qū),可以實現數據采集、轉換、導入、導出等現場操作,簡單、高效、準確、直觀。
1.3 實現了電子化辦公 GPS手持機進行數據采集,GIS Office軟件進行數據轉換、圖層生成、導出,ViewGIS軟件把GIS Office軟件導出的圖層和林業(yè)地理信息圖層有機結合,實現相應的圖層要素編輯,通過電腦輸出,完成工整、專業(yè)化的各種林業(yè)專題圖制作。還可以配合其它軟件,實現多元化的編輯,實現了無紙化、電子化辦公。
1.4 提升了林業(yè)生產管理水平 GPS的應用對提升林業(yè)生產管理水平體現在許多方面。如在森林二類調查中的應用。為了滿足森林經營方案總體設計需要而進行的森林資源調查,在公里網交叉點上設立樣地對林分變化進行調查,是一種行之有效的辦法。過去采用在樣地四周埋水泥樁的方法進行樣地標記,這種方法有一定的局限性:(1)有些地點不宜埋樁,如水庫等;(2)水泥樁容易受到人為的破壞、移位等,影響調查的準確性;(3)水泥樁標記明顯,容易導致人為有意保護樣地內的林分,從而導致調查結果和實際情況不太相稱。使用GPS則能夠克服這些不足,把樣地的坐標輸入到GPS接收機,利用GPS的導航功能到達樣地進行調查,不但提高了調查的準確性,而且節(jié)省了埋水泥樁的費用,減輕了工作量,提升了管理水平。
2 GPS手持機在林業(yè)工作應用中存在的問題
(1)圖層導出發(fā)生位置偏移,產生誤差。GPS手持機上讀取的面積和導到地形圖上產生的面積不一致。
(2)培訓不夠,自學不到位。有些技術人員還不會使用或不會全面系統(tǒng)使用。數據的采集和軟件的應用不夠統(tǒng)一,制作的圖紙、文書不夠“專業(yè)”。
(3)對有些技術人員來說,使用的次數不多,不夠熟練,學了會,會了忘。
(4)GPS手持機精度受衛(wèi)星信號、地域位置影響。
(5)GPS手持機有時會出現長時間無法定位的問題。
(6)電腦要讀取GPS手持機上的數據,很多GPS手持機必須安裝自帶的USB驅動程序,USB驅動程序只能安裝在WindowXP系統(tǒng)上,不能安裝在Win7以后的版本上。
(7)地圖制作時的符號填充只在Window NT環(huán)境下才有效。
(8)GPS手持機的使用好多業(yè)務需要輸出圖紙,有些打印出來的圖紙要素單一,沒有標題、比例尺、圖例、指北針等要素,圖紙質量不高。
3 解決問題的探討和思考
(1)產生偏移誤差的主要原因是坐標系設置的問題,以及地理位置的影響。GIS Office軟件系統(tǒng)默認應用WGS-84坐標系統(tǒng)。2013年以前的林業(yè)1∶10 000地形圖(地理信息一一對應圖)坐標系統(tǒng)是北京54坐標系,2013年以后的林業(yè)地理信息一一對應圖坐標系統(tǒng)是Xi`an80坐標系。因此要針對導出到的地理信息一一對應圖,對GPS手持機和GIS Office軟件地理坐標重新設置,確保各參數的設置準確。注意“位置格式”和“地圖基準”中各項參數的正確輸入,“位置格式”要置于“User Grid”狀態(tài);“地圖基準”要置于“User”狀態(tài)。DX、DY、DZ3個參數各個地方都不相同,不過每組參數可以在很大的范圍內適用。如果您需要這3個參數,建議您到當地的測繪部門去獲得。仙游縣DX、DY、DZ3個參數分別是DX到gs84:-105,DY到wgs84:-50,DZ到wgs84:-2??傊?,地理坐標的設置是影響GPS手持機精度的主要原因,地理位置的影響只能通過實踐進行校準、微調。平時在使用過程中,要注意GPS手持機上讀取的面積和導到地形圖上產生的面積誤差范圍,對精度要求高的業(yè)務,進行適當的糾偏。
(2)提高對GPS在林業(yè)生產中重要性的認識,舉辦GPS手持機應用技術培訓班,學習交流應用心得。
(3)GPS手持機功能很多,不但要認真學習說明書中的全部內容,還要熟練掌握GIS Office軟件、ViewGIS軟件,做到無縫結合,相承使用。
(4)增強實際操作能力,提煉理論要點。對實踐中的應用進行適當的分級,對那些頻繁使用的基本業(yè)務,編寫簡明教程,使初學者,一看就懂,一學就會。對那些技術要求較高的業(yè)務,要加深理論研究,提高應用水平。
(5)由于衛(wèi)星信號波長的原因,GPS手持機處于戶內或者可視天空范圍狹小的地方接收不到信號,不能進行定位和導航操作。但是,天氣是不會影響GPS信號的接收。解決辦法是將GPS手持機移到戶外或開闊地帶。
(6)GPS手持機USB驅動程序有待更新升級。
(7)要注意安裝林業(yè)軟件的電腦只能使用Window NT的系統(tǒng)。
(8)專業(yè)圖紙要求圖紙要素齊全,因此輸出林業(yè)專題圖時要編輯好標題,比例尺,圖例,指北針等圖紙要素,提高圖紙質量。
4 操作技巧
(1)在數據采集的過程中,因為衛(wèi)星可能短時間內達不到作業(yè)要求或其它原因需要暫時中斷采集工作,待條件好轉后,再繼續(xù)原來的采集。在采集線特征或面特征時,有時也會遇到一些像圍墻、建筑物、水池之類的障礙物,導致采集無法經過特征的全部位置,因此必須暫時中斷當前記錄,繞過障礙物后,再繼續(xù)原來特征的采集工作。遇到以上情況時,可以使用[暫停]/[繼續(xù)]/[記錄功能]。
(2)使用GPS手持機導航功能時,地圖頁面的比例尺不能過大,一般將比例尺調到200m或更小,不然航跡會被表示當前位置的三角符號遮擋住,導致在機器的地圖頁面看不到短距離的航跡。
(3)如果同一天采集相同類型的數據不止一個,又要在同一復合圖層中同時顯示,就要對類型值進行重命名。
(4)衛(wèi)星信號不好時會提示“衛(wèi)星信號不好,是否關閉GPS”要選“否”,繼續(xù)搜索衛(wèi)星信號。如果衛(wèi)星信號不好按[記錄]鍵時會提示“2D或3D定位后才可以采集”要點“確定”,繼續(xù)搜索衛(wèi)星信號,直到衛(wèi)星數出現3個以上后采集(衛(wèi)星數越多精度越高)。
(5)GPS手持機耗電量比較大,因此在使用前5min左右裝電池、開機,搜衛(wèi)星,關機后應把電池取出。在設置,輸入參數和點位坐標時,應將GPS手持機設置為“模擬”狀態(tài)。
(6)工作期間建議不要清除GPS手持機中的航跡。
(7)從手持機復制文件和導入任務文件、導入SHP或MIF文件的區(qū)別:從手持機復制文件,指定保存路徑(文件格式為“任務文件”的格式.gmt),這樣操作可以刪除手持機中的數據,有利于提高從手持機中讀取數據的效率。導入任務文件、導入SHP或MIF文件,只能保存導出的文件{形狀文件(*.SHP)或Maplnfo文件(*.mif)。
(8)GPS手持機可以通過“計算長度\面積”功能現場讀取長度或面積,一般來說長度長,面積大的測量精度高些,對于精度要求較高的,需要進行多次重復測量,在手持機收星狀態(tài)良好的情況下,保持較慢的均勻的行走速度進行測量,取其平均值。
(9)關機或更換電池不會造成系統(tǒng)參數及測量數據的丟失,因此參數設置長期有效,不能隨意更改。
(10)只有在“制圖方式”下才能打開“邊框調整”功能。勾選“公里邊框”選項,才能打開“里邊框屬性”功能。
(11)同時打開多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的林班圖:在“圖層欄”窗口右擊“復合圖層”,選擇“轉入新圖層”,打開一一對應圖層中的最后一圖層(lay單層圖層)。實現同時打開多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的林班圖。
(12)選擇打印范圍時要進行打印預覽,以便調整打印頁面的大小,使打印出來的圖紙更美觀。
(13)“地圖標尺參數設置”,標尺刻度數設置為2,單位刻度實際長100,這樣的設置比較合適(1∶10 000,單位m)。
(14)ViewGIS軟件對指北針的編輯比Arcgis10。Arcgis10軟件難的多,如果沒有Arcgis10軟件,可以通過截圖的手法,對添加好線條、圖例、比例尺等圖紙要素的林業(yè)地形圖和導出圖層的復合圖進行截圖。使用Word辦公軟件或其它軟件添加指北針圖案、標題,實現林業(yè)圖紙要素的多元化編輯。
(15)打印機巧:設置好包括標題、地圖、線條、比例尺、圖例、指北針等圖紙要素,通過[調整花邊]按鈕直接選擇打印區(qū)域,比通過[矩形區(qū)域設置]選擇打印區(qū)域,減少了[圖形操作]的“外剪切”(電腦系統(tǒng)剪切不需要打印的內容)所運行的時間,提高了工作效率。
5 結語
GPS手持機功能豐富,應用廣泛,不僅在林業(yè)生產中有其用武之地,在其它行業(yè)的應用也是非常廣泛的。GPS手持機,GIS軟件,ViewGIS軟件三者密不可分,離開了GIS、ViewGIS軟件就無法對采集的數據進行編輯。當今的電子產品以日新月異的驚人速度發(fā)展著,GPS手持機也在不斷更新?lián)Q代,包括我們的林業(yè)軟件ViewGIS,現在也已經有了更先進的版本Arcgis10,rcgis10引入了3D圖層,使用更直觀、更準確。特別是對地圖制作的很多編輯功能都進行了更新。GPS在林業(yè)上應用的文獻很多,本文只從操作層面對林業(yè)作業(yè)中常用的應用予以闡述,簡略了具體應用的展開,更多的操作技巧有待進一步深入總結。多學習,多操作,多實踐是提高GPS應用水平的基本要求。
(責編:徐煥斗)