潘文君

摘要：通過(guò)對(duì)林業(yè)調(diào)查工程的實(shí)際進(jìn)行情況的數(shù)據(jù)分析，對(duì)于當(dāng)前在森林資源調(diào)查過(guò)程之中使用的測(cè)量方法進(jìn)行了比較和分析，針對(duì)其優(yōu)點(diǎn)和存在的劣勢(shì)進(jìn)行了介紹，分析了幾種測(cè)量方法的應(yīng)用情況和測(cè)量精度。

關(guān)鍵詞：測(cè)量方法；森林資源調(diào)查；應(yīng)用；精度分析

一、森林資源調(diào)查概述

在我國(guó)的森林資源調(diào)查工作之中，由于其進(jìn)行的范圍和進(jìn)行方式不同，一般將調(diào)查工作分為三類：全國(guó)森林資源清查、森林經(jīng)理調(diào)查以及森林作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查。其中，森林經(jīng)理調(diào)查進(jìn)行的目的一般是為了后續(xù)的林業(yè)發(fā)展規(guī)劃需求對(duì)森林資源和環(huán)境進(jìn)行的調(diào)查和勘測(cè)，對(duì)于后續(xù)建設(shè)工程的進(jìn)行有較大的影響。在我國(guó)的森林建設(shè)事業(yè)的發(fā)展建設(shè)過(guò)程之中，林業(yè)生產(chǎn)的主要目的是為我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)提供木材資源，而森林經(jīng)理調(diào)查的進(jìn)行項(xiàng)目一般側(cè)重于森林資源的生產(chǎn)量、森林的分布面積以及森林的生長(zhǎng)收益等。隨著技術(shù)的發(fā)展，全站儀開(kāi)始在林業(yè)資源的調(diào)查之中使用，提升了林業(yè)資源調(diào)查工作的進(jìn)行效率。因此，傳統(tǒng)的測(cè)量手段開(kāi)始不再滿足調(diào)查工作進(jìn)行的要求。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，GPS、RTK等測(cè)繪技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作之中的應(yīng)用逐漸廣泛。

二、幾種測(cè)量方法及精度分析

1、羅盤儀測(cè)距

在傳統(tǒng)的森林資源的調(diào)查過(guò)程之中，羅盤儀是經(jīng)常使用的設(shè)備之一，在林業(yè)調(diào)查過(guò)程之中有著相當(dāng)重要的作用。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展和國(guó)家林業(yè)管理部門對(duì)于測(cè)量精度的要求，羅盤儀測(cè)量的不足也開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。羅盤儀的制作較為粗糙，其測(cè)量的精度直接影響視距法測(cè)量的精度。羅盤儀的主要優(yōu)點(diǎn)是其設(shè)計(jì)輕巧、攜帶方便，適合于進(jìn)行野外測(cè)量工作，因此，在一些對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)精度要求不高的項(xiàng)目之中仍然發(fā)揮著較大的作用。工程人員使用羅盤儀來(lái)測(cè)量的過(guò)程之中一般是以視距法為測(cè)量的依據(jù)，在測(cè)量過(guò)程之中，森林羅盤儀的望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)一般為8-15倍。為了避免測(cè)量過(guò)程之中儀器的誤差影響資源調(diào)查結(jié)果，在測(cè)量開(kāi)始之前工程人員首先要進(jìn)行誤差和相對(duì)誤差的計(jì)算，工程人員會(huì)建立一條基線，一般基線兩端的高差為4m，之后使用羅盤儀進(jìn)行多次的視距測(cè)量，將所得結(jié)果分析之后就可以得出羅盤儀測(cè)量方法的誤差。以便于提升測(cè)量的數(shù)據(jù)精確度。精確度測(cè)量表如下：

由數(shù)據(jù)分析之中可以看出，隨著測(cè)距和坡度的增大，羅盤儀測(cè)量的精確程度會(huì)逐漸下降，豎直角的增大使得誤差和相對(duì)誤差急劇增大，因此，羅盤儀不適合在較大的區(qū)域以及地形變化較多的區(qū)域之中進(jìn)行測(cè)量。一般在測(cè)量過(guò)程之中，工程技術(shù)人員會(huì)使用皮尺來(lái)進(jìn)行測(cè)距，將其與羅盤儀異同使用可以提高羅盤儀的測(cè)量精度，在一定程度上滿足林業(yè)建設(shè)的測(cè)量要求，因此，羅盤儀測(cè)距可以在森林經(jīng)理測(cè)量之中使用，但是在大范圍的林業(yè)測(cè)量或是森林資源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等測(cè)量項(xiàng)目之中，由于其精度不足，使用效果不佳。

2、全站儀測(cè)量

全站儀是當(dāng)前在林業(yè)資源調(diào)查過(guò)程之中使用較多的一種電子測(cè)繪儀器，其功能包括測(cè)距、經(jīng)緯度確定以及數(shù)據(jù)處理等，在測(cè)量過(guò)程之中使用方便，測(cè)量的精度高，可以直接通過(guò)座標(biāo)計(jì)算來(lái)確定需要測(cè)量的林木的位置，根據(jù)高程來(lái)測(cè)定林木生長(zhǎng)高度等，工程技術(shù)人員在獲取數(shù)據(jù)之后可以及時(shí)使用辦公軟件和數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以較好的得出測(cè)量和分析結(jié)果，是一種使用較多的測(cè)量?jī)x器。全站儀的測(cè)距精度一般可以達(dá)到±（5+5×10-6D）mm， 因此在短距離的林業(yè)樣地測(cè)設(shè)中測(cè)距誤差可以忽略不計(jì)。全站儀在測(cè)設(shè)樣地90°轉(zhuǎn)折角時(shí)，為了提高工作效率，一般采用半測(cè)回觀測(cè)。根據(jù)結(jié)果分析：全站儀觀測(cè)水平角，邊長(zhǎng)和高度角對(duì)水平角觀測(cè)精度無(wú)顯著影響?，F(xiàn)利用一臺(tái)低端全站儀如NTS355（測(cè)角精度為±5″）來(lái)測(cè)角。三角高程測(cè)量是利用全站儀由測(cè)站點(diǎn)向目標(biāo)點(diǎn)觀測(cè)高度角和斜距，通過(guò)三角公式計(jì)算兩點(diǎn)間的高差和平距。在精密三角高程測(cè)量中，若距離較短，距離測(cè)量不需考慮高程歸化和高斯投影改正，但高差需顧及球差和氣差改正。雖然未顧及測(cè)站偏心差和目標(biāo)偏心差，但一般林業(yè)樣地邊長(zhǎng)都不大于100m，所以全站儀測(cè)距、測(cè)高差和測(cè)坐標(biāo)的精度完全滿足精準(zhǔn)林業(yè)測(cè)量。

3、GPS測(cè)量

在我國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)上，GPS主要應(yīng)用于飛播及防病蟲害導(dǎo)航、典型樣地定位、荒漠化監(jiān)測(cè)及林火監(jiān)測(cè)等方面。我國(guó)主要利用美國(guó)國(guó)防部研制組建的全球定位系統(tǒng)，大地型GPS接收機(jī)主要作業(yè)方有靜態(tài)絕對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位，精度分別可達(dá)到毫米級(jí)和厘米級(jí)，但GPS測(cè)量在林業(yè)上的應(yīng)用主要受到森林覆蓋率和高度角的局限，因此目前在林業(yè)上多是利用低精度的手持GPS。手持GPS在林業(yè)生產(chǎn)中主要用于測(cè)量面積、測(cè)設(shè)樣地和已有樣地點(diǎn)導(dǎo)航以及距離測(cè)量等。近年來(lái)，手持GPS精度也有較大提高，如GARMIN公司的Vista接收機(jī)標(biāo)稱精度為平面5m，高程2.5m，觀測(cè)條件良好時(shí)，各點(diǎn)測(cè)量精度均勻，減少了人為因素的干擾，并且通過(guò)后處理可進(jìn)一步提高精度。GPS-RTK（GPS-real time kinematic）技術(shù)是GPS技術(shù)發(fā)展的新方向，作者通過(guò)利用GPS-RTK測(cè)定莫干山邊界的工程實(shí)例表明：在森林覆蓋率較高的喬木和毛竹林中，山脊和山腰上RTK定位精度可達(dá)到厘米級(jí)，在山谷中選擇合適的時(shí)間段也可達(dá)到分米至米級(jí)。20世紀(jì)末，GPS連續(xù)運(yùn)行參考站技術(shù)的研發(fā)，網(wǎng)絡(luò)RTK發(fā)展蓬勃，全國(guó)多省市包括杭州、寧波已建立GPS連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)，浙江省網(wǎng)正在建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)RTK代替了傳統(tǒng)的單基站RTK模式，不需要再建立基站，延長(zhǎng)了作業(yè)距離，提高了差分精度，雖然定位精度同樣是厘米級(jí)，但儀器成本降低，作業(yè)更簡(jiǎn)便，必將在林業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

三、結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)RTK是近幾年興起的新技術(shù)，由于儀器設(shè)備的相對(duì)昂貴和該技術(shù)的普及程度有限，導(dǎo)致了該技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用還很鮮見(jiàn)，但鑒于傳統(tǒng)RTK應(yīng)用的可靠性和優(yōu)越性，隨著GPS連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)覆蓋范圍的擴(kuò)大，必將連同全站儀將成為林業(yè)測(cè)量的主要儀器設(shè)備。

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