[摘 要] 隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，森林資源的開發(fā)、利用和保護需要緊跟經(jīng)濟發(fā)展的步伐，及時掌握森林資源的動態(tài)變化，有利于為保護、開發(fā)森林資源提供決策依據(jù)?？萍嫉陌l(fā)展給林業(yè)系統(tǒng)新技術(shù)的應(yīng)用提供了可能，特別是GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，在森林資源監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警等方面帶來了重大變革，顯著提高了林業(yè)系統(tǒng)各部門的管理水平和管理效率?；诖?，本文從GPS的內(nèi)涵及應(yīng)用功能出發(fā)，對GPS在林業(yè)中的具體應(yīng)用進行初步探析，以期為提高林業(yè)經(jīng)濟效益有所幫助。

[關(guān)鍵詞] GPS；林業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用

[中圖分類號] S712 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）32-89-2

科技的進步使得林業(yè)系統(tǒng)新技術(shù)得到普及，應(yīng)用范圍越來越廣泛。GPS在森林資源監(jiān)測、規(guī)劃設(shè)計和災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮了重要作用，給林業(yè)經(jīng)營管理部門做出決策提供了必要的依據(jù)。在林業(yè)系統(tǒng)中，GPS的廣泛應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的林業(yè)工作模式，使得林業(yè)模式出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，極大地提高了林業(yè)工作效率。GPS具有全天候、高精度、自動化、高效益等特點，將GPS技術(shù)廣泛應(yīng)用在林業(yè)生產(chǎn)中，能夠精準(zhǔn)高效地提供精密坐標(biāo)，完成森林資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測，估算木材量和可才發(fā)木材面積等。從長遠來看，必將改變林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，促使林業(yè)工作向高效、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，一定會取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 GPS內(nèi)涵及應(yīng)用功能

1.1 GPS內(nèi)涵

GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）的簡稱，又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以為地球表面絕大部分地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位、測速和高精度的時間標(biāo)準(zhǔn)，確定三維位置、三維運動和時間[1]。該系統(tǒng)由美國政府于1970年開始進行研制，并于1994年全面建成，使用者只需要GPS接收機就可享受服務(wù)，無需另外付費。

在森林、樹林中實地考察時，如何辨別方向是林業(yè)工作者必須面對、解決的實際問題。森林中沒有定位和導(dǎo)向路標(biāo)，許多人在科學(xué)考察中會遇到“如何返回出發(fā)地和標(biāo)本采集地”的難題。全球定位系統(tǒng)（GPS）的出現(xiàn)，為林業(yè)工作者提供了新的導(dǎo)向。

GPS利用分布在外層空間的衛(wèi)星，為地球表面提供定位、導(dǎo)航和測繪服務(wù)，定位導(dǎo)航儀利用接收到的衛(wèi)星信號，經(jīng)過幾何計算來確定地球表面的具體位置。GPS定位導(dǎo)航儀通過衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星位置，來推算接收信號的時間與發(fā)射時的時間差，來計算出相應(yīng)距離，當(dāng)算出與至少3顆衛(wèi)星的距離后，就能推算出其空間位置。GPS的坐標(biāo)系統(tǒng)分為大地坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系，目前國際上采用的大地坐標(biāo)系就是人們常說的經(jīng)緯度坐標(biāo)[2]。

1.2 GPS應(yīng)用功能

林業(yè)工作者在利用GPS時，通常會用到定位、測距、測速等功能。

1.2.1 定位功能。GPS定位導(dǎo)航儀具有定位功能，有些型號的導(dǎo)航儀能夠連續(xù)25 h自動開機將定位數(shù)據(jù)記錄于緩沖區(qū)。利用這個定位功能，不僅可以將數(shù)據(jù)采集地點的位置記錄下來，還能在標(biāo)志物變了的情況下找到標(biāo)本采集地點，即使在大海、沙漠、林業(yè)中也很難迷失位置。GPS將地理位置轉(zhuǎn)為GIS數(shù)據(jù)格式并產(chǎn)生地圖，將野外采集到的位置、火區(qū)邊緣、交通道路轉(zhuǎn)化為點、線等數(shù)據(jù)，傳輸?shù)街笓]部的GIS系統(tǒng)中，就能準(zhǔn)確定位到具體的位置。

1.2.2 測距功能。在野外工作時可以利用GPS定位任意兩點間的距離，定位出發(fā)點或工作點，隨時測定這兩點間的定位距離，解決樣線長度的測定，避免出現(xiàn)較大的誤差。例如，當(dāng)研究某些野生樹種的生長區(qū)域時，可以定位這些地點，對這些樹種的生存條件進行研究，只需要定位分布區(qū)域的最寬處兩點即可。

1.2.3 測速與導(dǎo)航功能。在地形復(fù)雜、交通不便的原始森林等偏遠地區(qū)，大樹遮天使得林業(yè)工作者難辨方向，常常會迷失在森林中，而GPS的導(dǎo)航功能則可以幫助工作人員順利找到出發(fā)地點。

2 GPS在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 GPS在森林資源管理中的應(yīng)用

據(jù)了解，美國林業(yè)局根據(jù)林區(qū)面積和樹木密度來銷售木材，這就要求木材面積的測量閉合差必須非常小，利用GPS在林區(qū)周邊進行GPS偏差矯正，與已測面積誤差約為0.03%，這說明只需要利用GPS技術(shù)就能對林區(qū)面積進行測量，而且測量的精準(zhǔn)度很高。在進行樣地初設(shè)與復(fù)位時，利用GPS輸入坐標(biāo)，不需要引點引線也能進行復(fù)位測定，既提高了工作效率，還能將誤差控制在合理范圍內(nèi)。在境界線的勘測方面，可以利用差分或測量GPS對林區(qū)境界線進行面積求算和繪制圖形，達到對林區(qū)動態(tài)監(jiān)測的目的[3]。

2.2 GPS在林業(yè)生產(chǎn)和規(guī)劃中的應(yīng)用

GPS可以克服林區(qū)透視條件差、常規(guī)測量困難等問題，精準(zhǔn)、高效地實現(xiàn)度森林資源的勘察。比如，在對伐區(qū)進行調(diào)查設(shè)計時，常規(guī)伐區(qū)調(diào)查難度較大，采用一般的調(diào)查方法難以進行精準(zhǔn)測量，利用GPS接收機可以克服植物被擋和地形陡峭造成的通視困難，根據(jù)調(diào)查人員的運動軌跡，實時記錄下伐區(qū)邊界坐標(biāo)。在制作林業(yè)專題圖時，改變傳統(tǒng)手工繪圖效率低、精度低的缺點，GPS對各種物標(biāo)進行測量后，配合地理信息系統(tǒng)即可制作多種專題圖，而且精度較高、成圖速度較快。在區(qū)劃時應(yīng)盡量靠近區(qū)劃線，若使用手持GPS，則需注意盡量不要左右搖擺。要想保證區(qū)劃的經(jīng)度，則要等GPS搜索到4顆以上衛(wèi)星，當(dāng)誤差顯示為10 m以下時，打開航跡記錄方可[4]。在行走過程中，天線部位不要被手指擋住，防止影響信號的接受，如果誤差過大，應(yīng)站在原地等待，等誤差縮小后再繼續(xù)行走。如果在關(guān)機狀態(tài)下移動，可能會造成搜星困難，應(yīng)重新選擇菜單選項，使GPS進行自動搜索衛(wèi)星。

2.3 GPS在造林中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，林木需求量越來越大，造林受到了越來越廣泛的關(guān)注。傳統(tǒng)的飛播造林，飛行員難以判斷已播林和未播林，重播和漏播情況極為常見。將GPS應(yīng)用于飛播造林，飛行員可以利用記錄的航跡了解已播路線和未播路線，從地面即可設(shè)定飛行航線，極大地降低了作業(yè)難度。另外，沒有采用GPS之前，林業(yè)工作人員很難對物種林的分布和大小進行分類整理，采用GPS后可以利用其航跡記錄功能，對各林業(yè)類型進行標(biāo)注，實現(xiàn)對采伐和更新的動態(tài)比例，不僅節(jié)省大量的人力、物力、財力，還能提高工作效率，獲得更大的經(jīng)濟效益[5]。

2.4 GPS在森林保護中的應(yīng)用

利用GPS、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、實時差分技術(shù)等，可以建立林火信息管理系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時利用GPS接收機進行實時定位，使得撲火隊能夠迅速、準(zhǔn)確到達火場進行撲救。同時，GPS還可以估測受災(zāi)林地面積及損失，將火災(zāi)周邊繪成圖形，方便進一步采取撲救措施[6]。

2.5 GPS在森林病蟲害防治中的應(yīng)用

利用GPS可以實時了解病蟲害的發(fā)展程度、發(fā)生位置，從而方便林業(yè)工作者及時進行防治。在大面積的林地噴灑農(nóng)藥時，人工噴灑既費時費力又效率低下，將GPS加裝到飛機上，能夠極大地提高農(nóng)藥噴灑效率，對空中準(zhǔn)確投擲農(nóng)藥有重要意義。

總之，GPS在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用不僅有利于節(jié)省時間，提高工作效率，而且有利于實現(xiàn)林業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻

[1]余騰彪.Compass-GPS-ArcGIS在林業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代園藝，2015（4）：217-218.

[2]李良玉，李學(xué)軍.手持式GPS在國有荔浦林場林業(yè)調(diào)查規(guī)劃和生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].綠色科技，2017（8）：215-216.

[3]李錦濤.GPS技術(shù)在林業(yè)測繪中的應(yīng)用研究[J].鄉(xiāng)村科技，2017（8）：95-96.

[4]楊發(fā)凱.容器育苗技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究實踐思考[J].農(nóng)家科技旬刊，2017（2）：51-53.

[5]張麗麗，張明明.木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用與局限[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（9）：67-69.

[6]安耀榮.探討容器育苗技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（33）：91-92.