第一篇：GPS在林業(yè)中的應用研究與探討

GPS在林業(yè)中的應用研究與探討

GPS在林業(yè)中的應用研究與探討 摘要

社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，森林資源的開發(fā)和保護需要緊緊跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，及時掌握資源動態(tài)變化，正確作出決策就顯得尤為重要。

GPS技術(shù)這一全新的現(xiàn)代定位方法已經(jīng)全面取代光學和電子儀器，它與現(xiàn)代通迅和計算機技術(shù)相結(jié)合，使用測定三維坐標的方法，將測量定位技術(shù)擴展到海洋和外層空間，同時從定點擴展到區(qū)域，從表態(tài)擴展到動態(tài)，精度達到毫米級，從而大大拓寬應用范圍，在地球物理學、氣象、海洋、交通等領(lǐng)域獲得廣泛應用。

GPS系統(tǒng)是一個高精度，全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。隨著它應用的不斷深入，它已經(jīng)發(fā)展成為多領(lǐng)域、多模式、多用途、多機型的國際性的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

GPS技術(shù)的普遍應用必將促進林業(yè)工作向著精確、高效、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。是今后林業(yè)部門作業(yè)中必不可少的工具，如廣泛使用一定會取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：GPS定位導航測算快速高效準確 前言

將GPS這一先進的測量技術(shù)應用在林業(yè)工作中,能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精密坐標,完成森林調(diào)查與管理中各種境界線的勘測與放樣落界,成為森林資源調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測的有力工具.GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積,估算木材量,計算可采伐木材面積,確定原始森林,道路位置,對森林火災周邊測量和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨特的重要的作用。在森林中進行常規(guī)測量相當困難,而GPS優(yōu)越的定位、導航技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性,精確測定森林位置和面積,繪制精確的森林分布圖。GPS在林業(yè)中的應用已經(jīng)不再局限于以上這些功能，它在林業(yè)應用中的不斷深入和擴展必將改變林業(yè)現(xiàn)狀，使林業(yè)步入現(xiàn)代化的行例，為社會和經(jīng)濟的發(fā)展提供有力的保障。

1.全球定位系統(tǒng)(GPS)簡介

在森林、樹叢和山系中考察時，如何辨別方向，如何返回，是林業(yè)工作者面臨的實際問題。森林、樹叢中沒有定位、導向路標，如何返回出發(fā)地和標本采集地亦是難題。有許多人在科學考察中可能有過時間長短不一的迷路經(jīng)歷。全球定位系統(tǒng)(GPS)的出現(xiàn)，是林業(yè)工作者在野外有了新的導向、定位工具。

GPS利用分布于外層空間的多顆衛(wèi)星為地球表面任意一點提供定位、導航和測繪服務。除了軍事用途外，GPS也廣泛用于民用。GPS定位導航儀利用接到的衛(wèi)星播放的信號，經(jīng)過幾何計算來確定位置。全球定位系統(tǒng)播放衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星位置推算信號，前者給出系統(tǒng)中每一顆衛(wèi)星的位置和狀況，后者給出播放信號之衛(wèi)星的定位信息。GPS定位導航儀接到信號后，根據(jù)接收信號的時間與發(fā)射初始時間之差計算出定位導航儀與衛(wèi)星之間的距離。當算出與至少三顆定位衛(wèi)星之間的距離后，GPS定位導航儀就能確定其在地球表面的空間位置。

現(xiàn)在，全球定位系統(tǒng)接收儀的體積越來越小，象袖珍計算器的大小，重量不足400克的手持式全球定位系統(tǒng)定位導航儀的面世，給野外的定位、導向和測速帶來了極大的便利。使用全球定位系統(tǒng)能在兩分鐘內(nèi)確定工作人員所在位置的經(jīng)緯度和海拔高度。其天線亦可以分離安裝在汽車的擋風玻璃上。

民用型GPS定位儀的單機精度一般為15米，實際使用時定位精度可能更高些。目前，人們提出了幾種校正GPS定位導航儀精度的方法，如位置差分，偽距差分、載波相位差分等。對于林業(yè)工作者而言，尤其是長期在野外工作的人員，其活動范圍常常達到數(shù)公里、數(shù)十公里，對于在野外的定向，即使誤差15米目標物一般也已在肉眼可見范圍內(nèi)。然而，當進行高精度測量時，就必須利用上述方法進行校正。

1.1應用功能 林業(yè)工作者在野外工作中手持GPS定位導航儀有定位、測距、測速和導向等

功能

1.1.1 GPS定位功能

在野外工作中確定位置是定向測距的第一步。GPS定位導航儀具有自動抽樣定位功能。有些型號能每10分鐘自動開機定位將數(shù)據(jù)記錄于緩沖區(qū)，然后自動關(guān)機，有的能夠連續(xù)25小時自動定位記錄信息。利用GPS的定位功能，不但可以將標本或數(shù)據(jù)采集地點的精確位置記錄下來，而且依靠其導向功能多少年后，即使地表景觀和標志物改變了，亦能找到過去的標本采集地點，并不需要借助地圖。這一優(yōu)點在大海、大湖、沙漠和林業(yè)中顯得更為重要。

通過GPS可以將地理位置轉(zhuǎn)化成GIS的數(shù)據(jù)格式并輸入到GIS中，通過GIS來產(chǎn)生地圖，如過火區(qū)邊緣，交通道路，防火隔離帶都可以用GPS將其采集到GIS中。GPS可以把野外采集到的地理位置轉(zhuǎn)化成點，線，或多邊形數(shù)據(jù)。GPS與撲火隊伍和運載配備GPS和相應的通訊設施后，就可以將隊伍行進的位置和路線及時傳輸?shù)街笓]部的GIS系統(tǒng)之中，GIS就可以準確地定位到地圖之中。從而就可以對行動的方向，位置，到達的目標地，及時的糾正和調(diào)整。

1.1.2 GPS測距功能

利用輸入定位點數(shù)據(jù)，或某地點的經(jīng)緯度和海拔高度，GPS定位導航儀能計算地球表面上任意兩點間的距離。在野外工作中，可以將出發(fā)點或工作點儲存為定位點。然后可隨時測定距這地點的距離。亦可測定任意兩個定位點間的距離。于是，解決了野外樣線調(diào)查時樣線長度的測定。樣線的長度常達數(shù)千米或數(shù)萬米。若用皮尺和記步器測定，或是無法實現(xiàn)或是誤差較大。當我們研究野生樹種的生長區(qū)域或生長地點時，利用GPS定位導航儀將這些地點定位并儲存后，可以研究某些樹種在某些區(qū)域的分布，以及這些樹種的生存條件如地理位置、地貌、氣候、濕度，同時也可研究該林區(qū)的整個生態(tài)系統(tǒng)的不同組成的分布。當測定某樹種的分布區(qū)域時，只要將分布區(qū)的最寬處兩點定位。GPS定位導航儀均能在瞬間計算出分布區(qū)域的寬度，也可通過測得的數(shù)據(jù)算出其面積。同時把不同的樹種的數(shù)據(jù)記錄并描繪成圖，就可以得到該區(qū)域內(nèi)樹種的分布圖，并可根據(jù)最新發(fā)現(xiàn)隨時更新舊圖。

1.1.3 GPS測速與導向

GPS具有測定速度和方向?qū)Ш降墓δ?。在人跡罕至,地形復雜,地物豐富和交通不便的偏遠山區(qū),尤其原始森林,天然林中大樹遮天,面積廣闊,難辨方向,常常造成工作人員迷失方向，GPS的導航功能可以使人們順利的找到出發(fā)的起始地點。

2.GPS在森林調(diào)查中的應用

在森林資源清查中的應用。在森林資源一類調(diào)查中,利用GPS的導航功能,輸入固定樣地的坐標,有GPS接收機引導調(diào)查人員到達樣地,不僅定位速度快,精度高,而且可以將原有的明標改成暗標。在森林資源二類調(diào)查中,利用GPS進行測量定位,可以快速,高效,方便地把調(diào)查的樣本單元落實到地面上進行測量和調(diào)查。同時,儲存在GPS接收機中的樣地坐標及調(diào)查數(shù)據(jù)還可通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化直接形成數(shù)據(jù)庫,從而有利于數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計。

2.1 GPS在森林調(diào)查及資源管理中的應用 2.1.1測定森林分布區(qū)域

測定森林分布區(qū)域.美國林業(yè)局是根據(jù)林區(qū)的面積和區(qū)內(nèi)樹木的密度來銷售木材.對木材面積的測量閉合差必須小于1%.在一塊用經(jīng)緯儀測量過面積的林區(qū),采用GPS沿林區(qū)周邊及拐角處進行了GPS定位測量并進行偏差糾正,得到的結(jié)果與已測面積誤差為0.03%,這一實驗證明了測量人員只要利用GPS技術(shù)和相應的軟件沿林區(qū)周邊使用直升飛機就可以對林區(qū)的面積進行測量。過去測定所出售木材的面積要求用測定面積的各拐角和沿周邊測量兩種方法計算面積,使用GPS進行測量時,沿周邊每點上都進行了測量,而且測量的精度很高。

2.1.2進行樣地初設與復位

利用手持GPS進行省固,局固監(jiān)測樣地初設與復位,只需輸入坐標,不需引點引線,且位置準確,效率高,復位率達100%。在我國去年黑龍江等省的國家一類清查中,采用手持GPS進行復位測定,取得了良好的效果,工作效率提高5-8倍,定位誤差不超過7米,其成果受到國家林業(yè)局資源司的充分肯定。

2.1.3利用手持GPS導航伐開境界線

利用手持GPS導航伐開境界線,如平坦地林班線的伐開和確立標樁。以往該類工作采用角規(guī),拉線等方法,工作強度大,誤差高,準確度低,進場需要反工,浪費嚴重.采用GPS后,利用其航跡紀錄和測角,測距功能,不但降低了勞動強度,而且準確度高,落圖簡便,極大的提高了效率。

2.1.4利用差分或測量GPS對林區(qū)各種境界線實施精確勘測,制圖和面積求算。

利用差分或測量GPS對林區(qū)各種境界線實施精確勘測,制圖和面積求算。如：各種道路網(wǎng),局界,場界地類位置和繪制圖形并求算面積,轉(zhuǎn)繪于林業(yè)基本用圖上,達到對各種森林地類變化的動態(tài)監(jiān)測的目的,測量精度達到分米級。

利用差分或測量型GPS進行圖面區(qū)劃界線的精確現(xiàn)地落界,如兩荒界,行政區(qū)界等.解決現(xiàn)地界線不清和標志位置不準的普遍存在的問題。

2.2 GPS在野生動植物資源調(diào)查中的作用 2.2.1在動物資源調(diào)查中的作用

在野生動物資源調(diào)查中,利用GPS接收機尋找樣帶的起點,并根據(jù)輸入的樣帶終點坐標引導調(diào)查人員在規(guī)定的樣帶線內(nèi)調(diào)查。

由于接收機還有存儲運動軌跡的功能,因此可以在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化時顯示調(diào)查的速度,軌跡的數(shù)據(jù),從而對調(diào)查質(zhì)量進行質(zhì)量監(jiān)督和管理。另外GPS還可用于野生動物棲息地的定位,根據(jù)棲息地的森林景觀類型權(quán)數(shù)推算總體種群數(shù)量。

2.2.2在植物資源調(diào)查中的作用

在野生植物資源調(diào)查中利用GPS進行生物密度分析，初設及復位樣地對植物的多度和頻度進行調(diào)查。GPS定位可以對古樹名木及稀特有植物進行研究和保護。3.GPS在林業(yè)作業(yè)中的應用

3.1 GPS在林業(yè)生產(chǎn)和規(guī)劃中的應用 3.1.1在工程測量中和應用

GPS可以克服山高林密,交通和透視條件差或常規(guī)測量困難及精度不高等林業(yè)工程測量的不足,可以快速,高效地實現(xiàn)森林資源勘察,地形測量,林區(qū)公路勘測等。

3.1.2 GPS在伐區(qū)調(diào)查設計中的應用.采伐林地一般是地形陡峭,樹高郁閉,灌木叢生,常規(guī)伐區(qū)調(diào)查難度大或精度不高,采用GPS接收機進行伐區(qū)調(diào)查設計可以克服因植被阻擋和坡度造成的通視困難,隨調(diào)查人員的運動實時記錄下伐區(qū)邊界坐標及運動軌跡,與計算機接口后方便地進行標圖并求出伐區(qū)面積。

3.1.3在林業(yè)專題圖制作中的應用

GPS可用于在森林調(diào)查樣點和生長預估，觀測樣點的導航定位,可用于林區(qū)公路,涵洞和各種物標的測量,可用于種群分布,數(shù)量和野生動物遷移區(qū)的確定,GPS在測量學上帶來的變革,徹底改變了傳統(tǒng)林業(yè)專題圖在制作上的手工繪制,成圖慢,精度低,投入高的確點,GPS配合地理信息系統(tǒng)可以滿足多種專題圖制作的要求,并實現(xiàn)出圖的準確,高效和自動化。

3.2 GPS在造林中的應用

3.2.1 GPS在飛播造成林中的應用

在沒有采用GPS之前，飛行員很難對已播和未播林地進行判斷，經(jīng)常會出現(xiàn)重播和漏播的情況，飛播效率很低。采用GPS后，利用其航跡記錄功能，飛行員可以輕松了解上次播種的路線，從而有效避免了漏播和重播。此外，利用航線設定功能，飛行員可以在地面對飛行距離和航線進行設定，在飛行中按照預先設定好的航線工作，極大降的降低了作業(yè)難度。

3.2.2 GPS在造林分類，清查中的應用 利用GPS的航跡記錄和求面積功能,林業(yè)工作人員很容易對物種林的分布和大小進行紀錄整理,同時了解采伐和更新的比例,對各林業(yè)類型進行標注,方便了林業(yè)的管理.在我國黑龍江和吉林,內(nèi)蒙等省份的分類經(jīng)營,造林普查,資源調(diào)查中,已經(jīng)開始大量采用GPS技術(shù),取得了很好的效果,不但節(jié)省了大量的人力,物力和資金,而且極大的提高了工作效率。實踐證明,采用GPS完全可以取代傳統(tǒng)的角規(guī)加皮尺的落后測量手段,并取得極大的經(jīng)濟效益。

3.3 GPS在森林資源評估中應用

在進行森林資產(chǎn)評估時,可以用GPS接收機和數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)精確地測定各林種,各不同年齡林分的面積,水資源,農(nóng)田,荒山,宜林地等面積,從而避免評估中的主觀隨意性,提高森林資產(chǎn)評估的準確性,公正性和科學性。

4.GPS在森林保護中的作用

4.1 GPS在森林防火中的應用4.1.1 GPS在林火信息管理中的應用 GPS和地理信息系統(tǒng),衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合,可以建立高效,實時,實用的林火信息管理系統(tǒng),一旦發(fā)生森林火災,只需輸入利用遙感技術(shù)獲得的火點坐標,系統(tǒng)即可自動選定最佳的行進線路,利用GPS接收機對撲火隊進行實時的導向和定位,從而及時,準確到達火場,組織撲救工作。另外,GPS還可以簡單精確地測定受災林地面積,估計森林火災的損失,.并輸出森林火災受害圖,火險等級圖等,對森林防火有重要的意義。

4.1.2森林防火中GPS的技術(shù)應用

利用實時差分GPS技術(shù),美國林業(yè)局與加里弗尼亞的噴氣推進器實驗室共同制定了“FRIREFLY”計劃。它是在飛機的環(huán)動儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機,使用這些機載設備來確定火災位置,并迅速向地面站報告。另一計劃是使用直升飛機,無人機或輕型固定翼飛機沿火災周邊飛行并記錄位置數(shù)據(jù),在飛機降落后對數(shù)據(jù)進行處理并把火災的周邊繪成圖形,以便進一步采取消除森林火災的措施。

采用手持GPS進行火場定位,火場布兵,火場測面積,火災損失估算,精確度高,安全性強,能夠?qū)崟r,快速,準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),已為國內(nèi)外防火機構(gòu)廣泛采用。4.2 GPS在森林病蟲害的監(jiān)測與防治的應用 4.2.1病蟲害的監(jiān)測

利用GPS對蟲害和病害進行跟蹤調(diào)查，了解病蟲害的發(fā)生位置，發(fā)展程度及分布狀況從而正確作出判斷及時進行防治。

4.2.2病蟲害防治(農(nóng)藥噴灑)農(nóng)藥噴灑中的應用.飛機屬于高速飛行的動態(tài)用戶,在飛機上加裝GPS,不僅可使其在全球范圍內(nèi)獲得連續(xù)實時的導航能力,而且還能夠得到高精度的三維定位和速度信息,這對于飛機的升空,著陸,飛行方向及速度的確定,空中準確投擲及空中交通管制有重要的意義。

5.GPS在林業(yè)其他方面的應用 5.1 GPS在森林旅游及探險中的應用

森林旅游多在人跡罕至,地形復雜,地物豐富和交通不便的偏遠山區(qū),尤其原始森林,天然林中大樹遮天,面積廣闊,難辨方向,常常造成游人的失蹤和消亡。GPS接收機已被徒步山林旅行,森林荒漠探險,森林草地狩獵的人們視為“護身符”。同時利用安裝在旅游車上的GPS,實時獲得汽車位置,運行速度和方向,加上“風景導航”系統(tǒng),便可隨時計算出旅游車的位置,并向系統(tǒng)查詢景區(qū)信息,指示最近的景區(qū)特色,解說資料及行走方向,也可自由選擇想去的景區(qū)并由車上的GPS自動選擇最佳的行走路線。

5.2 GPS在林業(yè)科學研究中的應用

由于森林資源的具體特點,使林業(yè)科研需要借助于大量的資源數(shù)據(jù)才能進行動態(tài)預測和科學經(jīng)營。GPS是森林資源信息和數(shù)據(jù)的重要捕捉手段,經(jīng)過簡單的數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)化成為基礎的數(shù)據(jù)庫和圖形庫.在林業(yè)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究中,GPS不僅是屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的重要來源,而且可以改善GPS數(shù)據(jù)的準確度和數(shù)據(jù)更新效率,加速地理信息系統(tǒng)在生產(chǎn)實際中的推廣應用?？偨Y(jié)：在森林資源調(diào)查工作中應用GPS技術(shù)，可直接按坐標確定樣地位置，解決了小比例尺地形圖找明顯地形地物為引點的難題，克服了地形圖本身有誤差、傳統(tǒng)的羅盤儀引線測量引起誤差以及其它因素造成樣地定位不準的問題。實踐證明，GPS定位精度高于羅盤儀引線定位。

GPS優(yōu)越的導航、定位功能不僅提高了地面樣地定位精度，而且大大減少了野外作業(yè)時間和工作量，節(jié)省了時間，提高了工作效率，為林業(yè)工作的更深入開展提供了方便，使林業(yè)由傳統(tǒng)林業(yè)向現(xiàn)代林業(yè)和數(shù)字林業(yè)的轉(zhuǎn)變邁進了一步。因此，在林業(yè)工作中推廣應用GPS技術(shù)是非常重要的。

參考文獻：1.《測量學》中國林業(yè)出版社出版主編：李秀江 2.《森林資源動態(tài)監(jiān)測與林業(yè)部調(diào)查實用技術(shù)手冊》

寧夏大地音像出版社2005年出版編號：11241 3.《GPS在林業(yè)中的應用》作者：賈建剛

來源：www.3gpda.net

第二篇：GPS在林業(yè)中的應用

GPS在林業(yè)中的應用

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2012年 06月 20

目錄

前言..................................................................................................................................................3 1GPS在林業(yè)中的應用簡介............................................................................................................3

1.1 應用功能...........................................................................................................................4

1.1.1 GPS定位功能.........................................................................................................4 1.1.2 GPS測距功能.........................................................................................................5 1.1.3 GPS測速與導向.....................................................................................................5 GPS在森林調(diào)查中的應用...........................................................................................................5

2.1 GPS在森林調(diào)查及資源管理中的應用.............................................................................6

2.1.1 測定森林分布區(qū)域.................................................................................................6 2.1.2 進行樣地初設與復位.............................................................................................6 2.1.3 利用手持GPS導航伐開境界線............................................................................6 2.1.4 利用差分或測量型GPS對林區(qū)各種境界線實施精確勘測、制圖和面積求算 7 2.2 GPS在野生動植物資源調(diào)查中的作用.............................................................................7

2.2.1 在動物資源調(diào)查中的作用.....................................................................................7 2.2.2 在植物資源調(diào)查中的作用.....................................................................................7 GPS 在林業(yè)作業(yè)中的應用..........................................................................................................8

3.1 GPS在林業(yè)生產(chǎn)和規(guī)劃中的應用....................................................................................8

3.1.1 在工程測量中的應用.............................................................................................8 3.1.2 GPS在伐區(qū)調(diào)查設計中的應用..............................................................................8 3.1.3 在林業(yè)專題圖制作中的應用.................................................................................8 3.2 GPS在造林中的應用........................................................................................................8

3.2.1 GPS在飛播造林中的應用.....................................................................................8 3.2.2 GPS在造林分類、清查中的應用..........................................................................9 3.3 GPS在森林資源評估及森林資源管理中的應用.............................................................9

3.3.1 設計踏查.................................................................................................................9 3.3.2 采伐設計.................................................................................................................9 3.3.3 林地管理...............................................................................................................10 3.3.4 驗收檢查...............................................................................................................10 3.3.5 毀林案件勘察.......................................................................................................10 4 GPS在森林保護中的作用.........................................................................................................10 4.1 GPS在森林防火中的應用..............................................................................................10 4.1.1 GPS在林火信息管理中的應用............................................................................10 4.1.2 森林防火中GPS的技術(shù)應用..............................................................................11 4.2 GPS在森林病蟲害的監(jiān)測與防治中的應用...................................................................11 4.2.1 病蟲害的監(jiān)測.......................................................................................................11 4.2.2 在病蟲害防治和農(nóng)藥噴灑中的應用...................................................................11 5 GPS在林業(yè)其他方面的應用.....................................................................................................12 5.1 GPS在森林旅游及探險中的應用..................................................................................12 5.2 GPS在林業(yè)科學研究中的應用......................................................................................12 6總結(jié).............................................................................................................................................13

前言

隨著科學技術(shù)的進步和發(fā)展，林業(yè)系統(tǒng)新技術(shù)應用越來越普及，應用范圍越來越廣泛。特別是GPS技術(shù)的推廣應用，在森林資源監(jiān)測、營林規(guī)劃設計、森林災害預警、科學宏觀決策等方面帶來了深刻的變革和重大影響，顯著提高了林業(yè)系統(tǒng)各部門的經(jīng)營管理水平。

在林業(yè)系統(tǒng)中，GPS的普及應用有效地提高了林業(yè)工作的效率和精度，改變了傳統(tǒng)的林業(yè)工作模式，實現(xiàn)了無紙化和一體化作業(yè)流程，使林業(yè)的工作模式出現(xiàn)了質(zhì)的突破，大大地提高了林業(yè)調(diào)查內(nèi)、外業(yè)的效率和精度。GPS是林業(yè)部門未來作業(yè)中必不可少的工具，廣泛使用一定會取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。GPS在林業(yè)中的應用簡介

GPS系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統(tǒng)，將GPS這一先進的測量技術(shù)應用在林業(yè)工作中，能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精密坐標，完成森林調(diào)查與管理中各種境界線的勘測與放樣落界，成為森林資源調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測的有力工具。GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積、估算木材量、計算可采伐木材面積、確定原始森林道路位置、對森林火災周邊測量和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨特的重要的作用。在森林中進行常規(guī)測量相當困難，而GPS優(yōu)越的定位、導航技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性，精確測定森林位置和面積，繪制精確的森林分布圖。GPS在林業(yè)中的應用已經(jīng)不再局限于以上這些功能，它在林業(yè)應用中的不斷深入和擴展必將改變林業(yè)現(xiàn)狀，使林業(yè)步入現(xiàn)代化的行列，為社會和經(jīng)濟的發(fā)展提供有力的保障。

在森林、樹叢和山系中考察時，如何辨別方向，如何返回，是林業(yè)工作者面臨的實際問題。森林、樹叢中沒有定位、導向路標，如何返回出發(fā)地和標本采集地亦是難題。有許多人在科學考察中可能有過時間長短不一的迷路經(jīng)歷。全球定位系統(tǒng)（GPS）的出現(xiàn)，使林業(yè)工作者在野外工作中有了新的導向、定位工具。GPS利用分布于外層空間的多顆衛(wèi)星為地球表面任意一點提供定位、導航和測繪服務。除了軍事用途外，GPS也廣泛用于民用。GPS定位導航儀利用接到的衛(wèi)星

播放的信號，經(jīng)過幾何計算來確定位置。全球定位系統(tǒng)播放衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星位置推算信號，前者給出系統(tǒng)中每一顆衛(wèi)星的位置和狀況，后者給出播放信號之衛(wèi)星的定位信息。GPS定位導航儀接到信號后，根據(jù)接收信號的時間與發(fā)射初始時間之差計算出定位導航儀與衛(wèi)星之間的距離。當算出與至少三顆定位衛(wèi)星之間的距離后，GPS定位導航儀就能確定其在地球表面的空間位置?，F(xiàn)在，全球定位系統(tǒng)接收儀的體積越來越小，像袖珍計算器的大小，重量不足400克的手持式全球定位系統(tǒng)定位導航儀的面世，給野外的定位、導向和測速帶來了極大的便利。使用全球定位系統(tǒng)能在兩分鐘內(nèi)確定工作人員所在位置的經(jīng)緯度和海拔高度。其天線亦可以分離安裝在汽車的擋風玻璃上。民用型GPS定位儀的單機精度一般為15米，實際使用時定位精度可能更高些。

1.1 應用功能

林業(yè)工作者在野外工作中可以使用手持GPS定位導航儀進行定位、測距、測線、測面積和導向等功能。

1.1.1 GPS定位功能

在野外工作中確定位置是定向測距的第一步。GPS定位導航儀具有自動抽樣定位功能。有些型號能每10分鐘自動開機定位將數(shù)據(jù)記錄于緩沖區(qū)，然后自動關(guān)機，有的能夠連續(xù)25小時自動定位記錄信息。利用GPS的定位功能，不但可以將標本或數(shù)據(jù)采集地點的精確位置記錄下來，而且依靠其導向功能多少年后，即使地表景觀和標志物改變了，亦能找到過去的標本采集地點，并不需要借助地圖。這一優(yōu)點在大海、大湖、沙漠和林業(yè)中顯得更為重要。通過GPS可以將地理位置轉(zhuǎn)化成GIS的數(shù)據(jù)格式并輸入到GIS中，通過GIS來產(chǎn)生地圖，如過火區(qū)邊緣，交通道路，防火隔離帶都可以用GPS將其采集到GIS中。GPS可以把野外采集到的地理位置轉(zhuǎn)化成點、線、或多邊形數(shù)據(jù)。撲火隊伍和運載貨物的裝備配有GPS和相應的通訊設施后，就可以將隊伍行進的位置和路線及時傳輸?shù)街笓]部的GIS系統(tǒng)之中，GIS就可以準確地定位到地圖之中。從而就可以對行動的方向、位置、到達的目標地，及時的糾正和調(diào)整。

1.1.2 GPS測距功能

利用輸入定位點數(shù)據(jù)，或某地點的經(jīng)緯度和海拔高度，GPS定位導航儀能計算地球表面上任意兩點間的距離。在野外工作中，可以將出發(fā)點或工作點儲存為定位點。然后可隨時測定距這地點的距離。亦可測定任意兩個定位點間的距離。于是，解決了野外樣線調(diào)查時樣線長度的測定。樣線的長度常達數(shù)千米或數(shù)萬米，若用皮尺和記步器測定，或是無法實現(xiàn)或是誤差較大。當我們研究野生樹種的生長區(qū)域或生長地點時，利用GPS定位導航儀將這些地點定位并儲存后，可以研究某些樹種在某些區(qū)域的分布，以及這些樹種的生存條件如地理位置、地貌、氣候、濕度，同時也可研究該林區(qū)的整個生態(tài)系統(tǒng)的不同組成的分布。當測定某樹種的分布區(qū)域時，只要將分布區(qū)的最寬處兩點定位，GPS定位導航儀均能在瞬間計算出分布區(qū)域的寬度，也可通過測得的數(shù)據(jù)算出其面積。同時把不同的樹種的數(shù)據(jù)記錄并描繪成圖，就可以得到該區(qū)域內(nèi)樹種的分布圖，并可根據(jù)最新發(fā)現(xiàn)隨時更新舊圖。

1.1.3 GPS測速與導向

GPS具有測定速度和方向?qū)Ш降墓δ堋Ｔ谌僳E罕至、地形復雜、地物豐富和交通不便的偏遠山區(qū)，尤其原始森林、天然林中大樹遮天，面積廣闊，難辨方向，常常造成工作人員迷失方向，GPS的導航功能可以使人們順利的找到出發(fā)的起始地點。GPS在森林調(diào)查中的應用

在森林資源一類調(diào)查中，利用GPS的導航功能，輸入固定樣地的坐標，由GPS接收機引導調(diào)查人員到達樣地，不僅定位速度快、精度高，而且可以將原有的明標改成暗標。在森林資源二類調(diào)查中，利用GPS進行測量定位，可以快速、高效、方便地把調(diào)查的樣本單元落實到地面上進行測量和調(diào)查。同時，儲存在 GPS 接收機中的樣地坐標及調(diào)查數(shù)據(jù)還可通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化直接形成數(shù)據(jù)庫，從而有利于數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計。

2.1 GPS在森林調(diào)查及資源管理中的應用 2.1.1 測定森林分布區(qū)域

美國林業(yè)局根據(jù)林區(qū)的面積和區(qū)內(nèi)樹木的密度來銷售木材，對木材面積的測量閉合差必須小于1%。在一塊用經(jīng)緯儀測量過面積的林區(qū)，采用GPS沿林區(qū)周邊及拐角處進行了GPS定位測量并進行偏差糾正，得到的結(jié)果與已測面積誤差為0.03%，這一實驗證明了測量人員只要利用GPS技術(shù)和相應的軟件沿林區(qū)周邊使用直升飛機就可以對林區(qū)的面積進行測量。過去測定所出售木材的面積要求用測定面積的各拐角和沿周邊測量兩種方法計算面積，使用GPS進行測量時，沿周邊每點上都進行了測量，而且測量的精度很高。

2.1.2 進行樣地初設與復位

在我國森林資源清查中，固定樣地的定位與復位測量是采用地形圖引線定位和直接搜尋樣地的方法，此法費工費時而且精度較低。GPS技術(shù)的快速動態(tài)定位特性，為上述工作提供了有力的技術(shù)支持。差分定位是目前GPS最為廣泛使用的方法，其基本思路是：借助一個已知精確位置的參考點（一般為國家級測量控制點）和一個數(shù)據(jù)通信鏈（無線電），使用GPS接收機和電臺達到運動載體實時精確動態(tài)定位的目的。差分方法有偽距差分、坐標差分、相位差分3種。利用差分GPS導航功能，只要輸入固定樣地的縱橫坐標，按導航方向可直接到達樣地中心。通過2003年連續(xù)清查使用GPS技術(shù)發(fā)現(xiàn)，較以前方法提高工作效率2倍以上，且精度極高。

2.1.3 利用手持GPS導航伐開境界線

利用手持GPS導航伐開境界線，如平坦地林班線的伐開和確立標樁。以往該類工作采用角規(guī)、拉線等方法，工作強度大、誤差高、準確度低，進場需要反工，浪費嚴重。采用GPS后，利用其航跡紀錄和測角、測距功能，不但降低了勞動強度，而且準確度高，落圖簡便，極大的提高了效率。

2.1.4 利用差分或測量型GPS對林區(qū)各種境界線實施精確勘測、制圖和面積求算

如：各種道路網(wǎng)、局界、場界地類位置和繪制圖形并求算面積，轉(zhuǎn)繪于林業(yè)基本用圖上，達到對各種森林地類變化的動態(tài)監(jiān)測的目的，測量精度達到分米級。利用差分或測量型GPS進行圖面區(qū)劃界線的精確現(xiàn)地落界，如兩荒界、行政區(qū)界等，解決現(xiàn)地界線不清和標志位置不準的普遍存在的問題。

2.2 GPS在野生動植物資源調(diào)查中的作用 2.2.1 在動物資源調(diào)查中的作用

在野生動物資源調(diào)查中，利用GPS接收機尋找樣帶的起點，并根據(jù)輸入的樣帶終點坐標引導調(diào)查人員在規(guī)定的樣帶線內(nèi)調(diào)查。由于接收機還有存儲運動軌跡的功能，因此可以在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化時顯示調(diào)查的速度、軌跡的數(shù)據(jù)，從而對調(diào)查質(zhì)量進行質(zhì)量監(jiān)督和管理。另外GPS還可用于野生動物棲息地的定位，根據(jù)棲息地的森林景觀類型權(quán)數(shù)推算總體種群數(shù)量。

2.2.2 在植物資源調(diào)查中的作用

在野生植物資源調(diào)查中利用GPS進行生物密度分析，初設及復位樣地對植物的多度和頻度進行調(diào)查。GPS定位可以對古樹名木及稀特有植物進行研究和保護。GPS 在林業(yè)作業(yè)中的應用

3.1 GPS在林業(yè)生產(chǎn)和規(guī)劃中的應用 3.1.1 在工程測量中的應用

GPS可以克服山高林密、交通和透視條件差或常規(guī)測量困難及精度不高等林業(yè)工程測量的不足，可以快速、高效地實現(xiàn)森林資源勘察、地形測量、林區(qū)公路勘測等。

3.1.2 GPS在伐區(qū)調(diào)查設計中的應用

采伐林地一般是地形陡峭、樹高郁閉、灌木叢生，常規(guī)伐區(qū)調(diào)查難度大或精度不高，采用GPS 接收機進行伐區(qū)調(diào)查設計，可以克服因植被阻擋和坡度造成的通視困難，隨調(diào)查人員的運動實時記錄下伐區(qū)邊界坐標及運動軌跡，與計算機接口后方便地進行標圖并求出伐區(qū)面積。

3.1.3 在林業(yè)專題圖制作中的應用

GPS可用于在森林調(diào)查樣點和生長預估，觀測樣點的導航定位，可用于林區(qū)公路、涵洞和各種物標的測量，可用于種群分布、數(shù)量和野生動物遷移區(qū)的確定。GPS在測量學上帶來的變革，徹底改變了傳統(tǒng)林業(yè)專題圖在制作上的手工繪制成圖慢、精度低、投入高的缺點。GPS配合地理信息系統(tǒng)可以滿足多種專題圖制作的要求，并實現(xiàn)出圖的準確、高效和自動化。

3.2 GPS在造林中的應用

3.2.1 GPS在飛播造林中的應用

利用GPS的導航功能，可以更有效地實施飛播造林工程。這種方法可以減少地面工作人員數(shù)量、降低勞動強度、節(jié)約飛播經(jīng)費、加快了飛播進度，為實施大面積、大規(guī)模造林工程提供了技術(shù)保障

在沒有采用GPS之前，飛行員很難對已播和未播林地進行判斷，經(jīng)常會出現(xiàn)重播和漏播的情況，飛播效率很低。采用GPS后，利用其航跡記錄功能，飛行員可以輕松了解上次播種的路線，從而有效避免了漏播和重播。此外，利用航線設定功能，飛行員可以在地面對飛行距離和航線進行設定，在飛行中按照預先設定好的航線工作，極大地降低了作業(yè)難度。

3.2.2 GPS在造林分類、清查中的應用

利用GPS 的航跡記錄和求面積功能，林業(yè)工作人員很容易對物種林的分布和大小進行紀錄整理，同時了解采伐和更新的比例，對各林業(yè)類型進行標注，方便了林業(yè)的管理。在我國黑龍江和吉林、內(nèi)蒙等省區(qū)的分類經(jīng)營、造林普查、資源調(diào)查中，已經(jīng)開始大量采用GPS技術(shù)，取得了很好的效果，不但節(jié)省了大量的人力、物力和資金，而且極大的提高了工作效率。實踐證明，采用GPS完全可以取代傳統(tǒng)的角規(guī)加皮尺的落后測量手段，并取得極大的經(jīng)濟效益。

3.3 GPS在森林資源評估及森林資源管理中的應用

在森林資源評估：在進行森林資產(chǎn)評估時，可以用GPS接收機和數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)精確地測定各林種、各不同年齡林分的面積，水資源、農(nóng)田、荒山、宜林地等面積，從而避免評估中的主觀隨意性，提高森林資產(chǎn)評估的準確性、公正性和科學性。

3.3.1 設計踏查

使用GPS對準備采伐的伐區(qū)、小班進行踏查，初步確定小班及伐區(qū)的位置、面積、運材線路等，經(jīng)過內(nèi)業(yè)進一步篩選后，確定需采伐的小班；對占用的林地，使用GPS進行初步定位、量測，以決定是否審批或初步計算各種補償費用。

3.3.2 采伐設計

在采伐設計中，可使用GPS定位、求面積、割分采伐小班，將GPS采集的數(shù)據(jù)提供給資源管理GIS，能夠繪制采伐設計圖，還可用于運材林道的設計等等。

3.3.3 林地管理

林地資源是林業(yè)生存與發(fā)展的基礎。對各種征占、侵占林地的行為，可用GPS準確定位、求面積，將GPS采集的外業(yè)數(shù)據(jù)提供給GIS，繪制出被征占、侵占林地的準確位置、面積及圖形。

3.3.4 驗收檢查

在對采伐的小班進行驗收時，使用GPS可快速、準確地定位所采伐的小班位置是否正確、面積是否準確、是否超邊越界等。

3.3.5 毀林案件勘察

毀林案件勘察、亂砍濫伐、毀林開墾、蠶食林地、放牧毀壞造林地等的林政案件時有發(fā)生，使用GPS可快速、準確地勘察被毀林地的位置、面積，并可用GPS采集的數(shù)據(jù)，繪制出被毀林地的位置圖，為案件的處理提供準確數(shù)據(jù)。GPS在森林保護中的作用

4.1 GPS在森林防火中的應用 4.1.1 GPS在林火信息管理中的應用

GPS和地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合，可以建立高效、實時、實用的林火信息管理系統(tǒng)，一旦發(fā)生森林火災，只需輸入利用遙感技術(shù)獲得的火點坐標，系統(tǒng)即可自動選定最佳的行進線路，利用GPS接收機對撲火隊進行實時的導向和定位，從而及時、準確到達火場，組織撲救工作。另外，GPS還可以簡單精確地測定受災林地面積，估計森林火災的損失，并輸出森林火災受害圖、火險等級圖等，對森林防火有重要的意義。

4.1.2 森林防火中GPS的技術(shù)應用

采用手持GPS進行火場定位、火場布兵、火場測面積、火災損失估算，精確度高、安全性強，能夠?qū)崟r、快速、準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)，已為國內(nèi)外防火機構(gòu)廣泛采用。

GPS技術(shù)在森林防火上可發(fā)揮重要作用。我國較早利用的如沾河林業(yè)局，利用差分GPS技術(shù)，在防火飛機的環(huán)動儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機。防火飛機巡飛時，如有火情熱紅外系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)并被GPS確定發(fā)生位置的精確坐標，配合地面防火塔，迅速向地面接收站報告。GPS和地形圖配合使用，可以確定林火的進展情況。用GPS確定林火的位置，在地形圖上繪制火場示意圖。這樣就可以及時地掌握林火的發(fā)生范圍、面積等。為采取相應的撲救措施提供了依據(jù)；依靠GPS的導航功能，可實施飛機直接滅火措施。首先把火場的位置信息輸入到GPS接收機，然后利用它進行導航，快速尋找火場，實施快速滅火（如，噴灑滅火劑、運送滅火隊伍等等）。

4.2 GPS在森林病蟲害的監(jiān)測與防治中的應用 4.2.1 病蟲害的監(jiān)測

利用GPS對蟲害和病害進行跟蹤調(diào)查，了解病蟲害的發(fā)生位置，發(fā)展程度及分布狀況，從而正確做出判斷及時進行防治。

4.2.2 在病蟲害防治和農(nóng)藥噴灑中的應用

飛機屬于高速飛行的動態(tài)用戶，在飛機上加裝GPS，不僅可使其在全球范圍內(nèi)獲得連續(xù)實時的導航能力，而且還能夠得到高精度的三維定位和速度信息，這對于飛機的升空、著陸、飛行方向及速度的確定，空中準確投擲及空中交通管制有重要的意義。

目前，國家正在實施天然林保護工程，建立全國天然林保護工程信息系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的技術(shù)核心是計算機網(wǎng)格技術(shù)、“3S”技術(shù)和多媒體技術(shù)。病蟲害防治是天然林保護工程中必須考慮的專業(yè)問題，研究利用GPS進行大面積病蟲害防治方法具有現(xiàn)實意義。國內(nèi)外許多從事林業(yè)的專家已經(jīng)在這方面進行了初步研究。

應用GPS為林業(yè)飛防導航，可以擺脫龐大的地面指揮和信號系統(tǒng)，減少車輛、通訊設備和人員的使用，降低組織工作的難度，減少人力、物力和財力的浪費，降低防治成本；免除地面指揮人員和信號隊員飽受日曬和藥薰之苦，降低勞動強度，提高工作效率；對于山高林密的作業(yè)區(qū)，信號隊員不易到達或不能及時到位，人工導航漏噴或重噴現(xiàn)象嚴重，GPS導航很好地解決了這一問題。應用GPS導航可以徹底擺脫地面信號標志和人工信號隊導航。廣西應用飛機噴撒白僵菌原粉防治馬尾松毛蟲有20 多年的歷史，GPS導航技術(shù)的應用將使飛防工作邁上新的臺階。GPS在林業(yè)其他方面的應用

5.1 GPS在森林旅游及探險中的應用

森林旅游多在人跡罕至、地形復雜、地物豐富和交通不便的偏遠山區(qū)，尤其原始森林、天然林中大樹遮天，面積廣闊，難辨方向，常常造成游人的失蹤和消亡。GPS 接收機已被徒步山林旅行、森林荒漠探險、森林草地狩獵的人們視為“護身符”。同時利用安裝在旅游車上的GPS，實時獲得汽車位置、運行速度和方向，加上“風景導航”系統(tǒng)，便可隨時計算出旅游車的位置，并向系統(tǒng)查詢景區(qū)信息，指示最近的景區(qū)特色，解說資料及行走方向，也可自由選擇想去的景區(qū)并由車上的GPS自動選擇最佳的行走路線。

5.2 GPS在林業(yè)科學研究中的應用

由于森林資源的具體特點，使林業(yè)科研需要借助于大量的資源數(shù)據(jù)才能進行動態(tài)預測和科學經(jīng)營。GPS是森林資源信息和數(shù)據(jù)的重要捕捉手段，經(jīng)過簡單的數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)化成為基礎的數(shù)據(jù)庫和圖形庫。在林業(yè)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究中，GPS不僅是屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的重要來源，而且可以改善GPS數(shù)據(jù)的準確度和數(shù)據(jù)更新效率，加速地理信息系統(tǒng)在生產(chǎn)實際中的推廣應用。

6總結(jié)

社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，森林資源的開發(fā)和保護需要緊緊跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，及時掌握資源動態(tài)變化，正確做出決策就顯得尤為重要。GPS在林業(yè)建設行業(yè)中市場廣闊，應用潛力巨大，已在森林資源調(diào)查、規(guī)劃設計林區(qū)物探、荒漠化監(jiān)測、森林防火、森林病蟲害防治等方面取得了可喜的成績，GPS技術(shù)的普及為林業(yè)發(fā)展提供了新技術(shù)和新方法，徹底改變了林業(yè)部門原有的工作模式，GPS技術(shù)的普遍應用必將促進林業(yè)工作向著精確、高效、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，一定會帶來經(jīng)濟效益和社會效益共同進步。

第三篇：GPS技術(shù)在林業(yè)測繪中的應用

林業(yè)測繪中GPS技術(shù)的應用

【摘要】隨著林業(yè)方面科技的不斷發(fā)展，GPS等高科技產(chǎn)品和技術(shù)在林農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應用越來越廣泛，尤其是在林業(yè)測繪方面，GPS技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。本文就GPS在林業(yè)測繪中的應用進行相關(guān)分析研究，希望能給同行提供一些參考?！娟P(guān)鍵詞】林業(yè)測繪 GPS技術(shù) 應用 1.前言

GPS全球定位系統(tǒng)是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),是美國從上世紀70年代研制，于1994年建成的。目前GPS等高科技產(chǎn)品和技術(shù)廣泛應用于在林業(yè)生產(chǎn)的測繪工作中。GPS作為森林資源調(diào)查和動態(tài)臨測的有力工具，能夠快速、高效、準確地為人們提供點、線、面要素的精密坐標，完成森林調(diào)查與管理中備種異線的勘測與放樣落界。GPS技術(shù)對于林區(qū)面積的確定，木材量的估算，日采伐木材面積的計算，原始森林、道路位置、測量森林火災面積的確定，水源的尋找和地區(qū)界線測定等方面，都具有獨特的重要作用?？稍谏种校珿PS定位技術(shù)進行常規(guī)測量，對森林位置和面積進行精確測定并對森林分布圖進行精確繪制。2.GPS系統(tǒng)的組成 2.1 GPS的空間組成。21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星，分別在六條與赤道平面成五十五度角的軌道平面上運行，每個軌道平面配備有三顆衛(wèi)星，每隔一條軌道平面配備1顆熱備份衛(wèi)星，而且衛(wèi)星軌道為圓形，其軌道周期為12小時，高度為19650千米，此配置可實行24小時全球覆蓋，世界各地的任何用戶隨時都能看到至少4顆衛(wèi)星。2.2 GPS地面支撐系統(tǒng)

其組成部分為主控站、全球監(jiān)測站及地面控制站。進行所有衛(wèi)星的跟蹤，以及測定軌跡和時鐘、修正模型參數(shù)、時鐘同步和衛(wèi)星加載點護甲電文等是其控制部分的重要任務。2.3 GPS系統(tǒng)的用戶設備部分(GPS接收機)。

通過對GPS衛(wèi)星發(fā)射信號的接收，來獲得必需的導航和定位信息及進行觀測測量，通過處理數(shù)據(jù)來完成導航和定位工作。GPS接受硬件的組成部分一般為主機、天線和電源。現(xiàn)今車載GPS系統(tǒng)能夠快速準確確定地表位置，并以數(shù)據(jù)指標形式將其直接傳入到計算機系統(tǒng)中。3.GPS定位的原理

GPS定位是通過衛(wèi)星不斷發(fā)送自身的星歷參數(shù)及時間信息，接收到信息的用戶借助計算機求出接收機相關(guān)的三維位置、方向及其運動速度與時間等相關(guān)信息。當今GPS系統(tǒng)為了得到更高的定位精度，常采取差分GPS技術(shù)也稱偽距差分或載波相位差分，即在基準站上安置一臺GPS接收機進行觀測。從基準站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)由精準站已知精密坐標來計算得出，最后此數(shù)據(jù)再由基準站進行實時發(fā)送。用戶接收機通過對基準站發(fā)出的改裝數(shù)進行同時接收觀測，來改正其定位數(shù)，最終得到最精確的相關(guān)定位結(jié)果。4.GPS系統(tǒng)的優(yōu)點 4.1 高定位精度。精確測定森林位置和面積時間表明, 在50公里內(nèi)，GPS相對定位精度可達6—10米，100—500公里范圍內(nèi)可達7一10米，1000公里之內(nèi)則可達9一10m。

4.2 測繪時間短。不斷完善的GPS系統(tǒng)和不斷更新的軟件，使得目前20公里“內(nèi)相對靜志定位僅需15—20分鐘，快速靜態(tài)相對定位測量僅需1一2分鐘。

3、測定測站間無須通視。只要保證測站上空開闊，即可大量節(jié)省測繪時間，對工作效率有大幅提高。

4、操作簡單。接收機的體積隨著GPS自動化程度的提高逐漸減小愈加便攜，一般手持型GPS重量不會超過400克，攜帶起來十分方便。

5、全天候作業(yè)。能保證接收性能并不受氣候影響，能保證全天候作業(yè)。

6.GPS應用于林業(yè)測繪 6.1、森林資源樣地定位

在清查我國森林資源時，固定樣地的定位與復位測量是采用地形日引線定位和直接搜尋樣地的方法，此方法費時費力．而且精度很低。GPS技術(shù)的快速動態(tài)定位特性為上述工作提供了有力的技術(shù)支持，差分定位是目前GPS最為廣泛泛使用的方法．基本思路是借助一個已知精確定位的參考點以般為國家級測量控制點l和十數(shù)據(jù)通信鏈(I；PRSl．使用手持差分GPS(賽圖7)進行實時差分精確動態(tài)定位．并利用差分GPS導航功能，只要輔助固定樣地的縱、橫坐標，按導航方向可直接到達樣地中。這樣一來可大大提高工作效率，且可達到極高的精度，對林業(yè)工作者有極大幫助，6.2 林地面積的測量

林地面積測量在造林方面有所涉及，模擬地崩或數(shù)字地圖是測量傳統(tǒng)的森面積測量的基礎。如方格網(wǎng)法和條帶網(wǎng)法圖形稱重法解析法等。這些方法由于多環(huán)節(jié)，低測定精度，都不及直接用GP測量林業(yè)面積（走閉合l）。6.3 林地管理

作為林業(yè)生存發(fā)展的基礎，林地資源不容侵占。我們可用GPS對征占和侵占的林地進行準確定位、求其面積。并由資源管理CIS來接收GPS采集的外業(yè)數(shù)據(jù)，最終將被征占侵占林地的準確位置、面積及圖形繪制出來。6.4 采伐設計

GPS定位可用于采伐設計中求面積割分采伐小班。由資源管理 GIS接收GPS采集的數(shù)據(jù)，進行采伐設計圖的繪制。通過GPS對占用的林地進行初步定位、測量，來決定審批是否合格。6.5 毀林案件勘察

對亂砍溢伐、毀壞造林地等林政案件，被毀林地的位置面積可由使用GPS進行快速，準確地勘察，被毀林地的位置和面積可由GPS采集的數(shù)據(jù)進行繪制，為處理案件的處理提供準確有力數(shù)據(jù)。

6．6 遺林規(guī)劃設計踏查

使用GPS對準備造林的小區(qū)小班進行踏查，確定小班的位置面積，需造林的小班的確定可由內(nèi)業(yè)來進一步篩選。6.7 檢查驗收造林實績

檢查驗收每年春季造林的成果時，可通過GPS來快速確定所造林的位置的正確與否、面積的準確與否、邊界位置的準確與否等。7.使用GPS應注意的事項

7.1 相應檢測是GPS在使用前的必須工作，日常開機后自動設置為出廠值，如果不顯示為出廠值，應進行重新設置，再次使用則必須為出廠值，除此之外，誤差實測也是必備工作，10米以上的平均誤差的GPS不宜使用。

7.2 使用常用頁面。UR狀態(tài)頁面應為開機后接收信號時的常用頁面，待信號逐漸穩(wěn)定后．使用功能頁面中航點功能下的羅盤導航頁面。由于GPS接收的衛(wèi)星信號隨時可能發(fā)生變化，所以應注意進行讀數(shù)時，數(shù)據(jù)必須已經(jīng)穩(wěn)定，這樣才能有效地把數(shù)據(jù)的準確性和精密度提高。7.3 在障礙物和高壓電線及變電器附近盡量避免使用。衛(wèi)星信號的接收會受到障礙物的影響，大多存在10米左右的誤差，有時誤差甚至高于20米。因此，讀數(shù)應盡可能地避免在有障礙物的地方進行，這種情況在測量的距離相對較短時更應該的到高度重視。若定點必須在有障礙物的地片進行時．應盡可能在相對空曠的地方安置接收機，使信號接收準確；對GPS的信號會受到高壓電產(chǎn)生的磁場的干擾，所以當定點必須在有電磁干擾地方進行時，把定點位置采用差位定點來甲移n米，“避免受到電的磁干擾，并將其標明在草圖中。在Ⅱ式繪圖時進行復位。

7.4 防止數(shù)據(jù)丟失。多種日常生活的疏忽都可能是導致數(shù)據(jù)丟失的原因。此時可通過編輯航點來重新取得數(shù)據(jù)。7.5，廊用GPS對面積的測繪較為簡便。通過繞所要測量的地手持GPS快速地走一個閉合軌跡，即可求得面積；但是為在具體操作中保證精度，沿測量地行進時不能過快，要盡可能地保持勻速前進。8.結(jié)束語

社會在不斷進步發(fā)展，林業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平也隨之提高，GPS技術(shù)在林業(yè)測繪中所起的作用不容忽視，因此，我們林業(yè)工作者有更加重視對GPS技術(shù)的應用和完善，為國家的林業(yè)測繪工作盡一份綿薄之力。

第四篇：淺談GPS在林業(yè)工作中的應用

淺談GPS在林業(yè)工作中的應用

GPS技術(shù)在森林資源資源調(diào)查中應用是以提高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)測對象準確無誤，使森林資源調(diào)查中的導航、定位工作具有時代的先進性；通過數(shù)學雙重比估計手段將森林資源連續(xù)清查工作與現(xiàn)代遙感技術(shù)（RS）相結(jié)合，使各地類面積估計精度達到專題要求的精度，使傳統(tǒng)的監(jiān)測體系得到充實和發(fā)展。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。

1、GPS的參數(shù)中央經(jīng)線的確定

在應用GPS測量之前應先知道本地區(qū)中央經(jīng)線（將當?shù)亟?jīng)度的整數(shù)部分除除以6，再取商的整數(shù)部分加1，再將所得結(jié)果乘以6后減3，就可以得到當?shù)氐闹醒虢?jīng)線值），投影比例（該數(shù)值為1），東西偏差（該數(shù)值為500000），南北偏差（該數(shù)值為0）。

只有輸入了正確參數(shù)，測得的資料才能準確，GPS在導航和定位時才能精確，其它設置，可根據(jù)實際工作需要，自行確定。以森林資源連續(xù)清查體系為理論框架，對GPS技術(shù)運用于森林資源連續(xù)清查工作進行的研究。GPS的應用旨在通過計算確定GPS的校正參數(shù)，提高定位精度，確定連續(xù)清查監(jiān)測樣地空間位置，解決判讀樣地與固定樣地的一致性，提高監(jiān)測的工作效率。

2、測量面積

在實際應用當中，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。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)工程應用中兩種方法結(jié)合使用，可充分發(fā)揮GPS的功效。

3、測距

在測量防護林的林帶長度時，我們可以運用GPS的導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。

4、在工程造林項目檢查中的應用

以往檢查時拿著造林卡片和規(guī)劃圖到現(xiàn)地核實，該方法弊端很多，被檢查單位可以以次充好，不想讓檢查者檢查所抽中的林班（或小班），陪同人員往往把檢查者引導到另外的地塊，或多次重復檢查同一塊造林地，從這個地塊南側(cè)檢查一次，再從這個地塊北側(cè)檢查一次，檢查者不可能對每一塊地域都熟悉，給一些造假者可乘之機。利用GPS就可以避免該現(xiàn)象的發(fā)生。檢查者利用GPS的導航功能，現(xiàn)地定位，把輸入的點坐標與現(xiàn)地相比較，就可以完全避免人為的主觀干擾，檢查出造林的真實情況。

5、防火工作中的應用

利用手持GPS進行火場定位、布兵，火場面積的測量、火災損夫估算，精確度高，安全性強，能夠?qū)崟r、快速、準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

應用GPS的定位和導航功能，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，導航準確，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)的全面應用研究對解決上述問題提供了基礎。

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、加上標志性圖標、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)設計，存檔。在與電腦相連接時，應注意，GPS的參數(shù)應與電腦軟件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。

第五篇：GPS在林業(yè)有害生物防治中的應用

GPS在林業(yè)有害生物防治中的應用

摘要 介紹了GPS系統(tǒng)的組成、功能及其特點，結(jié)合GPS的特點介紹了GPS在林業(yè)有害生物防治中的應用，包括定點、測面積和快速測定海拔高度。

關(guān)鍵詞 GPS；特點；林業(yè)有害生物防治；應用

中圖分類號 S771.8 文獻標識碼B文章編號1007-5739（2008）16-0167-01

GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等特點，贏得廣大用戶的信賴。隨著林業(yè)生產(chǎn)科技水平的不斷提高，GPS等高科技產(chǎn)品和技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛。

1GPS系統(tǒng)的特點

GPS具有全球、全天候工作，定位精度高，工作效率高，操作簡便，功能多等特點，其應用領(lǐng)域不斷擴大。

1.1GPS系統(tǒng)的組成

GPS由3個獨立的部分組成：一是空間部分。由21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星組成，這種配置可實現(xiàn)24h全球覆蓋，可以保證地球上任何地點的用戶在任何時候至少能看到4顆衛(wèi)星。二是地面支撐系統(tǒng)。由1個主控站，3個注入站，5個監(jiān)測站組成。三是用戶設備部分。接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號，以獲得必要的導航和定位信息及觀測測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導航和定位工作。GPS接收機硬件一般由主機、天線和電源組成。

1.2GPS定位原理

GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。由衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。

2GPS在林業(yè)有害生物防治工作中的實際應用

2.1定點

使用GPS的定點功能對林業(yè)有害生物發(fā)生的地塊進行定位，一般1塊發(fā)生地塊至少要4個控制點。在林業(yè)有害生物預測預報工作上，GPS快速、準確地定位功能更能為測報工作提供便利和可靠的保證，只要輸入樣地、樣株的縱橫坐標，按導航方向可直接到達樣地中心或直接找到需要觀測的樹木，為及時、準確開展林業(yè)有害生物預測預報工作提供極大便利。

2.2測量面積

測量面積經(jīng)過多次對比試驗，用GPS和羅盤對多種面積地塊分別測量，對比面積越大兩者差距越小，對比面積越小兩者的差距越大。

綜合對比，面積在1hm2以上的地塊，測量適宜用GPS測量，面積在1hm2以下的地塊應用羅盤儀或測繩求積。對不規(guī)則地塊測量面積，應用GPS航跡測量方法。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1個多邊形的面積，每個航線不超過50個航點）。測量面積時，2種方法結(jié)合使用，可充分發(fā)揮GPS的功效。在測量距離（林業(yè)有害生物發(fā)生地塊中：長方形或正方形地塊的邊長，林帶長度）時，可用GPS的導航功能，測量邊長或林帶長度，首先在邊長或林帶一端定點，在另一端對另一點導航，則可以測出距離。

2.3快速測定海拔高度

確定海拔高度在林業(yè)有害生物發(fā)生、測報和防治工作中是首要工作，非常重要。因為林業(yè)有害生物的發(fā)生、分布及危害都與海拔高度有著直接的關(guān)系，尤其是在青藏高原地區(qū)，森林垂直分布與海拔高度密切相關(guān)，而且林業(yè)有害生物發(fā)生、危害和分布與海拔高度更是密切相關(guān)。只要打開GPS，且GPS接受到6顆以上衛(wèi)星信號，就能很方便地在GPS上讀到所需海拔高度。

此外，在對林業(yè)有害生物防治小班進行驗收時，使用GPS可快速、準確地定位所要檢查的小班位置是否正確、面積是否準確、是否合格等。我縣近年來年均發(fā)生林業(yè)有害生物3.47萬公頃，年均防治1.20萬公頃以上。由于防治地塊分散，而且有相當部分是四旁林木，采用地形圖引線定位和直接搜尋樣地的方法，費工費時而且精度較低。GPS技術(shù)的快速動態(tài)定位特性，為防治效果檢查工作提供了有力的技術(shù)支持。差分定位是目前GPS最為廣泛使用的方法，其基本思路是：借助1個已知精確位置的參考點（一般為國家級測量控制點）和1個數(shù)據(jù)通信鏈（無線電），使用GPS接收機和電臺達到運動載體實時精確動態(tài)定位的目的。差分方法有偽距差分、坐標差分、相位差分3種。利用差分GPS導航功能，只要輸入固定樣地的縱橫坐標，按導航方向可直接到達樣地中心。通過我縣這幾年在林業(yè)有害生物防治工程中使用GPS技術(shù)發(fā)現(xiàn)，工作效率比以前提高，且精度高。

3結(jié)論

通過GPS在林業(yè)有害生物防治工作中應用，我們感到GPS不但使用方便，而且測繪準確性高，大大提高了工作效率，在林業(yè)有害生物防治工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。

4參考文獻

[1] 葛熙升，鄧振海，邵海燕.GPS手持機在森林資源調(diào)查應用中的探討[J].中國林副特產(chǎn)，2005（2）：58-59.[2] 羅懷斌，楊傳金，方舫恩，等.GPS手持機定位導航、測距、求積試驗研究[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2001（3）：19-21.