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淺談林業(yè)測繪中的GPS技術(shù)研究

發(fā)布日期： 2012-07-05 發(fā)布：  

  2012年第4期目錄       本期共收錄文章20篇

　　GPS的中文全稱叫做全球定位系統(tǒng)，是集陸、海、空三位于一體的實時全方位三維導航和定位能力的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。它具有高精度、自動化、全天候等明顯特點，為廣大測繪工作人員所青睞。被成功運用到大地測量、航空測量、工程測量、運載工具的管理導航、資源勘察以及地球動力學等多門類、大跨度的各學科當中。而在當下，GPS在林業(yè)生產(chǎn)尤其是林業(yè)測繪工作中也扮演著越來越重要的角色。極大地提高了測繪工作效率，也使測試結(jié)果更加準確。
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　　一、GPS系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與定位原理
　　1.空間組成
　　二十四小時全球覆蓋的工作衛(wèi)星，地球上任意一點至少同時有四顆衛(wèi)星進行監(jiān)測。
　　2.地面支撐
　　由全球監(jiān)測站、地面控制站與主控站三部分組成。任務(wù)是跟蹤所有衛(wèi)星，預測出修正模型參數(shù)以及加載數(shù)據(jù)電文等。
　　3.用戶設(shè)備
　　由電源、天線、主機三部分組成。用于接收衛(wèi)星的發(fā)射信號，獲得定位導航信息。
　　4.GPS技術(shù)的定位原理
　　用戶接收到衛(wèi)星發(fā)送的時間信息與星歷參數(shù)，然后從計算結(jié)果得出接收機的三維方向、時間信息。當前的GPS技術(shù)定位精度在十米內(nèi)，為了得到精度更高的定位，會使用差分技術(shù)。
　　二、GPS技術(shù)優(yōu)點
　　1.精度高
　　一千公里時可達十米左右。距離越近，精度越高。五十公里內(nèi)達到六米左右。
　　2.測站間不用通視，測站上空開闊即可
　　節(jié)省測繪時間。
　　3.不受氣候影響，全天作業(yè)
　　4.操作簡單
　　接收機體積逐漸減小，重量更輕，一般手持型接收機都不足500克，攜帶便捷。
　　5.操作時間短
　　二十公里內(nèi)靜態(tài)定位，十五分鐘便可完成。
　　三、GPS技術(shù)參數(shù)設(shè)置
　　1.確定中央經(jīng)線的投影比例、東西偏差、南北偏差
　　具體落實到某區(qū)域時，進行參數(shù)微調(diào)，把航跡或坐標轉(zhuǎn)于顯示圖之上。航跡最好是明顯的山峰、溝道。
　　2.確定坐標系
　　GPS系統(tǒng)內(nèi)有多種坐標系可供選擇，我國常用的是公里網(wǎng)坐標。用戶在進行使用之前，要從實際情況出發(fā)，將標位的格式設(shè)置成自定義。
　　3.在當?shù)販y繪管理部門取得標準差54坐標，然后求取參數(shù)值輸入到GPS內(nèi)。輸入?yún)?shù)一定要通過測繪部門驗證后方可使用。
　　四、林業(yè)測繪中GPS技術(shù)具體應(yīng)用
　　1.定位森林樣地
　　原來的森林資源清查工作中，樣地定位和復位測量工作采取的是地圖引線與直接搜尋的辦法，精度低，又費時費工。GPS技術(shù)改變了這種狀況。目前廣泛使用的是差分定位，其思路是先找到一個位置精確的參考點以及一個通信鏈，進行精確差分動態(tài)定位。只要把固定樣地的橫、縱坐標打到里邊，便可直接得到樣地中心。
　　2.測量林地面積
　　造林工作一定要涉及到林地面積的測量。原有林地面積測量手段是在模擬地圖與數(shù)字地圖的基礎(chǔ)之上的網(wǎng)格法、圖形稱重法與解析法等，比較繁瑣。用GPS技術(shù)就直接得多。
　　3.預設(shè)地塊
　　如果在坡度大、行走難度高的地塊，用測強進行測量復核，其困難程度可想而知，若是采用GPS操作，繞預設(shè)地塊面積一圈，航跡存到GPS中，再選若干拐點，形成閉合的多邊形，即能得出面積。
　　4.導航
　　根據(jù)林業(yè)人員行走速度與方向，圖界面能即時顯示目標點距離、預計達到時間。
　　5.預先設(shè)置航線
　　如飛播作業(yè)時，把播區(qū)拐點輸進GPS內(nèi)，產(chǎn)生播區(qū)范圍，如此，便能在屏幕上控制飛機的航行位置，無需地面信號就能準確操作，減少設(shè)備、車輛以及人員的使用。對于林密山高的地區(qū)，信號隊員難以及時到達，使得人工導航產(chǎn)生重播漏播的問題，GPS技術(shù)解決了這個問題。
　　6.管理林地
　　林地資源是所有林業(yè)工作生存發(fā)展的基礎(chǔ)。應(yīng)用GPS技術(shù)，可以對侵入占用林地的行為進行實時監(jiān)控、準確定位。把通過GPS采集到的數(shù)據(jù)進行整理，繪制出被侵入占用的林地位置、面積、準確圖形。
　　7.損毀林地案件的勘察
　　對于濫砍亂伐林政案件，應(yīng)用GPS技術(shù)，可以準確地得出被毀面積，繪制出具體位置圖，為處理案件提供數(shù)據(jù)支持。
　　8.造林規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用
　　在造林規(guī)劃的設(shè)計、實際工作、后續(xù)檢驗等環(huán)節(jié)。GPS技術(shù)都可以起到極大作用。
　　五、應(yīng)用GPS技術(shù)的注意事項
　　1.使用前做必要檢測，開機后的自動設(shè)置是出廠值，若顯示的是其它值，那么應(yīng)當重新調(diào)到出廠值后方可使用。另外還需要做誤差實測，如果此機平均誤差大于十米，不應(yīng)再用。
　　2.頁面應(yīng)用
　　開機之后，待數(shù)據(jù)完全穩(wěn)定后再進行讀數(shù)．以提升數(shù)據(jù)準確性。
　　3.遠離障礙物、高壓電線、變電器
　　障礙物對衛(wèi)星信號接收有影響，誤差會變大．甚至有多至二十米的誤差。若在有障礙物處定點時，要盡量讓GPS接收機放到空曠場場地，以期信號接收更準。高壓電磁場對GPS信號會產(chǎn)生干擾，當避免不了電磁干擾，一定要在附近定點時，要把定點位置向旁邊平移．然后在草圖上標示，待正式繪圖時給以復位。
　　4.使用GPS技術(shù)于林業(yè)測繪工作中，比較方便易行，手持GPS在所測量地塊完成閉合軌跡行走，就能得到面積，但是操作中，為了更加精確，應(yīng)當勻速前進，不可過快。
　　六、總結(jié)
　　我們可以明確知道，GPS在林業(yè)測繪工作中，應(yīng)用潛力巨大。目前已經(jīng)在森林資源的調(diào)查，森林防火、防病蟲害，荒漠化預防等多方面取得了不錯的成績；而在未來，它還可以有更廣泛的應(yīng)用空間，包括在森林旅游、森林探險、濕地調(diào)查、林區(qū)物資勘探等方面創(chuàng)造更大的價值。
　　參考文獻：
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　　[4]唐運海，何誠，馮仲科，馮廣紅，袁進軍，，劉柯珍.現(xiàn)代測繪技術(shù)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用及案例分析[J].廣西大學學報（自然科學版），2009（3）.
　　作者簡介：胡天送（1982-）男，漢族，廣東惠東縣人，2005年畢業(yè)于中南林業(yè)科技大學森林工程專業(yè)，現(xiàn)職惠東縣林科所，助理工程師，學士，研究方向為：林業(yè)技術(shù)。

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