GPS技术在林业测绘中的应用_gps测量技术与应用

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林业测绘中GPS技术的应用

【摘要】随着林业方面科技的不断发展，GPS等高科技产品和技术在林农业生产的应用越来越广泛，尤其是在林业测绘方面，GPS技术起到了至关重要的作用。本文就GPS在林业测绘中的应用进行相关分析研究，希望能给同行提供一些参考。【关键词】林业测绘 GPS技术 应用 1.前言

GPS全球定位系统是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统,是美国从上世纪70年代研制，于1994年建成的。目前GPS等高科技产品和技术广泛应用于在林业生产的测绘工作中。GPS作为森林资源调查和动态临测的有力工具，能够快速、高效、准确地为人们提供点、线、面要素的精密坐标，完成森林调查与管理中备种异线的勘测与放样落界。GPS技术对于林区面积的确定，木材量的估算，日采伐木材面积的计算，原始森林、道路位置、测量森林火灾面积的确定，水源的寻找和地区界线测定等方面，都具有独特的重要作用。可在森林中，GPS定位技术进行常规测量，对森林位置和面积进行精确测定并对森林分布图进行精确绘制。2.GPS系统的组成 2.1 GPS的空间组成。21颗工作卫星和3颗备用卫星，分别在六条与赤道平面成五十五度角的轨道平面上运行，每个轨道平面配备有三颗卫星，每隔一条轨道平面配备1颗热备份卫星，而且卫星轨道为圆形，其轨道周期为12小时，高度为19650千米，此配置可实行24小时全球覆盖，世界各地的任何用户随时都能看到至少4颗卫星。2.2 GPS地面支撑系统

其组成部分为主控站、全球监测站及地面控制站。进行所有卫星的跟踪，以及测定轨迹和时钟、修正模型参数、时钟同步和卫星加载点护甲电文等是其控制部分的重要任务。2.3 GPS系统的用户设备部分(GPS接收机)。

通过对GPS卫星发射信号的接收，来获得必需的导航和定位信息及进行观测测量，通过处理数据来完成导航和定位工作。GPS接受硬件的组成部分一般为主机、天线和电源。现今车载GPS系统能够快速准确确定地表位置，并以数据指标形式将其直接传入到计算机系统中。3.GPS定位的原理

GPS定位是通过卫星不断发送自身的星历参数及时间信息，接收到信息的用户借助计算机求出接收机相关的三维位置、方向及其运动速度与时间等相关信息。当今GPS系统为了得到更高的定位精度，常采取差分GPS技术也称伪距差分或载波相位差分，即在基准站上安置一台GPS接收机进行观测。从基准站到卫星的距离改正数由精准站已知精密坐标来计算得出，最后此数据再由基准站进行实时发送。用户接收机通过对基准站发出的改装数进行同时接收观测，来改正其定位数，最终得到最精确的相关定位结果。4.GPS系统的优点 4.1 高定位精度。精确测定森林位置和面积时间表明, 在50公里内，GPS相对定位精度可达6—10米，100—500公里范围内可达7一10米，1000公里之内则可达9一10m。

4.2 测绘时间短。不断完善的GPS系统和不断更新的软件，使得目前20公里“内相对静志定位仅需15—20分钟，快速静态相对定位测量仅需1一2分钟。

3、测定测站间无须通视。只要保证测站上空开阔，即可大量节省测绘时间，对工作效率有大幅提高。

4、操作简单。接收机的体积随着GPS自动化程度的提高逐渐减小愈加便携，一般手持型GPS重量不会超过400克，携带起来十分方便。

5、全天候作业。能保证接收性能并不受气候影响，能保证全天候作业。

6.GPS应用于林业测绘 6.1、森林资源样地定位

在清查我国森林资源时，固定样地的定位与复位测量是采用地形日引线定位和直接搜寻样地的方法，此方法费时费力．而且精度很低。GPS技术的快速动态定位特性为上述工作提供了有力的技术支持，差分定位是目前GPS最为广泛泛使用的方法．基本思路是借助一个已知精确定位的参考点以般为国家级测量控制点l和十数据通信链(I；PRSl．使用手持差分GPS(赛图7)进行实时差分精确动态定位．并利用差分GPS导航功能，只要辅助固定样地的纵、横坐标，按导航方向可直接到达样地中。这样一来可大大提高工作效率，且可达到极高的精度，对林业工作者有极大帮助，6.2 林地面积的测量

林地面积测量在造林方面有所涉及，模拟地崩或数字地图是测量传统的森面积测量的基础。如方格网法和条带网法图形称重法解析法等。这些方法由于多环节，低测定精度，都不及直接用GP测量林业面积（走闭合l）。6.3 林地管理

作为林业生存发展的基础，林地资源不容侵占。我们可用GPS对征占和侵占的林地进行准确定位、求其面积。并由资源管理CIS来接收GPS采集的外业数据，最终将被征占侵占林地的准确位置、面积及图形绘制出来。6.4 采伐设计

GPS定位可用于采伐设计中求面积割分采伐小班。由资源管理 GIS接收GPS采集的数据，进行采伐设计图的绘制。通过GPS对占用的林地进行初步定位、测量，来决定审批是否合格。6.5 毁林案件勘察

对乱砍溢伐、毁坏造林地等林政案件，被毁林地的位置面积可由使用GPS进行快速，准确地勘察，被毁林地的位置和面积可由GPS采集的数据进行绘制，为处理案件的处理提供准确有力数据。

6．6 遗林规划设计踏查

使用GPS对准备造林的小区小班进行踏查，确定小班的位置面积，需造林的小班的确定可由内业来进一步筛选。6.7 检查验收造林实绩

检查验收每年春季造林的成果时，可通过GPS来快速确定所造林的位置的正确与否、面积的准确与否、边界位置的准确与否等。7.使用GPS应注意的事项

7.1 相应检测是GPS在使用前的必须工作，日常开机后自动设置为出厂值，如果不显示为出厂值，应进行重新设置，再次使用则必须为出厂值，除此之外，误差实测也是必备工作，10米以上的平均误差的GPS不宜使用。

7.2 使用常用页面。UR状态页面应为开机后接收信号时的常用页面，待信号逐渐稳定后．使用功能页面中航点功能下的罗盘导航页面。由于GPS接收的卫星信号随时可能发生变化，所以应注意进行读数时，数据必须已经稳定，这样才能有效地把数据的准确性和精密度提高。7.3 在障碍物和高压电线及变电器附近尽量避免使用。卫星信号的接收会受到障碍物的影响，大多存在10米左右的误差，有时误差甚至高于20米。因此，读数应尽可能地避免在有障碍物的地方进行，这种情况在测量的距离相对较短时更应该的到高度重视。若定点必须在有障碍物的地片进行时．应尽可能在相对空旷的地方安置接收机，使信号接收准确；对GPS的信号会受到高压电产生的磁场的干扰，所以当定点必须在有电磁干扰地方进行时，把定点位置采用差位定点来甲移n米，“避免受到电的磁干扰，并将其标明在草图中。在Ⅱ式绘图时进行复位。

7.4 防止数据丢失。多种日常生活的疏忽都可能是导致数据丢失的原因。此时可通过编辑航点来重新取得数据。7.5，廊用GPS对面积的测绘较为简便。通过绕所要测量的地手持GPS快速地走一个闭合轨迹，即可求得面积；但是为在具体操作中保证精度，沿测量地行进时不能过快，要尽可能地保持匀速前进。8.结束语

社会在不断进步发展，林业生产的技术水平也随之提高，GPS技术在林业测绘中所起的作用不容忽视，因此，我们林业工作者有更加重视对GPS技术的应用和完善，为国家的林业测绘工作尽一份绵薄之力。