李树刚

【摘 要】GPS是以接收卫星传递的信息进行现地定位和导航等技术的系统。它不受时间和空间的限制，定位、导航方便，准确、快捷。具有全天候、高精度、高效率的显著特点。在林业工作中应用非常广泛，特别是“退耕还林”工程及“三北”防护林工程的全面开展以及森林资源一类清查和森林防火工作中的应用更加广泛，结合实际工作，谈一下GPS在实际工作中的应用。

【关键词】GPS；林业工程造林；森林资源；应用

GPS技术在森林资源资源调查中应用是以提高GPS定位精度为研究重点，解决森林资源监测体系中因总体样本单元空间定位有误而产生有偏估计的问题；GPS定位精度的提高，使先进的遥感（RS）技术与现有的资源监测体系通过数学手段联系起来这一构想成为可能，从而提高了监测总体的估计精度。其意义在于将GPS这一先进定位仪器引入到森林资源调查工作中，提高定位精度，使监测对象准确无误，使森林资源调查中的导航、定位工作具有时代的先进性；通过地理信息系统应用的研究，使森林资源连续清查信息管理更加可视化、动态化，结束长期以来森林资源连续清查工作只有数据没有专题图的历史。根据与轨道上卫星的距离，求解设站点的位置。GPS以接收到信号的两个时刻来决定设站点与卫星间的距离，然后经过一系列方程和解算而得到设定站点的坐标。因此，在测量、导航、测速、测时等方面应用极为方便。

1.测量面积

在实际应用当中，经过多次对比实验，用GPS和罗盘对多种面积地块分别测量、对比，在面积越大，两者差距越小，面积越小，两者差距越大。综合对比，面积在1公顷以下的地块，用罗盘或测绳求积精度较高。对不规则地块测量面积，用GPS的航迹测量方法比较得当。对规则地块，适宜用航线测量（GPS测出的是由这几个点为顶点所围成的一个多边形的面积，每个航线一超过50个航点）。航迹方法使用起来较方便，而且求得面积较快。对很规则地块，往往不易直接到达的转点测量面积时，用航线方法测量较方便，往往达到事半功倍的效果。很多情况下，林业工程应用中两种方法结合使用，可充分发挥GPS的功效。

2.测距

在测量防护林的林带长度时，我们可以运用GPS的导航功能测量林带长度，首先在林带的一端定点，如果林带是一直线，我们在林带的另一端对第一点导航，则可以测出距离。若是事先测完的GPS数据，只要数据不丢失，我们随时可以根据两点的位置，用测尺工具，量出两点间的距离，从而免除重新测量的辛苦。

3.GPS在森林更新抚育采伐设计中的应用

在森林的更新抚育采伐外业设计时，通常对林地采伐地块面积的测定是利用罗盘仪和测绳进行导线测量。由于客观因素的影响（坡度、转角、视距等），会使整个采伐设计的精度受到影响甚至使测量工作无法进行。而采用GPS系统的动态点位法进行调查设计测量工作，可以克服因植被和坡度造成的测量困难，较容易地随调查设计人员的运动，适时地记录下规划区边界坐标，可与计算机直接联机，方便地进行标图，并可快速求出抚育采伐林地的面积。

4.GPS在三北防护林体系建设工程中的应用

三北防护林体系建设工程的工作成效如何，要通过检查、验收、评估等一系列手段得到最后确认。GPS在检查验收中可发挥其独特作用。首先，具有客观性；其次，GPS具有科学性，有一套完整的理论推算和应用依据；其三是具有可操作性，使用简单，易操作。

（1）三北防护林体系工程建设的公益林、商品林，可利用GPS对规划的落实情况进行检查、核实。当内业检查结束后，可利用GPS对其一个点或几个外业点进行核定，把这些点输入到GPS中，利用其导航功能，指导行进方向，直接到山头地块核实。（2）可对三北防护林体系建设工程的造林项目进行现地检查。以前的检查是利用已填好的造林卡片和规划图到现地核实，该方法弊端很多，如有些地块根本没有完成造林任务，或以次充好，不想让检查者检查所抽林班（小班）。往往把检查者引到另外的地块，或多次重复检查一块造林地，检查者不可能对每个地域都熟悉，在现地难判真伪，给一些作假者以可乘之机。利用GPS就可以避免该现象的发生。检查者利用GPS的导航功能，依据造林外业设计时设定的坐标点，把其输入GPS，利用导航的功能，便能找到一一对应的造林地块，从而真实地核查出造林的情况。

5.防火工作中的应用

利用手持GPS进行火场定位、布兵，火场面积的测量、火灾损失估算，精确度高，安全性强，能够实时、快速、准确地测定火险位置和范围，为防火指挥部门提供决策依据。

6.对固定样地点的监测

应用GPS的定位和导航功能，对国家一类固定样地和重点生态林资源监测点进行监测，在实际工作中，导航准确，误差小，取得良好的效果，工作效率较以前有了很大提高。黑龙江省森林资源连续清查体系于1976年建立，截止2005年共计进行了七次连续清查（六次复查），为及时掌握我省的森林资源消长变化和林业发展决策提供了科学的依据，为全国森林资源监测提供了详实数据。在多年的森林资源监测工作中遥感技术得到广泛的研究及应用，积累了丰富的经验。但是遥感技术与传统监测体系相结合，遥感图像与固定监测样地的空间配准等问题，有待进一步研究。全球卫星定位系统简称GPS技术的全面应用研究对解决上述问题提供了基础。

7.测量资料的打印输出

GPS外业测量结束后，可以真接通过数据线或内存卡，与电脑连接，利用电脑软件mapsource进行后期编辑和管理。比如：编辑航线、打上造林地块姓名、加上标志性图标、测量任意一段航线的距离等等。通过测量得到的转点，可以配合其它电脑软件，如：方正智绘，山海易绘，CAD等，对地块图形进行编辑，以用于作业设计，存档。在与电脑相连接时，应注意，GPS的参数应与电脑软件mspaource中的参数一致，这样在电脑输出的才是正确的测量资料。

8.结论

如何提高GPS手持机定位精度，如何将新技术同传统监测体系相结合，提高各类土地面积估计精度；进而提高森林资源连续清查的工作效率，降低劳动强度，构建森林资源连续清查监测信息的动态管理平台。通过对“GPS”技术在森林资源调查中的应用研究取得了如下成果。通过GPS应用的研究对全省54坐标系及80坐标系统一进行坐标转换求取参数，使手持式GPS定位误差由原来60多米，降低到5～7米。解决了森林资源连续清查因监测总体中部分样本单元空间位置失控而产生有偏估计的问题，使样地复位率达到100%。通过GPS在森林资源连续清查应用研究中经综合计算、比较、分析、确定提高工作效率30%左右，大幅度地降低体力劳动强度。我省在全国率先将现代GPS技术与生产相结合，完成研究任务的各项指标，取得了较好的效益，为先进技术的推广奠定了基础。GPS是一种非常精巧的仪器，随着林业重点工程的实施，将在林业工作中发挥重要作用。