GPS在林業(yè)面積測繪中的應(yīng)用

GPS全球定位系統(tǒng)(GLOBAL POSITIONING SYSTEM--GPS)是美國從上世紀(jì)70年代研制，于1994年建成的具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。目前，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(yīng)用越來越廣泛，尤其是GPS在林業(yè)重點(diǎn)工程的測繪工作中發(fā)揮了非常重要的作用，大大提高了工作效率，保證了測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

l GPS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1．1定位精度高。應(yīng)用實(shí)踐證明，GPS相對定位精度在50kin以內(nèi)可達(dá)6—10m，100--500km可達(dá)7—10m。1 000km可達(dá)9---10m。

1．2測繪時(shí)間短。隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20km以內(nèi)相對靜態(tài)定位，僅需15—20min，快速靜態(tài)相對定位測量，只需1—2min。

1．3測定測站間無須通視，只需測站上空開闊，可節(jié)省大量測繪時(shí)間，大大提高工作效率。

1．4操作簡便。隨著GPS自動化程度越來越高，接收機(jī)的體積越來越小，重量越來越輕，一般手持型GPS重量不足400g攜帶方便。

1．5全天候作業(yè)。GPS應(yīng)用不受氣候的影響，能保證接收性能。

2 GPS在林業(yè)面積測繪工作中的應(yīng)用

GPS全球定位系統(tǒng)在林業(yè)面積測繪的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面，一是用于定位造林地塊，地塊位置和形狀，便于在地形圖上標(biāo)注具體的位置，二是利用GPS求算面積。

2．1 GPS的參數(shù)中央經(jīng)線的確定。在應(yīng)用GPS測量之前應(yīng)先知道本地區(qū)中央經(jīng)線(將當(dāng)?shù)亟?jīng)度的整數(shù)部分除以6，再取商的整數(shù)部分加上l，再將所得結(jié)果乘以6后減3，就可以得到當(dāng)?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500 000)，南北偏差(該數(shù)值為0)。只有轉(zhuǎn)入了正確參數(shù)，測得的資料才能準(zhǔn)確。

2．1．1選擇坐標(biāo)系。GPS擁有多種坐標(biāo)系，我國常用公里網(wǎng)坐標(biāo)。因此，用戶使用前要根據(jù)實(shí)際選定自定義坐標(biāo)，將標(biāo)位格式設(shè)定為用戶自定義“User Grid"。

2．1．2 參數(shù)設(shè)置及輸入。參數(shù)“LONGITUDEORIGIN"為輸入用戶所在地的中央子午線經(jīng)度，“SCALE”為比例參數(shù)，應(yīng)輸入“1．0000000”；“ALSEE”輸入?yún)��?shù)“500000．00”；“FALSEN"輸入?yún)��?shù)“0．O”；將坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)定為“USER＇’，其中：DX、DY、DZ數(shù)值，在不同作業(yè)區(qū)有不同的數(shù)值，可以在當(dāng)?shù)販y繪部門得到標(biāo)準(zhǔn)差的54或84坐標(biāo)，計(jì)算出參數(shù)值后輸入GPS。DA輸 k--108，DF輸入為O．0000005，輸入的參數(shù)必須經(jīng)過省測繪部門的驗(yàn)證。

2．2實(shí)際應(yīng)用。用GPS測量面積，測量距離

2．2．1測量面積經(jīng)過多次對比試驗(yàn)，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，面積越小兩者的差距越大。見表。

綜合對比，面積在lhm2以上的地塊，測量適宜用GPS測量，面積在lhm2以下的地塊應(yīng)用羅盤儀或測繩求積。對不規(guī)則地塊測量面積，應(yīng)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(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)所圍成的一個(gè)多邊形的面積，每個(gè)航線不超過50個(gè)航點(diǎn))。測量面積時(shí)，兩種方法結(jié)合使用，可充分發(fā)揮GPS 的功效。

2．2．2測距。在測量距離(長方形或正方形地塊的邊長，防護(hù)林帶長度)時(shí)，我們可用GPS的導(dǎo)航功能，測量邊長或林帶長度，首先在邊長或林帶一端定點(diǎn)，在另一端對另一點(diǎn)導(dǎo)航，則可以測出距離。

3使用GPS應(yīng)注意的事項(xiàng)

3．1 GPS在使用前應(yīng)做必要的檢測，正常開機(jī)后自動設(shè)置為出廠值，如果顯示為其它值，應(yīng)重新調(diào)為出廠值后再使用。此外還要做必要的誤差實(shí)測，若平均誤差超過10m，則此機(jī)不宜使用。

3．2常用頁面的使用。開機(jī)后接收信號時(shí)使用衛(wèi)星狀態(tài)頁面，信號穩(wěn)定后，使用功能菜單頁面中航點(diǎn)功能下的羅盤導(dǎo)航頁面，但在讀數(shù)時(shí)應(yīng)在數(shù)據(jù)穩(wěn)定后進(jìn)行，因?yàn)镚PS接收的是衛(wèi)星信號在進(jìn)

行過程中信號會隨時(shí)變化，因此到達(dá)終點(diǎn)后應(yīng)待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3．3應(yīng)避免在障礙物和高壓電線及變電器的附近使用。障礙物影響衛(wèi)星信號的接收，誤差往往較大，多在10m以上，甚至?xí)�超過20m，因此，應(yīng)盡量避免在有障礙物的地方讀數(shù)，特別是測量的距離較短時(shí)，更應(yīng)注意這種情況。必須在有障礙物的地方定點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量使機(jī)子處于相對空曠的地方，使信號接受準(zhǔn)確，高壓電產(chǎn)生的磁場對GPS的信號有干擾，必須在有電磁干擾的地方定點(diǎn)時(shí)應(yīng)采取差位定點(diǎn)即把定點(diǎn)位置平移幾米，以避免電磁干擾，并在草圖中注明，在正式繪圖時(shí)復(fù)位。

3．4防止數(shù)據(jù)丟失。在日常工作中，由于多種原因可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，此時(shí)可通過編輯航點(diǎn)來重新取得數(shù)據(jù)。

3．5應(yīng)用GPS測繪面積比較簡便，手持GPS沿所要測量的地塊走一個(gè)閉合軌跡，即可求得面積，但是，在具體操作中為了保證精度，應(yīng)保持勻速前進(jìn)，不要過快。

石元寧，郝玉蘭(青海省農(nóng)林科學(xué)院，西寧810016)