淺談 GPS在林業工作中的應用

席 智

(山西省太岳山國有林管理局,山西 介休 032000)

1 GPS簡介

GPS是全球定位系統的簡稱,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,贏得廣大測繪工作者的信賴,并成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘察、地球動力學等多種學科,為用戶提供連續實時的三維位置、三維速度和精密時間。不受天氣的影響,單機定位精度優于 10 m,采用差分定位,精度可達厘米級和毫米級,從而給測繪領域帶來一場深刻的技術革命。隨著全球定位系統的不斷改進,硬、軟件的不斷完善,以及人們對 GPS認識的加深,GPS在測量、導航、測速、測時等方面得到更廣泛的應用。

2 GPS技術在林業生產中的應用

將 GPS測量技術應用在林業工作中,能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精密坐標,在調查森林資源、繪制森林分布圖、測繪林區道路、勘驗森林火災現場、界定林權林地等方面具有其獨特的作用,成為森林資源調查與動態監測的有力工具。

2.1 GPS在森林資源連續清查中的應用

森林資源連續清查就是通過定期、連續地對總體范圍內的固定樣地進行調查、計算、分析,提供總體范圍內不同時期森林資源的數量、質量及其變化規律,預測森林資源的發展趨勢。太岳林局共有森林資源連續清查固定樣地 246塊,采用傳統方法進行復查,每塊樣地至少需要 3名技術人員和 3名工人,并且要找引點、引線才能找到樣地,費工、費時、費力,且位置偏差大。我局使用美國 GARMIN公司的 GPS72型和 eTrex手持機于 2005年和 2010年兩次森林資源連續清查復查工作中進行了復位測定,只需 3名或 4名技術人員,輸入公路網坐標,不需引點引線,位置準確,效率高,復位率達 100%,取得了良好的效果,較以前方法工作效率提高了 3倍以上,定位誤差不超過 10 m,其成果受到上級部門的充分肯定。

2.2 GPS在林地管理工作中的應用

林地是森林資源的重要組成部分,是林業生存與發展的基礎條件,也是經濟社會可持續發展的重要物質基礎和保障。近年來,隨著國家經濟的快速增長,一些建設項目涉及到征占用林地情況。過去我們采用羅盤儀閉合導線測量擬占地范圍和面積,時間久了,之前的標志物消失或遭到破壞,給林地管理工作帶來諸多不便。利用差分或測量型 GPS繪制征占林地的準確位置、圖形,測算面積,有利于對征占林地進行復查,解決傳統方法存在的地界線不清和標志位置不準的問題。

2.3 GPS在作業設計及檢查驗收中的應用

作業設計及檢查驗收,以往主要采用林相圖結合現地標志物來確定將要進行采伐作業的地塊,工作強度大,誤差高,容易造成異地設計或異地采伐等情況。使用 GPS對伐區、小班進行踏查,初步確定小班及伐區的位置、面積、運材線路等,經過內業篩選后,確定需要采伐的小班,工作量小、誤差低,不易造成異地設計或異地采伐等情況。如:采伐面積采用羅盤儀測量,閉合差要求平地面積必須小于1/200,山地面積小于 1/100,需要 3名測量人員、2名或 3名工人配合才能完成。而采用 GPS沿林區周邊及拐角處進行定位測量,只需 1名測量員。對作業小班進行驗收時,使用 GPS可快速、準確地判斷所采伐小班的位置、面積是否正確,是否超邊越界等。

2.4 GPS在毀林案件勘察和森林防火中的應用

亂砍濫伐、毀林開墾、蠶食林地、放牧毀壞造林地等林政案件時有發生,使用 GPS可快速、準確地勘察被毀林地的位置、面積。用 GPS采集數據,繪制出被毀林地的位置圖,為案件的處理提供數據。

GPS技術在森林防火上可發揮重要作用。之前,火災發生后,需要向林場管護員或周邊群眾了解火災發生的大概位置,給防火指揮部門的決策帶來很大不便,貽誤最佳撲火時間。GPS和地形圖配合使用,可以確定林火的位置、范圍及進展情況。在地形圖上繪制火場示意圖,進行火場布兵與面積測量,估算火災損失,精確度高,安全性強,為防火指揮部門的撲救措施提供了決策依據。

2.5 利用 GPS進行病蟲害防治

病蟲害防治是天然林保護工程中的專業問題,研究利用 GPS進行大面積病蟲害防治具有現實意義。20世紀 80年代末,太岳山國有林管理局在龍泉林場采用飛防進行病蟲害防治,需要地面指揮和設定地面標志物等,工作難度大,易造成漏噴或重噴。若采用 GPS為林業飛防導航,可以減少車輛、通訊設備和人員的使用,降低組織工作的難度和防治成本,提高了工作效率。

3 結論

GPS應用潛力巨大,在林業建設中市場廣闊。目前,GPS已在森林資源調查、規劃設計林區物探、荒漠化監測、森林防火、森林病蟲害防治等方面取得了可喜的成績。隨著 GPS技術的發展,他將在林區的其他領域(如林區物探、濕地調查、森林旅游、探險等)被廣泛應用。GPS結合 GIS和 RS技術的普遍應用,必將使林業工作向著精確、高效、現代化的方向發展,具有良好的經濟效益、社會效益。

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