GPS技術在林業測繪中的應用研究

[摘 要] GPS是全球定位系統的英文簡稱。GPS系統在應用時展現出來的精度、自動化程度較高，同時能夠實時運行，因而在測繪工作中得到了廣泛應用。在林業測繪中，GPS技術的主要用途在于對土壤類型的分析、對病蟲害的管理以及森林防火與規劃等，促進了林業的持續健康發展。本文對GPS技術在林業測繪中的應用進行詳細的探究。

[關鍵詞] 林業測繪；GPS技術；應用

[中圖分類號] S758.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）08-95-2

1 GPS技術在林業測繪中的應用優勢

在林業測繪中，存在面積較大且形狀不規則的林區，若是借助原有的測繪方法來進行測繪，會消耗大量的人力、物力成本，同時耗費的時間周期較長，工作效率得不到提升，同時存在較大的誤差，難以對真實的林業情況作出反饋。而GPS技術的應用，對環境提出的要求較小，從數據采集到后期分析均是借助自動化設備完成的，從而減少了測繪工作量。另外，運用該技術還可以24 h不間斷監控，所需人力成本較少，并在測繪精準度上有所保障[1]。GPS技術經過多年的發展，設備與技術都得到了很大的提升，從而幫助工作人員減輕工作負擔，降低測繪成本。另外，所用到的裝置不會受到天氣因素的影響，而且傳遞的頻率波較為穩定。

2 GPS系統的構成及原理

2.1 GPS系統的構成

2.1.1 空間構成。GPS空間領域是由衛星所構成的。其中不同衛星分工不同，比如有專門完成信息采集傳輸的主衛星與附屬衛星。同時，采集任務的差異，致使衛星系統運轉航線也存在差異，并處在平行位置上，哪怕是重疊點，也會在時間上得到規劃。該系統的衛星高度離地面約20 200 km。在系統中存在圖像采集、信息傳輸等裝置，并能夠對地球任何一處做到全面覆蓋，沒有盲區出現。

2.1.2 地面構成。GPS系統地面構成包含圖像計算生成、數據處理與接收雷達等部分。借助編碼設定來完成信息接收，從而滿足各類工作需求。接收天線借助感應電磁波來運行。同時，衛星監測系統可以監測衛星運轉情況，并對存在問題給予解決。

2.1.3 用戶設備構成。用戶設備為一些簡單的接受裝置，所構成元件較為簡單，對傳遞得到的信息已經完成了分析計算，用戶設備僅需做到接收即可。其結構包含顯像設備、信號接收IC線、功能設備等。

2.2 GPS系統定位原理

GPS中的衛星在運行時，會對來自地球上的信息作出采集，并借助處理器對森林區域到衛星間的距離進行計算，然后綜合數個衛星距離的計算結果來完成向地面傳輸信息，接受基站可將位置信息放在三維立體坐標當中，進而考慮雷達與衛星間的時間差，然后借助計算機來開展運算，能夠得出定位點的位置坐標。在運轉過程中也許會有誤差存在，因此在接收信息后，需對誤差進行調整，然后反饋到衛星中進行校準。在當前技術條件下，存在的誤差控制在5 m內，這是森林測繪可以允許的誤差范圍。受到地理環境的影響，越是復雜的地區，該系統在定位時存在的時差越大，所采集到的信息會受到被測區域變化所帶來的影響，為解決該問題，需要在計算時完成時間值的帶入，通常得出誤差，促使測繪結果更為精確。

3 GPS技術在林業測繪中的應用

3.1 用于距離的測量

原來對距離進行測量時，需要借助人工操作儀器來開展工作，因而所花費的時間較長，并且具有一定的誤差。而借助GPS技術，能夠在林業測繪中實現自動化測量，只需要在地圖中進行點擊，便可完成對距離的測量。

3.2 用于導航

林業測繪中，由于林區面積較大，而且各處均有林木覆蓋，因此工作人員容易錯失方向。而借助GPS系統中的導航技術，便可以找準定位，從而幫助工作人員抵達工作地點，有助于工作效率的提升，并不會反復進行操作[2]。對于已測繪的地方可以作出標記，避免出現遺漏。

3.3 用于航線預設

原先在飛播作業時，均是依靠人工指揮，當受到天氣因素限制時，便難以完成對播區的尋找。而借助GPS技術，將播區在GPS系統中進行輸入，便能夠得到范圍，從而能夠在系統顯示屏中找到位置，并對飛機飛行進行指揮，因此不需要借助地面信號便可以開展作業，從而能夠有效打破地面指揮存在的限制，并能夠節約人力與物力成本，促使組織工作難度得到降低，避免在資源上存在浪費，從而使整體成本得到有效降低。另外，工作人員在借助該技術開展作業后，減輕野外工作者的工作強度，提升他們的工作效率。一些山高林密的位置，人很難到位，若是借助人工指揮，便會存在重播等問題。而借助該技術便能夠得到結果。在對航線進行設置時，具體操作為在播區借助4個拐點來構成，然后在顯示屏中完成航線的選擇，進而按照黑長方形框來對航路點進行選擇，按名稱來完成拐點的選擇，從而得到閉合航線，對航線進行命名，改為播區。如果想對播區的面積進行計算，只需要在屏幕當中點擊航線，完成播區選擇，便可對面積實施計算，得出播區航線覆蓋面積。

3.4 用于地塊預設

在苗木種植當中，需要對苗圃作出規劃，同時需要在各個區域當中完成培育。若是借助原有的技術來規劃，則需要實施人工測量，帶來的工作量較大。但是借助GPS技術，便能夠在數據接收基站完成規劃工作，直觀林區全貌，種植區域選擇時更科學合理。分幾大塊進行，不會出現小塊苗圃浪費的情況。設計有變動時也不需要重新測量，GPS測繪系統包括記錄功能，對預設的長度與寬度尺寸可以作為參考進行保留，實現管理和測繪中的數字化工作流程[3]。

3.5 用于電子地圖制作

借助數據線來把測量信息導入到計算機中，運用MapSource數據處理軟件與編輯程序，在數字林業地理信息系統的幫助下，將其導入到電子地圖上，從而減少人工制圖存在的誤差。

4 結語

作為一項較為先進的自動化技術，GPS技術在林業測繪工作中的應用能夠展現出較多的優勢，發揮較好的功能。因此未來將會得到更為廣泛地應用。除了林業測繪之外，未來在森林旅游、物資勘探等方面都會運用該技術，從而促進林業的發展。

參考文獻

[1]楊浩，吳迪，仇雪潔.GPS技術在林業工作中的應用[J].農業與技術，2015（8）：69.

[2]許昆鵬.論述GPS在林業測繪中的運用[J].黑龍江科技信息，2015（18）：271.

[3]申維國.GPS定位儀在林業資源管護中的作用[J].花卉，2016（18）：57-58.