ＧＰＳ在退耕還林（草）工程中的應(yīng)用

張歷敏

摘要 分析了互助縣造林地面積測(cè)估誤差大的原因，并通過(guò)對(duì)GPS導(dǎo)航儀性能的全面介紹，建議在今后造林面積的落實(shí)和測(cè)估中采用GPS導(dǎo)航儀。

關(guān)鍵詞 GPS導(dǎo)航儀；退耕還林（草）；測(cè)量；造林面積

中圖分類號(hào) P228.4；S754.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2009）05-0281-01

在2001年國(guó)家林業(yè)局頒布實(shí)施了《國(guó)家林業(yè)局關(guān)于造林質(zhì)量事故行政責(zé)任追究制度的規(guī)定》，就造林質(zhì)量事故劃分的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，最基礎(chǔ)的一項(xiàng)內(nèi)容是造林地面積，同時(shí)《規(guī)定》對(duì)虛報(bào)造林?jǐn)?shù)量和質(zhì)量的，將對(duì)項(xiàng)目法人單位和法人代表、直接負(fù)責(zé)的主管人員和其他直接責(zé)任人員，依法給予行政處分。另外，從互助縣實(shí)施退耕還林（草）工程的這幾年來(lái)看，在每次的造林檢查驗(yàn)收時(shí)，驗(yàn)收最關(guān)鍵的也是最重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是造林地的面積核實(shí)問(wèn)題。因此，在林業(yè)市場(chǎng)實(shí)踐中正確地進(jìn)行測(cè)量是一切造林實(shí)踐的基礎(chǔ)。

1 GPS導(dǎo)航儀簡(jiǎn)介

GPS是Global Positioning System的縮寫(xiě)，即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它是由空間站、地面站和用戶三部分組成的。根據(jù)用戶工作區(qū)域衛(wèi)星狀態(tài)的影響，在衛(wèi)星分布運(yùn)行良好的情況下，GPS單機(jī)定位精度小于15m，即面積誤差小于0.023hm2。GPS定位誤差主要來(lái)源于星歷誤差、衛(wèi)星分布和接收機(jī)誤差這三部分，在定位正確的情況下，其誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用羅盤(pán)儀與用網(wǎng)點(diǎn)板求積儀所計(jì)算面積的誤差。

2 互助縣目前的測(cè)量狀況

在林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中很多工作都需要進(jìn)行測(cè)量，如造林地調(diào)查、伐區(qū)調(diào)查、森林調(diào)查等，所涉及的測(cè)量技術(shù)和內(nèi)容也相當(dāng)廣泛。但就互助縣目前的測(cè)量狀況來(lái)看，一是對(duì)測(cè)量工作不重視，如在退耕還林（草）工程造林作業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，科技人員在外作業(yè)工作時(shí)從不帶必需的測(cè)量?jī)x器，對(duì)一些相關(guān)數(shù)據(jù)憑經(jīng)驗(yàn)測(cè)算，甚至對(duì)造林地面積也是大體估計(jì)；二是是現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器少而簡(jiǎn)陋，目前互助縣現(xiàn)有的儀器主要有皮尺、水準(zhǔn)儀、羅盤(pán)儀、手持測(cè)高儀等；三是科技人員在測(cè)量方面的知識(shí)薄弱，能正確使用測(cè)量?jī)x器的人很少，用現(xiàn)有的GPS導(dǎo)航儀測(cè)量面積的人不是很多。

3 人工測(cè)量面積的現(xiàn)行方法與不足

林業(yè)測(cè)量所涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，在各種森林調(diào)查、設(shè)計(jì)與規(guī)劃工作中面積數(shù)據(jù)的正確性直接影響規(guī)劃與設(shè)計(jì)的精度。測(cè)量面積的方法：一是在平面圖或地形圖上測(cè)算面積，如圖形法、求積儀法、網(wǎng)點(diǎn)法、電子求積儀法等；二是在現(xiàn)場(chǎng)利用儀器實(shí)地測(cè)量，如求積法、閉合導(dǎo)線法等。但通過(guò)多年的實(shí)踐來(lái)看，目前互助縣普遍采用的網(wǎng)點(diǎn)法、實(shí)地求積法等都存在著很大的誤差，特別是在地形圖上勾繪后所測(cè)的面積一般誤差率達(dá)到15%以上，誤差主要來(lái)源于地形圖勾繪誤差、地形圖比例尺過(guò)大引起的誤差和計(jì)算誤差。實(shí)地求積法的誤差主要來(lái)源于實(shí)地地形與所估計(jì)地形形狀不同引起的誤差。用羅盤(pán)儀設(shè)置閉合導(dǎo)線求面積法雖然計(jì)算精度高，但對(duì)測(cè)荒山荒坡造林地面積來(lái)說(shuō)，工作量大，所占用的時(shí)間多，工作效率低。GPS導(dǎo)航儀的應(yīng)用為林業(yè)測(cè)量注入了新的活力。

4 在退耕還林（草）工程測(cè)量方面的建議

針對(duì)退耕還林（草）工程中面積核實(shí)問(wèn)題，建議科技人員在作業(yè)時(shí)要持認(rèn)真細(xì)致的態(tài)度，在外面作業(yè)時(shí)該用的儀器必須要用，退耕地盡量依地圖為準(zhǔn)，周邊荒山荒坡面積要用GPS導(dǎo)航儀進(jìn)行測(cè)量。

5 GPS導(dǎo)航儀購(gòu)置與使用注意事項(xiàng)

GPS導(dǎo)航儀的兩大主要功能是定位和導(dǎo)航，現(xiàn)市面上購(gòu)買的GPS導(dǎo)航儀基本上都有這2種功能，但導(dǎo)航儀的品種不同所擁有的輔助功能也不同。如Magellan公司生產(chǎn)的GPS315／GPS320型導(dǎo)航儀具有求面積的功能，而Garmin生產(chǎn)的GPS12C／GPS12×LC型導(dǎo)航儀沒(méi)有求面積的功能。因此，在選購(gòu)林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐所需的GPS導(dǎo)航儀時(shí)，一定要注意導(dǎo)航儀的輔助功能。GPS315導(dǎo)航儀共有12個(gè)主畫(huà)面，在林業(yè)上測(cè)面積時(shí)僅需3個(gè)畫(huà)面即可，因此在初始化后可將不需要的畫(huà)面關(guān)閉。在初始化時(shí)，要注意選擇區(qū)域及所在地的經(jīng)緯度的正確性，以確保定位的快速準(zhǔn)確。當(dāng)導(dǎo)航儀處于“衛(wèi)星狀況圖”畫(huà)面時(shí)，要注意衛(wèi)星信號(hào)指示條完全變成黑條時(shí)說(shuō)明導(dǎo)航儀才開(kāi)始進(jìn)行定位。當(dāng)導(dǎo)航儀處于“位置畫(huà)面”時(shí)，要耐心等待直到定位完全正確后，才能進(jìn)入“航跡畫(huà)面”，一般定位需要4～6min的時(shí)間，若超過(guò)10min不能定位，則需要重新初始化或改變一些參數(shù)的設(shè)置。判斷定位是否正確，除從經(jīng)緯度、海拔高度上判斷外，還可以利用航向的數(shù)值來(lái)判斷定位的正確性，航向是指運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向，它的角度是以正北為0°，順時(shí)針增加，正東為90°，正西為270°，通過(guò)數(shù)值的大小依正北方為判斷依據(jù)進(jìn)行判斷定位是否正確。定位數(shù)據(jù)是一個(gè)可變數(shù)據(jù)，當(dāng)經(jīng)緯度、海拔高度浮動(dòng)值在2～3m、估計(jì)誤差在20m以內(nèi)時(shí)就可以進(jìn)入“航跡畫(huà)面”進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量定位時(shí)，要注意地界為直線時(shí)，定點(diǎn)可選兩頭及中間，而曲線定點(diǎn)時(shí)要多而密，并要將點(diǎn)盡量定在地界明顯轉(zhuǎn)折的地方，在開(kāi)始定的第1點(diǎn)，要做好標(biāo)志，以便使航跡盡量閉合；同時(shí)要根據(jù)所測(cè)地的面積選好坐標(biāo)尺，待計(jì)算面積結(jié)束后將平方米換算成公頃即可。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 潘暉.GPS在工程控制中測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（8）：85-86.

[2] 張?zhí)?GPS在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2008（19）：123-124.