淺談 GPS在林業(yè)工作中的應(yīng)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(tǒng)的簡稱,具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點(diǎn),贏得廣大測繪工作者的信賴,并成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科,為用戶提供連續(xù)實(shí)時的三維位置、三維速度和精密時間。不受天氣的影響,單機(jī)定位精度優(yōu)于 10 m,采用差分定位,精度可達(dá)厘米級和毫米級,從而給測繪領(lǐng)域帶來一場深刻的技術(shù)革命。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn),硬、軟件的不斷完善,以及人們對 GPS認(rèn)識的加深,GPS在測量、導(dǎo)航、測速、測時等方面得到更廣泛的應(yīng)用。

2 GPS技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

將 GPS測量技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)工作中,能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精密坐標(biāo),在調(diào)查森林資源、繪制森林分布圖、測繪林區(qū)道路、勘驗(yàn)森林火災(zāi)現(xiàn)場、界定林權(quán)林地等方面具有其獨(dú)特的作用,成為森林資源調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測的有力工具。

2.1 GPS在森林資源連續(xù)清查中的應(yīng)用

森林資源連續(xù)清查就是通過定期、連續(xù)地對總體范圍內(nèi)的固定樣地進(jìn)行調(diào)查、計算、分析,提供總體范圍內(nèi)不同時期森林資源的數(shù)量、質(zhì)量及其變化規(guī)律,預(yù)測森林資源的發(fā)展趨勢。太岳林局共有森林資源連續(xù)清查固定樣地 246塊,采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行復(fù)查,每塊樣地至少需要 3名技術(shù)人員和 3名工人,并且要找引點(diǎn)、引線才能找到樣地,費(fèi)工、費(fèi)時、費(fèi)力,且位置偏差大。我局使用美國 GARMIN公司的 GPS72型和 eTrex手持機(jī)于 2005年和 2010年兩次森林資源連續(xù)清查復(fù)查工作中進(jìn)行了復(fù)位測定,只需 3名或 4名技術(shù)人員,輸入公路網(wǎng)坐標(biāo),不需引點(diǎn)引線,位置準(zhǔn)確,效率高,復(fù)位率達(dá) 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(yīng)用

林地是森林資源的重要組成部分,是林業(yè)生存與發(fā)展的基礎(chǔ)條件,也是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和保障。近年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速增長,一些建設(shè)項(xiàng)目涉及到征占用林地情況。過去我們采用羅盤儀閉合導(dǎo)線測量擬占地范圍和面積,時間久了,之前的標(biāo)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(zhǔn)確位置、圖形,測算面積,有利于對征占林地進(jìn)行復(fù)查,解決傳統(tǒng)方法存在的地界線不清和標(biāo)志位置不準(zhǔn)的問題。

2.3 GPS在作業(yè)設(shè)計及檢查驗(yàn)收中的應(yīng)用

作業(yè)設(shè)計及檢查驗(yàn)收,以往主要采用林相圖結(jié)合現(xiàn)地標(biāo)志物來確定將要進(jìn)行采伐作業(yè)的地塊,工作強(qiáng)度大,誤差高,容易造成異地設(shè)計或異地采伐等情況。使用 GPS對伐區(qū)、小班進(jìn)行踏查,初步確定小班及伐區(qū)的位置、面積、運(yùn)材線路等,經(jīng)過內(nèi)業(yè)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(shè)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(qū)周邊及拐角處進(jìn)行定位測量,只需 1名測量員。對作業(yè)小班進(jìn)行驗(yàn)收時,使用 GPS可快速、準(zhǔn)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(yīng)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(fā)生,使用 GPS可快速、準(zhǔn)確地勘察被毀林地的位置、面積。用 GPS采集數(shù)據(jù),繪制出被毀林地的位置圖,為案件的處理提供數(shù)據(jù)。

GPS技術(shù)在森林防火上可發(fā)揮重要作用。之前,火災(zāi)發(fā)生后,需要向林場管護(hù)員或周邊群眾了解火災(zāi)發(fā)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(jìn)展情況。在地形圖上繪制火場示意圖,進(jìn)行火場布兵與面積測量,估算火災(zāi)損失,精確度高,安全性強(qiáng),為防火指揮部門的撲救措施提供了決策依據(jù)。

2.5 利用 GPS進(jìn)行病蟲害防治

病蟲害防治是天然林保護(hù)工程中的專業(yè)問題,研究利用 GPS進(jìn)行大面積病蟲害防治具有現(xiàn)實(shí)意義。20世紀(jì) 80年代末,太岳山國有林管理局在龍泉林場采用飛防進(jìn)行病蟲害防治,需要地面指揮和設(shè)定地面標(biāo)志物等,工作難度大,易造成漏噴或重噴。若采用 GPS為林業(yè)飛防導(dǎo)航,可以減少車輛、通訊設(shè)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(jié)論

GPS應(yīng)用潛力巨大,在林業(yè)建設(shè)中市場廣闊。目前,GPS已在森林資源調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計林區(qū)物探、荒漠化監(jiān)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(shù)的發(fā)展,他將在林區(qū)的其他領(lǐng)域(如林區(qū)物探、濕地調(diào)查、森林旅游、探險等)被廣泛應(yīng)用。GPS結(jié)合 GIS和 RS技術(shù)的普遍應(yīng)用,必將使林業(yè)工作向著精確、高效、現(xiàn)代化的方向發(fā)展,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益。

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