手持式GPS在國(guó)有荔浦林場(chǎng)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃和生產(chǎn)中的應(yīng)用

李良玉　李學(xué)軍

摘要：指出了目前GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為多領(lǐng)域、多模式、多用途、多機(jī)型的國(guó)際性的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。主要介紹了手持式GPS在國(guó)有荔浦林場(chǎng)面積測(cè)量、森林資源調(diào)查、伐區(qū)調(diào)查設(shè)計(jì)、林區(qū)公路測(cè)量、營(yíng)造林等林業(yè)調(diào)查生產(chǎn)管理中的應(yīng)用情況，同時(shí)提出了使用手持式GPS時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)，以期提供參考。

關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)；林業(yè)；調(diào)查規(guī)劃

中圖分類號(hào)：S757

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）8021502

1引言

近些年來，城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)都獲得了迅速發(fā)展，與之相應(yīng)的森林保護(hù)也變得更加緊迫。從林業(yè)角度來講，推廣運(yùn)用新型的GPS模式具有顯著的必要性，現(xiàn)階段的林業(yè)測(cè)繪也不能缺少GPS作為支持。這是由于，GPS輔助林業(yè)測(cè)量表現(xiàn)為更強(qiáng)的精準(zhǔn)性與高效性，有利于緊密結(jié)合多層次的林業(yè)測(cè)量坐標(biāo)[1]，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建動(dòng)態(tài)監(jiān)管林業(yè)資源的新型技術(shù)模式。具體在測(cè)量放樣與林業(yè)勘測(cè)的全過程中，運(yùn)用GPS的措施和手段還可以估測(cè)林木采伐的總面積，通過估算得到森林蓄積量或者道路位置等。由此可見，GPS運(yùn)用于林業(yè)規(guī)劃與調(diào)查具有顯著的可行性，有必要推廣采用。

2GPS的功能

GPS具有定位、測(cè)距、測(cè)速和導(dǎo)向等功能。在很短的時(shí)間里，野外測(cè)量的操作人員就能借助全球定位的方式來判斷當(dāng)?shù)睾０闻c經(jīng)緯度。從野外工作角度來講，GPS的定位點(diǎn)應(yīng)當(dāng)包括當(dāng)?shù)氐墓ぷ鼽c(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上就能迅速判斷不同點(diǎn)的間距。某些林區(qū)具備很復(fù)雜的地形，道路通行不便因此人跡罕至。然而在此類林區(qū)中蘊(yùn)含了豐富的地物資源，例如面積較大的天然林區(qū)或原始森林。這種狀態(tài)下，借助GPS模式的導(dǎo)航可以幫助測(cè)量人員迅速判斷起始點(diǎn)或者出發(fā)點(diǎn)。

除了野外測(cè)量之外，運(yùn)用GIS的手段還能順利轉(zhuǎn)化地理位置，從而保證了正常的數(shù)據(jù)格式。具體在測(cè)量操作中，GIS可以用于構(gòu)建交通道路并且明確了區(qū)域邊緣，此外還可以設(shè)置防火的隔離帶。在采集實(shí)時(shí)性地理信息的基礎(chǔ)上，GIS就能完成更精確的地圖定位，與此同時(shí)也能調(diào)整并且糾正目標(biāo)地的位置偏差[2]。

3GPS在林業(yè)調(diào)查和生產(chǎn)上的應(yīng)用情況

3.1面積測(cè)量

從二類調(diào)查的角度來講，具體在測(cè)定林區(qū)面積時(shí)應(yīng)當(dāng)繪制明確的地類界線，在這之后就能運(yùn)用透明方格紙的工具來測(cè)算林區(qū)的整體面積。某些情況下，遇到復(fù)雜度較高的林區(qū)地形，那么與之相應(yīng)的勾繪誤差也會(huì)增大。為了改進(jìn)測(cè)繪現(xiàn)狀，具體在管理林區(qū)資源時(shí)有必要借助GIS作為輔助措施，在GIS與GPS密切結(jié)合的前提下就可以適用于較大難度的測(cè)繪區(qū)域[3]，以此來大大減少因地形復(fù)雜產(chǎn)生的測(cè)量誤差。利用GPS進(jìn)行面積測(cè)量方法是根據(jù)地類邊界走向，沿邊界周邊走一圈即可。

3.2森林資源調(diào)查

3.2.1森林資源連續(xù)清查樣點(diǎn)復(fù)位

從林區(qū)資源調(diào)查的全過程來講，GPS具體在實(shí)現(xiàn)測(cè)量定位時(shí)突顯精確性的基本要求，通過高效與快速定位的做法來提供調(diào)查測(cè)量的基本根據(jù)。在2010年的森林資源一類調(diào)查中，將固定樣地的坐標(biāo)輸入GPS定位儀中，利用GPS的導(dǎo)航功能，引導(dǎo)調(diào)查人員到達(dá)樣地，定位速度快，精度高。

樣點(diǎn)復(fù)位是指本次調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)地必須是上次調(diào)查的同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地。以前廣西國(guó)有荔浦林場(chǎng)的樣點(diǎn)復(fù)位是靠地形圖和羅盤儀進(jìn)行定位或人工直接找到樣點(diǎn)標(biāo)樁，同時(shí)還要憑借野外林區(qū)經(jīng)驗(yàn)，這項(xiàng)工作一直是森林資源連續(xù)清查中的一個(gè)難點(diǎn)。例如在某次二類調(diào)查中，整個(gè)林場(chǎng)共有500多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，運(yùn)用GPS實(shí)現(xiàn)了初次與再次的精確定位。這種狀態(tài)下，技術(shù)人員不必借助引線來完成測(cè)繪，只要輸入特定的點(diǎn)位坐標(biāo)就能保障最高的復(fù)位率。

3.2.2伐區(qū)調(diào)查設(shè)計(jì)

伐區(qū)設(shè)計(jì)精度與伐區(qū)面積有密切關(guān)系。通常情況下，采伐林地都表現(xiàn)為灌木叢生或者地形陡峭的特征，因此運(yùn)用常規(guī)調(diào)查手段很難獲得較高的精準(zhǔn)度，與此同時(shí)也表現(xiàn)為較大的調(diào)查難度。對(duì)于此類伐區(qū)，受到很多要素影響通常無法運(yùn)用地形圖的措施來統(tǒng)計(jì)面積。然而，GPS卻適合運(yùn)用于調(diào)查此類伐區(qū)。相比于常規(guī)手段，GPS與伐區(qū)調(diào)查的密切結(jié)合有利于克服坡度與植被對(duì)于視野的遮擋，因而增加了通視度。同時(shí)，GPS還能記錄實(shí)時(shí)性的運(yùn)動(dòng)軌跡與邊界坐標(biāo)，以此來解決勾繪精度不足的難題。幾年來共對(duì)24298畝的伐區(qū)進(jìn)行調(diào)查設(shè)計(jì)，精度達(dá)到95%以上。

3.2.3在林業(yè)專題圖制作中的應(yīng)用

近年來國(guó)家越來越重視國(guó)有林場(chǎng)生產(chǎn)建設(shè)，下達(dá)給林場(chǎng)很多營(yíng)造林項(xiàng)目工程，項(xiàng)目工程的實(shí)施必須配有專題圖。GPS用來制作林業(yè)專題圖的做法在根源上避免了過高投入與較慢的成圖速度，因而克服了手工繪圖的系列缺陷。GPS如果與地理信息系統(tǒng)密切結(jié)合，那么還能表現(xiàn)為較高層次的自動(dòng)化與精確性。

3.3林區(qū)公路測(cè)量

近年來，廣西國(guó)有荔浦林場(chǎng)加大了對(duì)林區(qū)基本設(shè)施的建設(shè)力度，同時(shí)綜合考慮林場(chǎng)的護(hù)林、營(yíng)林、集材、防火需要，新增了很多林區(qū)公路。在設(shè)計(jì)林區(qū)道路時(shí)，用手持式GPS沿?cái)M修線路走一趟，產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)軌跡，把經(jīng)過的航跡導(dǎo)入GIS地圖，可測(cè)量出公路的形態(tài)和長(zhǎng)度；而原有林區(qū)公路，已通車，可以直接手持GPS行走，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)軌跡，有條件的話還可連接手提電腦動(dòng)態(tài)查看經(jīng)過的路線圖?，F(xiàn)在全場(chǎng)150.3 km的林區(qū)公路全部利用GPS形成了電子檔案。

3.4營(yíng)林生產(chǎn)管理

2006年以后，該場(chǎng)開始使用GPS定位儀核查造林面積，共核查造林面積28637畝。具體在操作時(shí)，可以借助GPS的方式來環(huán)繞造林邊界，進(jìn)而確保達(dá)到最基本的地形圖測(cè)繪精度。通過運(yùn)算可知精確的造林面積，對(duì)于驗(yàn)收與檢查的精確度進(jìn)行了全面提高，與此同時(shí)也有助于提升勾繪圖形過程中的精確度，為森林資源小班圖庫(kù)及數(shù)據(jù)更新管理提供了技術(shù)平臺(tái)。

3.5病蟲害監(jiān)測(cè)

該場(chǎng)的松材線蟲監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)定，就是利用GPS的定位功能記錄精確的病蟲害坐標(biāo)，在此前提下就能明確發(fā)生病蟲害的具體位置、病蟲害分布與發(fā)展的程度。對(duì)于林區(qū)內(nèi)部的病蟲害，通過監(jiān)測(cè)就能給出精確判斷并且歸納得到結(jié)論。

3.6森林防火

荔浦林場(chǎng)每年都根據(jù)營(yíng)林生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行煉山，在申辦煉山手續(xù)時(shí)，預(yù)先將煉山地塊的地理坐標(biāo)匯報(bào)縣防火指揮，讓防火指揮部準(zhǔn)確知道煉山地點(diǎn)，以便監(jiān)控用火情況。在遇到火災(zāi)時(shí)，防火指揮的負(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)明確火點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)此進(jìn)行精確的錄入。在這之后，系統(tǒng)就能依照自動(dòng)化的流程來查找最佳線路[4]，在定位儀的幫助下完成定位導(dǎo)向的具體工作，為防火指揮部門組織火災(zāi)撲救提供決策依據(jù)。這樣做有助于相關(guān)部門及其人員迅速到達(dá)火場(chǎng)，在估算林區(qū)面積的前提下就能獲得火災(zāi)損失的精確面積，對(duì)于火險(xiǎn)等級(jí)與受害圖進(jìn)行精確的輸出。

3.7林地糾紛

在林地權(quán)屬糾紛中，林地界線無明顯標(biāo)識(shí)，并由于有些林權(quán)證對(duì)邊界描述不是很清楚，人們因?qū)Φ孛?、地點(diǎn)存在不同的認(rèn)識(shí)而造成的林地糾紛比較多。而GPS的使用則可以解決這個(gè)問題。因?yàn)镚PS的經(jīng)緯度是不會(huì)改變的，所以利用GPS來定位確定邊界，并把這些邊界導(dǎo)入GIS中與萬分之一地形圖套繪打印出來，作為林地使用權(quán)證的依據(jù)，建立林地權(quán)屬電子檔案，解決因地名、地點(diǎn)認(rèn)識(shí)誤差產(chǎn)生的林地邊界糾紛。

3.8GPS在森林旅游及探險(xiǎn)中的應(yīng)用

現(xiàn)代人很多喜歡戶外運(yùn)動(dòng)，回歸自然，因此更多人喜歡利用業(yè)余時(shí)間段來到戶外探險(xiǎn)，在這其中也涉及到原始森林等交通不便的地帶。游客如果來到面積較廣并且樹木遮天的森林地帶探險(xiǎn)，那么經(jīng)常由于很難辨認(rèn)方向因此迷失在叢林中。從現(xiàn)狀來看，戶外愛好者具體在進(jìn)行野外探險(xiǎn)時(shí)不能缺少GPS的幫助，借助定位儀來辨認(rèn)方向，避免旅途發(fā)生危險(xiǎn)。

4使用GPS應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）在使用GPS定位儀前，必須確定好中央經(jīng)線和轉(zhuǎn)換參數(shù)。坐標(biāo)參數(shù)的確定可以利用本地的地形圖，通過實(shí)際已經(jīng)知道的坐標(biāo)進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量，利用相應(yīng)的軟件計(jì)算來確定轉(zhuǎn)換參數(shù)。也可以通過省測(cè)繪部門得到，只有轉(zhuǎn)入了正確參數(shù)，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)才準(zhǔn)確？。

（2）使用前要到野外進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果對(duì)比實(shí)際地形圖，分析其誤差指標(biāo)，只有誤差在10m以內(nèi)的精度才可使用，否則分析其原因，提高精度。

（3）GPS本身存在特定的誤差，因此相比于較大范圍的測(cè)量，如果能適當(dāng)縮小林區(qū)測(cè)量的總面積那么就能獲得精準(zhǔn)度更高的測(cè)繪結(jié)論。通常而言，測(cè)量人員最好選擇10畝或者更大的測(cè)量面積。在下載數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)于數(shù)據(jù)與信息應(yīng)當(dāng)予以及時(shí)保留。林場(chǎng)設(shè)有專門的GIS管理體系，應(yīng)當(dāng)通過數(shù)據(jù)傳導(dǎo)的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以防信息丟失[5]。

5結(jié)語

GPS運(yùn)用于林場(chǎng)調(diào)查規(guī)劃的模式具備顯著的優(yōu)勢(shì)。這是由于，GPS密切結(jié)合了坐標(biāo)地物，在此前提下劃定精確的取樣位置，以此來克服比例尺較小的地形圖誤差。同時(shí)，GPS也有效避免了羅盤儀導(dǎo)致的各種測(cè)量誤差，因此具備優(yōu)越的定位與導(dǎo)航性能。從地面測(cè)量的角度來講，GPS也能從根源上降低工作總量并且縮短測(cè)量時(shí)間。從現(xiàn)階段的狀況來看，數(shù)字林業(yè)不能缺少GPS作為支撐，因此有必要在未來的林業(yè)調(diào)查實(shí)踐中推廣運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]

任光宇.森林資源三類調(diào)查中幾種面積測(cè)量方式的應(yīng)用比較[J].河北林業(yè)科技，2013（1）：59～60.

[2]孫浩永，孫浩忠，勞慶祥，等.GPS在設(shè)計(jì)種子園配置圖中的應(yīng)用[J].林業(yè)科技通訊，2016（11）：67～69.

[3]陶明有.手持式GPS在廣西黃冕林場(chǎng)森林資源管理中的應(yīng)用[J].廣西林業(yè)科學(xué)，2008，37（2）：111，114.

[4]林尤奮，陳杰，張曉凡，等.林業(yè)技術(shù)椎廣中存在的問題及發(fā)展對(duì)策——以島東林場(chǎng)林業(yè)技市推廣為視角[J].熱帶林業(yè)，2009，37（2）：13～14.

[5]楊文化.推動(dòng)林業(yè)科學(xué)發(fā)展確保實(shí)現(xiàn)“雙增”目標(biāo)——東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)實(shí)現(xiàn)“雙增”目標(biāo)的探討[J].國(guó)家林業(yè)局管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（2）：13～16.