GPS在林业生产中的应用

GPS即全球定位系统（global positioningsystem）,最早由美国开发研制,是通过工作卫星和备用卫星组成的空间部分,主控站、注入站、监测站组成地面支持系统,发送和传输数据信号,用户设备部分通过GPS接收机接收数据信息,经计算,得到三维信息以及速度时间信息等.全球定位系统可进行全方位三维导航与定位,具有全天候、高精度、自动化、高效益等优点,给测绘领域带来变革.随着系统软硬件不断完善,在各领域应用性不断增强.已开始在我们的森林经营工作中普及应用.现就GPS在林业中的应用论述如下：

1.面积计算、核实

以GPS接收机（型号eTrex Venture奇遇）为例,有两种测面积的方法,可测出一块闭合地块的面积,可应用于林业生产设计面积计算与验收核实、森林过火面积调查、森林资源监测、固定样地调查、森林火灾的扑救及档案管理等方面.方法一是航线面积法,可测出由航线上所有航点组成的多边形的面积.最多可求出一个50边形的面积.具体方法如下：

（1）在主菜单页面选择航线,进入航线页面.

（2）将光标移至“新的”进入航线创建页面.

（3）在“EMPTY”处（在带下划线的空行处）确定时,将打开查找菜单.

（4）此时可用查找菜单选择一个航点,按“确定”可将此点加到航线中,或者将GPS调到卫星界面定点,定点后,在航路点菜单中选择“加入航线中”,选此航线后确定,屏幕下文显示“成功加入航路点”把地块边界线“航线”上所有点依次加入后便可完成航线创建.

（5）光标移至主菜单的“航线”后,选此航线,打开页面顶部选项菜单,选“面积计算”确定,可求得面积.

方法二是航迹测面积法,能测出由航迹所围成的区域的面积.具体方法如下：

（1）选择工具页面中的“面积计算”确定后进入测量面积页面.

（2）按屏幕上的“开始”钮.

（3）沿测量的区域边界走出一个闭合轨迹.

（4）走完后,按屏幕上的“停止”钮,GPS自动计算出面积；如没走完,就选了“停止”,GPS自动连接停止点与起点,并计算出面积.

2.作业小班区划及微机成图

在上述面积计算中,如闭合地块（航线、岛屿多边形、闭合轨迹）是三类作业小班,上述步骤实质上即是完成了作业小班的区划和面积计算.需要补充的是,如作业小班区划中,有共同的一段航线可借用,可使用编辑航线功能,在“查找”菜单中选择“航路点”后,依次选取可用的共同的航点.注意输入顺序与要区划小班的前进方向一致.这一操作可提高设计效率、避免重复作业.用PC串行数据口将GPS与电脑相连.启动Map Source软件,选择Auto Detect,MapSource自动探测GPS后,点OK可与计算机进行通讯.通讯时,GPS接收机必须打开.点击数据上传,打开Open From Device对话框,选择要传输的数据项如航路点 Waypoint 和航线Routes后,点击打开按钮,可以把GPS中的数据下载到计算机中.利用抓手工具Hand Tool和绽放工具Zoom Tool调整图形位置和图形比例,比例尺为1：10000时,可打印机输出.

3.结合三类地块生成工具,进行作业小班区划

数字化营林工作中,开发了“三类地块生成工具”此工具软件独立完成营林生产设计中的地块野帐落图功能.营林工作人员可利用此工具软件对生产设计中的地块进行确定.软件设计了两种落图方式；罗盘数据方式和GPS数据方式.目前我们地块的落图通常采用罗盘数据方式.采用罗盘数据方式落图（录入地块）步骤如下：

（1）（在蓄积量与面积计算软件中进行）原始面积野帐录入和平差.

（2）（在记事本或EXCEL中）形成文本数据A.

（3）（在三类地块生成工具中进行）大界文本数据A的导入、小班分割和地块手动划分与重命名、地块文本B的形成.

（4）林业局端的设计录入向导中的地块录入是利用GPS点录入和打开固定格式的文本文件.这个文本我们命名为文本B,需要三类地块生成工具提供.三类地块生成工具在工作过程上即是完成了从文本A到文本B的转换.在三类地块生成工具的应用中,我们实践出了通过GPS数据方式,转换到罗盘方式,进而完成落图的方法,通过以下工作流程完成了作业小班的区划.步骤如下：

（1）通过GPS的航迹功能（工具面积计算）进行现地测量.

（2）应用Map Source软件,用微机接收GPS航迹数据,选中航迹Tracks出现地块图和航迹数据.双击航迹,出现该航迹属性框Tracks Properties,列出航迹上所有航点性质,（长度、方位角度等）此时可将航迹的航点数据,通过文件Files另存为Se as菜单,保存为TXT格式,并在TXT文本中选中可用的航点属性部分数据,进行复制到EXECL表格中,达到数据成列出现的效果,再对EXECL表格进行调整,达到三类地块生成工具格式要求的EX-CEL格式或TXT格式的文本A.

（3）在三类地块生成工具中进行大界文本数据A的导入,进行地块划分,完成后导出文本,形成地块文本B.

（4）还可在选中航迹出现地块图时,用超级屏捕软件进行截图,超级屏捕截取的图片格式为bmp格式,加存为jpg格式,如命名01.jpg,在打开方式中选画图程序,可进行编辑.

GPS在森林经营中的应用,是林业生产调查设计上的突破,提高了外业调查科技含量和工作效率,成图质量大大提高,使外业成果更好地应用于内业管理,提高了应用水平.相信随着GPS系统硬件的不断完善、软件程序的设计开发和GPS的普及,GPS在森林经营领域的应用将不断细化、充实和加强.

4.森林资源监测

随着我国经济发展及社会环境意识的增强,森林资源监测体系也随之不断发展和完善.在林相图上,利用公里网格,确定监测样地的具体位置、样地个数,并计算出每个监测样地的具体坐标.利用GPS的导航功能,准确地查找到监测样地,进行数据收集.

5.GPS在森林防火中的应用

（1）在森林防火中,采用GPS进行火场定位、火场布兵、火场测面积及火灾损失计算,其精准度高、安全性强,能够实时、快速、准确地测定火场位置,为参加扑火扑救的队伍进行精确的定位导航,保证扑救队伍能够选择最佳路径,最短时间内抵达火场实施扑救.

（2）用GPS确定林火的位置在地形图上勾绘火场示意图,这样就可及时地掌握火灾的发生范围、面积等.

（3）依靠GPS的导航功能,可实施飞机直接灭火措施,既节省时间又减少了扑火队员的体力消耗,同时还可以保障他们的安全,减少损失.

GPS还是旅游忠实向导,无论白天黑夜、森林峡谷、晴天雨天,在旅行中利用它可以随时了解所处的地理位置、行走速度和方向、调整和选择前进的路线,指导旅游者到达预定地点或从预定地点返回.GPS全球卫星定位技术是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天侯和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统.随着科学技术的不断发展,GPS系统在森林经营和森林防火中的应用也将进一步的提高和完善.