浅谈 GPS在林业工作中的应用

席 智

(山西省太岳山国有林管理局,山西 介休 032000)

1 GPS简介

GPS是全球定位系统的简称,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,为用户提供连续实时的三维位置、三维速度和精密时间。不受天气的影响,单机定位精度优于 10 m,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,以及人们对 GPS认识的加深,GPS在测量、导航、测速、测时等方面得到更广泛的应用。

2 GPS技术在林业生产中的应用

将 GPS测量技术应用在林业工作中,能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精密坐标,在调查森林资源、绘制森林分布图、测绘林区道路、勘验森林火灾现场、界定林权林地等方面具有其独特的作用,成为森林资源调查与动态监测的有力工具。

2.1 GPS在森林资源连续清查中的应用

森林资源连续清查就是通过定期、连续地对总体范围内的固定样地进行调查、计算、分析,提供总体范围内不同时期森林资源的数量、质量及其变化规律,预测森林资源的发展趋势。太岳林局共有森林资源连续清查固定样地 246块,采用传统方法进行复查,每块样地至少需要 3名技术人员和 3名工人,并且要找引点、引线才能找到样地,费工、费时、费力,且位置偏差大。我局使用美国 GARMIN公司的 GPS72型和 eTrex手持机于 2005年和 2010年两次森林资源连续清查复查工作中进行了复位测定,只需 3名或 4名技术人员,输入公路网坐标,不需引点引线,位置准确,效率高,复位率达 100%,取得了良好的效果,较以前方法工作效率提高了 3倍以上,定位误差不超过 10 m,其成果受到上级部门的充分肯定。

2.2 GPS在林地管理工作中的应用

林地是森林资源的重要组成部分,是林业生存与发展的基础条件,也是经济社会可持续发展的重要物质基础和保障。近年来,随着国家经济的快速增长,一些建设项目涉及到征占用林地情况。过去我们采用罗盘仪闭合导线测量拟占地范围和面积,时间久了,之前的标志物消失或遭到破坏,给林地管理工作带来诸多不便。利用差分或测量型 GPS绘制征占林地的准确位置、图形,测算面积,有利于对征占林地进行复查,解决传统方法存在的地界线不清和标志位置不准的问题。

2.3 GPS在作业设计及检查验收中的应用

作业设计及检查验收,以往主要采用林相图结合现地标志物来确定将要进行采伐作业的地块,工作强度大,误差高,容易造成异地设计或异地采伐等情况。使用 GPS对伐区、小班进行踏查,初步确定小班及伐区的位置、面积、运材线路等,经过内业筛选后,确定需要采伐的小班,工作量小、误差低,不易造成异地设计或异地采伐等情况。如:采伐面积采用罗盘仪测量,闭合差要求平地面积必须小于1/200,山地面积小于 1/100,需要 3名测量人员、2名或 3名工人配合才能完成。而采用 GPS沿林区周边及拐角处进行定位测量,只需 1名测量员。对作业小班进行验收时,使用 GPS可快速、准确地判断所采伐小班的位置、面积是否正确,是否超边越界等。

2.4 GPS在毁林案件勘察和森林防火中的应用

乱砍滥伐、毁林开垦、蚕食林地、放牧毁坏造林地等林政案件时有发生,使用 GPS可快速、准确地勘察被毁林地的位置、面积。用 GPS采集数据,绘制出被毁林地的位置图,为案件的处理提供数据。

GPS技术在森林防火上可发挥重要作用。之前,火灾发生后,需要向林场管护员或周边群众了解火灾发生的大概位置,给防火指挥部门的决策带来很大不便,贻误最佳扑火时间。GPS和地形图配合使用,可以确定林火的位置、范围及进展情况。在地形图上绘制火场示意图,进行火场布兵与面积测量,估算火灾损失,精确度高,安全性强,为防火指挥部门的扑救措施提供了决策依据。

2.5 利用 GPS进行病虫害防治

病虫害防治是天然林保护工程中的专业问题,研究利用 GPS进行大面积病虫害防治具有现实意义。20世纪 80年代末,太岳山国有林管理局在龙泉林场采用飞防进行病虫害防治,需要地面指挥和设定地面标志物等,工作难度大,易造成漏喷或重喷。若采用 GPS为林业飞防导航,可以减少车辆、通讯设备和人员的使用,降低组织工作的难度和防治成本,提高了工作效率。

3 结论

GPS应用潜力巨大,在林业建设中市场广阔。目前,GPS已在森林资源调查、规划设计林区物探、荒漠化监测、森林防火、森林病虫害防治等方面取得了可喜的成绩。随着 GPS技术的发展,他将在林区的其他领域(如林区物探、湿地调查、森林旅游、探险等)被广泛应用。GPS结合 GIS和 RS技术的普遍应用,必将使林业工作向着精确、高效、现代化的方向发展,具有良好的经济效益、社会效益。

[1] 杨新福.GPS在数字林业中的应用[J].中国林业,2009(16):62.

[2] 翁玉山.GPS在林业调查设计中的应用[J].河北林业科技,2008(2):53.

[3] 卢卫峰,王静戟.GPS系统在精细林业中的应用[J].西北林学院学报,2004(1):130-132;155.