基层林业中GPS数据快速上图技术的使用

李 娟，郝建清，李 梅

（河北省林业规划设计院，河北 石家庄 050051）

目前，GPS（全球定位系统）技术在土地资源调查、土壤侵蚀调查、工程施工测量、生态环境监测与评估等方面都得到广泛的应用[1]。将GPS这一先进的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，完成森林调查与管理中各种境界线的勘测与放样落界，成为森林资源调查与动态监测的有力工具。GPS在基层林业中主要有2种使用方式：航迹测量面积和单点定位。使用范围包括：造林验收、采伐作业设计、林地租赁和转让、一类调查、二类调查、退耕还林、集体林权制度改革等，只要涉及到使用地形图纸的地方，都可以使用GPS[2]。

河北在林业调查中已普遍利用GPS技术进行小班定位和面积核查等，并且各市、县林业系统都配备了ArcGIS地理信息系统专用软件和全区航片影像图，这样可利用GPS技术对林业调查对象中的小班拐点和不规则边进行连续的坐标定位，处理后形成的小班图，达到了精度高、效率高、质量高的要求，为资源信息管理提供了条件。然而，虽然在实践应用过程中取得了较好的效果，但仍存在一些不可避免的问题[2-3]。针对GPS数据上图时存在的手输坐标点耗时耗力的问题，本文结合MapSource软件，利用ArcGIS地理信息系统进行准确、快速的坐标定点，精确测定森林位置和面积，绘制精确的森林分布图。

1 具体方法和步骤

1.1 GPS坐标系设置

利用手持GPS卫星接收机收集坐标数据。在收集坐标数据前，GPS上的单位设置要做相应的改变，坐标系统采用西安80坐标（Xian_1980_GK_Zone_20），具体设置见图 1。

图1 手持GPS卫星接收机单位设置示意图

1.2 数据导出

收集坐标数据后，使用MapSource软件把GPS中的数据快速导出。数据导出前要进行准备工作。打开MapSource软件，设置基本参数：点击“Edit”，选择“Preference”，之后选择“Position”，在这里可以设置自定义坐标系和坐标系统，如图2。分别点击“Grid”和“Datum”右侧的“Properties”，进行详细设置，如图3。

图2 MapSource软件中“Preference”操作界面

图3 MapSource软件中“Grid”和“Datum”操作界面

准备工作完成，可以进行GPS数据上传。使用数据线连接GPS至电脑的USB口并打开GPS设备，点MapSource软件上的“Receive From Device”键接收GPS上的数据，选中所有数据，粘贴到Excel表中，如图4所示。

图4 MapSource软件中“Receive From Device”示意界面

1.3 数据校正

对Excel表的数据进行校正处理（表1），其中B列的值为坐标点号，C列的值为采点时间，D列的值为x、y坐标，E列的值为高程。利用Excel中的两个函数 LEFT（，）和 RIGHT（，）分别计算出x、y坐标的值，在F列X下一行上设置函数“F2=LEFT（D2，6）+20000000-111”，G 列 Y 下一行上设置函数“G2=RIGHT（D2，7）-2”，下拉至数据行的最后一行，分别为x坐标和y坐标；而后进行核查，查看Excel表中的x、y坐标值是否和GPS中的完全相同（正常情况下一致）；最后将B、F、G、E列的值存到新的Excel表中，建议保存类型为Excel 97-2003工作薄（*.xls）格式。

表1 GPS数据校正处理过程

1.4 坐标点上图

下面将x、y坐标点显示到图中。在ArcMap中添加工作薄，在选中的工作薄上点击右键，弹出对话框，选择“显示XY数据”，弹出下列对话框（图5），确认输入坐标的坐标系正确后（使用的是西安80坐标系），点击确定，即创建点，坐标点增加标注后的效果见图6。

图5 ArcMap中添加工作薄的操作界面

图6 创建坐标点增加标注后的效果示意界面

2 结束语

采用上述方法将校正后的小班坐标点轨迹通过软件绘图功能连接起来勾绘出小班，然后通过软件其它功能完成小班属性的填制、面积求算等工作，可以快速、准确的形成小班图和小班表。如今，GPS在林业中的应用已经不再局限于以上这些功能，随着计算机的普及和现代信息技术的迅速发展，GIS（地理信息系统）、GPS和 RS（遥感技术）三者能够完全融合，这为林业科学研究提供了全新的技术手段[4-5]。“3S”技术的融合革新加快了森林资源经营、管理、利用的信息化、网络化、数量化进程，使我国森林资源经营管理由粗放型向集约型方向的转移，进一步促进我国的林业信息技术向世界先进水平靠拢。

［1］徐宁，孟庆新，金贵芳，等.GPS和ArcGIS在基层林业调查中的应用方法［J］.宁夏农林科技，2010，（3）：78-79.

［2］赵国安.GPS 在基层林业中的应用［J］.林业科学，2012，（18）：184-185.

［3］高艳芳.浅谈GPS在林业工作中的应用［J］.中国科技纵横，2012，（4）：252.

［4］王琴.浅谈 3S（GIS、GPS、RS）技术在林业工作中的应用［J］.科技创新与应用，2012，（5）：206.

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