GPS技术在森林资源调查工作中的应用研究

杨献忠

（湖南省永州市宁远县林业局 湖南宁远 425600）

GPS技术在森林资源调查工作中的应用研究

杨献忠

（湖南省永州市宁远县林业局 湖南宁远 425600）

在21世纪，现代科技、技术及理念的出现和发展极大丰富了人们的生活与面貌，在这样的背景下，GPS的出现对保护森林资源、合理规划森林资源建设提供了更加便捷的条件，对森林资源的调查和规划提供了更加有力的帮助。本文主要从森林病虫害监测、野生动植物资源调查、林业制图等方面阐述了GPS技术在森林资源调查工作中的应用，以进一步提高森林资源调查水平。

森林资源；GPS；调查规划

1 引言

林业作为直接关系到我国国民经济可持续发展的基础产业，其迫切需要实时掌握森林资源动态，但由于森林资源结构具有一定的复杂性和动态性，给及时了解森林资源的状况带来一定困难。GPS技术因其具备能够高效、快速获取和分析空间信息的能力，在森林资源动态实时获取中发挥着巨大的作用，包括提高调查效率、保证调查精度，同时还能通过构建专业模型来达到掌握和管理森林资源的目的，具有广阔的应用前景。

2 GPS技术简介

GPS即全球定位系统，具有海、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。在大量实践中总结得出，GPS具有高精度、自动化、高效益等特点，利用其来掌握森林资源可不受时间、地域的影响，并借助计算机技术可获取地形图、森林资源分布图等专业图件，在林业科学研究和生产实际中发挥着重要作用。

GPS主要由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。其中接收机的作用体现在用于接收实时的时间信息、对未来一段时间内卫生所处的概略位置进行预报、对卫星坐标进行定位等。GPS接收机对码的测量即可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，即成为伪距，对C/A码、P码测得的伪距精度分别在20m、2m左右。GPS基本的定位原理是：用户在接收到卫星发送的星历参数和时间信息后，利用计算机技术求出接收机的三维位置、方向、运动速度和时间信息（图1）。

3 森林资源调查基本概况

图1 GPS定位的基本原理

森林资源调查工作落实的效果与树木生长环境、树木资源情况、人能为因素等相关，一个国家的经济实力、科研实力以及国民的环保意识对森林资源调查工作的发展均会产生较大的影响。目前，我国传统的森林资源调查技术简单易懂、无需借助外力，成效率极低，为了更全面的调查和了解森林资源面积及储蓄现状，保证造林更新能获得稳定、安全的收获，加快当地的经济建设，需加强对森林资源调查技术的发展和研究。

4 GPS在森林资源调查工作中的应用

4.1 在森林资源调查和资源动态监测中的应用

传统的森林资源调查方法具有工作效率低、实时性差、投入成本高等劣势，而将GPS技术应用到森林资源规划调查和森林资源动态监测中，可有效提高调查工作效率和质量。1973年，我国开展了第一次全国范围内的森林资源调查工作，即在该次调查工作中，使用陆地卫星MMS图像和航空像片与地面实测相结合的抽样方法进行森林资源调查。通过卫生数据建立矢量图形和遥感影像库，再对遥感图像中所涉及的信息进行提取，建立数字高程模型，最后再进行图形、图像的叠加分析和成果表达，并构建相应的森林资源管理信息系统。在利用GPS技术对森林资源进行动态监测时，可根据监测目的和应用范围的不同，选择SPOT、LANDSAT或NOAA等卫星的影像数据作为数据源，并根据不同的光谱观测段和分辨率，结合自身的定位功能和地面抽样技术，对所调查的数据进行汇总分析，从而建立相应的森林资源动态监测体系。

4.2 在野生动植物资源调查中的应用

在野生动植物的资源调查中，GPS主要用于对调查目标的定位、寻找、追踪及路线导航，通过发现野生动植物生存环境的信息变化情况，来实现对野生动植物的栖息地监测。同时，GPS还可对获取的资源调查数据进行综合分析和处理，比如根据野生动物的数量变化、野生动植物栖息地保护状况等进行关联分析，建立相关的资源数据库，以便制定针对性的管理决策。目前，GPS技术在该方面的应用相对较少，且主要集中在对野生动植物适宜性规划、资源调查和动态监测等方面，仍需加强GPS在野生动植物资源调查中的应用，促使其在该领域中发挥更大的作用。

4.3 在森林火灾监测中的应用

当森林出现火灾时，GPS卫星影像可在第一时间内发现火点，并在火灾蔓延的过程中对其动态发展状况进行监测，根据GPS定位火点位置，同时结合所采集的数据和空间数据库对火灾损失进行评估。目前，我国基于GPS技术森林火灾已建立了自动预测和报警系统，并在基础上完善了信息管理系统、森林火灾损失评估系统等，对提高森林火灾防治水平、降低火灾损失等具有重要作用。

4.4 在林业制图中的应用

传统的林业制图投入高、精度低，通常以地形图为基本图，在一些无地形图的地区是无法开展相关工作的。而GPS技术在林业制图中的应用，是林业制图的一次伟大变革，主要体现在以下两个方面：①测量防护林带面积。林带面积=林带长度林带长，在测量工作开展前，需将地形图与林带长度、起点和终点的一致性进行对比，若存在不同应在每一个拐点重新定点，并做好相关记录工作。在实际作业中，用GPS和有关软件分别导入、导出GPS，利用自动生成的图案对防护林带面积进行计算。②测量成片林面积。在所需测量地块的每个拐点进行定点处理，形成闭合系统，这种实施方式具有操作简单、时间成本低等优点。

4.5 在森林病虫害监测中的应用

GPS技术通过其自身优势，可在森林病虫害生存环境的风险预测、种群空间分布动态监测和病虫害发生趋势预测等方面得到广泛应用。同时，还可利用GPS对病虫害进行实时监测，很大程度上提高了病虫害监测的及时性和准确性，目前将病虫害监测通过网络和GPS结合起来，是现阶段森林病虫害监测的一个主要发展方向。

5 结语

现如今，GPS技术在我国森林资源调查中的应用已取得一些成效，对提高森林资源的管理效率和监测水平，实现林业信息化、数字化管理等产生了积极而深远的影响。同时，为了进一步提高GPS技术的利用率和实用率，为我国森林资源科学和谐发展提供服务，可加强GPS与其它网络技术的应用，达到最优的森林资源经营管理，加快我国森林经济的稳定、快速发展。

[1]董斌，陈立平，王萍，等.基于TM遥感影像的森林资源线性规划与优化配置研究[J].生态学报，2012，32（6）：1943～1950.

S757.2

A

1005-7897（2017）20-0160-02

2017-8-6

杨献忠（1969-），男，工程师，本科，主要从事林业调查规划等工作。