基层林业调查中GPS和Arc GIS的应用及具体实施

周丹 程洁

基层林业调查的主要目的在于了解并掌握当前森林资源的准确数据信息，以及自然环境条件变化、经济社会发展对林业发展的影响，从而促进森林资源的有效利用。本文简单阐述了基层林业调查中应用GPS和Arc GIS的现实意义，分析了基层林业调查中的问题，重点讨论了基层林业调查中GPS和Arc GIS的应用及具体措施。

1 基层林业调查中应用GPS和 Arc GIS的现实意义

GPS为全球卫星定位系统，其具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简单、应用广泛的特点; Arc GIS为地理信息系统，其具有方案优势、高度自动化与流程化、高性能、服务类型丰富、建设标准开放、安全保障完善成熟、监控机制强大、可与其他成熟IAAS方案进行集成等特点。在基层林业调查中应用GPS和Arc GIS，不仅有利于获取准确的森林资源信息，也有利于提高基层调查效率，还有利于实现信息化森林资源管理。通过GPS和Arc GIS，精密定位林业调查区域的森林资源位置，并确定林业调查区域的森林资源位置的三维目标，保持位置误差不超过1毫米;远程获取基层林业调查区域森林资源的三维地图、数据信息要素以及相关影像，借助时态GIS功能，实时掌握林业调查区域地表环境的变化情况，并借助空间处理功能，基于获取到的数据信息，对调查区域森林资源的分布及发展趋势进行全面分析;调查时，可根据实际调查需求选择调查时间，随时切换调查区域，免去了实地考察的调查工作，还可自主创设地图。

2基层林业调查中GPS和Arc GIS的应用问题分析

当前，基层林业调查中应用GPS和Arc GIS主要存在投资不足、缺乏相应的设备、相关人员应用技术水平不高、相关人才缺失等问题。投资不足主要表现在补助资金仅够开展常规的基层林业调查，而不足以开展相关的知识技术培训工作与宣传推广工作;缺乏相应的设备主要表现在缺乏可保持Acr GIS软件稳定运行的计算机设备;相关人员应用技术水平不高主要表现在多数相关人员不具有利用GPS搜集信息、利用Arc GIS软件处理信息的技术;相关人才缺失主要表现在高校开设与GPS、Arc GIS有关的专业相对较少。

3基层林业调查中GPS和 Arc GIS的应用及具体措施

3.1手持搭载GPS的接收机收集森林资源数据信息

在收集森林资源数据信息的过程中，需要明确基层林业调查的主要内容，确定基层林业调查区域森林资源的分布以及覆盖面积，并选定要调查的森林资源数据信息要素。基于此，利用搭载稳定运行GPS且有充足容量的接受机，对基层林业调查区域森林资源覆盖面积的边缘以及拐点进行精准定位，确定其位置的三维坐标，跟踪测量并检测森林資源的发展以及林木生长环境状态，获取三维地图及相关影像;接收GPS远程监测数据以及各种探测数据，对其进行记录、显示以及处理，供实时和调查后数据信息分析使用。此外，对各种复杂的森林资源，采集冲向基层林业调查提供准确的位置信息，作为应用数据处理的基准。必要时，加密收集坐标位置数据信息。与此同时，在林业调查区域环境差异较为明显的情况下，对森林资源进行多次定位，以便确定森林资源的准确位置。需要注意的是，定位时必须进行投影转换，以提高绝对定位精度。

3.2将数据信息导入电脑并执行数据信息转换

在将获取的森林资源数据信息导入电脑、执行数据信息转换的过程中，需要注意检查导出的GPS点的数据是否缺失、导出步骤是否执行妥当，并注意手持机导出数据的文件格式以及文件中的数据格式是否正确，如逗号格式是否正确、X和Y的顺序是否正确等。而且，也需要根据适用范围选择坐标转换方法。使用Arc GIS生成点的数据时，确定Arc GIS中X、Y坐标与手持机中测绘数据的X、Y坐标相反。当使用Arc GIS过程中遇到这种情况：两份数据有不同的坐标系，想叠加在一起显示，作图或显示精度要求不高，使用Arc Map动态投影，其内部投影机制会解决坐标系叠加问题。数据在显示过程中，会实时的被转换，而不改变数据本身。涉及到地理坐标系变换的坐标变换，并且Arc GIS已知二者之间的变换方法，必须在Project中设置Geographic Transmation参数，在已知列表中做选择或者自定义。

3.3 Arc MAP导入数据信息并矫正数据信息内容

在Arc MAP导入数据信息、矫正数据信息内容的过程中，需要加载数据和影像配准工具，对所有图件进行扫描配准，配准需要知道的特殊点的坐标，对扫描后的栅格图尽心检查，以确保矢量化工作顺利进行;输入控制点，设定数据框属性，矫正并重采样栅格生成新的栅格文件，进行矢量分化，创建新的要素类，从已配准的地图上提取登高线并保存。此外，也需要对下载后的所需要处理的森林资源数据信息，进行解压，并设定工作区。先裁剪要素，拼接图层，并根据指定字段的值进行要素融合，将所有图层中相同的要素合并成一个要素。然后，合并图层，进行图层相交，并定义投影，在此基础上进行投影变换。根据合并图层的结果，用图层相减的功能求出森林资源覆盖区域，此时，得到新的图层，检查其坐标系是否是投影坐标系，如果不是则将其转换为投影坐标系。查找Arc Map中的联动帮助，了解如何使用字段计算器计算森林资源的覆盖面积。

从以上论述中可知，在基层林业调查中应用GPS和Arc GPS具有十分重要的现实意义。不仅有利于获取准确的森林资源信息，也有利于提高基层林业调查工作效率，还有利于实现信息化森林资源管理。应用GPS和Arc GPS的过程中，应手持搭载GPS的接收机收集森林资源数据信息，将其导入电脑并执行相关转换，并利用Arc MAP对其进行矫正。

（作者单位：1.724300 陕西省汉中市略阳县国有三岔林林场;2.724300 陕西省汉中市略阳县国有铁厂坝林场）