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1、第26卷武夷科学Vo.l262010年12月WUYISCIENCEJOURNALDec.2010文章编号:10014276(2010)01006907GPS在森林调查及面积勘测上的应用1221222郑成才,黄亮,吴建林,李富钰,司明华,张明辉,叶培钟(1.三明市三元区林业调查规划设计队,福建三明365001;2.三明市三元区楼源林业采育场,福建三明365001)摘要:本研究介绍移动GPS在林地面积测量上的应用,通过对五块不同类型林地进行实地观测,对测量误差和精度进行分析,结果表明:移动GPS测量林地面积的相对
2、误差能够满足林业常用测量精度的要求。移动GPS是可以替代传统森林罗盘仪的一种不可多得的先进工具,它的广泛应用将为森林资源的动态管理和实现数字林业的可视化提供有力的技术支撑。关键词:GPS;面积测量;精度分析中图分类号:S758.4文献标识码:A随着社会经济的蓬勃发展和科学技术日新月异的进步,3S技术已被广泛应用于陆地、海洋、航空、航天等高科技领域,其中的移动GPS技术具有全天候、高精度和自动测量等特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入到我国国民经济建设、国防建设和社会发展的各个相关层面。移动GPS在确定林区面
3、积、估算木材量、计算可采伐林木面积、确定原始森林、道路位置、森林防火周边测量、工程造林、迹地更新、寻找水源和测量地域界线等诸多方面,可以发挥其独特的重要作用。在森林中进行常规测量相当困难的情况下,移动GPS的定位技术可以发挥其独特的优势,精确测定森林位置及其面积,绘制精确的森林分布图及其面积,是今后林业作业中必不可少的工具,为现代林业和数字林业提供强有力的技术支撑,若广泛应用会取得巨大的经济和社会效益。1GPS基本的原理及应用GPS是GlobolPositionSystem(全球定位系统)的简称,该系统是20世纪70年代由美国
4、国防部为满足军事目的而研制的新一代卫星导航定位系统,它可以提供高精度的导航、定位和授时服务,目前已向全球用户提供免费服务。GPS系统分天上和地下两个部分:在天上有24颗卫星在不停地转动,使得在地球任何的一个角落都至少可以看到3颗以上卫星,在地下就是手[1]持(移动)或者车载式GPS接收机,也就是我们所常说的GPS。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。本研究就是采用GPS技术进行面积测量
5、的一个最好例证。收稿日期:2010-09-10作者简介:郑成才,男,(1965-),林业工程师,研究方向:林业调查规划设计。∀70∀武夷科学第26卷2研究方法本研究采用绝对误差法和相对误差法进行论证,绝对误差法也称简单比较法,此法较直观,容易被人们接受,但它只反映问题的一面,不能反映问题的全面,相对误差法则能全面地揭示其误差源更深层次的相关关系,更具法理性和科学性,故被广泛应用于此类问题的研究上。本课题将从不同角度的两个层面作逐一论述,力求对本研究作出更客观、更科学、更全面的剖析。2.1绝对误差法2.1.1森林罗盘仪面积
6、测量常规的伐区调查设计中是利用罗盘仪进行导线测量,测定伐区的边界和面积,这种方法受环境因子的影响较大,特别是采伐小班通常是树高林密、灌木丛生,进行常规测量作业非常困难,采用移动GPS测量面积方便多了。为了进一步论证移动GPS测量面积应用中的误差和精度,本研究对五块大小不同、坡度不同、用途不同的林地先采用罗盘仪测量其面积,为力求准确设置三次重复取平均值,与已知面积进行多次对照比较,再用统计计算的方法进行误差计算和精度分析(见表1)。表1罗盘仪实地面积测量结果数据表序罗盘仪已知面积精度林地单位地名林班号林地用途误差号测量值(亩)
7、(%)1楼源采育场松木垅85-23-3造林地25.8627.000.04295.82吉口采育场陈坑22-23-8伐区设计20.5021.450.04495.63龙泉采育场鲁坑42-21-3迹地更新95.5098.150.03097.04龙泉采育场白石岌42-21-1二类调查50.8649.000.03896.25城东林场紫石坑23-6-2造林地59.7157.660.03696.4林业上传统的森林罗盘仪林地面积测量绝对误差一般在0.030!0.044之间,从表1可以看出1号!5号林地其面积测量的误差分别为0.042、0.04
8、4、0.030、0.038、0.036;精度分别为95.8%、95.6%、97%、96.2%、96.4%,这5块林地面积测量的精度大小的排序为3号>5号>4号>1号>2号,不难看出,林地面积的精度随面积的增大而精度相应提高,误差则与此相反,即相应变小。2.1.2
