潘文君

摘要：通過對林業(yè)調(diào)查工程的實(shí)際進(jìn)行情況的數(shù)據(jù)分析，對于當(dāng)前在森林資源調(diào)查過程之中使用的測量方法進(jìn)行了比較和分析，針對其優(yōu)點(diǎn)和存在的劣勢進(jìn)行了介紹，分析了幾種測量方法的應(yīng)用情況和測量精度。

關(guān)鍵詞：測量方法；森林資源調(diào)查；應(yīng)用；精度分析

一、森林資源調(diào)查概述

在我國的森林資源調(diào)查工作之中，由于其進(jìn)行的范圍和進(jìn)行方式不同，一般將調(diào)查工作分為三類：全國森林資源清查、森林經(jīng)理調(diào)查以及森林作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查。其中，森林經(jīng)理調(diào)查進(jìn)行的目的一般是為了后續(xù)的林業(yè)發(fā)展規(guī)劃需求對森林資源和環(huán)境進(jìn)行的調(diào)查和勘測，對于后續(xù)建設(shè)工程的進(jìn)行有較大的影響。在我國的森林建設(shè)事業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程之中，林業(yè)生產(chǎn)的主要目的是為我國的基礎(chǔ)建設(shè)提供木材資源，而森林經(jīng)理調(diào)查的進(jìn)行項(xiàng)目一般側(cè)重于森林資源的生產(chǎn)量、森林的分布面積以及森林的生長收益等。隨著技術(shù)的發(fā)展，全站儀開始在林業(yè)資源的調(diào)查之中使用，提升了林業(yè)資源調(diào)查工作的進(jìn)行效率。因此，傳統(tǒng)的測量手段開始不再滿足調(diào)查工作進(jìn)行的要求。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，GPS、RTK等測繪技術(shù)在林業(yè)調(diào)查工作之中的應(yīng)用逐漸廣泛。

二、幾種測量方法及精度分析

1、羅盤儀測距

在傳統(tǒng)的森林資源的調(diào)查過程之中，羅盤儀是經(jīng)常使用的設(shè)備之一，在林業(yè)調(diào)查過程之中有著相當(dāng)重要的作用。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展和國家林業(yè)管理部門對于測量精度的要求，羅盤儀測量的不足也開始顯現(xiàn)出來。羅盤儀的制作較為粗糙，其測量的精度直接影響視距法測量的精度。羅盤儀的主要優(yōu)點(diǎn)是其設(shè)計(jì)輕巧、攜帶方便，適合于進(jìn)行野外測量工作，因此，在一些對測量數(shù)據(jù)精度要求不高的項(xiàng)目之中仍然發(fā)揮著較大的作用。工程人員使用羅盤儀來測量的過程之中一般是以視距法為測量的依據(jù)，在測量過程之中，森林羅盤儀的望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)一般為8-15倍。為了避免測量過程之中儀器的誤差影響資源調(diào)查結(jié)果，在測量開始之前工程人員首先要進(jìn)行誤差和相對誤差的計(jì)算，工程人員會建立一條基線，一般基線兩端的高差為4m，之后使用羅盤儀進(jìn)行多次的視距測量，將所得結(jié)果分析之后就可以得出羅盤儀測量方法的誤差。以便于提升測量的數(shù)據(jù)精確度。精確度測量表如下：

由數(shù)據(jù)分析之中可以看出，隨著測距和坡度的增大，羅盤儀測量的精確程度會逐漸下降，豎直角的增大使得誤差和相對誤差急劇增大，因此，羅盤儀不適合在較大的區(qū)域以及地形變化較多的區(qū)域之中進(jìn)行測量。一般在測量過程之中，工程技術(shù)人員會使用皮尺來進(jìn)行測距，將其與羅盤儀異同使用可以提高羅盤儀的測量精度，在一定程度上滿足林業(yè)建設(shè)的測量要求，因此，羅盤儀測距可以在森林經(jīng)理測量之中使用，但是在大范圍的林業(yè)測量或是森林資源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等測量項(xiàng)目之中，由于其精度不足，使用效果不佳。

2、全站儀測量

全站儀是當(dāng)前在林業(yè)資源調(diào)查過程之中使用較多的一種電子測繪儀器，其功能包括測距、經(jīng)緯度確定以及數(shù)據(jù)處理等，在測量過程之中使用方便，測量的精度高，可以直接通過座標(biāo)計(jì)算來確定需要測量的林木的位置，根據(jù)高程來測定林木生長高度等，工程技術(shù)人員在獲取數(shù)據(jù)之后可以及時(shí)使用辦公軟件和數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以較好的得出測量和分析結(jié)果，是一種使用較多的測量儀器。全站儀的測距精度一般可以達(dá)到±（5+5×10-6D）mm， 因此在短距離的林業(yè)樣地測設(shè)中測距誤差可以忽略不計(jì)。全站儀在測設(shè)樣地90°轉(zhuǎn)折角時(shí)，為了提高工作效率，一般采用半測回觀測。根據(jù)結(jié)果分析：全站儀觀測水平角，邊長和高度角對水平角觀測精度無顯著影響?，F(xiàn)利用一臺低端全站儀如NTS355（測角精度為±5″）來測角。三角高程測量是利用全站儀由測站點(diǎn)向目標(biāo)點(diǎn)觀測高度角和斜距，通過三角公式計(jì)算兩點(diǎn)間的高差和平距。在精密三角高程測量中，若距離較短，距離測量不需考慮高程歸化和高斯投影改正，但高差需顧及球差和氣差改正。雖然未顧及測站偏心差和目標(biāo)偏心差，但一般林業(yè)樣地邊長都不大于100m，所以全站儀測距、測高差和測坐標(biāo)的精度完全滿足精準(zhǔn)林業(yè)測量。

3、GPS測量

在我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)上，GPS主要應(yīng)用于飛播及防病蟲害導(dǎo)航、典型樣地定位、荒漠化監(jiān)測及林火監(jiān)測等方面。我國主要利用美國國防部研制組建的全球定位系統(tǒng)，大地型GPS接收機(jī)主要作業(yè)方有靜態(tài)絕對定位和動(dòng)態(tài)相對定位，精度分別可達(dá)到毫米級和厘米級，但GPS測量在林業(yè)上的應(yīng)用主要受到森林覆蓋率和高度角的局限，因此目前在林業(yè)上多是利用低精度的手持GPS。手持GPS在林業(yè)生產(chǎn)中主要用于測量面積、測設(shè)樣地和已有樣地點(diǎn)導(dǎo)航以及距離測量等。近年來，手持GPS精度也有較大提高，如GARMIN公司的Vista接收機(jī)標(biāo)稱精度為平面5m，高程2.5m，觀測條件良好時(shí)，各點(diǎn)測量精度均勻，減少了人為因素的干擾，并且通過后處理可進(jìn)一步提高精度。GPS-RTK（GPS-real time kinematic）技術(shù)是GPS技術(shù)發(fā)展的新方向，作者通過利用GPS-RTK測定莫干山邊界的工程實(shí)例表明：在森林覆蓋率較高的喬木和毛竹林中，山脊和山腰上RTK定位精度可達(dá)到厘米級，在山谷中選擇合適的時(shí)間段也可達(dá)到分米至米級。20世紀(jì)末，GPS連續(xù)運(yùn)行參考站技術(shù)的研發(fā)，網(wǎng)絡(luò)RTK發(fā)展蓬勃，全國多省市包括杭州、寧波已建立GPS連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)，浙江省網(wǎng)正在建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)RTK代替了傳統(tǒng)的單基站RTK模式，不需要再建立基站，延長了作業(yè)距離，提高了差分精度，雖然定位精度同樣是厘米級，但儀器成本降低，作業(yè)更簡便，必將在林業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

三、結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)RTK是近幾年興起的新技術(shù)，由于儀器設(shè)備的相對昂貴和該技術(shù)的普及程度有限，導(dǎo)致了該技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用還很鮮見，但鑒于傳統(tǒng)RTK應(yīng)用的可靠性和優(yōu)越性，隨著GPS連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)覆蓋范圍的擴(kuò)大，必將連同全站儀將成為林業(yè)測量的主要儀器設(shè)備。

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