陳新紅

（融水苗族自治縣征地拆遷和房屋征收補償服務中心，廣西 融水 545300）

林業(yè)測繪過程中經常會遇到面積較大，形狀十分不規(guī)則的林區(qū)。在這種情況下，采用傳統(tǒng)測繪方式進行測繪，往往會耗費大量的人力、物力，加之測繪周期較長，工作效率得不到實質性的提高，且會產生較大的誤差，無法真實反映出林區(qū)的實際情況。而GPS技術的應用對環(huán)境要求較少，主要是利用自動化設備完成數據采集與分析，可大大縮減測繪工作量。同時，該項技術還可實現24h不間斷監(jiān)控，受天氣因素干擾較小，能夠有效保證測繪作業(yè)的時效性與測繪精確度。為此，加強GPS技術在林業(yè)測繪中的應用尤為重要。

1 ?GPS系統(tǒng)的構成及原理

1.1 ?GPS系統(tǒng)的構成

1.1.1 ?空間構成

衛(wèi)星是GPS空間領域構成的關鍵，衛(wèi)星不同，分工也不同，例如，負責信息采集與傳輸的衛(wèi)星有主衛(wèi)星與附屬衛(wèi)星之分[1]。在具體工作中，采集任務不同，衛(wèi)星系統(tǒng)的運轉航線也不同，即便處于平行位置，存在重疊點，但也會在時間上進行規(guī)劃。當前，GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星高度距離地面大約有20200km，且該系統(tǒng)中安裝有信息傳輸、圖像采集等裝置，可對地球進行全面覆蓋，不留有任何盲區(qū)。

1.1.2 ?地面控制構成

GPS系統(tǒng)地面構成復雜，主要包括圖像計算生成、接收雷達、數據處理等。主要是利用編碼設定接收信息，以滿足多種工作需求。其中，接收天線的正常運行完全依托于電磁感應。當衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到衛(wèi)星運轉狀況時，可準確對準衛(wèi)星的可見地面，進行定位。

1.1.3 ?用戶設備構成

用戶設備構成相對簡單，多為信息接收裝置與部分元件，可對接收到的信息進行系統(tǒng)的分析與準確計算，具體包括信號接收IC線、顯像設備、功能設備等。

1.2 ?GPS系統(tǒng)定位原理

GPS系統(tǒng)中的衛(wèi)星在正常運行過程中，可采集地球上的多種信息，通過處理器計算森林區(qū)域到衛(wèi)星之間的距離，并結合多個衛(wèi)星距離的計算結果向地面?zhèn)鬏敎蚀_信息。接收基站獲取到衛(wèi)星信息后，將其引入到三維立體坐標當中，考慮到雷達與衛(wèi)星之間的時間差，需利用計算器進行一系列運算，最終得到準確的定位點位置坐標[2]。在實際運轉過程中，由于會存在一定誤差，因此在接收到信息之后，需對誤差做出調整，隨后反饋至衛(wèi)星中進行校準。受現有技術條件的制約，允許存在5m以內的誤差，這也是林業(yè)測繪當前的可允許誤差范圍。同時，受地理環(huán)境這一因素的影響，地區(qū)地形越復雜，GPS系統(tǒng)定位時的時差也就越大，實際采集的信息受被測區(qū)域變化等因素的干擾也就越多。而要想有效解決這一問題，就要將完成時間值代入到計算過程當中，此種狀況下得出的誤差，往往會提升測繪結果的精確度。

2 ?GPS技術在林業(yè)測繪中的應用優(yōu)勢

突出體現在如下幾點：（1）定位精度高。隨著GPS技術的持續(xù)發(fā)展與完善，其在林業(yè)測繪中精確度得到可靠保障，技術控制能力十分突出。可通過三維模型進行準確定位，給出詳實的經緯度等地理參數信息，且定位精度在日漸提高[3]，基線長度由原來的50km逐步延長到100～150km。（2）全球覆蓋能力強。在對區(qū)域面積較大的林區(qū)進行測量繪制時，采用傳統(tǒng)的測繪技術已無法滿足對林區(qū)測繪高效率與高準確度的要求。而GPS技術具備全球覆蓋系統(tǒng)，具有全球覆蓋的能力，因此可滿足林業(yè)測繪工作中的大測量面積需求。（3）測繪效率高。GPS技術借助定位終端在準確獲取衛(wèi)星信號的基礎上，可有效保證測繪作業(yè)效率。在實際操作中，僅需控制好垂直度即可獲取精確的定位信息，并自動儲存，后續(xù)通過相應的軟件設備進行控制，快速繪制出定位數據，減少數據誤差，避免重復進行測量校核，進而大大提升測繪效率。（4）實時定位速度快。林業(yè)測繪是林業(yè)管理工作的一項重要內容，既可為林業(yè)管理制度及方案的制定提供有價值的參考，也可在一定程度上降低勞動力與時間成本。GPS技術的應用逐步將靜態(tài)定位模式與動態(tài)定位模式充分地結合起來，僅需十幾分鐘，就可自動快速定位。尤其在靜態(tài)快速定位模式下，通常在1～2min就可準確定位某點位置。當前，GPS技術仍舊在持續(xù)更新，相關系統(tǒng)及應用軟件也在不斷完善，因此在未來發(fā)展中，林業(yè)測繪中的定位工作可更加省時省力。（5）操作簡單。GPS技術的應用功能雖多，能夠充分跟滿足林業(yè)測繪工作的實際需求，但其設備體積卻相對小巧，十分方便相關工作人員手握GPS接收器，展開林業(yè)測繪工作，同時也便于測繪人員外出作業(yè)時攜帶，加之其操作按鍵功能一目了然，操作較為簡單，因此對操作人員的專業(yè)素質要求不高。（6）全天候作業(yè)。GPS技術在林業(yè)測繪中，受外界因素的干擾較小，不受時間限制，可實現全天候作業(yè)，且保密性較高，在任何時間、空間，均可穩(wěn)定接收信號，保證林業(yè)測繪數據、信息的準確性。

3 ?GPS技術在林業(yè)測繪中的應用

3.1 ?測量距離

GPS技術在距離測量方面具有突出的效率優(yōu)勢，可保證測量數據的精確度，增強林業(yè)測繪的科學性。在實際測繪工作中，測繪人員通過合理調整GPS技術設備的測量距離，優(yōu)化設置GPS技術設備的測量模式，即可大大提升測量工作的科學化水平[4]。另外，在開展林業(yè)測繪工作時，傳統(tǒng)光學測量方法受外界環(huán)境與條件等因素的干擾較多，測量精確性無法保障。而GPS技術采用更加科學、先進的測量技術，能夠大大提升距離測量結果的準確度。

3.2 ? 導航

導航是GPS技術具備的突出功能，在具體應用中，可獨立完成基礎的導航作業(yè)，也是林業(yè)測繪經常用到的一種方式。尤其在受林業(yè)樹木影響較大的情況下，借助定位導航系統(tǒng)，可快速、科學地判斷測量路線，并且可對測量路徑進行優(yōu)化，具備突出的測量引導能力，可對林業(yè)測繪中的測量路線實施科學規(guī)劃[5]，進而顯著提升林業(yè)測繪的整體效率。

3.3 ?預設航線

在林業(yè)測繪中，預設航線是GPS技術應用的一種主要體現形式。在林業(yè)測繪中，預設航線有助于確定科學地測量路徑。在開展測繪工作前，測繪人員需合理設置測量路線，根據待測林區(qū)的面積大小、林業(yè)類型、地形狀況等，設計科學的航線，保證測量過程的科學性與測量作業(yè)的高效性，大大提升測量的精準性[6]。與此同時，利用GPS技術的定位功能，可增強林區(qū)測繪的航線控制能力，科學指導測繪工作者根據既定測量路線展開林業(yè)測繪工作，在保證測量精度，增強航線控制能力的同時，預先做好必需物質的準備控制工作，充分發(fā)揮林區(qū)測繪作業(yè)的科學優(yōu)勢，以減少非必要的人力資源浪費，確保林區(qū)測繪工作全面落實到位，切實提高該項工作的高效性。例如，通常情況下播區(qū)由4個拐點組成，即0001、0002、0003、0004，在預設航線時，測繪人員進入主菜單頁面，選擇點擊“航線”，根據黑長方形框“航路點”，“按名稱”或者是“最近的”選擇“0001”，同時向下方移動光標，移動至另外一個黑長方形框，以相同的方法輸入“0002”“0003”“0004”，最后再輸入“0001”，以此構建閉合的航線，也被稱為播區(qū)邊界，航線名稱則命名為“0001～0001”。若需要將“0001”更名為“播區(qū)”，航線名稱就會變更為“播區(qū)～播區(qū)”，所需對此播區(qū)面積進行計算，就需打開主菜單頁面，點擊“航線”這一選項，選擇“播區(qū)～播區(qū)”，并于此界面點擊“面積計算”，即可得出播區(qū)航線所圍的實際面積。

3.4 ?預設地塊

在林業(yè)測繪中采用分塊測量的方法，有助于各種科學化作業(yè)手段的落實，增強林業(yè)測繪工作開展流程及方法的可調節(jié)性，充分凸顯基于GPS技術的林區(qū)測繪作業(yè)優(yōu)勢。在具體實踐中，先采用分塊測量，后選擇拼合方式，能夠有序完成林業(yè)區(qū)域的政策測繪工作，具有良好的銜接性，可顯著提高林業(yè)測繪的作業(yè)效率[7]。

3.5 ?制作電子地圖

將實際測量到的信息通過數據線導入到計算機當中，并利用MapSource數據處理軟件及編輯程序，借助數字林業(yè)地理信息系統(tǒng)，將相關信息導入到電子地圖當中，可有效減少或避免人工制圖誤差，提高電子地圖的精確度。

3.6 ?測量林業(yè)面積

林業(yè)測繪涉及大量的林業(yè)面積測量工作。傳統(tǒng)測量林地面積的方法主要是基于數字地圖與模擬地圖，使用圖形稱重法、網格法、解析法等對林地面積進行測量，此種方法較為繁瑣，測繪效率較低[8]。但應用GPS面積測量儀，借助GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，即可實時獲取經緯度、高程等定位信息，隨后借助GPS的定位功能，即可得出明確坐標，采用面積計算方法及掌上智能電腦系統(tǒng)對林業(yè)面積進行測量。

3.7 ?其他方面的應用

應用GPS技術加強林業(yè)管理，針對非法侵入、私自占用林地的行為活動進行準確定位，實施實時監(jiān)控。主要是通過收集與整理GPS設備采集到的信息數據，對被侵入占用的林業(yè)位置進行確定，準確繪制并計算出被侵入占用的林地圖形與面積。

應用GPS技術對被損毀林地案件進行詳細勘察，為亂砍濫伐林政案件的審理提供可靠參考。同時，GPS技術還可精準繪制出被毀林地的具體位置，準確計算被毀林業(yè)的面積，以便為林地管理相關案件提供有價值的數據支持。

在造林規(guī)劃設計中，應用GPS技術可大大提升造林規(guī)劃設計的科學性，有序指導后續(xù)實踐、檢驗工作的順利開展。

4 ?GPS技術在林業(yè)測繪應用中需注意的事項

4.1 ?使用前對GPS系統(tǒng)進行校核與優(yōu)化設置

為進一步提高GPS系統(tǒng)在林業(yè)測繪中的應用精度，在測量作業(yè)正式開展前，測繪人員應根據實際需要合理調整GPS系統(tǒng)精度，設置相關參數。一般情況下，各地區(qū)均設有測量校核基準點，以便林業(yè)測繪作業(yè)的開展。在實際應用中，測繪人員應相對鄰近基準點進行校核，以增強基本準確性與相關作業(yè)科學性的控制[9]。同時，測繪人員也要提前查看測量地點的衛(wèi)星狀態(tài)，確保林區(qū)測繪作業(yè)中的信號維持在穩(wěn)定狀態(tài)，保證測量工作的有序進行，提升林業(yè)測繪質量控制效果。

4.2 ?選擇科學的測量作業(yè)方式

GPS技術在測量作業(yè)中，極易受到各種高大建筑物體的影響。鑒于此，在林區(qū)測繪中，應盡量避免在精確度得不到保障的位置點展開測量工作。若必須進行測量，則應采用偏移測量的方法，在空曠位置獲取準確的測量數據，間接獲取目標測量點的具體位置信息，此種測量方法用于高程測量雖會產生較大偏差，但通過水準測量手段，可有效保證測量結果的科學性。另外，高壓電所產生的磁場會對GPS信號造成較大干擾。因此，針對存在電磁干擾的位置進行定位時，應利用差位定點法將定點位置平移幾米，以避免或減少電磁干擾，同時應在草圖中明確標準出來，在正式繪圖時要進行準確復位[10]。另外，要及時存儲測繪數據，避免丟失；在測繪作業(yè)中，測量路徑設置應簡潔合理，以在最大程度上減少錯誤隱患，提高測繪精度。

4.3 ?常用頁面的使用

隨著測繪的推進，GPS接收的衛(wèi)星信號有著動態(tài)的變化，應盡可能地了解其變化的規(guī)律，同時在接收信號中觀察衛(wèi)星傳輸頁面并進行穩(wěn)定的數據讀數，通常在數據變化時觀察其波動值，而等待數據已經穩(wěn)定后，再次讀取數據信息。

5 ? 結語

綜上所述，GPS技術在林業(yè)測繪中具有較高的應用價值，為進一步提升測繪效率，保障測繪精度，測繪人員應全面了解與掌握GPS系統(tǒng)的構成及原理，準確識別其適用條件，主動規(guī)避相關干擾因素，以便充分發(fā)揮GPS技術的使用效果。與此同時，測繪人員在開展林業(yè)測繪工作前也應做好詳細的規(guī)劃準備，校核與調整GPS的參數設置與精度，合理調整資源物資配置，在確保GPS技術優(yōu)勢得以全面發(fā)揮的基礎上，節(jié)約資源成本，提高林業(yè)測繪效率，促進我國林業(yè)改革與健康發(fā)展。