GPS技術(shù)在復(fù)雜地形面積測量中的應(yīng)用
GPS在林業(yè)多種作業(yè)中的應(yīng)用將大大提高工作效率，如常規(guī)的伐區(qū)調(diào)查設(shè)計中是利用羅盤儀和測繩進(jìn)行導(dǎo)向測量，測量伐區(qū)邊界和相關(guān)面積，這種方法受自然環(huán)境因子（如山場坡度、林分狀況、植被蓋度、道路因素、氣候因素、人為因素等）的影響較大，采伐小班通常是樹高林密、灌木叢生，進(jìn)行常規(guī)的測量作業(yè)難度較大，工作量也較大，而工作效率低、成本高、精度低、誤差大。
一旦采用了GPS的動態(tài)定點(diǎn)法進(jìn)行伐區(qū)調(diào)查設(shè)計等測量工作，可以克服因植被阻擋和坡度造成的通視性困難，較容易地隨調(diào)查設(shè)計人員的運(yùn)動實(shí)時地記錄下伐區(qū)的邊界坐標(biāo)（方位角），與計算機(jī)聯(lián)接可方便地進(jìn)行繪圖并求算出伐區(qū)面積，應(yīng)用GPS技術(shù)與常規(guī)儀器相比，不僅能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精密坐標(biāo)（方位角），成為森林調(diào)查與伐區(qū)邊界勘測與動態(tài)管理的有力工具。
1 試驗(yàn)地測區(qū)基本概況
試驗(yàn)地測區(qū)位于福建省三明市三元區(qū)（東經(jīng)117b16c50d至117b47c40d,北緯26b01c20d至26b26c24d之間）的吉口、白葉坑、樓源、龍泉、中村五個林業(yè)采育場的森林資源經(jīng)營區(qū)內(nèi)，森林總蓄積609萬m3,林木平均年生長量為31.6萬m3,森林覆蓋率82.7%.屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均溫14~19.4e,\10e的活動積溫3900~6200e,年太陽幅射100~120千卡/cm2,全年無霜期225~279d,年均日照時數(shù)1786h,年均霧日50d,年均降水量1500~1800mm,大部分集于春夏兩季，相對濕度79%,溫和濕潤的自然條件極有利于中亞熱帶地帶性常綠闊葉林生長。
2 研究材料與研究方法
2.1 研究材料
常規(guī)林用羅盤儀和全球定位系統(tǒng)GPS2.1.2供試對象二類調(diào)查中的小班區(qū)劃、跡地更新造林及采伐伐區(qū)工藝設(shè)計中的面積測量。
2.2研究方法
2.2.1 羅盤儀測量
羅盤儀閉合導(dǎo)線法測出三個變量即測點(diǎn)、測距、測角（方位角），要求相鄰點(diǎn)之間必須通視，斜距的傾斜角超過5b時要水平校正，山地測量的閉合差應(yīng)小于1/150,平地測量的閉合差應(yīng)小于1/200.
2.2.2 手持GPS測量
選好欲測各類林地面積的閉合邊界點(diǎn)，手持GPS沿著待測林地的邊緣走到所需測量的點(diǎn)位上停下，使手持GPS至少接收4顆衛(wèi)星后，并使誤差在10m之內(nèi)，按住輸入鍵，畫面自動轉(zhuǎn)為存點(diǎn)畫面，并顯示該點(diǎn)的經(jīng)緯度值，將其記錄或編輯存儲，依此方法測定出其余各點(diǎn)的經(jīng)緯度值。上機(jī)操作時，應(yīng)注意最后一點(diǎn)的經(jīng)緯度輸完后，應(yīng)再次輸入第一點(diǎn)的經(jīng)緯度，即可得到所測林地面積。在每次計算面積之前，都要將存儲器清零，如面積為負(fù)值時，應(yīng)取絕對值，表明所測圖形在投影帶左測。
不論應(yīng)用羅盤儀量測還是手持GPS量測，同一塊林地均經(jīng)三次重復(fù)，取平均值后與已知面積對照比較，求算測量誤差率和精度。
從表1可看出，GPS與羅盤儀面積測量，其測量精度及誤差率存在明顯差異，分別不同作業(yè)類型的林地測量結(jié)果表明：GPS測量其精度在99.1%~99.6%之間，誤差率在0.4%~0.9%之間；羅盤儀測量其測量精度在95.3%~96.6%之間，誤差率在3.4%~4.7%之間，并存在同一趨勢，即地塊越大，精度越高，誤差率越小，結(jié)果還表明GPS面積測量的精度明顯高于羅盤儀，誤差率明顯小于羅盤儀，表明GPS確實(shí)是替代森林羅盤儀的一種有力工具。
林業(yè)測量的工作實(shí)踐中，證明采用GPS,2個人在2h內(nèi)可以完成10hm2的林地面積測量工作，而采用羅盤儀則需5個人工作1d才能完成，按8h工作制折算成工日，前者為0.5個工日，后者為5個工日，從而就可估算出兩者之間的模擬成本。從表2可見，若要完成10hm2的面積測量，GPS測量同羅盤儀測量相比，就成本（工資）而言，GPS是羅盤儀的1/10,就工效（工日）而言，是羅盤儀的10倍。結(jié)果表明GPS可獲得省時、省力、省費(fèi)用的良好效果，是林業(yè)企業(yè)降低成本提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，GPS在林農(nóng)區(qū)具有推廣應(yīng)用的廣闊前景。
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