第一篇:GPS在国土资源管理中的应用及前景
GPS在国土资源管理中的应用及前景
【摘 要】GPS技术经过这些年的发展,日益成熟,广泛应用于各种行业,它与GIS技术的有机结合将成为人们信息处理最强有力的工具。GPS技术在国土资源管理工作中发挥重要作用。本文着重阐述了GP5在土地测绘中的应用以及前景预测。
【关键词】地籍测量;动态监测;勘测定界
GPS技术具有速度快、精度高、效益好等优点,在国土资源管理领域应用中取得了良好效果,并且随着我国土地使用制度改革的不断深化,GPS应用前景更加广阔。
1.GPS在地籍测量中的应用
1.1GPS在地籍控制测量中的应用
根据国家土地局颁布的《城镇地籍调查规程》要求,地籍平面控制网可布设为二、三、四等三角网、三边网及边角网,一、二级小三角网,并且各等级地籍平面控制网点,根据城镇规模均可作为首级控制。四等网中最弱相邻点的相对点位中误差及四等以下网最弱点(相对于起算点)的点位中误差不得超过5cm。《全球定位系统实时动态(RTK)测量技术规范》中一二三级控制点的点位中误差≤5cm,完全满足《城镇地籍调查规程》的要求。所以,严格按照《全球定位系统实时动态(RTK)测量技术规范》的要求,先用合适的仪器,无论做动态RTK测量或静态测量,所得控制结果应满足《城镇地籍调查规程》要求。
1.2把GPS新技术引入地籍要素测量中
地籍要素测量的内容有:界址点、线及重要的界村设施,行政区域和地籍区、地籍子区的界线,建筑物和永久性的构筑物地类界和保护区的界线。由地籍调查规程所知,界址点分为1至3级,界址点相对于邻近控制点点位误差和相邻界址点间的间距误差中误差分别为5cm、10cm、15cm。应用GPS迸行地籍控制测量,不要求通视,这样避免了常规地籍控制工作点位选取的局限条件,利用GPS的RTK技术能满足上述精度要求,建议在适合GPS技术的测区使用该项技术。配合全站仪等测量工具,采用极坐标法、图解交会法等进行测量,这样有利于加快地籍细部测量进度。
2.手持式GPS接收机在土地利用动态监测中的应用
监察工作作为国土资源管理工作的重要方面,具有时效性。在当前的工作模式下,由国土监察人员在动态巡察时,发现有违法用地或违法采矿时,通知测绘部门进行实地测绘、定位、面积计算工作。这种工作模式效率低,同时存在人为因素。而在新近国土资源部推出监察试点城市,即将配备的动态监察车辆中,有摄像头、手持GPS接收机、上网部件等设备,摄像头拍摄违法现状,手持GPS接收机实测违法用地或违法采矿点点位坐标和范围,并通过网络将数据发至省级国土部门和国土资源部监察部门。这种工作模式将使监测速度和精度大大提高,克服了传统监测方法的种种弊端。省时省工,适用于各种各样复杂的变更情况,真正地实现了动态监测的实时性和数值化,保证了土地利用现状调查的现势性。目前,国内土地动态监测系统还不完善,由此,把尖端的GPS技术应用于土地利用动态监测的大胆尝试,将大大加快动态监测的进程.为形成实时、高效的动态监测体系奠定基础。但是,手持差分型GPS接收机的内业数据处理软件中的绘图模块所绘制图件与土地利用现状图相差较大.由此就存在着野外实测与内业成图的不匹配。利用GPS差分技术进行监测点定位,定位数据使用微机软件自动成图,解决好野外监测与内业成图的连续性,在这方面还有待于有关人员研究开发。
3.实时动态定位(RTK)技术在建设用地勘测定界中的应用
土地勘测定界是根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状,计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。建设用地勘测定界的工作穆序为:审查用地文件及有关图件――现场踏勘――图上红线设计――实地放样――复核测量――面积量算――绘建设地界图――填绘建设用地管理图――资料的管理――归档。对照《土地勘测定界规程》和《全球定位系统实时动态(RTK)测量技术规范》,GPS的RTK技术完全能够满足《土地勘测定界规程》的精度要求,利用GPS的RTK技术进行勘测定界放样,能避免解析法放样、关系距离放样等放样方法的复杂性,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大工程的放样更为有效和实用。
4.GPS与GIS的有机结合对地籍信息系统的影响
GIS技术即地理信息系统,最早由土地部门发展起来,是在计算机硬件和软件技术下,运用地理信息科学和系统工程理论,科学管理和综合分析各种地理数据,提供管理、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。它在国土管理方面应用主要包括:土地管理信息系统、土地利用动态监测系统和地籍管理信息系统。GPS由于定位的高精度和应用的灵活性,目前已经成为土地调查中进行空间定位的主要手段。在土地资源分布调查中,GPS可以作为独立数据获取手段之一。对于权属划拨引起的用地类型改变的情况,可以使用GPS接收机在野外获取变化区域的定位数据,在此基础上对土地资源数据库进行更新。此外,在土地利用动态监测中,GPS可以作为遥感技术的辅助定位手段。
随着GPS技术的不断发展,特别是GPS、GIS、R S(遥感系统)的有机结合,GPS将在国土资源管理工作中应用更为广泛。GPS技术在国土领域发挥重大作用并产生巨大的经济效益和社会效益。
【参考文献】
[1]城镇地籍调查规程.
[2]土地勘测定界规程.
[3]全球定位系统实时动态(RTK)测量技术规范.
[4]现代应用测量学,西安地图出版社,ISBN7-80670-514-7.
第二篇:GPS在控制测量中的应用前景
试说明GPS在控制测量中的应用前景
一、GPS在城市领域范围控制测量中的应用研究。为加快郑州市城市化进程,代写工程管理硕士毕业论文扩大城市规模,把郑州建设成为国家区域性中心城市,河南目前正在实施“中心城市群”带动战略,要在郑东新区已经基本成形的基础上加快推进“大郑东新区”建设。常规控制测量如三角测量、导线测量,要求点间通视,费工费时,而且精度不均匀。GPS测量无需点间通视且能够高精度地进行各种控制测量。区域GPS控制网的特点是控制区域有限(或一个市或一个地区),边长短(一般从几百米到20km),观测时间短(静态定位的几十分钟至
一、两个小时),就其作用而言分为:1)建立新的地面控制网;2)检核和改善已有地面网;3)对已有的地面网进行加密;4)拟合区域大地水准面。GPS测量技术在区域控制测量中的应用,证明了以下结论:采用GPS技术进行高等级控制网的测量具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等优点。GPS新技术用于超大城区控制在资金和时间上有明显优势。用较短的作业时间达到了预期的目的。为保证按时完成其他测绘工程打下了坚实的基础。用较少的投入取得了控制面积100km2的测绘成果。用高精度保证了后工序各项成果的数学精度,该项目已顺利通过验收,全部成果质量被评为优。
二、GPS技术在公路测量中的应用前景探讨。GPS技术应用于公路测量是公路外业勘测的一项重大技术革命,其应用及开发的前景十分广阔。尤其是实时动态(RTK)定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力,GPS中的RTK技术在公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用。实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。GPS在公路勘测中的应用,对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革,极大地提高了勘测精度和勘测效率,特别是实时动态(RTK)定位技术将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。
三、GPS在大地控制测量中的应用。GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。GPS网分为两大类:一类是全球或全国性的高精度GPS网,这类GPS网中相邻点的距离在数千公里至上万公里,其主要任务是作为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架,为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务,或用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。另一类是区域性的GPS网,包括城市或矿区GPS网,GPS工程网等,这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里,其主要任务是直接为国民经济建设服务。作为大地测量的科研任务是研究地球的形状及其随时间的变化,因此建立全球覆盖的坐标系统一的高精度大地控制网是大地测量工作者多年来一直梦寐以求的。直到空间技术和射电天文技术高度发达,才得以建立跨洲际的全球大地网,但由于vlbi、slr 技术的设备昂贵且非常笨重,因此在全球也只有少数高精度大地点,直到GPS技术逐步完善的今天才使全球覆盖的高精度GPS网得以实现,从而建立起了高精度的(在1-2cm)全球统一的动态坐标框架,为大地测量的科学研究及相关地学研究打下了坚实的基础。GPS网的特点是控制区域有限(或一个市或一个地区),边长短(一般从几百米到20km),观测时间短(从快速静态定位的几分钟至一两个小时)。由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点,建立区域大地控制网的手段我国已基本被GPS技术所取代。就其作用而言分为建立新的地面控制网;检核和改善已有地面网;对已有的地面网进行加密;拟合区域大地水准面。
第三篇:GPS的应用前景
GPS的应用前景
最初设计GPS的主要目的是用于导航、收集情报等军事目的。但后来的应用开发表明,GPS不仅可以达到上述目的,而且用GPS卫星信号能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态相对定位、米级至亚米级精度的动态定位、亚米级至厘米级精度的速度侧量和纳秒级精度的时间测量。
用GPS信号可以进行海、陆、空的导航,导弹制导,大地测t和工程测量的精密定位,时间传递和速度侧t等。在测绘领域, GPS定位技术已用于建立高精度的大地测量控制网,测定地球动态参数;建立陆地及海洋大地测量基准,进行高精度海陆联侧及海洋测绘;监测地球板块运动状态和地壳形变;在工程测量方面,已成为建立城市与工程控制网的主要手段;在精密工程的变形监测方面,它也发挥着极其重要的作用;同时GPS定位技术也用于测定航空航天摄影瞬间相机的位置,可在无地面控制或仅有少量地面控制点的情况下进行航测快速成图,引发了地理信息系统及全球环境遥感监测的技术革命。
可以预测,随着GPS技术的进一步发展.GPS的应用将进人我们的日常生活,甚至会改变我们的生活方式。所有的运载工具,都将依赖于GPS,手表式的GPS接收机,将成为旅游者的忠实导游。GPS就像移动电话、计算机互联网一样对我们的生活产生影响一样,人们将逐渐离不开它。
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第四篇:GPS在林业中的应用
GPS在林业中的应用
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2012年 06月 20
目录
前言..................................................................................................................................................3 1GPS在林业中的应用简介............................................................................................................3
1.1 应用功能...........................................................................................................................4
1.1.1 GPS定位功能.........................................................................................................4 1.1.2 GPS测距功能.........................................................................................................5 1.1.3 GPS测速与导向.....................................................................................................5 GPS在森林调查中的应用...........................................................................................................5
2.1 GPS在森林调查及资源管理中的应用.............................................................................6
2.1.1 测定森林分布区域.................................................................................................6 2.1.2 进行样地初设与复位.............................................................................................6 2.1.3 利用手持GPS导航伐开境界线............................................................................6 2.1.4 利用差分或测量型GPS对林区各种境界线实施精确勘测、制图和面积求算 7 2.2 GPS在野生动植物资源调查中的作用.............................................................................7
2.2.1 在动物资源调查中的作用.....................................................................................7 2.2.2 在植物资源调查中的作用.....................................................................................7 GPS 在林业作业中的应用..........................................................................................................8
3.1 GPS在林业生产和规划中的应用....................................................................................8
3.1.1 在工程测量中的应用.............................................................................................8 3.1.2 GPS在伐区调查设计中的应用..............................................................................8 3.1.3 在林业专题图制作中的应用.................................................................................8 3.2 GPS在造林中的应用........................................................................................................8
3.2.1 GPS在飞播造林中的应用.....................................................................................8 3.2.2 GPS在造林分类、清查中的应用..........................................................................9 3.3 GPS在森林资源评估及森林资源管理中的应用.............................................................9
3.3.1 设计踏查.................................................................................................................9 3.3.2 采伐设计.................................................................................................................9 3.3.3 林地管理...............................................................................................................10 3.3.4 验收检查...............................................................................................................10 3.3.5 毁林案件勘察.......................................................................................................10 4 GPS在森林保护中的作用.........................................................................................................10 4.1 GPS在森林防火中的应用..............................................................................................10 4.1.1 GPS在林火信息管理中的应用............................................................................10 4.1.2 森林防火中GPS的技术应用..............................................................................11 4.2 GPS在森林病虫害的监测与防治中的应用...................................................................11 4.2.1 病虫害的监测.......................................................................................................11 4.2.2 在病虫害防治和农药喷洒中的应用...................................................................11 5 GPS在林业其他方面的应用.....................................................................................................12 5.1 GPS在森林旅游及探险中的应用..................................................................................12 5.2 GPS在林业科学研究中的应用......................................................................................12 6总结.............................................................................................................................................13
前言
随着科学技术的进步和发展,林业系统新技术应用越来越普及,应用范围越来越广泛。特别是GPS技术的推广应用,在森林资源监测、营林规划设计、森林灾害预警、科学宏观决策等方面带来了深刻的变革和重大影响,显著提高了林业系统各部门的经营管理水平。
在林业系统中,GPS的普及应用有效地提高了林业工作的效率和精度,改变了传统的林业工作模式,实现了无纸化和一体化作业流程,使林业的工作模式出现了质的突破,大大地提高了林业调查内、外业的效率和精度。GPS是林业部门未来作业中必不可少的工具,广泛使用一定会取得巨大的经济效益和社会效益。GPS在林业中的应用简介
GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统,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。GPS技术在确定林区面积、估算木材量、计算可采伐木材面积、确定原始森林道路位置、对森林火灾周边测量和测定地区界线等方面可以发挥其独特的重要的作用。在森林中进行常规测量相当困难,而GPS优越的定位、导航技术可以发挥它的优越性,精确测定森林位置和面积,绘制精确的森林分布图。GPS在林业中的应用已经不再局限于以上这些功能,它在林业应用中的不断深入和扩展必将改变林业现状,使林业步入现代化的行列,为社会和经济的发展提供有力的保障。
在森林、树丛和山系中考察时,如何辨别方向,如何返回,是林业工作者面临的实际问题。森林、树丛中没有定位、导向路标,如何返回出发地和标本采集地亦是难题。有许多人在科学考察中可能有过时间长短不一的迷路经历。全球定位系统(GPS)的出现,使林业工作者在野外工作中有了新的导向、定位工具。GPS利用分布于外层空间的多颗卫星为地球表面任意一点提供定位、导航和测绘服务。除了军事用途外,GPS也广泛用于民用。GPS定位导航仪利用接到的卫星
播放的信号,经过几何计算来确定位置。全球定位系统播放卫星星历和卫星位置推算信号,前者给出系统中每一颗卫星的位置和状况,后者给出播放信号之卫星的定位信息。GPS定位导航仪接到信号后,根据接收信号的时间与发射初始时间之差计算出定位导航仪与卫星之间的距离。当算出与至少三颗定位卫星之间的距离后,GPS定位导航仪就能确定其在地球表面的空间位置。现在,全球定位系统接收仪的体积越来越小,像袖珍计算器的大小,重量不足400克的手持式全球定位系统定位导航仪的面世,给野外的定位、导向和测速带来了极大的便利。使用全球定位系统能在两分钟内确定工作人员所在位置的经纬度和海拔高度。其天线亦可以分离安装在汽车的挡风玻璃上。民用型GPS定位仪的单机精度一般为15米,实际使用时定位精度可能更高些。
1.1 应用功能
林业工作者在野外工作中可以使用手持GPS定位导航仪进行定位、测距、测线、测面积和导向等功能。
1.1.1 GPS定位功能
在野外工作中确定位置是定向测距的第一步。GPS定位导航仪具有自动抽样定位功能。有些型号能每10分钟自动开机定位将数据记录于缓冲区,然后自动关机,有的能够连续25小时自动定位记录信息。利用GPS的定位功能,不但可以将标本或数据采集地点的精确位置记录下来,而且依靠其导向功能多少年后,即使地表景观和标志物改变了,亦能找到过去的标本采集地点,并不需要借助地图。这一优点在大海、大湖、沙漠和林业中显得更为重要。通过GPS可以将地理位置转化成GIS的数据格式并输入到GIS中,通过GIS来产生地图,如过火区边缘,交通道路,防火隔离带都可以用GPS将其采集到GIS中。GPS可以把野外采集到的地理位置转化成点、线、或多边形数据。扑火队伍和运载货物的装备配有GPS和相应的通讯设施后,就可以将队伍行进的位置和路线及时传输到指挥部的GIS系统之中,GIS就可以准确地定位到地图之中。从而就可以对行动的方向、位置、到达的目标地,及时的纠正和调整。
1.1.2 GPS测距功能
利用输入定位点数据,或某地点的经纬度和海拔高度,GPS定位导航仪能计算地球表面上任意两点间的距离。在野外工作中,可以将出发点或工作点储存为定位点。然后可随时测定距这地点的距离。亦可测定任意两个定位点间的距离。于是,解决了野外样线调查时样线长度的测定。样线的长度常达数千米或数万米,若用皮尺和记步器测定,或是无法实现或是误差较大。当我们研究野生树种的生长区域或生长地点时,利用GPS定位导航仪将这些地点定位并储存后,可以研究某些树种在某些区域的分布,以及这些树种的生存条件如地理位置、地貌、气候、湿度,同时也可研究该林区的整个生态系统的不同组成的分布。当测定某树种的分布区域时,只要将分布区的最宽处两点定位,GPS定位导航仪均能在瞬间计算出分布区域的宽度,也可通过测得的数据算出其面积。同时把不同的树种的数据记录并描绘成图,就可以得到该区域内树种的分布图,并可根据最新发现随时更新旧图。
1.1.3 GPS测速与导向
GPS具有测定速度和方向导航的功能。在人迹罕至、地形复杂、地物丰富和交通不便的偏远山区,尤其原始森林、天然林中大树遮天,面积广阔,难辨方向,常常造成工作人员迷失方向,GPS的导航功能可以使人们顺利的找到出发的起始地点。GPS在森林调查中的应用
在森林资源一类调查中,利用GPS的导航功能,输入固定样地的坐标,由GPS接收机引导调查人员到达样地,不仅定位速度快、精度高,而且可以将原有的明标改成暗标。在森林资源二类调查中,利用GPS进行测量定位,可以快速、高效、方便地把调查的样本单元落实到地面上进行测量和调查。同时,储存在 GPS 接收机中的样地坐标及调查数据还可通过数据转化直接形成数据库,从而有利于数据的汇总统计。
2.1 GPS在森林调查及资源管理中的应用 2.1.1 测定森林分布区域
美国林业局根据林区的面积和区内树木的密度来销售木材,对木材面积的测量闭合差必须小于1%。在一块用经纬仪测量过面积的林区,采用GPS沿林区周边及拐角处进行了GPS定位测量并进行偏差纠正,得到的结果与已测面积误差为0.03%,这一实验证明了测量人员只要利用GPS技术和相应的软件沿林区周边使用直升飞机就可以对林区的面积进行测量。过去测定所出售木材的面积要求用测定面积的各拐角和沿周边测量两种方法计算面积,使用GPS进行测量时,沿周边每点上都进行了测量,而且测量的精度很高。
2.1.2 进行样地初设与复位
在我国森林资源清查中,固定样地的定位与复位测量是采用地形图引线定位和直接搜寻样地的方法,此法费工费时而且精度较低。GPS技术的快速动态定位特性,为上述工作提供了有力的技术支持。差分定位是目前GPS最为广泛使用的方法,其基本思路是:借助一个已知精确位置的参考点(一般为国家级测量控制点)和一个数据通信链(无线电),使用GPS接收机和电台达到运动载体实时精确动态定位的目的。差分方法有伪距差分、坐标差分、相位差分3种。利用差分GPS导航功能,只要输入固定样地的纵横坐标,按导航方向可直接到达样地中心。通过2003年连续清查使用GPS技术发现,较以前方法提高工作效率2倍以上,且精度极高。
2.1.3 利用手持GPS导航伐开境界线
利用手持GPS导航伐开境界线,如平坦地林班线的伐开和确立标桩。以往该类工作采用角规、拉线等方法,工作强度大、误差高、准确度低,进场需要反工,浪费严重。采用GPS后,利用其航迹纪录和测角、测距功能,不但降低了劳动强度,而且准确度高,落图简便,极大的提高了效率。
2.1.4 利用差分或测量型GPS对林区各种境界线实施精确勘测、制图和面积求算
如:各种道路网、局界、场界地类位置和绘制图形并求算面积,转绘于林业基本用图上,达到对各种森林地类变化的动态监测的目的,测量精度达到分米级。利用差分或测量型GPS进行图面区划界线的精确现地落界,如两荒界、行政区界等,解决现地界线不清和标志位置不准的普遍存在的问题。
2.2 GPS在野生动植物资源调查中的作用 2.2.1 在动物资源调查中的作用
在野生动物资源调查中,利用GPS接收机寻找样带的起点,并根据输入的样带终点坐标引导调查人员在规定的样带线内调查。由于接收机还有存储运动轨迹的功能,因此可以在数据转化时显示调查的速度、轨迹的数据,从而对调查质量进行质量监督和管理。另外GPS还可用于野生动物栖息地的定位,根据栖息地的森林景观类型权数推算总体种群数量。
2.2.2 在植物资源调查中的作用
在野生植物资源调查中利用GPS进行生物密度分析,初设及复位样地对植物的多度和频度进行调查。GPS定位可以对古树名木及稀特有植物进行研究和保护。GPS 在林业作业中的应用
3.1 GPS在林业生产和规划中的应用 3.1.1 在工程测量中的应用
GPS可以克服山高林密、交通和透视条件差或常规测量困难及精度不高等林业工程测量的不足,可以快速、高效地实现森林资源勘察、地形测量、林区公路勘测等。
3.1.2 GPS在伐区调查设计中的应用
采伐林地一般是地形陡峭、树高郁闭、灌木丛生,常规伐区调查难度大或精度不高,采用GPS 接收机进行伐区调查设计,可以克服因植被阻挡和坡度造成的通视困难,随调查人员的运动实时记录下伐区边界坐标及运动轨迹,与计算机接口后方便地进行标图并求出伐区面积。
3.1.3 在林业专题图制作中的应用
GPS可用于在森林调查样点和生长预估,观测样点的导航定位,可用于林区公路、涵洞和各种物标的测量,可用于种群分布、数量和野生动物迁移区的确定。GPS在测量学上带来的变革,彻底改变了传统林业专题图在制作上的手工绘制成图慢、精度低、投入高的缺点。GPS配合地理信息系统可以满足多种专题图制作的要求,并实现出图的准确、高效和自动化。
3.2 GPS在造林中的应用
3.2.1 GPS在飞播造林中的应用
利用GPS的导航功能,可以更有效地实施飞播造林工程。这种方法可以减少地面工作人员数量、降低劳动强度、节约飞播经费、加快了飞播进度,为实施大面积、大规模造林工程提供了技术保障
在没有采用GPS之前,飞行员很难对已播和未播林地进行判断,经常会出现重播和漏播的情况,飞播效率很低。采用GPS后,利用其航迹记录功能,飞行员可以轻松了解上次播种的路线,从而有效避免了漏播和重播。此外,利用航线设定功能,飞行员可以在地面对飞行距离和航线进行设定,在飞行中按照预先设定好的航线工作,极大地降低了作业难度。
3.2.2 GPS在造林分类、清查中的应用
利用GPS 的航迹记录和求面积功能,林业工作人员很容易对物种林的分布和大小进行纪录整理,同时了解采伐和更新的比例,对各林业类型进行标注,方便了林业的管理。在我国黑龙江和吉林、内蒙等省区的分类经营、造林普查、资源调查中,已经开始大量采用GPS技术,取得了很好的效果,不但节省了大量的人力、物力和资金,而且极大的提高了工作效率。实践证明,采用GPS完全可以取代传统的角规加皮尺的落后测量手段,并取得极大的经济效益。
3.3 GPS在森林资源评估及森林资源管理中的应用
在森林资源评估:在进行森林资产评估时,可以用GPS接收机和数据处理软件系统精确地测定各林种、各不同年龄林分的面积,水资源、农田、荒山、宜林地等面积,从而避免评估中的主观随意性,提高森林资产评估的准确性、公正性和科学性。
3.3.1 设计踏查
使用GPS对准备采伐的伐区、小班进行踏查,初步确定小班及伐区的位置、面积、运材线路等,经过内业进一步筛选后,确定需采伐的小班;对占用的林地,使用GPS进行初步定位、量测,以决定是否审批或初步计算各种补偿费用。
3.3.2 采伐设计
在采伐设计中,可使用GPS定位、求面积、割分采伐小班,将GPS采集的数据提供给资源管理GIS,能够绘制采伐设计图,还可用于运材林道的设计等等。
3.3.3 林地管理
林地资源是林业生存与发展的基础。对各种征占、侵占林地的行为,可用GPS准确定位、求面积,将GPS采集的外业数据提供给GIS,绘制出被征占、侵占林地的准确位置、面积及图形。
3.3.4 验收检查
在对采伐的小班进行验收时,使用GPS可快速、准确地定位所采伐的小班位置是否正确、面积是否准确、是否超边越界等。
3.3.5 毁林案件勘察
毁林案件勘察、乱砍滥伐、毁林开垦、蚕食林地、放牧毁坏造林地等的林政案件时有发生,使用GPS可快速、准确地勘察被毁林地的位置、面积,并可用GPS采集的数据,绘制出被毁林地的位置图,为案件的处理提供准确数据。GPS在森林保护中的作用
4.1 GPS在森林防火中的应用 4.1.1 GPS在林火信息管理中的应用
GPS和地理信息系统、卫星遥感技术相结合,可以建立高效、实时、实用的林火信息管理系统,一旦发生森林火灾,只需输入利用遥感技术获得的火点坐标,系统即可自动选定最佳的行进线路,利用GPS接收机对扑火队进行实时的导向和定位,从而及时、准确到达火场,组织扑救工作。另外,GPS还可以简单精确地测定受灾林地面积,估计森林火灾的损失,并输出森林火灾受害图、火险等级图等,对森林防火有重要的意义。
4.1.2 森林防火中GPS的技术应用
采用手持GPS进行火场定位、火场布兵、火场测面积、火灾损失估算,精确度高、安全性强,能够实时、快速、准确地测定火险位置和范围,为防火指挥部门提供决策依据,已为国内外防火机构广泛采用。
GPS技术在森林防火上可发挥重要作用。我国较早利用的如沾河林业局,利用差分GPS技术,在防火飞机的环动仪上安装热红外系统和GPS接收机。防火飞机巡飞时,如有火情热红外系统立刻发现并被GPS确定发生位置的精确坐标,配合地面防火塔,迅速向地面接收站报告。GPS和地形图配合使用,可以确定林火的进展情况。用GPS确定林火的位置,在地形图上绘制火场示意图。这样就可以及时地掌握林火的发生范围、面积等。为采取相应的扑救措施提供了依据;依靠GPS的导航功能,可实施飞机直接灭火措施。首先把火场的位置信息输入到GPS接收机,然后利用它进行导航,快速寻找火场,实施快速灭火(如,喷洒灭火剂、运送灭火队伍等等)。
4.2 GPS在森林病虫害的监测与防治中的应用 4.2.1 病虫害的监测
利用GPS对虫害和病害进行跟踪调查,了解病虫害的发生位置,发展程度及分布状况,从而正确做出判断及时进行防治。
4.2.2 在病虫害防治和农药喷洒中的应用
飞机属于高速飞行的动态用户,在飞机上加装GPS,不仅可使其在全球范围内获得连续实时的导航能力,而且还能够得到高精度的三维定位和速度信息,这对于飞机的升空、着陆、飞行方向及速度的确定,空中准确投掷及空中交通管制有重要的意义。
目前,国家正在实施天然林保护工程,建立全国天然林保护工程信息系统,这一系统的技术核心是计算机网格技术、“3S”技术和多媒体技术。病虫害防治是天然林保护工程中必须考虑的专业问题,研究利用GPS进行大面积病虫害防治方法具有现实意义。国内外许多从事林业的专家已经在这方面进行了初步研究。
应用GPS为林业飞防导航,可以摆脱庞大的地面指挥和信号系统,减少车辆、通讯设备和人员的使用,降低组织工作的难度,减少人力、物力和财力的浪费,降低防治成本;免除地面指挥人员和信号队员饱受日晒和药薰之苦,降低劳动强度,提高工作效率;对于山高林密的作业区,信号队员不易到达或不能及时到位,人工导航漏喷或重喷现象严重,GPS导航很好地解决了这一问题。应用GPS导航可以彻底摆脱地面信号标志和人工信号队导航。广西应用飞机喷撒白僵菌原粉防治马尾松毛虫有20 多年的历史,GPS导航技术的应用将使飞防工作迈上新的台阶。GPS在林业其他方面的应用
5.1 GPS在森林旅游及探险中的应用
森林旅游多在人迹罕至、地形复杂、地物丰富和交通不便的偏远山区,尤其原始森林、天然林中大树遮天,面积广阔,难辨方向,常常造成游人的失踪和消亡。GPS 接收机已被徒步山林旅行、森林荒漠探险、森林草地狩猎的人们视为“护身符”。同时利用安装在旅游车上的GPS,实时获得汽车位置、运行速度和方向,加上“风景导航”系统,便可随时计算出旅游车的位置,并向系统查询景区信息,指示最近的景区特色,解说资料及行走方向,也可自由选择想去的景区并由车上的GPS自动选择最佳的行走路线。
5.2 GPS在林业科学研究中的应用
由于森林资源的具体特点,使林业科研需要借助于大量的资源数据才能进行动态预测和科学经营。GPS是森林资源信息和数据的重要捕捉手段,经过简单的数据和信息转化成为基础的数据库和图形库。在林业地理信息系统的开发研究中,GPS不仅是属性数据和空间数据的重要来源,而且可以改善GPS数据的准确度和数据更新效率,加速地理信息系统在生产实际中的推广应用。
6总结
社会经济的高速发展,森林资源的开发和保护需要紧紧跟上经济发展的步伐,及时掌握资源动态变化,正确做出决策就显得尤为重要。GPS在林业建设行业中市场广阔,应用潜力巨大,已在森林资源调查、规划设计林区物探、荒漠化监测、森林防火、森林病虫害防治等方面取得了可喜的成绩,GPS技术的普及为林业发展提供了新技术和新方法,彻底改变了林业部门原有的工作模式,GPS技术的普遍应用必将促进林业工作向着精确、高效、现代化的方向发展,一定会带来经济效益和社会效益共同进步。
第五篇:GPS在测绘中的应用
GPS 在高速公路测量中的应用 随着科学技术发展,GPS技术步入公路行业。我经过对GPS测量的学习情况作以下浅谈:
一、GPS测量简介
全球定位系统GPS是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统,作为新一代的卫星导航和定位系统,不仅具有良好的抗干扰性和保密性,而且具有全球性、全天候、连续性、实时性的精密三维导航与定位能力,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。单点导航定位与相对测地定位是GPS应用的两个方面,对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式。
全球定位系统是美国研制并投入使用的卫星导航与定位系统。在测量领域,GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、以及地形测量等各个方面,尤其是实时动态(RTK)定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力。
二、GPS技术在公路测量中的应用前景
目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备,但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制,作业强度大,且效率低,大大延长了设计周期。利用GPS测量能克服上述列举的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了各级公路测设质量。相对于以往测量来说,GPS测量主要有以下特点:
①测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。
②定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。③观测时间短。在小于20km的短基线上,快速相对定位一般只需5min观测时间即可。④提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可精确测定观测站的大地高程。
⑤操作简便。GPS测量的自动化程度很高,在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。
当前,公路测量的技术潜力蕴于RTK(实时动态定位)技术的应用之中,RTK技术在公路工程中的应用,有着非常广阔的前景。
三、RTK技术在公路测量中的应用
3.1实时动态(RTK)定位技术简介:是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTK)技术,它是GPS测量技术发展的一个新突破,在公路工程中有广阔的应用前景。众所周知,无论静态定位,还是动态定位等定位模式,由于数据处理滞后,所以无法实时解算出定位结果,而且也无法对观测数据进行检核,这就难以保证观测数据的质量。在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果。解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性,这样一来就降低了GPS测量的工作效率。实时动态定位(RTK)
系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证。实时动态(RTK)定位有静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。
3.2应用。最新的RTK技术在公路测设中具备以下几个功能和作用:
①绘制大比例尺地形图。高等级公路选线多是在大比例尺(1:1000或1:2000)带状地形图上进行。用传统方法测图,先要建立控制点,然后进行碎部测量,绘制成大比例尺地形图。这种方法工作量大,速度慢,花费时间长。用实时GPS动态测量可以完全克服这个缺点,只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟,即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息,构成带状所有碎部点的数据,在室内即可用绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息,而且采集速度快,因此大大降低了测图难度,既省时又省力,非常实用。
②道路中线放样。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后,需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量,只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的,不会产生累计误差,各点放样精度趋于一致。
③道路的横、纵断放样和土石方量计算。纵断放样时,先把需要放样的数据输入到电子手簿中,生成一个施工测设放样点文件,并储存起来,随时可以到现场放样测设;横断放样时,先确定出横断面形式(填、挖、半填半挖),然后把横断面设计数据输入到电子手簿中(如边坡坡度、路肩宽度、路幅宽度、超高、加宽、设计高),生成一个施工测设放样点文件,储存起来,并随时可以到现场放样测设。同时软件可以自动与地面线衔接进行“戴帽”工作,并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件,可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图来。因为所用数据都是测绘地形图时采集而来的,不需要到现场进行纵、横断面测量,大大减少了外业工作。而且必要时,可用动态GPS到现场检测复合,这与传统方法相比,既经济又实用。
3.3RTK技术的优点:
①实时动态显示经可靠性检验的厘米级精度的测量成果(包括高程)。②彻底摆脱了由于粗差造成的返工,提高了GPS作业效率。
③作业效率高,每个放样点只需要停留1-2s,流动站小组作业,每小组(3-4人)可完成中线测量5-10km,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。
④在中线放样的同时完成中桩抄平工作。
⑤应用范围广,可以涵盖公路测量(包括平、纵、横),施工放样,监理,竣工测量,养护测量,GIS前端数据采集诸多方面。
⑥如辅助相应的软件,RTK可与全站仪联合作业,充分发挥RTK与全站仪各自的优势。