試論GIS和GPS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用

朱成日

摘 要：GIS技術(shù)和GPS技術(shù)發(fā)展已經(jīng)日臻成熟，將該技術(shù)應(yīng)用到林業(yè)調(diào)查的過程中，是適應(yīng)林業(yè)發(fā)展的信息化的需要。文章先介紹林業(yè)調(diào)查工作的基本類別和性質(zhì)，簡單討論GIS技術(shù)和GPS技術(shù)進(jìn)行信息收集的目標(biāo)和意義，描述信息采集過程中對GIS和GPS設(shè)備的要求，結(jié)合以上信息探討GIS技術(shù)和GPS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；GPS技術(shù)；林業(yè)調(diào)查；信息化管理

中圖分類號：S712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）06-0140-02

Abstract： The development of GIS technology and GPS technology has been maturing day by day. It is necessary to apply this technology to forestry investigation. This paper first introduces the basic categories and properties of forestry survey， and briefly discusses the objectives and significance of information collection by GIS technology and GPS technology. This paper describes the requirements for GIS and GPS equipment in the process of information collection， and discusses the practical application of GIS and GPS technology in forestry investigation based on the above information.

Keywords： GIS technology； GPS technology； forestry survey； information management

林業(yè)調(diào)查作為森林監(jiān)管的重要手段，應(yīng)用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)能夠提高森林的監(jiān)管的力度，GIS技術(shù)和GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活之中，將這兩項(xiàng)技術(shù)與林業(yè)調(diào)查相結(jié)合，能夠解決在調(diào)查過程中出現(xiàn)的一系列技術(shù)性問題，還能夠節(jié)省人力、物力和財(cái)力，實(shí)現(xiàn)林業(yè)調(diào)查的信息化管理。

1 在林業(yè)調(diào)查過程中工作的基本類別和性質(zhì)

1.1 林業(yè)調(diào)查的基本類別

當(dāng)前我國森林資源的監(jiān)管體系主要包括：借助固定的樣品的地點(diǎn)，然后對森林之中的資源進(jìn)行調(diào)查；這類調(diào)查是結(jié)合總體和個(gè)體之間的規(guī)劃問題，這類調(diào)查直接影響森林資源管理的科學(xué)性和合理性；三類的調(diào)查主要是為了滿足砍伐區(qū)的基本設(shè)計(jì)進(jìn)行的調(diào)查。對森林中有害物質(zhì)植物的調(diào)查就是針對發(fā)生蟲害的植物和有害植物的調(diào)查。將我國重點(diǎn)保護(hù)的也會(huì)使植物的分布情況和相關(guān)實(shí)地的保護(hù)情況進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查的結(jié)果為保護(hù)提供具體的操作方案，保證資源的可持續(xù)性。檢測土地荒漠化的形成原因、發(fā)展速度等。吊車森林火災(zāi)的發(fā)生原因、范圍和具體的損失情況。檢查國家實(shí)施的關(guān)于生態(tài)方面的項(xiàng)目。

1.2 林業(yè)調(diào)查的基本性質(zhì)

我國對于林業(yè)資源的調(diào)查有詳細(xì)的周期安排，例如林業(yè)資源的一類調(diào)查周期為5年，二類調(diào)查周期為10年。針對森林資源中的有害物質(zhì)的調(diào)查，要結(jié)合實(shí)際的情況確定調(diào)查的周期，這樣的調(diào)查周期一般為季度。針對土地荒漠化的調(diào)查年限一般為5年。森林中的環(huán)境很難確定，因?yàn)樯忠话惴植加谳^為偏遠(yuǎn)的地方，森林的主要特點(diǎn)為生態(tài)環(huán)境復(fù)雜、晝夜溫差十分明顯等。森林中發(fā)生的自然災(zāi)害既有臨時(shí)性和突發(fā)性等特點(diǎn)。從事林業(yè)資源待查的工作人員應(yīng)該提高職業(yè)素質(zhì)，在整個(gè)林業(yè)調(diào)查的過程中，只有森林資源的調(diào)查是有專業(yè)的工作人員來完成，其余的調(diào)查都是有農(nóng)民來完成的，他們一般只是經(jīng)過簡單的培訓(xùn)。

2 用GIS和GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的基本目標(biāo)和意義

在地圖上找到某林業(yè)資源的位置，借助GPS技術(shù)準(zhǔn)確的找到導(dǎo)航的具體位置，這種精準(zhǔn)的定位技術(shù)在目前進(jìn)行的森林資源的調(diào)查過程中的應(yīng)用范圍非常的廣泛。依據(jù)我們長期的森林調(diào)查的工作經(jīng)驗(yàn)作為此次調(diào)查的基礎(chǔ)，在森林中實(shí)地的勘測過程中根據(jù)森林中地形的主要特點(diǎn)，確定具體的定點(diǎn)位置，這種實(shí)地勘測的專業(yè)技術(shù)在森林設(shè)計(jì)規(guī)劃的過程中引用極為廣泛。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高，對于林業(yè)的調(diào)查越來越趨于標(biāo)準(zhǔn)化和信息化，設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度問題在森林調(diào)查規(guī)劃的整個(gè)過程中要求越來越高，這樣才能滿足真正的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。在調(diào)查時(shí)先借助GPS的技術(shù)率先進(jìn)行位置的勘測，之后運(yùn)用GIS技術(shù)準(zhǔn)確的找到具體位置，運(yùn)用這種方法能夠拓展林業(yè)工作的基本路徑和方式的限制。

3 GIS和GPS采集設(shè)備的要求

3.1 GIS數(shù)據(jù)采集設(shè)備的技術(shù)要求

在運(yùn)用GIS和GPS技術(shù)的過程中，所用到的設(shè)備是關(guān)鍵，這兩種設(shè)備需要滿足基本的技術(shù)要求才能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。設(shè)備要選堅(jiān)固耐用的產(chǎn)品，保證該產(chǎn)品在環(huán)境極其惡劣的情況下也能夠正常的工作，還要求使用的產(chǎn)品的平均的壽命超過兩年。設(shè)備的基本功能簡潔方便，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較強(qiáng)，方便技術(shù)人員能夠快速掌握設(shè)備。借助GPS設(shè)備的超強(qiáng)的搜索能力，能夠在復(fù)雜的森林環(huán)境中精準(zhǔn)地完成定位的工作，設(shè)備的反光涂層的設(shè)計(jì)要求滿足各種各樣的惡劣環(huán)境，設(shè)備的基本性能應(yīng)該屬于物美價(jià)廉的類型，而且應(yīng)該根據(jù)自身的發(fā)展應(yīng)該有二次開發(fā)的基本能力，設(shè)備操作的過程要求設(shè)計(jì)簡單，操作的界面相對較為友好，整體的功能的操作效率高，方便于電腦終端相連接。

3.2 GIS和GPS的主要類型

GIS和GPS的操作系統(tǒng)和掌上電腦相結(jié)合，目前在掌上電腦中集成GPS的模塊應(yīng)用較多，進(jìn)而形成采集的基本功能。現(xiàn)在市場上的有定位功能的掌上電腦的種類非常多，但是這些產(chǎn)品的實(shí)用功能并不適合在森林中進(jìn)行勘探，所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中，設(shè)計(jì)師只需要加入適合野外環(huán)境的基本功能，這就擴(kuò)大了設(shè)備的適用范圍。設(shè)計(jì)的廠商將GIS集成到GPS的終端接收機(jī)上，這種方法為森林之中的數(shù)據(jù)采集和維護(hù)提供了有效的方案，也為GIS的更新提供的方法，在掌上電腦中植入這種技術(shù)，要求設(shè)備防風(fēng)防塵并且防水，要有便于攜帶的基本特點(diǎn)。

4 GIS和GPS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用

4.1 檢查樣地的初設(shè)和導(dǎo)航復(fù)位中的應(yīng)用

在林業(yè)調(diào)查的過程中運(yùn)用羅盤儀進(jìn)行測量，需要大量的人力、物力和財(cái)力，所需要花費(fèi)的時(shí)間也不是林業(yè)調(diào)查工作要求可以接受的，運(yùn)用羅盤儀測量的方法根本不能滿足現(xiàn)階段數(shù)字化的基本需求。利用GPS導(dǎo)航的技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，能夠最大程度的節(jié)省樣地定點(diǎn)所要花費(fèi)的時(shí)間，而且還能夠?yàn)闃拥剡M(jìn)行布設(shè)和復(fù)位，將準(zhǔn)確的坐標(biāo)的數(shù)值輸入即可完成定位，后期應(yīng)用GIS技術(shù)管理和應(yīng)用GPS獲取的數(shù)值，不需要用羅盤儀來完成復(fù)雜的操作，而且運(yùn)用GPS獲得的定位數(shù)值相當(dāng)精準(zhǔn)，節(jié)約的大量的人力和物力，還提升工作的效率。運(yùn)用GPS進(jìn)行復(fù)位的過程中，經(jīng)過多次嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明復(fù)位率可達(dá)100%。

4.2 GIS和GPS技術(shù)在邊界線的測繪中的應(yīng)用

合理運(yùn)用GPS航跡的記錄的情況，在結(jié)合測角和測距的功能，還有后期運(yùn)用GIS進(jìn)行處理，這種方法能夠廣泛地應(yīng)用到核定森林的邊界線，根據(jù)測定的邊界線頒發(fā)林權(quán)的證書，發(fā)現(xiàn)有人進(jìn)行濫伐和盜伐的可能，不能確定邊界的情況下，可以運(yùn)用這種方法現(xiàn)場進(jìn)行測定并且繪制成圖。在管理森林資源的檔案時(shí)，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，減少了工作人員的工作量，這項(xiàng)技術(shù)和其他方法比較精準(zhǔn)度非常高，依據(jù)數(shù)據(jù)直接成圖，十分方便，從各個(gè)方面都提高了工作的效率。

4.3 小班勾繪中的具體應(yīng)用

在林業(yè)調(diào)查的過程中，小班勾繪能夠直觀形象地放映出小班地塊的位置、形狀和面積的大小，這一過程是調(diào)查工作的最基本和最重要的內(nèi)容之一，工作人員在小班的繪制過程中出現(xiàn)最主要的問題就是對森林的地形圖不熟悉，導(dǎo)致依照地圖定位難、勾繪的位移誤差較大。利用手持GPS沿小班邊界繞一周，就能夠準(zhǔn)確的勾繪，最終生成小班的周界，準(zhǔn)確的生成小班的面積，直接利用GPS讀出經(jīng)緯的數(shù)值就能夠編號進(jìn)行儲存。

4.4 在采伐作業(yè)設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)驗(yàn)收中的具體應(yīng)用

在之前采伐作業(yè)的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)驗(yàn)收的過程中通常采用的是林相圖結(jié)合現(xiàn)地標(biāo)志物的方式來確定采伐作業(yè)的地塊，運(yùn)用這種方法的工作量巨大，而且在驗(yàn)收和設(shè)計(jì)的過程中容易出現(xiàn)誤差，在實(shí)際的操作過程中容易出現(xiàn)異地設(shè)計(jì)或者采伐等情況的發(fā)生。如果在設(shè)計(jì)和驗(yàn)收的過程中運(yùn)用GPS和GIS技術(shù)結(jié)合，踏查伐區(qū)的小班，現(xiàn)初步去人小班的大概位置、面積、運(yùn)材線路等，經(jīng)過內(nèi)業(yè)篩選之后，最后確認(rèn)采伐的小班，這樣操作能夠減少森林工作人員的工作量，降低操作產(chǎn)生的誤差，就不容易造成異地設(shè)計(jì)或者采伐等情況。

4.5 在邊界線林地落界與測圖中的應(yīng)用

運(yùn)用GPS技術(shù)能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的現(xiàn)地落界并且直接繪制成圖，例如森林的行政區(qū)界還有兩荒界的落界繪圖過程中，可以解決標(biāo)志位置的不準(zhǔn)確或者山場界線不清楚的普遍存在的問題。為了滿足在林業(yè)調(diào)查過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的基本需求，節(jié)省操作過程中的人員使用和相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用，在調(diào)查過程中利用GPS技術(shù)在林業(yè)工作中進(jìn)行點(diǎn)、線、面等要素的測定，提高測量的精準(zhǔn)度，后期運(yùn)用GIS技術(shù)在計(jì)算機(jī)PC端進(jìn)行后期的操作和處理，高效率的完成林業(yè)調(diào)查的工作。

4.6 GIS和GPS支持下規(guī)范林業(yè)調(diào)查

通過GIS能看出林地土地變化情況，并配合遙感影像數(shù)據(jù)對地面進(jìn)行勘測，從而對森林山地予以全面管理，對各個(gè)山頭的地塊面積及資源變化等情況有全面且及時(shí)的管理。這是因?yàn)橥ㄟ^GIS空間分析功能的應(yīng)用，讓森林資源的實(shí)時(shí)變化、分布規(guī)律及時(shí)空序列得到及時(shí)的勘測跟蹤，讓林業(yè)調(diào)查的管理更加一體化和統(tǒng)一化。數(shù)據(jù)的應(yīng)用需要技術(shù)的支持才能完成，在林業(yè)調(diào)查工程中涉及社會(huì)、自然、經(jīng)濟(jì)因素所帶來的多方面的實(shí)時(shí)考察，并及時(shí)了解和掌握實(shí)際林業(yè)調(diào)查工作中對這些因素所帶來的積極或消極影響。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，林業(yè)的調(diào)查是體現(xiàn)林業(yè)信息化的重要手段，在林業(yè)的調(diào)查過程中應(yīng)用，運(yùn)用GPS和GIS等現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，是現(xiàn)代林業(yè)調(diào)查的必要手段，能夠?qū)崿F(xiàn)森林資源的信息化管理，能在最大程度上保證林業(yè)資源的準(zhǔn)確性和可靠性，推動(dòng)森林產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張弦.基于GIS/GPS數(shù)據(jù)采集器在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用研究[J].綠色科技，2016（16）：256-257.

[2]李良玉，李學(xué)軍.手持式GPS在國有荔浦林場林業(yè)調(diào)查規(guī)劃和生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].綠色科技，2017（8）：215-216.

[3]安星鋒，閆衛(wèi)國，李剛.GIS和GPS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用[J].綠色科技，2015（8）：183-184.

[4]王瑞玲.3S技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（15）：278.

[5]王瑞玲.提高森林蓄積量抽樣調(diào)查精度的幾種新型技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（16）：287.

[6]于德龍.淺析林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)在林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中的重要性[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（16）：276.