《GPS在林业中的应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPS在林业中的应用.doc（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、GPS原理及应用课程论文GPS在林业领域中的应用邓 柳（2009121020）方 栗（2009121024）陈 超（2009121048）09级资源环境与城乡规划管理1班二一一年十一月目 录1.全球定位系统（GPS）的简介22.GPS在林业中的应用功能23.GPS在林业调查规划中的应用34.GPS在林业资源管理中的应用75. GPS在林业其他方面的应用96.总结10参考文献111.全球定位系统（GPS）的简介在森林、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
2、的迷路经历。全球定位系统（GPS）的出现，是林业工作者在野外有了新的导向、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
3、越小，象袖珍计算器的大小，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。目前，人们提出了几种校正GPS定位导航仪精度的方法，如位置差分、伪距差分、载波相位差分等。对于林业工作者而言，尤其是长期在野外工作的人员，其活动范围常常达到数公里、数十公里，对于在野外的定向，即使误差15米目标物一般也已在肉眼可见范围内。然而，当进行高精度测量时，就必须利用上述方法进行校正。2.G
4、PS在林业中的应用功能2.1GPS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。G
5、PS可以把野外采集到的地理位置转化成点、线、或多边形数据。GPS与扑火队伍和运载配备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。2.2 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
6、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。2.3GPS测速与导向功能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
7、、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。3.GPS在林业调查规划中的应用手持GPS接收机是林业系统目前主要的面积测量工具之一。在林业规划设计、检查验收以及中广泛应用。现将GPS 72在林业调查规划中的应用介绍如下。 3.1开机关机 按住红灯泡键2 s后即开机,在开机状态按住红灯泡键2 s后即关机。 3.2界面设置 开机后连续按翻页键3次,即可迅速进入第一界面捕捉卫星界面,该界面可观察搜寻卫星状况。建议将该界面左上角和右上角显示内容分别设置为高度和精度。再按翻页键进入第二界面地图导航界面,建议用以上方法将本界面左上角和
8、右上角显示内容分别设置为方位和当前距离。再按翻页键进入第三界面罗盘导航界面,建议用以上方法将本界面左上角和右上角显示内容分别设置为转向角和当前距离。再按翻页键进入第四界面公路导航界面,建议用以上方法将本界面左上角和右上角显示内容分别设置为速度和里程表。再按翻页键进入第五界面当前航线界面。建议用方向键左右动其显示内容设置为段距离。 3.3参数设置 3.3.1“时间”格式设置 在任何界面,连续按菜单键2次弹出主菜单,用方向键将光标移到设置按输入键,显示屏最上一行显示综合、时间、单位、坐标等项目,用方向键将光标移到时间,再将光标移至时间格式下面方框,按输入键弹出小菜单,用方向键将光标移到24 h按输
9、入键,时间格式下面方框显示24 h;用方向键再将光标移至夏时制下面方框,按输入键弹出小菜单,用方向键将光标移到否按输入键,夏时制下面方框显示否;用方向键再将光标移至时区下面方框,按输入键弹出小菜单,用方向键将光标移到北京按输入键,时区下面方框显示北京;当前日期、当前时间、阴历日期属卫星自动调整项目,人工不能调整。 3.3.2“单位”格式设置 用方向键将光标移到单位,用同上时间格式设置方法将高度下面方框设置为米,深度下面方框设置为米,距离和速度下面方框设置为公制,温度下面方框设置为摄氏度,方向显示下面方框设置为度,速度过滤下面方框设置为自动。 3.3.3“坐标”格式设置 (1)用方向键将光标移到
10、坐标,再用方向键将光标移到坐标格式下面方框,按输入键弹出小菜单,再用方向键将光标移到User UTM Grid按输入键弹出自定义坐标格式,将光标移至中央经线下面方框按输入键,光标打在第1个字母上,用方向键上下按动将字母改为E。用方向键将光标向右一位位移动,用方向键上下按动,将数字一位位设置为10500000按输入键,中央经线下面方格显示10500000;该数依所用图幅比例、所在纬度带而定(15万地形图,相连两带中央经线相差6,如互助县17带范围选择9900000,18带范围选择10500000;11万地形图,相连两带中央经线相差3,如:37带范围选择11100000,38带范围选择114000
11、00)。用方向键将光标移到投影比例下面方格,用同样的办法将投影比例设置为+1.0000000,将东西偏移设置为+500000.0 m,南北偏移设置为+0.0 m。将光标移至存储按输入键,坐标格式下面方格中显示User UTM Grid。 (2)用方向键将光标移到坐标系统下面方格,用同样的办法将坐标系统中DX、DY、DZ、DA、DF 5个参数分别设置为+9、-138、-69、-108、+0.000 000 5(不同的地域范围5个参数也不尽相同,这5个参数适合青海省互助县范围内使用)。特别注意,在前4个参数输入时,要首先用方向键将光标移到最右边,直到听到连续2声嘟嘟响,然后开始输入参数的小数点后的
12、一位数,然后将光标向左移一位,这时再输入小数点前一位数的个位数,小数点不用输入,再向左移一位光标,输入十位数,再向左移一位光标,输入百位数。5个参数输入完成后,将光标移到存储按输入键,光标打在坐标系统下面方格中User上。用方向键将光标移到北基准下面方格中,按输入键弹出小菜单,再用方向键将光标移到网格北按输入键,北基准下面方格显示网格北。(3)磁偏角属于自动显示,人工不能调整。 3.4存储坐标点 3.4.1输入已知坐标点名称或代号 在任何界面(共有5个主界面),按输入键2 s后,出现标记航点页面,用方向键移动光标到第1行(航点名称或代号处),按输入键,再按“+”或“-”号显示拼音及数字键盘,用
13、方向键在数字小键盘中选中要输入的数字,按输入键确定(号码有几位就要输入几次),直到代号输入完整后,用方向键将光标移到“OK”处按输入键,光标打在坐标点代号上,即完成了已知坐标点代号的编辑。 3.4.2输入已知坐标值(以米为单位) 在完成已知坐标点代号的编辑后,用方向键将光标向下移动到坐标下面方格内,按输入键后,光标打在横坐标的百万位上,用方向键上下按动,将百万位确定为0(代表坐标系带号),再用方向键将光标向右移动一位,用方向键上下按动确定十万位数字,用同样方法确定万位、千位、百位、十位、个位上的数字。继续用同样方法确定纵坐标各位上的数字。当纵坐标个位上的数字确定后,按输入键,光标选中全部坐标值
14、,这时应检查纵横坐标值是否正确,如正确,用方向键将光标向下移动到右下角的确定上,按输入键,即完成已知坐标点的存储。 注意:坐标值单位是米,如果已知坐标值不是米,必须先转换为米,带号用0表示;输入时上排为横坐标,输6位数,下排为纵坐标,输7位数。 3.5导航(以GPS单点导航为例,机内必须存有航点) 在任何界面按导航键,弹出导航菜单,移动光标选中航点2个字按输入键,出现航点按名称查找页面,光标打在最上方方格内航点代号的第1位数字上,按翻页键,光标选中中间方格内某一个航点代号,用方向键将光标移到目标航点代号(存点多的时候可采用条件查找目标航点号),按输入键即开始导航。这时可通过按翻页键,从不同的界
15、面看导航方式和导航指标。 3.6面积测算 面积测量有3种方法,该文以航迹测量为例具体如下。使用GPS 72“面积计算”功能(航迹测量),此方法是直接将单个地块边界自动记录并保存为一条航迹的方法。主要操作步骤:抵达待测地块边界的起点;进入GPS 72主菜单,选择“天文”选项,再选择“面积计算”选项,进入“面积计算”页面;在“面积计算”页面,按下“开始按钮”开始测量;沿地块边界行进,回至起点处;在“面积计算”页面,按下“停止按钮”停止测量。屏幕显示该地块边界(航迹)的图形及面积数字;按下“存储”按钮保存进入该航迹页面,再按“确定”按钮保存该地块边界为一条航迹。采用这种方法,仪器自动记录、测量,对操作者的要求不高,但地块面积较小时,测量精度不高,误差较大。 4.GPS在林业资源管理中的应用4.1利用GPS技术进行森林资源样地定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
