GPS在林业的作用？

Answer 1

GPS全球定位系统(GLOBAL POSITIONING SYSTEM--GPS)是美国从上世纪70年代研制，于1994年建成的具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统。目前，随着林业生产科技水平的不断提高，GPS等高科技产品和技术在林业生产中的应用越来越广泛，尤其是GPS在林业重点工程的测绘工作中发挥了非常重要的作用，大大提高了工作效率，保证了测绘结果的准确性。
　
　l GPS系统的优点
　
　　1．1定位精度高。应用实践证明，GPS相对定位精度在50kin以内可达6—10m，100--500km可达7—10m。1 000km可达9---10m。

　　1．2测绘时间短。随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20km以内相对静态定位，仅需15—20min，快速静态相对定位测量，只需1—2min。

　　1．3测定测站间无须通视，只需测站上空开阔，可节省大量测绘时间，大大提高工作效率。

　　1．4操作简便。随着GPS自动化程度越来越高，接收机的体积越来越小，重量越来越轻，一般手持型GPS重量不足400g携带方便。

　　1．5全天候作业。GPS应用不受气候的影响，能保证接收性能。

　2 GPS在林业面积测绘工作中的应用

　　GPS全球定位系统在林业面积测绘的应用主要有两个方面，一是用于定位造林地块，地块位置和形状，便于在地形图上标注具体的位置，二是利用GPS求算面积。

　　2．1 GPS的参数中央经线的确定。在应用GPS测量之前应先知道本地区中央经线(将当地经度的整数部分除以6，再取商的整数部分加上l，再将所得结果乘以6后减3，就可以得到当地的中央经线值)投影比例(该数值为1)东西偏差(该数值为500 000)，南北偏差(该数值为0)。只有转入了正确参数，测得的资料才能准确。

　　2．1．1选择坐标系。GPS拥有多种坐标系，我国常用公里网坐标。因此，用户使用前要根据实际选定自定义坐标，将标位格式设定为用户自定义“User Grid"。

　　2．1．2 参数设置及输入。参数“LONGITUDEORIGIN"为输入用户所在地的中央子午线经度，“SCALE”为比例参数，应输入“1．0000000”；“ALSEE”输入参数“500000．00”；“FALSEN"输入参数“0．O”；将坐标系统设定为“USER’’，其中：DX、DY、DZ数值，在不同作业区有不同的数值，可以在当地测绘部门得到标准差的54或84坐标，计算出参数值后输入GPS。DA输 k--108，DF输入为O．0000005，输入的参数必须经过省测绘部门的验证。

　　2．2实际应用。用GPS测量面积，测量距离

　　2．2．1测量面积经过多次对比试验，用GPS和罗盘对多种面积地块分别测量，对比面积越大两者差距越小，面积越小两者的差距越大。见表。

　　综合对比，面积在lhm2以上的地块，测量适宜用GPS测量，面积在lhm2以下的地块应用罗盘仪或测绳求积。对不规则地块测量面积，应用 GPS航迹测量方法。对规则地块，适宜用航线测量(GPS测出的是由这几个点为顶点所围成的一个多边形的面积，每个航线不超过50个航点)。测量面积时，两种方法结合使用，可充分发挥GPS 的功效。
　　2．2．2测距。在测量距离(长方形或正方形地块的边长，防护林带长度)时，我们可用GPS的导航功能，测量边长或林带长度，首先在边长或林带一端定点，在另一端对另一点导航，则可以测出距离。

　3　使用GPS应注意的事项

　　3．1 GPS在使用前应做必要的检测，正常开机后自动设置为出厂值，如果显示为其它值，应重新调为出厂值后再使用。此外还要做必要的误差实测，若平均误差超过10m，则此机不宜使用。

　　3．2常用页面的使用。开机后接收信号时使用卫星状态页面，信号稳定后，使用功能菜单页面中航点功能下的罗盘导航页面，但在读数时应在数据稳定后进行，因为GPS接收的是卫星信号在进
行过程中信号会随时变化，因此到达终点后应待数据稳定后再读数，以提高数据的准确性。

　　3．3应避免在障碍物和高压电线及变电器的附近使用。障碍物影响卫星信号的接收，误差往往较大，多在10m以上，甚至会超过20m，因此，应尽量避免在有障碍物的地方读数，特别是测量的距离较短时，更应注意这种情况。必须在有障碍物的地方定点时，应尽量使机子处于相对空旷的地方，使信号接受准确，高压电产生的磁场对GPS的信号有干扰，必须在有电磁干扰的地方定点时应采取差位定点即把定点位置平移几米，以避免电磁干扰，并在草图中注明，在正式绘图时复位。

　　3．4防止数据丢失。在日常工作中，由于多种原因可能导致数据丢失，此时可通过编辑航点来重新取得数据。

　　3．5应用GPS测绘面积比较简便，手持GPS沿所要测量的地块走一个闭合轨迹，即可求得面积，但是，在具体操作中为了保证精度，应保持匀速前进，不要过快。

Answer 2

常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real - time kinematic）方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

　　高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。

　　RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率，这在无线电上不难实现。

　　RTK技术如何应用

　　1．各种控制测量 传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测，不仅费工费时，要求点间通视，而且精度分布不均匀，且在外业不知精度如何，采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法，在外业测设过程中不能实时知道定位精度，如果测设完成后，回到内业处理后发现精度不合要求，还必须返测，而采用RTK来进行控制测量，能够实时知道定位精度，如果点位精度要求满足了，用户就可以停止观测了，而且知道观测质量如何，这样可以大大提高作业效率。如果把RTK用于公路控制测量、电子线路控制测量、水利工程控制测量、大地测量、则不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率，测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。

　　2．地形测图 过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点，然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图，现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码，利用大比例尺测图软件来进行测图，甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等，都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2-3人操作，需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测，现在采用RTK时，仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上一二秒种，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图，这样用RTK仅需一人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率，采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图，如普通测图、铁路线路带状地形图的测设，公路管线地形图的测设，配合测深仪可以用于测水库地形图，航 海海洋测图等等。

　　3．放样程放样是测量一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采用常规的放样方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，在生产应用上效率不是很高，有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样，如果采用RTK技术放样时，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，背着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便，由于GPS是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。