 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
基于Android平台的GPS林地面积测量
下载积分：295
内容提示：基于Android平台的GPS林地面积测量
文档格式：PDF|
浏览次数：18|
上传日期： 03:36:06|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
基于Android平台的GPS林地面积测量
官方公共微信GPS面积测量仪测定森林面积的误差来源分析
　类别：技术文章
　更新时间： 10:10:50　
GPS面积测量仪测定森林面积的误差来源分析&&&&& GPS广泛地应用于林业行业,其具有定位、导航、求积三大功能。则是根据这一原理而研制的。面积量测是森林资源环境调查中的基础性工作,其精度直接与森林资源环境调查监测的结果精确性和可靠性密切相关吗，而在森林面积测量过程中，一些地势直接影响到最终的测定精度，本文进行简单分析一下。&&&&& 主要是通过使用、罗盘仪以及全站仪进行对森林面积的测定，再根据情况来进行分析其精度的影响因素。&&&&& 在有林地、灌木林地、疏林地中GPS受影响较大,且影响精度随着林分郁闭度的增大而增大;而在草地和无林地中无明显影响,必要时候可以看作是相同的环境条件(视实际情况而定)。但考虑到林业上使用的可操作性和实用性,使用全站仪费时费工,投资较大,效率不高,根据国家规定精度要求,在林业上使用全站仪进行面积测量意义不大。而在林业上利用罗盘仪进行面积测量时,小面积测量还可符合精度要求,在一定的面积范围内尚可应用,当面积稍大则勉为其难。但使用GPS测量面积既方便简单,又能节约物力人力,提高效率,满足精度要求。GPS测量面积精度随所测小班面积的增加而提高。面积测量精度因林地类型的不同而有所变化,无林地测量面积的精度高于有林地面积测量精度。
上一篇:下一篇:RTD GPS在林地面积测量中的应用研究_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
您可以上传图片描述问题
联系电话：
请填写真实有效的信息，以便工作人员联系您，我们为您严格保密。
RTD GPS在林地面积测量中的应用研究
||暂无简介
易发表网提供各学科期刊论文下载、毕业论文...|
总评分0.0|
试读已结束，如果需要继续阅读或下载，敬请购买
你可能喜欢 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
GPS在林业面积测量中的应用研究
下载积分：999
内容提示：GPS在林业面积测量中的应用研究
文档格式：PDF|
浏览次数：1|
上传日期： 17:41:25|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
GPS在林业面积测量中的应用研究
官方公共微信GPS测量林地面积与常规测量方法的比较
当前位置： >>
GPS测量林地面积与常规测量方法的比较
作者:佚名&&&来源:本站原创&&&点击数:…&&更新时间：日&& 【字体：
　　[摘要]：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，但是GPS的测量结果又不如常规方法（罗盘仪，测绳）的结果精确。为了既保证测量精度又保证效率。为了解决这个问题，我做了一个GPS测量林地面积的实验，并与常规测量方法测量的数据对比分析，估算出其误差范围，从而使以后的林地测量工作容易操作， 并且结果精确。
　　一、 综 述
　　目前，随着林业生产科技水平的不断提高,cheap UGG boots，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。
　　GPS是&Global Positioning System&的英文缩写，即&全球卫星定位导航系统&。它由地面控制部分(控制中心、信息发射站、监控站)，宇宙部分(由卫星组成)和用户终端(GPS接收机)三部分组成，具有各种地理和气候条件下可快速定位的特点：在林业规划设计中，应用GPS，可提高工作效率，提高规划设计的准确性。同地理信息系统软件(Mapgis)结合使用，可准确详细地绘制出造林规划设计图。
　　近年来,GPS 测量理论与设备的不断发展,使得GPS 测量技术日趋成熟, GPS 测量功能更加完善,GPS 测量应用面更广,并且GPS 测量设备价变得低廉,操作更加简便,使GPS 测量更加实 用化和自动化。 由于具有定位准确,信息传递快,不受地理、气候条件 的限制,用途广泛等特点,GPS 技术在许多国家被广泛应用。从我国林业的实际情况考虑,
　　基于GPS 的多种性能、优点,在森林资源调查、林业工程测量、航空护林防火、飞机播种造林、航空森林病虫害调查、森林旅游等方面,将会被更加广泛地应用,是21世纪林业科技发展的趋势[陈改英 2004].
　　卢卫峰 [2004]曾指出GPS的应用已深入到社会经济、建设和科学研究的众多领域。GPS 在精细林业中的应用有着广阔的前景,&精细林业&中的定位信息采集与处方林业实施,所需要的关键技术之一是确定作业者、作业机械和作业对象的瞬时空间位置,并将此信息转变成计算机可接受的格式,这就需要采用GPS。GPS 定位技术可以精确测定森林位置和面积,绘制森林分布图,对森林火灾周边测量,寻找水源和测定地区界线等方面可以发挥其独特的重要的作用。
　　有关研究证明,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就可以对林区的面积进行测量,而且测量的精度完全可*,传统的方法将被淘汰。
　　GPS 导航仪在航空护林中的应用从根本上改变飞行观察员一张地图一支笔工作效率比较低的落后状态,它是观察员及时准确观测火场,提高机降飞行效率,实现低能见度安全飞行不可缺少的先进的技术设备。利用实时差分GPS 技术,人们在飞机的环动仪上安装热红外系统和GPS 接收机,使用这些机载设备来确定火灾位置,并迅速向地面站报告;使用直升飞机或轻型固定翼飞机沿火灾周边飞行并记录位置数据,在飞机降落后对数据进行处理并把火灾的周边绘成图形,以便进一步采取消除森林火灾的措施。
　　王雪[2005]也曾介绍过GPS在林业中的应用.1森林资源调查，2森林资源动态监测，3. 各种林业专题图的编制，4森林火灾的监测，5. 森林病虫害监测与防治 6.在林业中的其他应用.
　　（一）资源调查
　　　 王之安[2004]提出GPS 在伐区调查中的具体应用
　　1.准确确定伐区位置。利用卫星定位仪来确定伐区位置不但相当准确, 而且节省了调查员到处找林班桩的工作。如果需要找林班桩的具体位置,利用卫星定位仪却很方便, 把卫星定位仪的坐标系调整到大地坐标上, 即USR 坐标系, 再把当地的中心坐标值和相关参数输入卫星定位仪坐标系中,利用林相地形图中的大地坐标值, 把该林班桩的坐标位置在林相图中查出并输入GPS 中, 再利用GPS 中的导航系统调出所输入的坐标航点, 导航系统调出所输入的坐标航点导航, 就能找到林班桩, 此方法在二类调查中应用广泛。GPS 的参数中中央经线的确定。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1，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5000），南北偏差（该数值为0）。只有输入了正确参数，测得的资料才能准确。
　　2 .利用GPS 进行机械步点。利用GPS 进行机械步点, 取代用罗盘和测绳进行调查, 从而减少了调查员的工作量。
　　3 .利用GPS 进行集材支道设计。利用GPS进行集材支道设计, 适应条件是地势一面
　　坡。利用野外调查草图上的集材支道上的起终点, 到现场把起点和终点的位置利用GPS 定位后存入到GPS 中, 利用导航系统进行调查, 所调查的路线是一条直线, 非常准确, 并能测出支道长度。然后, 再进行挂号伐开, 这样既准确又快。
　　4 .利用GPS 进行简易公路的测量。利用卫星定位仪简单, 把卫星定位仪调至坐标系系统, 利用航程, 在车内就可进行方位和距离的测量。测量完把光标调至行距位置, 可从屏幕上看出所行走的路线图, 绘制到草图上即可。
　　5.界线认定，权属确认。应用GPS 定位、导航功能，对红石经营所五处权属争议地块进行了实地认定。首先查看了有关&两荒&划界资料、林相图。到现地对争议地块边界进行定位，将界点定位座标落到林相图上，经技术确认，争议地块全部为国有林地。使林地界线得到了准确确认，为最终国有林地回收提供了有力的科学依据。
　　6. 土地面积测量。应用,-. 面积测量功能，我们对刁翎经营所、团结经营所部分占地进行测量，这些地块大多形状不规则，面积大小不一。主要采用航迹测量、航线测量两种方法。测量时，只需1 人，持GPS 接收机沿地块边界绕行一周，即可得到被测地块的面积和图形。通过实地测算，每人每天可实测33.3hm 以上，既节省人力、又能保证质量。与罗盘导线测量相比，工作效率提高3倍以上。同时能够得到占地边界转点定位座标，无论地块数量多少，都能准确、完整地落到林相图上。十分便于抽查、复查，将人为因素降低到最小程度。对解决林权纠纷十分有效。[孙华2004] 。刘拥军[2004]也曾提出GPS面积求算的方法可在米格纸图上数出小班所围的毫米格数，按比例推算出小班的实际面积。也可在野外定位时，应用GPS的面积求算功能，在起始拐点启动GPS 面积求算功能到最后一个拐点完成，在GPS 接收机上可即读取面积数值，应用此功能需注意的是，规划人员必须始终保持在小班外边界行走，若遇到物障碍而离开外边界时，此功能不可用。有些种类的GPS可利用小班各拐点的地理坐标求出小班面积，GPS 的特点是，小班面积越大，绘出的图形越准确，所求面积越准，小班面积越小，绘出的图形误差越大，所求面积误差越大。一般来说，小于8 亩的面积，只可用GPS 定位功能确定小班位置，而不宜绘制图形，求算小班面积。
　　在实际应用当中，经过多次对比实验，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，两者差距越大。综合对比，面积在1 公顷以上的地块，测量适宜用GPS 测量面积，面积在1 公顷以下的地块应用罗盘或测绳求积。对不规则地块测量面积，应用GPS的航迹测量方法。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，两种测量方法结合使用，可充分发挥GPS 的功效。
　　罗六伟[2005]也提出GPS面积测量功能
　　利用GPS 所测出的面积均为平面面积,它有两种测量方法。(1) 航线测面积法(即用面积计算器功能测量) : 对于面积计算器,GPS计算出的是以航线上的点为顶点所围成的一个多边形的面积,GPS中的每条航线最多可设50 个航点,也就是说使用面积计算器,最多可以求算一个50 边形的面积。本法适宜于形状比较规则的区域的面积测量。(2) 航迹测面积法:所测面积是由航迹(在地图页面中,GPS 沿着运行路线画出一条轨迹,称为航迹) 所围成的区域的面积。航迹测面积法是利GPS绕测面积的常用方法,使用时需注意两点:一是使用航迹测面积,必须使Venture 处于三维导航状态,即在卫星页面上出现&估计误
　　差5～6m&时进行。二是将面积单位调至平方米。
　　面积测量对于无图地区的森林资源二类、三类调查,对新造林地、火烧迹地,采伐迹地等至关重要。实地用于面积测量的方法比较多,实践证明, GPS 测量林地面积具有大范围、快速、精确,可以与GIS 连用等优点,实行数据图形一体化。根据不同的精度要求,使用不同的GPS 进行测量,以满足不同的精度要求。显然,较小的面积需要更高的定位精度。数据处理可采用如下方法: (1) 多边形坐标法直接确定面积。(2) 皮尺测距与GPS 坐标数据联合平差,用多边形法计算面积。这两种方法中第一种适用于1000m2 的大地块;第二种方法适用于小面积的地块的量算,对于超小短边的不规则林地的实时测量,用多边形公式会产生很大的误差,用皮尺测量,从而边长数据得到控制、改正了坐标数据,实现边长的精确测量。在森林管理中常遇到一些小面积的地块,火烧迹地、林中空地、采伐迹地、造林地等。[葛熙升,2005]
　　7.测距
　　在测量防护林的林带时，我们可以运用GPS 的导航功能测量林带长度，首先在林带的一端定点，如果林带是直线，我们在林带的另一端对第一点导航，则可以测出距离。[赵国玉 ,王家河,2004]
　　（二）森林资源动态监测
　　刘永霞[2004]曾说过，GPS为采集和更新林业信息提供了一种快速、准确的解决方案，与其它数据采集手段如地图数字化、航空摄影测量、遥感等相比，利用GPS 采集数据具有其独特的优点1.提供高精度的空间信息。采用先进的&)( 接收机技术并利用差分GPS能在很短时间内提供亚米级精度的定位，这样的高精度是其它手段难以达到的。&使用其它的数据采集方法，空间数据的采集和属性数据的采集往往是分开的，而将GPS与计算机（电子手簿）结合，能在定位的同时采集详细的属性数据，提高了数据的完整性和准确性。GPS用于数据采集使数据系统的局部更新更为方便、快速、灵活。GPS使数据采集的数字化程度更高、速度更快、成本更低。所以，为了利用GPS采集数据的这种优势，应考虑把GPS 和GPS 集成应用于林业数据的采集、组织和管理上，组成林业信息采集系统。
　　（三）各种林业专题图的编制
　　传统的林业制图一般都以地形图作为制作专题图的基本图, 成图周期长, 精度低, 投入高, 且多采用手工绘制, 在一些无地形图的地区更是无法进行工作。3S 技术中的RS 图像含有巨大的信息量, GPS可以精确地导航定位, 利用G IS 强大的制图功能,可以根据用户需要快速、精确地满足多种专题图制作的要求。所以利用3S 技术可以不受时间、地域的影响, 利用其获取的直接地学编码图像, 直接输出包括地形在内的各种专业图件, 编制时间大大缩短, 精度也有了较高的保证。3S 技术的应用, 使传统的手工绘图被计算机所取代, 是林业制图的一次伟大变革。
　　（四）森林火灾的监测
　　GPS 是森林防火的得力助手。利用GPS 技术,可以使用飞机沿火灾周边飞行,准确测定火灾位置、范围,测定数据可以通过通信设备传到指挥中心,在指挥中心通过微机标绘在电子地图上,为防火指挥提供决策依据,以便进一步采取扑救森林火灾的措施。制定扑救措施后,可以将火灾地区的GPS 相关数据输入手持GPS 中,扑救人员利用手持GPS 进行火场定位,火场布兵,从而准确、快速、实时的实施火灾扑救。利用GPS 的地图导航功能,扑救人员可以准确地到达扑救位置,寻找水源,确定行走路线,规避大火,保证了扑救人员
　　的人身安全,极大地提高了森林火灾扑救的安全性 [古景景，2005] 。
　　（五）森林病虫害监测与防治
　　钟凯文[2004]提出过：森林病虫害监测与防治子系统主要功能有数据信息的收集,包括录入、数据传输、数据加载;数据信息的浏览与查询;数据信息的统计分析,包括时间分布、地域分布及各病虫害的分布;数据信息的汇总与上报。能及时发现病虫害发生区域(通过遥感探测技术或GPS 信号等) ;根据周围树种分布及地形、地势等情况,预测出潜在的病虫害发生区域,并及时作出决策和灾后损失评估。
　　（六）GPS在林业中的其他应用
　　张慧春[2004]提出全球定位系统(GPS) 是一种可供全球享用的空间信息资源, 具有全球性、全天候、高精度、用途多、可*性好、覆盖范围广、定位速度快、抗干扰性强和自动化程度高等特点。在精确林业中, 它主要实现对采集的林间信息进行空间定位, 实
　　时、快速地提供包括各类传感器(如CCD 摄像头) 和运载平台(如作业车辆、飞机等) 目标的空间位置, 辅助作业机械完成处方实施。
　　GPS 是造林绿化顺利实施的保障。利用GPS 的精确定位功能,可以在造林规划设计时对准备造林的地块进行GPS 定位,设定定位点,并将定位点坐标值输入微机管理。在造林实施和检查验收时可以将地块定位点输入手持GPS 中,利用导航功能,认定造林地块,从而从技术上杜绝了弄虚作假、虚报造林面积的行为。利用GPS 的面积计算功能,造林核
　　查人员可以方便、快捷、准确地计算出被检地块的水平投影面积,确保了核查面积的准确,提高造林核查的工作效率。利用GPS 的导航功能和航线设定功能,飞行员可以在地面对飞播造林的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,极大的降低了作业难度,有效地避免了以往经常出现的重播和漏播现象。
　　在使用gps的基础上董斌[2005]提出了基于GPS,GIS技术的数字林业方法的一点思考
　　1 通过对有林地和无林地GPS 定位的精度和误差分析，得出GPS定位技术的规律，解决GPS 技术在森林资源与环境条件下的精确定位问题，建立森林GPS各级控制网。
　　2 通过各种测量方法获取森林各种矢量数据，结合地理信息系统的特点，实现林业数据格式的统一。
　　3 建立数字林业信息系统，实现森林资源与环境的快速查询、检索和综合分析与评价，实现森林资源与环境调查和监测的快速化、适时化、网络化管理。通过数码相机进行近景数字摄影测量，确定森林资源的生产力比传统的森林经理方法速度至少提高2 倍，而且建立在数字化基础上的森林资源的林分生物量，可以实现自动估计和评定；运用全站仪测定树高和胸径，精度比传统的方法至少可以提高30 倍；采用静态GPS 进行控制，运用实时动态差分GPS 测量，森林资源覆盖面积测定的误差可以达到毫米级；三项成果的结合可以促进森林资源与环境的监测向着高效、精确、实时、动态以及数字化、信息化和网络化方向发展，从而大大提高森林资源的开发利用和科学管理。
　　二、实验目的
　　以上是近两年来林业工作者所做的关于GPS的一些实验，从此可以看出GPS在现代林业中的应用是十分广泛的，用法也很简便。
　　为了解决常规方法测量面积的精确与GPS方法测量的简便之间的矛盾，做一个
　　GPS测量林地面积的实验，并与常规测量方法测量的数据对比分析，估算出其误差范围，并且得出两种实验结果之间的关系．从而使以后的林地测量工作容易操作， 并且结果精确。
　　三、实验方法
　　利用两种方法分别测量出林地的面积，得出数据列表。然后利用《统计学》中的方法计算出二者之间的关系，得出GPS测量数据相对常规测量数据的回归方程。由于常规方法测出的数据精确度高，所以可以近似看作是林地的实际面积。进而可以通过GPS测量值利用回归方程得出实际的林地面积。测得的数据如下表，
　　表1 1公顷以下
　　测量工具
　　面 积 （公顷）
　　罗盘仪
　　表2 1―10公顷
　　测量工具
　　面 积 （公顷）
　　罗盘仪
　　表3 10公顷以上
　　测量工具
　　面 积 （公顷）
　　罗盘仪
　　四、实验结果分析
　　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。
　　一、比较两种方法测小块面积（1公顷以下）的差别
　　（一） 根据表1计算出二者的回归方程如下：
　　假设方程为： y=a+bx 其中：y为:常规方法测量的结果. x为: GPS测量的结果
　　计算：Lxy=&xy-1/n&x&y=0.1381
　　Lxx=&x² -1/n（&x）²=0.13505
　　Lyy=&y² -1/n（&y）²=0.21421
　　可以求得b=lxy／lxx=1.096
　　a=y-bx=-0.0858
　　所以回归方程为：y=1.096x-0.0858
　　r= Lxy/ （Lxx Lyy）½ =0.775
　　q=Lyy-u=0.0702
　　（二） 检验：
　　1. 假设：A：H0=0 B： H1&0
　　2. 计算：u=bLxy=0.144
　　3. 显著水准：&=0.001 t0.001（8）=5.041
　　4. 结论：f=u/1/q/（n-2）=16.410
　　5. f＞t0.001（8） 接受B： H1&0
　　∴以99.9%的可*性确定此回归方程回归显著
　　二、 比较两种方法测中块面积（1――10公顷）的差别
　　（一）根据表2计算出二者的回归方程如下：
　　假设方程为： y=a+bx
　　计算：Lxy=&xy-1/n&x&y=80.06025
　　Lxx=&x² -1/n（&x）²=80.41869
　　Lyy=&y² -1/n（&y）²=80.13205
　　可以求得b=lxy／lxx=0.996
　　a=y-bx=0.027
　　所以回归方程为：y=0.996x+0.027
　　r= Lxy/ （Lxx Lyy） ½ =0.997
　　q=Lyy-u=0.39205
　　（二）检验：
　　1.假设：A：H0=0 B： H1&0
　　2.计算：u=bLxy=79.74
　　3.显著水准：&=0.001 t0.001（8）=5.041
　　4.结论：f=u/1/q/（n-2）=1627.35
　　6. f＞t0.001（8）接受 B： H1&0
　　∴以99.9%的可*性确定此回归方程回归显著
　　三、比较两种方法测大块面积（10公顷以上）的差别
　　（一） 根据表1计算出二者的回归方程如下：
　　假设方程为： y=a+bx
　　计算：Lxy=&xy-1/n&x&y=
　　Lxx=&x² -1/n（&x）²=
　　Lyy=&y² -1/n（&y）²=
　　可以求得b=lxy／lxx=1.006
　　a=y-bx=-0.241
　　所以回归方程为：y=1.006x-0.241
　　r= Lxy/ （Lxx Lyy）½ =1
　　q=Lyy-u=-2.59
　　（二）检验：
　　1.假设：A：H0=0 B： H1&0
　　2.计算：u=bLxy=0.144
　　3.显著水准：&=0.001 t0.001（8）=5.041
　　4.结论：f=u/1/q/（n-2）=1627.35
　　f＞t0.001（8）接受 B： H1&0
　　∴以99.9%的可*性确定此回归方程回归显著
　　五、研究结论与问题结论
　　通过以上的实验结果分析得出以下结论：两者之间的关系满足一元线形回归，即通过GPS测量的结果可以推算出林地的实际面积。
　　例如：
　　GPS测量值为5 通过线形回归方程计算得实际值为5.007 （面积在1―10公顷）
　　GPS测量值为0.54 通过线形回归方程计算得实际值为0.506（面积在1公顷以下）
　　GPS测量值为 20.50 通过线形回归方程计算得实际值为20.382（面积大于10公顷）
【】【】【】【】
网友评论：（第一页显示最新10条评论）
评论载入中...
&&& 推荐文章
&&& 阅读排行
&&& 相关文章
站长：　站长信箱：