你好专家.请问如何在林业调查中使用GPS.如量面积.记录坐标点.用GPS在林地上转圈然后在地形图上画图.GPS在林业上还有其他作用吗?

手持GPS沿边界走一个闭合圈，就有面积了。要注意：当面积不很大时，误差较大。

GPS坐标点和经纬度，都可以通过相关按钮调出来。要注意：精度上的要求。

手持GPS 在林业上的应用及使用方法

一、坐标体系转换

GPS 单点定位的坐标以及控位中解算的基线向量属于WGS84 大地坐标系，因为GPS 星历

是以WGS84 坐标系为根据建立的。而森林调查中样地（点）的布设，实际使出的各种比例尺

的地形图属于带有地方特色的1954 年我国北京坐标系或1980 年国家在地坐标系，由于我们

国家的地方坐标系与WGS84 坐标系之间的坐标原点、坐标轴X、Y、Z 的指向以及有关常数的

取值等不完全相同。同时WGS84 坐标系与BJ—54 坐标系对地面点的坐标位置格式也不相同，

eTrex 机设定的WGS84 坐标是以度、分、秒（Hddd0mm`sss.s``）或度、分、分（Hddd0mm.mm`）

为基准的坐标格式,BJ—54 坐标系各种比例尺的地形图是公里网的(公里)形式表示点的坐

标格式.因此,在实际使用中必须进行坐标系统的转换,即将eTrex 机出厂状态的WGS84 坐标

系统改设为我国BJ—54 坐标系统(UserGrid)，将度、分、秒（Hddd0mm`sss.s``）或度、分、

分（Hddd0mm.mm`）改设为公里网坐标系统，精确到米。中央经度=（当地经度÷6+1）×6－

3，投影比例：1 东西偏差：500000 南北偏差：0。

二、坐标转换参数的计算

大地坐标系与直角坐标系的关系：大地坐标系中的参考面是通过长半轴为a，短半轴b

为旋转的椭球面。椭球面几何中心与直角坐标系原点重合：短半轴与直角坐标系的z 轴重合。

因此，对同一空间点来说，大地坐标系WGS84 的纬度B、经度L 和高程H 与BJ—54 坐标系

的三维直角坐标X、Y、Z 间的转换关系如下：

X=（N+H）cosBcosL N=a/(1－e2sin2B)0.5

Y=(N+H)cosBcosL e2=(a2－b2)/a2

Z=[N(1－e2)+H]

将本地某个三角点的BJ—54 坐标系的B、L、H 值及该点的WGS84 坐标系的观测值B、L、

H 分别代入（1）式计算出该点的三维直角坐值X84、Y84、Z84、与X54、Y54、Z54。式中H

为高程，各自的卯西圈曲率半径N、第一偏心率e2 取值，请参见eTrex 机操作物册或测量

教科书。

由于不同坐标系之间存在着平移与旋转关系，所以，还应将计算得到WGS84 坐标系与

BJ－54 坐标系之间的三维直角坐标值用下式求其改正数：

2

DX=X84－Y54

DY=X84－Y54

DZ=X84－Y54

此外，涉及到坐标转换所需的另外2 个参数，椭球长半轴差DA 与椭球扁平率差DF，分

别为不需计算的固定常数—108 和0.0000005。

为了稳定，最好计算3 个以上本地三角点的三维直角坐标值改正数，并取其平均值。

三、坐标转换参数的输入

将DX、DY、DZ、DA、DF 转换参数及其它参数按eTrex 机操作手册中的有关操作输入机内。

在此需对中央子午线经度的确定与输入略作说明。在森林调查中，使用的图面材料1/1

万或1/5 万放大到1/2.5 万至1/50 万地形图为60 分带。因此，30 带与60 带的中央经线不完

全一致，即30 带的中央经线一部分与60 带中央经线重合，一部分与60 带边缘经线重合。由

此，尽管eTrex 机应用区域范围的起止经度完全相同，但所使用的地形图比例尺不同，需要

输入的中央子午线经度也不一定相同。否则，在具体的导航定位过程中，eTrex 机屏幕上所

显示的纵横坐标格式，与所用地形图上标注的纵横坐标格式不完全一致。

四、坐标转换参数的调整

由于GPS 本身测量就存在着偶然误差（如信号的多路径效应）和系统误差（如卫星的星

历误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等），所以，计算的三维直角坐标转换

参数初始值输入机内后，不一定能将WGS84 三维直角坐标准确地转换为BJ—54 的三维直角

坐标，故采用计算出的坐标转换参数初始值，实地进行多点导航定位反复试验，将坐标转换

参数初始值由DX、DY、DZ 作一定调整以获得最佳效果。

五、GPS 导航定位方法与误差检验

GPS 卫星导航定位原理，简单的讲，就是作用三个以上卫星的已知空间位置，应用无线

电测距交会的原理，交会出地面未知点（用户接收机）的位置。因此，除GPS 卫星系统本身

的星历误差、卫星钟差和接收机钟差，无线电信号传播的多路径效应以及大气折射等因素，

要影响到无线电测距精度而产生定位误差外，地面上的未知点（需导航定位点）周围的环境

条件，如地形地势、天气、气压、林况等无线电测距定位有无影响及影响程度（定位误差）

需进行试验。与光电测距仪误差影响相似。

六、定位点坐标的输入

导航的含义就是引导运动载体（如持机者）从一个地点航行到另一个地点的过程。也就

是运动载体要到什么地方，向哪个方向运动才能达到目标点完成航行任务的意思。因此，在

3

执行导航定位之前，必须让GPS 知道要去目标点（实验点或样地样点）的坐标位置。即首先

在地形图上查出需要执行定位目标点的横纵坐标值（公里数和米数），再利用手持机主菜单

内的“存点”、查找导航功能，逐点一一如数输入并存储于eTrex 机。在具体输入过程中，

只要是地形图比例尺和中央子午线经度选设正确，eTrex 机屏幕上所显示的7 位数的纵横坐

标数与地形图四周标注的公里网纵横坐标完全一致，只是在纵横坐标数中省略了地形图上的

投影带号。7 位数纵横坐标数中的后3 位为公制单位长度米。

七、导航定位操作

只要eTrex 机内存有需要实地定位点的坐标值，在室外任何地方，开启eTrex 机，待获

取卫星信号完成（屏幕上有“三维导航”和误差小于10m 提示）后，选择eTrex 机主菜单的

导航功能，屏幕上立即就将你事先所存入各点坐标值的点号全部展现出来，一旦选取了其中

任意一个要去的点号，eTrex 马上会指导你如何去完成定点任务。即在屏幕左上角显示当前

位置至所选要去目标点的水平距离及方位角，正中有一简易的民导航罗盘画面，罗盘指针指

向了目标点的方位。此时，就可以正对或偏离罗盘指针的指示方向甚至绕道而行去完成导航

定点任务，在行进过程中，eTrex 随时随地屏幕上向你提示行进中的当前位置（坐标位置）、

行走方位、目标方位、至目标点的剩余距离及达到终点所需时间等。当行进到距目标点还差

20m 左右的范围时，eTrex 屏幕向你发出“达到终点”的提示，再向罗盘指针的指示方向运

动，屏幕左上角的距离减小到为零时的点位就是目标点位置。

八、面积测量操作

航线求面积：又称为面积计算器，对于面积计算器，eTrex 计算出的是由几个点作为顶

点所围成的一个多边形面积，此机（奇遇）最多可以求50 条边的多边形面积。

1、方法如下：

（1）在主菜单页面选择存点功能，沿所测范围走一圈，对其拐点进行存点。

（2）在主菜单页面选择查找功能，并把所测范围内的拐点加入到同一条航线中。

（3）在主菜单页面选择航线功能，并把同一条航线内的拐点进行编辑，编辑完后在书

框栏里计算出面积。

2、工具栏求面积：

在主菜单页面选择工具栏，再选择面积计算子菜单，在所测范围起点按开始，沿所测区

域走一圈，回到起点，按停止即出现面积（注：此法为航迹测量法，在大多数地方不适用）。__

GPS在林业上的应用

不仅可以满足森林资源一类、二类和三类调查，还可以应用于造林核查、野生动植物调查、荒漠化监测、森林病虫害及湿地调查等领域.
主要功能特点
1 图形、图像显示 
 能显示各种空间分辨率的遥感图像（SPOT5、ETM+、IKONOS等）、扫描地形图或传统矢量地图，在1G的存储卡上可存储、快速显示3~5G的遥感图像或扫描地形图。可同时加载多幅已配准的扫描地形图或遥感图像、包括自动接边、缩略图智能生成，在设备上无缝拼接，可以自动对多幅图形进行识别连接 。
2 动态导航、定位功能
 可借GPS，确定用户当前位置，并在配准后的遥感图像或扫描地形图上显示出来。除具有所有手持GPS的功能外，还可以以当前GPS确定的用户位置作为起点，可通过多种方式选择目标点，如样地位置、村庄或乡镇位置等，对用户进行动态导航。可以使用电子罗盘动态导航定位，也可以使用图形、图像模式进行动态导航定位。非常方便应用于森林资源一类调查样地的定位与复位，二类调查的林班、小班勾绘等。
3 森林资源一类、二类调查等 
该产品可进行森林资源一类调查、二类调查，线状地物、点状地物勾绘、临时样地调查等。
3.1一类调查
 可以将森林资源一类调查的样地作为专题图层加载在遥感图像上，借助导航定位功能，快速进行样地的定位和复位。内嵌森林资源调查数据库，可现场方便进行属性填写。能自动进行树种组成计算和蓄积量计算，实现森林资源调查各种逻辑关系的检查及判断，使数据采集更加准确和高效。一类调查的属性数据可通过台式机接口程序自动转换为*.mdb、*.dbf和*.xls等数据格式。
3.2二类调查
 可在遥感图像或扫描地形图上连续勾绘、编辑林班和小班边界，小班分割与合并，支持公共边自动跟踪与捕获，能有效处理小班相交和孤岛等造成的面积平差问题。自动进行属性库逻辑关系检查、树种组成计算和蓄积量计算等。小班边界也可以在室内GIS软件平台上勾绘后导入并显示在PDA上，在野外进行检查、修改和编辑，以便加快外业调查速度。勾绘的林班、小班边界，可通过台式机接口程序自动生成ArcGIS、MapInfo等常用GIS软件数据格式。小班边界也可通过GPS实测的方式进行区划。
4 实地面积测量
 在接收GPS卫星信号后，可以实地测量地类、林班、小班面积。当林班、小班面积在1亩以上时，实地面积测量误差在1%～5%的范围。面积测量采用GIS图层的概念进行管理，可以实时显示所测地块的边界。当地块很大时，能多人或同一人进行分段测量，对所测分段能智能组合成一个闭合图形。能有效处理诸如断电、跨越障碍物等情况。能智能探测GPS定位粗差，并对所测地块边界进行插值拟合，能有效提高面积测量精度及GIS制图的美观。 GPS实测和手工勾绘可组合进行。地块属性库方便定制及填写。可以实时显示和查看所测任何地块的编号、面积及对应的属性信息。该系统完全可以满足造林验收、退耕还林、重点植树造林等实际工作对面积测量的需要。
5 野外测点、配准功能 
 可在野外测点、配准图像，测点、配准可交互式进行。可提供图像几何配准精度信息。以便用户了解当前地图几何位置精度状况，可实地检验配准精度。对利用该产品测定校正遥感图像的地面控制点非常方便。
6 图层管理
 定义点、线和面图层，配置相应的属性库模板。设置图层的显示属性和显示顺序；线、面图层的混合勾绘和编辑处理。能对同一地区的多种栅格图像和矢量图形进行连续加载和切换显示。在遥感图像或扫描地形图上可加载各种专题图层，如样地分布、行政区划图、危险火区分布等。借助专题图层，可查询各种专题信息。通过加载专题图层，可以使资源调查的样地定位更加快捷、方便。
7 地物勾绘 
 可以在遥感图像或扫描地形上勾绘河流、山脊线、山谷线、行政边界等线状地物。可以勾绘点状地物。可以线状地物为基础勾绘小班，勾绘的线状地物可自动捕获为小班边界。
8 图上距离和面积测量
 在已经配准的遥感图像或扫描地形图上计算任意地块和线段的面积和距离
9 坐标转换
 通过GPS差分定位，获得地面控制点（特征点）的精确坐标，并在野外完成遥感图像和扫描地形图的配准。可完成WGS-84坐标与北京54坐标，国家80坐标或当地坐标之间的相互转换。

GPS在林业上的应用

不仅可以满足森林资源一类、二类和三类调查，还可以应用于造林核查、野生动植物调查、荒漠化监测、森林病虫害及湿地调查等领域.
主要功能特点
1 图形、图像显示 
 能显示各种空间分辨率的遥感图像（SPOT5、ETM+、IKONOS等）、扫描地形图或传统矢量地图，在1G的存储卡上可存储、快速显示3~5G的遥感图像或扫描地形图。可同时加载多幅已配准的扫描地形图或遥感图像、包括自动接边、缩略图智能生成，在设备上无缝拼接，可以自动对多幅图形进行识别连接 。
2 动态导航、定位功能
 可借GPS，确定用户当前位置，并在配准后的遥感图像或扫描地形图上显示出来。除具有所有手持GPS的功能外，还可以以当前GPS确定的用户位置作为起点，可通过多种方式选择目标点，如样地位置、村庄或乡镇位置等，对用户进行动态导航。可以使用电子罗盘动态导航定位，也可以使用图形、图像模式进行动态导航定位。非常方便应用于森林资源一类调查样地的定位与复位，二类调查的林班、小班勾绘等。
3 森林资源一类、二类调查等 
该产品可进行森林资源一类调查、二类调查，线状地物、点状地物勾绘、临时样地调查等。
3.1一类调查
 可以将森林资源一类调查的样地作为专题图层加载在遥感图像上，借助导航定位功能，快速进行样地的定位和复位。内嵌森林资源调查数据库，可现场方便进行属性填写。能自动进行树种组成计算和蓄积量计算，实现森林资源调查各种逻辑关系的检查及判断，使数据采集更加准确和高效。一类调查的属性数据可通过台式机接口程序自动转换为*.mdb、*.dbf和*.xls等数据格式。
3.2二类调查
 可在遥感图像或扫描地形图上连续勾绘、编辑林班和小班边界，小班分割与合并，支持公共边自动跟踪与捕获，能有效处理小班相交和孤岛等造成的面积平差问题。自动进行属性库逻辑关系检查、树种组成计算和蓄积量计算等。小班边界也可以在室内GIS软件平台上勾绘后导入并显示在PDA上，在野外进行检查、修改和编辑，以便加快外业调查速度。勾绘的林班、小班边界，可通过台式机接口程序自动生成ArcGIS、MapInfo等常用GIS软件数据格式。小班边界也可通过GPS实测的方式进行区划。
4 实地面积测量
 在接收GPS卫星信号后，可以实地测量地类、林班、小班面积。当林班、小班面积在1亩以上时，实地面积测量误差在1%～5%的范围。面积测量采用GIS图层的概念进行管理，可以实时显示所测地块的边界。当地块很大时，能多人或同一人进行分段测量，对所测分段能智能组合成一个闭合图形。能有效处理诸如断电、跨越障碍物等情况。能智能探测GPS定位粗差，并对所测地块边界进行插值拟合，能有效提高面积测量精度及GIS制图的美观。 GPS实测和手工勾绘可组合进行。地块属性库方便定制及填写。可以实时显示和查看所测任何地块的编号、面积及对应的属性信息。该系统完全可以满足造林验收、退耕还林、重点植树造林等实际工作对面积测量的需要。
5 野外测点、配准功能 
 可在野外测点、配准图像，测点、配准可交互式进行。可提供图像几何配准精度信息。以便用户了解当前地图几何位置精度状况，可实地检验配准精度。对利用该产品测定校正遥感图像的地面控制点非常方便。
6 图层管理
 定义点、线和面图层，配置相应的属性库模板。设置图层的显示属性和显示顺序；线、面图层的混合勾绘和编辑处理。能对同一地区的多种栅格图像和矢量图形进行连续加载和切换显示。在遥感图像或扫描地形图上可加载各种专题图层，如样地分布、行政区划图、危险火区分布等。借助专题图层，可查询各种专题信息。通过加载专题图层，可以使资源调查的样地定位更加快捷、方便。
7 地物勾绘 
 可以在遥感图像或扫描地形上勾绘河流、山脊线、山谷线、行政边界等线状地物。可以勾绘点状地物。可以线状地物为基础勾绘小班，勾绘的线状地物可自动捕获为小班边界。
8 图上距离和面积测量
 在已经配准的遥感图像或扫描地形图上计算任意地块和线段的面积和距离
9 坐标转换
 通过GPS差分定位，获得地面控制点（特征点）的精确坐标，并在野外完成遥感图像和扫描地形图的配准。可完成WGS-84坐标与北京54坐标，国家80坐标或当地坐标之间的相互转换。