GIS在林業應用的誤差及解決策略

時間:2022-04-03 03:07:58

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GIS在林業應用的誤差及解決策略

(1)轉換參數的誤差。采集后的基礎數字,gis利用數字地形模型(DTM),地面模型、坡位、坡面模型把資源展示為水平分布與垂直分布,然后利用柵格數據進行融合。在這一過程中,需柵格與矢量轉換、三角網與等值線轉換,對數據進行處理。所以轉換參數的誤差也影響著處理數據的精準度。(2)衛星遙感處理誤差。林業信息空間數據采取衛星影像獲取,所以還會涉及衛星遙感技術的處理。空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率的大小就起著決定性的作用。一般空間分辨率可達1m,光譜分辨率可達1~5nm量級、800多個波段,時間分辨率在1~3d左右。所以通過衛星遙感技術,GIS對二維坐標系統的六參數仿射變換,以進行坐標系統之間的平移、旋轉和縮放。衛星遙感數據獲取、數據預處理(對衛星遙感數據進行幾何校正、圖像增強和分類)等過程中產生誤差,也是不可避免的。(3)矢量化引起的誤差。在使用GIS制作林區整體矢量化電子地圖時,每個格網點大小、地圖最小制圖單元、地形特征的接近程度與成圖比例尺的大小決定了地圖誤差的大小。依據國家成圖精度標準,地圖的精度是有局限性的,再加上多種圖紙比例尺大小不一,所以在歸化比例尺同一過程中,計算機處理空間數據,矢量的變化都是影響誤差的因素。(4)其他非量化誤差。非量化誤差包括計算機字長引起的誤差、拓撲分析引起的誤差、分類間隔不合理、多層數據疊合引起的插值誤差、多源數據綜合分析誤差、編輯處理誤差(接邊、接幅)、特征夸大誤差等。其中特征夸大誤差是指為了增強圖的可交流性,使圖易讀,如分界線、道路等標識的夸大,造成地圖與實際不符產生的誤差。(5)數據輸出的誤差因素。在數據的輸出過程中,數值與輸出設備的精確度、輸出媒介的穩定性都會引起數據誤差。無論GIS如何的節省人力,它本身的操作也是離不開人工使用的,因此操作員的工作經驗、操作水平、專業知識、責任心、失誤率以及職業道德都會對GIS測量產生影響。人工判讀誤差,判讀人員進行目視解釋時產生的誤差,與從衛星遙感影像中提取信息的能力和技能密切相關;對中誤差,在GIS初期安裝天線相位時,天線的機械中心與電子相位中心可產生3~5cm的誤差;人工注記錯誤導致的特征編碼誤差以及對數據所包含信息的誤解與使用不當產生的誤差。由于GIS屬新興高科技技術,還處于發展萌芽,很多系統設置并不健全,集成化程度較低。GIS系統結構開發性能差,功能相對單一,沒有實現與全球定位系統、遙感信息的集成應用,很難滿足現代資源環境管理集成化、綜合化方向發展的需要,這些GIS自身技術造成的誤差,是有待于科技進一步完善的。

(1)采用4點糾正法或逐網格糾正法對地形圖進行糾正測量,即在規定測量區域內,臨近地區布控四方對稱采集點、根據地形變化發雜程度,設置地方采集點布置密度,對地形進行測量。利用原有數據錄入時,檢查地形圖的繪制時間,并測量與現勢地形變化的出入大小,確保地形圖與現狀相符以及圖紙的質量。在收集數據時,應遵循“年代就近、儀器規格相似、格式相同”等原則,采用同一地圖投影方式從空間數據誤差的來源入手,盡可能地減少誤差。(2)掃描數字化的林業項目圖,可以采用分版掃描法,選用合符分辨率與精度要求較高的設備。按林業地理信息系統設計的空間數據精度要求,對數字化過程中的對點精度、接邊誤差、采點密度、細化距離、接合距離、接幅距離等進行控制。(3)測量時間與地點的選擇。應采取天氣晴朗、風力較小、溫度在正常季節浮動之內、氣壓與濕度為一般環境數值等外界環境,減小影響誤差因素。盡量避免周邊環境有水域、高山等變化的環境,同時遠離磁場變化較大與信號干擾較強的地區。(1)轉換參數的誤差對策。在測區內選定幾個已知與未知的GIS采集點,對已知控制點的地方坐標進行多次測量,并將各已知點所測量出數據結合測量區未知的控制點聯測,對其中數據差較大點進行篩選、淘汰,減小轉換參數誤差。(2)在GIS制作林區整體矢量化電子地圖時,按照工程的大小盡量縮小每個格網點大小與最小制圖單元、固定同類圖紙比例尺數值,減少因比例尺大小與規劃比例尺過程的誤差。(3)利用傳統手工作業方法。將已數字化的空間數據與空間數據源比較,通過目視、繪制到透明圖上與原圖疊加比較等方法。較少疊加層出現的影響質量因素。

操作者要積累自身經驗與素質,根據地理知識與林業知識分析空間數據的地理特征與林業知識的相關性來分析空間數據的質量,并加強責任心,認真比對對中誤差,并通過觀測值求差,減少誤差。2.4GIS自身技術造成誤差GIS應在開發時彌補自身的不足,應往更專業化,支持多源、多尺度、3S技術集成應用的軟件平臺工具的方向開發。結合資源環境各領域的需求,開發多種專業化的GIS,如針對性生態保護區、生態功能區、林業資源等領域的專業性GIS軟件與管理系統。

GIS在林業中的應用,為林業的發展提供了有效的保證,其中也不免存在誤差和少許問題,但隨著科學技術的發展,出現誤差的因素也都將得到合理的處理和解決

本文作者:劉明紅糜艷麗劉興鋒工作單位:湘西自治州林業局