GIS在林業(yè)應(yīng)用的誤差及解決策略
時(shí)間:2022-04-03 03:07:58
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(1)轉(zhuǎn)換參數(shù)的誤差。采集后的基礎(chǔ)數(shù)字,gis利用數(shù)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(shù)據(jù)進(jìn)行融合。在這一過程中,需柵格與矢量轉(zhuǎn)換、三角網(wǎng)與等值線轉(zhuǎn)換,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。所以轉(zhuǎn)換參數(shù)的誤差也影響著處理數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。(2)衛(wèi)星遙感處理誤差。林業(yè)信息空間數(shù)據(jù)采取衛(wèi)星影像獲取,所以還會(huì)涉及衛(wèi)星遙感技術(shù)的處理??臻g分辨率、光譜分辨率和時(shí)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(dá)1m,光譜分辨率可達(dá)1~5nm量級(jí)、800多個(gè)波段,時(shí)間分辨率在1~3d左右。所以通過衛(wèi)星遙感技術(shù),GIS對(duì)二維坐標(biāo)系統(tǒng)的六參數(shù)仿射變換,以進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)之間的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理(對(duì)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、圖像增強(qiáng)和分類)等過程中產(chǎn)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(qū)整體矢量化電子地圖時(shí),每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)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(jù)國家成圖精度標(biāo)準(zhǔn),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(jì)算機(jī)處理空間數(shù)據(jù),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(jì)算機(jī)字長引起的誤差、拓?fù)浞治鲆鸬恼`差、分類間隔不合理、多層數(shù)據(jù)疊合引起的插值誤差、多源數(shù)據(jù)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(qiáng)圖的可交流性,使圖易讀,如分界線、道路等標(biāo)識(shí)的夸大,造成地圖與實(shí)際不符產(chǎn)生的誤差。(5)數(shù)據(jù)輸出的誤差因素。在數(shù)據(jù)的輸出過程中,數(shù)值與輸出設(shè)備的精確度、輸出媒介的穩(wěn)定性都會(huì)引起數(shù)據(jù)誤差。無論GIS如何的節(jié)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(jīng)驗(yàn)、操作水平、專業(yè)知識(shí)、責(zé)任心、失誤率以及職業(yè)道德都會(huì)對(duì)GIS測量產(chǎn)生影響。人工判讀誤差,判讀人員進(jìn)行目視解釋時(shí)產(chǎn)生的誤差,與從衛(wèi)星遙感影像中提取信息的能力和技能密切相關(guān);對(duì)中誤差,在GIS初期安裝天線相位時(shí),天線的機(jī)械中心與電子相位中心可產(chǎn)生3~5cm的誤差;人工注記錯(cuò)誤導(dǎo)致的特征編碼誤差以及對(duì)數(shù)據(jù)所包含信息的誤解與使用不當(dāng)產(chǎn)生的誤差。由于GIS屬新興高科技技術(shù),還處于發(fā)展萌芽,很多系統(tǒng)設(shè)置并不健全,集成化程度較低。GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開發(fā)性能差,功能相對(duì)單一,沒有實(shí)現(xiàn)與全球定位系統(tǒng)、遙感信息的集成應(yīng)用,很難滿足現(xiàn)代資源環(huán)境管理集成化、綜合化方向發(fā)展的需要,這些GIS自身技術(shù)造成的誤差,是有待于科技進(jìn)一步完善的。
(1)采用4點(diǎn)糾正法或逐網(wǎng)格糾正法對(duì)地形圖進(jìn)行糾正測量,即在規(guī)定測量區(qū)域內(nèi),臨近地區(qū)布控四方對(duì)稱采集點(diǎn)、根據(jù)地形變化發(fā)雜程度,設(shè)置地方采集點(diǎn)布置密度,對(duì)地形進(jìn)行測量。利用原有數(shù)據(jù)錄入時(shí),檢查地形圖的繪制時(shí)間,并測量與現(xiàn)勢地形變化的出入大小,確保地形圖與現(xiàn)狀相符以及圖紙的質(zhì)量。在收集數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)遵循“年代就近、儀器規(guī)格相似、格式相同”等原則,采用同一地圖投影方式從空間數(shù)據(jù)誤差的來源入手,盡可能地減少誤差。(2)掃描數(shù)字化的林業(yè)項(xiàng)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(shè)備。按林業(yè)地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的空間數(shù)據(jù)精度要求,對(duì)數(shù)字化過程中的對(duì)點(diǎn)精度、接邊誤差、采點(diǎn)密度、細(xì)化距離、接合距離、接幅距離等進(jìn)行控制。(3)測量時(shí)間與地點(diǎn)的選擇。應(yīng)采取天氣晴朗、風(fēng)力較小、溫度在正常季節(jié)浮動(dòng)之內(nèi)、氣壓與濕度為一般環(huán)境數(shù)值等外界環(huán)境,減小影響誤差因素。盡量避免周邊環(huán)境有水域、高山等變化的環(huán)境,同時(shí)遠(yuǎn)離磁場變化較大與信號(hào)干擾較強(qiáng)的地區(qū)。(1)轉(zhuǎn)換參數(shù)的誤差對(duì)策。在測區(qū)內(nèi)選定幾個(gè)已知與未知的GIS采集點(diǎn),對(duì)已知控制點(diǎn)的地方坐標(biāo)進(jìn)行多次測量,并將各已知點(diǎn)所測量出數(shù)據(jù)結(jié)合測量區(qū)未知的控制點(diǎn)聯(lián)測,對(duì)其中數(shù)據(jù)差較大點(diǎn)進(jìn)行篩選、淘汰,減小轉(zhuǎn)換參數(shù)誤差。(2)在GIS制作林區(qū)整體矢量化電子地圖時(shí),按照工程的大小盡量縮小每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)大小與最小制圖單元、固定同類圖紙比例尺數(shù)值,減少因比例尺大小與規(guī)劃比例尺過程的誤差。(3)利用傳統(tǒng)手工作業(yè)方法。將已數(shù)字化的空間數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)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(xiàn)的影響質(zhì)量因素。
操作者要積累自身經(jīng)驗(yàn)與素質(zhì),根據(jù)地理知識(shí)與林業(yè)知識(shí)分析空間數(shù)據(jù)的地理特征與林業(yè)知識(shí)的相關(guān)性來分析空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量,并加強(qiáng)責(zé)任心,認(rèn)真比對(duì)對(duì)中誤差,并通過觀測值求差,減少誤差。2.4GIS自身技術(shù)造成誤差GIS應(yīng)在開發(fā)時(shí)彌補(bǔ)自身的不足,應(yīng)往更專業(yè)化,支持多源、多尺度、3S技術(shù)集成應(yīng)用的軟件平臺(tái)工具的方向開發(fā)。結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求,開發(fā)多種專業(yè)化的GIS,如針對(duì)性生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、林業(yè)資源等領(lǐng)域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。
GIS在林業(yè)中的應(yīng)用,為林業(yè)的發(fā)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(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)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(yè)局