谷歌地球等軟件在林地稽查中的應用

摘要：? 研究手持GPS測量工具與谷歌地球、Global_Map、MapSoure、ForeStar以及CAD相結合，應用于林地稽查案件的測量與結果輸出中。讓手持GPS的測量精度更加準確，以及更加直觀的展現同一地點不同時期的林地植被變化情況，為行政處罰提供更好的依據。

關鍵詞：? 林地稽查;? 手持GPS;? 地理信息系統

中圖分類號：? ?S 771. 8? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1001 - 9499（2020）06 - 0036 - 03

林地稽查作為我國自然資源執法隊伍中的重要環節，是維護我國生態安全、保護林地的重要力量。隨著機構改革的推進，整合后的林地稽查隊伍承擔了更多的歷史使命和責任。如何快速處理林地執法案件、準確測量林地面積、直觀展示破壞程度是林地執法的重要環節。

1 手持GPS設置

1. 1 目前主流手持GPS

目前，市場上手持GPS種類繁多，主流手持GPS主要有麥哲倫系列、集思寶系列、天寶系列、佳明系列、合眾思壯系列、中海達系列、南方測繪系列等，其測量精度和應用范圍大同小異。好多手持GPS機器除了可以接受美國的全球定位系統信號外，還加入了我國北斗系統模塊，使測量精度和穩定性逐步提高。

1. 2 目前大連市林地稽查使用的坐標系統

目前，大連使用的林地數據主要是北京54坐標系、西安80坐標系和大地2 000坐標系，其中大地2 000坐標系是我國現在推廣使用的標準坐標系，林業數據正陸續從北京54 和西安80坐標系往大地2 000坐標系過度。現在有一個并存期，即在測量和出報告時，都是根據林地破壞年份來選擇不同年份的林地變更數據庫。大連2008年以前的林地數據庫為北京54坐標系，2008～2018年為西安80坐標系，2019年林地變更數據為大地2 000坐標系。

作為技術人員，我們只能根據林地的破壞年份來選擇不同的數據庫和坐標系來進行測量，并出具現場勘查報告。

1. 3 手持GPS參數設置

目前，市場上通用的手持GPS所使用的坐標系通常是WGS84，只有通過參數設置將WGS84坐標系轉換到大連地區的北京54、西安80和大地2000坐標系才能落在相應的數據庫中。主流的手持GPS終端，只有通用的參數修改，沒有針對每個地方的參數，手持GPS用戶只能通過用戶自定義系統進行參數設置，主要有3個參數、5個參數和7個參數的。大部分手持GPS主要是提供5參數設置，即dx、dy、dz、da、df。在北京54坐標系中，da為固定值da=-108、df=0.000 000 5，其他的都需要自己去測算，大連地區北京54坐標系這3個參數分別為：dx=-3、dy=-126、dz=-45;西安80坐標系的5個參數為dx=-104、dy=-54、dz=-2、da=-3、df=0.000 000 000 028 7。大連地區帶號為40度帶和41度帶，即中央經線為120°和123°。

2 通用軟件介紹

目前的手持GPS機主要是通過MapSoure等軟件將數據導入電腦。MapSource是針對Garmin GPS數據進行存儲、管理、編輯和應用的一個軟件，它存儲數據的文件的后綴名一般為“gdb”，存儲的內容主要包括航點、航跡、航線和地圖。手持GPS測量的數據，可以通過MapSource進行坐標轉換，以及導入谷歌地球中。

谷歌地球是一款谷歌公司開發的虛擬地球軟件，它把衛星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上。可以通過參數設置直接將測量數據經MapSource導入谷歌地球中，也可以將測量數據經Global_Map導入谷歌地球中。

Global_Map是一款地圖繪制軟件，不僅能夠將數據（例如：SRTM數據）顯示為光柵地圖、高程地圖、矢量地圖，還可以對地圖作編輯、轉換、打印、記錄GPS及利用數據的GIS功能，并且可以直接訪問美國地質勘探局衛星照片TerraServer數據庫和Global Mapper內部的地形圖及以真實的3D方式查看高程地圖的功能。

3 數據轉換

3. 1 手持GPS數據導入電腦

手持GPS直接將數據導入電腦，并且可以保存成“txt”文件、“dwf”文件，通過保存成這兩個文件，可以將GPS數據導入CAD等其他軟件中去;也可以直接通過MapSource進入谷歌地球。

3. 2 手持GPS數據間的相互導入

3. 2. 1 ForeStar的導入

ForeStar是由北京地林偉業公司基于ArcGIS二次開發的、應用于林業系統的地理信息系統軟件，該軟件可以實現對林業二調數據的空間分析、轉化、制圖等功能，是一款很實用的專業軟件。

手持GPS數據導入到該軟件主要有兩種方法：1、首先將GPS數據通過MapSource導入到電腦，保存成“txt”格式的文件，再直接通過ForeStar軟件中“數據維護”模塊下“GPS數據導入”功能導入軟件中，自動生成面圖層和線圖層，對測量數據進行分析。2、將GPS數據通過MapSource導入電腦，保存成“dxf”文件，在CAD中打開處理后，通過該軟件“數據維護”模塊下的“CAD數據導入”功能，直接導入到軟件中，生成面圖層和線圖層，從而進行其他操作。推薦第2種導入方式，因為第1種對“txt”文件中坐標點和格式有嚴格要求，操作起來并不是很方便。

3. 2. 2 谷歌地球的導入

將手持GPS數據導入谷歌地球是林地稽查中最關鍵的步驟，因為谷歌地球收入了不同年份、不同月份的衛星遙感影像，通過時間軸對比能直觀發現破壞的年度和每年的破壞情況，便于執法和處罰。

通常導入谷歌地球的方式有：一是通過Map

Source軟件中“視圖”模塊下的“在Google Earth中查看”功能，直接導入谷歌地球;二是將數據通過MapSource軟件，轉換成“txt”格式或“dxf”格式，再導入進CAD軟件中，在CAD中進行處理，處理后通過Global_Map軟件對處理過的CAD數據進行轉化，保存成“kmz”文件，直接在谷歌地球中打開。

這兩種方式本人推薦第2種，因為第1種只是單純的導入查看，由于在測量過程中，不可能完全按照線路走，會造成點的交叉，不利于數據處理，而通過CAD處理后的數據，更加簡明直白，更利于后續的數據處理。

3. 2. 3 Global_Map的導入谷歌地球的數據處理

Global_Map軟件系統中沒有收入北京54、西安80以及大地2 000坐標系的參數，要想準確無誤差的導入到谷歌地球中，就需要在Global_Map中進行參數設置。在該模塊為“工具”模塊中的“設置”里選擇“投影”后進行相應的設置。

北京54坐標系為克拉索夫斯基橢球參數，橢球坐標參數如下：長半軸a=6 378 245 m;短半軸=

6 356 863.018 8 m;扁率α=1/298.3;第一偏心率平方= 0.006 693 421 622。西安80坐標系為IUG 1975年大會推薦的參數，幾何參數為：長半軸a=

6 378 140±5（m）;短半軸b=6 356 755.288 2（m）;扁 率α=1/298.257;第一偏心率平方 =0.006 694 384 999 59; 第二偏心率平方=0.006 739 501 819 47。2000國家大地坐標是全球地心坐標系在我國的具體體現，采用的地球橢球參數為：長半軸 a=6 378 137 m，扁率 f=1/298.257 222 101，地心引力常數GM=? ?3.986 004 418×1014 m3s-2，自轉角速度ω=7.292 l15×

10-5rad s-1，短半軸b=6 356 752.314 14 m，極曲率半徑=6 399 593.625 86 m，第一偏心率e=0.081 819 191 042。在Global_Map中進行相應的設置，保存成“kmz”文件，可以直接將測量的北京54、西安80或者大地2000坐標系數據直接準確無誤的導入到谷歌地球中去。

3. 2. 4 導入谷歌地球的數據的處理

由于手持GPS存在一定誤差，導入谷歌地球也會有一定誤差，故通過谷歌地球上的測量工具等相關工具，對該數據進行處理，并在CAD中進行微調，最后可以做到和谷歌地球上個影像完全吻合，并且與已經處理好的1∶1萬遙感影像疊加也準確無誤，說明該數據是可以應用。

4 思考與展望

如今各個軟件平臺越來越開放化，我們正在試圖將各個軟件的功能進行整合，做到用最短的時間得到精確的數據。本身谷歌地球非專業版的遙感數據也存在一定的誤差，故我們正在試圖通過購買專業版，來增加數據處理的精度，以便更好地為林業稽查服務。

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第1作者簡介：? 都本緒（1983-），? 男，? 高級工程師，? 碩士，? 主要從事林業規劃、? 森林調查。

收稿日期： 2020 - 03 -? 05

（責任編輯：? ?李 丹）