1.绪论
1.1规范及标准
标准是对一定范围内的重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，以获得最佳秩序、促进最佳社会效益为目的，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。1986年国际标准化组织发布的150第2号指南中提出的定义(草案)是:“得到一致(绝大多数)同意，并经公认的标准化团体批准，作为工作或工作成果的衡量准则、规则或特性要求，供(有关各方)共同重复使用的文件，目的是在给定范围内达到最佳有序化程度。”
1.2“三G”(GPS、GLONASS、GAL1LEO)和CASP概述
全球定位系统(ClobalPositioningsystem，GPs)是美国/)20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS系统由空间部分、地面监控部分及用户端组成。GPS的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布在6个相对于赤道的倾角为55“的近似圆形轨道上，每个轨道上有4颗卫星运行，它们距地面的平均高度为ZoZO0km，运行周期为12恒星时。GPS卫星星座均匀覆盖着地球，可以保证地球上任何点在任何时刻都能接收到至少四颗GPS卫星的信号。GPS系统的地面监控部分由一个主控站，三个注入站和五个监测站组成。其分布情况是:主控站设在美国本土科罗拉多•斯平士(Colorado.sPings)的联合空间执行中心esoe(即eonsdsdatedspaeeOPerationeenter);三个注入站分别设在大西洋的阿森松岛(Aseension)，印度洋的狄哥伽西亚(DiegoGareia)和太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein)三个美国空军基地上;五个监测站，除一个单独设在夏威夷外，其余四个都分设在主控站和注入站上]。GPs系统的用户接收部分的基本设备就是GPs信号接收机，其作用是接收、跟踪、变换和测量GPS卫星所发射的信号，以达到导航和定位的目的。GPS系统的用户是非常隐蔽的，它是一种单向系统，用户只接收而不必发射信号，因此用户的数量也是不受限制的l‘8]。利用GPs进行定位的基本原理，就是把卫星视为“飞行”的控制点，在己知其瞬时坐标(可根据卫星轨道参数计算)的条件下，以GPS卫星和用户接收机天线之间距离(或距离差)为观测量，进行空间距离后方交会，从而确定用户接收机天线所处的位置。GPS定位分为单点定位和相对定位。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式口。该方式可用于车船等的概略导航定位。相对定位是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置。它既可采用伪距观测量，也可采用相位观测量。大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。GPS定位还可以分为静态定位和动态定位。静态定位是指GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中其位置固定不变，并解算出该接收机天线所在位置的三维坐标。
2林业GPS测量规范研究内容与方法
2.1.1GPS测量规范现状
在飞播造林工程中没有采用GPS之前，飞行员很难对己播和未播林地进行判断，经常会出现重播和漏播的情况，飞播效率较低。采用GPS导航之后，利用其航迹纪录功能，飞行员可以轻松了解上次播种的路线，从而有效地避免了重播和漏播。此外，利用航线设定功能，飞行员可以在地面对飞行距离和航线进行预先设定，在飞行中按照预先设定好的航线工作，能极大地降低作业难度、提高准确率和工作效率。在造林分类、清查中应用利用GPS的航迹记录和求面积功能，林业土作人员很容易对林分的分布和大小进行纪录整理，同时了解采伐和更新的比例，对各林业类型进行标注，方便了林业的管理。在我国黑龙江和吉林、内蒙等省份的分类经营、造林普查、资源调查中，己经开始大量采用GPS技术，取得了很好的效果，不但节省了大量的人力、物力和资金，而且极大的提高了工作效率。实践证明，采用GPS完全可以取代传统的角规加皮尺的落后测量手段，并取得极大的经济效益。在我国森林资源清查中，固定样地的定位与复位测量时，传统的方法是采用地形图引线定位和直接搜寻样地的方法，此法费工费时而且精度较低。GPS技术的快速动态定位特性，为上述工作提供了有力的技术支持。GPS差分定位是目前较成熟使用的方法，其基本思路是:借助一个己知精确位置的参考点(一般为国家级测量控制点)和一个数据通信链(无线电)，使用GPS接收机和电台达到运动载体实时精确动态定位的目的。差分方法有伪距差分、坐标差分、相位差分3种。利用差分GPS放样功能，可在室内预先输入固定样地的纵横坐标，按放样方法便可轻松快速地到达样地中心。通过2003年连续清查使用GPS技术证明，这种技术比以前方法提高工作效率2倍以上，且精度高。
3 《林业GPS测量规范》指标体系................................................27-39
3.1 总则 ................................................27
3.2 术语 ................................................27-28
3.3 坐标系统和时间系统................................................ 28-29
3.4 GPS控制网分级与设计 ................................................29-37
4 分析与论证 ................................................39-53
4.1 GPS定位原理基础 ................................................39-50
4.1.1 GPS定位原理................................................ 39-40
4.1.2 GPS定位的误差来源 ................................................40-44
4.1.3 坐标系统的选择 ................................................44-48
5 不同测量模式试验 ................................................53-71
5.1 经典静态GPS相对 ................................................53-58
5.1.1 相关GPS网技指标对照................................................ 53
5.1.2 经典静态GPS相对定位试验 ................................................53-58
5.2 GPS技术对林业遥感图像 ................................................58-64
5.2.1 快速静态定位模式................................................59
结论
本论文是在认真研究国内外相关GPS测量规范的基础上，根据林业行业特点，并通过经典静态GPS测量、快速静态GPS测量、RTKGPS测量、手持GPS测量等不同作业模式，使用不同类型的仪器，在不同的环境条件下进行了大量实验，分析研究林业与GPS测量的相互关系，提出了《林业GPS测量规范》的指标体系，并进行了认真论述。
由于林区作业环境具有特殊性或不可及性，在林区中进行GPS测量也存在着一定的局限性。随着新一代现代化GPS卫星系统的不断更新，及GPS接收机的改进和创新，并与其他导航定位系统(如GLONASS、Gal1leo及我国的“北斗一号”导航定位系统)相结合，GPS导航、定位精度将有更大的提高。届时，林业GPS测量将会完全取代传统林业测量方法，并得以很好的解决密林山区、深幽峡谷的导航定位困难等问题，林业GPS测量的应用领域具有十分广一阔的发展前景，精度也必然得到大幅度的提高。