Præcision af håndholdt GPS i skov

Imidlertid er GPS mindre præcist i skov end i det åbne land, fordi modtageforholdene under trækronerne er dårligere. Det er ofte vanskeligt at få kontakt til det ønskede antal satellitter og jordstationer, og refleksion af signalet kan give anledning til fejl. Præcisionen af kortlægningen i skov ved hjælp af håndholdt GPS er derfor ukendt og formentlig ringere end angivet for det anvendte udstyr.

Skov & Landskab har siden 2002 indsamlet data fra skovbevoksede prøveflader i hele landet til Danmarks Skovstatistik. Den første femårige rotation af målinger blev afsluttet i 2006, og den anden rotation blev derfor påbegyndt i 2007. For at skabe grundlag for beskrivelse af udviklingen over tid, er omkring en tredjedel af prøvefladerne permanente og måles igen ved efterfølgende rotationer af målinger.

I forbindelse med den første rotation af målinger i skovstatistikken (2002-2006) blev midtpunktet af de permanente prøveflader fundet ved hjalp af GPS og markeret i felten med en ca. 20 cm lang metalpind, som blev stukket ned i jordfladeniveau. Ved den næste rotation af målinger, som blev påbegyndt i foråret 2007, blev de permanente prøveflader genfundet ved hjælp af GPS. Efterfølgende blev det præcise centrum fundet ved hjælp af en metaldetektor for at finde metalpinden. Ved at betragte afstanden mellem GPS-målingerne fra første og anden rotation af skovstatistikkens målinger fås et mål for usikkerheden på GPS-målinger i skov.

Materiale og metoder

Måleholdene i den danske skovstatistik er udstyret med en Trimble GPS Pathfinder Pro XRS-receiver påmonteret en Trimble Hurricane antenne, som bæres i en rygsæk. Udstyret har integreret differentiel beacon og differentiel satellitmodtager. Præcisionen af dette udstyr er efter differentiel korrektion angivet til 30 cm efter 5 minutters satellittracking.

Ved målingerne i den anden rotation af dataindsamling til Danmarks Skovstatistik blev måleholdene instrueret i, ved hjælp af GPS, at finde frem til det forventede centrum af de permanente prøveflader. Afstanden mellem det forventede og det faktiske midtpunkt (den nedstukne metalpind) måltes til nærmeste hele decimeter. Afstanden kaldes i det efterfølgende ErrGPS.

Yderligere var måleholdene instrueret i at foretage en positionering af prøvefladens oprindelige midtpunkt (den nedstukne metalpind) ved hjælp af GPS. Afstanden mellem den målte position af prøvefladens midtpunkt i de to målerotationer kaldes i det efterfølgende DistGPS.

Det samlede antal genmålte permanente prøveflader i målesæsonerne 2007 og 2008 var 533. Det samlede antal genmålte punkter i de to målesæsoner, hvor der blev målt en afstand mellem prøvefladens forventede og »sande« midtpunkt (ErrGPS), var 476 mens det samlede antal prøveflader, hvor afstanden mellem GPS-målingerne i prøvefladens centrum kan beregnes DistGPS), var 499. De genmålte prøveflader fra 2007 og 2008 var jævnt fordelt over det meste af landet med undtagelse af Bornholm (figur 2).

Tabel 1. Antal målinger,  middelværdi, spredning og maksimum for de to variable ErrGPS og DistGPS. NB: Middel, spredning og maksimum er udtrykt i dm.

Resultat

I gennemsnit konstaterede måleholdene en forskel mellem den forventede og faktiske position af prøvefladerne (ErrGPS) på 41 pct. af de genmålte prøveflader. Der var en afvigelse mellem den målte position af prøvefladerne i de på hinanden følgende målerotationer (DistGPS) på 31 pct. af prøvefladerne.

Den gennemsnitlige afvigelse mellem den forventede og faktiske position af målepunkterne (ErrGPS) var 1.57 m, mens den gennemsnitlige afvigelse mellem den målte position af prøvefladerne i de to måleperioder (DistGPS) var 1,61 m.

Statistiske analyser af sammenhængen mellem hhv. ErrGPS og DistGPS og kronedækket, bevoksningens grundflade per hektar og den dominerende træhøjde viste ingen signifikante sammenhænge. Den dominerende træart (løv eller nål) på prøvefladen blev fundet som den art, der havde den største andel af grundfladen. En efterfølgende analyse viste en signifikant større ErrGPS i løvtræbevoksninger end i nåletræbevoksninger. Denne konklusion kunne ikke underbygges af den tilsvarende analyse af DistGPS.

Diskussion

Der blev generelt konstateret få og relativt små afvigelser mellem positionerne af prøvefladerne udlagt ved den første rotation af målinger i Skovstatistikken og målingerne i den anden rotation. Den gennemsnitlige afvigelse ligger således for de fleste målehold på omkring en meter. At afvigelserne for måleholdet i region 1 er betydeligt større end for de øvrige målehold  skyldes at softwaren, som var installeret i udstyret anvendte en anden projektion af koordinatsystemet (ED50,Utm zone 32) i den første målerotation.

Interview af de forskellige målehold viste sammenfattende, at der er stor tilfredshed med præcisionen af GPS-udstyret. Måleholdene rapportere således, at de generelt oplever, at det korrekte målepunkt findes inden for en meter, når de først har fundet målepunktet med GPS.

Videnblad nr.: 09.03-03
Forfatter: Thomas Nord-Larsen