任治軍

(江蘇省電力設(shè)計(jì)院，江蘇 南京 211102)

傳統(tǒng)電力工程野外地質(zhì)調(diào)查工作常用的四寶通常為：地圖、羅盤(pán)、記錄本和照相機(jī)。隨著無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，智能手機(jī)逐漸融入到人們的日常生活中，也為專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員提供了新的工具。當(dāng)前智能手機(jī)的導(dǎo)航功能是通過(guò)手機(jī)中的 GPS 模塊或通信網(wǎng)絡(luò)輔助定位來(lái)獲取位置信息，輔以互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)，完全可以取代傳統(tǒng)四寶中的地圖和羅盤(pán)。而手機(jī)上強(qiáng)大的拍照和記事本功能則早已取代了記錄本和照相機(jī)成為工程技術(shù)人員外業(yè)踏勘調(diào)查中的必備。

2 locus軟件簡(jiǎn)介

Locus軟件是捷克Asamm軟件公司基于安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)的移動(dòng)導(dǎo)航應(yīng)用程序，分為付費(fèi)的Locus pro 和免費(fèi)的Locus free兩個(gè)版本，該軟件是一款功能強(qiáng)大的地圖軟件，能夠綜合使用多種地圖，并提供在線與離線兩種使用模式，允許使用者記錄興趣點(diǎn)、興趣點(diǎn)錄音、導(dǎo)入和導(dǎo)出興趣點(diǎn)，對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行跟蹤等實(shí)用功能，非常適合在野外工程地質(zhì)調(diào)查等工作中應(yīng)用。筆者作為志愿者曾介入該軟件的中文版翻譯工作，全面了解了該軟件的功能，現(xiàn)結(jié)合工作需要簡(jiǎn)要介紹。

2.1 軟件的獲取與安裝

wifi環(huán)境下打開(kāi)豌豆莢、google play商店等應(yīng)用下載器搜索關(guān)鍵字locus即可完成安裝locus 軟件。同時(shí)搜索locus—addon map tweak，安裝擴(kuò)展地圖插件，至此，locus具備了使用海量國(guó)際主流地圖服務(wù)的基本條件。

2.2 主要功能

地圖服務(wù)：安裝locus—addon map tweak插件后，locus軟件可以支持多達(dá)42種國(guó)際主流地圖服務(wù)商提供的地圖服務(wù)，筆者經(jīng)簡(jiǎn)單測(cè)試后推薦google、mapbox和bing三種地圖作為常用地圖。現(xiàn)在google在中國(guó)大陸地區(qū)不提供相關(guān)服務(wù)，因此，google和bing地圖推薦在國(guó)際項(xiàng)目中應(yīng)用，國(guó)內(nèi)項(xiàng)目可使用mapbox提供的地圖。 Mapbox 使用的數(shù)據(jù)來(lái)自 NASA 的LANCE—MODIS 數(shù)據(jù)系統(tǒng)，該地圖的最大特色在于不同國(guó)家的地圖使用的是該國(guó)的文字標(biāo)注。

locus通過(guò)map tools提供了不同類(lèi)型地圖的疊加功能，為現(xiàn)場(chǎng)使用地圖提供了絕佳的用戶體驗(yàn)。

數(shù)據(jù)服務(wù)：locus 軟件提供了開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口服務(wù)，可以導(dǎo)入廣泛使用的KML，KMZ，GPX，OpenAir，DXF數(shù)據(jù)，并可以將采集記錄的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為上述格式，軟件還提供dropbox在線數(shù)據(jù)讀取云端數(shù)據(jù)的功能，為遠(yuǎn)程協(xié)助和數(shù)據(jù)共享提供了極大的便利。

導(dǎo)航與軌跡記錄：locus軟件導(dǎo)航功能與國(guó)內(nèi)的民用導(dǎo)航軟件類(lèi)的區(qū)別是，導(dǎo)航細(xì)分為導(dǎo)航和指向兩個(gè)功能。導(dǎo)航須在線計(jì)算最佳行進(jìn)路徑，而指向則不需要聯(lián)網(wǎng)，直接在地圖上指出位置點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的相互關(guān)系，在電力工程地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中，應(yīng)用最多的就是此功能，可以非常清楚地知道自己所處位置與目標(biāo)位置的相互關(guān)系，并用以輔助放樣。locus軟件還提供了面積測(cè)算、距離測(cè)算等實(shí)用功能，也可以迅速計(jì)算出滑坡規(guī)模、地質(zhì)構(gòu)造的幾何尺寸等。

locus的軌跡記錄功能，為外業(yè)工作提供了很多便利。在陌生地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查工作中，資料的回顧整理是較為艱苦的過(guò)程，使用locus軟件的軌跡記錄功能，可根據(jù)設(shè)置好的采樣間隔記錄運(yùn)動(dòng)軌跡，并及時(shí)對(duì)感興趣的地質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行拍照記錄，采集GPS坐標(biāo)等屬性信息，使得調(diào)查資料整理過(guò)程較為輕松且不易出錯(cuò)。與此同時(shí)軌跡作為外業(yè)質(zhì)量檢驗(yàn)的一個(gè)手段，審核人可以通過(guò)查看地質(zhì)調(diào)查軌跡，結(jié)合航片、衛(wèi)片信息，綜合對(duì)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行檢查和進(jìn)一步判斷。

3 電力工程工程應(yīng)用實(shí)例

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

(1)地圖下載：用戶可根據(jù)項(xiàng)目需要，瀏覽滿足在線地圖，判斷最適合野外工作的地圖并下載備用，離線地圖可整個(gè)屏幕下載或任意選定區(qū)域下載(見(jiàn)圖1)。根據(jù)測(cè)試離線地圖一般有每日下載總量的控制(一般情況下控制標(biāo)準(zhǔn)為10000張/天)，精度較高的地圖可通過(guò)多次下載完成。

圖1 離線地圖下載

(2) GPX和KML文件的生成：GPX(GPS eXchange Format, GPS交換格式)是一個(gè)XML(eXtensible Markup Language)格 式 ,為 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的通用GPS數(shù)據(jù)格式。

它可以用來(lái)描述路點(diǎn)、軌跡、路程。此格式免費(fèi)使用。它的卷標(biāo)保存位置、海拔和時(shí)間，可以用來(lái)在不同的GPS設(shè)備和軟件之間交換數(shù)據(jù)。

筆者曾借助此文件格式，在輸電線路采集系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)了GPX數(shù)據(jù)接口生成器，利用掌上GPS設(shè)備輔助野外定位，此文件可順利導(dǎo)入locus軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)輔助定位。

KML(Keyhole Markup Language)是基于XML可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言語(yǔ)法標(biāo)準(zhǔn)的一種標(biāo)記語(yǔ)言，采用標(biāo)記結(jié)構(gòu)，含有嵌套的元素和屬性。由Google(谷歌)旗下的Keyhole公司發(fā)展并維護(hù)，用來(lái)表達(dá)地理標(biāo)記。現(xiàn)在很多GIS相關(guān)企業(yè)也開(kāi)始采用此種格式進(jìn)行地理數(shù)據(jù)的交換。

(3)相關(guān)資料的準(zhǔn)備：為更好地開(kāi)展野外工程地質(zhì)調(diào)查，被調(diào)查區(qū)域的資料搜集工作也必不可少?？筛鶕?jù)野外地質(zhì)調(diào)查工作深度，準(zhǔn)備調(diào)查區(qū)的區(qū)域地質(zhì)圖、地質(zhì)志、地質(zhì)災(zāi)害分布圖和其他相關(guān)的資料。電力工程的野外工程地質(zhì)調(diào)查，在傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，更關(guān)注沿線路徑走向的地質(zhì)特征分布，因此，路徑周邊已有的，與本次線路平行、交叉跨越線路資料如果能搜集并形成相應(yīng)的導(dǎo)航文件，可極大地提高現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查效率。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

江蘇院承擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù)的阿爾及利亞光伏項(xiàng)目所在的 Djanet、Tamanrasset和 Tindouf都屬于阿爾及利亞南部地區(qū)，地處撒哈拉沙漠邊緣或腹地，經(jīng)查閱檔案室，站址區(qū)域無(wú)任何資料和地圖可以使用。

為完成本項(xiàng)目的巖土勘測(cè)咨詢?nèi)蝿?wù)，筆者于2014年2月赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘和地質(zhì)調(diào)查。在出發(fā)前，按計(jì)劃將項(xiàng)目所在地、駐地高精度google地圖進(jìn)行了下載，將與項(xiàng)目相關(guān)的地標(biāo)進(jìn)行梳理，形成內(nèi)容豐富的GPX文件(見(jiàn)圖2)。

圖2 項(xiàng)目關(guān)鍵地標(biāo)信息點(diǎn)示意圖

在Djanet站址的現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查中，手機(jī)導(dǎo)航模塊的定位精度完全可以滿足現(xiàn)場(chǎng)放樣的要求。筆者事先準(zhǔn)備的用于校準(zhǔn)坐標(biāo)的控制點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的簡(jiǎn)易的測(cè)量控制點(diǎn)位置基本吻合。對(duì)光伏電站重要建構(gòu)筑物、重點(diǎn)地質(zhì)調(diào)查位置進(jìn)行了放樣，順利完成了現(xiàn)場(chǎng)的探槽開(kāi)挖和記錄，并及時(shí)采集了探槽的位置信息和照片信息。

現(xiàn)場(chǎng)利用locus軟件提供的軌跡記錄功能，實(shí)時(shí)記錄了當(dāng)天的工作軌跡。記錄的軌跡可以分類(lèi)保存并導(dǎo)出為kmz格式，為后期資料整理提供了依據(jù)。

在筆者參與的特高壓線路投標(biāo)、江西蓮花線路初勘等工作中，locus軟件發(fā)揮了重要作用。一方面現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查中大量涉密的地形圖可以不用隨身攜帶，減少了涉密文件的遺失、擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)；另一方面現(xiàn)場(chǎng)踏勘過(guò)程可以隨時(shí)查閱自己的位置信息，目標(biāo)點(diǎn)信息和地質(zhì)點(diǎn)信息，迅速判斷出沿途不良地質(zhì)作用分布點(diǎn)對(duì)線路的影響大小，并據(jù)此判斷是否需要進(jìn)一步工程地質(zhì)調(diào)查或勘探工作，極大地提高了現(xiàn)場(chǎng)工作的質(zhì)量和效率。

4 結(jié)語(yǔ)

(1) locus軟件在電力工程地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用作為現(xiàn)有工作方式的輔助，能有效地提高現(xiàn)場(chǎng)定位工作效率，同時(shí)借助智能手機(jī)的軟硬件功能，擴(kuò)展和豐富現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容。

(2) locus軟件已開(kāi)始應(yīng)用于江蘇院線路投標(biāo)、初勘和終勘各個(gè)階段，成為電力工程外業(yè)踏勘中的好幫手。

(3)國(guó)內(nèi)類(lèi)似的奧維互動(dòng)地圖軟件也逐漸擴(kuò)展了其應(yīng)用功能，能達(dá)到或接近locus軟件的水平。

(4)依托在線互聯(lián)網(wǎng)地圖或離線地圖服務(wù)的采集軟件是今后工程地質(zhì)調(diào)查信息化的一個(gè)方向，無(wú)論是借助現(xiàn)有軟件還是獨(dú)立開(kāi)發(fā)，均應(yīng)考慮到地圖獲取和使用上的便利。

[1]About locus. [OL].http://www.locusmap.eu/.2013-08-20．

[2]胡現(xiàn)輝，劉波．Google earth在輸電線路勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].北京測(cè)繪，2013，(5)．