GPX數(shù)據(jù)在物探勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

吳小勇，馬新浩

(四川省冶金地質(zhì)勘查院，成都 610051)

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GPX數(shù)據(jù)在物探勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

吳小勇，馬新浩

(四川省冶金地質(zhì)勘查院，成都 610051)

GPX是GPS數(shù)據(jù)中一種較小的XML數(shù)據(jù)格式，通常手持GPS機(jī)保存的都是GPX數(shù)據(jù)。將物探工程中的測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)以GPX數(shù)據(jù)格式建立地理坐標(biāo)系統(tǒng)，并在谷歌地球影像中展現(xiàn)出來(lái)，可以直接觀察測(cè)線中各點(diǎn)位的地形、地貌特征，提前對(duì)惡劣地形條件區(qū)段作出應(yīng)對(duì)措施和調(diào)整預(yù)案。文章舉例說(shuō)明GPX數(shù)據(jù)在物探勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用過(guò)程。

GPX數(shù)據(jù)；谷歌地球；地形條件；物探勘查項(xiàng)目設(shè)計(jì)

0 引言

目前，GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測(cè)量、地質(zhì)、物探、化探等諸多地學(xué)領(lǐng)域[1-2]，近年來(lái)，人們針對(duì)GPS技術(shù)中的通用數(shù)據(jù)格式GPX數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合進(jìn)行了有益的探索[3-6]，并將GPX測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)輸入谷歌地球(Google earth)，實(shí)現(xiàn)物探測(cè)量的點(diǎn)線數(shù)據(jù)與谷歌地球影像的疊合顯示。當(dāng)前地質(zhì)、物探、化探等勘查工作已經(jīng)越來(lái)越多地進(jìn)入到地形復(fù)雜、人跡罕至的工作區(qū)域。GPX數(shù)據(jù)技術(shù)可以為勘查項(xiàng)目進(jìn)入地形惡劣地區(qū)和無(wú)人區(qū)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐，在物探勘查的室內(nèi)設(shè)計(jì)階段就可以直觀觀察、分析工作區(qū)域的地形、地貌景觀特征，使勘查測(cè)網(wǎng)的點(diǎn)線布設(shè)更為合理實(shí)用，提前對(duì)部分不易測(cè)量(觀測(cè))的點(diǎn)(線)作出調(diào)整預(yù)案，讓工程設(shè)計(jì)更為貼近實(shí)際情況，提高野外工作效率。

1 GPX數(shù)據(jù)格式

GPX(GPS exchange format)是GPS數(shù)據(jù)的交換格式，是一種較小的XML數(shù)據(jù)格式，它包含了GPS數(shù)據(jù)中的航點(diǎn)、航線、航跡等數(shù)據(jù)信息，可以在不同的GPS數(shù)據(jù)軟件和設(shè)備中交換使用。大多數(shù)手持GPS機(jī)保存的數(shù)據(jù)都為GPX數(shù)據(jù)，或經(jīng)轉(zhuǎn)換可以變?yōu)镚PX數(shù)據(jù)。

在實(shí)際工作中，人們經(jīng)常用手持GPS機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航、定位、采點(diǎn)等，而手持GPS機(jī)(如Unistrong和Garmin)的測(cè)網(wǎng)導(dǎo)航需要事先在機(jī)器中導(dǎo)入GPX測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)。得益于日漸完善的GPS數(shù)據(jù)處理軟件，人們可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要快速獲得測(cè)網(wǎng)的GPX數(shù)據(jù)。

圖1 在GIS Office中建立相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)Fig.1 Correspondent coordination system is built in GIS Office

圖2 在GIS Office中導(dǎo)入測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)Fig.2 The data of survey network are introduced into GIS Office

圖3 導(dǎo)出為GPX數(shù)據(jù)格式Fig.3 Data are derived in GPX format

例如，使用Unistrong GIS Office軟件，首先在Excel中按照規(guī)定的格式編輯好測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)，然后在GIS Office中建立相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)(圖1)，并在坐標(biāo)系統(tǒng)中導(dǎo)入測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)(圖2)，確定測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)正確無(wú)誤后再導(dǎo)出，成為GPX格式(圖3)。

把轉(zhuǎn)換出來(lái)的測(cè)網(wǎng)GPX數(shù)據(jù)格式存入手持GPS機(jī)，即可在野外測(cè)量中進(jìn)行導(dǎo)航定位。

2 谷歌地球軟件與GPX數(shù)據(jù)的結(jié)合使用

谷歌地球(Google earth)是Google公司開(kāi)發(fā)的一款虛擬地球儀軟件，2005年正式向全球推出。它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個(gè)地球的三維模型上。其使用了公共領(lǐng)域的圖片、受許可的航空照相圖片、KeyHole間諜衛(wèi)星的圖片和很多其他衛(wèi)星所拍攝的城鎮(zhèn)照片。谷歌地球針對(duì)桌面推出了3種不同的版本：Google 地球、Google地球(專(zhuān)業(yè)版)和Google地球(企業(yè)版)。谷歌地球上的全球地貌影像的有效分辨率至少為100 m，通常為30 m，視角海拔高度為15 km左右，但針對(duì)大城市、著名風(fēng)景區(qū)、建筑物區(qū)域會(huì)提供分辨率為1 m和0.5 m左右的高精度影像，視角高度(Eye alt)分別約為500 m和350 m。

谷歌地球支持多種數(shù)據(jù)格式，如kml，kmz，jpg，bmp，gpx等。物探測(cè)網(wǎng)基本用GPX數(shù)據(jù)格式，在谷歌地球中選擇“打開(kāi)”→ “gps格式”，再選擇需要導(dǎo)入的GPX測(cè)網(wǎng)文件，即可在谷歌地球中準(zhǔn)確顯示出該測(cè)網(wǎng)的實(shí)際測(cè)點(diǎn)分布情況(圖4)。

3 GPX數(shù)據(jù)在物探勘查中的應(yīng)用

在物探勘查工作中，尤其是在地形條件復(fù)雜的情況下，人們往往希望在開(kāi)始工作之前對(duì)整個(gè)工區(qū)的地形、地貌特征有充分的了解，以便在施工后能夠合理計(jì)劃工作進(jìn)程。這就需要借助GPX數(shù)據(jù)在谷歌地球中的展點(diǎn)功能。

(1)實(shí)例1。

四川某地的磁法礦調(diào)項(xiàng)目，由于測(cè)區(qū)范圍大、地形條件復(fù)雜，測(cè)區(qū)中又有河流穿越，如何在每天出隊(duì)之前合理地安排路線，了解測(cè)線途經(jīng)的地形，合理避開(kāi)人力無(wú)法穿越的惡劣地形區(qū)段就顯得十分重要。

圖5中的藍(lán)白色的旗幟標(biāo)志表示測(cè)點(diǎn)的位置，

圖4 谷歌地球中導(dǎo)入GPX測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)式Fig.4 GPX data the survey network are introduced to Google earth

圖5 四川某磁法礦調(diào)項(xiàng)目的測(cè)線分布圖Fig.5 Map showing distribution of lines for a magnetic ore survey project in Sichuan

圖6 非洲某地電法勘查測(cè)網(wǎng)分布圖Fig.6 Map showing net distribution of magnetic survey project in Africa

紅色的曲線表示車(chē)輛可以穿行的道路。在圖5中可以清楚地觀察到測(cè)區(qū)3條測(cè)量路線中每個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際地形特點(diǎn)，測(cè)線經(jīng)過(guò)的區(qū)段地形切割劇烈、河流發(fā)育，部分地段人力無(wú)法到達(dá)。因此，在每天開(kāi)工之前要詳盡地分析圖5顯示的地形景觀，以便安排當(dāng)天的測(cè)量路線。比如，要找出河流覆蓋的點(diǎn)位、山脊上的點(diǎn)位、懸崖峭壁上的點(diǎn)位等，這樣就可以在野外的路線穿越時(shí)做到心中有數(shù)，在不降低觀測(cè)質(zhì)量的前提下盡量避開(kāi)難、險(xiǎn)路段，提前繞開(kāi)或者放棄那些無(wú)法到達(dá)的點(diǎn)位，提前攜帶涉水所需的防護(hù)器具等。

(2)實(shí)例2。

非洲某地的電法項(xiàng)目，根據(jù)設(shè)計(jì)要求把測(cè)網(wǎng)點(diǎn)位展布在谷歌地球上，就可以預(yù)先觀察分析當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌條件，在出國(guó)之前就使項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)精度大大提高，從而在國(guó)外的施工階段，工作安排得有條不紊。

圖6為該電法勘查項(xiàng)目的部分測(cè)網(wǎng)分布圖。從圖中可以看出，工區(qū)內(nèi)地形較為平坦，僅在測(cè)網(wǎng)西側(cè)有較低緩的山脊橫跨，不影響路線穿行；測(cè)區(qū)東部多為第四系覆蓋，汽車(chē)可以到達(dá)測(cè)區(qū)大部分地段；測(cè)網(wǎng)東段植被比較發(fā)育，表明地下水較為豐富，有利于電法的施工；而測(cè)區(qū)西部相對(duì)干旱，需要在電法施工時(shí)灌水，從而在施工時(shí)要攜帶必須的物品。根據(jù)地形實(shí)際情況，基本不會(huì)造成測(cè)量點(diǎn)的棄點(diǎn)現(xiàn)象，因此設(shè)計(jì)的測(cè)量路線是從測(cè)線東端開(kāi)始，而結(jié)束于西端。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的實(shí)例可以看出，將GPX數(shù)據(jù)與谷歌地球有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，可以在物探勘查中發(fā)揮事半功倍的作用。這既有賴(lài)于谷歌地球軟件強(qiáng)大的3D地形顯示功能，更得益于GPX數(shù)據(jù)在谷歌地球中的精確定位。尤其對(duì)于那些地形條件復(fù)雜多變、人跡罕至的工作區(qū)域，應(yīng)該充分發(fā)揮GPX數(shù)據(jù)在谷歌地球中的作用，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初就對(duì)工區(qū)的地形、地貌有充分的了解，取得快速、高效的工作效果。

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部. DZ/T 0153—2014 物化探工程測(cè)量規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[2] 孔祥元. 大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)[M]. 武漢：武漢大學(xué)出版社，2001.

[3] 宋丙劍. 基于GPX交換文件實(shí)現(xiàn)化探數(shù)據(jù)批量輸入GPS淺析[J]. 測(cè)繪與空間地理信息，2010, 33(3): 111-113.

[4] 李沆，姚文，王華軍，等. 物化探測(cè)網(wǎng)坐標(biāo)批量導(dǎo)入手持GPS的方法研究[J]. 工程地球物理學(xué)報(bào)，2015，12(2)：272-275.

[5] 史小奇，暢毅. GPX數(shù)據(jù)格式在物探測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 物探裝備，2010，20(1)：61-64.

[6] 楊勝發(fā)，王亮，海宇清. 物探測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)批量快速導(dǎo)入手持GPS的方法及技巧[J]. 貴州地質(zhì)，2014(2)：136-140.

Application of GPX data to design of geophysical exploration projects

WU Xiaoyong, MA Xinhao

(SichuanInstituteofMetallurgicalGeologyandExplorationChengdu610051,China)

GPX is a smaller XML format of GPS data. In general data kept in hand GPS machine are GPX data. Data of survey network for geophysical projects are used to set up geographic coordination system in GPX format and displayed at Google earth image and topography and landform of points at observation lines can be observed directly. Then countermeasures and regulation of the plan can be made for domains with bad topographic condition. Examples of the application are given in the paper.

GPX data；Google earth；topographic condition；geophysics exploration project design

2016-05-06； 責(zé)任編輯： 余和勇

吳小勇(1983—)，男，工程師，從事地球物理勘查工作。通信地址：四川省成都市成華區(qū)地勘路，四川省冶金地質(zhì)勘查院；郵政編碼：610051；E-mail:wy406@163.com

10.6053/j.issn.1001-1412.2016.03.019

P228.4；P631

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