導(dǎo)航軟件在水利工程現(xiàn)場踏勘中的應(yīng)用

王　冬，宋慶華

（山東省淄博市水利勘測設(shè)計院，255020，淄博）

水利工程因其自身特點，多處于位置偏遠、人跡罕至的野外，交通、通信不便。在工程項目前期方案討論階段，設(shè)計人員需進行大量的野外現(xiàn)場踏勘，以了解項目區(qū)概況，而此時測量專業(yè)人員尚未介入，設(shè)計人員就采用Google earth、天地圖等地圖軟件結(jié)合現(xiàn)場照片分析項目區(qū)現(xiàn)狀地形地貌，進而框定水利項目設(shè)計方案，為進一步設(shè)計做好準備。但當項目區(qū)區(qū)域較大、現(xiàn)場較多時，采用上述方法容易遺漏和混淆現(xiàn)場采集的信息，造成對項目區(qū)地貌特征的誤判，進而影響到整個項目設(shè)計方案的框定，導(dǎo)致設(shè)計周期延長。

Oruxmaps軟件是一款戶外用地圖導(dǎo)航軟件，支持在線和離線地圖，具有航點定位、航跡記錄與保存、航跡制作與導(dǎo)航、SOS報警等多項功能，是目前公認的最實用的野外導(dǎo)航軟件。在水利工程現(xiàn)場踏勘時，借助Oruxmaps軟件航跡記錄功能，可對踏勘現(xiàn)場進行全過程跟蹤記錄，生成并自動保存為KML/KMZ文件，將文件導(dǎo)入Google earth軟件后可準確定位項目區(qū)現(xiàn)場位置、直觀呈現(xiàn)踏勘現(xiàn)場全過程，并可隨意調(diào)取任意時間、地點的工程現(xiàn)場信息，輔助設(shè)計人員對現(xiàn)場踏勘信息進行準確梳理和高效整合，大大提高了內(nèi)業(yè)設(shè)計的效率及準確性。本文對 “Oruxmaps+Google earth”方法在水利工程現(xiàn)場踏勘中的應(yīng)用進行了詳細說明，供水利設(shè)計人員參考與借鑒，以更好地服務(wù)于水利設(shè)計。

一、Oruxmaps軟件簡介

Oruxmaps軟件是一款適用于在安裝有Android系統(tǒng)和GPS模塊的移動設(shè)備上的戶外用地圖導(dǎo)航軟件，支持多種在線和離線地圖，支持GPS和GPRS兩種定位方式，支持導(dǎo)出KML/GPX格式文件，可進行照片文件保存，具有航點定位、航跡記錄與保存、航跡制作與導(dǎo)航、SOS報警等功能。因此，安裝有Android系統(tǒng)的移動設(shè)備搭載Oruxmaps軟件后，可高效協(xié)助設(shè)計人員對水利工程項目進行野外踏勘。

1.Oruxmaps軟件設(shè)置

軟件主菜單區(qū)如圖1所示。

①加載在線或離線地圖。點擊“地圖”→“切換地圖”，選擇合適的在線或離線地圖。

②獲取當前位置。點擊“航跡”→“開啟GPS”，當收到設(shè)備所在位置的信號后，地圖的焦點會定位到設(shè)備當前所處位置。

③記錄航跡并保存。點擊“航跡”→“開始記錄”，軟件處于航跡錄制狀態(tài)，屏幕下方顯示詳細的儀表盤信息，包括“海拔”“時速”“羅盤”“經(jīng)緯度”等，具體內(nèi)容可在“設(shè)置”選項里設(shè)定；當設(shè)備發(fā)生位移時，屏幕上就會出現(xiàn)一條軌跡。點擊“航點”→“創(chuàng)建”即完成本次航跡記錄，點擊這個航點會看到詳細信息。點擊“航跡”→“停止記錄”，航跡自動存儲。

2.航跡（tracks）應(yīng)用方法

航跡包含航點和路點，航點之間用線連接，路點用“圓點”示意。路點包含坐標、形式、描述等地理屬性，并且可以附加上圖像、音頻、視頻及文字。航跡（航線）可以分成不同的段，每一段都是由航點連接而成的連續(xù)的線。

將記錄的航跡生成KMZ文件，從手機導(dǎo)入到電腦Google earth軟件中，即可查看全部的航跡信息。

圖1　Oruxmaps軟件主菜單區(qū)

二、應(yīng)用實例

1.應(yīng)用背景

本次現(xiàn)場踏勘為淄博境內(nèi)的淄河河道（太河水庫以下河段），河道長度約11 km?，F(xiàn)場踏勘主要任務(wù)為初步了解以上河道及周邊現(xiàn)狀，為下一步河道整治方案討論提供第一手現(xiàn)場資料。

2.準備工作

軟件要求：Oruxmaps軟件版本5.5.22；Android2.1 以上系統(tǒng)；Google earth軟件。硬件要求：大屏Android系統(tǒng)智能手機一部(帶GPS和照相功能)。

3.制作離線地圖

用Oruxmaps軟件在WiFi環(huán)境下下載淄河河道 （太河水庫以下河段）“天地圖+微軟地圖”的合成地圖，使野外踏勘河道工作時更方便、準確。

①疊加選擇“地圖→切換地圖→ONLINE”中的“天地圖 地標（透明）”和“微軟必應(yīng)衛(wèi)星地圖”兩個圖層，利用多層疊加按鈕將上述兩圖層合成，作為當前在線地圖源。②選擇“地圖→創(chuàng)建地圖”，根據(jù)項目區(qū)范圍在屏幕內(nèi)點選兩點以確定下載地圖的范圍，選擇圖層等級19（圖層等級越大圖塊數(shù)量越多地圖數(shù)據(jù)量越大）。③命名地圖名稱，點擊下載，即本次現(xiàn)場踏勘所需的離線地圖；離線地圖在“地圖→切換地圖→OFFLINE”中可以調(diào)取。

4.現(xiàn)場踏勘

用上述下載的離線地圖作為底圖，采用前述記錄航跡的方法全程記錄踏勘過程，踏勘沿線利用“路點→創(chuàng)建/照片路點”記錄所在位置的地理位置信息并拍攝現(xiàn)場照片，也可將軟件設(shè)置為自動添加路點，實時跟蹤記錄踏勘位置。

軟件帶有指北針功能，可以為踏勘人員辨別方位。

踏勘結(jié)束后軟件會自動保存航跡。

5.Google earth軟件展示航跡

圖2　路點0000020號～0000024號段三維地形圖

將Oruxmaps軟件踏勘時記錄的航跡生成KMZ文件，用電腦Google earth軟件打開此KMZ航跡文件，可清楚地將整個踏勘現(xiàn)場過程呈現(xiàn)在Google earth上，借助于Google earth強大的衛(wèi)星影像可以直觀了解項目區(qū)河道現(xiàn)狀,可呈現(xiàn)整個踏勘過程平面圖及三維地形圖。Oruxmaps軟件生成的 KMZ文件包含“Waypoints、Tracks、Path”三種文件類型，其中“Waypoints”記錄了路點的經(jīng)緯度信息與海拔高度，“Tracks”記錄了航跡的里程信息，“Path”記錄了路線里程、時間、時速、海拔高度等信息。

截取路點 0000020號～0000024號踏勘段分析，如圖2。

點擊任意路點屬性可查看此路點經(jīng)緯度坐標，當路點名稱以“WPT-”命名時，說明踏勘時曾在此路點處現(xiàn)場拍照，點擊此路點可查看照片；點擊鼠標中鍵并拖動，可360°查看此處周邊近期衛(wèi)星影像，了解周邊地形地貌，結(jié)合現(xiàn)場照片可進一步熟悉項目區(qū)。

采用上述方法可查看其他河段的現(xiàn)場情況，為河道整治設(shè)計方案提供豐富的現(xiàn)場資料。

三、結(jié) 語

Oruxmaps導(dǎo)航軟件集合了衛(wèi)星影像地圖和GPS定位導(dǎo)航兩項基本功能，配合Google earth軟件用于水利工程現(xiàn)場踏勘，是水利行業(yè)3S技術(shù)應(yīng)用的具體表現(xiàn)。Oruxmaps導(dǎo)航軟件適用于水利項目區(qū)空間跨度較大、范圍較廣的工程，例如河道整治、管道選線、小型農(nóng)田水利建設(shè)、農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)、小流域治理、生態(tài)水系建設(shè)等。該軟件將前期野外現(xiàn)場踏勘與后期內(nèi)業(yè)設(shè)計搭建了很好的橋梁，保證了現(xiàn)場踏勘階段信息準確無誤地移植于設(shè)計階段，對高效精準設(shè)計具有重要意義，也是水利生產(chǎn)科技化、現(xiàn)代化的有效工具。

作為戶外用地圖導(dǎo)航軟件，Oruxmaps導(dǎo)航軟件還有其他功能尚待開發(fā)利用，全面了解這類軟件可以更好地為水利設(shè)計服務(wù)。此外，該軟件在水利踏勘上的應(yīng)用也說明不同領(lǐng)域不同行業(yè)之間可以相互借鑒、共促發(fā)展?！?/p>

參考文獻：

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