奧維互動地圖助力野外土壤采樣及質(zhì)量監(jiān)控

□ 浙江省地質(zhì)調(diào)查院 劉 健 汪一凡 林鐘揚(yáng) 潘少軍

由于人口增長與經(jīng)濟(jì)發(fā)展對土地資源的壓力越來越大，導(dǎo)致土地質(zhì)量出現(xiàn)不同程度地退化。近年來，國家越來越重視土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查工作。野外土壤采樣是土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，其效率與質(zhì)量直接影響到項(xiàng)目成本及成果總結(jié)。如何高效而精確地開展野外土壤采樣是土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查從業(yè)者首先需要考慮的問題。本文根據(jù)筆者的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，介紹了奧維互動地圖（Omap）在土壤樣點(diǎn)布設(shè)、野外采樣及質(zhì)量監(jiān)控中的應(yīng)用，希望能對相關(guān)從業(yè)者有所幫助。

奧維互動地圖是由北京元生華網(wǎng)軟件有限公司開發(fā)的基于Google API、Baidu API、Sougou API的跨平臺地圖瀏覽器，支持 iOS、Android、Windows、Windowsphone、Web五 大 平 臺。其主要功能有：詳細(xì)的信息查詢、全球語音導(dǎo)航、位置共享、軌跡記錄與分享、地圖規(guī)劃、高程數(shù)據(jù)服務(wù)、真正的三維地圖。奧維互動地圖有PC客戶端和移動客戶端，整合了Google地圖、Google衛(wèi)星圖、Google衛(wèi)星混合圖、Google地形圖、Bing衛(wèi)星圖、OpenCycle等高線地圖、百度地圖及搜狗地圖等多種地圖數(shù)據(jù)，方便用戶在不同地圖數(shù)據(jù)間的切換。

一、室內(nèi)樣品布設(shè)

室內(nèi)樣品布設(shè)過程中，一般是采用土地利用現(xiàn)狀圖作為底圖，根據(jù)劃分好的評價單元，將采樣點(diǎn)布設(shè)在評價單元中心位置。但土地利用現(xiàn)狀圖無法直觀地反映野外實(shí)際情況，例如田埂分布、溝渠位置、人工堆土情況等，難以保證布樣的合理性。而在奧維互動地圖的Google衛(wèi)星圖上可以較準(zhǔn)確地分辨出田埂、溝渠等設(shè)施，避免采樣點(diǎn)被布設(shè)在這些區(qū)域。因此，室內(nèi)樣品布設(shè)過程中，兩類底圖的配合使用，可更大程度地確保布樣的合理性。

圖1 a. 土地利用現(xiàn)狀圖上的布樣點(diǎn)，b. 奧維互動地圖上的布樣點(diǎn)

首先，收集調(diào)查區(qū)的“二調(diào)”圖斑底圖，即土地利用現(xiàn)狀圖，一般為ArcGis格式的圖件，文件后綴名為.shp。按照調(diào)查規(guī)范，利用ArcGis軟件，以土地利用現(xiàn)狀圖為工作底圖（結(jié)合地質(zhì)圖或成土母質(zhì)圖），根據(jù)各密度分區(qū)的面積和樣品控制密度要求，確定各密度分區(qū)的樣品數(shù)量，將樣點(diǎn)均勻預(yù)布設(shè)在每個密度分區(qū)內(nèi)，并按規(guī)范編號。

然后，將布樣點(diǎn)*.shp文件的坐標(biāo)系投影變換為WGS84坐標(biāo)系，再將其導(dǎo)入奧維互動地圖PC客戶端，根據(jù)衛(wèi)星地圖上顯示的水田、旱地、園地等輪廓范圍，調(diào)整優(yōu)化布樣點(diǎn)位置（圖1），使其盡量分布在圖斑中央，同時又兼顧空間分布的均勻性。最后將調(diào)整優(yōu)化后的布樣點(diǎn)*.shp文件導(dǎo)出為*.ovobj或*.gpx格式文件。

二、野外樣品采集

奧維互動地圖手機(jī)客戶端與其他手機(jī)地圖一樣，具有實(shí)時導(dǎo)航功能。將布樣點(diǎn)*.ovobj或*.gpx格式文件導(dǎo)入奧維互動地圖手機(jī)客戶端，開啟手機(jī)導(dǎo)航模式，不用攜帶地形圖，即可迅速找到布樣點(diǎn)，節(jié)約大量工作時間。遵循“一點(diǎn)多坑”的要求采集該點(diǎn)樣品，填寫記錄卡，拍攝至少6張采樣照片， 其中5張為樣坑照片，1張為周圍環(huán)境照片。需要特別指出的是，5個樣坑照片必須在樣坑附近拍攝，以便手機(jī)或手持GPS自動記錄照片坐標(biāo)位置，便于室內(nèi)照片投影。

三、采樣質(zhì)量監(jiān)控

土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查規(guī)范要求，野外采樣工作中至少需要拍攝2張現(xiàn)場照片，1張為采樣主坑照片，1張為周圍環(huán)境照片。這樣做的目的首先是為了監(jiān)督采樣質(zhì)量。有了現(xiàn)場采樣照片，可以初步判定采樣人員是否到達(dá)現(xiàn)場、采樣深度是否達(dá)標(biāo)、采樣物質(zhì)是否合格等。其次是為了便于后期質(zhì)量檢查找點(diǎn)。對照現(xiàn)場采樣照片，特別是采樣點(diǎn)周圍環(huán)境的照片，可提高后期野外檢查找點(diǎn)的效率，避免走彎路。

由于現(xiàn)行規(guī)范要求每個土壤樣品需要 “一點(diǎn)多坑”采集，即1個采樣點(diǎn)要挖5個采樣坑，其中1個主坑，4個子坑，每個采樣坑均勻采樣，最后將5個坑的樣品組合在一起，作為該點(diǎn)的樣品。這種采樣方法更具有科學(xué)性與代表性，同時對采樣質(zhì)量的要求更高。因此，僅拍攝2張照片無法反映每個采樣坑的實(shí)際情況，不利于對采樣質(zhì)量進(jìn)行全面監(jiān)控。為了彌補(bǔ)這個問題，可要求采樣人員在每個采樣點(diǎn)至少拍攝6張照片，即5個樣坑各1張，周圍環(huán)境1張。用手機(jī)或帶照相功能的手持GPS拍照，確保每張照片都帶有坐標(biāo)位置信息。

圖2 某采樣點(diǎn)5個樣坑的照片位置

階段性采樣結(jié)束后，質(zhì)量檢查人員可利用奧維互動地圖的輔助軟件——奧維相冊管理系統(tǒng)（Ophoto）將5張采樣坑照片投影到奧維互動地圖上（圖2），則每個采樣點(diǎn)的5張照片可準(zhǔn)確地顯示在地圖上，代表采樣坑位置。用鼠標(biāo)單擊照片符號，采樣坑照片即可在Ophoto中顯示出來。通過檢查照片內(nèi)容，質(zhì)量檢查人員可以一目了然地判斷采樣坑是否齊全、樣坑間距是否合格、樣坑深度是否符合規(guī)范要求等。

通過上述方法，項(xiàng)目組及質(zhì)量檢查人員可以在室內(nèi)高效地完成對野外采樣的質(zhì)量監(jiān)控，減少野外實(shí)地檢查的工作量，提高工作效率，節(jié)約項(xiàng)目成本。

四、結(jié)束語

奧維互動地圖作為一款界面友好、功能強(qiáng)大的手機(jī)和電腦兩用軟件，占用空間小，使用方便，越來越受到廣大用戶的青睞，與其他同類型軟件相比，具有自身的獨(dú)特優(yōu)勢。美中不足的是，目前該軟件的野外實(shí)時導(dǎo)航功能有所滯后，在車上開啟自動導(dǎo)航模式后難免會錯過路徑拐點(diǎn)，因此需要人工進(jìn)行干預(yù)，提前判斷前行的路線，但使用熟練后并不妨礙用戶使用。

目前開展的土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目中，野外工作較多，除了土壤地球化學(xué)調(diào)查外，還有灌溉水調(diào)查、大氣干濕沉降物調(diào)查、農(nóng)產(chǎn)品安全性調(diào)查等，且規(guī)范要求越來越高，在奧維互動地圖的輔助下，可以大幅提高工作效率，節(jié)約工作成本，因此，奧維互動地圖在土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查中具有廣闊的應(yīng)用前景。