奧維互動(dòng)地圖在土壤地球化學(xué)調(diào)查中的應(yīng)用

伍宏遠(yuǎn)，陳林杰，趙漢翔，單士峰

(安徽地礦局321地質(zhì)隊(duì)， 安徽 銅陵 244033)

1 引言

近些年來，隨著生態(tài)環(huán)境以及耕地質(zhì)量問題備受關(guān)注，以農(nóng)用地為基礎(chǔ)的區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)查、土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查在各省市依次展開，尤其以土壤地球化學(xué)調(diào)查作為核心。長(zhǎng)期以來，傳統(tǒng)的野外土壤調(diào)查工作主要采用紙質(zhì)地形圖、GPS、三角板結(jié)合定位的辦法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且與室內(nèi)工作銜接不暢，大大制約了工作效率。隨著移動(dòng)化地圖客戶端進(jìn)入人們的視線，針對(duì)地質(zhì)應(yīng)用的各種衛(wèi)星地圖軟件開始層出不窮，這類軟件有效融合了儲(chǔ)存、處理、定位等多種功能，具有跨平臺(tái)、多數(shù)據(jù)元整合及數(shù)據(jù)云服務(wù)，而且形象直觀，能有效降低工作強(qiáng)度和成本，在野外調(diào)查中開始推廣普及[1，2]。筆者以地質(zhì)中較常用的奧維互動(dòng)地圖為例，對(duì)奧維軟件的功能以及在土壤地球化學(xué)調(diào)查中的應(yīng)用方法進(jìn)行闡述，并討論其優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方法，一來為后期開展各類土壤專項(xiàng)調(diào)查工作提供借鑒，二來希望奧維軟件能針對(duì)存在的問題進(jìn)一步改善，更好地服務(wù)于地質(zhì)工作。

2 軟件功能及應(yīng)用

奧維互動(dòng)地圖是由北京元生華網(wǎng)公司開發(fā)的，它有效集成了Google地圖、衛(wèi)星圖、地形圖、Bing衛(wèi)星圖、等高線地圖、三維地圖、百度地圖、搜狗地圖等地圖數(shù)據(jù)，擁有路線語音導(dǎo)航、航點(diǎn)航跡標(biāo)定記錄、人員位置分享、地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、方向?qū)Ш降榷喾N功能，最重要的是除了傳統(tǒng)的PC版外，奧維還支持安卓、蘋果等通用移動(dòng)客戶手機(jī)平臺(tái)，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)業(yè)與外業(yè)工作有效結(jié)合[3]。這里以其在土壤地球化學(xué)中的應(yīng)用做著重介紹。

2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

土壤地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)是一項(xiàng)面積性的調(diào)查工作，現(xiàn)階段通常配合第二次土地調(diào)查圖斑圖進(jìn)行部署，在進(jìn)行工作部署前，先要收集工作區(qū)的GPS參數(shù)(一般為三參數(shù))、地形地質(zhì)圖以及二調(diào)圖斑圖，同時(shí)在奧維客戶端上下載工區(qū)Google最新的衛(wèi)星影像混合圖(含地名道路)。Google地圖的優(yōu)點(diǎn)在于更新及時(shí)(一年一次)、免費(fèi)，同時(shí)精確度較高，不需要去地方測(cè)繪部門刻意收集地形圖，而且通過影像可以直觀判斷土地利用類型、水系道路分布，適宜大眾操作。在各類數(shù)據(jù)收集完畢后，需要在二調(diào)圖斑圖在對(duì)土壤樣點(diǎn)進(jìn)行部署，同時(shí)配合地形地質(zhì)圖進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而完成前期的準(zhǔn)備工作。

2.2 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出

在前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備充分后，要將在地質(zhì)軟件中部署的土壤樣點(diǎn)與奧維地圖關(guān)聯(lián)起來，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及導(dǎo)入工作。奧維支持導(dǎo)入的外部數(shù)據(jù)類型有多種，常見的包括Gpx、Kml、Dxf、Dwg、Txt、Csv、Shp等，但是進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要注意，奧維與傳統(tǒng)的地質(zhì)軟件mapgis、arcgis等在兼容性方面存在一定的差異，數(shù)據(jù)導(dǎo)入會(huì)出現(xiàn)字體符號(hào)變更、顏色變化甚至是不顯示，這一點(diǎn)表現(xiàn)在面文件上最明顯，而按照土壤地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)方法，一般只需要土壤點(diǎn)文件及圖斑網(wǎng)格邊界線文件就足夠，這些可以通過后期在奧維中編輯進(jìn)行完善。

第一步先將MapGis文件中的土壤樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換成gpx格式的文件，再將圖斑及網(wǎng)格邊界文件以dxf格式的形式轉(zhuǎn)出，這些在Section中都可以輕松實(shí)現(xiàn)；第二步對(duì)奧維坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，在奧維的坐標(biāo)系統(tǒng)里，選擇橫軸墨卡托投影坐標(biāo)對(duì)三參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通常坐標(biāo)系選擇西安80，參數(shù)模式一般選擇反向模式，再依次輸入對(duì)應(yīng)參數(shù)完成坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)置；第三步將工作部署相關(guān)的樣點(diǎn)Gpx、圖斑網(wǎng)格等Dxf數(shù)據(jù)導(dǎo)入進(jìn)奧維PC端中(圖1、2)，對(duì)部署工作、點(diǎn)線參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，由于PC端相對(duì)移動(dòng)端在編輯、功能方面更強(qiáng)大，操作更便利，所以通常以奧維PC端進(jìn)行數(shù)據(jù)過渡，方便移動(dòng)端的外業(yè)工作；最后一步是將整理好的數(shù)據(jù)以奧維格式導(dǎo)出，分配到各個(gè)外業(yè)小組的移動(dòng)端。

2.3 移動(dòng)端的外業(yè)應(yīng)用

奧維移動(dòng)端具有便利直觀、精確定位等優(yōu)勢(shì)，適合于野外導(dǎo)航、定位等工作，在導(dǎo)入分配的外業(yè)數(shù)據(jù)時(shí)，同樣先要進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置(方法同PC端)，再依次導(dǎo)入點(diǎn)位和圖斑網(wǎng)格數(shù)據(jù)。

圖1 原始工作部署

圖2 衛(wèi)星投影效果

外業(yè)工作中，第一步是利用移動(dòng)端的定位功能，精確定位當(dāng)前位置，奧維移動(dòng)端支持的GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其精度完全能滿足生產(chǎn)要求，同時(shí)還可以顯示經(jīng)緯度、海拔、XY坐標(biāo)、方位等參數(shù)，方便進(jìn)行路線規(guī)劃；第二步則是利用導(dǎo)航功能，確定一條優(yōu)化路線，一般奧維會(huì)按照系統(tǒng)設(shè)置默認(rèn)一條路線，但有時(shí)設(shè)定的路線會(huì)較為繁瑣，還需結(jié)合衛(wèi)星影像及周邊路況進(jìn)行概略調(diào)整；第三步完成指定樣點(diǎn)采樣后，需對(duì)樣點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)和編輯，一般采用手持GPS進(jìn)行航點(diǎn)航跡的存儲(chǔ)，奧維作為輔助參考，不過奧維可以在地圖上對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行編輯標(biāo)記，方便日后進(jìn)行查找。

在實(shí)際應(yīng)用中，奧維移動(dòng)端還可以提供多種輔助功能，包括點(diǎn)位的標(biāo)定與命名、路線劃定、面積距離測(cè)算、3D地圖顯示、等高線疊加等(后兩種需Vip)，需根據(jù)實(shí)際情況予以應(yīng)用。

2.4 后期數(shù)據(jù)資料整理

在完成階段性的外業(yè)工作后，可以在奧維PC端對(duì)工作量進(jìn)行整理，一般按日期、采樣小組進(jìn)行分類，這樣不僅可以有效直觀地展示出工作完成情況，而且可以結(jié)合衛(wèi)星影像圖，對(duì)存在問題的點(diǎn)位進(jìn)行及時(shí)整改。PC端相對(duì)于移動(dòng)端而言，數(shù)據(jù)整理方面的功能都更為完善，體現(xiàn)在以下幾方面：第一，圖形點(diǎn)位導(dǎo)出成txt、csv等格式的電子數(shù)據(jù)，可以在excel中進(jìn)行整理，為后期做實(shí)際材料圖打好鋪墊；第二，可以精確找點(diǎn)，可以在圖面選中多個(gè)點(diǎn)位，找尋其對(duì)應(yīng)的日期、采樣小組，進(jìn)行下一步工作；第三，可以對(duì)點(diǎn)位屬性進(jìn)行批量修改，包括圖標(biāo)、顏色、顯示比例等。

3 軟件優(yōu)、缺點(diǎn)及建議

3.1 軟件的優(yōu)點(diǎn)

(1)通過衛(wèi)星影像，增強(qiáng)了實(shí)際外景的可視化效果，在室內(nèi)可以提前進(jìn)行外業(yè)工作部署或?qū)σ呀?jīng)布設(shè)的樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)景校對(duì)調(diào)整，有效保證野外調(diào)查的精確有效性。

(2)定位精確，在外業(yè)工程中，可以有效指引進(jìn)行路線規(guī)劃，同時(shí)通過衛(wèi)星影像圖來輔助我們進(jìn)行地形地貌及土地類型的預(yù)判，避免了以往通過尺子和GPS在地形圖展點(diǎn)的繁瑣步驟，大大提高野外工作效率。

(3)支持多個(gè)安卓、Iso、Window等多個(gè)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)PC端與移動(dòng)客戶端的數(shù)據(jù)共享與轉(zhuǎn)換，有效保證內(nèi)外業(yè)工作之間的銜接。

(4)奧維互動(dòng)地圖充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源，整合了谷歌地圖、BingMap、百度地圖、搜狗地圖等多種數(shù)據(jù)，同時(shí)增加了等高線疊加、3D模式等視覺效果，功能更完善。

(5)數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出支持Gpx、Dxf、Shp、Kml等多種通用的格式，方便與Arcgis、Mapgis、Gisoffice、CAD等通用類地質(zhì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換[4]。

(6)價(jià)格低廉(Vip)、適用對(duì)象廣泛，避免了購買地形圖等涉密資料，奧維整合的谷歌衛(wèi)星圖無論從時(shí)效性還是安全性，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的地形圖。

3.2 軟件的缺點(diǎn)及建議

(1)奧維普通版本與vip版本相比，支持導(dǎo)入的奧維對(duì)象及功能限定太多，例如普通版本限定的奧維對(duì)象只有1000個(gè)，還有Shp、Csv等格式的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入轉(zhuǎn)換要求Vip5等級(jí)以上，而且每個(gè)等級(jí)都對(duì)功能做了一定的限制，在一定程度上制約了奧維體驗(yàn)者使用。因此，可以適當(dāng)放寬普通版本的功能，給體驗(yàn)者一個(gè)逐步深入的過程，再依次提高門檻，這樣可以使奧維更有效的推廣普及。

(2)奧維移動(dòng)端相對(duì)PC版奧維端功能性有所下降，例如點(diǎn)位屬性批量修改、模板編輯、圖形編輯修改等，移動(dòng)端只能針對(duì)一個(gè)要素進(jìn)行編輯修改，而且操作不便，不如PC端可以批量進(jìn)行屬性、名稱修改。而且PC端可以對(duì)要素設(shè)定一個(gè)記錄模板，以表格形式進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，這點(diǎn)在移動(dòng)端中沒有得以體現(xiàn)。

(3)奧維與常用的MapGis、ArcGis、CAD等軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，部分文件格式兼容性較差。如奧維不支持dxf格式的面文件，只能以shp格式導(dǎo)入，而且在導(dǎo)入不同顏色不同屬性的面文件時(shí)，顏色會(huì)統(tǒng)一變成藍(lán)色；其次面文件的導(dǎo)入不支持三參數(shù)、七參數(shù)等模式，只能以中央經(jīng)線對(duì)應(yīng)的固定參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)入，會(huì)出現(xiàn)一定的偏移誤

差。建議后期奧維更新時(shí)能對(duì)這些功能進(jìn)行完善，因?yàn)樵u(píng)價(jià)結(jié)果多以圖面文件來進(jìn)行展示，精確的投圖，能更有效拓寬奧維在行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

(4)奧維移動(dòng)端對(duì)手機(jī)配置要求比較高，在外業(yè)工作中通過緩存影像、定位導(dǎo)航需要消耗大量的電量，只能通過配備充電電源來保證其正常應(yīng)用[5]。

4 結(jié)語

奧維互動(dòng)地圖作為一種新型的衛(wèi)星地圖軟件，具有跨平臺(tái)、多數(shù)據(jù)元整合、可視化效果強(qiáng)、定位精確等特點(diǎn)，同時(shí)支持多種格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出，將其引入到土壤地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)中，能有效提高內(nèi)外業(yè)工作效率，降低時(shí)間及勞力成本，對(duì)野外調(diào)查大有裨益。但其在功能應(yīng)用上仍存在一定的不足，比如vip版本起點(diǎn)較高、移動(dòng)端編輯功能性較弱、部分格式文件兼容性差、耗電量大等，需要后期進(jìn)行不斷改進(jìn)完善。