方 韡

（廈門地震勘測研究中心，福建 廈門 361021）

野外流動(dòng)地震監(jiān)測網(wǎng)主要由流動(dòng)重力監(jiān)測網(wǎng)、流動(dòng)地磁監(jiān)測網(wǎng)、跨斷層水準(zhǔn)測量、GPS監(jiān)測網(wǎng)各部分組成。以福建流動(dòng)重力監(jiān)測網(wǎng)為例，全省一共布有200多點(diǎn)，一天跑五六百公里也是家常便飯，重力測量又分往返測，經(jīng)常會(huì)遇到過點(diǎn)、漏測的情況，現(xiàn)在很多車載軟件只能根據(jù)名稱巡航，不能根據(jù)經(jīng)緯度巡航，而專業(yè)的GPS手持（帶彩色地圖的）價(jià)格昂貴，如何減輕地震工作人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率，降低工作成本，筆者通過幾期測量實(shí)踐，得到了一套基于 PDA手機(jī)結(jié)合 GPS模塊在野外流動(dòng)監(jiān)測測量中具體實(shí)施方案，包括室內(nèi)配準(zhǔn)地圖、室內(nèi)展布全網(wǎng)測點(diǎn)，結(jié)合GPS模塊巡航的工作流程。經(jīng)過應(yīng)用實(shí)踐證明，采用此方法具有高效又節(jié)約成本的特點(diǎn)。

1 巡航系統(tǒng)組成

1.1 應(yīng)用原理

本方法應(yīng)用GPS定位方式中的動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，利用安裝在手機(jī)PDA終端設(shè)備上的 OZI軟件，在手機(jī)上對地震流動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行巡航，通過手機(jī)中的 GPS模塊，實(shí)時(shí)測得GPS接收信號天線所在的位置，不僅可測得運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置，還可測定其運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間和方位等狀態(tài)參數(shù)，從而引導(dǎo)該物體向預(yù)定方位進(jìn)行導(dǎo)航，見圖1。

圖1 應(yīng)用原理圖

1.2 OZI軟件簡介

OziExplorer（簡稱 OZI）是一套全球知名的地圖，主要用于配合GPS（全球定位系統(tǒng)）一起使用。其有以下特點(diǎn)：

1.2.1 地圖來源極其豐富

由于使用位圖地圖資源，以極其強(qiáng)大的校正地圖功能，使得任何一位有電腦操作經(jīng)驗(yàn)的人員都可以把手上任何一種地圖資源轉(zhuǎn)換為OZI的地圖，從而使OZI成為全球地圖資源最為豐富的地圖軟件。

1.2.2 OZI可以運(yùn)行于多種硬件平臺

OZI可以運(yùn)行于PC和PPC兩大硬件平臺，用戶可以在PC版本OZI的強(qiáng)大編輯功能，也可以使用筆記本電腦直接進(jìn)行定位導(dǎo)航；同時(shí)OZI For PPC版本的超級便攜特點(diǎn)，使得OZI成為除手持式GPS以外最受廣泛戶外運(yùn)動(dòng)愛好者喜歡的GPS軟件平臺。

2 巡航系統(tǒng)在野外流動(dòng)地震監(jiān)測網(wǎng)觀測應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 軟件安裝

到網(wǎng)上下載 OZI For PPC軟件，安裝在裝有 window for Mobile6.0操作系統(tǒng)的PDA手機(jī)上，直接運(yùn)行軟件中的SETUP運(yùn)行安裝程序，即可使用。

2.2 查找GPS接收機(jī)串口號

在PDA手機(jī)上用GPSView工具查找GPS的串口號。標(biāo)意圖見圖2。

圖2 查看GPS接收器串口示意圖

2.3 OZI中GPS設(shè)備配置

在OZI For PPC軟件中的“文件”的“設(shè)置”GPS設(shè)置里，COM端口要與上述GPSView工具查找出的驅(qū)動(dòng)程序的端口號相對應(yīng)，否則會(huì)出現(xiàn)GPS通訊錯(cuò)誤。其他參數(shù)選默認(rèn)即可，見圖3。

圖3 GPS端口設(shè)置示意圖

2.4 準(zhǔn)備地圖

方法1：

第一步：生成底圖

我們可以在 http：//map.sogou.com/上找到想要的地圖。然后“截屏”，存儲(chǔ)為gif格式或jpg格式。如果想要更詳細(xì)的地圖，可以把 sogou上的地圖分區(qū)域截屏，然后再用 photoshop拼接起來，總之第一步要得到底圖。

例如，我們要給廈門市做一個(gè)OZI地圖而準(zhǔn)備的一個(gè)底圖，見圖4。

圖4 Google Map截取示意圖

第二步：校準(zhǔn)地圖

（1）啟動(dòng) OZI Explorer，選擇 File＝>Load and Calibrate Map Image，然后選擇我們的底圖。在底圖上找到兩個(gè)比較明顯的標(biāo)志，比如大的立交橋、路口等?？傊@兩個(gè)地標(biāo)性位置比較容易在Google Earth上辨認(rèn)出來。

注意，這兩個(gè)位置最好在水平和豎直方向上都有一定的距離。

例如，我們所選取的兩個(gè)位置，見圖5。

圖5 OZI軟件地圖校準(zhǔn)示意圖

（2）在google Earth上找到這兩個(gè)地標(biāo)的位置，并記錄下經(jīng)緯度坐標(biāo)，例如：地標(biāo)1∶24.078829，118.509151；地標(biāo)2∶24.036782，118.570889，見圖6。

（3）將記錄下的地標(biāo) 1和地標(biāo) 2的經(jīng)緯度分別填入 OZI Explorer中Point1和Point2中。注意修改的為“東京”，選擇“E”。

（4）存儲(chǔ)map文件，點(diǎn)“Save”就行。

（5）如果你對精度要求較高，可較準(zhǔn)更多的定位點(diǎn)。

方法2：

由于OZI軟件地圖資源極其豐富，可在網(wǎng)上根據(jù)我們的需求，如（福建省交通圖，擴(kuò)展名為OZF2格式的）進(jìn)行相關(guān)搜索，即可下載到熱心的網(wǎng)友為廣大網(wǎng)民配置好的相關(guān)地圖，經(jīng)實(shí)踐精度方面基本滿足我們巡航要求。

圖6 Google Earth上獲取較準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)緯度信息示意圖

2.5 地圖路徑設(shè)置

在GPS定位以后，OZI能夠自動(dòng)查找其地圖系統(tǒng)里的地圖庫。查找的目錄需要首先指定，否則即使GPS定位了也找不到地圖。在OZI For PPC軟件“文件”的“設(shè)置”里，其中的“地圖及數(shù)據(jù)文件”的“數(shù)據(jù)文件路徑”一項(xiàng)必須設(shè)定正確，見圖7。

圖7 地圖文件路徑設(shè)置示意圖

圖8 布設(shè)巡航點(diǎn)示意圖

圖9 保存、載入航點(diǎn)文件示意圖

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 全省流動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)的導(dǎo)入（這里以流動(dòng)地磁手段監(jiān)測為例）

在導(dǎo)入的地圖中按工具條中的添加航點(diǎn)功能，添加所需的監(jiān)測點(diǎn)信息，然后輸入點(diǎn)名及相關(guān)備注信息（如交通情況描述），接下去按編輯功能，輸入監(jiān)測點(diǎn)經(jīng)緯度，即可展布所需要的監(jiān)測點(diǎn)，見圖8。

3.2 保存航點(diǎn)文件及載入航點(diǎn)文件

在OZI For PPC 軟件“文件”的“航點(diǎn)”選項(xiàng)中，點(diǎn)擊“保存航點(diǎn)記錄文件”及“載入航點(diǎn)文件”選項(xiàng)，即可進(jìn)行相應(yīng)的功能操作，見圖9。

3.3 野外測量巡航

圖10 監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)巡航圖示意圖

GPS定位需要一定的時(shí)間，要在空曠的地方等一段時(shí)間。一旦GPS定位，OZI就從“地圖文件路徑”查找定位位置的所有地圖，并找到比例尺最小的一張地圖顯示定位，同時(shí)紅色箭頭代表GPS當(dāng)前位置，就出現(xiàn)在地圖中。見圖10，箭頭頂點(diǎn)就是當(dāng)前的位置。調(diào)入室內(nèi)展布的監(jiān)測網(wǎng)文件，查看當(dāng)前實(shí)測情況。地圖可以進(jìn)行簡單的放大或縮小。直接用放大比例或者“＋”/“－”都可以。OZI使用的是位圖，放大和縮小地圖會(huì)有失真。OZF2格式的地圖提供比其他格式更多縮小比例。OZI窗口信息相當(dāng)豐富，左上角可顯示當(dāng)前位置的經(jīng)緯度信息，窗口下方又有軌跡速度、真實(shí)方位、海拔等相關(guān)信息，比例尺可大至估測當(dāng)前位置與施測點(diǎn)的距離。確實(shí)可為地震工作人員提供有用的地理信息，提高工作效率。

4 結(jié)論

通過此方法的應(yīng)用，很好的解決了地震工作人員在測量工作中存在的過點(diǎn)漏測的情況，減輕地震工作人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率，降低工作成本，取材容易，簡單而實(shí)用，經(jīng)實(shí)踐高效而實(shí)用適于推廣。

1 劉基余.全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用［M］.北京：測繪出版社，1993.