趙修敏，龐 博，王 珊

(山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心， 山東 聊城 252000)

1 引言

環(huán)境監(jiān)測(cè)是運(yùn)用現(xiàn)代科技手段監(jiān)視、測(cè)定、監(jiān)控反映環(huán)境質(zhì)量及其變化趨勢(shì)的各種標(biāo)志數(shù)據(jù)，從而對(duì)環(huán)境質(zhì)量作出綜合評(píng)價(jià)的過程。一般包括現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)計(jì)劃設(shè)計(jì)、優(yōu)化布點(diǎn)、樣品采集、運(yùn)送保存、分析測(cè)試、數(shù)據(jù)處理、綜合評(píng)價(jià)等[1，2]。

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，是生態(tài)文明建設(shè)的重要支撐，在環(huán)境保護(hù)工作中具有特殊位置[3]。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的要求逐步提高，環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)日趨繁重，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位逐漸增多。因此在進(jìn)行樣品采集工作時(shí)，需要合理規(guī)劃路線，從而能夠迅速到達(dá)指定地點(diǎn)位?，F(xiàn)代智能手機(jī)提供了很多工具，如定位、電子地圖、導(dǎo)航等，充分利用這些軟件可以提升工作效率[4，5]。

2 智能手機(jī)對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的支持

目前，大多數(shù)智能手機(jī)已經(jīng)支持了多個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)，如美國的GPS全球定位系統(tǒng)、中國的北斗導(dǎo)航、歐盟主導(dǎo)的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航、俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主研發(fā)的世界上第三個(gè)已成熟應(yīng)用于軍事及民間社會(huì)各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，自2003年開始初步部署建成以來，為用戶提供了高精度的空間定位、導(dǎo)航及授時(shí)服務(wù)。

手機(jī)對(duì)這幾種導(dǎo)航系統(tǒng)的支持與手機(jī)內(nèi)部的導(dǎo)航芯片有關(guān)，與安裝何種軟件無關(guān)。智能手機(jī)基本都支持GPS導(dǎo)航，大多數(shù)安卓手機(jī)都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)北斗導(dǎo)航的支持。具體到個(gè)人的手機(jī)，用戶可以在應(yīng)用商店或網(wǎng)絡(luò)搜索名為“AndroiTS GPS Test”的App查看。該軟件可以即時(shí)查看當(dāng)前手機(jī)接收了何種導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)及衛(wèi)星數(shù)量，效果見圖1。

在一般情況下，利用3顆衛(wèi)星就可組成3個(gè)基于星站距離的公式，組成方程式就可解算出用戶觀測(cè)站的空間位置。但在現(xiàn)實(shí)定位過程當(dāng)中，衛(wèi)星時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間也存在偏差。所以，有必要把該誤差也作為未知量引入方程組一并計(jì)算，所以要同時(shí)接收到4顆及以上的衛(wèi)星信息即可實(shí)現(xiàn)定位[6，7]。GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以保證用戶在地球表面的任意地點(diǎn)都可同步觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。

3 經(jīng)緯度的獲取

制作電子地圖首先要得到各個(gè)點(diǎn)位的經(jīng)緯度，可以使用專業(yè)的定位儀器，日常工作中通過手機(jī)軟件獲取得到的經(jīng)緯度也基本能滿足需求[8]。常見的軟件有多種，除前面提到的“AndroiTS GPS Test”外，還有“GPS工具箱”和“元道經(jīng)緯相機(jī)”等。

GPS工具箱包含多個(gè)實(shí)用工具，主要有指南針、測(cè)速儀、標(biāo)記位置、位置搜索和線路追蹤等。元道經(jīng)緯相機(jī)專注現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)拍照，支持圖片和視頻拍攝實(shí)時(shí)GPS定位，自動(dòng)添加地址、時(shí)間、經(jīng)緯度、海拔、天氣、logo等水印，水印可在設(shè)置選項(xiàng)自由開關(guān)。還能添加備注信息，在資料收集留存等工作中應(yīng)用十分方便。圖2和圖3分別是用這兩種軟件查看和記錄經(jīng)緯度。

圖1 接收衛(wèi)星情況圖

4 電子地圖比較

在收集到多個(gè)點(diǎn)位的經(jīng)緯度信息后，就可以制作電子地圖。常見的軟件有GPS工具箱、奧威互動(dòng)地圖和蘭圖繪等。電子地圖讓我們能夠從宏觀角度查看點(diǎn)位分布，制定環(huán)境監(jiān)測(cè)的采樣路線。

圖2 用GPS工具箱查看經(jīng)緯度

圖3 元道經(jīng)緯相機(jī)記錄經(jīng)緯度

GPS工具箱可以通過“標(biāo)記位置”的功能記錄點(diǎn)位信息，在標(biāo)記多個(gè)位置之后，通過“位置地圖”功能即可查看由標(biāo)記點(diǎn)位組成的地圖。點(diǎn)擊地圖上標(biāo)記的點(diǎn)位，即可以跳轉(zhuǎn)到百度或高德導(dǎo)航前往。生成的地圖可以通過文件導(dǎo)入導(dǎo)出的方式分享給其他人，操作全部在手機(jī)端進(jìn)行。

奧威互動(dòng)地圖功能強(qiáng)大，集成多種地圖，具有位置分享、記錄軌跡、實(shí)時(shí)路況、指南針等各種功能。但由于版權(quán)及多種原因，目前地圖主要支持天地圖，且使用需要注冊(cè)和申請(qǐng)密鑰，操作較為繁瑣。它通過添加好友分享數(shù)據(jù)。

蘭圖繪App是一款在線地圖標(biāo)繪軟件，擁有地圖標(biāo)繪、創(chuàng)建個(gè)人地圖、興趣點(diǎn)標(biāo)繪、線路標(biāo)繪、業(yè)務(wù)區(qū)域標(biāo)繪、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等多種功能。蘭圖繪的位置信息通過標(biāo)準(zhǔn)格式的Excel文件在電腦端導(dǎo)入。注冊(cè)登錄之后，在“數(shù)據(jù)管理”下的“Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)入”中，先下載模板，填入點(diǎn)位信息后再上傳即可生成地圖，效果如圖4。它生成的地圖是網(wǎng)頁版的，在PC端和手機(jī)端都可以查看，也能通過微信、短信等直接分享給他人。實(shí)際的工作中，可設(shè)管理員一名，由其上傳信息制作地圖并分享給相關(guān)人員，當(dāng)點(diǎn)位信息發(fā)生變動(dòng)，由管理員修改，原來分享的地圖也會(huì)生效，不必重新分享。使用時(shí)也是點(diǎn)擊地圖上標(biāo)記的點(diǎn)位，跳轉(zhuǎn)到百度或高德導(dǎo)航前往。免費(fèi)版的蘭圖繪最多支持100個(gè)點(diǎn)。

圖4 蘭圖繪顯示電子地圖

這三種電子地圖均支持普通地圖與衛(wèi)星地圖的顯示切換，可根據(jù)需要在不同地圖下查看信息。三種地圖也支持圖標(biāo)更改，在采樣過程中，可以按不同類型，如省控點(diǎn)與市控點(diǎn)，已采點(diǎn)和未采點(diǎn)等，對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行分類，并用不同圖標(biāo)顯示，這樣所有點(diǎn)位信息便能一目了然，便于分析和制定計(jì)劃。

5 以地表水點(diǎn)位為例制作電子地圖

由于機(jī)構(gòu)改革等引起的人員變動(dòng)[9，10]，筆者所在單位科室在地表水采樣中面臨的首要問題是熟悉點(diǎn)位的人員少，新進(jìn)人員對(duì)點(diǎn)位都比較陌生，如果采用傳統(tǒng)以老帶新的“領(lǐng)路”模式，新人可能需要數(shù)月甚至更長時(shí)間才能找準(zhǔn)點(diǎn)位。但采樣任務(wù)迫在眉睫，為了能夠按時(shí)完成任務(wù)，決定積極引入蘭圖繪電子地圖。

具體做法是先從相關(guān)部門協(xié)調(diào)獲取采樣點(diǎn)位的大致經(jīng)緯度，按照電子地圖的格式要求做成Excel表格上傳，就得到了一張初步的電子地圖。但點(diǎn)位的偏差較大，初次到達(dá)點(diǎn)位附近后，經(jīng)過實(shí)地勘察，選取合適位置，在現(xiàn)場(chǎng)用元道經(jīng)緯相機(jī)精準(zhǔn)定位并記錄。最后匯集所有點(diǎn)位的定位記錄，重新整理上傳，再根據(jù)點(diǎn)位級(jí)別設(shè)置不同的顏色，就得了一張內(nèi)容豐富且較為精準(zhǔn)的電子地圖。效果如圖4所示。最后通過微信把地圖分享給每一位采樣人員。在接收到采樣任務(wù)后，每一位采樣人員都可以根據(jù)這幅電子地圖，輕松找到采樣點(diǎn)位，按時(shí)完成采樣任務(wù)[11]。

6 結(jié)語

現(xiàn)代智能手機(jī)支持多種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和電子地圖，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的現(xiàn)場(chǎng)采樣、生態(tài)核查等工作中都可以起到重要作用。使用“AndroiTS GPS Test”的App可以查看手機(jī)當(dāng)前連接導(dǎo)航系統(tǒng)的類型和衛(wèi)星數(shù)量。“GPS工具箱”等軟件可以獲取當(dāng)前經(jīng)緯度，“蘭圖繪”等電子地圖便于制作和共享。實(shí)際工作中，善于利用這些工具，可以極大地提高工作效率。