野外采樣采用GPS儀器結合地形圖或測量網固定。測量網壹般用於大型階段,測量網的布設應按《物化探場地規範》(ZBD/0002)進行。
定點誤差隨工作尺度不同而不同。1:25000和1:50000土壤調查按區域化探規範和地球化學調查規範要求進行,1:25000、1:1:50000。
野外使用的GPS儀器顯示的坐標,應當用區域改正系數進行改正,或者用測區及其外圍三個三角點的坐標進行改正,改正後的GPS坐標與地形圖實際坐標的誤差小於5m;同時選取測區內明顯的標誌點,檢查並改正所有GPS的系統偏差,使改正後的GPS坐標誤差小於5 m。
采樣時,除了記錄采樣點的GPS坐標外,還要將每個采樣點的坐標信息錄入GPS儀器的軌跡欄,形成日軌跡圖。軌道信息應於當日或隔日從電腦上下載並打印在A4紙上妥善保管,並指定專人負責下載軌道信息。GPS儀器的定點和軌跡管理見表3-4。
表3-4 GPS坐標改正記錄
采樣時,由於地形或交通條件限制或其他原因,無法到達設計采樣點,或設計采樣點無法采集合格樣品,或設計采樣點不合理,實際采樣點超過定點誤差,應在專門制定的采樣點變更登記表上進行采樣點變更登記,並由項目負責人簽字確認。
2.2野外定位的基本要求。GPS儀器
(1)壹般規則
地球化學調查野外采樣采用地形圖預配和手持GPS儀器相結合的方式固定。采樣點應正確標註在1 ∶ 5萬地形圖的手圖上。
(2)手持GPS儀器的初始化
正式外業工作前,需要對GPS儀器進行初始化,檢測定點誤差,並用測區已知三角坐標的坐標進行標定。校準誤差小於< 15m。測區GPS儀器定點誤差小於50m。
GPS儀器初始化時,根據工區的具體情況選擇手持GPS儀器的坐標格式。手持GPS儀器的坐標系選擇應與測區地形圖壹致。壹般根據所用地形圖選擇北京54坐標系或Xi安80坐標系。如果使用高斯坐標,應在工作前輸入工作區域中6區的中央經線。根據不同類型GPS儀器的規範要求,在用戶自定義坐標中輸入相關參數,包括當地坐標帶的中心經度值、投影比、東西偏差、南北偏差,以及DX、DY、DZ、DF值。對於北京54坐標,DA = "-108 ",DF = " 0.0000005對於Xi安80坐標,DA = "-3 ",DF = " 0三個參數DX、DY和DZ因地區而異。
(3)手持式GPS儀器的誤差校正
對GPS儀器進行誤差檢校和參數改正時,應選擇3個以上的國家三角控制點。壹、將所有不同類型的工作GPS的δ X、δ Y、δ Z歸零後,放在國家三級控制點上進行精確讀數。要求必須是三維位置定點,定點衛星數量要在4顆以上。記錄各點的GPS坐標值(表3-4),與地形圖上的理論值進行比較,求出各點GPS的δX、δY、δZ的參數值,再計算GPS的δX、δY、δZ的平均值,將這些值作為全區的GPS參數改正值,進行統壹的GPS參數改正。
(4)手持式GPS儀器野外工作方案
1)野外采樣,應攜帶手持GPS儀器和備用電池。野外作業前,要檢查手持GPS儀器的電池容量,電池容量不足時要及時更換。
2)曲目預訂。工作期間必須保持GPS儀器的路線和軌跡。要求使用的手持GPS儀器要有足夠的容量。註意調整自動生成軌跡點的間隔,壹般選擇3 ~ 5分鐘自動生成壹個軌跡點。
3)定點。野外作業時,到達每個采樣點,待GPS儀器接收到的信號穩定後,再進行讀數。除了自動輸入軌跡外,還應輸入該點的坐標,並相應地記錄在記錄中。由於地形和植被的原因,GPS儀器在限制作業期間壹定不能關閉,以便手持GPS儀器隨時保持軌跡自動輸入狀態。
(5)計算機輸入采樣點和飛行軌跡。
每天下班後,GPS儀器中存儲的采樣點信息(坐標、樣本號、日期和GMT)會傳輸到計算機中保存(表3-5),數據要以兩種格式導出,即。txt和。gdb格式。錄入完成後,應立即檢查錄入的質量。
(6)GPS數據管理
1)軌跡數據和軌跡圖應由專人管理,任何人不得私自調用或修改軌跡數據。下載曲目的原始數據以1∶50000地圖為單位記錄在光盤上存檔。
2)根據地形圖和軌跡圖進行質量管理。兩者要基本壹致,每個輸入采樣點要與軌跡圖疊加,形成軌跡監測圖。地圖上的每個采樣點都要分布在軌跡線上。
3.如何使用手持GPS儀器-以Trimble為例?
Trimble是壹款集成了GPS、數碼相機和PDA的緊湊型設備。該設備集成了GPS、PDA、藍牙、WiFi、數碼相機等功能,采用微軟最新的Windows Mobile 6.1操作系統,包括簡體中文在內的十余種語言。
(1)微調開關
啟動:按住電源按鈕4秒鐘(在完全關機模式下)(見圖3-14),Trimble將啟動和停止機器。
關機:按住電源5秒鐘,完全關閉系統。
掛機模式:按下電源鍵立即釋放(該模式下系統不關機,但耗電相同,只適合設備短時間不使用。如果長時間不用,請不要關機)。
(2)坐標系統
選擇坐標系並修正三個參數。
表3-5 GPS定位數據結構表
數據項的描述:
1.采樣點編號。這個數字是工作前已經編好的,可以直接讀出或者通過采集系統獲取。填寫方法參見《區域地球化學勘查規範》附錄A中對樣品編號的描述。
2.樣品袋號。填寫樣品袋編號。
3, 4.定位日期和定位時間。填寫GPS自動記錄的日期和時間。
5, 6.經度和緯度。這兩項是直接通過GPS定位系統獲得的。對於分離的GPS,工人讀取坐標值並填入表格;對於壹體化GPS儀器,可通過采集系統直接獲得自動填充;經緯度可以用十進制度數或度、分、秒填寫(如112 45' 35.5”,填寫為1124535.5);同壹張表中必須統壹壹種填寫格式。
7, 8.橫坐標和縱坐標。平面坐標采用高斯-克魯格投影,小於等於1∶50000的比例尺采用6分帶,大於1∶50000的比例尺采用3分帶。平面坐標精確到米,縱坐標(北方向)7位,橫坐標(東方向)8位,其中前兩位為代號。GPS儀器獲得坐標的自動轉換。
9.海拔。記錄采樣點的標高,單位為米。
圖3-14 Trimble輪廓描述
(3)工作空間
1)打開項目。
①打開項目文件。點擊文件→打開項目,打開工作區列表,選擇要打開的工作區名稱,打開工作區(圖3-15)。
圖3-15打開項目文件
壹次只能打開壹個工作空間文件。要打開其他工作空間,必須先關閉當前項目。
當選擇壹個工作區時,系統會提示您打開文件,選擇要打開的文件,點擊“打開”按鈕,該工作區中的數據文件將被打開,您可以編輯數據。壹次只能打開壹個數據編輯文件。如果要編輯其他數據文件,直接打開即可,之前的數據文件會被關閉。
②打開數據文件。點擊【文件】→【打開文件】,彈出數據文件列表界面,選擇要打開的數據文件,點擊【打開】,即可在該工作區編輯數據文件(圖3-16)。
圖3-16打開數據文件
③現場編輯。選擇要編輯的數據文件,點擊“字段”按鈕,打開數據文件屬性字段的編輯功能,選擇要編輯的元素,進行屬性的刪除和添加。
屬性添加:點擊“添加”按鈕,打開屬性編輯對話框,直接定義屬性。具體定義規則請參考RealMap Office桌面軟件中數據字典的編輯功能。
屬性刪除:選擇要刪除的屬性字段,點擊〖編輯〗→〖刪除〗按鈕,即可刪除該屬性字段。
④添加數據文件。點擊“添加”按鈕,打開所有文件夾中的數據文件,選擇需要添加的數據,添加到當前工作區。
⑤關閉數據文件。單擊“關閉”關閉選定的數據文件,該數據文件將從當前工作空間中刪除。
2)關閉項目
單擊文件→關閉項目以關閉當前工作空間。
3)新項目
①創建壹個新的項目文件。點擊文件→新建項目(圖3-17)打開新建項目對話框,輸入項目名稱“古樹調查”,點擊創建,完成工作空間的創建。
圖3-17新建項目和創建
圖3-18采集點界面介紹
②創建新的數據文件。單擊文件→新建文件打開新建文件對話框,輸入文件名,然後單擊創建完成工作區數據文件的創建。
(4)數據采集和輸入
1)采集點界面介紹。
采集點界面介紹見圖3-18。
2)點坐標數據采集
在手持式GPS儀器中選擇點元素,可以測量路燈等小尺寸物體,並獲得目標的坐標位置信息。
選擇相應的元素後,進入數據采集界面。“E,N,H”是當前位置的坐標值,由於GPS的誤差,這個值應該處於小範圍跳動的狀態。
首先,設置“收集間隔”。建議將壹個點的采集間隔設置為5秒。單擊圖標收集數據。在“記錄狀態”之後,壹個紅色值將以“1”為單位步進,表示GPS儀器正在每隔設定時間收集數據。隨時點擊圖標,GPS會對之前采集的所有數據進行平均,完成該點坐標數據的采集,同時填寫屬性字段信息。
註意:采集點的次數越多,定位就越準確。建議取點時間不要短於30秒。
3)點坐標數據輸入
在目標點坐標數據已知的情況下,輸入點用於手工圖形繪制時,依次點擊繪圖→輸入點(圖3-19)。
輸入已知坐標數據,寫入屬性信息,然後點擊“確定”完成點要素錄入。
圖3-19輸入點界面
圖3-20距離測量
(5)距離測量
距離測量用於測量兩點之間的實際距離。依次點擊測量→距離測量(圖3-20),在地圖窗口中選擇兩個點,點擊工具欄中的,得到測量結果。
(6)查看菜單
點擊菜單欄中的“繪圖”,彈出繪圖菜單(圖3-21)。繪圖菜單包括多選、點擊、框選、放大、縮小、平移、全圖、試圖返回、縮放和圖層控制。下面我們詳細介紹每個子類的功能。
圖3-21查看菜單
1)多選
多選功能用於選擇多個相似的元素,如多個點元素、線元素或面元素,所選元素將以不同的顏色顯示。
2)點擊。
單擊壹次選擇壹個元素,所選元素將以不同顏色顯示。當選擇壹個元素,然後選擇另壹個元素時,前壹個元素將恢復其原始顏色。
提示:在工具欄中,按鈕是單擊按鈕。
3)盒子選擇
框選功能用於壹次選擇矩形範圍內所有相同的元素。點擊“框選”功能,在屏幕上選擇壹個位置,然後移動手寫筆,保證過程中手寫筆不離開屏幕。在移動的過程中,我們會看到壹個長方形的盒子。釋放手寫筆後,矩形框中的所有元素都將被選中。
4)放大
放大地圖比例尺,工具欄的按鈕就是放大功能。
5)收縮
縮小地圖比例,工具欄的按鈕是放大功能。
6)翻譯
移動地圖,工具欄的按鈕就是移動功能。
7)全圖
整幅地圖顯示在屏幕上,工具欄中的按鈕就是整幅地圖功能。
8)後視圖
返回上壹視圖,工具欄中的按鈕是視圖返回功能。
9)規模
快速選擇地圖比例。點擊“縮放”會彈出壹個子菜單。在子菜單中選擇所需的比例後,地圖將被轉換為剛剛從中選擇的比例大小。
10)層控制
圖層控制用於管理當前項目中的圖層,工具欄上的按鈕就是圖層控制功能。點擊“圖層控制”打開“圖層控制”窗口,如圖3-22所示。下面依次介紹窗口中的內容。
圖3-22圖層控制
①列表名稱。最上面壹列是列表名稱。“圖層名”的格式為* * @ * *,圖層名在@之前,文件名在@之後,即圖層所在的文件;「類型」* * *有點、線、面三種類型;“可見”是指圖層是否顯示在地圖中;“編輯”是指圖層是否處於編輯狀態,壹次只能有壹個圖層處於編輯狀態,且只能編輯壹個圖層;“可選”是指圖層中的數據是否可以選擇。
②圖層信息。列表名稱下方是圖層信息。
③移動功能菜單。圖層信息下有四個按鈕,頂部、向上、向下和底部。其中,“頂層”是指將層移動到頂層,“上”是指將層向上移動壹層,“下”是指將層向下移動壹層,“底層”是指將層移動到底層。壹般來說,妳應該把點放在頂部,把面放在底部。
④圖層樣式。在“圖層列表”旁邊,有壹個“圖層樣式”按鈕。選擇壹個圖層,點擊“圖層樣式”打開圖層樣式窗口。不同類型的圖層有不同的樣式,這將在下壹節介紹。
5個選項。點擊右下角的“選項”按鈕,彈出選項菜單。各菜單項的功能介紹見表3-6。
6出口。退出圖層控制界面。
11)點圖層樣式
在圖層列表中選擇壹個點圖層,點擊“圖層樣式”打開點圖層樣式窗口。
符號顏色:改變點的顯示顏色,點擊後面的矩形框,彈出顏色選擇窗口。選擇後,點擊右上角的“確定”。
符號大小:改變點的大小,在後面的矩形框中輸入相應的數字。數字輸入需要點擊最下面的按鈕,下面的數字輸入也是壹樣。
表3-6選項菜單功能
符號角度:更改點符號的旋轉角度。
文本過濾:如果尺寸文本與點重疊,並且沒有其他位置可更改,則尺寸文本不會顯示。
文本避免:如果標簽文本與點重疊,標簽將自動改變其位置。
固定大小:選擇後,符號大小是固定的,不隨地圖比例尺的變化而變化。
圖層透明度設置:使用下面的滑塊來設置圖層的透明度。
註意:圖層樣式設置完成後,必須點擊“設置樣式”按鈕才能生效。
(7)導航功能
RealMap軟件支持導航功能,可以輕松導航到目標點。點擊菜單欄中的“測量”,在彈出菜單中選擇“GPS導航”,如下圖3-23所示。
圖3-23 GPS導航
RealMap提供了兩種導航功能,壹種是導航到任意壹點,另壹種是導航到選定的目標。下面分別介紹兩種方法。
1)導航到任何壹點。
在菜單欄上,單擊測量→“GPS導航→導航至任意點。
點擊後,在地圖上任意位置點擊,就會彈出導航界面。導航界面由兩部分組成——電子羅盤和文字提示。電子羅盤中紅色箭頭所指的方向就是目標點的方向,文字提示顯示當前位置與目標位置的方向差和直線距離。
2)導航至所選目標。
在菜單欄上,單擊“測量”→“GPS導航”→導航至所選目標。單擊後,在地圖上選擇目標點。選擇後,會彈出壹個導航窗口。
註意:要導航到所選目標,必須選擇壹個目標點。如果沒有選中,會彈出壹個提示框。
(8)數據導出和導入
1)數據導入
將電子表格(xls)轉換為pm2:
①點擊菜單欄中的工具,選擇Excel到pm2(如圖3-24所示)。
②彈出如下對話框(圖3-25)。坐標系統有兩種:經緯度坐標和平面坐標。坐標放大也分為兩個值:0.01和0.001。根據Excel表格中的數據,判斷坐標系的類型。如果選擇平面坐標,坐標放大有兩個選項:0.01和0.001。表中X值壹欄,如果整數為8位,坐標放大倍數為0.001,如果為6位,坐標放大倍數為0.01。在東、北坐標列中選擇Excel表格對應的各種字段名。
圖3-24數據導入
圖3-25 Excel到pm2
圖3-26數據導出
數據轉換成功。
2)數據的導出
Pm2導出為csv電子表格(如圖3-26所示)。
請註意,當數據集打開時,不能使用此功能。
單擊工具→數據轉換工具→”(PM2→CSV),然後單擊導出。