胡 波

（山东省鲁南地质工程勘察院，山东 济宁 272000）

电子地图是传统地图与计算机技术、GIS技术、网络技术相融合的产物，其地图可视化具有直观性、动态性、交互性、多维性与集成性，较纸质地图具有丰丰富的信息含量、更广阔的应用范围和无可比拟的优势，目前已成为人们生活中不可缺少的信息渠道，被广泛应用在各个行业中[1-2]。

1 应用背景

1.1 重点工程项目的迫切需求

随着生态文明建设的深入推进，“创新、协调、绿色、开放、共享”和“绿水青山就是金山银山”的发展理念深入人心，人民群众对美好生活环境的向往和追求逐步提高。开展矿山地质环境现状调查工作，摸清矿山基本现状及其开发对生态环境的影响，是合理开发矿产资源、保护矿山地质环境、实施矿山地质环境恢复与整治、加强矿山地质环境监督管理的重要依据，对生态文明建设的推进具有重要意义。

济宁市非煤矿产资源储量丰富，种类较多，已发现各类矿产资源39种，开发利用的非煤矿产资源主要有铁、轻稀土、水泥用石灰岩、建筑用石灰岩、建筑用花岗岩、砖瓦用黏土、重晶石等。随着矿业经济的不断发展，矿产资源开发规模和开发强度日益增大，形成了较多的矿山地质环境问题。2017年，济宁市启动了非煤矿山地质环境保护与恢复治理规划及济宁市矿山地质环境调查项目，该项目要求对全市域非煤矿山开展地质环境调查工作，时间紧，任务重，若按传统方式进行调查，需投入大量人力、精力才能按时保质完成。

1.2 基础资料更新缓慢

长久以来，济宁市未进行系统的矿山地质环境调查工作，对于矿山地质环境现状的了解仅限于遥感影像及矿山企业上报数据资料，缺乏系统的基础数据，尤其是历史遗留矿山的现状资料就更为匮乏。

随着基础设施建设不断完善，城乡变化日新月异，现阶段各类野外调查工作采用手图的内容与实际地形地物有重大出入，已不能完全满足现状调查的需求。地形图内容老旧，更新速度较慢，致使调查工作效率低下、精确度难以保证。

在这种前人工作资料不丰富、基础地形数据过旧的环境下，人们经常面临着线路定位困难、效率低下等问题，开展野外调查工作更为艰难。不过，随着网络的飞速发展和电子信息技术的不断革新，人们获取空间信息的途径愈发便捷，在定位显示集成设备——智能手机的普及和电子地图不断成熟的大环境下，前述许多问题都可以顺利解决[3-4]。

1.3 转型升级提质增效的需要

新工业革命和信息化给人民的生活、工作、社交均带来了翻天覆地的变化，各行各业也在信息技术革命的带动下迅速转型升级，数据共享、云平台、3S、WebGIS、DEM等技术的灵活应用给现代地质工作带来充分的发展空间，也是传统工作提质增效的大好时机[5]。

2 应用可行性分析

2.1 硬件基础

科技发展进步迅速，民用定位终端设备逐渐成熟，相比传统手持GPS机，手机、平板电脑及各种专业工作手簿具有简单易操作、交互性好、定位迅速等优点，尤其是智能手机拥有成熟的基站定位，GPS定位和A-GNSS辅助卫星定位技术，在覆盖广泛的GPRS网络和PC终端的支持下，可将定位误差控制在10 m以内，为电子地图的广泛应用提供了硬件基础。

2.2 软件支撑

随着地理信息技术的不断进步，在此基础上诞生的地图软件也百花齐放，具有功能齐全、操作简便、交互性能好、资源共享程度高等特征。此外，Google Earth、天地图等网络地图内容丰富、更新及时，有效提高了资源共享率，推进了地理信息技术在野外调查方面的深入广泛应用，这是本次调查工作的顺利开展的软件支撑[5]。

2.3 精度可控

国土资源管理部门每年都进行区域遥感影像的拍摄工作，并且影像的最高分辨率不小于2 m，在少量实地测绘工作的基础上，充分利用遥感影像宏观真实、全面及时和分辨率高的特性，使RS、GPS和GIS技术有机结合，能够有效提高调查精度，能很好地满足1/5万矿山地质环境调查工作的精度要求。

3 具体应用

3.1 矿山地质环境调查工作现状

非煤矿山地质地质环境野外调查与普通地质调查工作方式不同，需要在确定调查对象的前提下开展询问、测量、拍照、采样等工作，不宜布设规则的调查线路。由于矿山地质环境问题分布范围极为不规则，并且多位于丘陵山区，微地貌形态复杂，常规交通用具难以靠近，造成调查工作量大、成本高且效率低[6]。根据以往经验，调查工作后期的记录填表阶段是较难压缩工期的关键步骤，中前期的寻路及实地调查阶段是利用电子地图软件优化工作流程、提高工作效率的主要对象。

3.2 软件简介

从2005年6月Google Earth系列推出至今的十余年间，电子地图技术迅速成熟发展，国内开发的常见电子地图有天地图、91卫图助手、奥维互动地图浏览器、LocaspaceViewer数字三维地球等，本次矿山地质环境调查工作选用的是奥维互动地图浏览器。

奥维互动地图浏览器是北京元生华网软件有限公司开发的一款基于Google API、Baidu API、Sogou API的跨平台地图浏览器，支持iOS、Android、Windows、WindowsPhone、Web五大平台，已集成了Google地图与卫星图、Bing卫星图、等多种知名地图，能够实现低图件自由切换。其基础功能包括地图服务、对象管理、数据转换、地理测绘等，能够加载本地影像数据，导航记录移动轨迹及标绘，进行距离、面积测量，并可实现与CAD的无缝对接。该电子地图已广泛应用在规划、通信、电力、交通、建筑和旅游等行业。

3.3 手机端离线影像下载及PC端本地影像叠加

奥维互动地图浏览器的移动客户端支持按行政区划或按自定义区域下载最高第18级谷歌谷歌卫星混合地图，考虑到移动端硬件内存容量问题，调查期间一般选择下载第17级影像数据，对应分辨率约为2 m。下载的影像数据在不同平台、不同设备均能使用，分辨率等级较高，满足寻路及地形地物观测要求，影像下载后移动端即可随时快速地加载浏览地图，而不再依靠GPRS数据流量。

为了进一步提高调查精度，增强影像数据的时效性，经向主管部门提交数据使用申请、签订保密协议，笔者获取了区域最新的遥感影像底图。该底图为TIF格式，分辨率可达1 m，并且经过了七参数校正，加载于PC客户端之后，可用于校正野外调查数据及矢量化矿山地质环境问题边界。

3.4 基础数据导入

奥维互动地图浏览器可与cad、arcgis等多种软件进行数据转换，支持dxf、shp、kml、txt、csv等数据格式的导入。本次调查工作前全面收集了采矿权信息、矿产资源规划、保护区、矿山地质环境问题遥感图斑（国土资源部门提供）等大量基础资料，对资料进行筛选和整理后将遥感图斑的边界和矿区范围转换为dxf格式后导入软件收藏，将已知特征点坐标以txt文件格式导入收藏，供野外调查对照使用。在数据导入前需设置当地的投影参数，以保证导入点与影像图的吻合，如图1所示。

图1 数据导入的显示参数设置

3.5 野外实际应用

3.5.1 目的地导航

奥维互动地图浏览器自带位置服务和导航功能，野外调查期间，工作人员可用智能手机进行实时定位，其定位误差一般小于10 m，通过离线影像可直观了解周边的交通线路情况；通过点击已有标绘点选择行车路线收索即可获取通往目的地的行车路线。此外，该软件还能记录、导出运动轨迹，提高调查成果的可追溯性。奥维互动地图浏览器使用，大大降低了在地形复杂山区寻路的时间，提高了工作效率。

3.5.2 地物地貌辅助调查

地物地貌是矿山地质环境调查的重要关注部分，一般非煤矿区内采石平台、陡崖等微地貌发育，传统小比例尺地形图只能反映原始地貌、地物，无法指导对矿业活动地形地貌景观破坏的调查，而且人工穿越采石立面存在较大的安全隐患。奥维互动地图浏览器可加载矿区正射影像并能切换到3D视图，能够帮助调查人员直观地了解矿区微地貌形态、地物分布以及周边交通状况。此外，还可以利用奥维互动地图浏览器的距离测量和面积测量功能，进一步效提高矿山地质环境问题描述准确度和填表效率。

3.5.3 辅助测量

非煤矿山地质环境问题边界线一般都极为不规则，若要获取较为准确的平面数据，大比例尺的测绘工作必不可少，常规测量工作要对边界线各拐点分别进行定位，工作量巨大，如图2所示。采用奥维互动地图浏览器可以直观把握矿山地质环境问题平面形态，利用标绘功能可以加密测量点，通过导出功能导出轨迹坐标，结合少量的GNSS点位测量和就能将加密点坐标整体转换至目标坐标系（见图3），从而较为精确地控制矿山地质环境问题边界范围，在保证调查精度的前提下，大大简化了工作量，提高了工作效率，而且减少了工作人员在采石边坡附近工作的时间，降低了安全风险。在PC端高时效性精准影像数据的支撑下，通过熟练使用软件，人们可以进一步优化野外调查工作流程，明显提高调查精度。

3.5.4 工作信息云端管理

本次济宁市矿山地质环境调查工作充分运用奥维互动地图浏览器的云端同步功能，成立了多组野外作业队伍，每个组野外调查的路线轨迹、调查点位、标签附件均上传云端与其他小组共享，既增强了调查小组间的技术交流又方便了内业管理小组的工作汇总、统计与检查，很好地实现了工作进度的动态跟踪和内外业的无缝对接。这样做不仅节约时间而且易于总结，为之后资料整理分析工作奠定了坚实的基础[3]。

图2 传统方法测绘点位分布示意图

图3 采用电子地图辅助调查时边界控制点的分布

3.6 数据整理及导出

野外调查完成后，可以将奥维互动地图浏览器移动端和云端保存的轨迹、标绘点统一添加至PC客户端，然后建立图层以多种形式的矢量数据导出。实测或在影像图圈定的距离、面积要素可以导出文本文件后转换为excel文件，用于数据分析，野外实地验证及修正圈定的各类矿山地质环境问题界线范围可以指定投影参数导出为dxf文件，直接用于实际材料图、矿山地质环境问题分布图等图件的制作[7]。

3.7 应用效果分析

经过在济宁市矿山地质环境调查项目中的频繁使用，笔者发现，奥维互动地图浏览器在调查地形地貌景观、土地利用利用现状、植被覆盖情况、渣石堆、尾矿库和露天采场分布等方面具有良好的应用效果，可大大提高工作效率，节省工作成本。

4 结论

电子地图突破了传统纸质地图空间上和时间上的局限性，集动态性、交互性等特征于一体[1]。奥维互动地图浏览器作为一款成熟的电子地图，使用极为方便，仅需一台普通的智能手机或平板电脑就能够开展工作，很好地代替了低精度手持GPS设备；其地图内容在时效性和精确度上都远超传统小比例尺地形图，免去了携带大量图纸的累赘；在PC客户端的配合下可大大提升野外调查组的协同作业水平，能够在保证调查精度的前提下极大地提高工作效率。作为一种成熟的辅助调查工具，奥维互动地图浏览器在矿山地质环境调查工作中作用巨大，值得继续研究其应用潜力并加以推广。