基于全站仪的全野外数字测图方法仍是1 ∶ 500大比例尺地形测绘的主流方法，随着测图软件的不断更新，该方法的内业制图效率得到较大提升，但是外业仍需投入大量人力跑尺采点。三维激光扫描技术是测绘领域的高新技术，获取的数据由点云和影像组成，不仅记录了扫描对象的坐标数据和尺寸信息，更能自动记录其拓扑与纹理信息，使得传统点测量向“形测量”转化[1]。与传统测量手段相比，三维激光扫描技术具有不用照准部、扫描作业自动化、数据记录自动化、获取的数据信息丰富等特点[2]，已应用于古建筑测绘、虚拟现实、变形测量、林业调查等领域。文献[3—12]尝试采用三维激光扫描技术代替传统全野外数字测图方法，以减轻测量人员的外业工作强度，但是这些实验普遍存在作业面积小，精度评定点数少等特点，不具说服力，代表性不强。

虽然三维激光扫描仪单测站采集数据精度高、速度快，但是要获取完整的地形点云数据，则需多站扫描拼接。文献[3—12]的三维激光扫描仪测量地形的作业方法，采用全站仪或GPS-RTK进行控制测量、布设并测量标靶，精确扫描标靶，基于标靶进行内业测站间拼接和坐标转换，从而得到大地坐标系下地形的点云数据，效率低、工作量大，仅在精细地形测绘[8-9]、地物单一的矿山地形测绘[3,6,10]、难及区域的地形测绘[5,11]等方面得到了尝试应用。

造成三维激光扫描作业过程复杂繁琐，制约了其在地形测量方面推广应用的主要因素有:

(1) 标靶: 布设标靶、测量标靶、扫描标靶、回收标靶、内业提取标靶等一系列针对标靶的操作[3-11]，使得每测站耗时估计增加约5 min。

(2) 全站仪: 采用全站仪布设导线[8]，然后测量标靶，使得每测站平均增加至少3 min。

(3) 对中整平: 在控制点上布设扫描测站，要求对中整平，使得每测站耗时增加1～2 min[3-8,12]。

(4) 三脚架: 采用三脚架固定仪器，测站转站时，为保护扫描仪需关机，下一站重新开机并初始化，使得作业时间增加至少2 min[3-12]。

(5) 测图软件: 多种软件组合使用，缺少专业的基于三维点云的地形测绘软件[4-12]。

1、技术流程

针对影响作业效率的5因素，本文提出了一种三维激光扫描技术快速测量地形的方法。首先对大范围测区分块化; 测块点云数据获取时，同轴同步采用CORS-RTK测量扫描站的站点坐标; 采用地物点粗拼接与基于平面的ICP精确配准的两级拼接策略; 采用测块四角或周边RTK点进行点云整体坐标转换; 自主研发了点云测图平台进行 地形测绘。图1所示为本方法的总体技术流程。

图1本文方法技术流程

2、点云采集及定向

2.1点云数据采集

为了论证本文方案的适用性，选择如图2所示面积约1km2，具有居民地、山林地、厂房、农田、苗圃、水域等典型地形类别的试验区。

图2 试验区及分块情况

以Rie GL VZ400三维激光扫描仪为例，采用连接装置将GPS天线与扫描仪同轴连接; 因两仪器中心高差较小( 约20 cm) ，5°以内的倾斜造成的两仪器中心水平投影偏差不足2 cm，高度偏差不足1 cm，则扫描时不严格整平对测量精度影响不大。以小型轿车作为载体，在汽车顶部设置方便仪器安装和拆卸的支架。外业扫描作业时，将扫描仪安装在支架上，驻车实施360°扫描; 外业采集点云密度设为4 ～6 cm( 距离仪器100 m处的点间距)。

采用广州市CORS网络RTK进行控制测量，坐标系为广州地方坐标系，对于满足RTK作业条件的区域，三维激光扫描仪采集数据时，同步采用RTK测量站心坐标，RTK测量时间约3 ～ 5 min，与扫描时间相当。

本试验区共扫描110站，其中30站次采用三脚架扫描;80站次为车载静止360°扫描，同步采用RTK测量站心点坐标55站次，用于点云的绝对定向及点云精度的评定。

2.2测站点云相对定向

测站相对定向即为测站拼接，将各个测站点云纳入到统一的临时坐标系中。测站拼接采用两级拼接策略: 基点的粗拼接和基于平面的ICP精确拼接。当测区作业面积较大时，为了减小测站间配准的累积误差，如图2所示沿道路、河流、围墙将测区分块，按测块依次拼接。

2.2.1基于地物点的粗拼接

各分块内测站配准，先选择一个视野开阔的测站，作为固定的基准测站，其他测站两两依次配准，粗配准选择不少于4个公共地物点计算转换矩阵，在居民地、厂区选择房屋角点、路灯顶点，在农田、水域采用高压线塔、电线杆、棚子角点等。粗拼接利用相邻两测站间公共地物点( 地物角点、尖锐特征点)计算坐标转换矩阵。

计算方法采用7参数坐标变换法。由于点云不存在扭曲和缩放，因此点云坐标转换为刚体变换，缩放因子为1，其他6参数包括3个角度转换量、3个坐标平移量。

设两个测站点云集合P={pi}, Q={qi},i=1,2,···，N，以式(1) 为目标函数采用最小二乘法计算得到R和T的最优解，使得f(R，T) 达到最小

式中，R表示旋转矩阵;T表示平移矩阵。

2.2.2基于面的ICP精确匹配

为了解决ICP算法效率问题，提高算法精确度，首先对点云按下列步骤进行预处理:

(1) 对测站点云包围盒按某初始边长均匀划分为立方体栅格。

(2) 遍历每一个立方体栅格，将其内的点云采用最小二乘法拟合成平面。

(3) 若拟合的平面的标准偏差小于阈值，则对立方体栅格内的点云计算重心点，记录重心点的坐标和所拟合平面的法向量。

(4) 否则，立方体栅格内的点云的点个数大于阈值，且立方体栅格边长大于规定最小边长，则将该立方体栅格继续均匀细分为8个小立方体栅格，重复步骤(2)。

(5) 全部立方体栅格处理完毕，产生了由含平面法向量的重心点构成的新点集。

首先按照初始边长为1 m划分立体空间块，按照上述步骤对各测站内点云进行预处理，设定方块平面拟合标准偏差阈值为2 cm，方块内最少点个数设为100，最小边设为20 cm。

在粗拼接提供了初始配准矩阵的前提下，对预处理后的点云采用点到切平面的ICP算法[13]进行测块内多站自动精确拼接。设经上述处理后两测站新点集为P'、Q'，则目标函数为式(2) ，求R'和T'的最优解，使得f(R'，T') 达到最小

式中，R'为旋转矩阵;T'为平移矩阵;qi为Q'中的点;pi为P'中的点;Hpi为pi对应的切平面;D(R'qi+T'，Hpi) 为点qi到切平面Hqi的距离。

2.2.3测块点云整体绝对定向

绝对定向对拼接后的点云利用控制点从临时坐标系整体转换到大地坐标系。以居民地测块( 如图2所示地块1) 为例，选择周边和中心的5个已测大地坐标的站心点，将测块点云转换到大地坐标下;转换后内符合精度见表1。

选择绝对定向未使用的站心点RTK坐标和转换得到坐标进行比较，则点云成果的外符合精度计算见表2。

3、地形图测制

依托EPS，基于原有大比例尺地形图模板与数据标准，采用VC++6.0开发平台及EPS专业级二次开发模式SDL(sunway dynamic linked library) ，研发了三维激光扫描测图平台。该平台继承了EPS强大的地理信息数据加工功能，实现了基于三维激光扫描数据的地形图测制，包括点云数据读取、点云三维显示、三维点云立体交互式量测、地形要素交互采集、地形要素二三维显示、三维点云棱边识别捕捉、等高线自动生成等功能。采用该平台由三维激光扫描数据生成等高线，采集地形要素，制作地形图。

3.1等高线生成

采用滤波算法将三维点云分割为地面点和非地面点。测图平台采用文献[14]的等高线生成方法:首先对地面点云按等高距分级，为每级赋同一颜色，保证相邻分级颜色不同; 接着基于投影面栅格化，将基于点云生成等高线问题转换为基于图像提取色块分界线问题; 通过图像识别算法提取颜色分界线; 最后，在保证等高线图形精度情况下，采用间距法对边界线进行曲线拟合及多余节点抽稀，生成光滑柔顺的等高线。

3.2地形要素采集

依据点云和图像数据，采用分类拟合或人机交互提取特征点线[7]，制作DLG。参照三维激光扫描仪所拍照片，在三维点云中，通过人机交互进行碎部采集。对于管线井、独立树、电线杆等有规则形状的独立地物，宜采用拟合中心的方法进行采集; 对于电力线、道路、房屋、河流、土坎等线面状地物，基于切片点云拟合线的方法采集。如图3所示对点云按设定高程切片，右图为左图上部门洞的细部放大图

图3由点云切片到地形图的绘制过程

对于内业点云、影像不能识别或漏测地物，进行外业调绘和修补测。根据本试验区统计，需调绘修补测的地物占测区面积不足20%，结合已测数据，采用全站仪和钢尺、测距仪对点云被遮挡未覆盖区域进行补测。

本文采用该测图平台测制了试验区地块1、地块2和地块3的地形图。地块1为居民区地形图( 见图4) ，地块2以苗圃、厂房、池塘为主( 见图5) ，地块3为农田。

4、地形图精度评定

对采用三维激光扫描技术测制的试验区地形成果进行了系统的数学精度检查。采用现行全野外数字测图方式进行了点位精度和高程精度检查，表3所示的平面点位中误差为4 cm，1个粗差为池塘的土坎; 表4所示的高程注记点高程中误差为6 cm。对地物点的间距精度采用外业钢尺测量方式进行检查，按高精度检测计算中误差为5.1 cm( 见表5)。以上3项中误差指标均在允许范围内。

5、结 语

本文提出了一种集成RTK的三维激光扫描仪快速测量大比例尺地形图的方法，扫描测量110站，覆盖整个试验区约1km2，测制了含居民地、厂房、农田、苗圃、水域等典型要素的三地块1 ∶ 500地形图，按照广州市标准分幅方法涉及图幅数12幅，外业测量2组日，内业数据处理及制图约6工日。

与现行激光扫描测量、传统全野外数字化测量模式相比，外业效率较大提高，工作强度显著降低，以3块1∶ 500地形图为例各测量模式工作量估计见表6，其中组日为测量作业小组( 约3人、主要仪器各一台) 工作8小时。

前言

面波勘探，也称弹性波频率测深，是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。面波分为瑞利波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。

人们根据激振震源的不同，又把面波勘探分为①稳态法、②瞬态法、③无源法。它们的测试原理是相同的，只是产生面波的震源不同罢了。

1938年德国土力学协会首次尝试用稳态振动来检测岩土的各种弹性力学参数。1960年美国密西西比陆军工程队水陆试验所开始开发类似的技术方法，但由于当时技术条件的限制，均未获得成功。70年代初美国F·K·Chang等人利用瞬态激振产生的瑞利波来浅部地质问题，并于1973年在第42届国际地球物理勘探年会上发表了“Rayleigh Wave Dispersion Technique for Rapid Subsurface Exploration”（瞬态面波在浅层勘探中的应用）论文，报道了有关的研究成果。在稳态方面，直到80年代初，日本的VIC株式会社经过多年的研究试制，推出了GR－810佐藤式全自动地下勘探机，才使该项物探技术在浅层工程勘察工作中得以应用。通过几年的实践和初步研究，R波在岩土工程勘察中的应用大致分为以下几个方面：

⑴ 查明工程区地下介质速度结构并进行地层划分；

⑵ 对岩土体的物理力学参数进行原位测试；

⑶ 与民用建筑的地基基础勘察；

⑷ 地下管道及埋藏物的探测；

⑸ 地下空洞、岩溶、古墓及废弃矿井的埋深、范围等探测；

⑹ 软土地基加固处理效果评价及饱和砂土层的液化判别；

⑺ 公路、机场跑道质量的无损检测；

⑻ 江河、水库大坝（堤）中软弱夹层的探测和加固效果评价等；

⑼ 场地土类别划分及滑坡调查等；

⑽ 断层及其它构造带的测定与追踪等。

2 勘探原理

面波是一种特殊的地震波，它与地震勘探中常用的纵波（P波）和横波（S波）不同，它是一种地滚波。弹性波表明，在层状介质中，拉夫波是由SH波与P波干涉而形成，而瑞利波是由SV波与P波干涉而形成，且R波的能量主要集中在介质自由表面附近，其能量的衰减与r-1/2成正比，因此比体波（P、S波∝r-1）的衰减要慢得多。在传播过程中，介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化，长轴垂直于地面，旋转方向为逆时针方向，传播时以波前面约为一个高度为λR（R波长）的圆柱体向外扩散。

在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller（1955年）出来，即 P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦就是说，R波的能量占全部激振能量的2/3，因此利用R波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。

综合分析表明R波具有如下特点：

⑴ 在地震波形记录中振幅和波组周期最大，频率最小，能量最强；

⑵ 在不均匀介质中R波相速度（VR）具有频散特性，此点是面波勘探的理论基础；

⑶ 由P波初至到R波初至之间的1/3处为S波组初至，且VR与VS具有很好的相关性，其相关式为：

VR=VS·（0.87+1.12μ）/（1+μ）； ; 式中：μ为泊松比；

此关系奠定了R波在测定岩土体物理力学参数中的应用；

⑷ R波在多道接受中具有很好的直线性，即一致的波震同相轴；

⑸质点运动轨迹为逆转椭圆，且在垂直平面内运动；

⑹ R波是沿地表传播的，且其能量主要集中在距地表一个波长（λR）尺度范围内。

依据上述特性，通过测定不同频率的面波速度VR，即可了解地下地质构造的有关性质并计算相应地层的动力学特征参数，达到岩土工程勘察之目的。

3 野外工作方法

应用瞬态法进行现场测试时一般采用多道检波器接收，以利于面波的对比和分析。当锤子或落重在地表产生一瞬态激振力时，就可以产生一个宽频带的R波，这些不同频率的R波相互叠加，以脉冲信号的形式向外传播。当多道低频检波器接收到脉冲形振动信号后，经数据采集，频谱分析后，把各个频率的R波分离出来，并求得相应的VR值，进而绘制面波频散曲线。

当选取两道检波数据进行反演处理时，应使两检波器接收到的信号具有足够的相位差，其间距△x应满足（λR/3）～λR，即在一个波长内采样点数要小于在间距△x内的采样点数的3倍，而大于在间距△x内的采样点数的1倍，该采集滤波原则对于不同的勘探深度及仪器分辨率和场地地层特性可作适当调整。

当采用多道检波数据进行反演处理时，虽然不受道间距公式的约束，但野外数据采集时也应考虑勘探深度和场地条件的。一般来说，当探测较浅部的地层介质特性时，宜采用小的△x值并用小锤作震源以产生较强的高频信号，即可获得较好的结果；当探测较深部的地层介质特性时，宜采用较大的△x值，并用重锤冲击地面，以产生较低频率的信号，使其能反映地下更深处的介质信息，达到岩土工程勘察之目的。

震源点的偏移距从理论上讲越大越好，且易采用两端对称激发，有利于R波的对比、分辨和识别，但偏移距增大就要求震源能量加大和仪器性能的改善。一般来说，偏移距应根据试验结果选取。就目前的仪器设备条件和反演技术水平，选用偏移距20～40m即可获得较好的测试结果。

由多道检波数据反演处理后可得一条频散曲线，一般把它作为接收段中点的解释结果。实际上该曲线所反映的地层特性为接收段内地层性质的平均结果，故当探测场地地下介质水平方向变化较大时，只要能满足勘探深度的要求，尽量使反演所用的接收段减小，以使解释结果更具客观实际。

一、前言随着我国经济基础的提升，相应的勘探技术在一定程度上也得到了一定的发展，近些年来，我国出现了大批优秀的地质勘测人才，在进行矿资源的寻找过程中，提供了一定的保障，本文重点分析了在进行地质找矿过程中，相应的地质勘探技术。　　二、提高地质矿产勘查及找矿技术的必要性？　　由于我国在经济发展上已经取得了非常大的进步，在各个行业中，均有不错的发展，基于这样的形势下，更需要资源的利用，伴随着我国对于矿产资源的需求量加大，一方面传统的开采速度不能够满足人们的日常需求，另外一方面由于浅矿资源的减少，以及越来越多的矿产在开采上难度增大，导致了需要新的技术手段对矿产的地质进行勘察，因此提高我国的矿产开采技术无是非常重要的。　　三、地质矿产勘查应遵循的原则？　　1、合理安排勘查原则　　矿产的勘查，不仅仅是矿产团队在目的矿内对相关的指标进行测量这门简单，由于涉及到的部门较多，因此要综合当地的地质条件，对于当地的人口以及当地的技术手段进行综合的了解，再制定相关的勘查方案。

2、建立完善勘查制度原则？　　对于任何工程而言，制度是保证一个工程有效而且高效完成的手段，因此在勘查上必须建立完整的勘查制度，特别是对于大型矿产的勘查而言，由于涉及到的部门角度，而且管理起来较为困难，因此制定完整的勘查制度是保证矿产勘查有效进行的必要手段。？　　3、增强勘查能力原则？　　虽然我国在矿产的勘查技术上随着国家的重视已经有了一定的发展，但是不能否认的是和西方发达国家相比，在勘查技术上还是存在不小的缺陷，为满足我国的矿产勘查的需求，科学技术的发展以及相关先进思想的使用是促进我国现代化矿产发展的催化剂，所以大力的培养相关新型技术人才，使用新型设备，可以促进我国矿产勘查技术的发展。　　四、矿产勘查的主要技术　　1、地形及工程测量　　首先地形工程的勘测在对于不同性质的矿区采用的方法存在显著的差异，一般目前我国通用的是坐标系统，当然，对于一些小型的矿产没有坐标系统的，均可以采用全球定位系统进行绘图。但是制得注意的是，为了本文由毕业论文网http://lw54收集整理对矿产定性进行准确的测量，使用的精度以及相关的仪器需要进行详细的说明。　　2、水文地质工作　　水文勘测主要包括采用适当的手段，对当地的文进行调查，调查应该采用国家标准规定的方法进行勘测，由于我国对于深矿的开采已经有了足够的重视，因此未来水位勘测是在地质工程中的重点，其中专业的水温勘测需要专业的人才完成，对于勘测的结果应该做合理的分析，以便于后期的采矿施工。　　3、探矿工程　　对于采矿而言，任何一个矿区在采矿的过程当中都需要进行钻孔，那么在钻探工程中，钻研应该符合国家相应的标准，钻心以及顶部还有地板在5米内不得超过设计要求，当这些位置在探矿的过程中超过了一定的范围就应该采取相应的措施。　　4、采样　　采样是在地质矿产过程中的重点，其中采样应该按照严格的操作规范，目前由于棘手的缺陷以及采样人员存在专业性不到位的情况下，因此对于采矿的把握和实际情况存在很大的缺陷。对于煤矿和金属矿的采样均有相应的要求，对于煤矿需要根据用途进行相应标准采样，而对于金属矿而言，金属的淘洗以及称量都应该符合国家的相关标准。对于采矿后期的处理，应该交给国家相应的质量标准鉴定局进行检验，内检和外检均需要做好相应的记录。

五、高密度采集及时在施工过程中的原则　　1、高密度采集技术特点　　采用高密度三维技术其实是为了在勘探过程中对整个构造的认识。如果一个构造体在进行勘探的过程中，不能采集到足够的地震信息，那么就会出现认识不清或者是无法进行识别的现象。最近随着我国在计算机技术的发展以及地震仪技术的发展，在进行高密度采集中，小网格密度采集已经成为了现在的流行趋势，甚至目前已经实现了10万到的接受能力。　　2、高密度采集技术的优势　　首先采用这项技术，不仅在采集过程中操作非常简单，在信号的接受以及处理过程中能够保证较高真实程度，因此采用高密度是三维地震采集技术主要体现在以下方面的优势：　　首先高密度三维地震在进行接收信号的过程中，接收的道数是一般三维地震技术的几倍，这样基于能够从各种方面接受到来自四面八方的消息，所以有利于实现提高成像的质量，对于地质中相关的结构特性能够有专业的解释，这样能够发挥三维地震在勘测过程中的优势。　　其次，能够提高采样间隔密度。采用小网格技术，有效的提高了横向的分辨率，进行地质目标的采集过程中，传统的方法是最少需要3道，如果道数太少，产生的直接后果就是出现分辨率较差，成像的结果不能辨识，采用高密度三维地震很好的解决了这样的问题。　　3、传统与现代找矿法相结合？　　由于找矿的步骤基本上是从地表到地下，而采用传统的方法目前已经不能满足深矿的寻找，因此传统的方法目前仅仅是作为现代化找矿的理论指导，在实践中，由于目前深矿的开采已经不可避免的成为了未来采矿工程的重点，所以深矿的开采除了使用传统的技术方法以外还需要加强现代化可续技术的运用，例如现代声波以及现代计算机操作技术。记起那个传统的理念运用到现代技术当中一方面是可以保持测量的准确性，另外一方面给我国的深矿寻找以及深矿开采提供了更多方法。

六、现代采矿技术对设备的要求　　1、检波器要求　　对于采集仪器而言，检波器是在高密度野外采集过程中最常见的仪器。检波器的质量直接影响到最后数据采集的质量，甚至会影响到地震仪探测的效果。那么检波器的要求，主要集中才接受上面，在进行接受辛哈的过程中，尽量的采取单点进行接受，减小基础距离的组合有效的提高了信号的充分采用，对于噪音喜好的处理要尽量保证宽进宽出，保证信号的稳定性和基础性，实现后期的简单处理。　　2、对地震仪的要求　　由于采用高密度的采集，所以对于地震仪而言，在进行探测的过程中，尽量提高接受的道数，将采集的间隔尽量的较少，目的是提高采集过程中的精密度。同时在采集的过程中，道数尽可能的增多，以及保证足够的储存空间，在数据的传输过程中同时也要保证传输过程中的稳定性。　　3、对处理设备的要求　　在进行高密度地震数据的处理过程中，对于噪音的处理和叠前的处理是其中非常重要的环节。进行高密度处理中，接受到应该采用接受道数多，而间隔少，处理设备需要做到对于静态波形，动态波形以及三维噪音处理能够进行有效的质量监控，特别是叠前时间的处理是最为关键的因素，在对地震质量进行处理的过程中，要保证速度足够快，机械运行稳定等等。　　七、结束语　　综上所述，在矿产的工程中，前期的勘查以及找矿技术是采矿中安全性的保证，为了准确的对地质充分的了解，需要制定合适的勘查技术方案，并且有效的进行实施。随着技术发展的日新月异，目前我国在找矿技术上已经有了明显的进展，而熟练掌握更多的地球信息技术，是日后岩土工程发展的趋势。 　　

一、GPS接收终端简介

1.1 便携式手持终端简介

在野外工作中，性价比较高便携式GPS接收终端大体上有Garmin、Explorist、Venture 、劳伦斯等机型，根据价位高低及功能多少分为三个层次的产品。

基本机型：有Garmin Legend H、eXplorits600等机型，目前应用面较广，也是普通用户大规模使用的普及机型。中高端机型：eXplorits510、Garmin Vista C 蜂彩、GPS76C等。该类机型代表市场发展的主流方向。电子地图数据较为详细，亦配备内置电子罗盘和气压高度计，避免了屏蔽后的方位指向困难，也在一定程度上缓解了GPS 测高不准的问题。

随着信息技术的进步与发展，SD扩展卡渐渐应用到手持导航仪中，卡容量从最初的64MB 扩展到现在的8GB，使人们可以随心所欲地存储MapSend格式的详细地图数据。

1.2 eXplorist600手持终端简介

1.2.1 性能简介

eXplorist序列机型是地震勘探野外作业目前应用较为广泛的便携式机型之一，它有如下特点：(1)TrueFix技术，精确度更高，改正精度达到3m以内;(2)SD扩充卡：支持SD卡 扩展内存，可实现航点、航线、航迹无限存储;(3)内置地图;(4)航迹：可存储3～5条航迹，每条航迹可包含2000个航迹点;(5)超大显示屏：超大显示屏可以清晰的看到GPS数据信息，eXplorist510配有高清晰度彩色触摸显示屏。

1.2.2 功能简介

eXplorist600手持GPS提供3种基本导航功能。(1)航点导航。用航点导航到地图上某点的直接路径，通过点导航模式，就可以根据手持机导航信息提示，寻找到坐标点。根据需要，还可以设置其他数据项在显示屏上，比如方位、时间、速度、坐标等。(2)航线导航。将测线定义为航线，包括定义航线附近的各种路标，用于测线导行。(3)航迹导航。通过对行进过的路线进行存储，可以在再次行进时重复原有的路线，或利用航迹返回功能沿原路返回到起点。这一功能在物探施工中非常有用，先期踏勘的班组把航迹存储起来，然后把GPS交给其他后续班组，后续班组利用航迹，直接导航到已设定的激发或接收物理点位上。如果在施工中迷失方向，还可以利用这一功能，根据已存储的航迹原路返回。

二、eXplorist手持机数据格式

2.1 数据类型

航点(Waypoint)：用于记录地图上的某个点的位置，可以存储坐标(经纬度)、注解、点标识等其它信息。航迹(Track)：一段运动轨迹，由很多个点组成，一般的GPS内部可以存几百个到几千个。Track的生成算法比较重要，好的算法记录点少而且描述精确。航线(Route)：手工或自动生成的线路，一般由几十个点组成。

2.2 数据格式定义

GPX( GPS Exchange Format )是GPS数据的交换格式，是一种基于XML(Extensible Markup Language)的一种开发数据标准，编码采用UTH-8 Unicode格式，分别以XML标签的形式记录文件基本格式、航点、航迹、航线等信息。目前GPX在GPS 数据格式转换、制图等方面支持上百种应用软件和网络服务，成为GPS接收机、桌面软件、移动设备软件以及基于网络服务的数据转换的标准格式(见表1)。

GPX 数据格式仅支持WGS-84 经纬度坐标(格式为DDD.dddddddddb)。如果已知数据为其它坐标系数据， 需要转换为WGS-84经纬度格式的坐标。

表1 GPX数据交换格式属性

2.3 GPS数据交换

2.3.1 GPS手持机数据输入

GPX交换文件是一个XML文件，Mapsend Lite软件、Global Mapper软件可以直接读取，而eXplorist GPS手持机亦能通过MapSend Lite软件输入GPX数据。利用Global Mapper数据输入、输出功能可快速将原始数据转化为GPX数据。其过程是将原始数据转化为SPS数据，利用Global Mapper输出GPX数据，实现由MapSend Lite向GPS手持机写入GPX数据。

采用上述方法，可将测线、炮检点设计数据或踏勘路线利用Global Mapper转化为GPX格式后，利用MapSend Lite批量导入手持机，实现航点、航线数据的快速建立与查询。

2.3.2 GPS手持机数据输出

手持GPS 踏勘基础数据的航点坐标位置和测点坐标必须转换成KLsies、Mesa等地震勘探设计软件可以加载的格式(常见为平面坐标或SPS格式，见图1)，才能用来实现地震勘探设计和图件的任意比例尺输出。手持机GPX格式数据输出，可利用Global Mapper自动投影转换功能，将GPX数据自动转化为采集设计软件通用格式。

图1 导航仪与设计数据转换流程

采用上述方法，可将野外踏勘时手持机记录的航点、航线数据输出为采集软件可识别格式，在采集软件中准确、直观显示踏勘路线、障碍物及干扰源位置，为地震设计提供准确、详细的基础资料。

三、GPS数据采集

3.1 参数设置

3.1.1 参考椭球-坐标系统设置

GPS 导航系统所提供的坐标属于WGS-84坐标系(经纬度坐标系)，但地震采集常使用的坐标系属于高斯投影的1954年北京坐标系，即BJ-54坐标系。以下列出了WGS84坐标系与1954年北京坐标系及1980西安坐标系椭球参数(见表2)。 　　

智慧农业：农业物联网无线虫害监测系统

虫害的发生，常对农、林、牧业等造成不良影响。预防虫害的方法多种多样，但常常因其不科学性和不系统性而收效甚微。无线虫害监测系统集数据采集、图像采集、信息处理等功能为一体，将一系列虫害测报仪器串联其中，科学搭建野外无人值守自动运行预测、预报、预警综合监测站，实时监测农业环境和病虫害状况，协助用户采取正确方法防治虫害。

无线虫害监测系统由硬件和软件两部分组成，硬件包括传感器、采集器、通讯接口、 系统电源、计算机等，系统软件有采集监测软件。实现虫害的远程监测。

无线虫害监测系统里面主要是在系统里面装有虫情测报灯，系统通过搭建在田间的智能虫情监测设备，可以无公害诱捕杀虫，绿色环保，同时利用GPRS/3G移动无线网路，定时采集现场图像，自动上传到远端的物联网监控服务平台，工作人员可随时远程了解田间虫情情况与变化，制定防治措施。通过系统设置或远程设置后自动拍照将现场拍摄的图片无线发送至监测平台，平台自动记录每天采集数据，形成虫害数据库，可以各种图表、列表形式展现给农业专家进行远程诊断。

无线虫害监测系统优点

1、昆虫识别系统，自动识别昆虫种类。

2、运用无线技术，监测范围内可以根据不同作物分别建立标靶虫情信息采集点，自动分类计数无线虫情信息采集系统让监测数据自动采集、自动无线网络传输，实时再现了不在现场也能随时监控田间害虫发生趋势情况，有效提高了预报的时效性和准确性。

3、实现农林业野外实时虫情自动成像、远程实时传输；

4、远程拍照式虫情测报灯可完成农林害虫自动诱、杀处理，可以对避免测报职业饱受毒药危害，绿色环保。

5、无需安装电脑PC客户端，自带手机APP，随时查看，制定防治措施。

无线虫害监测系统可广泛应用于农业、林业、海关、园林绿化、专业标准化科技示范园等诸多领域。在无人值守情况下进行了全天候自动监控、预警、预测和预报田间虫情变化信息，及时制定具体防治措施。

来源：中国智慧农业网

文章版权归中国智慧农业网所有，转载请注明出处

本文转载自：溪流之海洋人生 作者：刘小军 2017年6月6日

一、引言

地球物理勘探是通过地球物理仪器，测量地球的物理场（如重力场、电场和磁场等）及其在时间和空间上的变化规律，进而推测地球内部的成分、结构和变化情况，从而达到认识地球、造福人类的目的。

地区物理勘探也是是利用地壳中岩（矿）石物理性质的差异来研究地质构造或探测地下矿产的一门科学。用于获取地壳中岩（矿）石物理参数的测试仪器统称为地球物理仪器（也成为物探仪器）， 它综合运用物理学、电子学、材料科学、系统科学、计算机技术等多门学科的相应理论、方法和技术来探测地球的各种物理信息， 是地球物理勘探直接获取信息的主要手段与工具。地球物理仪器广泛应用于地质、石油、冶金、煤炭、交通、铁路、水电、建筑工程等领域，是认识地球、能源和资源勘探、工程质量检测、环境检测以及地质灾害监测预测的重要手段，在军事上也有重要作用。

二、地球物理勘探方法简介

⒈重力勘探

重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。

⒉ 磁法勘探

自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）；进行地质填图；研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作，取得了良好的地质效果。磁法勘探也是基本地球物理手段，国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划，并已基本覆盖了全国重要地区。

⒊电法勘探

电法勘探是根据岩石和矿石电学性质（如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性，即所谓“电性差异”）来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类。研究直流电场的，统称为直流电法，包括有电阻率法、充电法、自然电场法和直流激发极化法等；研究交变电磁场的，统称为交流电法，包括有交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法等。按工作场所的差别，电法勘探又分为地面电法、坑道和井中电法、航空电法、海洋电法等。

⒋地震勘探

地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面，用专门的仪器可记录这些波，分析所得记录的特点，如波的传播时间、振动形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测定这些界面的深度和形态，判断地层的岩性，是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法，也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来，应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。

三、地球物理仪器的分类

地球物理仪器的种类繁多，目前尚没有一种统一的分类方法，通常可以按应用领域来划分，如航空物探仪器、地面物探仪器、测井物探仪器和海洋物探仪器；按仪器原理划分主要有电法勘探仪器、磁法勘探仪器、重力勘探仪器、地震勘探仪器和放射性勘探仪器等；按探测对象可划分为地下管线探测仪器、金属探测仪器、石油探测仪器等。目前常用的习惯分类方法如附表1所示。

附表1常见物理探测仪器

绝对测量重力仪、相对测量重力仪（石英弹簧重力仪、金属弹簧重力仪、超导监测重力仪、激光重力仪）

磁化率仪、磁梯度仪、磁力仪（机械式磁力仪、磁通门磁力仪、质子磁力仪、光泵磁力仪、超导磁力仪）

人工场法仪器：直流电阻率仪、交流电阻率仪、时间域激电议；磁电阻率仪、磁激电议。

天然场电法仪器：音频大地电测仪、工频大地电测仪、天然场仪、磁大地电流测深仪、音频大地电流测深仪、甚低频法仪器、天然音频电磁法仪器；

人工场法仪器：多频振幅仪、多频振幅相位仪、频率测深仪、无线电波透视仪、振幅相位差仪、椭圆极化仪、线圈法仪、虚分量仪、瞬变脉冲电磁仪、可控源时域音频大地电磁仪。

轻便型地震仪、信号增强型地震仪、电缆遥测多道地震仪、无线电遥测地震仪

四、地球物理仪器研制

中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室在国家重大科研装备研制项目、863计划以及中科院创新2020重点项目等的支持下，开展了电法和磁法地球物理仪器的研究工作，突破了高稳定度、大功率发射技术，以及低噪声、大动态范围、高精度采样等关键技术，取得了一系列创新成果，主要包括：“感应式磁场传感器”、“航空瞬变电磁勘探仪”（ATEM）、“多通道大功率瞬变电磁勘探仪”（M-TEM）、“大地电磁仪”（MT）、“瞬变电磁仪”（TEM）等，部分产品已获得市场推广应用。

⒈感应式磁场传感器

实验室研制出了用于大地电磁测深（MT）、音频大地电磁测深（AMT）、音频可控源大地电磁测深（CSAMT）、时间域电磁方法（TEM）等地球物理电磁方法的系列感应式磁场传感器，并实现批量化生产，灵敏度可达0.1pT/√Hz（1Hz），达到国际先进水平。其中用于MT方法的感应式磁场传感器性能优于国外同类产品，其噪声水平仅为国外产品MTC-80型磁探头的50%。

目前，已有近千支CAS-50型感应式磁场传感器在中石油得到应用，用于海外油气区块的勘探作业，首次实现国产高灵敏度磁传感器走出国门，对我国油气资源高端勘探装备“走出去”具有重要意义。另外，还有百余支CAS-10M型感应式磁场传感器用于我国“863”计划深海油气勘探电磁仪器研制项目，首次实现国产高灵敏度磁传感器全面替代进口产品获取海底磁场数据，对我国海洋油气资源开发和水下目标探测具有重要意义。

批量化生产的磁场传感器经过三年多的工程应用表明：CAS系列感应式磁场传感器性能优越、指标先进、数据可靠，整体技术水平达到了国内领先、国际先进水平，极大地推动了我国地球物理电磁勘探仪器的国产化进程。

此外，为了实现感应式磁场传感器的测试与标定，实验室在河北怀来建立了感应式磁场传感器参数测试和标定平台，改变了我国长期缺乏感应式磁场传感器测试标定平台的局面，并被中国地震局指定为“地震前兆电磁扰动仪”入网仪器的唯一计量单位。

⑴高均匀度交变磁场产生装置，性能参数处于国内领先，达到国际先进水平。可产生高均匀度的标准磁场，频率范围：0.01Hz～100kHz，均匀场空间：均匀度 0.1%，直径 10cm×长度 2.5m（轴向中心处）。

⑵电磁屏蔽室装置，用于屏蔽地磁场，在其内部形成一个近似无磁场的环境，用于测量磁场传感器的噪声水平，内部剩余磁场<4fT/√Hz（1Hz），该指标处于国内领先水平。

⑶ 三轴正交亥姆赫兹线圈装置用于产生X、Y、Z三个方向上高均匀度的标准磁场，在该已知磁场的作用下，可测量三轴磁场传感器轴间串扰、轴间正交性误差等参数，技术指标处于国内领先，达到国际先进水平。

⒉航空瞬变电磁勘探仪

在国家重大科研装备项目“航空瞬变电磁仪”（Airborne Transient Electromagnetic，ATEM）项目经费支持下，实验室开展了基于低空飞行平台并兼具全航空（大型飞艇搭载平台，如图4）及半航空（无人机，如图3）工作模态的航空瞬变电磁勘探仪器的研究，可满足我国成矿环境的多样性及作业任务的复杂性需求。

2016年10月，考虑到多样化航空电磁探测系统的需求，在ATEM项目经费支持下，完成了我国第一套具有自主知识产权的基于直升机平台的全航空瞬变电磁勘探系统（如图5所示），该系统发射线圈直径已经达到了28米。2016年10月在内蒙古西乌旗和兴安盟进行了实际矿区的测试飞行，并为武警黄金部队进行了多个区块的航空勘探技术服务。其中，与国外某航电设备第13测线剖面对比效果图如图5(d)所示，反演结果与钻孔资料对比效果图如图5(e)所示，探测深度达到600米以上。

目前，已完成了航空瞬变电磁全航空模态、半航空模态和直升机平台的实用化样机研制，并成功进行了全航空勘探模态和半航空勘探模态的飞行验证试验，填补了国内技术空白，达到国外同类装备产品的先进水平。

⒊多通道大功率瞬变电磁勘探仪

在国家重大科研装备项目“多通道大功率瞬变电磁勘探仪”（Multi-Transient Electromagnetic，M-TEM）项目经费支持下，实验室开展了多通道瞬变电法新技术的研究。与传统瞬变电磁法不同，M-TEM采用拟地震处理方法，发射伪随机编码脉冲信号，采用多通道接收和数据相关处理技术，如图6所示。M-TEM系统可以在同等发射功率条件下，大幅度地提高接收信号的信噪比，进而提高系统的探测深度和精度，其最大探测深度可以达到2000米。

M-TEM系统已完成了三次野外集成实验，获得了预期的实验结果。如图7所示为M-TEM系统野外测试场景及勘探结果。

⒋地面瞬变电磁勘探仪

针对地下500米以浅勘探的需求，实验室开展了地面瞬变电磁仪技术研究和产品研制，研制出的CASTEM系统包括发射机、接收机以及磁场传感器，如图8所示。发射机最大输出电流50A，可以通过增加功率模块进一步提高发射功率。接收机可根据不同探测深度的要求，对增益和采样门设置进行调节。大量的野外实验测试表明，CASTEM瞬变电磁仪性能稳定、最大探测深度可以超过地下500m，达到国外瞬变电磁仪产品的最高技术水平（例如：加拿大PROTEM设备）。与PROTEM电磁仪的野外对比测试结果如图8（e）所示，CASTEM与PROTEM的测试结果一致，噪声水平相当。为了进一步验证仪器的性能，CASTEM在甘肃酒泉柳园镇进行了野外实地勘探，数据结果如图8（f）所示，探测深度达到400米以上。CASTEM瞬变电磁仪产品已获得市场推广应用，得到用户的一致好评。

⒌国家深部探测（SinoProbe）－地面电磁探测系统（SEP）

在国家深部地球探测计划（SinoProbe）预先研究项目“地面电磁探测系统研制”资助下，实验室完成了地面探测系统（SEP）频域多功能采集站的研制，如图9所示，可以满足音频大地电磁法（AMT）、可控源音频大地电磁法（CSAMT）和大地电磁法（MT）野外勘探需求的多功能电法采集站。已完成的大量野外勘探测试，均取得了满意的勘探数据结果。

⒍组网式时频电磁数据采集站

实验室与中石油东方地球物理公司合作研发的时频电磁数据采集站（TFEM）及其勘探结果，如图10所示。以Cole-Cole模型激发极化原理为基础，将可控源频率域测深法（CSFEM）与时间域瞬变电磁法（CSTEM）二者统一在一个数据采集系统中，通过有线级联组网或无线WIFI传输数据，可用于大规模地下油气资源勘探，最大探测深度为5~6km。目前，时频电磁数据采集站已经得到实际勘探应用，并进行了商品化生产和推广。

五、总结

在中科院“创新2020”、国家深部探测研究计划（Sinoprobe计划）预先研究项目、863计划等经费支持下，中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室攻克了准直流-极低频-超低频-特低频（ELF-SLF-ULF-VLF）电磁场微弱信号检测与放大、ELF-SLF-ULF-VLF频段大电流信号发射机等核心关键技术基础上，成功研制出不同的电法勘探仪器装备产品，包括大地电磁（MT）勘探仪器、音频大地电磁（AMT）勘探仪器、可控源音频电磁（CSAMT）勘探仪器、瞬变电磁（TEM）勘探仪器、航空瞬变电磁勘探仪器（ATEM/HTEM）等。整体技术性能处于国内领先地位，与国外同类产品的先进技术水平相当。在中石油、地震局、武警黄金部队、地质和勘探部门以及中国地质大学、成都理工大学、长安大学、中科院地质与地球研究所等院所得到工程应用，受到普遍好评。感应式磁场传感器、直升机平台的全航空瞬变电磁勘探系统等装备达到国际先进水平，处于国内领先地位。

【作者简介】刘小军，中国科学院电子学研究所研究员，电磁辐射与探测技术重点实验室主任，长期从事信号与信息处理、超宽带雷达技术等研究，曾任“嫦娥三号”测月雷达副主任设计师，负责完成了“火星次表层探测雷达”项目的论证和立项工作。作为负责人研制出系列化的极地冰雷达系统并成功获得应用，填补了国内极地冰雷达的技术和装�...

　　数据采集系统已经广泛地应用到工业和生活的各个领域。通过通信端口与终端设备交换或读取数据，而且大部分情况采用远程读数方式。为了确保通信链路安全可靠。大多选用RS-485串行数据接口链接，选用RS-485标准具有长距离传输(1200米以上)，最大传输数率可以达到10Mbps，且高信号噪声印制。同时RS-485电路具有控制方便，成本低等优点，使多点连接容易实现。

　　但RS-485口传输线极易因为干扰、电压不稳、负载短路、安装接线错误、雷击等原因引入过电压、过电流等损坏其DSP芯片。因RS-485收发器工作电压较低（5V左右），其本身耐压也非常低（-7V~+12V），一旦过压引入，就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。因此过流保护和防雷击保护成为RS-485接口设计必须要考虑的问题。

　　工程师在设计中都知道应用ESD器件做过压保护来预防DSP芯片损坏就可以了，当然ESD器件在一个小的过压范围是可以起到保护作用的，而在大多数情况下是保护不了DSP芯片及附属电路的，因当有雷电波入侵时，出现的大电流作用的时间稍长，不仅仅烧坏ESD器件、烧坏DSP芯片以及烧坏其附属电路。要解决好这个问题，只选用ESD器件是不够的，通过我们长期实验，选用PTC与ESD器件配合应用效果最好，因PTC是自恢复保险丝，在RS-485两条数据线上配合TVS即可，方法是在TVS前面各串联一个PTC即可，这样雷电流通过PTC和TVS放电，其放电电流使PTC电阻值变大，已限制了电流，保护了TVS和整个系统，正常时PTC变为低电阻，不影响摄像头的工作。

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这篇文章给大家介绍一下，我们常用的地图导航软件，以及地图挂图、教学用图中的地图数据，到底是从何而来。

首先，我们得知道两个概念：地图数据类型，地图数据结构。

地图数据类型，就是地图上呈现的要素按照几何基本特征分成的类别。从地理目标表面特征上看，可以分成点、线、面、体。

具体来说，在小比例尺（小比例尺，单个地理目标很小，比如全国地图的行政市；大比例尺，单个地理目标较大，比如把高德地图放大后看到的商场）上，商店、医院、学校可以看成是点，河流、铁路、公路可以看成是线，湖泊、绿地可以看成是面，体则是地理目标在三维上的展示。

地图数据结构，就是指的地图上的点、线、面、体数据包含了哪些信息，以及这些信息的组成形式。

一般认为，地图数据的信息由空间定位、空间关系、专题属性等内容组成。举个例子，在大比例尺地图中，高速公路在地图上是一条双向粗线：空间定位，指的是它在地图上固定的位置；空间关系，指的是它和周边其他地理目标的相对位置；专题属性，指的是这条高速公路的道路名称、车道数、车道宽、道路铺设等信息。

现在，我们正式来看地图数据的几大来源渠道。

1、最常见的数据来源：测绘仪器（全站仪、GPS）实地采集，采集车采集

如果大家在室外看到有人拿着一种三脚架仪器去瞄准附近的地物或者立尺，并且不时改变位置，这便是经久不衰的地图实地采集工作。实地采集，需要耗费大量人力，并且采集周期长，对环境要求高。在技术落后的时期，测量珠穆朗玛峰的地理信息，得找体质非常优秀的测量技术人员，然后翻山越岭冒着高原反应和雪崩的危险去采集数据，现在想想都会吐血。但是这种数据采集方法，数据十分精准，在工程建设前期调研工作中不可或缺。

地图采集车，大家应该也不陌生。经常能见到印有百度、高德logo的汽车穿梭在道路上（大城市也能见到自行车）。通过车载的高精摄像机等设备，沿路拍摄持续拍摄道路或沿街信息，在室内再根据拍摄结果半自动化输入和标注地图信息。车采数据的方法，适合于大规模的进行采集标注，效率高，成本低，车行居多，是目前高德地图、百度地图的主要采集手段之一。

2、最先进的数据来源：高精度航空照片，卫星照片或者遥感照片

大家知道，用相机拍摄的照片都是由一个个小像元组成的，通过每个像元的不同灰度值或不同色彩，反映了我们五彩缤纷的世界。类似的，航空摄影测量、卫星遥感技术，是在高空或者太空中，给地面上的物体拍照片。

把这些照片作为底片，通过对照片中地物识别解译，描绘出计算机方便处理和扩展的点、线、面等地图数据类型，是百度地图、高德地图、天地图当前城市郊区、农村、野外等地图数据的主要来源。

目前常用的航拍或者卫拍手段包括机载数码摄像，机载遥感以及三维激光扫描（主要用于3D地图数据采集）

3、最便捷的数据来源：其他专业领域数据的转换

这种数据来源可能与之前的手段有点重复，但确实是当前主流地图应用的重要数据来源。

比如，某新建小区建筑物的占地面积、楼层高度、建筑时间等属性，一般来源于小区楼盘图；某学校建筑的建筑名称、占地面积等属性，来源于当地教育部门或学校的文档资料；不同小区、街道的人口数量、人口密度信息，来源于当地政府部门。

4、最大众化的数据来源：用户地图标注

随着高德地图和百度地图使用人数越来越多，用户反馈逐渐成为地图数据重要来源之一。

打开高德地图或者百度地图，通过提交地理目标准确的文字描述和实地照片，经过地图服务商审核通过后，这个地理目标的信息便会新增到地图中。举个例子，你开了一家小吃店，由于地图数据采集的滞后性，当前地图软件上搜索不到，你便可以通过地图标注的形式把准确的商店信息添加到地图上。通过审核后，其他用户在附近搜索小吃店时，你的小吃店也会被推荐到搜索结果中。

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麦田中的地震仪

通常情况下，天然地震可分为构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震四大类。其中，地球上发生次数最多、破坏性最大的地震是构造地震。因此，避免构造地震带来的损失，就要进行活断层探测，弄清楚地下的活断层“有没有、活不活、震不震”。

记者从省地震局了解到，我省的18个省辖市中已有10个完成或正在开展活断层探测，还有2个城市已经立项。如何判断埋藏在地下的活断层，探测结果如何？近日，本报记者进行了探访。

【探测】麦田藏秘密，能侦探12万年以来的活断层

春末夏初，正是小麦拔节生长的季节。濮阳市濮阳县清河头乡管五星村旁边的麦田里，却“隐藏”着一个秘密。

“我们在麦地里放置了地震仪，以便侦探濮阳市区及周边地区是否存在12万年以来依旧活动的断层。”中国地震局地球物理勘探中心第三研究室工程师邱勇说道。

邱勇专门带了一台地震仪做展示，记者看到地震仪并不大，红色的外表，大小如同保温饭桶。“这是一台EPS短周期便携式地震仪，一般放置在地下30厘米左右，它主要是利用背景噪声成像技术，获得地壳浅部速度结构。”

地震仪非常敏感，因此一般选择放置在相对偏僻和安静的地区，最大限度减少外界的干扰，保障监测数据的准确度。“地震仪可以记录到树的摆动，以及人类的脚步声。”邱勇介绍，他们后期也会对数据中的人为干扰等进行过滤和处理，提取有用的信息。

目前，濮阳市2950平方公里的范围内，放置了406台地震仪，连续记录20天的监测数据，地震仪的观测数据将为后期详细勘测提供数据支撑。邱勇说，后期还将通过钻探取样、年代测试，确定是否存在断层，以及断层活动的时代。

据了解，今年进行野外数据采集后，2020年9月将对濮阳市城市活断层探测与地震危险性评价项目进行验收。

【应用】安阳市高铁线东移3公里，避开活断层

早在1999年，安阳市就开展了地震活断层探测，2012年项目结束，历时14年。

安阳市监测预报科科长黄卫东说，安阳市活断层探测的范围主要是以安阳市火车站为中心的一个边长为32公里的正方形所围限的位置。项目一期初步查明了安阳南、安阳西等断裂带的确切活动年代和在安阳市的位置；二期于2012年通过验收，探明了安阳城区地下地质机构，基本上做到了“地下清楚”。通过探明安阳市地下是否埋藏隐伏活断层，找到这些隐伏活断层的精确空间位置、活动时间，评估活断层危险性和危害性。这项成果也被应用到了城市建设和重大项目选址中。黄卫东介绍，在京广高铁安阳段建设中，线路设计的专家就根据安阳市的探测成果，将高铁线路安阳段从京港澳高速公路西侧向东移了3公里。随着高铁线路的东移，安阳东高铁站也随之东移了3公里。

此外，活断层探查结果还在城市建设、土地利用等方面被广泛应用。比如：焦作市通过探测，探明在新区选址处有活断层通过，对其新区规划提出避让意见。

省地震局震害防御中心主任王志铄介绍，目前河南全省已有郑州、安阳、南阳、焦作、新乡5个省辖市完成地下活断层探测，洛阳、濮阳、驻马店、开封、三门峡5个省辖市正在开展活断层探测，鹤壁、许昌2个城市已经立项。

【链接】什么是活断层？

活断层是指约10万年以来曾经活动，未来仍有可能活动的断层，与地震灾害关系密切。它决定着多数破坏性地震的发生位置，其规模大小、运动性质和活动时代决定着地震震级的大小。

　　现在，记录波形观测装置分成三大类：高速领域的示波器、中低速领域的存储记录仪、低速领域的数据采集仪。至于如何来选择的话，可以根据所要测量的信号波形的频率或记录间隔来选择，或是测量回路上GND电位不同的情况下，根据输入信号的电压值等来决定。

　　数字示波器在观测高速现象方面是优先选择，但因为示波器通道之间共地，因此在测量回路中测量有GND电位差的地方或测量有强?弱电混合存在的机电一体化控制回路等的时候，可能会引起回路之间的短路或接地故障之类的事故。

　　存储记录仪的通道之间是绝缘的，因此可以在观测工频电源的AC波形同时进行DC控制系统的测量或是变频器、逆变器的输入输出之间的波形记录等，在前面所述的强?弱电混合回路方面的测量中发挥实力。

　　数据采集英文为Data Acquisition，简称DAQ，指测量电压、电流、温度、压力、声音、编码数据等电气或物理现象的过程。数据采集器指从传感器和其它设备等模拟和数字被测单元中，自动采取非电量或电量信号，送到上位机或计算机中进行分析和处理的仪器。数据采集器应用广泛：可视测量、数据记录、控制、自动化测试、监测、原型机制造等。

　　另外，由于提高了采样速度，具备了音频领域以上的f特性，通过后面所述的各种丰富的输入单元，还可进行机械?振动之类的物理测量。图1-6所示为各领域分类的信号波形的频率范围以及所对应的波形观测装置的范围。

原文来自http://hyxyyq/wz/fwzc/cpyy/yywz/2017/1120/2445.html