摘要：本文展示了Google Earth在GNSS控制网的选点和优化设计中的应用和奥维互动地图浏览器在控制点外业选点的应用，为GNSS控制测量带来了一种新的辅助方法
关键词：GNSS控制网；Google Earth；奥维互动地图
一、前言
传统的施工控制网优化方法是：建网前利用收集到的1∶10 000 或1∶50 000 的地形图结合实际踏勘进行控制网优化，然后根据优化方案结合实地进行选点布网。但一般收集的1∶10 000 或1∶50 000 的地形图大多年代久远，这将导致优化后点位难以落到实地，而到实地调整的点位通常因为考虑实地环境欠妥而带有一定的盲目性，而且对于作业范围不大的地区收集地形图要增加成本投入。为了解决以上问题，本文结合巧家县某矿山测图控制网（由11个4等点组成，控制面积20平方公里）的建立，探索了基于Google Earth和奥维互动地图浏览器的GNSS控制网布设方法。
二、GNSS控制网布设
1. 准备资料
在矿区范围内外共有３个Ｃ级点，经实地踏勘３个Ｃ级点保存完好。将Ｃ级点概略经纬度输入Google Earth中，在根据实地踏勘对比将Google Earth中Ｃ级点位置移动到准确位置。
由于Google Earth采用的是WGS84坐标系统，WGS84坐标和北京54、西安80坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，它们是不同的椭球基准。采用Ｃ级点的西安80坐标反算出的经纬度和其WGS84经纬度计算平均差值进行修正，经测试，能够满足西安80坐标转到Google Earth的精度要求。将矿区范围展绘在Arcgis中，根据求算的经纬度平均差值， 利用Arcgis投影变换功能将矿区范围装换未WGS84坐标系，并输出为KML格式。
将转换得到的矿区范围KML文件导入Google Earth中，结合3个已导入C级点进行控制网设计。
2. GNSS控制点布设
由于GNSS测量观测站之间无需互相同视，而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作较经典控制测量的选点工作简单。但由于GNSS控制点位的选择对保证观测工作的顺利进行和可靠地保证测量精度具有重要意义，所以点位的选择显得尤为重要。选点工作应注意如下问题：①测站四野开阔，高度角15°以上不允许存在成片的障碍物；②远离大功率的无线电信号发射源（如电台、电视台、微波中继站）；③测站应该远离房屋、围墙、山坡以及大面积平静水面等信号反射物，以免出现多路径效应；④应尽可能是所选测站附近的小环境与周围大环境已知，以避免或减少气象元素的代表性误差。⑤测站应位于地质条件良好、点位稳定，易于保护的地方，并尽可能估计交通条件。
从Google Earth上可看出矿区呈东西走向，近似带状。矿区被三条山谷分为三大部分，且矿区属于高原山区，地形复杂，矿区内海拔落差近1000米。在选择控制时点位的高程相差不宜过大，同一时段的观测点应尽量同时选在背阴或向阳面，以减少数据处理工程中异步环超限情况。
矿山布设的是四等平面控制点，根据《城市测量规范》要求，四等控制网的平均距离为2KM，相邻点最小边长不宜小于平均边长的1/2，最大边长不宜大于平均边长的2倍，所以相邻控制点间的距离以1.5-3KM为宜。
在Google Earth工具栏中，利用“添加地标”可添加地面点并在图面显示点位高程，标尺工具可量测两点和多点距离。软件中缩放功能能看清和判断地面点周围的道路交通、植被、地貌、水系等信息，旋转和缩放功能可改变视角和高度以便更直观的选择能相互通视的点位。利用上述功能，在地图上标注出能满足上述选点条件的控制点，并利用“路径”功能组成控制网。
3. GNSS控制网优化
在Google Earth高清影像中基本能判断出道路的类型，如土路、水泥路、柏油路等。利用软件中的“路径”功能在地图上粗略矢量从出发点到控制点的线路，并量测出距离和计算出到达控制点所需要的大概时间。结合GNSS观测设备数量、观测方案、以及交通工具，在能保证控制网的精度、强度和可靠性的条件下，对可调整的控制点使用“属性”功能进行移动，并利用“路径”功能重新调整控制网。达到缩短作业周期以、减少外业观测在路途中耗费的时间和提高时间利用效率的目的。
通过最终的优化设计矿区共布设11个四等点，如图所示。
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4. GNSS控制点外业选点与埋设
在智能手机上下载并安装奥维互动地图浏览器，在“选择地图”设置中选择“Google卫星混合地图”，这样就能在主页面显示卫星图片和地名。奥维互动地图浏览器支持地图下载和离线浏览，在有WiFi的条件下，下载测区图卫星地图（下载地图时，可自定义下载区域或者按照系统默认最低为市级行政区，将地图级别调到最大，将系统区域中郊区选择为郊区同市区一样处理，这样下载的影像更加清晰）。
奥维互动地图浏览器支持地名检索，输入测区所在的乡镇地名即可切换至该乡镇地图，对比Google Earth地图，将Google Earth上布设的控制点在手机版奥维互动地图浏览器中标记出来。在外业实地选点之前，先在Google Earth地图中规划好路线，之后在奥维互动地图中根据规划好的路线合适的设置好线路起点和终点。使用导航功能让我们顺着设计好的线路快速准确的到达设计点位。根据实地情况再调整控制点的位置，并埋设控制点。如设计控制点位附近实际环境与图中变化较大不宜埋设点位，可重新在奥维互动地图中重新选取能满足要求选点要求的点位。
三、结束语
Google Earth高分辨卫星地图覆盖范围越来越广，更新频率正在逐步提高。奥维互动地图浏览器功能也越来越完善，性能越来越强大。他们的出现和功能的完善给我们测绘工作者带来了新的工作方法，降低了野外工作量，提高了我们的工作效率，减低了生产成本。
参考文献
[1]白少云.基于Google Earth的特大型施工控制网优化方法[J].地理信息空间，2013（8）:58-60
[2]王智飞，赫雁翔.奥维地图和Google地球在森林资源二类调查外业中的应用研究[J].林业建设，2015 (8)：30-34.
论文作者:毛星华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：地图论文; 互动论文; 矿区论文; 点位论文; 功能论文; 选点论文; 经纬度论文; 《基层建设》2019年第30期论文;