关键词：GPS；智能手机；物探施工
一、GPS智能手机导航配置
（1）硬件配置。在物探施工中，运用基于GPS技术的智能手机进行导航，对于硬件并没有特别苛刻的要求，能够运行iOS或者安卓操作系统，并具备GPS定位导航功能模块的智能手机或者平板电脑，都可以作为物探施工中的导航设备。具体要求在于：移动终端的操作系统至少为安卓4.0.4系统，分辨率高于720×1280，电容触摸屏，至少512内存，拥有GPS或者格洛纳斯导航系统（GLONASS），允许进行蓝牙传输并接入无线局域网，拥有至少100万像素的摄像头。
（2）软件配置。基于GPS的移动终端导航在物探施工中的应用，在软件层面可以使用野外探险（BackCountryNavigator）、Google卫星地图（OruxMaps）等，以野外探险软件为例，该软件可以同时支持GPS或者格洛纳斯导航系统（GLONASS）定位、导航与信息数据采集功能的应用，并且具备地标性文件（KML）以及三维模型高清图片（GPX）等不同格式的航点与航迹数据录入与输出功能。
二、物探施工中GPS手机导航功能的使用
2.1 GPS手机导航的功能模块
基于GPS技术的手机导航系统，其主要功能模块中的精准定位、输入坐标、显示方位与距离、实际地形记录、经过路线记录等功能在物探施工中较为实用。具体功能包括；①精准定位，将手机GPS与北斗综合定位系统相结合，在手机GPS系统中增加超强的信号模块，并建立多渠道的信号捕捉技术。部分手机的GPS还会与AGPS（辅助全球卫星定位系统）相结合，快速搜索卫星，在露天环境下，定位误差不会超过5m，是在物探施工中极为实用的精准定位功能；②输入坐标。启动导航软件如野外探险（BackCountryNavigator）、Google卫星地图（OruxMaps）
等，选择数据源，可以提供KML以及GPX两种形式的坐标数据录入功能；③显示方位与距离。利用手机GPS接收定位信息并读取GPS数据之后，可以提取经纬度坐标，在明确相邻两点的经纬度坐标的前提下，就可以计算两点之间的距离与方位角，部分GPS软件也具备方位显示的功能；④当前市面上的绝大部分GPS软件都可以显示地形，如OruxMaps或Androzic等，并且具备路线记录功能，包括记录航迹、航点与返航功能。在使用过程中，可以打开航迹记录功能，将主机的航路点与航迹信息进行记录，具体在拍摄过程中，会进行坐标信息的自动记录。以BackCountryNavigator的使用为例，导航屏幕的双箭头与三角符号分别表示本机位置、导入航路点等，以箭头代表目标航向，以数据窗口来对长度比例加以显示，并且包括目的地距离信息、速度与实时坐标等，在这个过程中这些信息与数据或以自动更新的方式实时更新。
2.2手机导航的高级应用。就自定义的网络地图数据源而言，开启网页进行浏览时，检测浏览网页所产生的缓存，就能够得到在线地图的统一资源定位符（URL），进而按照智能手机中的导航软件，如BackCountryNavigator等导航软件文件的标准配置，需要将统一资源定位符（URL）进行重新整合，并以此添加地图的数据源。对格式为可扩展标记语言（XML）的网路地图数据链接进行编制，就可以获取智能手机导航软件所提供的全球实时定位地图，如上文所提到的BackCountryNavigator、Google卫星地图（OruxMaps），以及NASA地图、百度地图、高德地图等，这些国际互联网机构所提供的全球导航地图与卫星照片等，能够为物探施工、电力施工等野外工作提供非常大的帮助。
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三、地图数据的拓展
在计算机设备上安装程序设计语言——JAVA，应用移动地图创建者MobileAtlasCreator（MOBAC）系统软件，来制作离线地图，可以为智能手机导航软件拓展地图数据，主要包括以下功能：
①提供网络地图数据下载服务，包括谷歌卫星地图、高德城市交通地图等，并且所产生的数据包可以直接应用于智能手机GPS导航的应用，为在野外进行工作而缺少足够网络信号的物探施工人员进行数据包更新服务；②可以对第三方的地理信息数据进行校正与坐标校准配置等，并对这些数据进行转换，确保信息数据能够直接应用于智能手机的导航软件所指定的地图格式，确保每一种信息数据都能够得以充分利用，为物探施工、电力施工工作提供足够的定位与导航服务。
四、导航数据的输出
利用智能手机的GPS功能进行定位与导航的过程中，智能手机可以实时确定经纬坐标与海拔高度等相关信息，显示距离单位、比例尺、数据格式（KML、GPX等）与测量系统基准面等跟踪信息，并具备经纬度选择的功能。智能手机应用GPS定位导航所产生的导航数据，可以产生相应格式的数据，包括KML与GPX等，并将不同格式的数据进行直接输出，在输出航迹数据时，可以便捷地进行存储目录的重新命名及设定。在移动通信与互联网相结合之后，互联网移动通信已经成为网络通讯技术的重要代表，也是最主要的形式，如智能手机全球移动通信系统（GSM）、第四代移动电话行动通信标准（4G）、无线局域网（WiFi）等。在互联网移动通信的环境下，智能手机可以通过电邮或通信软件等形式将物探施工所产生的坐标信息与图片等信息数据直接向工程基地进行发送。使用谷歌地球（GoogleEarth，GE）或三维辅助设计应用软件，并搭配其他形式的地理信息系统，可对所获取的信息数据内容进行进一步的物探分析。利用智能手机的GPS卫星定位功能所能够获取到的坐标与数据等信息，与其他形式的GPS定位工具具有相同的精确性，通常参与物探工作时，其误差半径在3m以内，对于物探以及电力工作而言，这样的误差无伤大雅。
五、基于GPS的智能手机导航软件的发展趋势
在全球导航卫星系统定位（GNSS）的发展过程中，在工程领域的应用十分广泛，其中石油测量是受到较大关注的，从石油物探实际需求进行考量，可以使用能够满足野外工作的导航操作软件，如徕卡530GPS定位导航设备等。随着智能手机功能的越发简约与强大，智能手机已经可以逐渐取代计算机、照相机与专业的GPS设备，同时考虑了实用性、移动性与专业性，随着智能手机应用愈发广泛，基于GPS的智能手机导航软件在物探施工中的应用，必将全面取代传统的GPS定位导航设备，也必将改变野外工作物探施工的测绘方式。当前许多智能手机的GPS软件，其无论是定位还是导航功能，都充分考虑了物探施工的石油探测线发生偏移的情况，并给出了参考线，以及相较于参考线的目标点在横向、纵向偏移以及高度变化情况的相关提示，在物探工作中，无论是测线为二维或是三维，都可以极为详尽地明确放样与点位调整工作的需要。随着科技发展水平的不断提高，在未来，测量仪器的系统必将更加稳定而高效。
六、结语
智能手机集手机、计算机、照相机、GPS定位导航等专业设备于一体，且小巧灵便，十分适用于野外工作，在物探施工、电力施工中，运用基于GPS功能的智能手机导航功能，可以在拍摄照片的同时进行地理信息的记录与储存，并对所采集到的数据信息进行分析与处理，在物探施工中以及电力施工的工作效果十分明显。
参考文献：
[1]杜均国，张怀，黄敬，等.GPS智能手机导航在物探施工中的应用[J].物探装备，2015,25(2):127~131.
论文作者:高清芳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
标签：物探论文; 智能手机论文; 功能论文; 地图论文; 数据论文; 坐标论文; 软件论文; 《科学与技术》2019年18期论文;