一种适用于地质勘查的快速定位方法与流程

本发明属于地质勘查技术领域，具体涉及一种适用于地质勘查的快速定位方法。

背景技术：

下庄矿田勘查过程中建立了4套坐标系，各坐标系与北京54、西安80国家坐标系采用公式换算。矿床地质调查中经常需要使用不同比例尺的图件，但区域图件采用国家坐标系，不同矿床图件采用不同坐标系，因此在地质调查中不同比例尺的图件信息相互对应十分繁琐。

目前，野外地质调查中观察点位确定主要采用的方法包括地质罗盘+地形图法、手持GPS公里网格展图法、室内计算机投图法。但对于图件陈旧、坐标系统复杂、地形地貌与老图件资料差异大的地区，采用现有方法定位难度过大。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题为：提出一种适用于地质勘查的快速定位方法，能够实现GPS位置信息图形化，并与地质底图、地形图配合，快速确定地质观察点、地质路线在地质底图、地形图中的位置，达到快速获取地质信息的目的。

本发明的技术方案如下所述：

一种适用于地质勘查的快速定位方法，包括以下步骤：

步骤1底图校正

选取工作区地质底图，建立WGS84坐标系参考点、底图校正控制点， 并对地质底图进行校正，保证地质底图不变形；

步骤2图件配准

导入经校正的地质底图，采用WGS84坐标系、经纬度坐标，选取步骤1生成的WGS84坐标系校正参考点对地质底图进行配准，根据地质底图复杂程度，选取若干个参考点，输入相应的经纬度坐标值，配准完成后保存为map格式文件；

步骤3数据转换

将步骤2生成的map格式文件转化为导航软件兼容格式，并导入存储卡；

步骤4地质定位

安装导航软件，定位当前GPS位置，在精度满足要求条件下添加地质定位点及相应描述属性；切换不同地质底图，查看地质兴趣点并添加地质点，根据兴趣点的位置制作导航路线进行地质导航，行进过程中记录调查路线航迹；将地质点文件和航迹记录文件转换为地质软件兼容格式文件。

作为优选方案：步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1建立参考点

根据地质底图坐标系参数、网格坐标，生成参考网格，建立相应比例尺图件公里网格校准参考点、WGS84坐标系校正参考点；

步骤1.2校正

加载地质底图，导入步骤1.1生成的参考网格对地质底图进行校正，保证地质底图网格与参考网格一致，底图校正完成后保存jpg格式图片。

作为优选方案：步骤3具体包括以下步骤：

步骤3.1数据转化

将步骤2生成的map格式文件转化为ozfx3格式文件；

步骤3.2数据导入

重复步骤3.1，将工作区需要的不同比例尺地质底图校正、配准、转换为 导航软件兼容格式图件，并将所有转化后的导航地图拷贝到存储卡。

作为优选方案：步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1导航软件安装、配置

安装导航软件，打开GPS位置跟踪、航迹记录功能；

步骤4.2地质定位导航

定位当前GPS位置，在精度满足要求条件下添加地质定位点及相应描述属性；

步骤4.3地质导航

切换不同地质底图，查看地质兴趣点并添加地质点，根据兴趣点的位置制作导航路线进行地质导航，行进过程中记录调查路线航迹；

步骤4.4信息导出

查看软件设置中数据文件位置，查看wpt格式地质点文件、plt格式航迹记录文件，并将地质点文件、航迹记录文件转换为地质软件兼容文件。

作为优选方案：

步骤1.1中，采用Mapgis软件投影变换功能生成校正参考网格；

步骤1.2中，采用Mapgis软件图像分析功能加载地质底图；

步骤2中，采用windows系统下Oziexplorer软件对地质底图进行配准，运用Oziexplorer软件导入步骤2校正的地质底图；

步骤3.1中，采用Image2Ozf软件进行格式转化；

步骤4.1中，导航软件安装通过在移动终端安装安卓系统软件Androzic实现。

作为优选方案：步骤4.4中，地质软件兼容文件格式包括shape格式和GPX格式。

作为优选方案：步骤2中，参考点选取的个数为4～9个。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种适用于地质勘查的快速定位方法，能够实现GPS位置信息图形化，并与地质底图、地形图配合，快速确定地质观察点、地质路线在地质底图、地形图中的位置，达到快速获取地质信息的目的。

(2)本发明的一种适用于地质勘查的快速定位方法，可用于地质勘查过程中定位、路线记录、导航等方面，已在核工业北京地质研究院、核工业290研究所、核工业293大队、华东理工大学等单位多个项目中应用，应用结果表明该方法具有高效、快速、实用性强，为地质勘查节省宝贵的时间；

(3)本发明的一种适用于地质勘查的快速定位方法，在下庄铀矿田深部资源扩大与潜力评价项目中，为下庄矿田铀矿勘查工作中不同坐标系图件的快速定位提供了便利。

附图说明

图1为参考点位置图；

图2为校正后含参考点的地质底图；

图3为配准地质底图示意图；

图4为文件转换过程示意图；

图5为GPS信号参数表；

图6为GPS定位示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种适用于地质勘查的快速定位方法进行详细说明。

本发明的一种适用于地质勘查的快速定位方法，包括以下步骤：

步骤1底图校正

选取工作区底图，建立WGS84坐标系校正参考点、底图校正控制点，并对底图校正，保证底图不变形。

步骤1.1建立参考点

根据地质底图坐标系参数、网格坐标，生成参考网格，建立相应比例尺图件公里网格校准参考点、WGS84坐标系校正参考点。对于无国家坐标系的图件，可通过坐标系转换公式进行计算。

本步骤中，可以采用现有Mapgis软件投影变换功能生成校正参考网格。

步骤1.2校正

加载地质底图，导入步骤1.1生成的参考网格对地质底图进行校正，保证地质底图网格与参考网格一致，底图校正完成后保存jpg格式图片。

本步骤中，可以采用现有Mapgis软件图像分析功能加载地质底图。

步骤2图件配准

对地质底图进行配准，确保实时读取地质底图上每点经纬度信息。

导入步骤1.2校正的地质底图，采用WGS84坐标系、经纬度坐标，选取步骤1生成的WGS84坐标系校正参考点对地质底图进行配准，根据地质底图复杂程度，选取若干个参考点，输入相应的经纬度坐标值，配准完成后保存为map格式文件。

本步骤中，可以采用windows系统下Oziexplorer软件对地质底图进行配准，运用Oziexplorer软件导入步骤2校正的地质底图；参考点选取的个数可以为4～9个。

步骤3数据转换

将步骤2生成的map格式文件转化为导航软件兼容格式，并导入存储卡。

步骤3.1数据转化

将步骤2生成的map格式文件转化为ozfx3格式文件。

本步骤中，可以采用Image2Ozf软件进行转化。

步骤3.2数据导入

重复步骤3.1，将工作区需要的不同比例尺地质底图校正、配准、转换为 导航软件兼容格式图件，并将所有转化后的导航地图拷贝到存储卡。

步骤4地质定位

步骤4.1导航软件安装、配置

安装导航软件，设置导航地图文件夹位置到步骤3.2文件夹位置，打开GPS位置跟踪、航迹记录等功能。

本步骤中，导航软件安装可以通过在手机等移动终端安装安卓系统软件Androzic实现。

步骤4.2地质定位导航

定位当前GPS位置，查看当前位置定位卫星数量、经纬度坐标、高程、磁偏角、定位精度等信息。在精度满足要求条件下添加地质定位点及相应描述属性。

步骤4.3地质导航

切换不同地质底图，查看地质兴趣点并添加地质点，根据兴趣点的位置制作导航路线进行地质导航，行进过程中记录调查路线航迹。

步骤4.4信息导出

查看软件设置中数据文件位置，查看wpt格式地质点文件、plt格式航迹记录文件，导入到步骤2所述Oziexplorer软件，转换为其他地质软件兼容文件，所述地质软件兼容文件格式包括shape格式、GPX格式等格式。

实施例1

本实施例中的一种适用于地质勘查的快速定位方法，包括以下步骤：

步骤1底图校正

选取下庄工作区地质简图west.jpg作为地质底图进行图像校正。

步骤1.1建立参考点

读取地质底图参数，可知地质范围为113°30′-114°60′，24°30′-24°50′。地质底图公里网格采用高斯克吕格平面直角投影，椭球参数为北京54，投影带 类型为6度带19号带。输入相应参数，生成图1所示含参考点信息的文件ck.wt和ck.wl。

步骤1.2校正

利用Mapgis软件图像分析功能导入west.jpg，转换为west.msi文件，导入步骤1.1生成的公里网格线交点作为参考点对地质底图进行校正，共选择6个参考点，校正后残差<3，地图变形满足要求，保存校正后地图为west1.msi文件。叠合参考点文件ck.wt、ck.wl和底图west1.msi，输出图2所示文件west1.jpg。

步骤2图件配准

在windows系统下安装Oziexplorer软件，打开west1.jpg，选取图中经纬度线交点作为参考点，读取交点经纬度坐标，填写图形配准参数，图3所示共选择8个参考点进行配准，保存west1.map文件。

步骤3数据转换

打开Image2Ozf软件，选择map文件所在文件夹，选取west1.map，转换为图4所示文件类型，生成west1.ozfx3和west1_ozf.map。

将west1.ozfx3和west1_ozf.map文件拷贝到手机存储卡map文件夹中。

步骤4地质定位

步骤4.1导航软件安装、配置

在手机中安装并打开Androzic软件，设置地图文件夹到步骤3.2文件夹map位置，打开GPS位置跟踪、航迹记录等功能。

步骤4.2地质定位导航

定位当前GPS位置，查看图5所示当前位置定位卫星数量、经纬度坐标、高程、磁偏角、定位精度等信息，如当前室内网络辅助定位参数：卫星0/2，精度48.0米，纬度39°58′43.131″，纬度116°24′27.746″，水平精度衰减1.4，精度垂直衰减2.2，磁偏角-6.7°等。在户外接受GPS信号精度满足要求条件 下添加图6所示地质定位点及相应描述属性。

步骤4.3地质导航

在同一文件夹中导入不同比例尺地质底图，如区域地质底图、矿床地质底图、遥感解译图等，可以在不同地质底图之家随意切换并查看地质兴趣点，根据需要添加地质点。依据兴趣点的位置制作导航路线进行地质导航。行进过程中记录调查路线航迹。

步骤4.4信息导出

查看软件设置中数据文件位置，查看wpt格式地质点文件、plt航迹记录文件，如航点文件myWaypoints.wpt，按日期记录的航迹文件mytrcak_2013-07-29_daily.plt。将文件拷贝到电脑中，导入到oziexplorer软件，导出为其他地质软件兼容文件，如shape格式、GPX格式文件。