Google Earth 在江苏镇江宝华山－巫岗铁铜矿远景调查中的应用*

任宇征，贾 萍，董 敏，戴肖宁，韩 磊

(1．江苏省地质勘查技术院，江苏 南京 210049;2．浙江省海宁市国土资源局，浙江 海宁 314400)

0 引言

中国地大物博，资源丰富，为了顺应社会主义现代化经济建设发展的需求，近几年来举国上下掀起了又一轮资源勘查的热潮。在地球物理勘探具体工作方法中，重力、磁法和电法等各有千秋，对于测绘辅助支持的要求不尽相同，但是野外具体工作都需要方便进行各类操作的地图。

由于传统纸质和电子地形图通常信息不够全面易读，缺乏现势性，不便操作而且有些需要付费才能获得［1］。更主要的问题是资源勘查工作多在山中进行，地形图难以获得。经过实践发现，应用Google Earth 能够解决野外踏勘［2］、工作测线布设等问题，体现了现代测绘数字信息化建设的发展方向［3］。

1 Google Earth 简介

Google Earth(简称GE)是Google 公司开发的一款虚拟地球仪软件，它将卫星照片、航空照相和GIS 布置在一个地球的三维模型上，用户可以通过互联网下载其免费客户端软件，浏览全球各地的高清卫星图片。GE 使用的图片是公共领域的图片、受许可的航空照相图片、KeyHole 间谍卫星的图片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片，还提供了Google Maps 所没有的图片。它自带的很多功能特别方便、实用。

2 V8 电磁法仪及CSAMT 法野外工作方法

由于本文着重介绍的是Google Earth 对地球物理勘查工作的辅助作用，因此此处只对勘察仪器及作业方法进行简要介绍。

2．1 仪器及方法

江苏镇江宝华山——巫岗铁铜矿远景调查项目采用电磁法仪器V8 进行，它是加拿大凤凰地球物理有限公司生产的应用地球物理仪器，包括发电机组、发射机和接收机3 个部分。接收机由V8(多功能电法仪)和两个RXU(辅助采集站)组成，发射机为TXU-30(20 kW)，发电机组是德国进口30 kW的24GF 型柴油发电机组，最高电压1 000 V(I=20 A)，最大电流40 A(U=500 V)。V8 在油气、金属矿产、地热等资源勘查中保持着世界先进水平。

CSAMT 法(可控源音频大地电磁)以有限长接地电偶极子为场源，在距偶极中心一定距离处同时观测电、磁场参数，采用赤道偶极装置进行标量测量。同时观测与场源平行的电场水平分量Ex 和场源正交的磁场水平分量Hy，计算卡尼亚视电阻率，导出趋肤深度公式，通过改变发射频率可改变勘探深度，从而达到变频测深的目的。CSAMT 法因勘探深度大和分辨率高等优点应用领域广泛。

2．2 野外工作方法

V8CSAMT 法野外工作原理示意图，见图1。把观测区域布置在一个梯形范围内，发射偶极AB 平行测线布置，AB 到测线的距离应大于3 倍的趋肤深度，一般为8 ～12 km，测线的长度应保持在梯形范围内。

发电机组和发射机等仪器设备由卡车装载，卡车应停放于发射AB 大概中间位置，线缆由仪器连接引出分别至AB 点连接埋深铜带。接收按排列式进行，采用一主两辅三机9 道测量，线缆连接不极化电极。

图1 V8 仪器野外工作示意图Fig．1 The fieldwork schematic of instrument V8

3 应用实例

江苏省地质勘查技术院于2010 年7 月开始实施江苏镇江宝华山-巫岗铁铜矿远景调查项目，调查区位于宁镇中段宝华山-巫岗一带，地形地貌主要为山地丘陵，植被相对茂密，平均海拔200 ～400 m。

3．1 测线布设

GE 具有“添加地标”、“添加路径”及“标尺量距”等功能，方便进行测线设计布设。“添加地标”功能可用于描述点位，“添加路径”功能可用于描述测线走向，两者属性信息都可以通过点击鼠标右键调整设定。

用鼠标左键单击“添加地标”标签，出现新建地标对话框。输入地标名称和坐标值确定点位。此外，还可以选择地标样式并进行颜色及透明度设置、输入地标说明性信息等。鼠标左键单击“添加路径”标签，出现新建路径对话框(相关设置同地标)，连接地标点位描述测线走向，如图2、图3、图4 所示。激活“显示标尺”功能，选择长度单位可以用鼠标点击两点量取距离和方位角，实用性极强。

GE 使用的坐标系是WGS -84 大地坐标系，而项目中测线点位坐标系均属于1954 年北京坐标系，高斯—克吕格3°带投影平面坐标，故要将点位坐标进行转换后才能布设测线。

3．2 寻找发射地点

图2 接收测线布设与发射选择图Fig． 2 Layout of receiving measuring line and selection of launch site

图3 发射选择点示意图Fig．3 The selected launch site diagram

图4 接收测线部分排列图Fig．4 The layout chart for part of receiving measuring lines

依据V8 电磁法仪CSAMT 法野外勘测对于发射地点的选择要求，综合考虑放线、收线、巡线方便等施工因素，发射点位线路通常沿道路布设。

在本项目中通过GE 分析，认为距离接收测线东偏约11．5 km处的G4011 扬溧高速适合作为发射处，设计AB 长度约为2．2 km。同时，东偏约9．5 km处一大概南北向的乡村水泥路可作为备用地，AB 长度约为2 km。两地设计发射AB 点方位角均可定为约10°(与接收测线大概相同)。通过GE 软件可清晰地观察到选择地没有电磁干扰适合停放卡车设备，AB 点附近均有为保证接地条件良好需用的水源，见图2、图3。

设计好发射AB 点后，读取WGS-84 大地坐标，将坐标输入仪器，然后到实地测设微调即可。由于卡车仪器停放和收线放线均沿大路边，工作效率提高明显。发射人员可骑车来回巡线，安全系数大大提高，真正杜绝了电击伤人畜事件。实践证明，发射地点选择条件非常理想，野外勘测数据良好。以前由于缺乏地形图等资料，需事先利用AutoCAD 软件设计好AB 点坐标携带GPS 仪器驱车盲目反复试找调整，繁琐费时，而采用本方法达到了事半功倍的效果。

3．3 野外勘测

野外勘测包括点位测设和V8 电法测量两部分。

点位测设精度对于勘查效果和准确性至关重要，本次勘查项目全程测量工作使用中海达V8GPS 系统完成，进行点位实地测设并采集记录其三维坐标信息。坐标系统采用1954 年北京坐标系和1985 年国家高程基准，高斯-克吕格3°带投影，中央子午线为120°。系统选取高精度江苏C 级GPS 网(简称JSCORS)控制点求解布尔莎7 参数，利用JSCORS 系统进行实时差分定位，厘米级定位精度完全符合勘察规范要求。GE 图真实易读的导航作用为野外点位测设提供很大便利，工作计划和进程等一目了然。从图中可以清晰了解在何地开工收工、测线途经的地物地貌及自然环境、测设难度等。

依据V8CSAMT 法野外工作程序，本次项目接收组采用一主机两辅机9 道测量，一道即点距为50 m，3 台接收机一排列可完成150 ×3 =450 m工作量。图4 为接收测线部分排列(两地标之间距离为一排列450 m)，可以清晰看到每个排列的自然条件及临路靠水情况，以便快速解决车载运输仪器、人员和仪器线缆收放极罐布设及用水问题，甚至可以在工作开展之前估算工作量，每一步都做到“心中有数”。

例如，根据工作进度和具体安排，2010 年11 月5 日需从16线105 号点向北勘测。第一排列点号为105 至150，工作人员可在150 点号旁的山间道路下车，1 号接收机勘测105 至120(全部位于山中)，2 号接收机勘测120 至135(一半位于山中一半位于田中)，3 号接收机勘测135 至150(全部位于田中)，第一排列附近容易获得水源。第二排列勘测点号为150 至195，全部位于山中而且远离水源，必须在做完第一排列后携带水用于第二排列，结束时间为12∶10 分左右，通知后勤人员驱车送盒饭至205 点号所在山间道路。第三排列勘测点号为195 至240，点号205 东大水塘为理想水源地。第三排列勘测结束时间为14∶15，根据实际情况可以进行第四排列勘测，点号260 位于水塘和山间道路旁，便于取水和收工集结。第四排列结束人员集结完毕时间为16∶05，虽天色渐暗但汽车可以根据通知事先前往等待，保证在天黑之前顺利驶出山林。

4 注意事项

通过实践，笔者得出利用GE 协助资源勘查时应注意如下事项:

1)虽然在标尺量距时转动视角可以观察到量测线路紧贴地形起伏，但是显示距离仍为两点之间的大概直线距离。

2)添加的“地标”和“路径”可以点击鼠标右键另存为* ．kmz文件，用“文件”菜单之“打开”显示。只能建立“地标”和“路径”于“我的位置”下，如建在“临时位置”下则软件不会保存，但可以转存到“我的位置”下。

3)野外如有持GPS 机的同事迷路，让其报WGS -84 大地坐标在搜索框以＊＊＊°＊＊'＊＊．＊＊″N ＊＊＊°＊＊'＊＊．＊＊″E(纬度经度间无空格)格式输入可以精确确定其位置。电脑连接互联网时，在搜索框内填写相关内容可以进行查找地名旅馆等服务。

4)点击“在Google 地图中查看”标签可以切换到地图视图，包含地图和卫星两种模式。通过这两种模式可以得到地物地貌的更多种信息，以满足野外工作的更多用途。

5 结束语

实践证明，GE 非常适合应用于资源地球物理勘查，可以为其各项具体工作提供高效便捷的测绘辅助。GE 的运用很大程度的缩减了项目中的生产成本，节省了大量人力物力财力，提高了生产工作效率。

由于GE 中城郊和山区等地区图像清晰度不及城市，在车中对照图像指挥车辆行进路线时有些地物不太明显易辨而且车辆速度快时常常不能确定所处地在图上的位置，需用GPS 实测坐标展点识别。如果能够做到对GE 二次开发，用数据线把GPS 接收机和笔记本电脑连接，通过借助相关硬软件实现在GE 上用图标实时显示车辆行进路线，其对野外勘查工作的应用价值会更大。

［1］ 高井祥，肖本林，付培义，等． 数字测图原理与方法［M］． 徐州:中国矿业大学出版社，2005．

［2］ 王玉成，朱号东．Google Earth 在高压送电线路勘测设计中的应用［J］．现代测绘，2010，33(6):44 -45．

［3］ 徐德明． 着力构建数字中国 推动测绘信息化建设［EB/OL］． http://www．sbsm．gov．cn/article/chyw/200903/20090300049548．shtml，2009 -03 -11．