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1、2 0 0 8 年第 1 期 广东公路勘察设计 总第 1 2 9 期 Go o g le E a r t h在公路工程可行性研究 中的应用 王子 明 ( 广东省公路勘察规划设计院有限公司， 广州5 1 0 5 0 7 ) 摘要： g o o g l e e a r t h由于其强大的三维卫星影像图浏览技术， 在世界各地掀起了一股 g o o g l e e a r th的热潮。各种 基于 g o o g l e e a r t h的应用不断涌现。在公路工程可行性研究中， 经常需要卫星影像图作为放线的基础资料， 及后 期动画的演示。文章介绍了 g o o g l e e a r t h软件与其它
2、相关软件的配合 ， 形成一套完整的应用于公路工程可行性研 究的解决方案。 关键词 ： g o o g l e e a r t h ； 公路 ； 可行性研 究 在公路工程可行 性研究 中， 卫星影像 图是 比 较重要的基础资料。在卫星影像 图的基础上 ， 我 们可以在上面放线 ， 使项 目有一个 比较清晰的走 向。同时可 以在 影像 图的基础 上描绘 区域路 网 图 ， 以供交通量分析之用 ， 还可 以在三维影像 图上 进行公路路线演示， 以获得 比较直 观的效果。在 以往的项目可行性研究中， 影像图基本上是购买 测绘部门的影像图 ， 比例尺一般是 1： 5 0 0 0 0， 而且 要获得准确的
3、经纬度 还要查 图， 然后一张一张拼 起来， 工作量 比较大。应用于其它地理信息系统 软件时有一定 的困难， 更难 以应用于三维动 画演 示了。而在 g o o g l e e a r t h中的影像 图， 其 大部分地 区的精度同样达到 1：5 0 0 0 0 ， 个别地 区的精度甚 至达到 1： 1 0 0 0以内， 道路上的汽车清晰可见 ， 完 全满足可行性研究的需要。因此 g o o g l e e a r t h对提 高公路可行性研究编制的工作效率和丰富汇报效 果可以发挥一定的作用 。 1 Go o g le E a r t h简介 G o o g l e E a r t h是美 国
4、 C o o g l e公 司发布 的一款 全球卫星地图集成软件， 它可以经计算得出三维 地图， 并且具有一定的地理信息系统软件的功能。 C o o g l e E a r t h上的全球地貌影像的有效分辨率至少 为 1 0 0米 ， 通常为 3 O米 ( 例如中国大陆) ， 视角海 拔高度( E y e a l t ) 为 1 5公里左右 ， 但针对大城市、 著 名风景区、 建筑物区域会提供分辨率为 l m和0 6 m 左右的高精度影像， 视角高度( E y e a l t ) 分别约为 5 0 0米和 3 5 0米。C o o g l e E a r t h的个人版一 共有 3 1 4 个
5、版本 ， G o o g l e 将最低版本定为 F r e e 软件 ， 可 以不 限时间自由使用。而 P l u s 版( 2 O美金 年) 、 P r o版 ( 4 0 0美金 年) 都是收费的。这几个版本其 区别是 P l u s 版、 P r o 版增加 了一些譬如绘制线条 多边形 、 G P S 导航、 统计、 录制电影等功能， 但它们的全球的 地貌影像与 3 D数据都是一样 的。C o o g l e E a r t h具 有丰富的功能和各 种各样 的应用 ， 在此不能一一 赘述 ， 要详细 了解可 以在 网上查找。G o o g l e E a r t h 的运行必须有网络的支
6、持， 因此运行 G o o g l e E a r th 的电脑必须连通互联网。 2 Go o g l e E a rt h在公路工程可行性研 究的应用 G o o g l e E a r t h在公路工程可行性研究 的应用 主要有三 个 方 面 ： 一是 截 取卫 星影 像 图作 为公 路可行性研究放线 之用 。截取 的影像 图可 以根 据需要采取 不 同 的 比例 。由于 G o o g l e E a r t h没 有大幅输 出影 像 图 的功 能 ， 输 出的影像 图往 往 采用拷屏 的形 式 ， 一般 不 能满 足需 要 。因此 要 获得满意的影像图， 必须依靠其它的软件的配 合；
7、第二是从 G o o g l e E a r t h获取路 网信息， 作为 交通量预测 的分析路网。通过 G o o g l e E a r t h获 取的路网信息， 其路 网坐标和里程等属性是 比 较精确的。其它的路网信息如公路等级车道数 等还是要进行调查获得 ； 第三是公路的动画演 示。通过 G o o g l e E a r t h录制 的动画 ， 可 以非常 直 观的考察 路线 经 过地 区周边 的地形 地 物 ， 以及 维普资讯 http:/ 2 0 0 8年第 1 期 王子 明G o o g l e E a r th在公路工程可行性研究 中的应用 总第 1 2 9期 与周边路网的相
8、互关 系。特别是在山区， 演示 的效果更好 ， 更能充分发 挥 G o o g l e E a r t h的三 维 地形 的功能。 通 过以上三 个 方 面的 应用 ， 可 以提 高 可行 性研究的工作 效率 ， 使 交 通量 预 测 的分析 路 网 更符合实际情况， 出版的文件更加美观， 丰富了 可行性研究的汇报手段。在我们 的公路可行性 研究 中已经 取得 了很 好 的应 用 ， 而 且获 得 了 良 好的效果 。图 1 是应 用于公路 可行性 研究 的一 个实例 。 图 1 应用 实例 3 G o o g le E a C h与其它软件的配合使用 G o o g l e E a r t
9、h与其 它软件 的配合使用 ， 就是 利 用其它软件的相关 功能 ， 方 便快捷 地进行影 像 图 的截取 ， 以及 利用 地理 信息 系统 软件 ， 对 截取 的 影像 图进行 处 理 ， 同 时将 公 路 路 线 文 件 导 入 到 G o o g l e E a r t h中 ， 以便 进行 直 观 的 演示 和 录制 动 画。其 中录制 动 画在 G o o g l e E a r t h中可 以完 成 ， 不需其它软件。各种相关 软件及配合使用的流 程见 图 2 。 3 1 S t it c h Ma p s截图 该软件是专用 于截取 G o o g l e E a r t h卫 星
10、 图片 的， 截取的图片带有经纬度信息。它可 以比较精 确 的控制截取 的范 围和分辨 率 ， 截取之 后可 以 自 动拼成一 张大 图。图片格式有 b m p 、 J P g和 p n g 三 种 ， 并 可 以 按 Oz i 、 G P S T r a c k e r 、 G l o b a l Ma p p e r 、 Wo r l dfi l e和 Ma p i n f o等 校 准格 式 存储 ， 方 便其 它软件 的读 取 。软 件必 须 与 G o o g l e E a rt h V 4 0 2 0 9 1以上版本 同时安装 ， 截 图前有些参数需要 进 行调整 。其 中主 要
11、 的 是 重 叠 度 ( Ma p i ma g e s O - v e r l a p p i n g ) 和校准格式 ( C a l i b r a t i o n f o r ma t ) ，重 叠度一般按 2 0 即 可 ，校 准格 式要 看下 一步 是 用那个软件来处理，也可 以分别存为各种格式 ， 以便同时使用。专用于 G o o g l e E a rt h截图的软件 有很多 ，其 中有些是可 以同时提取经纬度信息 的 ，但更 多的是 没有 。本 人 认 为该 软 件是 最适 用的，特别是可以存为各种软件可用的校准格 式。 1 5 维普资讯 http:/ 2 0 0 8 年第 l
12、 期 广东公路勘察设计 总第 1 2 9 期 动画演示 毒 嘲 e E d 截 图 I G lo b a l M a D D J 生成 提取 定点 l c m l ， 蜒 绍鲔 文件 度 曼 T、柞I 豳T ra n sC A D G lo b a l 。 ri - -lA u to C A D 放 线 根 取 路 网 信 息 图 2 软件配合使用流程 3 2 GI o b a l Ma p p e r 处 理 G l o b a l M a p p e r 是浏览、 合成、 输入、 输出大部分 流行的光栅、 等高线、 矢量数据集的软件， 它可以编 辑、 转换、 打印各类地图图形文件， 跟踪记
13、录 G P S及 对数据库运用 G I S ( 地理信息系统) 功能。可以利用 全球情报系统( o r s ) 信息资源。8 0版增加了直接 访问 U S G S ( 美 国地质勘探局) 卫星照片、 T e r r a S e r v e r 数据库和 G l o b al M a p p e r 内部的地形图及以真实的 3 D方式查看海拔数据的功能。它可以转换数据集 的投射方式以符合你的项 目的座标系统 ， 并可以同 时对数据集的范围进行裁剪。它还提供距离和面积 计算， 光栅混合、 对比度调节、 海拔高度查询、 视线计 算， 以及一些高级功能， 如图像校正、 通过地表数据 进行 轮 廓 生成
14、、 通 过 地 表 数 据 观 察 分 水 岭、 对 3 D p o i n t 数据转换为三角多边形和网格化等。 在这里主要用于提取 S t i t c h Ma p s 截取 的图片 的坐标信息。打开图片后， 点击控制中心( C o n tr o l C e n t e r ) ， 点击元数据 ( m e t a d a t a ) ， 就可 以获得 图片 左上角和右下角的经纬度了。另外用于转换 A u t o C A D格式的路线方案为 G o o g l e E a r t h可读的 K MI _ K M Z格式文件 ， 将路 线方 案读 取 到 G o o g l e E a r t
15、 h 中， 再作后一步的处理 。在转换时 ， 必须确定两个 参考点 ， 将路 线方 案 在 A u t o C A D上 的坐 标 与在 G o o g l e E a r t h中经纬度对应起来 ， 进行坐标转换 ， 才 能以准确的位置在 G o o s l e E a r t h中反映出来。 3 3 T r a n s C A D提取路网信息 T r a n s C A D中只能打开 F格式的 图片 ， 因此 1 6 需将 S t i t c h Ma p s 截取的 J P G图片转换为 T 格式。 打开图片后 ， 按照上一 步骤提取 的经 纬度进行校 准 ， 就可 以按 照 图片真实
16、的经 纬度进行处 理 了。 要获取路网信息， 一个 比较原始 的方法是描图， 就 是照着图片上显示 的公路一步一步的描。这样 的 方法工作量 比较大 ， 如果没有现成路 网时也 只能 这样。另外一个 比较 方便的方法是将 “ 中国电子 地图 ” 软 件 中的 路 网 导 出， 用 G l o b al M a p p e r和 Ma p i n f o转换后读 人 T r a n s C A D。还可 以将 G o o g l e E a r t h中一些现成 的路网地标文件导出， 用 G l o b al M a p p e r 和 Ma p i n f o转换后读人 T r a n s C
17、 A D 。这些导 出的路 网都 带有 经 纬度 坐标 ， 可 以直接在 T r a n s C A D中显示。再作进一 步处理后就可 以用 于交 通分析了。 最后 的动 画演示 只是利用 G o o g l e E a r t h的一 个功能 ， 在这里不再介绍。 4 结束语 G o o g l e E a r t h是 一个 充满 创 意 的软 件 ， 让我 们可以很方便 的了解我们所处的地球的情况 ， 其发展前景也是不可估量的。G o o g l e E a r th结合 其它软件 应 用于公 路 工 程可 行性 研究 ， 是一个 典型的创新型应用， 也只是 G o o g l e E a r th在公路 工程领域一个小小的发挥。文章介绍的配合应 用 ， 可能有不 同的途径 或不 同的软件 ， 但这是作 者在实际摸索 中总结的经验， 供各位工程技术 人 员参考 。 维普资讯 http:/