浅谈Google Earth在公路测设中的应用

任丙彦 李杨

（河南中原公路勘察设计有限公司，河南 濮阳 457000）

一 引言

谷歌地球（Google Earth，以下简称 GE）是一款谷歌公司于2005年向全球推出一款虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。用户们可以通过一个下载到自己电脑上的客户端软件，免费浏览全球各地的高清晰度卫星图片。GE软件本身具有庞大的数据源，我们可以借助该软件获得地球上任意地方的地形、建筑物、周边环境、交通等资料。同时，该软件支持动态放大或缩小，将图像分层以不同清晰程度显示。

二 GE在公路选线中的应用

2012年7月，我们在做鹤壁市新老城区连接线工程施工图设计前期时，需要选出一条经济合理的线位。然而，现有的地形图资料较旧，并且业主要求的设计周期较短，再加上投资限制，不可能对该地区地形图进行详细测量。在本次测设工作中，我们借助GE软件，较好的完成了设计任务。

1.GE影像图的获取及校正

GE拥有丰富的图像资源，可以通过截图软件来截取设计地区需要的图像。使用GE6.0、Frame work2.0、Getscreen软件、稻歌google Map截获器，实现了选定区域的卫星图片的自动下载与拼接。

Getscreen软件是与GE配套的截图软件，该软件可以自定义视点高度，一般视点高度可以取1000m较合适，图像较清晰，影像的分辨率能达到3～5米，可以满足道路选线要求。在截图时可随意选择需要区域，软件可自动调整成上北下南的矩形选区，确定选区后，将图片存储为Jpeg格式文件。经Getscreen软件截取的图片清晰，省去了繁琐的人工拼接工作，并较大幅度的减小了拼接的误差。

另外，稻歌google Map截获器也是一款较好的GE截图软件，使用方法和Getscreen软件相似，本文在此不再进行详细介绍，有兴趣的读者可以参考相关资料。

在GE截图时，可以根据该地区地形、地貌以及路线走廊带走向选定一些特征点，利用天宝gps仪器进行实地测量，并将测量点导入Auto cad中，并记录这些特征点的西安80坐标值。同时在GE中记录这些特征点的WGS-84坐标值。

将拼接完成的图片导入Auto cad软件中，对图片进行平移、缩放、旋转，将GE图片转换到西安80坐标中，然后根据GE图片进行道路选线。

2.GE与Auto cad软件数据的相互转换

GE与Auto cad最大的区别就是采用的坐标系不同，为实线GE和Auto cad的技术融合的应用，就要解决坐标系的转换问题。GE采用的是WGS-84坐标，而目前我国采用的两种坐标系是1954北京坐标系和1980西安坐标系。坐标系的转换可以使用coord坐标转换软件，其具体使用方法本文不再进行介绍，详细内容可见coord软件的使用教程。

将路线的中桩坐标转换到WGS-84坐标，然后将转换完成的坐标值写入kml文件，最后倒入GE中。这样在GE中就会清晰直观的显出路线，通过浏览路线在GE中的位置就能进一步观察路线方案的设计情况。

当然，我们也可以利用一些 GE用户开发的 Acad2kml和Kml2dxf软件，实现GE与Auto cad平面图形与数据的相互转换。还可以利用GE是API数据编程直接下载项目区域内的三维数据信息，然后构建DTM数模，使选线更有依据，更加的科学合理。

考虑地理信息安全的因素，目前GE提供的高程精度较低。但在项目的前期阶段，可以将其作为设计的辅助资料，来进行路线方案纵断面设计的比选。

结合GE的运用，我们在较短的时间内完成了项目的前期工作，确定了路线的方案，取得了较好的效果。

三 GE在地形图测绘中的应用

为了满足公路工程测设等需要，往往需要测制1：2000或者1：10000等相应比例尺的地形图作为参考底图和设计依据，带状地形图因其实用性、便利性、经济性等原因在工程测量方面越来越被普遍使用。地形图的测绘需要耗费较多的人力和财力，也需要较长的时间周期。尤其是在山区，地形图的测绘工作更加的困难。利用GE上影像较强的现势性和影像判读的直观性，可以将其运用到地形图的测绘工作中来，以节约生产时间，提高工作效率，更好的完成地形图的测绘工作。

将GE影像图导入到Auto cad软件后，可以辅助地形图的测绘。在某些地形复杂，地势陡峻地区，可以减少一部分测绘工作，利用较清晰的GE图片来辅助绘制。同时，可以利用GE图片与测绘的地形图来核对，以修正地形图测绘中的一些错误，提高成图的质量。

四 GE在工程方案汇报演示中的应用

可以将GE图片作为底图，插入构造物、控制点、规划图以及文字说明等，最后修饰与完善后打印出来，这样便有了一张清晰、美观、实用、详尽的路线方案图。在汇报演示中或者是踏勘现场时，准备一张这样的路线方案图，可以提高效率，节省时间。

GE能够提供较为详细的地形、地貌，汇报演示时，可以将一些大型构造物三维效果图与之结合，已达到更加逼真的显示效果。构造物建模可以借助Auto cad、3D Studio Max等常用建模软件来完成，也可以使用谷歌公司开发的另一款软件Google SketchUP来建模。

GE提供录制游览工具，非常便于工程汇报演示。GE录制的浏览短片具有动态连续、直观、易操作等特点，能给听取汇报的人较好的感官认识。另外也可以利用数据转换软件将路线数据转换成kml文件，直接在GE打开该文件进行实时的演示。如果说录制游览视频更连续和完整的表达工程方案，那么GE实时演示更便于工程方案的讨论。

五 结语

利用GE的卫星图像，设计人员可以很方便的掌握区域的地形地貌、路网、水系、城镇分布等情况，大大减少了外业调查的工作量，可以更加高效、合理、快速的选择出合理的路线方案。利用GE进行演示，可以使设计方案更加的直观和易于了解。随着GE软件功能的不断提高，再加上广大技术人员的广泛参与，GE在公路领域的应用也会更广阔、更深入，效果也会更好。