Google Earth应用研究概述

彭亮

摘 要：

本文首先介绍了Google Earth软件的基本情况，并给出了利用Google Earth制作卫星影像图的方法；最后分析了基于Google Earth软件的二次开发方法。

关键词：地理信息；Google Earth；软件开发

1.Google Earth介绍

2005年6月，全球著名的搜索引擎公司Google推出了Google Earth系列软件。Google Earth是一款虚拟地球软件，它以三维地球的形式把大量的卫星照片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起，使用户可从一个全新的角度来浏览地球。目前通过最新版本的Google Earth可以欣赏外太空的星系和海洋的峡谷。针对不同地域，Google Earth提供的卫星影像分辨率是有区别的，农村地区提供的分辨率是几十米。世界知名城市如东京、北京的影像分辨率达到0.61到2米。美国38个主要城市和英国、加拿大部分城市的分辨率高达0.5米。Google Earth已能让用户足不出户而饱览世界的美景。

Google Earth除支持Windows操作系统外，还支持Mac和Linux等操作系统。Google Earth有三个版本，免费的版本叫Google Earth，中间的版本叫Google Earth Plus，专业级的版本叫Google Earth Pro。3个版本所使用的地貌影像与3D数据一样。Plus版和Pro版比免费版增加的主要功能有：兼容GPS（全球定位系统）、高质量的打印、电子邮件客户服务、更加丰富的注释、数据导入、提供3D地形和建筑物、添加自己的注释等功能。

对普通用户来说，Google Earth的最大吸引力在于它是免费的，而且所获取的卫星照片也是免费的。Google Earth可以结合卫星照片和地图实现基于3D的空间地理网络搜索，如学校、公园、餐馆、酒店的分布；还提供3D地形和建筑物，其浏览视角支持倾斜和旋转，也能提供驾车指南等。Google Earth的操作界面非常简单和人性化，可以从不同的角度和高度观察地球，随意放大或缩小地球。

然而，Google Earth不仅仅是一张地图，它还能让用户创造和分享自己的个人资源。当浏览一个从未到过的地方时，可以参阅其他用户的贡献，这对于探索和学习来说是非常有益的。关于该地方的奇闻轶事和历史事迹会让用户对该地域有一个更加透彻的了解。Google Earth创建了一个官方的虚拟社区，这使得全球各地的用户可以互相保持密切的联系，相互分享应用Google Earth的技巧和在探索中的发现。成千上万的人们已成为Google Earth社区的成员，而且数量还在进一步增加，每个星期都有数千新增注册者。Google公司透露，到目前为止，Google Earth的下载次数已经达到数亿次，Google Earth受欢迎的程度可见一斑。Google Earth的图层功能更是能让人产生深刻印象的地方。图层是图像上面的额外信息，例如公园的位置或某地区的地震事件等等均可在图层上表示。某些图层可为你提供人口信息，甚至能让你不出Google Earth就可以观看网上直播的影像。如果这一切还不足以满足你的胃口，那么另外一个程序Google SketchUp更能让用户拥有自己的三维模型并将它加入到Google Earth中。整个地球的公共信息资源正在被无数狂热的爱好者不断地扩充，这个虚拟的地球已不再是那么虚拟。

不过，Google Earth也存在着一些缺点。由于Google Earth所显示的影像来源于卫星数据库，而卫星照片的更新是有周期的，因此用户所看到的照片大约是四年前的，而不是实时的。某个地方地物所发生的变化不能及时地反映到Google Earth上。同时，Google Earth在不同地区所提供的卫星照片的解析度也是不同的。对一些城市来说，你可放大地图去观看走在人行道上的行人，而对其他地方，那里的解析度可能只能看到建筑物或模糊的车流。

未来的Google Earth将会更加先进，人们也将会看到更多的高清晰度卫星影像，提供三维影像的城市也会越来越多。随着更多用户的参与，Google Earth所链接的信息也将会更加丰富。

2.利用Google Earth制作卫星影像图

基于地理数据的信息系统都会使用大比例尺的地形图。随着航测与遥感技术的发展，高清晰的正射影像图和卫星影像因为其直观、时效性好而受到广大工程人员的青睐。但其高昂的成本也让一般单位望而却步。

Google Earth主要通过访问Keyhole的航天和卫星图片扩展数据库，使用户能在电脑屏幕自由地浏览地球上的卫星影像，而GE的数据库中提供了相当多区域的高清卫星影像，但并不提供免费的数据下载服务。下面的办法可以简单地通过GE免费获取高清卫星影像。方法的使用范围是GE提供了高清影像的区域。首先要解决的问题是卫星影像的获取。一种办法是通过链接DigitGloble的服务器，下载卫星影像，但是下载的影像是有水印的，后来又有人实验出降低下载影像的宽度，从而避免水印的方法。但是上述方法操作过于繁琐，且依赖于DigitGloble服务器是否开放，使用起来不太方便，因此推荐使用的方法是用拷屏的方式获取分块的卫星影像，使用现成的软件（自动截屏拼接工具GEtScreen等）截屏。其基本原理就是当Google Earth以适当的比例尺浏览关注区域，数据流达到100%时，对屏幕显示截图。对于指定的截图区域，软件自动计算并分块，截图完成后，得到顺序编号的分块卫星影像。

3.Google Earth的应用研究

Google Earth在很多领域都有着很大的使用前景，国内外用户已将Google Earth应用于城市规划、水利建设、房地产开发、地理教学、文化研究、考古、虚拟旅游、驾车指南和GPS导航等方面。Google Earth强大的功能已吸引了来自各行各业的用户，它对家庭、学校和商业等具有很多潜在的用途。

Google Earth提供基于Java Script的API，软件本身免费提供二次开发功能。在应用Google Earth进行二次开发过程中，可以采取以下应用方式：

购买Google Earth产品功能模块。Google公司面向北美等地区用户，利用Google Earth平台及其技术，为用户提供了服务选择方式。但是这些服务仅限于北美及对美友好国家，目前尚没对中国等国家开放市场。

构造虚拟服务器环境，实现功能模拟。利用相关软件技术，采用软件欺骗的方法，采用免费或者收费的客户端软件，采集GE地理信息数据，构造数据服务器，实现相关地理信息展示平台的功能，达到为我所用的目的，目前国内已有某些公司可以提供类似技术和服务。

利用其卫星图片数据进行二次开发。对于地理信息系统来讲，地理信息包括卫星图片等数据是非常宝贵的资源，如果我们采用本文第2节介绍的方法，利用Google Earth数据服务器里的卫星图片，在自己的软件设计开发中集成开发，可以创造很好的经济效益。

4.结束语

Google Earth是一款强大的地理信息系统软件，它不仅为人们认识世界提供了一种有力的工具，而且为经济和社会活动带来了极大的便利。对于大多与地理信息相关的系统来讲，Google Earth的软件平台和地理信息数据也可以作为关键支撑发挥作用。因此，随着对Google Earth研究和应用的不断深入，它必将对众多领域的信息化建设起到推动和促进作用。

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[5]龚健雅，地理信息系统基础[M]，北京：科学出版社，2001.

（作者单位：重庆医药高等专科学校，重庆 4000050）