Google Earth在公路路线勘测设计的应用

姚 志 刚

(云南省交通规划设计研究院，云南 昆明 650011)

Google Earth在公路路线勘测设计的应用

姚 志 刚

(云南省交通规划设计研究院，云南 昆明 650011)

对Google Earth软件的起源、功能、特点作了介绍，分析了利用Google Earth影像图及数据，在公路勘察各阶段提供导航和定位的方法，以期为路线方案设计、比选及方案汇报提供参考，从而推动公路建设的发展。

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1 Google Earth软件简介

1.1 软件背景

Google Earth来源于Keyhole，2004年10月27日Google收购了Keyhole公司，并于2005年6月推出了Google Earth系列软件。Google Earth是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，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。Google Earth于2005年向全球推出，被《PC世界杂志》评为2005年全球100种最佳新产品之一。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。

1.2 软件应用

Google Earth可让人们前往世界上任何地方，以查看卫星图像，地图，地形，3D建筑物，来自外层空间的星系的峡谷海洋。人们可以探索丰富的地理内容，保存参观场所与其他人分享。Google Earth能够提供全球各地的历史影像、海洋专家提供的海底和海平面数据以及具有音频和视频录制功能的简化游览功能，具体讲，该软件可以：搜寻和查找卫星图片以及全球地理信息；查找目的地方便汽车驾驶、飞机驾驶等；方便人们搜索周边服务，例如餐馆、酒店、学校、公园等；测量长度、高度，实时天气监测；街景视图，地球城市夜景；制作3D建筑并上传；核爆模拟等等。

2 Google Earth在公路工程可行性研究阶段路线设计的应用

工程可行性研究阶段主要的任务是确定路线走廊带，通过多个路线走廊带的比选确定最可行、最佳的路线走廊带。这个阶段路线设计需要大范围的地图，传统的选线是通过1∶10 000的纸质地形图扫描并数字化转换成数字化dwg格式的地形图，在数字地形图上确定路线方案，数字化地图需要大量人力，工作量大，工作周期很长，大大降低了设计效率，更头疼的是云南省很多地方并没有1∶10 000的地形图，只有选择更小精度的地形图，在精度差的地形图上选出来的路线，可靠性较差，给下阶段的设计带来很多麻烦，如地物不清、等高线稀疏、高程点少，路线看似能通过，在下阶段设计中把路线放在高精度的地形图上问题马上显现出来，路线常常穿过密集的居民区或重要的设施在小精度地形图上不能被发现，纵坡不能满足设计要求是小精度地形图等高线稀疏和高程点少造成的，这些问题导致路线方案不可行。Google Earth的问世，它的功能和作用逐步被公路行业了解并利用，大大弥补了公路工程可行性研究阶段传统设计的不足。

公路工程可行性研究阶段，首先在Google Earth中初步拟定几个路线方案，Google Earth优点：地形、地物直观明了，地图更新较快，确保地物比较新；缺点：精度略比1∶10 000地形图差，在没有1∶10 000的地形图情况下Google Earth是一个很好的选择，两者皆有时可以取长补短。在Google Earth上初步拟定路线走廊带，按照拟定的走廊带，再去扫描数字化1∶10 000的地形图，有效选择走廊带内的地形图扫描数字化，大大减少这个阶段工作的盲目性，减少工作量，提高工作效率，节约成本。应用Google Earth第三方截图软件如：GEtScreen，BIGE MAP等下载走廊带的卫星地图，和数字化的地形图叠加，解决1∶10 000地形图地物老旧，两者取长补短，1∶10 000地形图和卫星图相互叠加的图更可靠，选线更直观明了。

云南省很多偏远的地方没有1∶10 000地形图，利用Google Earth的免费数据源SRTM(Shuttle Radar Topography Mission，航天地形测绘是指以人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器为工作平台，对地球表面所进行的遥感测量。由美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载SRTM系统完成。数据经处理后最终所获取的全球数字高程模型DEM)。利用Global Mapper软件读取DEM数据生成三维数字地形图，叠加于卫星地图上，精度比1∶10 000地形图略差，在没有1∶10 000地形图的情况下，这是个可靠、经济的好办法。

路线方案确定后利用卫星图片作为底图，制作成路线方案大挂图，在路线汇报工作中，更加明白易懂。

3 Google Earth在初步设计阶段路线设计的应用

初步设计阶段路线设计是在工程可行性研究阶段的路线走廊基础上继续细化和优化，并确定更精确的走廊带和路线方案，提供给测绘部门测量1∶2 000地形图的有效范围。1∶2 000地形图测图过程中地物被遗漏的情况经常出现，卫星图和地形图叠加图的利用有效弥补了1∶2 000地形图地物遗漏和不准确的不足，叠加卫星图和地形图校对，可发现地形图错误的地方，以便重新补测和修正，为施工图设计阶段提供更准确的地形图。

在初步设计阶段，路线方案汇报是一个很重要的步骤，要反复多次汇报，参与人员多，各行各业的人员都有，要使路线汇报被其他行业的参会人员看懂，利用Google Earth是一个极佳的办法。把已经确定的路线方案，通过软件Global Mapper转换成kml或kmz格式，在Google Earth软件中打开，用屏幕录像软件录制成路线漫游动画，这种路线漫游动画既有趣、又直观明了，观看汇报的人如身临其境，再结合卫星图片为底图的路线方案挂图，路线走向就非常明白了。

4 Google Earth在施工图设计阶段路线设计的应用

施工图设计阶段是初步设计把路线方案确定了，在1∶2 000地形图上继续细化并确定路线的阶段，这个阶段Google Earth看似精确度不能满足，但是还是有Google Earth的用武之地，除了和前阶段的相同的利用卫星底图做挂图和Google Earth软件做路线漫游动画，还有一个重要的作用，这个阶段野外勘测、调查成了重头戏。特别是野外调查，在山高谷深、深林茂密的测区要想找到路线并不是一件容易的事，利用Google Earth软件制作的路线，导入智能手机或平板电脑(Android操作系统和iOS操作系统)都行，在有wifi的地方顺路线浏览一遍，缓存到手机上，到工地就不用网络了，非常方便，深山老林没网络也不受制约，拿着移动设备就可以定位，然后找到想要调查的路线。

5 结语

Google Earth在公路路线勘测设计的各阶段的应用弥补了传统设计的不足，为设计人员的设计提供了方便，拓宽了设计人员的视野，有效提高了工作效率。

随着技术的不断完善，Google Earth可以实现整个公路,包括边坡、桥梁、隧道、互通立交的全景漫游，为设计提供检查、修正、优化的实景资料，不断推动公路设计的技术进步。

[1] 周冬梅.Google Earth在线路勘测设计中的应用分析[J].北京测绘,2014(8)：71-72.

[2] 方 成，王春晖，吴延明.Google Earth卫星影像图在道路设计中的应用研究[J].中外公路,2011(4)：134-135.

The application of Google Earth in highway route survey and design

Yao Zhigang

(YunnanCommunicationsPlanningandDesignInstitute,Kunming650011,China)

This paper introduced the origin, function, characteristic of Google Earth software, analyzed the use of Google Earth images and data, provided navigation and positioning method in various stages of highway survey, in order to provide reference for the route scheme design, selection and scheme report, so as to promote the development of highway construction.

Google Earth, image, data, route, survey

2014-11-28

姚志刚(1973- )，男，工程师

1009-6825(2015)04-0210-02

TU198

A