内容发布更新时间 : 2025/2/1 11:54:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
Google Earth在道路设计中的应用研究
【摘要】Google Earth 影像具有直观性强、信息量大、易于获取等优点,尤其是在工程项目建设的前期研究中,能发挥巨大作用。论文结合笔者参与的工程项目,分析了Google Earth在道路设计中的应用。并从影像获取、坐标转换、高程获取三个方面详细介绍了其关键技术。
【关键词】Google Earth;道路设计;关键技术; 1、前言
在道路设计前期研究阶段,道路平面线形设计大都是在1:10000地形图上进行。而很多1:10000地形图都是通过纸质地形图扫描、矢量化获得。而这类地形图往往数据更新不及时,时效性较差,内容陈旧,很难准确、直观表达地形地貌。如果实测地形图,则费用高昂,对于前期研究阶段的工作来讲是不经济的。目前,《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》已明确指出“必要时增加在影响地形图上绘制平面图”,由此,可以见得影像资料的重要性。
Google Earth拥有全球范围的卫星影像和三维地形数据,我国的大中城市和部分农村地区影像分辨率达到了0.6米,所反映的信息非常丰富,能够满足一般工程前期研究的精度需求。
2、 Google earth在道路设计中的应用 2.1地形图更新
随着社会和经济的发展,各地地形变化较大,已有地形图往往有些陈旧,不能满足公路设计行业对地形数据现势性强的要求。因为我国的大中城市和部分农村地区Google earth影像分辨率达到了0.6米,甚至更高精度,房屋、厂区、公路清晰可见,易于解读,可以对已有地形图进行更新,补测。 2.2建立数字地面模型
在Google Earth中拥有全球范围的三维地形数据,通过一定的技术手段提取后可建立研究范围内的数字地面模型。由于不同区域内Google Earth高程数据得精度是不同的,在美国境内最高,点间距约10m,能达到一般工程项目的精度要求。其它地区点间距约50m,可以用于公路建设前期研究阶段的工作。
2.3基于影像的公路选线
村庄、厂房、居住区、已有路网等地物是公路走向的主要控制点。这些地物在Google Earth中辨识度极高,提取Google Earth影像后,经过技术处理,设计人员可以足不出户掌握研究范围内的城镇、路网、水系等大量信息,由此可以快速选出合理的路线方案。 2.4方案展示
KML是一种用来在Google地球中交换地理数据得格式,
2008年Google将KML开放使得它成为一种开放标准。以此来组织成的KML文件可以直接加载到Google Earth中进行浏览。利用二次开发功能,可以将设计的公路路线数据导出为KML文件,可以很直观地以Google Earth影像为背景进行浏览和展示。 3、关键技术 3.1影像获取
目前获取影像的方法主要有以下两种,第一种是利用Google Earth以组件形式提供的应用编程接口Google Earth COM API进行编程来实现。这种方法对于一般的工程设计人员来讲过于繁琐,不易掌握。
最简便的方法是借助上帝之眼网站编辑部编写的自动截屏拼接工具GEScreen。其基本原理是当Google Earth以适当的比例尺浏览关注区域,数据流达到100%时,对屏幕显示区截图。对于用户指定的区域软件自动计算并分块,截图完成后,得到按顺序编号的分块影像。并得到一个扩展名为.map的文件,其中包含了影像的基准面、投影、以及地理校正信息(4个角点的经纬度)。 3.2坐标变换[1]
Google Earth所使用的坐标系是WGS84坐标系,其原点位于地球质心,Z轴指向BIH1984定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH1984的零子午面和CTP赤道的交点,Y