黃振衛(wèi)

(中鐵咨詢鄭州設(shè)計(jì)院，河南鄭州 450001)

1 概述

谷歌地球Google Earth是一款Google公司開發(fā)的虛擬地球軟件，2005年正式向全球推出。它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個(gè)地球的三維模型上，使用了公共領(lǐng)域的圖片、受許可的航空照相圖片、Key-Hole間諜衛(wèi)星的圖片和很多其他衛(wèi)星所拍攝的城鎮(zhèn)照片，甚至提供Google Maps所沒有的圖片。Google Earth衛(wèi)星影像并非單一數(shù)據(jù)來源，而是衛(wèi)星影像與航拍的數(shù)據(jù)整合。其中SPOT5可以提供解析度為2.5 m的影像，IKONOS可提供1 m左右的影像，而快鳥能夠提供最高為0.61 m的高精度影像，是全球商用的最高水平。

基于Google Earth制作地形等高線，代替地形圖，應(yīng)用于巴基斯坦國道公路網(wǎng)N55北段道路修復(fù)工程，不僅提高了效率，而且降低了生產(chǎn)成本。

2 工程概況

本項(xiàng)目為巴基斯坦國道公路網(wǎng)N55北段道路修復(fù)工程，其地理坐標(biāo)為東經(jīng) 68°45'～69°09'，北緯28°00'～ 28°12'。從 信 德 省 Shikarpur-Ghauspur 段K400～K431，全長31 km，地勢(shì)平坦，人煙稀少。該項(xiàng)目為海外工程項(xiàng)目，難于收集到當(dāng)?shù)氐拇蟊壤叩匦螆D，而且任務(wù)急、工期緊。若采用實(shí)地測(cè)量地形，需要投入大量的人力、物力及財(cái)力，而且當(dāng)?shù)刂伟膊环€(wěn)定，不宜長期駐留。

基于Google Earth數(shù)據(jù)融合度高、更新快、現(xiàn)勢(shì)性好，為我們獲取相關(guān)地形信息提供了便捷。因此研究并討論了利用Google Earth制作地形等高線，代替地形圖的方法。

3 技術(shù)操作過程

通過反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)，總結(jié)了利用google earth制作地形等高線代替地形圖的方法:先從SRTM下載工程范圍的地形數(shù)據(jù)包(srtm_50_07．zip)，然后用 GET-screen截圖軟件在Google Earth上截工程范圍內(nèi)的圖片(．jpg和．map兩種格式)數(shù)據(jù)，之后用Global Mapper11軟件打開以上兩種數(shù)據(jù)并疊加一起，導(dǎo)出工程范圍內(nèi)的高程數(shù)據(jù)(．xyz)，高程數(shù)據(jù)通過處理后整理為CASS格式，最后經(jīng)過CASS成圖軟件快速生成等高線帶狀地形圖。其步驟如下:

①到國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)網(wǎng)站(http://datamirror．csdb．cn/dem/search．jsp)手工輸入經(jīng)緯度范圍下載得到Srtm地形數(shù)據(jù)包(srtm_50_07．zip)。

②在GETscreen中，點(diǎn)兩點(diǎn)定位之后，在Google earth中用鼠標(biāo)右擊要截取的范圍(左上右下或右上左下)，Google earth會(huì)自動(dòng)定位到此范圍，再設(shè)置截圖的高度，然后點(diǎn)圖片計(jì)算，開始截圖并得到工程范圍內(nèi)的圖片(．jpg和．map兩種格式)數(shù)據(jù)。

③打開Global Mapper11軟件并導(dǎo)入地形數(shù)據(jù)包(srtm_50_07．zip)(如圖1);接著導(dǎo)入 GETscreen截圖得到的工程范圍內(nèi)的圖片(如圖2)，以便確認(rèn)輸出高程數(shù)據(jù)的范圍;點(diǎn)擊Global Mapper11菜單上的“文件”→“輸出柵格與高程數(shù)據(jù)”→“輸出XYZ文件”，最后得到高程數(shù)據(jù)(．xyz)(如圖3)。

圖1 Global Mapper11軟件并導(dǎo)入地形數(shù)據(jù)示意

圖2 工程范圍內(nèi)的圖片

④將高程數(shù)據(jù)整理成南方CASS格式(．dat)(如圖4)，打開南方CASS2008 for AutoCAD 2004軟件，點(diǎn)擊菜單“繪圖處理”→“展高程點(diǎn)”，把整理成南方CASS格式(．dat)的高程數(shù)據(jù)導(dǎo)入，完成后點(diǎn)擊菜單“等高線”→“圖面DTM完善”之后“修改結(jié)果存盤”，最后“繪制等高線”，得到等高線地形圖。

⑤在CASS2008 for AutoCAD2004軟件中，載入用GETscreen截圖軟件在Google Earth上截工程范圍內(nèi)的圖片(．jpg和．map兩種格式)數(shù)據(jù)，繪制既有道路兩邊200 m范圍內(nèi)的地形地物，最后通過實(shí)地測(cè)量既有道路線狀及明顯地物，采用相對(duì)關(guān)系進(jìn)行縮放及旋轉(zhuǎn)，即得到既有道路的帶狀地形圖(如圖5)，滿足工程需求，為后續(xù)的道路勘測(cè)設(shè)計(jì)提供了平面圖。

圖3 高程數(shù)據(jù)

圖4 CASS格式高程數(shù)據(jù)

圖5 道路的帶狀地形圖

4結(jié)論

利用Google Earth制作地形等高線代替地形圖，應(yīng)用于既有道路修復(fù)工程，不僅提高了效率，而且降低了生產(chǎn)成本。GoogleEarth在既有道路修復(fù)中應(yīng)用是一個(gè)很有意義的初步探索，也將為以后的各種線性工程的數(shù)字化測(cè)繪提供強(qiáng)有力的支持。

Google Earth為線性工程數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)提供了便捷的數(shù)據(jù)保障，其在道路工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。隨著Google Earth不斷增加衛(wèi)星影像資料，提供更多地區(qū)高解析的衛(wèi)星影像，而且這些數(shù)據(jù)是免費(fèi)的，很容易獲取，這將為勘測(cè)設(shè)計(jì)數(shù)字化及勘測(cè)內(nèi)外業(yè)一體化提供幫助，在一定程度上提高了工作效率，降低生產(chǎn)成本。

［1］ 張正祿．工程測(cè)量學(xué)［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2004

［2］ 姜遠(yuǎn)文．道路工程測(cè)量［M］．北京:人民交通出版社，2001

［3］ 中交第一公路勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院．JTG C10—2007 公路勘測(cè)規(guī)范［S］．北京:人民交通出版社，2007

［4］ 中交第一公路勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院．JTG/T C10—2007 公路勘測(cè)細(xì)則［S］．北京:人民交通出版社，2007