王瑞國(guó) （神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司,北京102211）

1 Google地球概述

Google地球是由Google公司于2005年6月正式發(fā)布的三維虛擬地球軟件[1]。Google地球?qū)πl(wèi)星影像，航拍影像進(jìn)行處理整合，拼接貼合在三維地球模型的表面，對(duì)真實(shí)的地球地理信息進(jìn)行展示[2]。Google地球包含海量、高精度的地理數(shù)據(jù)，并且具有高度的開(kāi)放性，易于二次開(kāi)發(fā)。因此Google地球既能滿足一般用戶足不出戶既可瀏覽世界的需求，又能為科研工作者提供強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)平臺(tái)，還可以與一些企業(yè)級(jí)用戶進(jìn)行合作，訂制私有的Google地球應(yīng)用[3]。

Google地球的衛(wèi)星影像主要來(lái)自QuickBird、IKONOS、SPOTS等高清影像衛(wèi)星，航拍部分主要來(lái)源于BlueSky公司、Sanborn公司。Google地球影像一般有1～3年的滯后，全球地貌影像有效分辨率至少為100m，通常分辨率為30m，視角海拔高度為15 km左右。大城市、著名風(fēng)景區(qū)等熱門(mén)地點(diǎn)，影像分辨率可以高達(dá)0.5～1m，視角高度約為350 m～500 m。大部分高清影像集中在北美和歐洲[4]。

2 基于KML的二次開(kāi)發(fā)

Google地球有兩種開(kāi)發(fā)方式，一種是基于Google地球客戶端COM API的二次開(kāi)發(fā)，一種是基于KML的二次開(kāi)發(fā)?；贑OM的二次開(kāi)發(fā)，需要安裝Google地球，由第三方軟件通過(guò)引用Google地球COM API類庫(kù)對(duì)Google地球進(jìn)行控制，如加載KML、控制視角、播放動(dòng)畫(huà)等。而基于KML的二次開(kāi)發(fā)，可以通過(guò)創(chuàng)建KML文件以精確定位地點(diǎn)、添加圖像疊加層并以全新方式展示豐富數(shù)據(jù)?？芍?，基于COM的二次開(kāi)發(fā)主要是實(shí)現(xiàn)軟件之間的互相調(diào)用，而基于KML的方式，可以實(shí)現(xiàn)很多基于地理信息的應(yīng)用，如可以使用KML標(biāo)記家庭住址、安排和記錄行程，查看自然資源和趨勢(shì)的詳細(xì)繪圖，探索古今地點(diǎn)、人物和事件等。本節(jié)主要介紹基于KML的開(kāi)發(fā)方式。

KML常用于地球?yàn)g覽器中，例如Google地球、Google地圖等，它主要為顯示地理數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支撐。KML是由開(kāi)放地理空間聯(lián)盟（Open Geospatial Consortium,Inc.，簡(jiǎn)稱OGC）維護(hù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[5]。

圖1 KML基本框架

KML使用包含嵌套的元素和屬性的結(jié)構(gòu)（基于標(biāo)記），并符合XML標(biāo)準(zhǔn)。如圖1所示KML的基本框架。需要說(shuō)明的是線框中的元素是抽象元素，用于方便的描述多個(gè)相似屬性的元素，不可以直接在KML中使用。Feature抽象元素的各實(shí)元素實(shí)現(xiàn)地理信息的封裝與管理；NetworkLink元素可對(duì)本地或網(wǎng)絡(luò)的KML文件進(jìn)行引用;Placemark元素用于描述地理對(duì)象的相關(guān)特征;Folder元素實(shí)現(xiàn)對(duì)地理對(duì)象的層次化管理;Document元素實(shí)現(xiàn)各類Feature元素、Style元素、Schema元素的封裝與管理;Overlay元素實(shí)現(xiàn)屏幕貼圖與地面貼圖功能。SubStyle元素主要用于對(duì)各地理要素的顯示樣式的定義。Geometry抽象元素定義了幾種基本的幾何圖形元素，提供了點(diǎn)、線、環(huán)、多邊形、三維模型等基本幾何圖形；還可以通過(guò)Multi-Geometry聚合不同形態(tài)的基本幾何圖形形成復(fù)合的幾何圖形從而定義復(fù)雜的幾何實(shí)體[6]。

3 應(yīng)用

將路點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)以路線的形式展示在Google地球上，通過(guò)實(shí)現(xiàn)這一應(yīng)用，來(lái)對(duì)基于KML的二次開(kāi)發(fā)進(jìn)行實(shí)例說(shuō)明。我們用Excel內(nèi)置的VBA腳本語(yǔ)言，來(lái)實(shí)現(xiàn)將Excel中的路點(diǎn)坐標(biāo)，自動(dòng)生成可以在Google地球中顯示成路線的KML文件。在KML中路線用＜LineString＞元素創(chuàng)建，＜LineString＞元素下的＜coordinates＞元素用于描述組成路線的各個(gè)路點(diǎn)的地理坐標(biāo)，將Excel中整理好的路點(diǎn)的地理坐標(biāo)按正確的格式錄入到＜coordinates＞元素內(nèi)，并將KML完整結(jié)構(gòu)的代碼寫(xiě)入文件中，最終生成可以顯示路線的*.kml格式的文件，在Google地球中打開(kāi)生成的文件即可直觀的看到又路點(diǎn)連接成的路線。主要代碼如下：

用數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證，將采集的路點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)在Excel中整理好，如圖2所示。點(diǎn)擊“生成KML文件”按鈕，KML文件以“路徑”為文件名生成在桌面，打開(kāi)生成的KML文件，即可在Google地球中看到效果，如圖3所示藍(lán)線既為生成的路線，可見(jiàn)此應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了預(yù)期效果。本例只做拋磚引玉之用，為其他開(kāi)發(fā)者提供參考借鑒，基于KML的二次開(kāi)發(fā)還可以實(shí)現(xiàn)許多其他基于地理信息的個(gè)性化應(yīng)用。

圖2 數(shù)據(jù)整理

圖3 Google地球路線展示

4 結(jié)語(yǔ)

Google地球可以讓普通人足不出戶，踏遍世界上的任何角落，并以其豐富的地理數(shù)據(jù)和易于二次開(kāi)發(fā)的特性，為各個(gè)領(lǐng)域工作者提供了極好的地理數(shù)據(jù)平臺(tái)，使用者可以充分利用Google地球與自己的工作相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出實(shí)用的相關(guān)工具。

文章對(duì)Google地球的基本特性和二次開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并通過(guò)開(kāi)發(fā)將路點(diǎn)的地理坐標(biāo)以路線展示在Google地球的應(yīng)用，對(duì)Google地球的開(kāi)放性和二次開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)易性進(jìn)行了實(shí)例說(shuō)明，為大家提供一定的參考。