淺談利用Google Earth結(jié)合MapGis軟件制作地形圖方法

路魏魏，李 晴，田吉山，曾華棟，黃 敏，宋 鵬

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，新疆哈密 839000）

淺談利用Google Earth結(jié)合MapGis軟件制作地形圖方法

路魏魏，李 晴，田吉山，曾華棟，黃 敏，宋 鵬

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，新疆哈密 839000）

利用Google Earth的三維模擬功能，通過不同海拔平面與地表的接觸線來獲得等高線，結(jié)合MapGis的編輯功能即可形成矢量化的地形圖。經(jīng)與實(shí)測地形圖對比，兩者山頭、山谷、山脊、鞍部、高程及等高線形態(tài)基本相同，可做為野外工作及其它對地形圖精度要求不高工作的參考資料。

Google Earth軟件；MapGis軟件；地形圖制作

0 引言

地形測量在目前主要有兩種工作方式，一種是適用于大比例尺的全站儀測量，一種是用于小比例尺的航空攝影測量，若想獲取某地的大比例尺地形圖，兩者均存在野外作業(yè)時間長、工作量大、成本高的缺點(diǎn)。本文通過個人免費(fèi)版Google Earth結(jié)合MapGis軟件制作出的地形圖，具有室內(nèi)電腦成圖、工作量小、時間短(根據(jù)地形復(fù)雜程度及制作范圍大小需1~2天即可完成)、成本低，且可基本滿足野外地質(zhì)作業(yè)中大體評估規(guī)劃對地形圖的需要。

1 基本原理

Google Earth具有三維模擬功能，可以通過在Google Earth上建立一定海拔的平面，使之與起伏的地表相切(圖1a)，就能形成等高線[1]，再通過截圖、矢量化、編輯來完成地形圖的制作。

2 操作步驟

2.1 數(shù)據(jù)軟件準(zhǔn)備

制作地形圖區(qū)的拐點(diǎn)坐標(biāo)、等高距、Google Earth7.0以上版本軟件、MapGis軟件、Photoshop軟件。

2.2 操作步驟

（1）制作地形圖范圍的確定

打開Google Earth軟件，菜單欄中點(diǎn)“添加→地標(biāo)”，在彈出的對話框“名稱”中填寫拐點(diǎn)號，在“緯度”、“經(jīng)度”中填寫該拐點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，點(diǎn)“確定”后第1個拐點(diǎn)就標(biāo)注在了Google Earth中。以此類推，標(biāo)注完所有的拐點(diǎn)(注：范圍可為任意多邊形)。

（2）海拔平面的建立

在Google Earth軟件菜單欄中點(diǎn)“添加→多邊形”，在彈出的對話框中選擇“樣式/顏色”，“線-顏色”可改變海拔平面邊界線的顏色，“面積-顏色”可改變海拔平面的顏色，“面積-不透明度”可改變低于海拔平面下山體的顯示清晰度。填好選項(xiàng)后用鼠標(biāo)依次點(diǎn)步驟1中標(biāo)注的拐點(diǎn)即可建立要制作地形圖范圍內(nèi)的海拔平面(圖1b)。

（3）不同海拔平面的建立

①輔助步驟

Google Earth軟件的狀態(tài)欄中顯示了當(dāng)前鼠標(biāo)位置的坐標(biāo)、海拔及其它信息。右鍵點(diǎn)擊側(cè)欄中“位置”下在步驟2中建立的海拔平面，點(diǎn)擊“屬性”， 在彈出的對話框中選擇“海拔高度”，在“海拔高度”后的第二個框中選擇“絕對高度”、第一個框中填寫當(dāng)前海拔與等高距的整數(shù)倍最接近的數(shù)字(便于等高線的選擇)，此時海拔平面與山體的接觸線即為該數(shù)字高程的等高線(圖1a-立體圖、圖1c-鳥瞰圖)。以等高距為間距，逐漸縮小該數(shù)字，當(dāng)海拔平面消失全部顯示為山體時，表示此時的數(shù)字為該區(qū)最小海拔以下等高線，同理，以等高距為間距逐漸放大該數(shù)字，當(dāng)山體消失全部顯示為海拔平面時，表示此時的數(shù)字為該區(qū)最大海拔以上等高線。

②具體步驟

第一步，將海拔平面放大置于屏幕中央且要全部顯示，此時要求將Google Earth視圖重置為鳥瞰圖且北方向?yàn)橄蛏稀?/p>

第二步，打開“海拔平面-‘屬性’”對話框，選擇“海拔高度”，在“海拔高度”后的第二個框中選擇“絕對高度”、第一個框中填寫該區(qū)最小等高距整數(shù)倍的高程數(shù)字，點(diǎn)擊“確定”。點(diǎn)擊菜單欄“文件→保存→保存圖像”，文件名建議用海拔高度數(shù)字命名(如“300m”)。

第三步，以等高距為間距，逐漸放大海拔高度，重復(fù)第二步，直至海拔高度為該區(qū)最大等高距整數(shù)倍的高程數(shù)字，此時已獲取了該區(qū)不同等高線的若干JPG圖像(Google Earth軟件只能輸出JPG格式圖像)。

（4）地形圖的矢量化

①利用Photoshop軟件將JPG圖像全部轉(zhuǎn)換為TIF格式圖像(MapGis軟件矢量化時需要圖像格式為TIF)。

②打開MapGis下的輸入編輯子軟件，菜單欄點(diǎn)擊“矢量化→裝入光柵文件”，選擇最大高程數(shù)字命名的TIF圖像，利用輸入線功能將該高程下的海拔平面與山體接觸界線描繪出來。完成后菜單欄點(diǎn)擊“矢量化→清除光柵文件”。

③依次從大到小選擇高程數(shù)字命名的TIF圖像按②中的方法進(jìn)行等高線矢量化(圖1d)。需要注意的是每5根等高線標(biāo)1個高程，以防整體矢量化完成后標(biāo)注高程混亂。

（5）地形圖的整飾

在MapGis中生成圖框，將繪制好的地形圖配準(zhǔn)至圖框中，可得到相應(yīng)比例尺的地形圖。最后整飾圖名、圖例、圖簽、圖中內(nèi)容等，完成地形圖的制作。

3 制作完成的地形圖與儀器測量地形圖的對比

從制作完成的地形圖(圖1e)與實(shí)地測量的地形圖[2](圖1f)對比可以看出，山頭、山谷、山脊、鞍部、高程及等高線形態(tài)基本相同，可以做為野外工作的參考資料。

圖1 地形圖制作流程圖

4 需要注意的問題

(1)該方法要求Google Earth為鳥瞰圖且北方居上，在放大、縮小或其它操作過程中可能導(dǎo)致Google Earth非鳥瞰圖或北不在上部的情況，這時可從工具欄中“視圖→重置→傾斜和羅盤”來改變Google Earth為鳥瞰圖且北向上。

(2)在不同海拔平面的建立具體操作時，建議不改變視圖范圍大小(視角海拔高度)，這樣在獲取不同的海拔平面截圖時會處于同一位置、截圖大小一致，利用MapGis矢量化時所有等高線會自動套合，非常方便。

(3)該方法制作的地形圖精度可作為一般的地質(zhì)參考資料，也可滿足日常生活、院校教學(xué)、地理愛好等對地形圖精度要求不高的工作者，但其代替不了極大精度對專業(yè)全站儀及航空攝影測量的需要。

(4)Google Earth所建立的海拔平面不是絕對的平面,而是與大地水準(zhǔn)體表面平行的“曲面”[1]。

(5)Google Earth投影類型采用Simple Cylindrical projection，橢球參數(shù)采用WGS84[3]。

[1]彭和強(qiáng)，張有能.基于Google Earth的地形圖制作技術(shù)[J].測繪通報(bào)，2009，(10)56～58.

[2]國土資源部礦產(chǎn)資源儲量評審中心.固體礦產(chǎn)勘查地質(zhì)圖件規(guī)范圖式[M].2009,北京：地質(zhì)出版社，P11.

[3]http：//support.google.com/earth/bin/answer.py?hl=zh-Hans&answer=148110.

Discussing on the Topographic Map-making Methods Utilizing Google Earth and MapGIS Software

LU Weiwei，Li Qing，TIAN Jishan，ZENG Huadong，HUANG Min，SONG Peng
(Xinjiang Geology & Minerals Exploration Bureau No.6 Geological Team, Hami 839000)

we can use the 3D simulation function of Google Earth to get the contour lines by simulating the contact line of different elevation planes and the Earth’s surface, and the editing functions of MapGIS software can form vector topographic maps. Contrasted with the measured topographic maps, the shapes of contour lines gained from two methods are basically same in hills, valleys, ridges, saddles and heights. So, the vector topographic maps can be used as the references to f eld work and other topographic maps at low accuracy.

Google Earth software；MapGIS software；Topographic map-making

P284

A

1007-1903（2014）03-0053-03

路魏魏(1983- ),男,工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)勘查工作．Email：25976792@qq.com