Google earth在地質(zhì)勘察前期工作中的應(yīng)用

鄭洪濤

【摘要】Google Earth是Google公司的一款三維虛擬地球軟件，通過(guò)提供衛(wèi)星遙感影像及搞成信息，現(xiàn)在很多行業(yè)中都有很多應(yīng)用。本文以Google Earth在線狀工程為例為實(shí)例，利用Google Earth項(xiàng)目區(qū)地形地貌、地形高程建模、遙感信息導(dǎo)入以及調(diào)整初期地質(zhì)鉆探設(shè)計(jì)等問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】Google earth 地質(zhì)勘察前期工作 應(yīng)用

谷歌地球（Google Earth，GE）是一款谷歌公司開(kāi)發(fā)的虛擬地球軟件，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。用戶可以免費(fèi)瀏覽全球各地的高清晰度衛(wèi)星圖片。對(duì)于工程建設(shè)初期，尤其是線狀工程前期有非常好的用處。

在近幾年國(guó)家高速項(xiàng)目越來(lái)越多，很多山區(qū)項(xiàng)目前期方案研究大多缺乏相關(guān)資料，尤其是地形圖、相關(guān)地質(zhì)資料等，所以項(xiàng)目前期工作量大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用也較高?，F(xiàn)在將google earth應(yīng)用于高速公路勘察前期階段，不僅縮短的項(xiàng)目周期而且節(jié)約很多時(shí)間和成本。利用它不僅可以得到項(xiàng)目區(qū)高清的衛(wèi)星圖片，還可以觀察項(xiàng)目區(qū)近十年的環(huán)境、及地形變化情況，這些高清衛(wèi)星圖片對(duì)于項(xiàng)目前期來(lái)說(shuō)非常直觀，方便。

1、google earth在勘察前期工作中的優(yōu)點(diǎn)

1.1 Google earth 在工程前期階段非常方便而且直觀，它是利用衛(wèi)星圖片、航空照片和gis數(shù)據(jù)布置在同一個(gè)地球三維模型上，使得地形能以三維模式顯示，方便瀏覽地形及周圍環(huán)境，極大的提高了內(nèi)業(yè)及外業(yè)踏勘的效率。

1.2 Google earth 數(shù)據(jù)精度滿足項(xiàng)目前期要求，2010年以后Google公司大面推廣分辨率約2.15m的高清衛(wèi)星圖片，對(duì)應(yīng)的比例尺在1：5300左右（即Google earth上的17級(jí)），而部分城市地區(qū)及旅游景點(diǎn)其衛(wèi)星圖片分辨率可達(dá)0.54米（1：1500），及個(gè)別地圖可達(dá)0.27m（分辨率1：800），這么高的數(shù)據(jù)精度完全滿足項(xiàng)目前期工作。

1.3Google earth數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)地形圖相比數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣，時(shí)效性高。國(guó)內(nèi)地形圖大多繪制與20世紀(jì)80年代，而Google公司幾乎是每個(gè)月都會(huì)更新衛(wèi)星影像，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多地區(qū)都可以看到前年甚至是去年的衛(wèi)星影像，而它不僅整合了全球的數(shù)據(jù)，甚至包括南北極的數(shù)據(jù)。

1.4Google earth數(shù)據(jù)免費(fèi)。Google公司不僅數(shù)據(jù)免費(fèi)向全部用戶開(kāi)發(fā)，甚至近年連企業(yè)版用戶也免費(fèi)開(kāi)放了，而針對(duì)線狀工程的前期工作而言，也省去了大批量購(gòu)買地形圖或者高清衛(wèi)星圖的費(fèi)用。

1.5和其他軟件結(jié)合可以顯示出更強(qiáng)大的作用。

（1）Google earth 支持kml及kmz文件的導(dǎo)入，kml文件是一種基于XML 語(yǔ)法與格式的、用于描述和保存地理信息（如點(diǎn)、線、圖像、多邊形和模型等）的文件；它還支持dae的三維模型文件導(dǎo)入；另外還可以保存影像等文件。

這些文件不但可以保存到本地硬盤，也可以存入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，方便其他用戶瀏覽或傳輸給其他同事繼續(xù)其他方面的工作。

（2）Google earth與SRTM數(shù)據(jù)結(jié)合。SRTM（ShuttleRadarTopographyMission）由美國(guó)太空總署（NASA）和國(guó)防部國(guó)家測(cè)繪局（NIMA）聯(lián)合測(cè)量。SRTM系統(tǒng)獲取的雷達(dá)影像的數(shù)據(jù)量約9.8萬(wàn)億字節(jié)，經(jīng)過(guò)兩年多的數(shù)據(jù)處理，制成了數(shù)字地形高程模型（DEM），即現(xiàn)在的SRTM地形產(chǎn)品數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)產(chǎn)品2003年開(kāi)始公開(kāi)發(fā)布，經(jīng)歷多修訂，目前的數(shù)據(jù)修訂版本為V4.1版本。該版本由CIAT（國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)中心）利用新的插值算法得到的SRTM地形數(shù)據(jù)，此方法更好的填補(bǔ)了SRTM 90的數(shù)據(jù)空洞。

利用這些數(shù)據(jù)可以輕松的建立項(xiàng)目區(qū)的三維地形模型，為項(xiàng)目提供良好的三維數(shù)模數(shù)據(jù)，也為后期快速制作效果圖提供方便。

（3）與GPS結(jié)合，輔助踏勘在室內(nèi)選線后，往往需要線路人員現(xiàn)場(chǎng)踏勘確認(rèn)選線是否合理。結(jié)合GPS工具，Google earth軟件可在踏勘過(guò)程中起到明顯的幫助作用。

結(jié)合GPS可以直觀顯示踏勘經(jīng)過(guò)的路線和關(guān)鍵點(diǎn)，在踏勘過(guò)程中，為了便于記錄和回憶經(jīng)過(guò)的路線和地點(diǎn)，通常采用GPS航跡來(lái)記錄踏勘經(jīng)過(guò)的軌跡，采用興趣點(diǎn)來(lái)記錄關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)。這些數(shù)據(jù)保存在GPS中，顯示不直觀。而GE軟件為踏勘路線和坐標(biāo)采集點(diǎn)提供了完整、形象、直觀地顯示平臺(tái)。GPS配套軟件基本都提供了將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為kml文件的功能。

2、google earth在工作中的缺點(diǎn)

2.1、google earth局部衛(wèi)星圖像質(zhì)量偏低，而且他的衛(wèi)星圖片是以瓦片形式存在，局部地方會(huì)出現(xiàn)拼接錯(cuò)誤，誤差較大。

2.2、google earth的數(shù)據(jù)導(dǎo)入不支持cad格式互轉(zhuǎn)，每次都需要手動(dòng)轉(zhuǎn)換或者通過(guò)第三方軟件轉(zhuǎn)換，造成了很多不便。

2.3、google earth在國(guó)內(nèi)經(jīng)常無(wú)法訪問(wèn)，而且高清衛(wèi)星圖無(wú)法從軟件本身下載，只能通過(guò)第三方軟件下載，這樣會(huì)造成軟件在下載拼接過(guò)程中造成極大誤差影響項(xiàng)目精度。

3、結(jié)論

google earth把已知的實(shí)際信息三維化，給項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了極大的便利，也提供的強(qiáng)大的技術(shù)，為項(xiàng)目的完成提高了效率，而且還能節(jié)約大量的成本，非常值得我們的同行關(guān)注或者進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，讓Google earth能為我們地質(zhì)工作者更好的服務(wù)。