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【摘要】GE是Google Earth的简称,凭借其直观友好的界面、快速的地图更新和丰富的功能,自问世以来,在道路勘察设计领域也得到了非常好的应用。
【关键词】公路勘测设计;GE;路线
GE是一款全球卫星地图集成软件,它结合本地搜索和卫星图片,可以让用户看到建筑物或地形的三维图像。由于我们进行道路设计时很需要收集沿线范围的地形图,特别是在前期规划和工程可行性研究阶段,我们既需要收集尽可能大范围的地形图,又不可能都进行实测,以前只能使用1:1万或1:5万地形图,现在则可以通过GoogleEarth软件浏览和下载沿线范围的地形图,这将给我们进行道路规划设计提供很大的帮助。
一、GE在道路勘察设计中的具体应用
1.路线方案研究
以往勘测过程中常采用的航测地形图往往比较陈旧,尤其在许多城市郊区或开发新区,与实际变化较大,无法准确显示控制性地形地物。而GE自问世以来,一直保持着不定期实时地图更新,除部分人烟稀少的非重点区域在十年前外,一般都在最近三年以内,重点区域和城市基本每年都在保持更新。这使得GE能在路线方案研究过程中提供更新的实地情况,从而在现场实地调查前得出 更准确的纸上定线方案。
在方案研究阶段,可将CAD初拟路线的坐标系整体转换成GE采用的WGS-84坐标系,然后编译为GE可以识别的KML或者KMZ文件,敷设到GE中,即可直观显示路线沿线的地形、地物情况,帮助设计人员快速熟悉现场情况,选定路线走廊带,绕避控制性地物。如图1所示。
2.卫星影像图和地形图的制作
GE提供了免费的全球范围内256*256像素瓦片地图下载。利用这一点,我们可以批量下载、拼接瓦片地图文件,制作区域卫星影像图片,为路线方案研究提供直观的地形地物资料。随着GE高清图(0.6m)的推出,其本身的精度就已相当于1:5000比例尺的地形图了(1:5000地形图的平面精度为0.5m),这便使我们利用GE制作中小比例尺的地形图有了可能。利用第三方软件对GE高程数据进行批量提取,建立数字地面模型,可以制作出 满足方案研究精度的中小比例尺数字地形图。
3.道路野外调查运用
外业调查过程中可以在带GPS功能的手机或者平板电脑中装入GE程序,再将路线、构造物、互通等KML或KMZ文件加载进去,通过 GPS导航方便快速地到达路线所在位置。
4.设计演示和汇报
为了追求良好的3D效果,可以将路线和互通的真实纵面加载到GE中,可以与常用的道路设计软件结合使用。核心原理是利用道路设计软件生成带高程的三维数据路线图,加载至GE中。构造物3D效果可以通过GE自带的延伸功能实现或用GoogleSketchUp等软件制作三维模型进行加载。在GE中设好游览路径,然后用GE游览功能播放,同时利用第三方屏幕视频录制软件将播放录下,附上片头、片尾和旁白等,即可制作出精美的项目三维漫游视频演示。实际工作中,已结合多个高速公路项目,凭借GE和纬地道路设计软件的结合,实现了CAD道路设计在卫星影像图中的三维动态漫游演示。
5.GE的二次开发利用
GE的二次开发主要分为基于KML文件的开发和GoogleEarth Com API的开发。基于KML文件的开发主要是通过编写KML文件对GE进行操作,用于生成地理要素、实现数据动态更新等。
Google于2008年发布了基于Google Earth的二次开发接口 Google EarthCom API,利用其进行二次开发,可以满足我们对地理空间信息的个性化需求,其关键技术为坐标基准、坐标转换及基于COM的二次开发技术。在实现Google Earth与道路空间数据转换和互通的条件下,GE的二次开发主要应用在地形图修测、道路选线等方面。
二、使用GE辅助设计需要注意的一些问题
(1)利用GE制作卫星影像图片时,应注意地图层级的问题。一般中国区的GE地图层级能到18、19层,对于项目线路研究来说,16层的清晰度已基本够用。过高的层级会使得下载的卫片数据文件会过于庞大,难以处理。
(2)GE程序的加载需要连接互联网。演示和汇报过程中,常常无法满足网络的连接。GE在硬盘上默认缓存空间为2G。可在演示和汇报前,提前浏览所需的瓦片地图数据,GE将自动保存到电脑硬盘中。这样就可以实现简单的实现离线调用GE了。
(3)GE个人版现主要为Free版、Plus版和Pro版,其中Plus版和 Pro版为收费版。这三个版本全球的地貌影像和3D数据都是一样的,仅是辅助工程的丰富程度上有差别。
(4)GE由于坐标系差别、分辨率受限和版权限制等原因,目前尚只能满足勘察设计前期规划和方案研究精度的需求,还无法适用于初步设计和施工图设计。
三、结语
GE自问世以来,逐渐在规划、勘察设计、灾害防治等各个领域得到了广泛地应用,并吸引了众多的爱好者进行二次开发。以GE为代表的免费互联网地理信息数据,有效地提高了道路勘察设计的效率和水平。当然,随着这些数据及其对应的软件平台不断发展和更新,还有更广泛的应用空间需要我们继续去探索和发现。
参考文献
[1]关昌余,丽萌主编,交通部公路司编著.新理念公路设计指南[M].人民交通出版社,2005
[2]乐晨,任刚.Google Earth软件在交通管理中的应用[J].交通信息与安全,2009(01)
[3]李春生.Google Earth软件在公路测设中的应用[J].河南科技,2009(07)
[4]易共才,王彦军,高宏.Google Earth在公路工程中的应用研究[J].中外公路,2008(01)
[5]彭和强,张有能.基于Google Earth的地形图制作技术[J].测绘通报,2009(10)
[6]王艳,何凭宗.基于VC++的Google Earth KML地标文件的自动生成及应用[J].北京测绘,2009(02)
【关键词】公路勘测设计;GE;路线
GE是一款全球卫星地图集成软件,它结合本地搜索和卫星图片,可以让用户看到建筑物或地形的三维图像。由于我们进行道路设计时很需要收集沿线范围的地形图,特别是在前期规划和工程可行性研究阶段,我们既需要收集尽可能大范围的地形图,又不可能都进行实测,以前只能使用1:1万或1:5万地形图,现在则可以通过GoogleEarth软件浏览和下载沿线范围的地形图,这将给我们进行道路规划设计提供很大的帮助。
一、GE在道路勘察设计中的具体应用
1.路线方案研究
以往勘测过程中常采用的航测地形图往往比较陈旧,尤其在许多城市郊区或开发新区,与实际变化较大,无法准确显示控制性地形地物。而GE自问世以来,一直保持着不定期实时地图更新,除部分人烟稀少的非重点区域在十年前外,一般都在最近三年以内,重点区域和城市基本每年都在保持更新。这使得GE能在路线方案研究过程中提供更新的实地情况,从而在现场实地调查前得出 更准确的纸上定线方案。
在方案研究阶段,可将CAD初拟路线的坐标系整体转换成GE采用的WGS-84坐标系,然后编译为GE可以识别的KML或者KMZ文件,敷设到GE中,即可直观显示路线沿线的地形、地物情况,帮助设计人员快速熟悉现场情况,选定路线走廊带,绕避控制性地物。如图1所示。
2.卫星影像图和地形图的制作
GE提供了免费的全球范围内256*256像素瓦片地图下载。利用这一点,我们可以批量下载、拼接瓦片地图文件,制作区域卫星影像图片,为路线方案研究提供直观的地形地物资料。随着GE高清图(0.6m)的推出,其本身的精度就已相当于1:5000比例尺的地形图了(1:5000地形图的平面精度为0.5m),这便使我们利用GE制作中小比例尺的地形图有了可能。利用第三方软件对GE高程数据进行批量提取,建立数字地面模型,可以制作出 满足方案研究精度的中小比例尺数字地形图。
3.道路野外调查运用
外业调查过程中可以在带GPS功能的手机或者平板电脑中装入GE程序,再将路线、构造物、互通等KML或KMZ文件加载进去,通过 GPS导航方便快速地到达路线所在位置。
4.设计演示和汇报
为了追求良好的3D效果,可以将路线和互通的真实纵面加载到GE中,可以与常用的道路设计软件结合使用。核心原理是利用道路设计软件生成带高程的三维数据路线图,加载至GE中。构造物3D效果可以通过GE自带的延伸功能实现或用GoogleSketchUp等软件制作三维模型进行加载。在GE中设好游览路径,然后用GE游览功能播放,同时利用第三方屏幕视频录制软件将播放录下,附上片头、片尾和旁白等,即可制作出精美的项目三维漫游视频演示。实际工作中,已结合多个高速公路项目,凭借GE和纬地道路设计软件的结合,实现了CAD道路设计在卫星影像图中的三维动态漫游演示。
5.GE的二次开发利用
GE的二次开发主要分为基于KML文件的开发和GoogleEarth Com API的开发。基于KML文件的开发主要是通过编写KML文件对GE进行操作,用于生成地理要素、实现数据动态更新等。
Google于2008年发布了基于Google Earth的二次开发接口 Google EarthCom API,利用其进行二次开发,可以满足我们对地理空间信息的个性化需求,其关键技术为坐标基准、坐标转换及基于COM的二次开发技术。在实现Google Earth与道路空间数据转换和互通的条件下,GE的二次开发主要应用在地形图修测、道路选线等方面。
二、使用GE辅助设计需要注意的一些问题
(1)利用GE制作卫星影像图片时,应注意地图层级的问题。一般中国区的GE地图层级能到18、19层,对于项目线路研究来说,16层的清晰度已基本够用。过高的层级会使得下载的卫片数据文件会过于庞大,难以处理。
(2)GE程序的加载需要连接互联网。演示和汇报过程中,常常无法满足网络的连接。GE在硬盘上默认缓存空间为2G。可在演示和汇报前,提前浏览所需的瓦片地图数据,GE将自动保存到电脑硬盘中。这样就可以实现简单的实现离线调用GE了。
(3)GE个人版现主要为Free版、Plus版和Pro版,其中Plus版和 Pro版为收费版。这三个版本全球的地貌影像和3D数据都是一样的,仅是辅助工程的丰富程度上有差别。
(4)GE由于坐标系差别、分辨率受限和版权限制等原因,目前尚只能满足勘察设计前期规划和方案研究精度的需求,还无法适用于初步设计和施工图设计。
三、结语
GE自问世以来,逐渐在规划、勘察设计、灾害防治等各个领域得到了广泛地应用,并吸引了众多的爱好者进行二次开发。以GE为代表的免费互联网地理信息数据,有效地提高了道路勘察设计的效率和水平。当然,随着这些数据及其对应的软件平台不断发展和更新,还有更广泛的应用空间需要我们继续去探索和发现。
参考文献
[1]关昌余,丽萌主编,交通部公路司编著.新理念公路设计指南[M].人民交通出版社,2005
[2]乐晨,任刚.Google Earth软件在交通管理中的应用[J].交通信息与安全,2009(01)
[3]李春生.Google Earth软件在公路测设中的应用[J].河南科技,2009(07)
[4]易共才,王彦军,高宏.Google Earth在公路工程中的应用研究[J].中外公路,2008(01)
[5]彭和强,张有能.基于Google Earth的地形图制作技术[J].测绘通报,2009(10)
[6]王艳,何凭宗.基于VC++的Google Earth KML地标文件的自动生成及应用[J].北京测绘,2009(02)