利用Google earth和Sketchup開展氣象站址初選

宋啟堃，鄭光明，楊 軍

(1.貴州省黔南自治州氣象局，貴州 558000;2.貴州省氣象局，貴州 貴陽 550002)

利用Google earth和Sketchup開展氣象站址初選

宋啟堃1，鄭光明2，楊 軍1

(1.貴州省黔南自治州氣象局，貴州 558000;2.貴州省氣象局，貴州 貴陽 550002)

氣象臺(tái)站的選址是十分嚴(yán)格的，其中站址地理環(huán)境的選擇尤為重要，通過在Sketchup中建模，在Google earth中進(jìn)行加載查看的方法，可對(duì)站址進(jìn)行初步選擇，并根據(jù)Google earth提供的工具，可進(jìn)行四周仰角的測(cè)量，從而繪制地平圈仰角圖，為所選站址進(jìn)行初步評(píng)估。

Google earth;Sketchup;氣象站址;選址

1 引言

隨著全球氣候變化，氣象臺(tái)站的密度可能會(huì)增多，將需要新增一批氣象臺(tái)站，以開展加密觀測(cè)，這就需要進(jìn)行氣象臺(tái)站的選址，同時(shí)，由于城市建設(shè)的發(fā)展，氣象臺(tái)站的遷移情況也越來越多，臺(tái)站的遷移同樣也需要進(jìn)行選址。

氣象站址應(yīng)設(shè)在能較好地反映本地較大范圍的氣象要素特點(diǎn)的地方，避免局部地形的影響。觀測(cè)場四周必須空曠平坦，避免建在陡坡，洼地或……的地方①。因此，能否作為氣象觀測(cè)站址，地形是十分重要的。而利用Google earth和Sketchup，可對(duì)地形進(jìn)行很好的判斷。

2 繪制喇叭口仰角模型

SketchUp是一個(gè)極易于使用的3D設(shè)計(jì)軟件，首先啟動(dòng)SketchUp，設(shè)置繪圖單位，在SketchUp中，選擇“窗口”，“場景信息”后，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，選擇“單位”，可進(jìn)行修改。修改好單位后，就可以開展模型制作了。由于氣象站選址的尺度較大，應(yīng)選擇如米等大尺度的單位。

先繪制一條直線，長度10 000 m(這個(gè)長度可以調(diào)整)。選擇直線工具，從中心原點(diǎn)開始，向左拖動(dòng)鼠標(biāo)，然后在右下角直接輸入10 000即可。

3 利用Google earth，加載模型，分析比較最優(yōu)地點(diǎn)

Google Earth是一款虛擬地球儀軟件，其采用的3D地圖定位技術(shù)能夠把衛(wèi)星圖片三維化，讓使用者一目了然哪里是高山，哪里是山谷，就如同在飛機(jī)上勘察地形一樣，因此，使用其對(duì)氣象站的選址有一定的優(yōu)越性。

3.1 首先確定所選站點(diǎn)的平整性

從Google earth中可以直接看出所選點(diǎn)是否具有代表性，能否修建觀測(cè)場。可以選擇標(biāo)尺工具“”，進(jìn)行查看距離是否夠用等。從選擇的山頭(如圖1)可以看出，本地形有140 m較平的山頭，在山頭上修建觀測(cè)場(一般是25 m)是足夠的。

3.2 加載模型，查看山體遮擋情況

加載模型可查看山體遮擋情況，初部查看基本符合探測(cè)環(huán)境的區(qū)域，，在Google earth中，找出擬選的站點(diǎn)，置于屏幕中心，同時(shí)按下ctrl－shift－m鍵。選擇在SketchUp中導(dǎo)出的Dae模型，其四周山體遮擋的情況就完全體現(xiàn)出來了。從圖2中可以看出，擬選站點(diǎn)的東面和西面均有超過了仰角5°山體。對(duì)于選址并不理想。但一般選擇站址的距離都會(huì)在總體布局的范圍內(nèi)選擇，所以，可選中模型，鼠標(biāo)右鍵盤，單擊“屬性”，指到模型的中心位置，對(duì)模型進(jìn)行拖動(dòng)，拖到山體遮擋最小的位置，然后確定。再詳細(xì)查看該地的地形，這樣，可以對(duì)布局范圍內(nèi)的地點(diǎn)很快進(jìn)行選擇，以確定最佳地點(diǎn)，從而避免現(xiàn)場勘察的麻煩。

4 四周地平圈障礙物遮蔽圖的繪制

在Google earth中，可測(cè)量遮蔽山體的寬度和遮蔽山體的仰角，利用Google earth的API，按照向外每隔30 m，方位角每隔2°提取測(cè)量點(diǎn)周圍的高成值，得到系列的仰角值，根據(jù)仰角值，在每個(gè)方向上選取最大仰角值，即可繪制四周地平圈障礙物遮蔽圖。

按照能見度目標(biāo)物的繪圖規(guī)定，最遠(yuǎn)距離要達(dá)到50 km［1］，所以，提取的值的數(shù)據(jù)量達(dá)到50 000÷30×360÷2=300 000個(gè)(見表1)。

通過提取的在每個(gè)方位上的最大仰角值，即可繪制四周地平圈障礙物遮蔽圖。

5 結(jié)論與討論

①利用Google earth和Sketchup開展氣象站址初選，可節(jié)省現(xiàn)場踏勘的大量時(shí)間。

②通過這兩款軟件配合選出來的點(diǎn)不一定符合氣象探測(cè)環(huán)境要求，還需要現(xiàn)場探勘，但這兩款軟件通不過的點(diǎn)，一定不符合要求。

③利用Google earth和Sketchup，可以對(duì)擬選氣象觀測(cè)站址進(jìn)行初步評(píng)估。

④在利用軟件初選的基礎(chǔ)上，再結(jié)合實(shí)地考察，可更好的進(jìn)行氣象站點(diǎn)的選址。

表1 四周地平圈障礙物遮蔽圖的仰角值提取表

［1］ 地面氣象觀測(cè)規(guī)范 .ISBN 7－5029－3690－4/P·1309.2003，11.

［2］ 馬素顏，吳健平，周美娟，等.SketchUp構(gòu)建GIS三維模型方法研究［J］.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù).2009，Z1.

P41

B

1003－6598(2011)06－0049－03

2011－11－16

宋啟堃(1975－)，男，工程師，主要從事應(yīng)用氣象工作。