Google地球軟件在項目施工策劃中的應用

王 少 輝

(中交一公局第一工程有限公司，北京 102205)

·計算機技術及應用·

Google地球軟件在項目施工策劃中的應用

王 少 輝

(中交一公局第一工程有限公司，北京 102205)

結合登汝高速公路項目實例，通過圖片的直觀演示，介紹了Google地球軟件的功能及優勢，闡述了Google地球軟件在施工中的應用方法，為工程設計與規劃提供了新途徑。

Google地球，CAD，圖形，施工策劃

0 引言

Google Earth由于其強大的數據庫和數據源以及帶給人們三維可視化的視覺震撼，運用到實際工程中的例子也越來越多。王子明[1]通過Google Earth軟件與其他相關軟件的綜合應用，形成一套較為完整的應用于公路工程可行性研究的解決方案；錢李進[2]和劉江濤[3]基于Google Earth三維空間選線系統進行線路的選線與設計，通過該軟件的規劃設計模塊及模擬仿真模塊對關鍵技術問題進行了詳細闡述，并用實例進行了驗證；為了將Google Earth與AutoCAD無縫對接，張瑞[4]、王中等[5]和Wuthrich D[6]分別系統的研究了Google Earth與AutoCAD坐標轉換及之間的聯系，通過大量實踐證明了該理論和方法的正確性。

本文依據登汝高速公路項目，基于Google Earth 及CAD軟件，通過將CAD圖導入Google地球中與將Google地球中的圖形導入CAD中兩個應用的展示及實現方法，闡述了Google Earth的強大功能，本文方法雖然只是一些初等的嘗試，但是也為Google Earth在工程中繼續應用提供了一種新思路，為工程設計與規劃提供了有效手段。

1 Google地球軟件簡介

Google地球是一款虛擬地球儀軟件，其效果就是可以將衛星照片、航空照相和GIS布置在地球的一個三維模型上，不僅含有豐富的地理信息，而且還可以免費試用。該軟件可以實現測距、顯示地面高程、任意改變視角、顯示三維圖像等功能，并且可以通過用戶上傳的海量照片以及本身所有的街景功能，讓用戶有身臨其境的感覺。同時，Google地球提供了一個開放的平臺，其數據與技術處于不斷更新中[7]。

2 施工中的一些具體應用

登汝高速公路位于鄭州市登封市和平頂山市汝州市境內，線路全長58.7 km。項目自永登高速公路盧店單匝互通接出，于告成西跨潁河后南行進入山區，經白坪鄉、大峪鄉西，在安溝水庫西岸進入北汝河沖積平原，南行搭接寧洛高速，為項目終點。

2.1 將CAD圖導入Google地球中

根據已有的登汝高速公路路線CAD圖，利用轉換工具將其轉換為.kml文件，打開后即可在Google地球中顯示路線，放大后的細部效果見圖1，所顯示的是白坪互通主線和各匝道的路線走向，其中N匝道即為所連接的縣道X048，可見導入的路線圖和衛星圖重合度很高。與CAD圖相比，在Google地球中顯示的路線更加直觀，信息量更加豐富，同時，一些問題也會更加容易發現，有利于項目的順利開展。

依據設計圖紙，在K15+562處設置2孔直徑5 m的鋼波紋管涵，管涵角度為135°。但從圖2可以明顯看出管涵角度與河道角度不太一致，進出口已埋入河道邊的農田中，不符合實際情況，此問題已向設計院反映，角度已做出相應調整。

2.2 將Google地球中的圖形導入CAD中

進場后項目經過比選，初步選定一塊場地，擬作拌和站場址。導入到CAD中的圖形如圖3所示，通過CAD中面積求解操作求得多邊形的面積為9 409.59 m2(計14.1畝)，同時也可以查詢各角點坐標，通過國土資源部鑒定，該場地不是基本農田，允許辦理征用手續。從而可以在CAD圖中方便地、精確地進行場地規劃，具體布置效果圖見圖4。

3 應用的實現方法

由于Google地球采用的是WGS-84坐標系(屬地心坐標系)，通過經緯度確定地面點位；而現階段我國在工程測量和施工中一般采用1980年國家大地坐標系(屬參心坐標系)，經過高斯投影后變為平面直角坐標系，在CAD圖中以縱橫坐標確定點位。要實現路線、圖形在Google地球中和CAD圖之間的精確轉換，取決于轉換軟件的功能是否足夠強大。然而就施工中的應用來看，目前的轉換程序已經滿足精度要求。程序默認以CAD圖中向上的方向為Google地球中的北方向，只需尋找一個參照點就可以確定整個平面。

3.1 將CAD圖導入Google地球的方法

將CAD圖導入Google地球的具體操作如下：

1)啟動CAD，查看路線圖基本信息并進行編輯，調整路線參照點坐標至原點。為避免視圖顯得凌亂，過濾掉路線CAD圖中一些不需要的信息，如路線參數和特征點信息等，僅保留樁號等有用信息。

為保證導入后位置關系準確，需要選定一個參照點，作為CAD和Google地球結合的紐帶。從路線說明中可以看出，登汝高速公路設計路線的起點位于既有盧店互通區的主線和匝道的交匯點，此點在衛星圖片上較易辨識，可以選為參照點。選定參照點后，在CAD圖中整體移動路線，將參照點(即路線起點)移至坐標原點(0,0)位置。

2)加載acad2kml.vlx并啟動。acad2kml.vlx是將CAD圖轉換為Google地球識別的.kml文件的關鍵程序，但它并非AutoCAD軟件自帶的，需要先行下載軟件包，解壓后將文件“acad2kml.vlx”放入AutoCAD的“支持文件搜索路徑”中，如：“D:Program FilesAutoCAD 2010Support”。

acad2kml.vlx的v加載方法有三種：方法a：在AutoCAD菜單中點取[工具—加載應用程序...]，選擇″acad2kml.vlx″即可；方法b：在AutoCAD的命令提示符下輸入“(load ″acad2kml.vlx″)”也可；方法c：直接將文件“acad2kml.vlx”拖拽入AutoCAD繪圖區即可。加載后在AutoCAD的命令提示符下輸入“acad2kml”或“a2k”，即可啟動轉換程序。

3)啟動Google地球，找到參照點在Google地球的位置，添加地標，讀取經度緯度。在Google地球查得參照點的位置，并添加地標，右鍵屬性，查得此點的緯度和經度，將數據換算為小數后，得緯度為34.446 277 78°，經度為113.146 741 67°。同樣也可在Google地球菜單欄上，點擊“工具—選項—顯示經度/緯度”，為了避免換算，選擇小數度數，直接查得顯示的度數。

4)在CAD命令行鍵入“acad2kml”或“a2k”，啟動轉換程序，即出現參數設計對話框，輸入上面的經緯度，CAD基本繪圖單位選擇米，見圖5。

5)點擊確定，選擇需要導入Google地球的CAD圖形，生成.kml文件，雙擊之即可導入Google Earth。進入Google地球查看時最好先選取驗證點(非參照點)進行驗證，如果互相吻合，表明導入正確，否則應查明原因并進行改正。

3.2 將Google地球中的圖形導入CAD中的方法

在Google地球中，根據衛星圖片顯示的地理信息繪制圖形。將繪制好的圖形導入CAD中的具體操作如下：

1)選取易于辨識的基準點，在Google Earth中添加一個地標，取名為“base”。此地標的位置轉換后將對應于AutoCAD中的(0,0)點。同時選取登汝高速的起點——盧店互通主線和匝道的交匯點為基準點。

如果不建立此地標也是可以的，只需要在后面轉換時手工輸入基準點的緯度、經度即可。

2)將所有待轉換的圖形，包括上一步建立的“base”地標，全部移入一個文件夾中。在該文件夾點擊鼠標右鍵，選擇“將位置另存為…”，打開對話框，將圖形另存為.kml文件。

3)運行kml2dxf.exe啟動轉換。kml2dxf.exe是將.kml文件轉換為AutoCAD識別的.dxf文件的關鍵程序，需要先行下載。運行kml2dxf.exe后顯示對話框，在輸入文件后打開上一步生成的.kml文件，點擊轉換即可輸出.dxf文件。如果開始未建立“base”地標，則需要在點擊轉換前先輸入基準點的緯度和經度，參見圖6。

轉換成功后會顯示對話框，并顯示閉合多邊形投影的面積和周長信息。雙擊生成的.dxf文件，即可在CAD中打開，然后可以查看圖形坐標、面積等信息，并可自由進行編輯。

4 在施工策劃中的其他應用

路線導入Google地球后，可以直觀地查看設計路線走向、附近公路位置和居民區分布、周圍地形地貌特征等，這些信息可以用來協助尋找項目駐地位置、拌和站位置、鋼筋場位置、預制場位置、便道位置和率先開工點等。

例如在選擇項目部位置時，考慮到山區土地緊張，同時為了降低費用成本，優先選擇租房，而項目部需要設在交通便利處，從圖中選取幾處備選場所，一一實地查看比選，最后選定了程窯村委會。而開工點選擇時，除了考慮重要程度以外，從Google地球中也可以直觀看到哪些地點地形較為有利、條件較為優越、便道較易打通，可以率先開工。

經過實地查看，考慮使用效果，依據決策者的經驗和判斷，通過Google地球將這些問題直觀化和簡單化，確定出最終選擇。

5 結語

依據登汝高速公路項目，通過利用圖片的直觀演示以及操作步驟的敘述，詳細闡述了Google地球在施工中一些具體應用及其優點，從將CAD圖導入Google地球中與將Google地球中的圖形導入CAD中兩方面及其實現方法較為全面、有效、細致地反映了Google地球強大功能，為該項目順利開展提供了有效手段。同時，基于Google地球可以方便地進行項目的一些策劃工作，特別是對于條件復雜的山區，能夠做到運籌帷幄、事半功倍，并且提供了一種全新視角，直觀、形象、準確的進行選擇與設計，同時也提供了新的復檢方法，從兩方面保證項目的正常開展。本文僅通過既定項目進行一些嘗試工作，更多的功能和應用還有待工程師們去發掘。

[1] 王子明.Google Earth在公路工程可行性研究中的應用.公路交通技術，2008(5):4-8.

[2] 錢李進.基于Google Earth三維道路設計系統應用研究.武漢：武漢理工大學,2011.

[3] 劉江濤.基于Google Earth的鐵路三維空間選線系統研究.長沙：中南大學,2010.

[4] 張 瑞.Google Earth在道路及規劃設計中的應用.武漢：華中科技大學,2007.

[5] 王 中,李 謙,林 巖.AutoCAD軟件和Google Earth軟件相結合制作電子竣工資料.有線電視技術,2009(1):45-48.

[6] Wuthrich D. Avatech’s AutoCAD Google Earth Connector. GEOSPATIAL SOLUTIONS,2006,16(3):38-41.

[7] 唐勝軍,張立東,王少杰.淺談Google地球高程數據的提取.河南水利與南水北調,2012(8):105-106.

The application of Google earth software in project construction planning

Wang Shaohui

(CCCCFirstEngineeringLimitedCompany,Beijing102205,China)

Combining with the Dengru highway project example, through the visual presentation of pictures, this paper introduced the function and advantage of Google software, elaborated the application method of Google earth software in construction, provided new way for engineering design and planning.

Google earth, CAD, graphics, construction planning

2015-09-15

王少輝(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0256-03

TP319

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