Google Earth軟件在貴州山區復雜地形調頻同步廣播覆蓋發射臺選址中的應用

崔中陽 宋 興 徐 寧

（作者單位：貴州廣播電視臺交通廣播）

Google Earth軟件在貴州山區復雜地形調頻同步廣播覆蓋發射臺選址中的應用

崔中陽 宋 興 徐 寧

（作者單位：貴州廣播電視臺交通廣播）

摘 要：Google Earth軟件是一款Google公司開發的虛擬地球儀軟件，它作為數字地球平臺具備免費、直觀、時效性強等特點，利用其功能特點為調頻同步廣播發射臺選址提供了較為方便的應用。

關鍵詞：Google Earth；調頻同步廣播覆蓋；發射臺選址

貴州廣播電視臺交通廣播于2012年開始進行省內高速公路沿線調頻同步廣播網的試驗建設。已實現近2000km高速公路沿線的“無縫”覆蓋收聽。貴州屬于典型的卡斯特山區地形，在復雜的地形地貌環境中如何快速、準確地進行調頻同步廣播發射臺站的選址成為工作重點，本文將對于使用Google Earth軟件后，有效地為廣播發射臺站選址工作帶來的巨大便利進行闡述。

本文將以貴州廣播電視臺交通廣播全省高速公路調頻同步覆蓋試驗項目的發射臺站選點為例，利用Google Earth軟件中的功能特點，對該項目中調頻同步廣播發射臺站位置進行篩選的工作，有效地篩除大部分無效發射臺站點信息，提高了對發射臺站的實地勘察工作的準確性，具有較強的實用性和可操作性。

1 Google Earth軟件的簡介及應用

Google Earth是一款Google公司開發的虛擬地球儀軟件，2005年正式向全球推出。它把衛星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上，使用了公共領域的圖片、受許可的航空照相圖片和很多其他衛星所拍攝的城鎮照片。Google Earth上的全球地貌影像的有效分辨率至少為100m，通常為30m，視角海拔高度為15km左右，可讓用戶前往世界上任何地方，以查看衛星圖像、地圖、地形、3D建筑物、來自外層空間的星系的峽谷海洋。它作為數字地球平臺是集地球空間數據采集、存儲、傳輸、轉換、處理、分析、檢索、表達、輸出為一體的開放、共享的計算機輔助決策系統，是空間信息技術發展的重要成果。Google Earth數據具備免費、直觀、時效性強等特點。由于該軟件所具有的特點，可以通過較為精準的經緯度及海拔高度等信息，直觀還原顯示當地的地形地貌。使用Google Earth軟件中的一些常用功能如顯示某個地點的海拔高度、使用測距工具測量兩地間的直線距離、自行設定路徑進行海拔高度配置等能夠對調頻廣播發射臺的選址工作帶來以下幾點應用：（1）了解需要覆蓋區域的基本地形地貌；（2）了解需覆蓋高速公路沿線周邊的地形地貌；（3）調頻廣播發射臺臺址進行初步篩選，判斷覆蓋范圍；（4）選擇發射天線輻射的方向。

2 貴州喀斯特山區地形復雜

使用Google Earth軟件大幅提高了調頻同步廣播發射臺站點選址效率，為調頻同步廣播覆蓋前期準備工作提供了重要的依據。

2012年貴州廣播電視臺交通廣播開始進行全省高速公路調頻同步廣播覆蓋實驗項目的建設工作。由于貴州屬于卡斯特地貌的山區地形，地形地貌較為復雜，溝壑、山巒都會對調頻電波的正常傳播造成較大的影響，通過實際的調查和分析，以300 W發射功率為例在離發射臺站直線距離5～8km的路段，如因為地勢緣故，信號在傳輸過程中受到小型山脈的阻擋，就會嚴重影響到調頻信號的傳播，信號不能正常反射導致此路段的接收場強相對其他同距離的路段而言明顯偏低。貴州高速公路的建設經常是在山林和峽谷、隧道中穿過，從而造成在發射臺站的選擇上的困難。項目確定了發射臺站點選址總體思路：以人口密集的城鎮區域為重點覆蓋區域，以高速公路沿線廣電系統內高山臺站為主，高速公路沿線移動公司通信基站為輔進行發射臺站點的選址。盡量將兩個發射臺站的相干區控制在人員相對較少的路段。

在項目進行發射臺站選址前期，與移動公司共享通信基站數據，移動公司提供了高速公路沿線816個通信基站的GPS數據信息。由于調頻同步廣播網是以高速公路沿線為分布的一個帶狀、面狀的覆蓋區域，而非單個發射臺選擇只需考慮一個點面的覆蓋。因此如果沿用傳統的人工實地勘測，將是耗費大量人力財力及時間的一項工作，考察結束后將會存在大量的數據需要計算分析。按每人每天考察2個通信基站計算，考察站點周期將長達400天/人次，按1000 元/站的考察費用預算，將產生約80萬的考察費用。通過將移動公司提供的高速公路沿線通信基站分布GPS信息導入到Google Earth軟件中，并在Google Earth軟件上對貴州全省高速公路沿線地形地貌進行分析后，結合原有的發射臺站的場強測量數據分析，充分考慮山脈等地形對電磁波信號阻擋衰減。利用Google Earth軟件中的標尺、測距、顯示經緯度、海拔高度、地形地貌、及計算高速公路平均海拔高度等功能的應用，初步確定了廣播發射臺站覆蓋的范圍從中選擇80個可用基站，進行實地勘察，有效地減

少無效站點勘察的工作量。

3 提高的工作效率及取得的經濟效益

本項目通過Google Earth軟件篩選后確定需考察站點80個，篩選率達90.2%，實際勘察費用約8萬元，節約勘察費用近72萬元。考察時間由原計劃400天縮短到60天，效率提高了6.6倍。

下面以全省高速調頻同步廣播實驗項目中貴州黔南布依族苗族自治州地區都勻市附近高速公路路段覆蓋為例簡單介紹利用Google Earth軟件進行選址的過程。

貴州黔南地區地處云貴高原東南部向廣西丘陵過度的斜坡地帶，地勢西北高，東南低，山地高原為主，平均海拔997 m。高速公路途經黔南州都勻市，通過Google Earth軟件查看都勻市及G75高速沿線周邊地形，都勻市人口密集主城區分布于南白走向約10 km東西寬約2 km的狹長地帶，西邊有平均海拔高度約1000 m的山脈遮擋，東邊為平均海拔高度950 m的山脈遮擋，因此分析該區域主要以覆蓋沿南北走向G75蘭海高速公路及沿線人口密集的城鎮。該路段發射臺站點選用都勻當地廣播發射臺作為發射臺站，該發射臺站地處都勻市中部東邊的山脈上，可以較好地覆蓋都勻市主城區，考慮到高速公路沿南北走向，天線安裝的方向也指向因需要覆蓋南北走向的G75高速，也是朝向正北方向輻射。如圖1為都勻市高速路預計覆蓋范圍圖，根據軟件對地形地貌的查看預計紅區域為有效覆蓋范圍。

圖1　黔南州G75高速沿線預計覆蓋圖示

以都勻廣播發射臺為主要覆蓋站點，根據Google Earth軟件顯示分析，如圖2都勻至賢昌路段海拔高度圖，沿高速公路往北查看高速路海拔高度大致判斷都勻發射臺海拔高度945 m，在高速公路往北19.6 km路段平均海拔在866 m左右位置，海拔高度未超過都勻發射臺海拔高度945 m。但是往北14 km后，高速公路路面海拔高度達到995 m，且該路段有連續的2個山脈高度都超過950 m。因此判斷往北覆蓋的當地場強將因地形原因被山脈遮擋而導致場強大幅衰減35 dBμV以上。

圖2　都勻至賢昌路段海拔高度圖

由軟件顯示分析，如圖3都勻至墨沖路段海拔高度圖，都勻發射臺沿高速公路往南15 km查看高速公路平均海拔866 m在覆蓋范圍，低于發射臺945 m的海拔高度，但是在6.9 km以后每2～3 km就會有路面及山脈超過980 m，形成天然的遮擋，而造成場強大幅衰減30 dBμV以上。

都勻市以南高速公路沿線路段，通過圖4長沖至都勻路段海拔高度圖分析，選址長沖基站（海拔高度1020 m）沿高速公路往北覆蓋13 km正好到達都勻發射臺場強覆蓋的低場強區域，達到比較理想的覆蓋效果。

該路段調頻同步廣播發射臺站完成實際安裝后，場強已經達到設計時的場強要求。根據調頻同步廣播行業標準GY/ T154-2000《調頻同步廣播系統技術規范》的要求，建設調頻同步網，使覆蓋區域收聽質量、信號場強達到行業標準的相關規定。即根據ITU-RBS.412《VHF調頻廣播規劃標準》，接收天線高度4 m時，公路沿線覆蓋場強不低于46 dBμV，公路沿線城市低于不低于60 dBμV；按照《廣播節目聲音質量主觀評價方法和技術指標要求》（GB/T16463-1996）采用5分制標準對聲音質量進行主觀評價打分，

相干區內的覆蓋收聽聲音質量主觀評價達到3.5分以上。

圖3　都勻至墨沖路段海拔高度圖

圖5　都勻至長沖段實際場覆蓋強效果

4 結語

使用Google Earth軟件，不僅能對復雜地形進行調頻同步廣播發射站點的預選工作，提高站點選址的準確度，有效減少工程前期的站點實地勘察工作，大大縮短了勘測所需時間，大幅減少勘測所需費用。而且對后期確定安裝發射臺也能提供很好的輔助判斷作用，具有較強的實用性和可操作性。

參考文獻：

[1]王延朝,張成娟.淺談Google Earth的應用[J].科技資訊,2010,(27).

[2]沈毅.調頻同步廣播系統設計及建設[J].廣播與電視技術,2011,(5).