Google earth在地質(zhì)勘察前期工作中的應用

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)中都有很多應用。本文以Google Earth在線狀工程為例為實例，利用Google Earth項目區(qū)地形地貌、地形高程建模、遙感信息導入以及調(diào)整初期地質(zhì)鉆探設計等問題。

【關鍵詞】Google earth 地質(zhì)勘察前期工作 應用

谷歌地球（Google Earth，GE）是一款谷歌公司開發(fā)的虛擬地球軟件，它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上。用戶可以免費瀏覽全球各地的高清晰度衛(wèi)星圖片。對于工程建設初期，尤其是線狀工程前期有非常好的用處。

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

1、google earth在勘察前期工作中的優(yōu)點

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，對應的比例尺在1：5300左右（即Google earth上的17級），而部分城市地區(qū)及旅游景點其衛(wèi)星圖片分辨率可達0.54米（1：1500），及個別地圖可達0.27m（分辨率1：800），這么高的數(shù)據(jù)精度完全滿足項目前期工作。

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，時效性高。國內(nèi)地形圖大多繪制與20世紀80年代，而Google公司幾乎是每個月都會更新衛(wèi)星影像，現(xiàn)在國內(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。Google公司不僅數(shù)據(jù)免費向全部用戶開發(fā)，甚至近年連企業(yè)版用戶也免費開放了，而針對線狀工程的前期工作而言，也省去了大批量購買地形圖或者高清衛(wèi)星圖的費用。

1.5和其他軟件結合可以顯示出更強大的作用。

（1）Google earth 支持kml及kmz文件的導入，kml文件是一種基于XML 語法與格式的、用于描述和保存地理信息（如點、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)絡服務器，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)結合。SRTM（ShuttleRadarTopographyMission）由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯(lián)合測量。SRTM系統(tǒng)獲取的雷達影像的數(shù)據(jù)量約9.8萬億字節(jié)，經(jīng)過兩年多的數(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年開始公開發(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)可以輕松的建立項目區(qū)的三維地形模型，為項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結合，輔助踏勘在室內(nèi)選線后，往往需要線路人員現(xiàn)場踏勘確認選線是否合理。結合GPS工具，Google earth軟件可在踏勘過程中起到明顯的幫助作用。

結合GPS可以直觀顯示踏勘經(jīng)過的路線和關鍵點，在踏勘過程中，為了便于記錄和回憶經(jīng)過的路線和地點，通常采用GPS航跡來記錄踏勘經(jīng)過的軌跡，采用興趣點來記錄關鍵點坐標。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采集點提供了完整、形象、直觀地顯示平臺。GPS配套軟件基本都提供了將存儲數(shù)據(jù)直接轉換為kml文件的功能。

2、google earth在工作中的缺點

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，局部地方會出現(xiàn)拼接錯誤，誤差較大。

2.2、google earth的數(shù)據(jù)導入不支持cad格式互轉，每次都需要手動轉換或者通過第三方軟件轉換，造成了很多不便。

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

3、結論

google earth把已知的實際信息三維化，給項目的勘察設計工作帶來了極大的便利，也提供的強大的技術，為項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注或者進行二次開發(fā)，讓Google earth能為我們地質(zhì)工作者更好的服務。