浅谈Google Earth在工程测量中的应用

包善文 （安徽省水利水电勘测设计院勘测分院，安徽 蚌埠 233000）

0 前 言

Google Earth是一款由Google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。用户可以通过一个下载到自己电脑上的客户端软件，免费浏览全球各地的高清晰度三维影像。

在工程测量中，Google Earth影像也发挥着越来越重要的作用，运用该软件可以获得工程测量区域地形地貌和交通道路等影像资料，对选择适宜的测控点和调查路线有很大帮助。结合GPS，可以实现野外调查的精确定位和导航，从而优化调查路线和工作方案；同时在规划交通路线、控制测量、地形图测绘中都充分体现了其优越性。

1 测区交通路线规划

Google Earth影像能够提供3年前军用级水平的三维地图和匹配真实地球物理信息的高精度画面，中国的许多大城市、著名风景区、建筑物区域提供分辨率为1m、视角高度约为500m和分辨率为0.6m、视角高度约为350m的高精度影像。在GE影像上可以很清晰的显示出测区的各条道路，特别是一些电子地图上无法显示的乡村路、机耕路，让我们很清楚的了解到测区的道路交通状况，足不出户，就可规划好交通路线。

而且随着智能手机的普及，Google Earth影像地图可以直接在手机上显示出来，并且实时定位。通过手机充当导航工具，就可以很方便的指示测绘车辆和人员顺利的到达测区的各个位置。

2 控制测量优化设计

在以往的控制测量中，先根据搜集到的小比例尺地形图进行控制点点位的初步选择，然后实地踏勘埋点。但小比例尺地形图成图年代较久，现势性较差。而且地形图表示的只是地物的平面位置，直观性不强。

利用Google Earth所提供的高分辨率影像，可以对测区状况进行浏览，相当于从高空俯瞰测区，便于直观地从宏观上了解、把握测区内的地形地貌、建筑物及植被覆盖情况，可以较方便地布设控制点，充分考虑实际埋点的通视情况，然后根据设计需要连接成不同的GPS控制网网形。在GE影像上布设控制网比在纸质地图或电子地图上更直观、更形象、更贴近实际。而且不用现场踏勘或减少踏勘地方，能有效地缩短设计周期，节省勘测费用。

3 辅助地形图测绘

利用Google Earth影像辅助地形测图主要经过图像下载和图像纠正两道程序，具体流程见图1。

图1 流程图

3.1 图像下载

首先打开所需测量区域的Google Earth影像，利用截图软件进行Google Earth卫星影像截取，一般截图软件可以选择Get Screen或Sggs软件。截取图像时，根据需要的成图比例尺对影像质量级别进行设置。

3.2 图像几何纠正

截取的影像图要想作为地形图的底图，通常要借助南方CASS的平台，打开南方CASS软件，插入图像，但是此时的图像没有正确的坐标和比例尺，需要对图像进行纠正处理。首先选择几点特征突出、易于采集的特征点，且点位均匀分布在整个测区内，然后外业采集这些点的坐标。按照CASS格式建立地面控制点的坐标数据文件，并在CASS软件的绘图区展绘出来；然后根据控制点的分布再将图像插入和放大，就可以直接在图像上选择控制点并捕捉对应的地面控制点，这样就完成了地面控制点和图像上对应点的匹配关系，最后执行“纠正”命令即可。

图像几何校正的效果与控制点的位置、数量、分布、纠正方法及图像上采点的准确度有关。

3.3 辅助绘图

利用这种方法做图，将处理过的GE影像图作为地形图的底图或者背景，对整个待测区域能顾及全局，有整体的效果。利用GE的高清影像对野外测绘的地形地貌进行校正检查，防止漏测漏绘和错测错绘。修图及后期整饰图形时，结合纠正后的GE底图，能够对难测和未测到的小面积区域进行正确的修饰，使整幅图形对实际地形地貌有更加精准的反映。

4 工程实例

4.1 工程概况

董铺水库位于长江流域巢湖支流南淝河正源上游，地处合肥市庐阳区西南部，坝址紧邻合肥市西二环路，是一座以防洪和城市供水为主，兼顾生态补水及养殖功能的大（2）型年调节水库。水库流域内有滁河干渠及大蜀山干渠穿过。水库枢纽由大坝、泄洪涵洞、溢洪道和连通输水隧洞等组成。工程等别为Ⅱ等，主要建筑物大坝、泄洪涵洞、溢洪道和连通输水隧洞为2级建筑物。

为满足董铺水库水源保护区生态修复及湿地一期工程设计的需要，需对董铺水库库周及支流进行地形测量。

4.2 具体应用

在该项目中，首先采用Google Earth影像用于GPS网布设，利用Google Earth影像图可以浏览董铺水库周边地形地貌和交通状况，沿着主要干道和交通便利处共布设了12个首级控制点，均匀位于测区。

在随后的地形图外业测量中通过手机Google Earth影像和内置GPS功能可以精确定位出当前所在位置，确定测量范围，防止漏测和重测。利用纠正后的GE影像做为底图辅助地形测绘，可以很清晰的看出测区内的植被、田埂、水塘、建筑物等，将外业采集点展绘上去，使绘出的地形图更加符合实际地形。

如图2所示，即是以GE纠正影像作为底图，通过图形纠正而成。由图2可以看出，对于实测河流和建筑物，通过与底图的比较可以看到，纠正后的影像图中的河流和建筑物与实地测量的相应地物吻合良好。这证明了采用此种方法是完全可行的，精度上也满足要求。

5 结 论

图2 地形图与影像图的结合

Google Earth的出现，给测绘工作者带来了一种新的工作方法，它的使用不仅提高了工作效率，而且降低了劳动强度，节约了生产成本。不过Google Earth图像的分辨率在部分农村地区还不够高，更新周期也较长，但是随着这款软件功能的不断完善和影像图的不断更新，其在测绘中的应用也将会越来越广泛，展现出的效果也将会更加令人满意。

[1]陈军.Google Earth在道路测量中的应用[J].信息科技,2011（9）.

[2]刘东，施昆.利用Google Earth影像辅助大比例尺地形图测量的方法[J].测绘通报,2013（1）.

[3]叶丰明，韩正梅.Google Earth在铁路勘测设计中的应用[J].铁路勘察，2009（6）.