Google Earth软件在贵州山区复杂地形调频同步广播覆盖发射台选址中的应用

2015-02-25崔中阳

西部广播电视 2015年11期

崔中阳宋兴徐宁

（作者单位：贵州广播电视台交通广播）

崔中阳宋兴徐宁

（作者单位：贵州广播电视台交通广播）

摘要：Google Earth软件是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，它作为数字地球平台具备免费、直观、时效性强等特点，利用其功能特点为调频同步广播发射台选址提供了较为方便的应用。

关键词：Google Earth；调频同步广播覆盖；发射台选址

贵州广播电视台交通广播于2012年开始进行省内高速公路沿线调频同步广播网的试验建设。已实现近2000km高速公路沿线的“无缝”覆盖收听。贵州属于典型的卡斯特山区地形，在复杂的地形地貌环境中如何快速、准确地进行调频同步广播发射台站的选址成为工作重点，本文将对于使用Google Earth软件后，有效地为广播发射台站选址工作带来的巨大便利进行阐述。

本文将以贵州广播电视台交通广播全省高速公路调频同步覆盖试验项目的发射台站选点为例，利用Google Earth软件中的功能特点，对该项目中调频同步广播发射台站位置进行筛选的工作，有效地筛除大部分无效发射台站点信息，提高了对发射台站的实地勘察工作的准确性，具有较强的实用性和可操作性。

1 Google Earth软件的简介及应用

Google Earth是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，2005年正式向全球推出。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，使用了公共领域的图片、受许可的航空照相图片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片。Google Earth上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100m，通常为30m，视角海拔高度为15km左右，可让用户前往世界上任何地方，以查看卫星图像、地图、地形、3D建筑物、来自外层空间的星系的峡谷海洋。它作为数字地球平台是集地球空间数据采集、存储、传输、转换、处理、分析、检索、表达、输出为一体的开放、共享的计算机辅助决策系统，是空间信息技术发展的重要成果。Google Earth数据具备免费、直观、时效性强等特点。由于该软件所具有的特点，可以通过较为精准的经纬度及海拔高度等信息，直观还原显示当地的地形地貌。使用Google Earth软件中的一些常用功能如显示某个地点的海拔高度、使用测距工具测量两地间的直线距离、自行设定路径进行海拔高度配置等能够对调频广播发射台的选址工作带来以下几点应用：（1）了解需要覆盖区域的基本地形地貌；（2）了解需覆盖高速公路沿线周边的地形地貌；（3）调频广播发射台台址进行初步筛选，判断覆盖范围；（4）选择发射天线辐射的方向。

2 贵州喀斯特山区地形复杂

使用Google Earth软件大幅提高了调频同步广播发射台站点选址效率，为调频同步广播覆盖前期准备工作提供了重要的依据。

2012年贵州广播电视台交通广播开始进行全省高速公路调频同步广播覆盖实验项目的建设工作。由于贵州属于卡斯特地貌的山区地形，地形地貌较为复杂，沟壑、山峦都会对调频电波的正常传播造成较大的影响，通过实际的调查和分析，以300 W发射功率为例在离发射台站直线距离5～8km的路段，如因为地势缘故，信号在传输过程中受到小型山脉的阻挡，就会严重影响到调频信号的传播，信号不能正常反射导致此路段的接收场强相对其他同距离的路段而言明显偏低。贵州高速公路的建设经常是在山林和峡谷、隧道中穿过，从而造成在发射台站的选择上的困难。项目确定了发射台站点选址总体思路：以人口密集的城镇区域为重点覆盖区域，以高速公路沿线广电系统内高山台站为主，高速公路沿线移动公司通信基站为辅进行发射台站点的选址。尽量将两个发射台站的相干区控制在人员相对较少的路段。

在项目进行发射台站选址前期，与移动公司共享通信基站数据，移动公司提供了高速公路沿线816个通信基站的GPS数据信息。由于调频同步广播网是以高速公路沿线为分布的一个带状、面状的覆盖区域，而非单个发射台选择只需考虑一个点面的覆盖。因此如果沿用传统的人工实地勘测，将是耗费大量人力财力及时间的一项工作，考察结束后将会存在大量的数据需要计算分析。按每人每天考察2个通信基站计算，考察站点周期将长达400天/人次，按1000 元/站的考察费用预算，将产生约80万的考察费用。通过将移动公司提供的高速公路沿线通信基站分布GPS信息导入到Google Earth软件中，并在Google Earth软件上对贵州全省高速公路沿线地形地貌进行分析后，结合原有的发射台站的场强测量数据分析，充分考虑山脉等地形对电磁波信号阻挡衰减。利用Google Earth软件中的标尺、测距、显示经纬度、海拔高度、地形地貌、及计算高速公路平均海拔高度等功能的应用，初步确定了广播发射台站覆盖的范围从中选择80个可用基站，进行实地勘察，有效地减

少无效站点勘察的工作量。

3 提高的工作效率及取得的经济效益

本项目通过Google Earth软件筛选后确定需考察站点80个，筛选率达90.2%，实际勘察费用约8万元，节约勘察费用近72万元。考察时间由原计划400天缩短到60天，效率提高了6.6倍。

下面以全省高速调频同步广播实验项目中贵州黔南布依族苗族自治州地区都匀市附近高速公路路段覆盖为例简单介绍利用Google Earth软件进行选址的过程。

贵州黔南地区地处云贵高原东南部向广西丘陵过度的斜坡地带，地势西北高，东南低，山地高原为主，平均海拔997 m。高速公路途经黔南州都匀市，通过Google Earth软件查看都匀市及G75高速沿线周边地形，都匀市人口密集主城区分布于南白走向约10 km东西宽约2 km的狭长地带，西边有平均海拔高度约1000 m的山脉遮挡，东边为平均海拔高度950 m的山脉遮挡，因此分析该区域主要以覆盖沿南北走向G75兰海高速公路及沿线人口密集的城镇。该路段发射台站点选用都匀当地广播发射台作为发射台站，该发射台站地处都匀市中部东边的山脉上，可以较好地覆盖都匀市主城区，考虑到高速公路沿南北走向，天线安装的方向也指向因需要覆盖南北走向的G75高速，也是朝向正北方向辐射。如图1为都匀市高速路预计覆盖范围图，根据软件对地形地貌的查看预计红区域为有效覆盖范围。

图1　黔南州G75高速沿线预计覆盖图示

以都匀广播发射台为主要覆盖站点，根据Google Earth软件显示分析，如图2都匀至贤昌路段海拔高度图，沿高速公路往北查看高速路海拔高度大致判断都匀发射台海拔高度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，海拔高度未超过都匀发射台海拔高度945 m。但是往北14 km后，高速公路路面海拔高度达到995 m，且该路段有连续的2个山脉高度都超过950 m。因此判断往北覆盖的当地场强将因地形原因被山脉遮挡而导致场强大幅衰减35 dBμV以上。

图2　都匀至贤昌路段海拔高度图

由软件显示分析，如图3都匀至墨冲路段海拔高度图，都匀发射台沿高速公路往南15 km查看高速公路平均海拔866 m在覆盖范围，低于发射台945 m的海拔高度，但是在6.9 km以后每2～3 km就会有路面及山脉超过980 m，形成天然的遮挡，而造成场强大幅衰减30 dBμV以上。

都匀市以南高速公路沿线路段，通过图4长冲至都匀路段海拔高度图分析，选址长冲基站（海拔高度1020 m）沿高速公路往北覆盖13 km正好到达都匀发射台场强覆盖的低场强区域，达到比较理想的覆盖效果。

该路段调频同步广播发射台站完成实际安装后，场强已经达到设计时的场强要求。根据调频同步广播行业标准GY/ T154-2000《调频同步广播系统技术规范》的要求，建设调频同步网，使覆盖区域收听质量、信号场强达到行业标准的相关规定。即根据ITU-RBS.412《VHF调频广播规划标准》，接收天线高度4 m时，公路沿线覆盖场强不低于46 dBμV，公路沿线城市低于不低于60 dBμV；按照《广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》（GB/T16463-1996）采用5分制标准对声音质量进行主观评价打分，

相干区内的覆盖收听声音质量主观评价达到3.5分以上。