“Google地球”在环评工作中的应用

宋立旺，黄爱玲，王 龑

（1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002；2.杭州博盛环保科技有限公司，浙江 杭州 310014）

“Google地球”在环评工作中的应用

宋立旺1，黄爱玲2，王 龑1

（1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310002；2.杭州博盛环保科技有限公司，浙江 杭州 310014）

为使环评工作的过程及结果更直观，易于查询、实时更新，结合工作实践，总结了Google地球（Google Earth，GE）在环境影响评价工作中的应用，主要包括辅助调查、成果表达与汇报展示、基于Google地球的环境评价系统开发等方面，可增强环评工作效果、提高工作效率。

Google地球；地理信息；环境影响评价

环境影响评价简称“环评”，是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。对象的地理信息要素是环评工作中环境调查和预测评价不可或缺的部分，以往的环评中多以地形图为基础表达和展示对象的地理信息，如区位关系、环境敏感点等。传统地形图存在数据更新周期长、地貌地物不醒目、欠真实等不足，不利于环评调查以及成果的表达与展示。而大众化的“Google地球”拥有基于真实影像的丰富的地理信息及相关的浏览、分析和开发等强大功能，且完全免费，在环评工作中得到越来越广泛的应用。概括起来，“Google地球”在环境影响评价工作中的应用大致可分为3类：辅助调查、成果表达与汇报展示、基于Google地球的环境评价系统开发。结合实践，本文对Google地球在环境影响评价工作中的应用进行总结，以期推广惠众。

1 GE软件简介

“Google地球”是Google公司开发的一款虚拟地球仪软件，它把卫星或航空影像和GIS布置在一个地球的三维模型上。通过个人电脑上的GE客户端软件和互联网络，用户可以在虚拟地球上周游世界，查看卫星图像、地图、地形、3D建筑和其他信息。

GE图像视野开阔、影像逼真、信息丰富，可直观地获得大量可靠的关于地形地貌和地物等相关信息。GE全球地貌影像的有效分辨率至少为100.0 m，通常为30.0 m，并提供任意地点的经纬度和海拔数据，可生成三维视图并能任意旋转，视角高度为15 km左右。针对大城市、著名风景区会提供分辨率为1.0，0.6 m左右的高精度影像，视角高度分别约为500.0，350.0 m，中国地市级城市和重要县城精度在5.0 m左右。GE影像来自卫星与航空摄影数据，图像更新比较快，一般为1 ～ 3 a前的影像资料。借助GE提供的常用工具和丰富真实的地理信息，用户可以进行诸如定位、截图、测距、游览等初级应用，还可以结合相关软件开发进行基于GE平台的深入应用[1]。

GE主界面可分为4部分，最上面的是菜单栏，左面是侧边栏，右面分别为工具栏、3D 查看区和状态栏。侧边栏包含搜索、位置和图层3个面板，其中位置面板可以对地标进行保存、组织、管理和访问。工具栏包含多个按钮，可以实现添加（位置、多边形、路径和图片）等地标、显示历史影像、测量距离和面积等功能。3D查看区可以查看地球及其地形，导航控件可进行缩放、四处查看和移动，俯瞰地图可获取地球的其他视角。状态栏可显示查看坐标、高度、图像日期和流式状态。

2 GE在环评工作中的应用

2.1 辅助调查

辅助调查主要包括利用GE进行项目定位、调查导航、生成专题地标、分析区位关系等。

建设项目环境调查是环境影响评价的基础工作。通常可先将项目总体平面图及其它关注的对象，制作成项目地标文件并导入GE中，从而可以了解项目所处的区位关系、地形地貌、河流水系、交通条件，初步分析项目周边或工程沿线环境敏感点的分布情况，便于在现场查勘前对调查路线、对象、点位和内容做到心中有数，提高调查工作效率和效果。

图1 某工程平面布置与周边环境关系图

地标文件其实是一种KML格式文件，用于在 GE中显示地理数据。制作项目地标文件时，若项目为点、面状或简单的线性，可对照平面图，直接在GE中采用添加地标、多边形、路径、图片等方法完成；当项目复杂、内容繁多、线长面广时，若仍采用手工方法进行绘制或调整，则费力又费时、精确性差，此时可使用GE插件Acad2Kml，将项目总体布置的CAD图元快速生成为GE识别的地标文件，即可导入GE实现无缝衔接，从而大大提高工作效率。

在打开项目地标文件的基础上，充分利用GE提供的经纬度和高程数据、测量距离与方位等功能，进行项目周边或工程沿线环境敏感点调查，获取敏感点的坐标、与项目的距离和方位关系等资料。此外，可以将项目所在地的生态环境功能区划图、水源地保护区划图、自然保护区和风景旅游区范围图等专题图件，通过GE中的添加图像工具，制作成项目相关的专题地标。制作方法是在GE中用Ctrl+Shift+O，出现一个绿线框子，把地图读入，用透明度观察，调节大小至主要地标重合，比如河流、道路重合，完成地图叠加的工作。如果专题图件的水平各向比例一致且有准确明显的地理标记点能与GE相匹配，亦可通过GE插件Acad2Kml方便迅速地生成专题地标。同时打开项目地标文件和项目相关的专题地标文件，即可直观清楚地判断项目与相关专题的区位关系。

当项目复杂、对地形地貌和交通条件不熟悉，现场查勘可能会多走弯路，甚至游离于项目调查范围之外，影响调查深度和效率。此时，将GPS（全球定位系统）设备连接到计算机，利用插件（如GooPs）将当前GPS的航点和航迹数据实时地导入Google地球中，与项目紧密关联，从而实现基于GE的定位与导航。该功能也可由移动版的Google地球轻松实现。

以前，现场调查的照片通常被放在电脑的某个文件夹里通过看图工具浏览。现在，可以使用Picasa软件直接将调查照片添加至GE中现场调查的地点，即把现场调查照片“钉在地球上”。这样在GE中浏览照片的同时也能轻松获知照片中各对象的真实地理信息，增强感性认识（见图1、图2）。

图2 某工程平面布置叠加水环境功能区划图

2.2 成果表达与汇报展示

环评成果表达一般需要地理位置图、环境敏感点分布图、地形及植被情况图、环境污染预测图等图件。若能在这些图件中叠加具有清晰可见地形地貌地物的GE卫星影像图片，则会为环评报告增色不少。另外，将GE应用于环评成果汇报演示中可使展示效果更加直观化、形象化。

最常用的就是用编程方法或者用现成的软件（如Get Screen等）下载项目周边或沿线区域的卫星影像。首先，在CAD中打开项目总体平面图，插入格栅图像，即拼接后的大图片，加载图片后经过位置校正、比例缩放，并根据需要对卫星图片进行旋转、裁切等。把卫星图片作为底图，在CAD里面加载各种大型构造物、控制点、规划图及必要的文字说明等。修饰与完善后打印出来，制成一张清晰、美观、实用的包含项目概况的总体平面图。同样还可以制作以卫星影像为背景，带有相关信息的环境敏感点分布图和环境污染预测图。

为了使汇报演示得直观、生动、清晰明了，常需要以动画或三维效果将项目及其环境影响状况展示出来。将汇报所需的项目总体布置、环境敏感点分布和环境影响预测结果（浓度等值线等）内容分别制作成相应的地标文件，汇报时用GE直接打开上述地标文件，从不同的角度和视线高度，全方位查看项目及其环境影响情况。对于线型工程，还可以利用GE的录制游览工具，沿着线位录制空中游览项目及其环境影响效果。特别是在山区，演示效果更好，更能充分发挥“Google地球”三维地形的功能。有条件的还可以制作项目及周边环境的三维模型，进一步增强环评成果的汇报展示效果[2]。

Google Sketchup软件不仅可以方便地在GE中边预览效果边修改完善，更重要的是，在建立模型时，还可以借助常用的建模工具（如CAD、3Dmax）等，完成后通过3ds格式将模型导入Google Sketchup中，也可以直接把CAD图形导入Google Sketchup中，并在此基础上建模。用Google Sketchup制作模型的主要原因是它不仅可以和GE中当地卫星图片和实际地形地貌精确地结合以方便汇报演示，而且还可以把经常遇到的桥型和立交模型事先制作成模版，以备不时之需，稍作修改即可使用。

2.3 基于Google地球的环境评价系统开发

现有的通用环境评价软件系统，大多在使用过程中只能看到被评价区域的地理位置信息以及单调的数字地图和表格，不能将该区域置身于自然和社会环境中，全局性差；无法提供被评价区域相对实时的实拍影像资料，直观性不强、不能反映被评价区域的植被、土地利用等自然、社会环境的变化。鉴于此，开发基于Google地球的环境评价系统，充分发挥Google地球的操作界面简洁、地理信息数据丰富、地貌影像直观性强和开发接口开放等诸多优势，有助于提高效率、促进环境评价及相关的管理工作[3]。

GE提供API（应用程序编程接口）和KML，便于用户开发。GE API包含的所有接口都是免费支持用户开发的，用户可以利用VB、VC#、VC++等可视化编程语言，通过这些接口，基于“Google地球”进行二次开发。结合数据库对数据的存储、分析和处理的功能，设计环境影响评价系统，包括地图浏览、数据分析、信息查询等功能模块。

地图浏览模块，由基于开发语言调用的GE软件主显示窗口承担，主要包括对地图的基本操作，如对地图的缩放、旋转、平移、视域调整、视角转换等。信息查询模块，实现系统用户对本地集成数据的査询、定位及显示的功能，还支持用户对地图中每一处环境敏感点的区位信息、环境监测数据、环境影响评价结果等进行查询。数据分析模块，包括数据的坐标及文件格式的转换功能，如将CAD软件支持的线路图文件向GE软件支持的KML文件转换的功能，及将本地坐标系向WGS84坐标系转换的功能；还包含对环境监测数据的录入与存储，以及对数据进行归一化处理、权重计算与环境影响评价等功能。

另外，基于Google地球的环境评价系统，可以充分利用不同时期的历史影像数据来判断待评价区域所处的自然、社会等的变化情况，再结合环评指标体系预测环境变化趋势，有针对性地提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。

环境评价系统运用Google地球的地图浏览功能，经过二次开发，结合数据库的数据管理功能，可实现环境影响评价结果的直观化、信息可视化，更便于存储、查询及实时更新。

2.4 注意事项

（1）由于坐标系等原因，Google地球中标注的部分地名，与实际位置略有偏差（标注往东南方向偏离0.5 km左右），在村庄密集区域尤其应注意甄别。亦可从网络下载“中国各省行政名称”的kmz文件予以更正。

（2）GE采用目录树的方式管理地标文件（夹），默认有“我的位置”“临时位置”2个根目录，在一个目录下允许存在多个完全相同的地标文件，添加地标文件（夹）的默认路径为当前位置所处的目录下面。因此，添加地标文件时应注意当前位置是处在哪个目录，并通过对地标文件的命名予以区分。当地标文件较多时，应加强对地标文件（夹）的分类管理，否则查找添加的地标文件（夹）时费时费力。

3 结 语

在环境影响评价中，借助GE提供的常用工具和丰富真实的地理信息，用户可在查勘前对调查对象、点位和内容做到心中有数，提高调查工作效率和效果。通过GE进行环境影响评价结果汇报演示，可以带领听众亲临现场并目睹实况，增强展示效果。基于GE提供的KML和编程接口，用户可开发环境影响评价系统，从而实现数据分析、信息查询和更新等功能。综上所述，GE在环境影响评价工作的全过程中具有很大的应用价值。

[1] 王强，郭进田，王宝庆.基于Google Earth实时交通控制系统的实现[J].西安文理学院学报(自然科学版)，2008，11(4)：86 - 88.

[2]钱李进.基于Google Earth三维动画在道路工程中应用研究[EB/OL].北京：中国科技论文在线[2010 - 10 - 21]. http：//www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201010 - 391.

[3] 储诚诚.基于Google Earth的高速公路施工期环境影响评价系统研究[D].长沙：中南大学，2013.

（责任编辑 郎忘忧）

X820.3

B

1008 - 701X(2017)03 - 0028 - 03

10.13641/j.cnki.33 - 1162/tv.2017.03.008

2016-03-25

宋立旺(1975 - )，男，高级工程师，硕士，主要从事水土保持和环境保护咨询评估工作。

E - mail：55329481@qq.com.cn