宋啟堃,鄭光明,楊 軍
(1.貴州省黔南自治州氣象局,貴州 558000;2.貴州省氣象局,貴州 貴陽 550002)
利用Google earth和Sketchup開展氣象站址初選
宋啟堃1,鄭光明2,楊 軍1
(1.貴州省黔南自治州氣象局,貴州 558000;2.貴州省氣象局,貴州 貴陽 550002)
氣象臺站的選址是十分嚴(yán)格的,其中站址地理環(huán)境的選擇尤為重要,通過在Sketchup中建模,在Google earth中進行加載查看的方法,可對站址進行初步選擇,并根據(jù)Google earth提供的工具,可進行四周仰角的測量,從而繪制地平圈仰角圖,為所選站址進行初步評估。
Google earth;Sketchup;氣象站址;選址
隨著全球氣候變化,氣象臺站的密度可能會增多,將需要新增一批氣象臺站,以開展加密觀測,這就需要進行氣象臺站的選址,同時,由于城市建設(shè)的發(fā)展,氣象臺站的遷移情況也越來越多,臺站的遷移同樣也需要進行選址。
氣象站址應(yīng)設(shè)在能較好地反映本地較大范圍的氣象要素特點的地方,避免局部地形的影響。觀測場四周必須空曠平坦,避免建在陡坡,洼地或……的地方①。因此,能否作為氣象觀測站址,地形是十分重要的。而利用Google earth和Sketchup,可對地形進行很好的判斷。
SketchUp是一個極易于使用的3D設(shè)計軟件,首先啟動SketchUp,設(shè)置繪圖單位,在SketchUp中,選擇“窗口”,“場景信息”后,出現(xiàn)一個對話框,選擇“單位”,可進行修改。修改好單位后,就可以開展模型制作了。由于氣象站選址的尺度較大,應(yīng)選擇如米等大尺度的單位。
先繪制一條直線,長度10 000 m(這個長度可以調(diào)整)。選擇直線工具,從中心原點開始,向左拖動鼠標(biāo),然后在右下角直接輸入10 000即可。
Google Earth是一款虛擬地球儀軟件,其采用的3D地圖定位技術(shù)能夠把衛(wèi)星圖片三維化,讓使用者一目了然哪里是高山,哪里是山谷,就如同在飛機上勘察地形一樣,因此,使用其對氣象站的選址有一定的優(yōu)越性。
3.1 首先確定所選站點的平整性
從Google earth中可以直接看出所選點是否具有代表性,能否修建觀測場??梢赃x擇標(biāo)尺工具“”,進行查看距離是否夠用等。從選擇的山頭(如圖1)可以看出,本地形有140 m較平的山頭,在山頭上修建觀測場(一般是25 m)是足夠的。
3.2 加載模型,查看山體遮擋情況
加載模型可查看山體遮擋情況,初部查看基本符合探測環(huán)境的區(qū)域,,在Google earth中,找出擬選的站點,置于屏幕中心,同時按下ctrl-shift-m鍵。選擇在SketchUp中導(dǎo)出的Dae模型,其四周山體遮擋的情況就完全體現(xiàn)出來了。從圖2中可以看出,擬選站點的東面和西面均有超過了仰角5°山體。對于選址并不理想。但一般選擇站址的距離都會在總體布局的范圍內(nèi)選擇,所以,可選中模型,鼠標(biāo)右鍵盤,單擊“屬性”,指到模型的中心位置,對模型進行拖動,拖到山體遮擋最小的位置,然后確定。再詳細(xì)查看該地的地形,這樣,可以對布局范圍內(nèi)的地點很快進行選擇,以確定最佳地點,從而避免現(xiàn)場勘察的麻煩。
在Google earth中,可測量遮蔽山體的寬度和遮蔽山體的仰角,利用Google earth的API,按照向外每隔30 m,方位角每隔2°提取測量點周圍的高成值,得到系列的仰角值,根據(jù)仰角值,在每個方向上選取最大仰角值,即可繪制四周地平圈障礙物遮蔽圖。
按照能見度目標(biāo)物的繪圖規(guī)定,最遠(yuǎn)距離要達(dá)到50 km[1],所以,提取的值的數(shù)據(jù)量達(dá)到50 000÷30×360÷2=300 000個(見表1)。
通過提取的在每個方位上的最大仰角值,即可繪制四周地平圈障礙物遮蔽圖。
①利用Google earth和Sketchup開展氣象站址初選,可節(jié)省現(xiàn)場踏勘的大量時間。
②通過這兩款軟件配合選出來的點不一定符合氣象探測環(huán)境要求,還需要現(xiàn)場探勘,但這兩款軟件通不過的點,一定不符合要求。
③利用Google earth和Sketchup,可以對擬選氣象觀測站址進行初步評估。
④在利用軟件初選的基礎(chǔ)上,再結(jié)合實地考察,可更好的進行氣象站點的選址。
表1 四周地平圈障礙物遮蔽圖的仰角值提取表
[1] 地面氣象觀測規(guī)范 .ISBN 7-5029-3690-4/P·1309.2003,11.
[2] 馬素顏,吳健平,周美娟,等.SketchUp構(gòu)建GIS三維模型方法研究[J].計算機與信息技術(shù).2009,Z1.
P41
B
1003-6598(2011)06-0049-03
2011-11-16
宋啟堃(1975-),男,工程師,主要從事應(yīng)用氣象工作。