Google Earth應(yīng)用研究概述

彭亮

摘 要：

本文首先介紹了Google Earth軟件的基本情況，并給出了利用Google Earth制作衛(wèi)星影像圖的方法；最后分析了基于Google Earth軟件的二次開發(fā)方法。

關(guān)鍵詞：地理信息；Google Earth；軟件開發(fā)

1.Google Earth介紹

2005年6月，全球著名的搜索引擎公司Google推出了Google Earth系列軟件。Google Earth是一款虛擬地球軟件，它以三維地球的形式把大量的衛(wèi)星照片、航拍照片和模擬三維圖像組織在一起，使用戶可從一個全新的角度來瀏覽地球。目前通過最新版本的Google Earth可以欣賞外太空的星系和海洋的峽谷。針對不同地域，Google Earth提供的衛(wèi)星影像分辨率是有區(qū)別的，農(nóng)村地區(qū)提供的分辨率是幾十米。世界知名城市如東京、北京的影像分辨率達到0.61到2米。美國38個主要城市和英國、加拿大部分城市的分辨率高達0.5米。Google Earth已能讓用戶足不出戶而飽覽世界的美景。

Google Earth除支持Windows操作系統(tǒng)外，還支持Mac和Linux等操作系統(tǒng)。Google Earth有三個版本，免費的版本叫Google Earth，中間的版本叫Google Earth Plus，專業(yè)級的版本叫Google Earth Pro。3個版本所使用的地貌影像與3D數(shù)據(jù)一樣。Plus版和Pro版比免費版增加的主要功能有：兼容GPS（全球定位系統(tǒng)）、高質(zhì)量的打印、電子郵件客戶服務(wù)、更加豐富的注釋、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、提供3D地形和建筑物、添加自己的注釋等功能。

對普通用戶來說，Google Earth的最大吸引力在于它是免費的，而且所獲取的衛(wèi)星照片也是免費的。Google Earth可以結(jié)合衛(wèi)星照片和地圖實現(xiàn)基于3D的空間地理網(wǎng)絡(luò)搜索，如學(xué)校、公園、餐館、酒店的分布；還提供3D地形和建筑物，其瀏覽視角支持傾斜和旋轉(zhuǎn)，也能提供駕車指南等。Google Earth的操作界面非常簡單和人性化，可以從不同的角度和高度觀察地球，隨意放大或縮小地球。

然而，Google Earth不僅僅是一張地圖，它還能讓用戶創(chuàng)造和分享自己的個人資源。當(dāng)瀏覽一個從未到過的地方時，可以參閱其他用戶的貢獻，這對于探索和學(xué)習(xí)來說是非常有益的。關(guān)于該地方的奇聞軼事和歷史事跡會讓用戶對該地域有一個更加透徹的了解。Google Earth創(chuàng)建了一個官方的虛擬社區(qū)，這使得全球各地的用戶可以互相保持密切的聯(lián)系，相互分享應(yīng)用Google Earth的技巧和在探索中的發(fā)現(xiàn)。成千上萬的人們已成為Google Earth社區(qū)的成員，而且數(shù)量還在進一步增加，每個星期都有數(shù)千新增注冊者。Google公司透露，到目前為止，Google Earth的下載次數(shù)已經(jīng)達到數(shù)億次，Google Earth受歡迎的程度可見一斑。Google Earth的圖層功能更是能讓人產(chǎn)生深刻印象的地方。圖層是圖像上面的額外信息，例如公園的位置或某地區(qū)的地震事件等等均可在圖層上表示。某些圖層可為你提供人口信息，甚至能讓你不出Google Earth就可以觀看網(wǎng)上直播的影像。如果這一切還不足以滿足你的胃口，那么另外一個程序Google SketchUp更能讓用戶擁有自己的三維模型并將它加入到Google Earth中。整個地球的公共信息資源正在被無數(shù)狂熱的愛好者不斷地擴充，這個虛擬的地球已不再是那么虛擬。

不過，Google Earth也存在著一些缺點。由于Google Earth所顯示的影像來源于衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫，而衛(wèi)星照片的更新是有周期的，因此用戶所看到的照片大約是四年前的，而不是實時的。某個地方地物所發(fā)生的變化不能及時地反映到Google Earth上。同時，Google Earth在不同地區(qū)所提供的衛(wèi)星照片的解析度也是不同的。對一些城市來說，你可放大地圖去觀看走在人行道上的行人，而對其他地方，那里的解析度可能只能看到建筑物或模糊的車流。

未來的Google Earth將會更加先進，人們也將會看到更多的高清晰度衛(wèi)星影像，提供三維影像的城市也會越來越多。隨著更多用戶的參與，Google Earth所鏈接的信息也將會更加豐富。

2.利用Google Earth制作衛(wèi)星影像圖

基于地理數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)都會使用大比例尺的地形圖。隨著航測與遙感技術(shù)的發(fā)展，高清晰的正射影像圖和衛(wèi)星影像因為其直觀、時效性好而受到廣大工程人員的青睞。但其高昂的成本也讓一般單位望而卻步。

Google Earth主要通過訪問Keyhole的航天和衛(wèi)星圖片擴展數(shù)據(jù)庫，使用戶能在電腦屏幕自由地瀏覽地球上的衛(wèi)星影像，而GE的數(shù)據(jù)庫中提供了相當(dāng)多區(qū)域的高清衛(wèi)星影像，但并不提供免費的數(shù)據(jù)下載服務(wù)。下面的辦法可以簡單地通過GE免費獲取高清衛(wèi)星影像。方法的使用范圍是GE提供了高清影像的區(qū)域。首先要解決的問題是衛(wèi)星影像的獲取。一種辦法是通過鏈接DigitGloble的服務(wù)器，下載衛(wèi)星影像，但是下載的影像是有水印的，后來又有人實驗出降低下載影像的寬度，從而避免水印的方法。但是上述方法操作過于繁瑣，且依賴于DigitGloble服務(wù)器是否開放，使用起來不太方便，因此推薦使用的方法是用拷屏的方式獲取分塊的衛(wèi)星影像，使用現(xiàn)成的軟件（自動截屏拼接工具GEtScreen等）截屏。其基本原理就是當(dāng)Google Earth以適當(dāng)?shù)谋壤邽g覽關(guān)注區(qū)域，數(shù)據(jù)流達到100%時，對屏幕顯示截圖。對于指定的截圖區(qū)域，軟件自動計算并分塊，截圖完成后，得到順序編號的分塊衛(wèi)星影像。

3.Google Earth的應(yīng)用研究

Google Earth在很多領(lǐng)域都有著很大的使用前景，國內(nèi)外用戶已將Google Earth應(yīng)用于城市規(guī)劃、水利建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)、地理教學(xué)、文化研究、考古、虛擬旅游、駕車指南和GPS導(dǎo)航等方面。Google Earth強大的功能已吸引了來自各行各業(yè)的用戶，它對家庭、學(xué)校和商業(yè)等具有很多潛在的用途。

Google Earth提供基于Java Script的API，軟件本身免費提供二次開發(fā)功能。在應(yīng)用Google Earth進行二次開發(fā)過程中，可以采取以下應(yīng)用方式：

購買Google Earth產(chǎn)品功能模塊。Google公司面向北美等地區(qū)用戶，利用Google Earth平臺及其技術(shù)，為用戶提供了服務(wù)選擇方式。但是這些服務(wù)僅限于北美及對美友好國家，目前尚沒對中國等國家開放市場。

構(gòu)造虛擬服務(wù)器環(huán)境，實現(xiàn)功能模擬。利用相關(guān)軟件技術(shù)，采用軟件欺騙的方法，采用免費或者收費的客戶端軟件，采集GE地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)造數(shù)據(jù)服務(wù)器，實現(xiàn)相關(guān)地理信息展示平臺的功能，達到為我所用的目的，目前國內(nèi)已有某些公司可以提供類似技術(shù)和服務(wù)。

利用其衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)進行二次開發(fā)。對于地理信息系統(tǒng)來講，地理信息包括衛(wèi)星圖片等數(shù)據(jù)是非常寶貴的資源，如果我們采用本文第2節(jié)介紹的方法，利用Google Earth數(shù)據(jù)服務(wù)器里的衛(wèi)星圖片，在自己的軟件設(shè)計開發(fā)中集成開發(fā)，可以創(chuàng)造很好的經(jīng)濟效益。

4.結(jié)束語

Google Earth是一款強大的地理信息系統(tǒng)軟件，它不僅為人們認識世界提供了一種有力的工具，而且為經(jīng)濟和社會活動帶來了極大的便利。對于大多與地理信息相關(guān)的系統(tǒng)來講，Google Earth的軟件平臺和地理信息數(shù)據(jù)也可以作為關(guān)鍵支撐發(fā)揮作用。因此，隨著對Google Earth研究和應(yīng)用的不斷深入，它必將對眾多領(lǐng)域的信息化建設(shè)起到推動和促進作用。

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（作者單位：重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，重慶 4000050）