論公路勘測設計中GE的應用

云俊

【摘要】GE是Google Earth的簡稱，憑借其直觀友好的界面、快速的地圖更新和豐富的功能，自問世以來，在道路勘察設計領域也得到了非常好的應用。

【關鍵詞】公路勘測設計；GE；路線

GE是一款全球衛(wèi)星地圖集成軟件，它結合本地搜索和衛(wèi)星圖片，可以讓用戶看到建筑物或地形的三維圖像。由于我們進行道路設計時很需要收集沿線范圍的地形圖，特別是在前期規(guī)劃和工程可行性研究階段，我們既需要收集盡可能大范圍的地形圖，又不可能都進行實測，以前只能使用1：1萬或1：5萬地形圖，現(xiàn)在則可以通過GoogleEarth軟件瀏覽和下載沿線范圍的地形圖，這將給我們進行道路規(guī)劃設計提供很大的幫助。

一、GE在道路勘察設計中的具體應用

1.路線方案研究

以往勘測過程中常采用的航測地形圖往往比較陳舊，尤其在許多城市郊區(qū)或開發(fā)新區(qū)，與實際變化較大，無法準確顯示控制性地形地物。而GE自問世以來，一直保持著不定期實時地圖更新，除部分人煙稀少的非重點區(qū)域在十年前外，一般都在最近三年以內，重點區(qū)域和城市基本每年都在保持更新。這使得GE能在路線方案研究過程中提供更新的實地情況，從而在現(xiàn)場實地調查前得出 更準確的紙上定線方案。

在方案研究階段，可將CAD初擬路線的坐標系整體轉換成GE采用的WGS-84坐標系，然后編譯為GE可以識別的KML或者KMZ文件，敷設到GE中，即可直觀顯示路線沿線的地形、地物情況，幫助設計人員快速熟悉現(xiàn)場情況，選定路線走廊帶，繞避控制性地物。如圖1所示。

2.衛(wèi)星影像圖和地形圖的制作

GE提供了免費的全球范圍內256*256像素瓦片地圖下載。利用這一點，我們可以批量下載、拼接瓦片地圖文件，制作區(qū)域衛(wèi)星影像圖片，為路線方案研究提供直觀的地形地物資料。隨著GE高清圖（0.6m）的推出，其本身的精度就已相當于1：5000比例尺的地形圖了（1：5000地形圖的平面精度為0.5m），這便使我們利用GE制作中小比例尺的地形圖有了可能。利用第三方軟件對GE高程數(shù)據(jù)進行批量提取，建立數(shù)字地面模型，可以制作出 滿足方案研究精度的中小比例尺數(shù)字地形圖。

3.道路野外調查運用

外業(yè)調查過程中可以在帶GPS功能的手機或者平板電腦中裝入GE程序，再將路線、構造物、互通等KML或KMZ文件加載進去，通過 GPS導航方便快速地到達路線所在位置。

4.設計演示和匯報

為了追求良好的3D效果，可以將路線和互通的真實縱面加載到GE中，可以與常用的道路設計軟件結合使用。核心原理是利用道路設計軟件生成帶高程的三維數(shù)據(jù)路線圖，加載至GE中。構造物3D效果可以通過GE自帶的延伸功能實現(xiàn)或用GoogleSketchUp等軟件制作三維模型進行加載。在GE中設好游覽路徑，然后用GE游覽功能播放，同時利用第三方屏幕視頻錄制軟件將播放錄下，附上片頭、片尾和旁白等，即可制作出精美的項目三維漫游視頻演示。實際工作中，已結合多個高速公路項目，憑借GE和緯地道路設計軟件的結合，實現(xiàn)了CAD道路設計在衛(wèi)星影像圖中的三維動態(tài)漫游演示。

5.GE的二次開發(fā)利用

GE的二次開發(fā)主要分為基于KML文件的開發(fā)和GoogleEarth Com API的開發(fā)?；贙ML文件的開發(fā)主要是通過編寫KML文件對GE進行操作，用于生成地理要素、實現(xiàn)數(shù)據(jù)動態(tài)更新等。

Google于2008年發(fā)布了基于Google Earth的二次開發(fā)接口 Google EarthCom API，利用其進行二次開發(fā)，可以滿足我們對地理空間信息的個性化需求，其關鍵技術為坐標基準、坐標轉換及基于COM的二次開發(fā)技術。在實現(xiàn)Google Earth與道路空間數(shù)據(jù)轉換和互通的條件下，GE的二次開發(fā)主要應用在地形圖修測、道路選線等方面。

二、使用GE輔助設計需要注意的一些問題

（1）利用GE制作衛(wèi)星影像圖片時，應注意地圖層級的問題。一般中國區(qū)的GE地圖層級能到18、19層，對于項目線路研究來說，16層的清晰度已基本夠用。過高的層級會使得下載的衛(wèi)片數(shù)據(jù)文件會過于龐大，難以處理。

（2）GE程序的加載需要連接互聯(lián)網。演示和匯報過程中，常常無法滿足網絡的連接。GE在硬盤上默認緩存空間為2G。可在演示和匯報前，提前瀏覽所需的瓦片地圖數(shù)據(jù)，GE將自動保存到電腦硬盤中。這樣就可以實現(xiàn)簡單的實現(xiàn)離線調用GE了。

（3）GE個人版現(xiàn)主要為Free版、Plus版和Pro版，其中Plus版和 Pro版為收費版。這三個版本全球的地貌影像和3D數(shù)據(jù)都是一樣的，僅是輔助工程的豐富程度上有差別。

（4）GE由于坐標系差別、分辨率受限和版權限制等原因，目前尚只能滿足勘察設計前期規(guī)劃和方案研究精度的需求，還無法適用于初步設計和施工圖設計。

三、結語

GE自問世以來，逐漸在規(guī)劃、勘察設計、災害防治等各個領域得到了廣泛地應用，并吸引了眾多的愛好者進行二次開發(fā)。以GE為代表的免費互聯(lián)網地理信息數(shù)據(jù)，有效地提高了道路勘察設計的效率和水平。當然，隨著這些數(shù)據(jù)及其對應的軟件平臺不斷發(fā)展和更新，還有更廣泛的應用空間需要我們繼續(xù)去探索和發(fā)現(xiàn)。

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