地形圖繪制中運用Google地圖探討

譚晉龍

摘 要：谷歌地圖作為當(dāng)前一款比較流行的地圖軟件，被廣泛的應(yīng)用在地圖繪制中。文章對谷歌地圖，在地形圖繪制中的應(yīng)用及其相關(guān)的技巧進行探討，從而為人們熟悉應(yīng)用谷歌地圖提供參考。

關(guān)鍵詞：Google地圖；地形圖；繪制；應(yīng)用技巧

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0078-02

測繪作為工程建設(shè)的重要工作，是經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)。在比較大型的工程建設(shè)開展之前，一般需要依據(jù)現(xiàn)有的1：1000、 1：2000等不同比例的測繪地形圖，為工程建設(shè)的選址作參考，并對工程進行總體規(guī)劃。由于經(jīng)濟社會的發(fā)展，原有的大比例尺地形圖往往落后于現(xiàn)勢，其原有的地形地貌已經(jīng)有著很大的改變，使得設(shè)計人員在采用舊地形圖時，出現(xiàn)很多誤判，所以，對地形圖進行重新測繪是必然選擇。但是，如果用傳統(tǒng)的測繪方式對如此復(fù)雜、大面積的地形重新測繪，將費時費力。因此，如何快速、精確的對大面積地形進行測繪，就成為測繪應(yīng)用的重點，而航空、衛(wèi)星圖測繪就是一個比較好的解決方案。本文利用Google地圖，結(jié)合相關(guān)軟件的強大功能，對其在地形圖的繪制方法進行探討，以此為地形圖繪制提供借鑒。

1 谷歌相關(guān)繪圖軟件簡介

1.1 Google earth

Google earth作為谷歌的一款主流的地圖繪制產(chǎn)品，是谷歌公司開發(fā)的一款虛擬地球儀軟件。該軟件將衛(wèi)星照片、GIS和航空照相全部放在地球三維模型中。用戶通過下載Google earth可瀏覽全世界任何角落的高清晰衛(wèi)星圖片。在技術(shù)上，谷歌地圖集合多門學(xué)科，包括計算機技術(shù)、分析技術(shù)、互操作、衛(wèi)星圖像技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬技術(shù)等。谷歌地球極大的拓展了人們在對地觀察方面的視野，給當(dāng)前人們獲取空間信息提供了一種新的方法和手段。更重要的一點是，該軟件現(xiàn)勢性較強，衛(wèi)星圖一般數(shù)個月更新一次，對工程規(guī)劃設(shè)計等有很強的輔助意義。

1.2 Global Mapper

該軟件為一款地圖繪制軟件，其不僅可以將獲取的數(shù)據(jù)通過矢量地圖、高程地圖和光柵地圖方式展現(xiàn)出來，還可以對搜集到的地圖數(shù)據(jù)進行編輯、轉(zhuǎn)換、記錄的GIS功能。同時在其最新版本中還增加了可直接訪問美國勘探勘探局的衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)庫和地形圖。

1.3 Surfer軟件

該軟件是一款典型的三維數(shù)據(jù)成像軟件，被廣泛的應(yīng)用在地質(zhì)、科學(xué)計算等方面的一款可視化軟件。該軟件可有效的支持兩種成像方式，包括等值面成像和體成像。通過該3D Surfer軟件，可將數(shù)據(jù)放在三維空間里面，最后以可視化的方式顯示。同時該軟件可對圖形進行旋轉(zhuǎn)、放縮、三維漫游、切割等功能。如在3D Surfer 2.0版本中，還具有支持曲折剖面、切片圖、疊加地形等功能。同時該軟件還支持三維軟件的輸出，可將三維圖像格式轉(zhuǎn)換為BMP或JPG等格式。

在實際的軟件使用中，如單純使用GE軟件，在地形高低起伏較大的地塊相對比較模糊，很難對地形進行判斷。因此，在實際應(yīng)用中通常會結(jié)合global mapper、Surfer等軟件，進行綜合的應(yīng)用。通過這種結(jié)合的方式，可不同角度觀看立體圖形。

2 相關(guān)繪圖軟件與谷歌地圖結(jié)合的應(yīng)用

對谷歌地圖在實際當(dāng)中的使用可以分為兩類：其一，主要應(yīng)用在地形圖測繪方面。把GOOGLE地圖導(dǎo)入到CAD線劃圖中，結(jié)合RTK動態(tài)測量的方式，獲得精確的像控點數(shù)據(jù)，通過縮放、旋轉(zhuǎn)等手段，再輔以DEM數(shù)據(jù)，成為比較準確的DOM，從而勾畫出比較準確的地形圖；其二，線路定位當(dāng)中的應(yīng)用。谷歌地圖作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的GPS導(dǎo)航，是線路定位的一種主要的方式和手段。如通過RTK技術(shù)，只需要借助谷歌外業(yè)操控器，即可很好的實現(xiàn)對線路參數(shù)的采集，如坐標、半徑等。本文主要探討GOOGLE地圖在特殊地形的繪制方面的應(yīng)用。

2.1 Google地圖在地形剖面圖繪制中的應(yīng)用

所謂的“地形剖面圖”是在地形圖之上，沿著某剖面線所形成的 地形起伏圖，換句話說則為高度-距離圖。通過“地形剖面圖”可有效的了解地形起伏，并通過可視化的方式直接顯示出來。本文以某區(qū)域為例，運用GPS Visualizer系統(tǒng)對地形剖面圖進行繪制，具體步驟為：第一，谷歌網(wǎng)頁中有地圖規(guī)劃功能，利用它可以分別設(shè)置地圖的起點和中點，注意必須選擇步行的方式。第二，點擊搜索后，Google地圖會自動規(guī)劃一條路線，并可進一步的在地圖上調(diào)整轉(zhuǎn)折點，完成后點擊右上角的“連結(jié)”功能，并選擇“將連結(jié)貼到電子郵件或即時訊息中”的鏈接，復(fù)制。第三，對該段網(wǎng)址進行復(fù)制后，進入GPS Visualizer服務(wù)系統(tǒng)中，找到系統(tǒng)中的Look up elevations功能，在該功能中會出現(xiàn)一個鏈接框，將上述復(fù)制的網(wǎng)址復(fù)制到該框中，然后在「Draw Elevation Profile」的下方，根據(jù)需要選擇單位最后再按下顯示為「Draw Elevation Profile」按鈕。第四，顯示地形剖面圖。通過上述的步驟得到的地形起伏圖，如圖1所示。

2.2 谷歌地圖在等高線地形圖繪制中的應(yīng)用

2.2.1 數(shù)據(jù)收集

要繪制出等高地線地形圖，首先必須收集繪制地區(qū)的緯度、經(jīng)度、海拔高程等數(shù)據(jù)。而這些數(shù)據(jù)可以從國家數(shù)據(jù)庫中進行下載，如美國下載則在美國地址勘探局，中國則需要在國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中。也可以直接通過SRTM進行下載。本文的高程數(shù)據(jù)通過中科院數(shù)據(jù)庫進行下載，除此之外，對變化較大的數(shù)據(jù)，可使用RTK對該區(qū)域的高程數(shù)據(jù)進行補充。

2.2.2 Google地圖等高線的繪制

選擇Global Mapper軟件，在其左上角點擊文件，選擇“打開文件”，從已獲取下載的壓縮文件夾——“srtm_61_07.TIF”，將該文件直接導(dǎo)入到Global Mapper軟件當(dāng)中。由此可以得到的彩色圖，如圖2所示。

移動鼠標，點擊需要截取的坐標，具體步驟為：

第一，點擊“文件—》生成等高線，對等高線的條數(shù)和高度進行調(diào)整，如圖3所示。

在完成基本參數(shù)的設(shè)置之后，點擊確定即可生成等高線，因為數(shù)據(jù)量較大的原因，需要耗費大量的時間。

第二，直接點擊“文件”—》“輸出矢量數(shù)據(jù)”—》“輸出KML/KMZ地標文件。同時在操作該步驟中，必須注意輸出“KML/KMZ文件選項”的時候，要勾選顯示線或區(qū)圖元標簽，如果不勾選該選項，輸出的等高線文件中顯示出的高程數(shù)據(jù)不能顯示。

第三，將該文件直接導(dǎo)入到Google earth軟件中，此時就能夠在衛(wèi)星地圖之上顯示出等高線。同時在繪制的過程中可利用Google earth軟件的立體模擬功能，以3D立體圖形的方式輸出，這樣在繪制的過程中從不同角度對圖形進行繪制，更好的促進對地圖的詳細繪制。

第三，等高線地形圖的繪制。

第四，通過3D立體模型方法，僅可輸出等高地形線。如果要單獨輸出，還必須和surfer結(jié)合應(yīng)用。其具體的步驟則為：

①在Global Mapper軟件中導(dǎo)入下載的地形數(shù)據(jù)，點擊文件下的“輸出高程和柵格數(shù)據(jù)”》，由此可以得到包含海拔高程文件。

②將文件導(dǎo)入到Surfer中，然后在添加道路等信息，得到的結(jié)果如圖4所示。

3 結(jié) 語

通過利用Google earth軟件可快速高效地繪制不同的地形圖，如本文舉例的地形剖面圖和等高線地形圖，以此為城市道路規(guī)劃和導(dǎo)航等提供了借鑒。在實踐中還可通過GPS-RTK測量技術(shù)等實現(xiàn)對城市地形圖的應(yīng)用。

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