基于Google Earth 的遙感圖像信息獲取

焦雯雯

（哈爾濱師范大學，黑龍江 哈爾濱150025）

1 概述

近年來，隨著衛(wèi)星遙感，計算機，以及傳感器技術(shù)的更新與提高，遙感影像的獲取模式越來越多，影像的空間，時間分辨率越來越高，數(shù)據(jù)的獲取實力也越來越強，這使得遙感影像的數(shù)據(jù)資源也越來越多，專注于衛(wèi)星影像獲取業(yè)務的公司也逐漸多了起來，影像獲取，處理的軟件更是層出不窮，其中谷歌公司近年來研發(fā)的谷歌地球成為了行業(yè)中的翹楚。

該軟件在地理教學，交通領域，資源管理，旅游規(guī)劃和物流行業(yè)等眾多行業(yè)得到了廣泛的應用，特別是其精度高，時效性強，真實性高，免費獲取的特點為日常的應用提供了可能。

但在對這些功能進行開發(fā)或者二次開發(fā)的前提是影像的獲取與處理，好在隨著谷歌地球的日益普遍，出現(xiàn)了許多可以獲取谷歌地球影像的軟件，但由于其影像存在坐標加密和偏移的情況，需要進行后處理[1]。

本文主要就是通過谷歌地球獲得專業(yè)所需的全數(shù)據(jù)影像資源，提取所需地物，再進行具體的處理，加工具體步驟進行探討。

2 基于谷歌地球的遙感圖像信息獲取與轉(zhuǎn)換

2.1 谷歌地球影像級別劃分及其分辨率

谷歌地球的遙感影像數(shù)據(jù)源主要分為兩部分：衛(wèi)星數(shù)據(jù)與航拍數(shù)據(jù)。其中衛(wèi)星數(shù)據(jù)主要來自美國Landsat 系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)，Space Imagine 公司的IKONOS 數(shù)據(jù)，美國DigitalGlobe 公司的QuickBird 數(shù)據(jù)及法國SPOT 系列數(shù)據(jù)；而航拍數(shù)據(jù)則主要由BlueSky 公司和Sunburn 公司。谷歌地球?qū)⑵渲杏跋窨臻g分辨率分為20 個級別，隨著級別升高，影像空間分辨率增大。其中分辨率的單位為m。，前幾個級別的影像分辨較低使用較少，第7 級別的影像分辨率趨近于氣象衛(wèi)星的影像分辨率，第12 級別影像分辨率則與Landsat TM/ETM+影像分辨率相似，第13 級別影像分辨率約等于CBERS-1 衛(wèi)星影像分辨率，第14 級別影像分辨率靠近于SPOT 衛(wèi)星影像分辨率，第18 級別影像分辨率與QuickBird 及Geo Eye-1 衛(wèi)星影像分辨率相近。

2.2 谷歌地球影像數(shù)據(jù)幾種主要獲取方法介紹

2.2.1 目前為止，大部分相關(guān)研究人員仍在用方便快捷的截圖方式來保存影像，后續(xù)再手動拼接裁剪，這種方法精度極低，人工成本很高而且后續(xù)工作也很難進行。

2.2.2 利用谷歌地圖檢索工具（Google Satellite Maps Retriever）來獲取所需遙感影像。

在谷歌衛(wèi)星地圖中的檢索工具下載遙感影像空間分辨率在13 級別及以下是不收費的，但若想獲取13 級別以上的影像則需要購買序列號，下載時需要指定所需影像的經(jīng)緯度范圍并輸入所下載影像級別才能獲取影像，影像格式為JPEG 格式。一般采用自帶的拼接功能即可完成拼接，下載到的影像無坐標投影等信息，但是可以通過軟件下載時生成的坐標文件進行手動配準。

2.2.3 利用谷歌衛(wèi)星地圖下載器來進行谷歌影像獲取

谷歌衛(wèi)星地圖下載器這款軟件需要收費才能使用，操作界面是可視化的，并且下載影像過程中可以將未下載成功的影像重新進行分析并下載并且還可以將影像自動拼接并賦予坐標和投影。它不僅具有可視化，自動檢測拼接等優(yōu)點，下載方式也十分人性化，可以選擇多邊形或者行政區(qū)下載，，最小可選區(qū)劃單位為縣級。

2.2.4 利用稻歌谷歌地圖截獲器獲取谷歌影像。

稻歌谷歌地圖截獲器是一款完全免費的軟件，操作界面也為可視化界面，可以通過手動輸入所下影像的經(jīng)緯度或者通過手動拉框選定影像范圍及影像級別后進行下載，獲取影像格式為TIFF 格式，此款軟件同樣會自動將拼接影像并賦予投影坐標信息。此款軟件不僅能夠下載影像，也可以下載Google Earth 中的地圖以及地形影像。由于它親民的水準以及簡單的操作，受到了很多學者的歡迎與推薦，獲得了業(yè)內(nèi)許多好評[2][3]。

2.3 使用稻歌谷歌地圖截圖器獲取影像數(shù)據(jù)

2.3.1 稻歌軟件介紹：本文主要研究使用稻歌谷歌地圖截獲器進行遙感影像的獲取，稻歌谷歌地圖截獲器是一遙感圖像獲取工具，主要供專業(yè)人員科學研究時使用。它是我國至今為止最好用又不失專業(yè)性的谷歌地圖下載截圖軟件，而且不收取任何的費用。可截獲谷歌地圖影像，地圖，地形圖，海量下載，大幅拼圖，賦予谷歌地圖正確的投影坐標。

本軟件最大的特色是簡便，快捷，高效，而且?guī)в芯_地地理信息，還可以批量下載，無任何專業(yè)或操作限制，不僅適用于專業(yè)領域的GIS，導航，測繪行業(yè)，還可用于個人出行規(guī)劃，地圖查詢等[4]。

2.3.2 樣區(qū)介紹：本次研究圖像截取的樣區(qū)為我國黑龍江省齊齊哈爾市的扎龍自然保護區(qū)部分區(qū)域的圖像，扎龍濕地位于我國東北部松嫩平原中，烏裕爾河與雙陽河流域，地理坐標為123°51.5′～124°37.5′E,46°48′～47°31.5′N[5-6]。扎龍濕地面積超過兩千平方千米。扎龍濕地中總面積一半以上為明水泡沼、河道、蘆葦沼澤等。1979 年，扎龍濕地建立了自然保護區(qū)，1987 年經(jīng)國務院批準晉升為了國家級的自然保護區(qū)，1992 年又被列入了國際重要濕地名錄，是我國現(xiàn)存最大的以鶴類等大型水禽為主體的珍稀鳥類和濕地生態(tài)類型的國家級自然保護區(qū)[7]。

2.3.3 樣區(qū)圖像獲取與保存：鼠標左鍵單擊左上角坐標旁的Map 獲取按鈕，然后在選定區(qū)域左上角單擊左鍵，接下來同樣的鼠標左鍵單擊右下角坐標旁的Map 獲取按鈕，接著在選定區(qū)域右下角單擊左鍵，最后按確定，目標區(qū)域便提取完成了。之后軟件會提示您選擇保存路徑進行保存，軟件會自行進行圖片拼接等工作，最后將結(jié)果保存在指定文件夾中。

3 結(jié)論

通過這次對谷歌地球軟件的深入研究與學習，了解到了更多遙感影像獲取及處理的方法，了解到了谷歌地球處理圖像的過程與特點，谷歌地球的應用現(xiàn)在以及未來都一定是十分的廣泛，但是也存在幾個不容忽視的問題：a.在地球上很多的地區(qū)，谷歌地球都缺失詳盡的衛(wèi)圖影像解譯，如果下載影像后再重新對圖像進行解讀的話成本十分高昂。谷歌地球的Pro 版本提供了一個相關(guān)的解讀功能可是沒有特別完善，只支持普通的細節(jié)處理，往往還是需要手動對代碼進行修改才能獲得所需結(jié)果。b.在面對企業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)的時候，谷歌地球所提供的數(shù)據(jù)錄入功能仍有不足的地方，例如效率略低、操作十分復雜，遠不能滿足企業(yè)當今所求的快速、方便地輸入海量數(shù)據(jù)等需求。c.谷歌地球還缺少對數(shù)據(jù)進行深入的查詢與對比功能，分析、篩選、統(tǒng)計等方面的數(shù)據(jù)處理的功能也仍待完善。