第11卷第4期中国水运V ol.11
N o.4
2011年4月Chi na W at er Trans port A pri l 2011
收稿日期：作者简介：马
勇（），新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院公路分院工程师，主要从事公路设计工作。 浅谈
Google Earth 软件在公路设计前期工作中的应用 马
勇
（新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院公路分院，新疆乌鲁木齐830002）
摘要：在对Google Eart h 软件功能介绍后，结合实际工程阐述该软件在公路网规划、公路选线、工程方案演示 等方面的应用。
关键词：卫星图片；走廊带；公路设计；选线；方案比选中图分类号：U 442文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）04-0074-02网站
一、前言
从测绘部门收集的地形图资料，大多是20年前的测绘的，与现状有较大的出入，往往给公路选线带来很大的困难。Google E arth 拥有全球范围的卫星影像图和三维地形数据，这些地理信息正是开展公路设计前期工作的基础。
Google Ea rt h 软件（即“谷歌地球”，以下简称GE 软
件）是由美国谷歌公司发布的一款自主研发的虚拟地球软件
平台，它把卫星照片、航空照相和GIS 布置在一个地球的三维模型上供人们浏览使用，是目前较热门的大众化的地理信息系统。但是针对公路设计，还没有开发与之接口的软件。椒盐噪声
二、G E 软件在公路设计中的应用
Google Earth 拥有全球范围的卫星影像，影像清晰，并依然在不断更新。通过缩放视点高度，我们可以得到较清晰的Google E arth 影像，影像图上可显示地名、区域路网（沥青路、土路）、水系、农田、村庄、房屋、田间小路，有的较清晰区域甚至可数清树木的多少。点击视图中的状态栏后，鼠标在影像图上移动，可以得到任意点的经纬度，影像的分辨率大约在1~10m ，所反映的地物信息某些方面比1：2000地形图更清晰，平面精度满足公路选线。这些卫星影像都是前几年拍摄的，比地形图更能反映区域现状，适用于公路网规划、公路选线、工程方案演示等前期工作。应用及方法如下：
（1）选线北大投毒
现场定线由于受到视野的限制，容易遗漏方案，而纸上定线必须要测绘大比例尺地形图或收集航测像片，这几种方法都需要大量人力、物力、财力，且劳动强度大，选线周期长。利用Google E art h 影像图选线，或者直接在G E 软件窗口下定线，这样可以把大量的野外工作搬到室内来做，选线人员可以在影像图上出许多比较方案，从而提高选线质量。
路线选线时需要大范围的走廊带地形图，可以利用GE 软件截取高清的小范围、大比例尺地形图。截得的图需进行拼接成大图，可利用Fram ework 2.0、GEt Screen 软件自动拼图。Framework 2.0、GE tScreen 软件是与GE 软件相配套的截图软件。在GE tScreen 软件中可自定视点高度，一般视点高度取1000m 是比较合适的，影像的分辨率能达到3~5m ，图像是非常清晰的。在截图时可随意选择需要的区域，软件将自动调整成上北下南的矩形选区，确定所要区 域后，即可另存为J peg 图片格式。GE tScreen 软件工作的原理也是将一张张指定视点高度的窗口图片，自动拼接成大图的，经GE tScreen 软件截的图，图像清晰，拼图接缝误差较小。它省去了人工拼，且拼贴不齐的问题。
GE 软件工具栏中有标尺工具，点击标尺后，可在缩放清晰的卫星影象图中量两点间的距离，也可连续量多点的里
程，单位有厘米、米、公里、英里等可自行选择。量距误差
10m /1000m ，利用该工具，我们可快速知道路线方案的路线总长，便于比选。
利用G E 软件，打开导航，改变视点的仰角，可显示地形的三维影像图，通过立体观察，可以了解选线地区的山脉、沟谷、水系以及工程地质等情况。对于在特别困难的山岭、森林、沙漠、草原地带选择路线的各种方案，GE 软件具有特别重要的实用价值。
（2）建立三维数字地面模型
随着数字化技术的不断提高和深入发展，数字地面模型广泛应用于各类工程活动中，是计算机辅助技术的核心之一。数字地形模型是路线优化设计的基础，是道路自动化设计不可缺少的工具。高速度、高精度的获得地面数据是建立数字地面模型的关键，Google Ea rth 拥有全球范围三维地形数据，专业
版提供了数据导出，现可利用Civil3D 软件从Go ogle E arth 影像图中提取高程数据，生成带有高程、坐标点的CAD 图形，采用专业软件（如海地道路软件、Civil3D 软件）建立三维数字地面模型。三维数字地面模型的建立，为进一步进行工程量的比选创造了条件。
（3）工程演示
GE 软件提供录制游览工具，非常便于工程汇报演示。GE 软件录制的浏览短片具有动态连续、直观、容易操作的特点，能给没有去过现场的专家有个感官上的认识，使汇报更充实，具有说服力。可在G E 软件影像图中制定起终点，按路线方向游览，控制屏幕缓缓移动，录制这一段浏览，汇报时点击播放即可。
三、实际应用
笔者结合实际工程需要，使用Go ogle E arth 5.0、Fram ework 2.0、GE tScreen 软件、Civil3D 软件，实现了选定范围内卫星影像图片的自动下载与拼接、特定区域地面
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第4期马勇：浅谈Go ogle Eart h 软件在公路设计前期工作中的应用
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物探软件
渡轮监控
监控管理中
心
岸基
长江无线宽带网
长航内网
三维数据的自动下载，并在笔者参加的多个项目中得到应用，起到良好的效果，简介如下：
（1）新疆生产建设兵团农八师136团~132团公路路线方案比选
该项目大部分路段位于沙漠区，地形起伏较大，路基的土方及防护是投资的主要方面，因此选择合理
的路线成为控制造价的关键。该项目为新建道路，无任何简易道路，且局部灌木丛生，前期的勘设工作困难。现利用GE 软件的三维立体观察，路线避开大的沙包及深的沟谷，选择出几个路线方案，然后确定路线的走廊带区域，利用Civil3D 软件提取高程数据，建立三维数字地形模，利用海地道路软件在数字地形图中定出路中线，提取纵横断面，拉坡后生成土石方数量、生出边坡防护面积。将路线比选方案进行综合研究，最终确定出合理路线方案。方案评审时，播放了路线浏览视频，使专家有了个感观上的了解，方案直观、清晰、易懂，汇报得到了主管部门和专家的好评。
通过对Google E arth 影像高程数据的提取利用，减少了前期勘设的工作量，使我们可快速得到比选方案的工程量，为确定出合理的推荐方案提供了依据。
（2）新疆石河子北工业园区~S201公路可行性研究该项目位于石河子垦区，是北工业园区的出口路，垦区近年来新开耕地面积大大增加，且呈不连续状，给公路选线带来较大困难。搜集到该区域1：5万的地形图，该地形图为20年前测绘成果，当地的农田、水利、连队居民区已发生较大变化，地形图已不能真实反映现状，通过GE 软件截取2009年9月26日拍摄的卫星图片，选择出较为经济、合理的路线。将路线方案布设在卫星图上作出路线方案图，这样路线推荐方案一目了然。
通过对卫星影像图的利用，方便了对拆迁、征地的统计，大大的降低了外业调查的工作量，选择了经济、合理的路线，减少占用耕地的数量，降低了工程造价。
（3）巴基斯坦木扎法特巴德市路网规划
该项目为援巴项目，工程地点为巴基斯坦木扎法特巴德市，该市位于山区，地形较复杂，项目区以前没有进行过规划，现有的道路、房屋都建得很随意，杂乱无章。城市路网规划后拆迁量较大，为了能适应当地需求且减少拆迁，必须获得实测地形图。实测地形图困难较大，因当地气温高、地形较复杂，植物茂密，房屋多傍山而建，且为不规则自建房，多数房屋测绘须至别人的屋顶才能测量。在时间紧，任务重的情况下，项目组从G E 软件上搜集到了项目区近期的影像图，很好的的解决了这一问题。搜集影像图与实地对比，局部有变化，变化的再实测，很大程度上减少了测绘的工作量。将影像图缩放成合适比例，作为底图，便于路网规划研究，同时也便于统计拆迁数量。
高清晰度的Google Eart h 影像图为路网规划提供了基础依据，减少了测绘的工作量，缩短了工作周期，节约了成本。
四、结语
利用Google Earth 的卫星影像，设计者足不出户就掌握了区域的城镇现状、路网、水系等大量资料，大大减少了外业调查的工作量，可以高效、快速的选择出合理的路线方案。
利用Go ogle E arth 建立公路设计方案的虚拟模型，可使抽象的事物便于认识。利用Go ogle E arth 进
行演示，使我们的设计方案更直观、更易于了解。Go ogle E arth 在公路工程中的应用还非常广阔，有待我们继续开发。
参考文献
[1]张雨化，朱照宏.道路勘察设计[M].北京：人民交通出版
社，2001.
[2]海地公路优化设计系统.[3]谷歌地球用户指南.
（上接第73页）
邮件发原理2．渡船移动视频监控实现方式
为了加强对渡船操作人员作业行为和船上环境安全状况的监督管理，在渡轮上的适当位置安装摄像头和实时图像监控系统，并通过图像监控系统把渡船上关键部位的图像实时传回岸边的监控中心，既可以直观地监控渡船操作人员岗位操作和环境安全情况，及时发现不正当的操作行为和安全隐患，迅速对其提醒、纠正和教育，从而防止事故发生，还可以通过监控系统来监控渡轮的情况和江面情况，辅助岸边的监控中心对渡船进行引导、指挥和控制，以确保渡船航行安全。
我们就根据渡轮的实际运行情况，利用“长江宽带无线网”视频监控系统，来设计出这套渡轮的视频监控系统。根据设计需求，经过实地调研，适宜在每条渡船上的渡船操作岗位、轮机房和驾驶舱顶部瞭望点三个位置，安装监控摄像机。前两台为固定式，后一台带云台和变焦，通过安装在船上的网络视频编解码器进行实时图像的记录和监控，再把图像信号通过压缩后，通过“长江宽带无线网”实时传送到港区海事处或上级海事局机关的监管中心。唐山师范学院刘丹
图3渡船移动监控应用示意图
三、小结
利用SCDMA 技术开发移动视频监控业务应用系统，可有效实现渡船移动视频监控，极大提升渡船安全监管工作效率，有效解决渡船航行过程中客流及船务人员安全监控的问题，同时是为海事管理部门提供了一套行之有效的现代化监管手段，通过在渡口，码头等人流密集、安全需求高的地区进行推广，提升海事部门的安全监管手段和服务形象。
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