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摘 要：本文首先对Google Earth进行了简单的介绍，然后分别从基于卫星影像的公路选线、基于数字地面模型的公路选线以及公路建设方案二位、三维虚拟演示三个方面，分析了Google Earth在公路工程中的应用，希望对相关工作有所帮助。
关键词：Google Earth；公路工程；应用；公路选线
中图分类号：U412.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0120-01
引 言
目前，对Google Earth的研究越来越多，但大多限于大众化的消遣，对于Google Earth在公路行业的应用前景，还缺乏深入研究。Google Earth本身拥有全球范围的卫星影像图和三维地形数据；可以通过KML文件导入用户定制的数据；软件提供了编程接口，可供开发人员进行二次开发。这些都为该软件在公路行业的应用提供了很好的基础。
1 Google Earth简介
Google Earth是美国Google公司发布的一款全球卫星地图集成软件，它可以经计算得出三维地图，并且具有一定的地理信息系统软件功能。Google Earth上全球地貌影像有效分辨率至少为100m，通常为30m（例如中国大陆），山区、军事禁区等分辨率较低，视角海拔高度为15km左右。但针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为lm和0.6m左右高精度影像，视角高度分别约为500m和350m。对于Google Earth来说，其在运行过程中需要有网络支持，所以需要运行Google Earth的电脑连通互联网。
2 Google Earth在公路工程中的应用
2.1 基于卫星影像的公路选线
在进行公路选线过程中，主要控制因素为城镇总体规划、村庄规划、农田规划、水利规划和重要园区。以温岭104国道塘吕段改建工程为例，从现在测绘部门绘制的1：2000地形图资料来看，地形图数据为2009年后测绘而成，9年间路线经过的村镇建设变化很大，路线经过的大溪镇沈岙村新建了百米文化长廊，与地形图出入比较大，公路选线到方案确认历时时间长，村镇建设与设计调查时发生改变，在施工图出版时连接线占用了文化长廊用地，造成当地村镇要求修改线位。Google Earth具有全球范围内卫星影像，且在部分大中城市中还具有高清晰影像，现阶段仍处于不断地更新中。对于乡村区域来说，Google Earth影像分辨率大约为10～30m，可以十分清晰地反映水系情况，且可以很好地分辨出村庄，尤其是新建成的园区、公园等。一般二级以上的公路可分辩，水泥路面与周围植被对比明显，在卫片上要更清晰一些，三级路也能显示出来，大中城市高清影像分辩率达到0.6m，一般可以看出公路上的标线，所反映的地物信息在某些方面比1：2000的地形图更清晰，这些卫星影像都是前一两年拍摄的，比地形图更能反映区域现状，适用于公路选线。
2.2 基于数字地面模型的公路选线
在山区公路选线过程中，路线方案主要控制因素为地形。在公路设计中，尽管数字地面模型具有十分广泛的应用，但是在公路的前期工作中，一直缺乏数字地面模型，大部分都是应用地形图进行选线，在Google Earth内有全球范围的三位地形数据，地区地形数据后，就可以将其运用到公路选线工作中。
关键技术需利用Goole Earth的API接口通过编程实现，第一步是控制Goole Earth以便自动下载区域内高程数据，第二步是利用API中查询点的三维坐标功能，按一定的距离，获取区域内各点的高程，存入文本文件，第三步是将提取的高程数据，采用专业软件建立三维数字地面模型，然后用于选线研究。
通过相关的研究发现，不同区域中Google Earth三位地形数据的精度是不一样的，其中美国境内的精度最高，点间距为10m，采取矩阵模型，大体上可以达到设计的精度，其他区域点间距为50～150m，大多数采用三角网模型，可以用于公路选线，在提取这些数据时，将浏览高度设置为1000～2000m就可以達到上述精度。
2.3 公路建设方案的二维、三维虚拟演示
对于不是专业的公路从业者来说，特别是向路线经过的乡镇、村居干部，直接在地形图上跟他们介绍路线方案，并不能让他们很好的理解建设方案，而将建设方案跟Google Earth的影像结合起来能给人更加直观的感觉。
对于传统公路设计工作来说，其大多数采用二维图纸来对三维方案进行表达。要想了解建成后工程的具体情况，就需要将不同投影面的二维图信息综合起来，在大脑中形成一个三维的公路模型。近年来，计算机技术得到了飞速发展，出现了将公路三维模型制作成视频动画，或开发专门三维演示软件来演示工程方案。尽管这些方式使二维图的三维表现能力有所改变，但是却存在着工作量大，且交互性很难满足要求的问题，尤其是对周边环境表达有限，很难得到较为广泛的应用。
Google Earth的出现，很好地解决了这些难题。全球的三维地形数据，加上全球卫星影像，已经建立了项目所在地的三维虚拟。用户只要将公路设计方案导入Google Earth中，就可以叠加公路的三位模型与项目所在地数字地面模型，构建出一个较为完整的三位虚拟场景。其中，还能够在Google Earth中导入一些影响设计方案的因素，如工业园、规划区等，利用Google Earth的实时三维漫游功能，可以根据需要，从不同位置、不同角度对设计方案进行审视。
3 结束语
总的来说，在公路工程中应用Google Earth，能大大提升工作效率，对设计方案建立与审查具有十分重要的作用。同时，给予Google Earth的公路三维信息管理系统具有十分广阔的应用前景，值得人们进行深入研究。
参考文献
[1]易共才，王彦军，高 宏.Google Earth在公路工程中的应用研究[J].中外公路，2008，01：1～4.
[2]张忠明.Google Earth在公路建设中的应用研究[J].西部交通科技，2017，02：93～97.
[3]王 伟.Google Earth在施工组织中的可行性研究[J].科技资讯，2017，1531：59～60.
[4]郭建涛.浅议Google Earth在公路工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2011，3412：125+128.
收稿日期：2018-3-25
关键词：Google Earth；公路工程；应用；公路选线
中图分类号：U412.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0120-01
引 言
目前，对Google Earth的研究越来越多，但大多限于大众化的消遣，对于Google Earth在公路行业的应用前景，还缺乏深入研究。Google Earth本身拥有全球范围的卫星影像图和三维地形数据；可以通过KML文件导入用户定制的数据；软件提供了编程接口，可供开发人员进行二次开发。这些都为该软件在公路行业的应用提供了很好的基础。
1 Google Earth简介
Google Earth是美国Google公司发布的一款全球卫星地图集成软件，它可以经计算得出三维地图，并且具有一定的地理信息系统软件功能。Google Earth上全球地貌影像有效分辨率至少为100m，通常为30m（例如中国大陆），山区、军事禁区等分辨率较低，视角海拔高度为15km左右。但针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为lm和0.6m左右高精度影像，视角高度分别约为500m和350m。对于Google Earth来说，其在运行过程中需要有网络支持，所以需要运行Google Earth的电脑连通互联网。
2 Google Earth在公路工程中的应用
2.1 基于卫星影像的公路选线
在进行公路选线过程中，主要控制因素为城镇总体规划、村庄规划、农田规划、水利规划和重要园区。以温岭104国道塘吕段改建工程为例，从现在测绘部门绘制的1：2000地形图资料来看，地形图数据为2009年后测绘而成，9年间路线经过的村镇建设变化很大，路线经过的大溪镇沈岙村新建了百米文化长廊，与地形图出入比较大，公路选线到方案确认历时时间长，村镇建设与设计调查时发生改变，在施工图出版时连接线占用了文化长廊用地，造成当地村镇要求修改线位。Google Earth具有全球范围内卫星影像，且在部分大中城市中还具有高清晰影像，现阶段仍处于不断地更新中。对于乡村区域来说，Google Earth影像分辨率大约为10～30m，可以十分清晰地反映水系情况，且可以很好地分辨出村庄，尤其是新建成的园区、公园等。一般二级以上的公路可分辩，水泥路面与周围植被对比明显，在卫片上要更清晰一些，三级路也能显示出来，大中城市高清影像分辩率达到0.6m，一般可以看出公路上的标线，所反映的地物信息在某些方面比1：2000的地形图更清晰，这些卫星影像都是前一两年拍摄的，比地形图更能反映区域现状，适用于公路选线。
2.2 基于数字地面模型的公路选线
在山区公路选线过程中，路线方案主要控制因素为地形。在公路设计中，尽管数字地面模型具有十分广泛的应用，但是在公路的前期工作中，一直缺乏数字地面模型，大部分都是应用地形图进行选线，在Google Earth内有全球范围的三位地形数据，地区地形数据后，就可以将其运用到公路选线工作中。
关键技术需利用Goole Earth的API接口通过编程实现，第一步是控制Goole Earth以便自动下载区域内高程数据，第二步是利用API中查询点的三维坐标功能，按一定的距离，获取区域内各点的高程，存入文本文件，第三步是将提取的高程数据，采用专业软件建立三维数字地面模型，然后用于选线研究。
通过相关的研究发现，不同区域中Google Earth三位地形数据的精度是不一样的，其中美国境内的精度最高，点间距为10m，采取矩阵模型，大体上可以达到设计的精度，其他区域点间距为50～150m，大多数采用三角网模型，可以用于公路选线，在提取这些数据时，将浏览高度设置为1000～2000m就可以達到上述精度。
2.3 公路建设方案的二维、三维虚拟演示
对于不是专业的公路从业者来说，特别是向路线经过的乡镇、村居干部，直接在地形图上跟他们介绍路线方案，并不能让他们很好的理解建设方案，而将建设方案跟Google Earth的影像结合起来能给人更加直观的感觉。
对于传统公路设计工作来说，其大多数采用二维图纸来对三维方案进行表达。要想了解建成后工程的具体情况，就需要将不同投影面的二维图信息综合起来，在大脑中形成一个三维的公路模型。近年来，计算机技术得到了飞速发展，出现了将公路三维模型制作成视频动画，或开发专门三维演示软件来演示工程方案。尽管这些方式使二维图的三维表现能力有所改变，但是却存在着工作量大，且交互性很难满足要求的问题，尤其是对周边环境表达有限，很难得到较为广泛的应用。
Google Earth的出现，很好地解决了这些难题。全球的三维地形数据，加上全球卫星影像，已经建立了项目所在地的三维虚拟。用户只要将公路设计方案导入Google Earth中，就可以叠加公路的三位模型与项目所在地数字地面模型，构建出一个较为完整的三位虚拟场景。其中，还能够在Google Earth中导入一些影响设计方案的因素，如工业园、规划区等，利用Google Earth的实时三维漫游功能，可以根据需要，从不同位置、不同角度对设计方案进行审视。
3 结束语
总的来说，在公路工程中应用Google Earth，能大大提升工作效率，对设计方案建立与审查具有十分重要的作用。同时，给予Google Earth的公路三维信息管理系统具有十分广阔的应用前景，值得人们进行深入研究。
参考文献
[1]易共才，王彦军，高 宏.Google Earth在公路工程中的应用研究[J].中外公路，2008，01：1～4.
[2]张忠明.Google Earth在公路建设中的应用研究[J].西部交通科技，2017，02：93～97.
[3]王 伟.Google Earth在施工组织中的可行性研究[J].科技资讯，2017，1531：59～60.
[4]郭建涛.浅议Google Earth在公路工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2011，3412：125+128.
收稿日期：2018-3-25