浅谈Google影像图在带状地形图测绘中的应用

　　摘要：带状地形图是工程规划、设计、施工的重要基础资料，通过Google影像图将形状很不规则的测图范围直观的展示出来，减少不必要的时间浪费，降低劳动强度，提高工作效率。Google影像图在带状地形图测绘中有较强的实用性和可操作性，为带状地形图测绘的关键难题找到解决问题的方法。

　　关键词：Goog1e影像图;带状地形图; 测图范围

　　1、前言

　　测绘工作是国家经济建设和国防建设的一项基础性、先行性工作，是各项基础设施建设的基础和前提。为了满足工程设计、放样、施工等需要，往往需要测制1：500或者1：2000等相应比例尺的地形图作为参考底图和设计依据，带状地形图因其实用性、便利性、经济性等原因在工程测量方面越来越被重视并被普遍使用。利用Google影像图较强的现实性和影像判读的直观性，将带状地形图不规则的测图范围通过Google影像图展绘出来并打印，在现场就可以很直观地判读测图范围，节约生产时间，提高工作效率。Google 影像图的制作软件是一款由Google 公司开发的虚拟地球软件,它把卫星影像、航空照片、三维地面模型等GIS 信息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。有Free 版、Plus 版、Pro 版和企业版等多个版本,其中Free 版可以从网上免费下载使用。各个版本之间的差异主要体现在功能上的不同,客户端显示的卫星影像等资料是一样的。目前,针对Google 影像图的研究越来越多,对于Google 影像图的应用前景将越来越广泛。

　　2、Google影像图的制作过程

　　2.1 基础地理信息源的选取

　　影像的选择不仅要能够清楚地反映线路周边的各种地貌信息，而且要具备价格低廉、经济实用的特点。另外由于城市地区拥有大量人文景观，非城市地区又要求能比较明显的反映地貌特征，单一的影像数据很难达到要求。不同的卫星传感器接受的数据地面分辨率与光谱分辨率多有不同，所以影像可取长补短，既提高地面地貌的分辨率或提高光谱分辨率，又可产生一幅高质量的影像，进而增强影像判读的准确性

　　2.2 卫星影像数据资料的准备

　　2.2.1、数据采集是通过全数字摄影测量系统，在立体状态下采集地物、地貌要素。并把各要素按规定分层分色.做到颜色分明、图层清晰。在数据采集过程中，房屋要根据房层和形状逐个表示。能用比例尺表示的地物，用边线表示;不能用比例尺表示的地物，用中心线表示。地物的附属设施，能用比例尺表示的，描出范围线;不能用比例尺表示的，用中心线表示。植被按立体影像测绘不同植被的范围线。地貌按立体测绘，等高线应真实反映各种地形特征，线条要连续光滑。

　　2.2.2、地形图数据编辑是以测量系统采集的数据为依据。依照外业检测资料，根据图式规范和技术设计书要求，对数据、图层进行整理及编辑。地形图数据编辑是整个过程的重要一个程序，因此作业人员必须认真、仔细、有序地进行数据编辑。地形图数据编辑前。先要进行数据整理，清除冗余，理清图层、图色。地物的编辑须相当仔细，一定要认真按照外业检测资料，准确运用图式符号编辑。各种文字注记和数字注记准确无误。

　　2.2.3、光谱分离：将多光谱影像文件的波段分离出来。

　　2.2.4、图像预处理：修正影像、噪声的去除、信息提取、校正、配准。

　　2.2.5、多光谱彩色合成及图像亮度值的重采样。

　　2.2.6、图像纠正：使图像数据和矢量数据具有相同的投影方式和地理坐标系统。

　　2.2.7、图像融合：将将多光谱影像文件的波段和合成后的多光谱彩色图像进行融合。

　　2.2.8、影像色彩色调调节，卫星数据精度要达到1：5万地形图的成图精度，影像的纹理清晰，色彩保证植被为绿色，居民生活区为灰色，水域为深蓝色。

　　2.3 Google影像图信息集成，建立GIS 信息平台

　　2.3.1、数据的准备、录入(人口信息、交通现状、经济发展、地理概况、社会效益等)。

　　2.3.2、建立GIS 信息平台。

　　2.3.3、数据信息集成。

　　2.3.4、利用GIS 的分析功能，综合直观的地理信息和潜在的属性信息，进行分析、判断，最终得出带状地形图的规划方案。

　　2.4 Google影像图的三维数据制作

　　2.4.1、利用DEM进行镶嵌拼接处理。

　　2.4.2、1：5 万DEM 数据格式转换。

　　2.4.3、在CARD/1 上，将卫星影像数据、工程规划数据DEM 数据集成，完成三维动态模拟制作。

　　2.4.4、3DMAX 软件辅助，对工程及环境进行效果修饰。(5)将修饰后效果返回CARD/1，重新组合，实现设计的三维效果，用于工程的规划。

　　2.5 影像数据处理的具体流程

　　2.5.1、对高分辨率影像进行采点纠正和配准。

　　2.5.2、 将纠正好的高分辨率影像镶嵌。

　　2.5.3、 利用影像工具合成多光谱的彩色影像。

　　2.5.4、 将高分辨率全色影像和多光谱影像进行融合。

　　2.6 Google影像图的数据输出

　　集成的影像、矢量数据通过检查与审核后，便可进行出图。使用喷墨绘图仪，在蒙太软件平台上，完成Google影像图的出图数据的打印。

　　2.7 三维动画数据制作流程

　　2.7.1、首先对项目测区的数据DEM 进行镶嵌拼接处理，转化为grid 格式，再转换为ASCII 格式。

　　2.7.2、再对ASCII 码格式的DEM 进行转换，转换为Card/1的内部格式。

　　2.7.3、利用Card/1 软件制作区制作出三维模拟效果。

　　2.7.4、然后将三维模拟数据导出，和3DMAX连接，然后再进行形象地、美观地修饰，增强显示效果。

　　2.7.5、3DMAX 中数据返回Card/1 软件平台，重新制作，达到设计的要求。

　　2.8 Google影像图检查验收

　　Google影像图经过编辑后，必须经过质检部门的检查。检查的内容主要有二项，即图面检查和上机检查。图面检查是检查图面线划是否规范，地物、地貌表示是否合理。注记是否正确，是否有错漏等。上机检查主要检查图层、图色是否正确，是否有断线、冗余数据，图幅之间是否接边等。图幅检查合格，才可交设计部门使用。

　　3、Google影像图在带状地形图测绘中的优越性

　　3.1、带状地形图的缺点是在生产现场很难判断测图范围的实地位置，特别是利用全野外数字化方法进行带状地形图测绘时，经常是利用测图范围的坐标来判断实地测量范围是否不足或超界，结果往往造成测图范围不足而需要重新补测，或者测图范围超出界限范围需要删除，往往会浪费工作的时间，使工作效率下降。根据实地情况而设计的线路中心可能很不规则，而且沿线会布设立交等建筑物，不同路段对地形图的带宽也不尽一样，因此带状地形图的测图范围是一个很不规则的多边形，经常判断不准造成测量范围偏差。经过生产实践摸索，利用Google影像图较强的现实性和影像判读的直观性，可以节约作业时间，提高作业效率。3.2、传统的带状地形图测绘中,均是采用二维图纸表达三维方案。对建成后的工程实际情况的理解,只能是综合不同投影面的二维图信息,在大脑中形成一个三维的公路模型。Google影像图的出现很好的解决了难题，全球的三维地形数据,加上全球的卫星影像,已经建立了项目所在地的三维虚拟。用户只要将公路的设计方案导入Google 影像中,即可以将公路的三维模型与项目所在地的数字地面模型叠加,建立一个完整的三维虚拟场景。

　　4、结尾

　　Google 影像图在工程中的应用,特别是在规划、可行行研究阶段的方案中,能够在很大程度上解决原来需要很多的户外调查工作才能完成的任务。利用Google 影像图建立起设计方案的虚拟模型,进行演示和审查,目前也已经有了很好的尝试。基于Google 的影像图它将使传统的信息管理系统从二维模式跨进到三维模式,更加符合人们的感性认识。通过Google影像图，为带状地形的测图范围判读找到了更直观更有效的作业方法，避免了测量员在野外作业过程中因误判而浪费时间和精力，为实际生产作业节约了时间，提高了工作效率。随着国民经济和科技的快速发展，Google影像图在带状地形图测绘中的应用前景将非常广阔。

　　【参考文献】

　　[1]《遥感数据图像处理》章孝灿等，浙江大学出版社

　　[2] 《GPS测量原理及应用》徐绍铨等，武汉测绘科技大学出版社

　　[3] 《GPS测量与数据处理》李征航等，武汉大学出版社

　　[4] 《城市地形图的持续更新方法》杨伯钢等，测绘出版社