Google Earth 在輸電線路工程中的應(yīng)用

題目：GoogleEarth在輸電線路工程中的應(yīng)用專業(yè)：測(cè)繪工程【摘要】：GoogleEarth是一款優(yōu)秀的衛(wèi)星地圖軟件。本文簡(jiǎn)要描述GoogleEarth的基本功能，闡述了該軟件在輸電線路中的應(yīng)用方法,及在設(shè)計(jì)選線、前期策劃等方面的應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合莆田某線路的實(shí)際案例分析,以確定GoogleEarth信息應(yīng)用于輸電線路工程中的有效性、準(zhǔn)確性及具體范圍[1]。希望未來隨著軟件的完善，能越來越多的應(yīng)用到輸電線路工程的各個(gè)階段，減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，提高工程效率和準(zhǔn)確性?！娟P(guān)鍵詞】：GoogleEarth,輸電線路；工程目錄1緒論 22GoogleEarth簡(jiǎn)介 22.1GoogleEarth簡(jiǎn)介 22.2基本功能 23GoogleEarth在輸電線路設(shè)計(jì)選線中的應(yīng)用 23.1傳統(tǒng)的選線方法 23.2遙感（RS）選線方式 33.3GoogleEarth在選線中的優(yōu)勢(shì) 33.4GoogleEarth在線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 43.4.1輔助選線設(shè)計(jì)總體流程 43.4.2坐標(biāo)系的統(tǒng)一問題 54GoogleEarth在輸電線路施工前期策劃中的應(yīng)用 64.1輸電線路施工前期策劃的主要內(nèi)容 64.1.1確認(rèn)施工進(jìn)場(chǎng)路線 64.1.2地物分類測(cè)量 64.1.3確認(rèn)施工點(diǎn)地形地貌、地面附屬物 64.1.4影像資料 64.2GoogleEarth的測(cè)量應(yīng)用 64.2.1地名搜索 64.2.2定位、標(biāo)注 64.2.3測(cè)量 64.3GoogleEarth應(yīng)用的注意事項(xiàng) 75實(shí)例分析--GoogleEarth在莆田～東進(jìn)220kVI,II回線路工程中的應(yīng)用 75.1工程概況 75.2GoogleEarth地圖上選線 85.3近似斷面數(shù)據(jù)的采集 85.4精度分析 105.5利用PathEditor形成效果圖 116小結(jié) 11致謝 12參考文獻(xiàn) 121緒論隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，輸電線路分布越來越廣泛，甚至很多線路途經(jīng)環(huán)境惡劣、地形復(fù)雜的山區(qū)[2]，這給線路設(shè)計(jì)、測(cè)量、施工等相關(guān)工作人員增加極大負(fù)擔(dān)。線路設(shè)計(jì)是一個(gè)輸電線路工程的最關(guān)鍵部分，經(jīng)濟(jì)合理的線路選線能夠帶來事半功倍的效果。傳統(tǒng)的方式已經(jīng)隨著時(shí)代的進(jìn)步無法滿足現(xiàn)在發(fā)展的需求，Google

Earth衛(wèi)星地圖軟件的出現(xiàn)，為設(shè)計(jì)、施工、檢修人員提供大量的地理信息，減輕野外踏勘勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勘測(cè)設(shè)計(jì)人員工作效率。2GoogleEarth簡(jiǎn)介2.1GoogleEarth簡(jiǎn)介谷歌地球(GoogleEarth)是Google公司開發(fā)的虛擬地球儀軟件，它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個(gè)地球的三維模型上。用戶可以通過下載客戶端，免費(fèi)瀏覽到全世界各地的高清晰度的衛(wèi)星圖像[3]。GoogleEarth在全球范圍內(nèi)免費(fèi)提供大量的高分辨率影像，影像照片分辨率一般都是優(yōu)于100m，大部分地區(qū)可以達(dá)到15m左右，視角高度（Eyealt）約為500米，成圖比例尺接近800:1，這樣的高分辨率影像完全滿足我們的線路勘測(cè)設(shè)計(jì)的要求。2.2基本功能GoogleEarth的基本功能包括：（1）地圖功能。這是最基本也是真正的地圖功能，輸入目的地，直接放大，一目了然。（2）地形功能。結(jié)合衛(wèi)星圖像、地圖、Google搜索技術(shù)，讓全球地理信息盡收眼底。（3）體驗(yàn)風(fēng)土人情。通過GoogleEarth能真正做到“不出門游覽天下”，從國(guó)內(nèi)到國(guó)外。在GoogleEarth軟件的工具欄里，"Panoramio"可以打開世界各地大量“好事者”拍攝的各地照片。（4）線路記錄。如果有GPS記錄儀，就可以把出行的記錄轉(zhuǎn)換成KML文件用GoogleEarth打開，然后可以在地圖上直觀的看到都走過哪些地方。3GoogleEarth在輸電線路設(shè)計(jì)選線中的應(yīng)用3.1傳統(tǒng)的選線方法通常傳統(tǒng)的選線方法流程如圖3-1所示，選用的大多為1:5萬或者1:1萬的地形圖，由于這些地形圖成圖時(shí)間久遠(yuǎn)，更新緩慢，加上我國(guó)很多地區(qū)發(fā)展迅速，地物地貌變化很大，室內(nèi)選好的路徑到現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)相差甚大，這就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)線路進(jìn)行全線踏勘，用來彌補(bǔ)地圖老舊的問題，而且現(xiàn)場(chǎng)踏勘只能看到局部的地物，會(huì)出現(xiàn)顧此失彼的情況，而無法在全局上統(tǒng)籌優(yōu)化，通常需要進(jìn)行多次實(shí)踐才能得出較優(yōu)的方案，這樣就拖慢了工程進(jìn)度，降低工作效率。在地圖上人工進(jìn)行線路路徑描繪(室內(nèi))在地圖上人工進(jìn)行線路路徑描繪(室內(nèi))設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)探勘(室外)在地圖上進(jìn)行修正(室內(nèi))選出線路路徑方案圖3-1傳統(tǒng)的選線方法示意圖3.2遙感（RS）選線方式衛(wèi)星遙感影像具有空間分辨率高、覆蓋范圍廣、時(shí)效性強(qiáng)、信息量大、處理的技術(shù)手段先進(jìn)、具有連續(xù)觀測(cè)等特點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)化、商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化，為遙感影像應(yīng)用于架空輸電線路提供了可能。運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行輸電線路選線的步驟包括：遙感影像獲取、圖像幾何糾正、影像融合、生成正射影像、線路路徑設(shè)計(jì)、制作沿線三維漫游。無論是遙感（RS）還是航測(cè)都存在獲取周期長(zhǎng)、代價(jià)高的特點(diǎn)[4]，但由于其精確度較高，通常適用于大中型工程勘察設(shè)計(jì)。3.3GoogleEarth在選線中的優(yōu)勢(shì)GoogleEarth與常規(guī)地形圖、遙感選線相比具有如下優(yōu)勢(shì):（1）GoogleEarth衛(wèi)片清晰、信息準(zhǔn)確豐富、更新較快。GoogleEarth的圖像來源大多為2-3年前的衛(wèi)星影像和航拍圖像，一般分辨率能達(dá)到10-15米，局部地區(qū)甚至能達(dá)到0.5米，精度較高，適用于輸電線路選線設(shè)計(jì)。GoogleEarth和真實(shí)的地球物理信息做了匹配，它輸出的WGS-84坐標(biāo)和GPS采集得到的WGS-84坐標(biāo)水平一致，它的高程信息也與實(shí)測(cè)高程信息基本保持一致[5]。同時(shí)，GoogleEarth加載各種圖層，如街道、地名、公路等，為設(shè)計(jì)選線工作開展提供了重要參考[6]。圖3-2GoogleEarth上同心樓影像（2）GoogleEarth操作簡(jiǎn)便，購(gòu)圖免費(fèi)。通常線路設(shè)計(jì)所用地形圖是從省級(jí)測(cè)繪主管部門購(gòu)買，還得經(jīng)過各個(gè)流程，手續(xù)繁瑣。目前比例尺為1：10000的地形圖單幅售價(jià)差不多為二百元。而請(qǐng)航拍公司進(jìn)行航拍的成本更高。表3-1為某條長(zhǎng)約110km線路分別使用地形圖、航片、GoogleEarth進(jìn)行選線所需地圖成本。表3-1購(gòu)買選線地圖成本比較選線方式購(gòu)買成本（元）1:50000地形圖1800-2200航片80000左右GoogleEarth0表3-1明顯看出，GoogleEarth方式在購(gòu)買地圖方面最節(jié)約成本。（3）GoogleEarth提供三維效果，更為直觀。GoogleEarth的窗口界面可以自由調(diào)整角度和視點(diǎn)高度，恰當(dāng)?shù)母叨群徒嵌饶苷宫F(xiàn)出直觀的三維效果，方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行線路調(diào)整。圖3-2展示的是某線路的三維效果。圖3-3GoogleEarth三維效果3.4GoogleEarth在線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在輸電線路設(shè)計(jì)中，在傳統(tǒng)線路設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，可以利用GoogleEarth輔助進(jìn)行高壓輸電線路的路徑優(yōu)化選擇[7]、復(fù)雜區(qū)域線路分析、危險(xiǎn)點(diǎn)模擬仿真、線路定位優(yōu)化設(shè)計(jì)、線路沿線模擬飛行等。3.4.1輔助選線設(shè)計(jì)總體流程（一）作業(yè)準(zhǔn)備⑴將線路路徑所經(jīng)過帶狀區(qū)域的影像通過軟件截取并拼接在一起，形成了一張完整的.bmp文件，并以KML文件格式保存，以便隨時(shí)調(diào)入GoogleEarth修改線路路徑。在影像的線路路徑中線上選取用于外業(yè)實(shí)測(cè)、成像清晰、容易分辨的特征地物，提取關(guān)鍵點(diǎn)、危險(xiǎn)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角的WGS84坐標(biāo)。⑵由于GoogleEarth更新影像、拍攝時(shí)間不同、相鄰兩幅影像來源（衛(wèi)片和航片）等原因，部分區(qū)域影像與周邊區(qū)域影像定向拼接出現(xiàn)明顯的縫隙，造成影像數(shù)據(jù)與實(shí)地坐標(biāo)數(shù)據(jù)存在誤差，作為離線使用的截圖是有偏差的，務(wù)必進(jìn)行坐標(biāo)糾正。影像糾正可以采用GoodyGIS、AUTOCAD、ARCGIS等軟件進(jìn)行。以AUTOCAD糾正的方法為例：將所采集的糾正點(diǎn)錄入AUTOCAD，同時(shí)將影像調(diào)入AUTOCAD中備用。通過旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等操作將影像上的特征點(diǎn)與外業(yè)實(shí)測(cè)點(diǎn)擬合，得到糾正后的影像。流程見圖3-3。影像獲取影像獲取影像拼接影像糾正獲得糾正后影像提供設(shè)計(jì)使用選擇特征點(diǎn)外業(yè)實(shí)測(cè)圖3-4影像糾正流程（二）布設(shè)GPS控制網(wǎng)建立轉(zhuǎn)換關(guān)系根據(jù)常規(guī)原則布設(shè)靜態(tài)GPS控制點(diǎn)，為保證工程質(zhì)量，提高GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)質(zhì)量，輸電線路走向，考慮終勘定位時(shí)GPSRTK參考站的需要，以按D級(jí)GPS控制網(wǎng)精度施測(cè)。在基線質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行無約束平差求得WGS84坐標(biāo)，再以已有變電站控制點(diǎn)，進(jìn)行約束平差解算出各點(diǎn)成果。進(jìn)行七參數(shù)轉(zhuǎn)換，建立WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)與國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換關(guān)系。（三）野外踏勘選線首先把線路路徑上提取的各點(diǎn)WGS84坐標(biāo)輸入手持GPS接收機(jī)進(jìn)行實(shí)地放樣，并采集調(diào)整的轉(zhuǎn)角、特征地物、關(guān)鍵控制點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)。根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成北京54坐標(biāo)、西安80坐標(biāo)、2000坐標(biāo)，在1:5萬地形圖查看核對(duì)，補(bǔ)充地物，使用筆記本電腦，即可隨時(shí)隨地的進(jìn)行路徑選擇、調(diào)整，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校核和優(yōu)化線路路徑方案比選。（四）數(shù)據(jù)處理根據(jù)實(shí)地采集選定的轉(zhuǎn)角點(diǎn)、關(guān)鍵特征點(diǎn)等的WGS84坐標(biāo)，在經(jīng)過坐標(biāo)糾正的谷歌地球影像截圖上準(zhǔn)確繪出線路路徑位置。選定優(yōu)化的路徑。利用谷歌二次開發(fā)軟件GoodyGIS、GlobalMapper，可沿線路提取斷面點(diǎn)高程，標(biāo)出轉(zhuǎn)點(diǎn)、直線樁點(diǎn)和輔助點(diǎn)，也可用地圖繪制軟件GlobalMapper將下載的30米分辨率的GDEM、SRTM數(shù)字高程數(shù)據(jù)做成kml/kmz文件導(dǎo)入谷歌，代替谷歌中的地形圖層，提取精度更高的高程數(shù)據(jù)制作斷面圖和帶狀地形等高線圖。輸出文件可直接導(dǎo)入電力轉(zhuǎn)換之星軟件進(jìn)行編輯，生成道亨的.org文件繪制線路平斷面圖。提取高程輸出可為WGS84坐標(biāo)、北京54和西安80平面坐標(biāo)。進(jìn)行初排位統(tǒng)計(jì)線路長(zhǎng)度、桿塔數(shù)量、植被統(tǒng)計(jì)等達(dá)到做工程設(shè)計(jì)概算需要。3.4.2坐標(biāo)系的統(tǒng)一問題GoogleEarth采用的是WGS84坐標(biāo)，與我國(guó)目前采用的國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)之間有一定的差異，所以在工程開展前期必須先對(duì)WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化統(tǒng)一。常用的方法有如下幾種形式：(1)RTK點(diǎn)校正：在實(shí)際工程中，我們通常借助RTK進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)的校正統(tǒng)一，將谷歌地圖中的WGS坐標(biāo)與工程選用坐標(biāo)系進(jìn)行校正統(tǒng)一。(2)借助坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件：轉(zhuǎn)換原理同RTK點(diǎn)校正是相同的，通過一些已知點(diǎn)，借助計(jì)算機(jī)軟件，計(jì)算出不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系(四參數(shù)或者七參數(shù))，再轉(zhuǎn)換計(jì)算未知點(diǎn)的坐標(biāo)。(3)利用cad和谷歌地圖自身的功能，手工進(jìn)行較對(duì)。由于受到衛(wèi)星影像分辨率的限制，該方法轉(zhuǎn)換的精度相對(duì)較低，但基本能夠滿足選線工作的需要。通過上述方法對(duì)谷歌地球與工程實(shí)際選用的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，雖然在轉(zhuǎn)換精度上存在一些偏差，但對(duì)于輸電線路設(shè)計(jì)選線工作來說已經(jīng)基本滿足要求。4GoogleEarth在輸電線路施工前期策劃中的應(yīng)用輸電線路施工前期青苗賠償，簡(jiǎn)稱前期青賠，主要包括：房屋拆遷、施工臨時(shí)占地青苗賠償、施工臨時(shí)道路修筑、征地、道路損壞及改道、樹木砍伐、墳?zāi)惯w移、電力線、通訊線遷移等方面。近幾年來，在輸電線路建設(shè)中前期青賠工作成為關(guān)鍵，前期工作的難度越來越大，花費(fèi)越來越高，由于缺乏有效的方法，效果一直都是事倍功半[8]。如今將GoogleEarth運(yùn)用到前期策劃中，希望能夠讓工作進(jìn)展順利。4.1輸電線路施工前期策劃的主要內(nèi)容主要是確認(rèn)施工點(diǎn)所在行政區(qū)域，須記錄各施工點(diǎn)所在縣、鎮(zhèn)(鄉(xiāng))、村。4.1.1確認(rèn)施工進(jìn)場(chǎng)路線選擇施工進(jìn)場(chǎng)道路一般要滿足以下原則：（1)選擇進(jìn)場(chǎng)距離較短的路線；（2)選擇施工臨時(shí)便道修筑量較少及已有道路、橋梁破壞量較少的路線；（3)選擇得到當(dāng)?shù)卣熬用裨S可的路線。最終要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)確定一條最恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)場(chǎng)路線。4.1.2地物分類測(cè)量不同地物賠償?shù)膯蝺r(jià)不同，應(yīng)盡量測(cè)量清楚各個(gè)地物：房屋、道路、征地、樹林、墳?zāi)?、電力線、通訊線等，不僅要清楚其具體位置，還要圈出范圍大小。4.1.3確認(rèn)施工點(diǎn)地形地貌、地面附屬物現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)統(tǒng)計(jì)施工點(diǎn)地形地貌、各類地面植被及經(jīng)濟(jì)作物、須拆遷的房屋、墳?zāi)?、通訊線、電力線、需要砍伐的樹木。4.1.4影像資料拍好各類現(xiàn)場(chǎng)原貌照片，必要時(shí)可留錄像資料。4.2GoogleEarth的測(cè)量應(yīng)用4.2.1地名搜索登陸軟件后首先會(huì)出現(xiàn)一個(gè)地球模型，在軟件界面工具欄中找到“搜索”工具。在搜索欄中輸入需要搜索的地名后按回車，或點(diǎn)擊搜索欄右側(cè)的放大鏡圖標(biāo)。此時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)搜索該地名，并將地圖跟蹤放大到搜索地名位置。4.2.2定位、標(biāo)注在軟件界面工具欄中點(diǎn)擊“添加地標(biāo)”工具，地圖中央將出現(xiàn)一個(gè)新地標(biāo)圖案和一個(gè)“新建地標(biāo)”編輯框?？衫迷摴δ軐⑷€路所有塔位的精確位置在衛(wèi)星圖上標(biāo)出，連成一個(gè)連續(xù)的線路路徑。所有塔位的地形地貌、道路、房屋、河流、行政區(qū)域、重大交叉跨越、重大電力線路等盡收眼底，直觀明了。4.2.3測(cè)量（1）長(zhǎng)度測(cè)量。在軟件界面工具欄中點(diǎn)擊“添加路徑”，彈出“新建路徑”編輯框，拖動(dòng)鼠標(biāo)繪制任意曲線。點(diǎn)選“量度單位”選項(xiàng)卡，則顯示剛剛繪制的任意曲線的長(zhǎng)度。（2）面積測(cè)量。在軟件界面工具欄點(diǎn)擊“顯示標(biāo)尺”，彈出“標(biāo)尺”工具。選擇“多邊形”選項(xiàng)卡，然后點(diǎn)擊或者拖動(dòng)鼠標(biāo)，繪制規(guī)則或不規(guī)則多邊形，“標(biāo)尺”工具就將顯示出該多邊形的周長(zhǎng)和面積。4.3GoogleEarth應(yīng)用的注意事項(xiàng)（1）GoogleEarth提供的影像拍攝時(shí)間通常是兩三年左右，與實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)情況肯定會(huì)有所偏差，所以一切應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)場(chǎng)為準(zhǔn)，如：GoogleEarth提供的龍巖學(xué)院影像資料拍攝時(shí)間為2013／4／10，與軟件應(yīng)用時(shí)間相差一年多。（2）GoogleEarth只是一款免費(fèi)的衛(wèi)星地圖軟件，影像質(zhì)量肯定無法做到遙感影像那樣高清晰度，而且一部分照片圖像分辨率做過處理，一些位置的圖像分辨率較低，對(duì)使用可能有一定影響。受圖像分辨率限制，較小的尺寸不宜使用GoogleEarth，如道路路寬值應(yīng)實(shí)地測(cè)量。進(jìn)場(chǎng)方案確定時(shí)，必須考慮所在地當(dāng)?shù)卣?、居民的態(tài)度，理論上的最優(yōu)路線必須能得以實(shí)施。5實(shí)例分析--GoogleEarth在莆田～東進(jìn)220kVI,II回線路工程中的應(yīng)用5.1工程概況本工程為已建的莆田～東進(jìn)220kVI、II回線路工程（以下簡(jiǎn)稱220kV莆進(jìn)線）開斷進(jìn)林宅（楓亭）220kV變線路，路徑方案如圖5-1所示。莆田側(cè)開斷點(diǎn)在莆進(jìn)#26塔，東進(jìn)側(cè)開斷點(diǎn)在莆進(jìn)#29塔，全線均采用雙回路同塔架設(shè)。開斷線路路徑長(zhǎng)度總計(jì)2.4km，莆田側(cè)線路長(zhǎng)度為1.3km，東進(jìn)側(cè)線路長(zhǎng)度為1.1km，工程技術(shù)特性見表5-1：表5-1工程技術(shù)特性表線路電壓220kv回路數(shù)雙回路架設(shè)線路長(zhǎng)度約2.4km工程地貌主要為旱地和土地，植被良好，樹種主要為雜樹、松樹，海拔高程在20-100m之間地形比例丘陵35%，山地65%植被覆蓋率一般旱地72%，草地28%交通條件324國(guó)道，疏港大道，村鎮(zhèn)互通道路及鄉(xiāng)鎮(zhèn)延伸到各鄉(xiāng)村的道路，交通條件一般圖5-1路徑方案簡(jiǎn)示圖5.2GoogleEarth地圖上選線GoogleEarth采用的是WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)，這與GPS儀器采用的坐標(biāo)系統(tǒng)是一致。首先，在GoogleEarth地圖上大概選出整個(gè)線路的路徑走向，并利用GoogleEarth的添加地標(biāo)功能，在路徑圖上把每個(gè)轉(zhuǎn)角塔位標(biāo)注出來，這樣就在GoogleEarth上形成一個(gè)完整的路徑圖。然后在GoogleEarth圖上進(jìn)行影像的判別，調(diào)整路徑，讓線路避開公路，村莊，教堂，學(xué)校等對(duì)路徑有影響的地物。最后是進(jìn)行整體路徑的優(yōu)化，提取路徑圖上各個(gè)轉(zhuǎn)角的WGS84坐標(biāo)，作為第二天現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘的初選位置，同時(shí)依據(jù)設(shè)計(jì)好的路徑圖對(duì)每天的基準(zhǔn)站位置和工作量進(jìn)行了優(yōu)化安排，這樣既保證了工程精度，又提高了工作的效率，讓工程的外業(yè)勘測(cè)工作大大提前，為線路勘測(cè)設(shè)計(jì)節(jié)約了成本，減輕了外業(yè)工作量。5.3近似斷面數(shù)據(jù)的采集由于GoogleEarth還沒有開放它的高程數(shù)據(jù)，GoogleEarth的立體影像模型是用美國(guó)太空總署（NASA）和美國(guó)防部國(guó)家圖像測(cè)繪局（NIMA）聯(lián)合測(cè)量的全球SRTM的數(shù)據(jù)建立的，其中的SRTM3是迄今為止現(xiàn)勢(shì)性最好，分辨率最高，精度最好的全球性數(shù)字地形數(shù)據(jù)[9]，而GoogleEarth的影像就是疊加在SRTM3數(shù)據(jù)之上的，SRTM3的標(biāo)稱絕對(duì)高程精度+16m，標(biāo)稱絕對(duì)平面精度20m，以EGM96的大地水準(zhǔn)面為高程基準(zhǔn)，WGS84橢球?yàn)槠矫婊鶞?zhǔn)，GoogleEarth用來構(gòu)建三維地面模型的DEM數(shù)據(jù)相同，所以GoogleEarth中地面高程的精度并不因影像清晰與否而有所不同，高清影像只是有助于目標(biāo)的識(shí)別，而對(duì)高程精度并無影響。這樣就為我們從圖面提取GoogleEarth的高程信息提供了可能。近似斷面數(shù)據(jù)采集工作流程如圖5-2。利用GoogleEarth開放的API，用VB語言開發(fā)了從GoogleEarth三維圖面上直接提取坐標(biāo)經(jīng)緯度和高程的程序，主要用到GoogleEarth里面ApplicationGoogleEarth類中的GetPointOnTerrainFromScreenCoords函數(shù)[10]，將打開的GoogleEarth視圖中屏幕經(jīng)緯度坐標(biāo)和高程信息提取出來。啟動(dòng)GoogleEarth啟動(dòng)GoogleEarth輸入轉(zhuǎn)角坐標(biāo)（WGS84）導(dǎo)入KML文件，生成路徑圖確定高程數(shù)據(jù)采集步長(zhǎng)生成斷面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為org數(shù)據(jù)導(dǎo)入道亨SLW數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成斷面圖圖5-2近似斷面數(shù)據(jù)采集工作流程圖5-3GoogleEarth三維數(shù)據(jù)采集通過近似斷面提取程序，首先在打開的GoogleEarth影像視圖中，確定每個(gè)線路路徑轉(zhuǎn)角坐標(biāo)，并把選擇好的轉(zhuǎn)角坐標(biāo)連線，生成KML文件，然后將KML導(dǎo)入近似斷面數(shù)據(jù)采集軟件，識(shí)別線路路徑圖，從中提取出線路各個(gè)轉(zhuǎn)角樁位置的坐標(biāo)和高程信息，然后以轉(zhuǎn)角樁位置為起始點(diǎn)沿線路方向，自定義采集步長(zhǎng)，從GoogleEarth影像上沿路徑方向提取斷面點(diǎn)坐標(biāo)高程信息，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，還需采集左右邊線和部分危險(xiǎn)斷面點(diǎn)，生成文本文件，最后用這些提取的坐標(biāo)和高程信息，用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，生成道亨的斷面圖，并在其上排干定位，然后用這些數(shù)據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地放樣和校測(cè)，相對(duì)與實(shí)地的工測(cè)數(shù)據(jù)，如圖5-4：圖5-4GoogleEarth和工測(cè)斷面比較圖從圖和工測(cè)斷面比較圖分析，在地形起伏不大，植被比較稀疏的地區(qū)地形趨勢(shì)和實(shí)際的比較符合，有較高的可信度，如在圖上A點(diǎn)到B點(diǎn)之間，附近地勢(shì)平坦，B、C點(diǎn)之間，E點(diǎn)零度方向側(cè)區(qū)域植被稀少，GoogleEarth采集斷面和實(shí)測(cè)斷面擬合較好，高程點(diǎn)較差均在3m以內(nèi)，部分地形起伏變化較大，植被密，覆蓋厚的山坡，且山脊上有凹陷區(qū)域的地方，如圖上B點(diǎn)處林木比較茂盛，有高大樹木高程較差達(dá)到15m，D點(diǎn)前面山坳，E點(diǎn)前進(jìn)方向處山坳區(qū)域提取的高程數(shù)據(jù)就有很大的誤差，這應(yīng)該和GoogleEarth的DEM數(shù)據(jù)有關(guān)系，GoogleEarth影像和DEM數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)有系統(tǒng)偏差，需要應(yīng)用相關(guān)的數(shù)學(xué)函數(shù)擬合處理高程點(diǎn)，消除系統(tǒng)誤差。最后GoogleEarth生成的斷面圖基本可以滿足現(xiàn)場(chǎng)定位的要求。這樣的工作流程和航測(cè)線路工作基本是一致的，減少了大量的線路外業(yè)測(cè)量的工作，提高了工作效率。5.4精度分析線路勘測(cè)完成后，我們將GoogleEarth影像中提取的15個(gè)地物特征點(diǎn)，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)比結(jié)果如表5-2所示?？梢钥闯?，平面位置方面，80%的特征點(diǎn)GoogleEarth平面坐標(biāo)點(diǎn)位較差均小于2m，較差超過3m的數(shù)據(jù)由于是在茂密的林區(qū)采集的，植被覆蓋較厚，誤差超限，在不影響電氣專業(yè)排干定位的情況下，可以忽略該數(shù)據(jù)。高程方面，我們把以特定步長(zhǎng)提取的斷面數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)量的高程點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，地形起伏比較小、地表植被稀疏的地區(qū)和實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)基本吻合，60%在3m以內(nèi)，30%在3m-5m之間，10%的5m-10m之間。由于GoogleEarth的影像存在系統(tǒng)變形，我們沒有用專業(yè)糾偏軟件處理圖像，某些凹陷的山坡處圖像解析的不好，所以GoogleEarth采集的高程和實(shí)際的相差較大，所以在選線時(shí)應(yīng)盡量避開這些地區(qū)。表5-2實(shí)測(cè)成果和GoogleEarth成果對(duì)比實(shí)測(cè)成果GoogleEarth成果較差樁號(hào)北坐標(biāo)（m）東坐標(biāo)(m)正高(m)北坐標(biāo)(m)東坐標(biāo)(m)正高(m)北坐標(biāo)(m)東坐標(biāo)(m)正高(m)JA02798191.887386299.40136.52798191.667386297.203.6JA12798209.721386288.08137.8642798209.831386288.25743.524-0.11-0.176-5.66JA22798529.399386430.23638.0312798529.454386431.83636.901-0.055-1.61.13ZA12798848.048386382.82954.9772798848.837386382.20357.129-0.7890.626-2.152JA32799013.625386358.19657.0912799013.121386358.90354.0810.504-0.7073.01PJ22799107.971386503.0877.5912799107.021386505.70870.2130.95-2.6287.378JB02798179.019386279.14236.52798180.019386281.03433.4-1-1.8923.1JB12798204.838386262.73236.5292798203.838386264.27438.3721-1.542-1.843ZB12798326.461385940.70946.1752798328.461385939.12747.307-21.582-1.132JB22798390.465385771.2275.7522798388.465385774.72270.4582-3.5025.294JB32798356.148385644.13659.1862798356.848385643.71366.837-0.70.423-7.651JB42798176.61385537.28652.9082798175.116385537.20650.0321.4940.082.876PJ32797936.881385286.2135.392797935.021385284.88930.2291.861.3215.1615.5利用PathEditor形成效果圖PathEditor（以下簡(jiǎn)稱為PE）是為GoogleEarth開發(fā)的KML批量制作工具[11]。用于大批量轉(zhuǎn)換坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件與KML文件?？梢詫?shí)現(xiàn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)到KML文件的制作；由KML文件提取坐標(biāo)數(shù)據(jù)并生成文本文件；坐標(biāo)數(shù)據(jù)的中間處理等功能，可用來制作電力、通訊、煤氣、自來水路徑及地名標(biāo)注等。這里我們?cè)诰€路終勘結(jié)束后用來制作線路路徑圖并在GoogleEarth上顯示出來，首先，我們將全線桿塔位的WGS84坐標(biāo)輸入到GoogleEarth中，再生成GoogleEarth的KML地標(biāo)文件，然后把KML地標(biāo)文件導(dǎo)入GoogleEarth，同時(shí)修改距離地表的高程，便形成了全面的路徑圖5-6。圖5-5桿位路徑圖示6小結(jié)總之，在目前我們國(guó)家有些地區(qū)地圖資料匱乏，又無法收集到資料的情況下，利用GoogleEarth中提供的高