Google Earth在地形图修测中的应用

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[摘要]为保证地形图的现实性，在已测制的地形图上，按照统一的技术要求，对地面变化了的地理要素进行修改和补充，叫做地形图修测。本文研究充分利用google earth影像，加快地形图修测进度，并在一定程度上提高勘测设计产品的质量。

[关键字] 谷歌地球 Erdas 正射影像

[中图分类号] P28 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-121-1

1 Google影像数据介绍

谷歌地球服务器中的栅格数据大都来源于美国国家航空航天局（NASA）的卫星图像。为协调信息量与数据量的关系，谷歌地球根据区域地理位置重要性不同匹配以不同分辨率的卫星图像。

谷歌地球（Google Earth）的影像参考系统是基于WGS84椭球的Web墨卡托投影，在该坐标投影下比例尺随纬度的不同而改变，纬度增高，比例尺相应的增大。全球投影如下图所示：

谷歌卫星地图根据不同的分辨率分成不同的级别，大概分为22个层级（国内城区一般可到20级，郊区只到16级，国外热点城区如纽约可达22级），每个层级比例尺不相同，下面是各个级别的影像对应的空间分辨率、相应比例尺和视点高度等参数。

2 获取google影像

下载google影像的办法是通过Google earth软件截屏获取，这种方式获取的google影像存在获取范围过小，清晰度不高等缺点。另外， google earth可以适时旋转缩放，会导致截屏获取的影像也存在不是正北方向的问题。在此，我们推荐使用成都水经注公司的google影像下载器软件。

3 Google Earth卫星影像的几何纠正

本文将探索在Erdas Image软件平台上对无卫星参数的任意卫星影像进行几何纠正生成近似DOM的方法。

3.1 不同地形条件下的影像正射纠正

对于高山地、山地，根据影像控制点，应用严密物理模型或有理函数并通过DEM数据进行几何纠正，对影像重采样，获取正射影像；对于丘陵地可根据情况利用低一等级的DEM进行正射纠正，对于大部分地区，往往平面地物变化较大，高程相对稳定，因此可利用旧有地形图资料的高程数据生成DEM，用于卫星影像的纠正。

3.2 Erdas Image卫星影像纠正的几种方法

Erdas Image提供了很多种纠正的计算模型，针对从Google Earth获取的卫星影像没有任何卫星参数的情况，在本次实验中选取了3种方式的纠正模型，分别是：

（1）物理传感器模型。

利用卫星的物理传感器模型，其模型的定位精度较高，纠正后的影像平面精度高。

（2）有理函数模型。

有理函数模型需要提供影像的RPC/RPB文件和DEM数据，适用QB、WORLDVIEW、IKONOS、EROS-B、GEOEYE、RAPIDEYE等卫星数据。

（3）几何多项式模型。

几何多项式模型一般用于地形起伏较小区域的几何纠正或同源卫星全色数据与多光谱数据的配准等。

4 在AutoCAD中绘制线划图

在正射影像数据制作的过程中，会生成.tif图形文件和.tfw坐标文件。把影像文件在AutoCAD中加载，利用矢量化跟踪软件，就可将正射影像图与数字化地形图准确地叠加在一起，再依据正射影像图进行判读，对数字化地形图进行更新；由于高楼、树木阴影等的遮挡，会对一些高层附带的群房，围墙，以及大部分道路上的检修井无法判读，这部分要由外业调绘，并标注地名和楼层等属性信息。

5 结束语

使用Google卫星图像进行地形图的修测，在实际应用中，对影像的选择、所在区域地形起伏状况和DEM的精度，以及控制点分布和数量要有很好的把握，才能使制作的地形图具有满足规范和工作需要的几何精度和坐标系统。

参考文献

[1]孔鸿滨.把世界放在我的桌面上-Google Earth及应用[J]，电脑视窗，2007年11月.

[2]张坤，邹峥嵘，余加勇.《基于Google Earth的虚拟城市构建方法》，测绘工程，2007年5月.

[3]官云兰等.《基于ERDAS IMAGINE的数字正射影像图的制作》，测绘通报，2005年第十二期.