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摘要
Google Earth具有免费且丰富的卫星影像图资源,也具有空间数据的管理和分析功能。该研究在分析Google Earth软件基本功能和数据结构的基础上,详细介绍了该软件在水土保持监测数据管理、数据获取和专题汇报等方面的应用,对类似的项目具有一定的借鉴作用。
关键词 Google Earth;生产建设项目;水土保持监测;数据管理
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)34-12347-03
Application of Google Earth in Soil and Water Conservation Monitoring for Production and Construction Projects
ZHANG Jingyu, ZHOU Chunbo*, LI Guohui
(Jiangxi Provincial Institute of Soil and Water Conservation, Nanchang, Jiangxi 330029)
Abstract Google Earth has free and rich resources of satellite image, also has a spatial data management and analysis functions. Application of Google Earth in the soil and water conservation monitoring data management, data acquisition and project report was introduced in detail based on the analysis of the basic functions and data structure of this software. It is a good reference to similar projects.
Key words Google Earth; Production and construction projects; Soil and water conservation monitoring; Data management
基金項目 江西省水利科技项目(TG201202)。
作者简介
张靖宇(1979-),男,甘肃会宁人,工程师,从事水土保持研究和监测工作。*通讯作者,助理工程师,从事水土保持监测评估、空间数据采集与管理、水土保持监测技术应用等研究。
收稿日期 20141028
我国是世界水土流失最严重的国家之一,水土流失总面积达295万km2,占国土总面积的30.7%,水土流失给我国经济造成的损失相当于国民生产总值3%左右。近年来,我国正处在工业化和城市化的进程中,经济高速增长,许多基础设施建设正在大规模进行,生产建设与保护生态环境的矛盾日益尖锐。据2005~2007年“中国水土流失与生态安全综合科学考察”活动调查,在“十五”期间,我国实施生产建设项目76 810个,造成水土流失面积552.8万hm2,水土流失量9.46亿t[1]。生产建设项目在给国民经济发展注入活力的同时,又直接危害了项目建设区及周边地区的生态环境。开展开发建设项目的水土保持监测,有利于减少项目建设造成的人为水土流失,促进项目区的生态稳定。
生产建设项目水土保持监测的内容包括项目建设区水土流失因子、水土流失状况、水土流失危害、水土保持措施和水土保持效果监测[2]。目前生产建设项目水土保持监测多采用调查统计、资料收集和地面观测等方法,涉及的水土保持监测数据包括文本、图表和多媒体等多种格式,其中有许多数据是具有位置信息的空间数据,如项目的平面布局、水土保持监测点位布设情况和项目区水土流失分布状况等。目前,水土保持监测数据多基于文件(Word、Excel等)的形式进行存储和管理,对于监测数据中的空间数据部分缺乏必要的可视化管理与应用,不仅造成数据分析和管理困难,监测成果的质量和精度也难以保证[3]。
Google Earth(以下简称“GE”)不仅是一款优秀的卫星影像浏览软件,同时也是一款轻量级的地理信息系统软件,具有空间数据的显示、编辑、存储、分析与管理等功能。在生产建设项目水土保持监测工作中,GE的使用频率较高,常用其查询项目区的地形地貌以及进行长度或面积的量测,但鲜有文献记载将其用来管理监测数据[4-6]。为提高GE在水土保持监测中的应用水平,进一步提高开发建设项目水土保持监测的工作效率,笔者系统介绍了GE在生产建设项目水土保持监测中的应用情况,以供类似项目的借鉴利用。
1 GE功能概述
GE是一款Google公司开发的桌面GIS产品,2005年正式向全球推出,它把卫星影像、航空照片以及其他地理信息数据布置在一个地球的三维模型上。GE的主要功能介绍如下。
1.1 影像浏览功能
GE提供免费的全球真彩色影像、地形数据,数据定期更新,一般城市区域的数据更新较快,分辨率也较高。GE的数据来源于卫星影像和航拍数据2种方式,其卫星影像部分来自于Quick Bird(快鸟)商业卫星和LandSat陆地卫星等,航拍部分来源于英国的BlueSky公司和美国的Sanborn公司。当用户在浏览某一区域的卫星影像时,视图窗口的下部会显示当前所浏览影像数据的来源以及拍摄的时间等信息。GE不仅可以浏览卫星影像,查看地物间的空间位置和相对关系,还可以查看丰富逼真的三维地形地貌,给人身临其境的感觉。
1.2 数据添加与编辑功能 (2)将需要转换桩号的经纬度坐标添加为一个地标。
(3)用标尺功能量取最近的整公里桩号至已知经纬度点的距离,整公里桩号加/减两点距离即为未知点的桩号,如 “AP5黑白站”所在位置为“K15”的前进方向,沿线路中线量测至K15桩号的距离约为2 565 m,则“AP5黑白站”的桩号约为“K17+565”。
图2 勾绘临时占地的范围(施工场地)
3.5 在水土保持监测专题汇报中的应用
在水土保持监测专题汇报时,利用GE游览影像和现场监测时拍摄的视频、图
像等资料合成为一个汇报影像文件,可以图文并茂地反映项
目区的地形地貌、工程布局、临时占地、水土流失状况以及所采取的水土保持措施等内容,有助于参会专家在短时间内迅速了解项目的概况和水土流失防治情况。
水土保持监测汇报影像文件的制作过程包括GE影像制作和影像合成制作两部分[7]。GE影像利用GE和屏幕录像软件制作完成,影像合成则利用会声会影软件对GE影像和现场视频进行合成制作,最终形成一个水土保持监测专题汇报影像。图3为水土保持监测汇报影像文件的制作流程。
图3 水土保持监测汇报影像文件制作流程
4 结语
该研究较为系统地介绍了GE在生产建设项目水土保持监测中的应用,对于提高生产建设项目水土保持监测的效率和精度具有一定的意义。GE是一个良好的系统平台,未来将继续挖掘GE的使用功能,进一步整合监测过程中的各类数据,建立基于GE的生产建设项目水土保持监测管理与应用集成平台。
参考文献
[1]
鄂竞平.中国水土保持与生态安全综合科学考察总结报告[J].中国水土保持,2008(12):3-7.
[2] 李智广.开发建设项目水土保持监测[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[3] 李智广,曾美娟.生产建设项目水土保持监测信息系统设计[J].水土保持通报,2008,28(1):86-89.
[4] 邹鹰.ArcGIS在Google Earth计算侵蚀图斑面积中的应用[J].水土保持应用技术,2014(2):14-15.
[5] 謝颂华,左长清,汪洪.关于江西省水土保持监测数据库管理的探讨[J].水土保持通报,2007,27(4):34-36.
[6] 文东新,余定椿.基于Google Earth的大围山水土保持信息系统研究[J].中南林业大学学报,2010,30(5):40-43.
[7] 张华明,林圣玉,章龙飞,等.水土保持方案影像文件制作程序与要点[J].中国水土保持,2012(1):56-57.
Google Earth具有免费且丰富的卫星影像图资源,也具有空间数据的管理和分析功能。该研究在分析Google Earth软件基本功能和数据结构的基础上,详细介绍了该软件在水土保持监测数据管理、数据获取和专题汇报等方面的应用,对类似的项目具有一定的借鉴作用。
关键词 Google Earth;生产建设项目;水土保持监测;数据管理
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)34-12347-03
Application of Google Earth in Soil and Water Conservation Monitoring for Production and Construction Projects
ZHANG Jingyu, ZHOU Chunbo*, LI Guohui
(Jiangxi Provincial Institute of Soil and Water Conservation, Nanchang, Jiangxi 330029)
Abstract Google Earth has free and rich resources of satellite image, also has a spatial data management and analysis functions. Application of Google Earth in the soil and water conservation monitoring data management, data acquisition and project report was introduced in detail based on the analysis of the basic functions and data structure of this software. It is a good reference to similar projects.
Key words Google Earth; Production and construction projects; Soil and water conservation monitoring; Data management
基金項目 江西省水利科技项目(TG201202)。
作者简介
张靖宇(1979-),男,甘肃会宁人,工程师,从事水土保持研究和监测工作。*通讯作者,助理工程师,从事水土保持监测评估、空间数据采集与管理、水土保持监测技术应用等研究。
收稿日期 20141028
我国是世界水土流失最严重的国家之一,水土流失总面积达295万km2,占国土总面积的30.7%,水土流失给我国经济造成的损失相当于国民生产总值3%左右。近年来,我国正处在工业化和城市化的进程中,经济高速增长,许多基础设施建设正在大规模进行,生产建设与保护生态环境的矛盾日益尖锐。据2005~2007年“中国水土流失与生态安全综合科学考察”活动调查,在“十五”期间,我国实施生产建设项目76 810个,造成水土流失面积552.8万hm2,水土流失量9.46亿t[1]。生产建设项目在给国民经济发展注入活力的同时,又直接危害了项目建设区及周边地区的生态环境。开展开发建设项目的水土保持监测,有利于减少项目建设造成的人为水土流失,促进项目区的生态稳定。
生产建设项目水土保持监测的内容包括项目建设区水土流失因子、水土流失状况、水土流失危害、水土保持措施和水土保持效果监测[2]。目前生产建设项目水土保持监测多采用调查统计、资料收集和地面观测等方法,涉及的水土保持监测数据包括文本、图表和多媒体等多种格式,其中有许多数据是具有位置信息的空间数据,如项目的平面布局、水土保持监测点位布设情况和项目区水土流失分布状况等。目前,水土保持监测数据多基于文件(Word、Excel等)的形式进行存储和管理,对于监测数据中的空间数据部分缺乏必要的可视化管理与应用,不仅造成数据分析和管理困难,监测成果的质量和精度也难以保证[3]。
Google Earth(以下简称“GE”)不仅是一款优秀的卫星影像浏览软件,同时也是一款轻量级的地理信息系统软件,具有空间数据的显示、编辑、存储、分析与管理等功能。在生产建设项目水土保持监测工作中,GE的使用频率较高,常用其查询项目区的地形地貌以及进行长度或面积的量测,但鲜有文献记载将其用来管理监测数据[4-6]。为提高GE在水土保持监测中的应用水平,进一步提高开发建设项目水土保持监测的工作效率,笔者系统介绍了GE在生产建设项目水土保持监测中的应用情况,以供类似项目的借鉴利用。
1 GE功能概述
GE是一款Google公司开发的桌面GIS产品,2005年正式向全球推出,它把卫星影像、航空照片以及其他地理信息数据布置在一个地球的三维模型上。GE的主要功能介绍如下。
1.1 影像浏览功能
GE提供免费的全球真彩色影像、地形数据,数据定期更新,一般城市区域的数据更新较快,分辨率也较高。GE的数据来源于卫星影像和航拍数据2种方式,其卫星影像部分来自于Quick Bird(快鸟)商业卫星和LandSat陆地卫星等,航拍部分来源于英国的BlueSky公司和美国的Sanborn公司。当用户在浏览某一区域的卫星影像时,视图窗口的下部会显示当前所浏览影像数据的来源以及拍摄的时间等信息。GE不仅可以浏览卫星影像,查看地物间的空间位置和相对关系,还可以查看丰富逼真的三维地形地貌,给人身临其境的感觉。
1.2 数据添加与编辑功能 (2)将需要转换桩号的经纬度坐标添加为一个地标。
(3)用标尺功能量取最近的整公里桩号至已知经纬度点的距离,整公里桩号加/减两点距离即为未知点的桩号,如 “AP5黑白站”所在位置为“K15”的前进方向,沿线路中线量测至K15桩号的距离约为2 565 m,则“AP5黑白站”的桩号约为“K17+565”。
图2 勾绘临时占地的范围(施工场地)
3.5 在水土保持监测专题汇报中的应用
在水土保持监测专题汇报时,利用GE游览影像和现场监测时拍摄的视频、图
像等资料合成为一个汇报影像文件,可以图文并茂地反映项
目区的地形地貌、工程布局、临时占地、水土流失状况以及所采取的水土保持措施等内容,有助于参会专家在短时间内迅速了解项目的概况和水土流失防治情况。
水土保持监测汇报影像文件的制作过程包括GE影像制作和影像合成制作两部分[7]。GE影像利用GE和屏幕录像软件制作完成,影像合成则利用会声会影软件对GE影像和现场视频进行合成制作,最终形成一个水土保持监测专题汇报影像。图3为水土保持监测汇报影像文件的制作流程。
图3 水土保持监测汇报影像文件制作流程
4 结语
该研究较为系统地介绍了GE在生产建设项目水土保持监测中的应用,对于提高生产建设项目水土保持监测的效率和精度具有一定的意义。GE是一个良好的系统平台,未来将继续挖掘GE的使用功能,进一步整合监测过程中的各类数据,建立基于GE的生产建设项目水土保持监测管理与应用集成平台。
参考文献
[1]
鄂竞平.中国水土保持与生态安全综合科学考察总结报告[J].中国水土保持,2008(12):3-7.
[2] 李智广.开发建设项目水土保持监测[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[3] 李智广,曾美娟.生产建设项目水土保持监测信息系统设计[J].水土保持通报,2008,28(1):86-89.
[4] 邹鹰.ArcGIS在Google Earth计算侵蚀图斑面积中的应用[J].水土保持应用技术,2014(2):14-15.
[5] 謝颂华,左长清,汪洪.关于江西省水土保持监测数据库管理的探讨[J].水土保持通报,2007,27(4):34-36.
[6] 文东新,余定椿.基于Google Earth的大围山水土保持信息系统研究[J].中南林业大学学报,2010,30(5):40-43.
[7] 张华明,林圣玉,章龙飞,等.水土保持方案影像文件制作程序与要点[J].中国水土保持,2012(1):56-57.