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摘 要: Google Earth是一个实用性很强的地理信息系统开发软件,拥有强大的数据库系统,在各个行业领域发挥重要的作用。
关键词 :Google EarthGIS
Abstract: Google earth is a software with strong pratical GIS, it features powerful data base system and apply in every field.
Key Words: Google Earth; GIS
中图分类号:TP31文献标识码:A 文章编号:
GIS最直观的表现就是电子地图绘制,通过免费web服务进行地图绘制已成为人们最熟知的应用。我们看看Google Earth就能了解这种情况,Google Earth是Google在2004年收购Keyhole公司开发的EarthViewer 3D后推出的一项服务。在其免费版本中,用户能够查看鸟瞰图,保存位置信息并与其他人分享。如果企业将Google Earth用作外部用途,则需要Google Earth Pro(谷歌地球专业版)的许可证,该版本允许用户进行数据导入、高分辨率图像打印以及半径/面积量测等操作。Google Earth Enterprise(谷歌地图企业版)则主要是面向拥有地理空间数据库的组织,该版本的设计是在公司自己的服务器上运行,并给予公司内所有用户Google Earth的访问权限。
像Google Maps这样的服务为大众提供了低廉而便捷的渠道来接触地理信息,正如前伯明翰城市大学副校长、GIS软件公司ESRI前任首席科学家David Maguire所说,这种形式在某种程度上重新定义了什么是GIS。Google Maps仅仅是提供一些低成本的底图,而通过这些图,人们就能够观察整个世界。这种形式吸引了大量的用户群,并对整个GIS产业产生了重大影响。但是,如果Google和微软仅提供这项业务,那么他们一定会破产,事实上恰恰相反,这些服务对他们来说只是一种“超级营销工具”,目的是借此来推动他们的其他业务,远不止是制图。
Google Earth是美国Google公司于2005年6月推出的全球地理信息系统搜索软件。它是在其原有软件产品Earthview的基础上推出了三维影像与矢量地图服务软件,采用超高影像压缩技术,能实时提供多种数据,将本地搜索和卫星影像结合起来,可以让用户浏览全球范围内任何一处地点的卫星影像以及建筑物或地形的三维图像;提供3D地图定位技术,可以让用户在3D地图上通过交互方式定点查看特定区域,进行不同视角的放大、缩小、漫游等地图控制以及自动搜索路径完成道路导航操作。
Google Earth提供的影像数据来自于航空影像和卫星影像,是二者的整合。卫星影像部分来源于美国DigitalGlobe公司的QuickBird(快鸟)商业卫星、EarthSat公司以及SPOT卫星,航空影像来自于英国BlueSky公司和美国的Sanborn公司。Google Earth提供的影像图片由于其具有真实的地理信息,包括地形、海拔、经纬度等,所以具有很高的实用价值。全球地貌影响数据的有效分辨率至少为100米,通常为30米(如中国大陆) ,视角海拔高度为15km左右。针对大城市、著名风景区、建筑物区域,Google Earth提供分辨率为O.6m- lm的高精度影像,视角高度约为400 m - 500 m。目前提供高精度影像的城市多集中在北美和欧洲,其它地区往往是首都或极重要城市才提供。我国不少地区也有高精度影像,如上海、北京等
Google Earth 其主要功能有:
1. 强大的查寻功能;全球地理信息尽在眼前。可以查找您的家、学校、餐馆,酒店或者地球上的任意地点,输入目的地名称后,可自动快速定位,直接放大。
2. 强大的浏览功能,对目标影像可以进行移动视图浏览、缩放视图浏览、倾斜视图浏览、旋转视图浏览等,最底行的状态栏,还可以显示目标点的经纬度坐标、海拔高度。
3. 提供三维的地形和建筑物影像,其浏览视角支持倾斜或旋转;当找到要查看的位置后,调节其倾斜度,旋转角度,就可以从任何角度看三维地形了。
4. 测量距离或面积。连接两个点,测量两点之间的直线距离;连接两个或多个点之间非闭合的图形,可以测量所有连接点所组成的曲线之间的距离;连接至少三个点以上的闭合图形,可以测量该图形的周长和面积。
5. 可经随时下载感兴趣区域的卫星影像。被保存在图片将包含视图中所有看到的内容,包括地标、边界和其它图层信息。
6. 添加照片,可以将自己拍摄或其他高清照片添加到Google Earth中。
7. 高质量的打印,打印当前视图。
8. 数据导入功能,可以直接导入手持机GPS航点、航迹数据,通过第三方软件的数据格式转换,可以将相关的GIS数据导入到Google Earth中。
在土地规划设计方面
在土地规划设计方面,Google Earth可以为设计者提供决策参考。无论是土地整理还是土地规划项目,其最终成果都要体现在空间布局上。规划布局必须综合考虑现状地物情况,如现有道路、水系、地形地貌特征等,才能制定出合理的规划。现有的规划设计大部分是在二维平面地图上完成,对现状的表达存在着一定的局限性。
Google Earth提供了较为丰富的影像信息,村庄、农田、道路、河流、地貌等各种现状因素能清晰的反映出来。通过它不仅能足不出户的掌握项目区现状资料,还能显示项目区三维地形数据,为规划设计提供了一个仿现实的三维设计平台,更有利于规划设计方案的合理性和科学性。以土地整理项目为例,先结合Google Earth在二维地形图中设计初步规划方案,然后将项目初步方案导入到Google Earth中的项目区三维地形图上。在Google Earth可以根据需要进行任意方位旋转,转换不同视角,全面观察项目区周围地形情况和土地利用现状,对规划方案的决策评价起到很好的参考作用。
在土地资源监测方面
人类对土地不合理的利用,例如滥垦滥伐、超载放牧等,导致土地资源的进一步减少,以及生态环境的进一步恶化。土地资源监测主要对土地类型、土地利用现状、土地质量等土地资源基本状况进行监测,是督促土地合理利用、严格土地执法的有效手段。土地资源监测具有长期性、实时性、综合性、周期性等特点,要求调查成果必须具有较高的精度和准确度。利用Google Earth具有的高分辨率遥感影像,在室内可以对低分辨率遥感影像中不确定地物通过共同的地理坐标进行补判,提高解译精度与效率,同时也节省了大量财力、物力和人力。
通过Google Earth可以下载免费的高精度遥感影像,软件本身还具有漫游、标注、叠加影像等操作功能,还可以利用它提供API进行二次开发。以上研究表明将Google Earth可以应用到土地调查、土地监测、规划、项目管理方面是可行的,但以上僅是一个初步的探讨,仅使用了Google Earth有限功能。而在其他行业,Google Earth已经得到了更深入的应用,例如已有人将Google Earth与GPS,无线电系统相结合,用于跟踪客户;有人在Google Earth联机环境中完成基建工程二维/三维模型的观看和演示。Google Earth应用于土地科学,以后更需要在二次开发上下功夫,结合具体应用开发出完备的系统。
在环境保护方面
National Snow and Ice Data Center (NSIDC),即美国国家冰雪数据中心,自从2007年起每年都利用Google Earth和卫星影像报告全球冰川的消融情况。
对于爱好环保的人士,这是一个非常有价值的功能——你可以查看某个海岸线在过去几十年中的变化。
施密特特别提到谷歌地球对环保的重要意义。他说,可能很多人知道太平洋中有一块面积和德克萨斯州一样大的地方,堆积了超过1亿吨的垃圾,但很难想象是怎样一幅图景。有了谷歌地球,人们就能直观地看到这一情况。施密特认为,这显然有助于地球的保护。
“我花了一辈子去了解的事情,现在只要几个小时,人们就能全部看到”,厄尔说,“任何人都可以(在电脑里)飞到夏威夷,看到真实的群岛,且不仅仅是海面以上的部分。你可以与鲸鱼一起游泳,探索珊瑚礁,了解灭绝式渔业带来的危害。”
此外,谷歌还与美国宇航局(NASA)一道推出了谷歌火星,人们从此可以看到火星的三维图。
在旅游业方面
谷歌地球5.0发布后,原来只有阴影的海洋,有了一个更详细的等深图(海底图)。你可以潜到海平面以下,以三维的形式探索海底的各个角落。
此外,谷歌地球的海洋上標注了数千个数据点:有的是最适合冲浪的地点,有的是最适合潜水的地点,有的是鱼群出没的地方,有的是有过真实海洋考察的地点。点击这些数据点,会显现相关视频、图像与文字。资料来自100多家与海洋相关的单位,如国家地理、BBC等。
在谷歌地球上输入“夏威夷”,你就来到了夏威夷群岛,上面可以看到许多海洋探索的小图标,一共有76个。点其中一个图标“2007年发现的新深海珊瑚”,页面就显现一段由夏威夷海底研究所提供的视频,详细讲述在这里发现的五种深海珊瑚。
除了海洋,谷歌地球同时推出了历史画面功能,即可以提供某个地点在某个特定时间的图像。这个功能,让人想起了科幻片里的时间穿梭器。
《财经》记者来到美国世界贸易中心的遗址。回到1999年,你可以看到当年双子座的卫星图片。再来到旧金山南端,查看过去50年来硅谷的演变——50年前,这里是一块农田,现在已经变成了世界著名的技术中心。
结束语:
面对全球化地理信息服务发展重大机遇及我国地理数据库建设、地理信息市场社会化与地理信息区域均衡发展的严峻挑战,促进我国数字化进程、培育地理信息服务市场竞争机制、推进卫星遥感技术应用商业化发展是我国地理信息服务融入全球化地理信息服务大环境的重要举措。
参考文献:
【1】 王广运,郭秉义.差分GPS定位技术与应用【M】.北京:电子工业出版社,1996
【2】 刘群义,钟嘉奇,刘北. Google Earth在水利工程管理中的应用【J】,黑龙江水利科技,2006
关键词 :Google EarthGIS
Abstract: Google earth is a software with strong pratical GIS, it features powerful data base system and apply in every field.
Key Words: Google Earth; GIS
中图分类号:TP31文献标识码:A 文章编号:
GIS最直观的表现就是电子地图绘制,通过免费web服务进行地图绘制已成为人们最熟知的应用。我们看看Google Earth就能了解这种情况,Google Earth是Google在2004年收购Keyhole公司开发的EarthViewer 3D后推出的一项服务。在其免费版本中,用户能够查看鸟瞰图,保存位置信息并与其他人分享。如果企业将Google Earth用作外部用途,则需要Google Earth Pro(谷歌地球专业版)的许可证,该版本允许用户进行数据导入、高分辨率图像打印以及半径/面积量测等操作。Google Earth Enterprise(谷歌地图企业版)则主要是面向拥有地理空间数据库的组织,该版本的设计是在公司自己的服务器上运行,并给予公司内所有用户Google Earth的访问权限。
像Google Maps这样的服务为大众提供了低廉而便捷的渠道来接触地理信息,正如前伯明翰城市大学副校长、GIS软件公司ESRI前任首席科学家David Maguire所说,这种形式在某种程度上重新定义了什么是GIS。Google Maps仅仅是提供一些低成本的底图,而通过这些图,人们就能够观察整个世界。这种形式吸引了大量的用户群,并对整个GIS产业产生了重大影响。但是,如果Google和微软仅提供这项业务,那么他们一定会破产,事实上恰恰相反,这些服务对他们来说只是一种“超级营销工具”,目的是借此来推动他们的其他业务,远不止是制图。
Google Earth是美国Google公司于2005年6月推出的全球地理信息系统搜索软件。它是在其原有软件产品Earthview的基础上推出了三维影像与矢量地图服务软件,采用超高影像压缩技术,能实时提供多种数据,将本地搜索和卫星影像结合起来,可以让用户浏览全球范围内任何一处地点的卫星影像以及建筑物或地形的三维图像;提供3D地图定位技术,可以让用户在3D地图上通过交互方式定点查看特定区域,进行不同视角的放大、缩小、漫游等地图控制以及自动搜索路径完成道路导航操作。
Google Earth提供的影像数据来自于航空影像和卫星影像,是二者的整合。卫星影像部分来源于美国DigitalGlobe公司的QuickBird(快鸟)商业卫星、EarthSat公司以及SPOT卫星,航空影像来自于英国BlueSky公司和美国的Sanborn公司。Google Earth提供的影像图片由于其具有真实的地理信息,包括地形、海拔、经纬度等,所以具有很高的实用价值。全球地貌影响数据的有效分辨率至少为100米,通常为30米(如中国大陆) ,视角海拔高度为15km左右。针对大城市、著名风景区、建筑物区域,Google Earth提供分辨率为O.6m- lm的高精度影像,视角高度约为400 m - 500 m。目前提供高精度影像的城市多集中在北美和欧洲,其它地区往往是首都或极重要城市才提供。我国不少地区也有高精度影像,如上海、北京等
Google Earth 其主要功能有:
1. 强大的查寻功能;全球地理信息尽在眼前。可以查找您的家、学校、餐馆,酒店或者地球上的任意地点,输入目的地名称后,可自动快速定位,直接放大。
2. 强大的浏览功能,对目标影像可以进行移动视图浏览、缩放视图浏览、倾斜视图浏览、旋转视图浏览等,最底行的状态栏,还可以显示目标点的经纬度坐标、海拔高度。
3. 提供三维的地形和建筑物影像,其浏览视角支持倾斜或旋转;当找到要查看的位置后,调节其倾斜度,旋转角度,就可以从任何角度看三维地形了。
4. 测量距离或面积。连接两个点,测量两点之间的直线距离;连接两个或多个点之间非闭合的图形,可以测量所有连接点所组成的曲线之间的距离;连接至少三个点以上的闭合图形,可以测量该图形的周长和面积。
5. 可经随时下载感兴趣区域的卫星影像。被保存在图片将包含视图中所有看到的内容,包括地标、边界和其它图层信息。
6. 添加照片,可以将自己拍摄或其他高清照片添加到Google Earth中。
7. 高质量的打印,打印当前视图。
8. 数据导入功能,可以直接导入手持机GPS航点、航迹数据,通过第三方软件的数据格式转换,可以将相关的GIS数据导入到Google Earth中。
在土地规划设计方面
在土地规划设计方面,Google Earth可以为设计者提供决策参考。无论是土地整理还是土地规划项目,其最终成果都要体现在空间布局上。规划布局必须综合考虑现状地物情况,如现有道路、水系、地形地貌特征等,才能制定出合理的规划。现有的规划设计大部分是在二维平面地图上完成,对现状的表达存在着一定的局限性。
Google Earth提供了较为丰富的影像信息,村庄、农田、道路、河流、地貌等各种现状因素能清晰的反映出来。通过它不仅能足不出户的掌握项目区现状资料,还能显示项目区三维地形数据,为规划设计提供了一个仿现实的三维设计平台,更有利于规划设计方案的合理性和科学性。以土地整理项目为例,先结合Google Earth在二维地形图中设计初步规划方案,然后将项目初步方案导入到Google Earth中的项目区三维地形图上。在Google Earth可以根据需要进行任意方位旋转,转换不同视角,全面观察项目区周围地形情况和土地利用现状,对规划方案的决策评价起到很好的参考作用。
在土地资源监测方面
人类对土地不合理的利用,例如滥垦滥伐、超载放牧等,导致土地资源的进一步减少,以及生态环境的进一步恶化。土地资源监测主要对土地类型、土地利用现状、土地质量等土地资源基本状况进行监测,是督促土地合理利用、严格土地执法的有效手段。土地资源监测具有长期性、实时性、综合性、周期性等特点,要求调查成果必须具有较高的精度和准确度。利用Google Earth具有的高分辨率遥感影像,在室内可以对低分辨率遥感影像中不确定地物通过共同的地理坐标进行补判,提高解译精度与效率,同时也节省了大量财力、物力和人力。
通过Google Earth可以下载免费的高精度遥感影像,软件本身还具有漫游、标注、叠加影像等操作功能,还可以利用它提供API进行二次开发。以上研究表明将Google Earth可以应用到土地调查、土地监测、规划、项目管理方面是可行的,但以上僅是一个初步的探讨,仅使用了Google Earth有限功能。而在其他行业,Google Earth已经得到了更深入的应用,例如已有人将Google Earth与GPS,无线电系统相结合,用于跟踪客户;有人在Google Earth联机环境中完成基建工程二维/三维模型的观看和演示。Google Earth应用于土地科学,以后更需要在二次开发上下功夫,结合具体应用开发出完备的系统。
在环境保护方面
National Snow and Ice Data Center (NSIDC),即美国国家冰雪数据中心,自从2007年起每年都利用Google Earth和卫星影像报告全球冰川的消融情况。
对于爱好环保的人士,这是一个非常有价值的功能——你可以查看某个海岸线在过去几十年中的变化。
施密特特别提到谷歌地球对环保的重要意义。他说,可能很多人知道太平洋中有一块面积和德克萨斯州一样大的地方,堆积了超过1亿吨的垃圾,但很难想象是怎样一幅图景。有了谷歌地球,人们就能直观地看到这一情况。施密特认为,这显然有助于地球的保护。
“我花了一辈子去了解的事情,现在只要几个小时,人们就能全部看到”,厄尔说,“任何人都可以(在电脑里)飞到夏威夷,看到真实的群岛,且不仅仅是海面以上的部分。你可以与鲸鱼一起游泳,探索珊瑚礁,了解灭绝式渔业带来的危害。”
此外,谷歌还与美国宇航局(NASA)一道推出了谷歌火星,人们从此可以看到火星的三维图。
在旅游业方面
谷歌地球5.0发布后,原来只有阴影的海洋,有了一个更详细的等深图(海底图)。你可以潜到海平面以下,以三维的形式探索海底的各个角落。
此外,谷歌地球的海洋上標注了数千个数据点:有的是最适合冲浪的地点,有的是最适合潜水的地点,有的是鱼群出没的地方,有的是有过真实海洋考察的地点。点击这些数据点,会显现相关视频、图像与文字。资料来自100多家与海洋相关的单位,如国家地理、BBC等。
在谷歌地球上输入“夏威夷”,你就来到了夏威夷群岛,上面可以看到许多海洋探索的小图标,一共有76个。点其中一个图标“2007年发现的新深海珊瑚”,页面就显现一段由夏威夷海底研究所提供的视频,详细讲述在这里发现的五种深海珊瑚。
除了海洋,谷歌地球同时推出了历史画面功能,即可以提供某个地点在某个特定时间的图像。这个功能,让人想起了科幻片里的时间穿梭器。
《财经》记者来到美国世界贸易中心的遗址。回到1999年,你可以看到当年双子座的卫星图片。再来到旧金山南端,查看过去50年来硅谷的演变——50年前,这里是一块农田,现在已经变成了世界著名的技术中心。
结束语:
面对全球化地理信息服务发展重大机遇及我国地理数据库建设、地理信息市场社会化与地理信息区域均衡发展的严峻挑战,促进我国数字化进程、培育地理信息服务市场竞争机制、推进卫星遥感技术应用商业化发展是我国地理信息服务融入全球化地理信息服务大环境的重要举措。
参考文献:
【1】 王广运,郭秉义.差分GPS定位技术与应用【M】.北京:电子工业出版社,1996
【2】 刘群义,钟嘉奇,刘北. Google Earth在水利工程管理中的应用【J】,黑龙江水利科技,2006