Google Earth應(yīng)用研究概述

彭亮

摘 要：

本文首先介紹了Google Earth軟件的基本情況，并給出了利用Google Earth制作衛(wèi)星影像圖的方法；最后分析了基于Google Earth軟件的二次開(kāi)發(fā)方法。

關(guān)鍵詞：地理信息；Google Earth；軟件開(kāi)發(fā)

1.Google Earth介紹

2005年6月，全球著名的搜索引擎公司Google推出了Google Earth系列軟件。Google Earth是一款虛擬地球軟件，它以三維地球的形式把大量的衛(wèi)星照片、航拍照片和模擬三維圖像組織在一起，使用戶可從一個(gè)全新的角度來(lái)瀏覽地球。目前通過(guò)最新版本的Google Earth可以欣賞外太空的星系和海洋的峽谷。針對(duì)不同地域，Google Earth提供的衛(wèi)星影像分辨率是有區(qū)別的，農(nóng)村地區(qū)提供的分辨率是幾十米。世界知名城市如東京、北京的影像分辨率達(dá)到0.61到2米。美國(guó)38個(gè)主要城市和英國(guó)、加拿大部分城市的分辨率高達(dá)0.5米。Google Earth已能讓用戶足不出戶而飽覽世界的美景。

Google Earth除支持Windows操作系統(tǒng)外，還支持Mac和Linux等操作系統(tǒng)。Google Earth有三個(gè)版本，免費(fèi)的版本叫Google Earth，中間的版本叫Google Earth Plus，專業(yè)級(jí)的版本叫Google Earth Pro。3個(gè)版本所使用的地貌影像與3D數(shù)據(jù)一樣。Plus版和Pro版比免費(fèi)版增加的主要功能有：兼容GPS（全球定位系統(tǒng)）、高質(zhì)量的打印、電子郵件客戶服務(wù)、更加豐富的注釋、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、提供3D地形和建筑物、添加自己的注釋等功能。

對(duì)普通用戶來(lái)說(shuō)，Google Earth的最大吸引力在于它是免費(fèi)的，而且所獲取的衛(wèi)星照片也是免費(fèi)的。Google Earth可以結(jié)合衛(wèi)星照片和地圖實(shí)現(xiàn)基于3D的空間地理網(wǎng)絡(luò)搜索，如學(xué)校、公園、餐館、酒店的分布；還提供3D地形和建筑物，其瀏覽視角支持傾斜和旋轉(zhuǎn)，也能提供駕車指南等。Google Earth的操作界面非常簡(jiǎn)單和人性化，可以從不同的角度和高度觀察地球，隨意放大或縮小地球。

然而，Google Earth不僅僅是一張地圖，它還能讓用戶創(chuàng)造和分享自己的個(gè)人資源。當(dāng)瀏覽一個(gè)從未到過(guò)的地方時(shí)，可以參閱其他用戶的貢獻(xiàn)，這對(duì)于探索和學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是非常有益的。關(guān)于該地方的奇聞?shì)W事和歷史事跡會(huì)讓用戶對(duì)該地域有一個(gè)更加透徹的了解。Google Earth創(chuàng)建了一個(gè)官方的虛擬社區(qū)，這使得全球各地的用戶可以互相保持密切的聯(lián)系，相互分享應(yīng)用Google Earth的技巧和在探索中的發(fā)現(xiàn)。成千上萬(wàn)的人們已成為Google Earth社區(qū)的成員，而且數(shù)量還在進(jìn)一步增加，每個(gè)星期都有數(shù)千新增注冊(cè)者。Google公司透露，到目前為止，Google Earth的下載次數(shù)已經(jīng)達(dá)到數(shù)億次，Google Earth受歡迎的程度可見(jiàn)一斑。Google Earth的圖層功能更是能讓人產(chǎn)生深刻印象的地方。圖層是圖像上面的額外信息，例如公園的位置或某地區(qū)的地震事件等等均可在圖層上表示。某些圖層可為你提供人口信息，甚至能讓你不出Google Earth就可以觀看網(wǎng)上直播的影像。如果這一切還不足以滿足你的胃口，那么另外一個(gè)程序Google SketchUp更能讓用戶擁有自己的三維模型并將它加入到Google Earth中。整個(gè)地球的公共信息資源正在被無(wú)數(shù)狂熱的愛(ài)好者不斷地?cái)U(kuò)充，這個(gè)虛擬的地球已不再是那么虛擬。

不過(guò)，Google Earth也存在著一些缺點(diǎn)。由于Google Earth所顯示的影像來(lái)源于衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫(kù)，而衛(wèi)星照片的更新是有周期的，因此用戶所看到的照片大約是四年前的，而不是實(shí)時(shí)的。某個(gè)地方地物所發(fā)生的變化不能及時(shí)地反映到Google Earth上。同時(shí)，Google Earth在不同地區(qū)所提供的衛(wèi)星照片的解析度也是不同的。對(duì)一些城市來(lái)說(shuō)，你可放大地圖去觀看走在人行道上的行人，而對(duì)其他地方，那里的解析度可能只能看到建筑物或模糊的車流。

未來(lái)的Google Earth將會(huì)更加先進(jìn)，人們也將會(huì)看到更多的高清晰度衛(wèi)星影像，提供三維影像的城市也會(huì)越來(lái)越多。隨著更多用戶的參與，Google Earth所鏈接的信息也將會(huì)更加豐富。

2.利用Google Earth制作衛(wèi)星影像圖

基于地理數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)都會(huì)使用大比例尺的地形圖。隨著航測(cè)與遙感技術(shù)的發(fā)展，高清晰的正射影像圖和衛(wèi)星影像因?yàn)槠渲庇^、時(shí)效性好而受到廣大工程人員的青睞。但其高昂的成本也讓一般單位望而卻步。

Google Earth主要通過(guò)訪問(wèn)Keyhole的航天和衛(wèi)星圖片擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)，使用戶能在電腦屏幕自由地瀏覽地球上的衛(wèi)星影像，而GE的數(shù)據(jù)庫(kù)中提供了相當(dāng)多區(qū)域的高清衛(wèi)星影像，但并不提供免費(fèi)的數(shù)據(jù)下載服務(wù)。下面的辦法可以簡(jiǎn)單地通過(guò)GE免費(fèi)獲取高清衛(wèi)星影像。方法的使用范圍是GE提供了高清影像的區(qū)域。首先要解決的問(wèn)題是衛(wèi)星影像的獲取。一種辦法是通過(guò)鏈接DigitGloble的服務(wù)器，下載衛(wèi)星影像，但是下載的影像是有水印的，后來(lái)又有人實(shí)驗(yàn)出降低下載影像的寬度，從而避免水印的方法。但是上述方法操作過(guò)于繁瑣，且依賴于DigitGloble服務(wù)器是否開(kāi)放，使用起來(lái)不太方便，因此推薦使用的方法是用拷屏的方式獲取分塊的衛(wèi)星影像，使用現(xiàn)成的軟件（自動(dòng)截屏拼接工具GEtScreen等）截屏。其基本原理就是當(dāng)Google Earth以適當(dāng)?shù)谋壤邽g覽關(guān)注區(qū)域，數(shù)據(jù)流達(dá)到100%時(shí)，對(duì)屏幕顯示截圖。對(duì)于指定的截圖區(qū)域，軟件自動(dòng)計(jì)算并分塊，截圖完成后，得到順序編號(hào)的分塊衛(wèi)星影像。

3.Google Earth的應(yīng)用研究

Google Earth在很多領(lǐng)域都有著很大的使用前景，國(guó)內(nèi)外用戶已將Google Earth應(yīng)用于城市規(guī)劃、水利建設(shè)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、地理教學(xué)、文化研究、考古、虛擬旅游、駕車指南和GPS導(dǎo)航等方面。Google Earth強(qiáng)大的功能已吸引了來(lái)自各行各業(yè)的用戶，它對(duì)家庭、學(xué)校和商業(yè)等具有很多潛在的用途。

Google Earth提供基于Java Script的API，軟件本身免費(fèi)提供二次開(kāi)發(fā)功能。在應(yīng)用Google Earth進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可以采取以下應(yīng)用方式：

購(gòu)買Google Earth產(chǎn)品功能模塊。Google公司面向北美等地區(qū)用戶，利用Google Earth平臺(tái)及其技術(shù)，為用戶提供了服務(wù)選擇方式。但是這些服務(wù)僅限于北美及對(duì)美友好國(guó)家，目前尚沒(méi)對(duì)中國(guó)等國(guó)家開(kāi)放市場(chǎng)。

構(gòu)造虛擬服務(wù)器環(huán)境，實(shí)現(xiàn)功能模擬。利用相關(guān)軟件技術(shù)，采用軟件欺騙的方法，采用免費(fèi)或者收費(fèi)的客戶端軟件，采集GE地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)造數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)相關(guān)地理信息展示平臺(tái)的功能，達(dá)到為我所用的目的，目前國(guó)內(nèi)已有某些公司可以提供類似技術(shù)和服務(wù)。

利用其衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。對(duì)于地理信息系統(tǒng)來(lái)講，地理信息包括衛(wèi)星圖片等數(shù)據(jù)是非常寶貴的資源，如果我們采用本文第2節(jié)介紹的方法，利用Google Earth數(shù)據(jù)服務(wù)器里的衛(wèi)星圖片，在自己的軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中集成開(kāi)發(fā)，可以創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)束語(yǔ)

Google Earth是一款強(qiáng)大的地理信息系統(tǒng)軟件，它不僅為人們認(rèn)識(shí)世界提供了一種有力的工具，而且為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)帶來(lái)了極大的便利。對(duì)于大多與地理信息相關(guān)的系統(tǒng)來(lái)講，Google Earth的軟件平臺(tái)和地理信息數(shù)據(jù)也可以作為關(guān)鍵支撐發(fā)揮作用。因此，隨著對(duì)Google Earth研究和應(yīng)用的不斷深入，它必將對(duì)眾多領(lǐng)域的信息化建設(shè)起到推動(dòng)和促進(jìn)作用。

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（作者單位：重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，重慶 4000050）