地形圖繪制中運用Google地圖探討

譚晉龍

摘 要：谷歌地圖作為當前一款比較流行的地圖軟件，被廣泛的應用在地圖繪制中。文章對谷歌地圖，在地形圖繪制中的應用及其相關的技巧進行探討，從而為人們熟悉應用谷歌地圖提供參考。

關鍵詞：Google地圖；地形圖；繪制；應用技巧

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0078-02

測繪作為工程建設的重要工作，是經濟建設發展的基礎。在比較大型的工程建設開展之前，一般需要依據現有的1：1000、 1：2000等不同比例的測繪地形圖，為工程建設的選址作參考，并對工程進行總體規劃。由于經濟社會的發展，原有的大比例尺地形圖往往落后于現勢，其原有的地形地貌已經有著很大的改變，使得設計人員在采用舊地形圖時，出現很多誤判，所以，對地形圖進行重新測繪是必然選擇。但是，如果用傳統的測繪方式對如此復雜、大面積的地形重新測繪，將費時費力。因此，如何快速、精確的對大面積地形進行測繪，就成為測繪應用的重點，而航空、衛星圖測繪就是一個比較好的解決方案。本文利用Google地圖，結合相關軟件的強大功能，對其在地形圖的繪制方法進行探討，以此為地形圖繪制提供借鑒。

1 谷歌相關繪圖軟件簡介

1.1 Google earth

Google earth作為谷歌的一款主流的地圖繪制產品，是谷歌公司開發的一款虛擬地球儀軟件。該軟件將衛星照片、GIS和航空照相全部放在地球三維模型中。用戶通過下載Google earth可瀏覽全世界任何角落的高清晰衛星圖片。在技術上，谷歌地圖集合多門學科，包括計算機技術、分析技術、互操作、衛星圖像技術、網絡技術、虛擬技術等。谷歌地球極大的拓展了人們在對地觀察方面的視野，給當前人們獲取空間信息提供了一種新的方法和手段。更重要的一點是，該軟件現勢性較強，衛星圖一般數個月更新一次，對工程規劃設計等有很強的輔助意義。

1.2 Global Mapper

該軟件為一款地圖繪制軟件，其不僅可以將獲取的數據通過矢量地圖、高程地圖和光柵地圖方式展現出來，還可以對搜集到的地圖數據進行編輯、轉換、記錄的GIS功能。同時在其最新版本中還增加了可直接訪問美國勘探勘探局的衛星圖片數據庫和地形圖。

1.3 Surfer軟件

該軟件是一款典型的三維數據成像軟件，被廣泛的應用在地質、科學計算等方面的一款可視化軟件。該軟件可有效的支持兩種成像方式，包括等值面成像和體成像。通過該3D Surfer軟件，可將數據放在三維空間里面，最后以可視化的方式顯示。同時該軟件可對圖形進行旋轉、放縮、三維漫游、切割等功能。如在3D Surfer 2.0版本中，還具有支持曲折剖面、切片圖、疊加地形等功能。同時該軟件還支持三維軟件的輸出，可將三維圖像格式轉換為BMP或JPG等格式。

在實際的軟件使用中，如單純使用GE軟件，在地形高低起伏較大的地塊相對比較模糊，很難對地形進行判斷。因此，在實際應用中通常會結合global mapper、Surfer等軟件，進行綜合的應用。通過這種結合的方式，可不同角度觀看立體圖形。

2 相關繪圖軟件與谷歌地圖結合的應用

對谷歌地圖在實際當中的使用可以分為兩類：其一，主要應用在地形圖測繪方面。把GOOGLE地圖導入到CAD線劃圖中，結合RTK動態測量的方式，獲得精確的像控點數據，通過縮放、旋轉等手段，再輔以DEM數據，成為比較準確的DOM，從而勾畫出比較準確的地形圖；其二，線路定位當中的應用。谷歌地圖作為當前應用最為廣泛的GPS導航，是線路定位的一種主要的方式和手段。如通過RTK技術，只需要借助谷歌外業操控器，即可很好的實現對線路參數的采集，如坐標、半徑等。本文主要探討GOOGLE地圖在特殊地形的繪制方面的應用。

2.1 Google地圖在地形剖面圖繪制中的應用

所謂的“地形剖面圖”是在地形圖之上，沿著某剖面線所形成的 地形起伏圖，換句話說則為高度-距離圖。通過“地形剖面圖”可有效的了解地形起伏，并通過可視化的方式直接顯示出來。本文以某區域為例，運用GPS Visualizer系統對地形剖面圖進行繪制，具體步驟為：第一，谷歌網頁中有地圖規劃功能，利用它可以分別設置地圖的起點和中點，注意必須選擇步行的方式。第二，點擊搜索后，Google地圖會自動規劃一條路線，并可進一步的在地圖上調整轉折點，完成后點擊右上角的“連結”功能，并選擇“將連結貼到電子郵件或即時訊息中”的鏈接，復制。第三，對該段網址進行復制后，進入GPS Visualizer服務系統中，找到系統中的Look up elevations功能，在該功能中會出現一個鏈接框，將上述復制的網址復制到該框中，然后在「Draw Elevation Profile」的下方，根據需要選擇單位最后再按下顯示為「Draw Elevation Profile」按鈕。第四，顯示地形剖面圖。通過上述的步驟得到的地形起伏圖，如圖1所示。

2.2 谷歌地圖在等高線地形圖繪制中的應用

2.2.1 數據收集

要繪制出等高地線地形圖，首先必須收集繪制地區的緯度、經度、海拔高程等數據。而這些數據可以從國家數據庫中進行下載，如美國下載則在美國地址勘探局，中國則需要在國家基礎地理信息系統中。也可以直接通過SRTM進行下載。本文的高程數據通過中科院數據庫進行下載，除此之外，對變化較大的數據，可使用RTK對該區域的高程數據進行補充。

2.2.2 Google地圖等高線的繪制

選擇Global Mapper軟件，在其左上角點擊文件，選擇“打開文件”，從已獲取下載的壓縮文件夾——“srtm_61_07.TIF”，將該文件直接導入到Global Mapper軟件當中。由此可以得到的彩色圖，如圖2所示。

移動鼠標，點擊需要截取的坐標，具體步驟為：

第一，點擊“文件—》生成等高線，對等高線的條數和高度進行調整，如圖3所示。

在完成基本參數的設置之后，點擊確定即可生成等高線，因為數據量較大的原因，需要耗費大量的時間。

第二，直接點擊“文件”—》“輸出矢量數據”—》“輸出KML/KMZ地標文件。同時在操作該步驟中，必須注意輸出“KML/KMZ文件選項”的時候，要勾選顯示線或區圖元標簽，如果不勾選該選項，輸出的等高線文件中顯示出的高程數據不能顯示。

第三，將該文件直接導入到Google earth軟件中，此時就能夠在衛星地圖之上顯示出等高線。同時在繪制的過程中可利用Google earth軟件的立體模擬功能，以3D立體圖形的方式輸出，這樣在繪制的過程中從不同角度對圖形進行繪制，更好的促進對地圖的詳細繪制。

第三，等高線地形圖的繪制。

第四，通過3D立體模型方法，僅可輸出等高地形線。如果要單獨輸出，還必須和surfer結合應用。其具體的步驟則為：

①在Global Mapper軟件中導入下載的地形數據，點擊文件下的“輸出高程和柵格數據”》，由此可以得到包含海拔高程文件。

②將文件導入到Surfer中，然后在添加道路等信息，得到的結果如圖4所示。

3 結 語

通過利用Google earth軟件可快速高效地繪制不同的地形圖，如本文舉例的地形剖面圖和等高線地形圖，以此為城市道路規劃和導航等提供了借鑒。在實踐中還可通過GPS-RTK測量技術等實現對城市地形圖的應用。

參考文獻：

[1] 王紅亮，張遠智.一種應用Surfer軟件快速進行地形圖繪制的方法[J].城 市勘測，2007，（2）.

[2] 王文寶.Google Earth及GoodyGIS在水文工作中的初步應用[J].珠江現代建設，2013，（5）.

[3] 錢李進.基于Google Earth三維道路設計系統應用研究[D].武漢：武漢 理工大學，2011.

[4] 劉定智，任紅軍，劉定東，等.Google Earth在油氣管道線路工程前期研究中的應用[J].石油規劃設計，2012，（5）.