利用GoogleEarth影像辅助大比例尺地形图测量的方法

文章编号：0494-

0911（2013）01-0068-02中图分类号：P237

文献标识码：B

利用Google Earth 影像辅助大比例尺地形图测量的方法

刘

东，施

昆

（昆明理工大学国土资源学院，云南昆明650000）

The Mapping Method of Large Scale Topographic Map Using Google Earth Image

LIU Dong ，SHI Kun

摘要：通过在Google Earth 卫星影像上截取测区适当分辨率的卫星混合地形图，该影像图能清晰直观地反映测区地物地貌特征。

将其影像纠正后作为南方CASS 作图软件的底图，将采集的碎步点展绘到底图上，进行测区地形图的绘制。

关键词：Google Earth 影像；大比例尺地形图；分辨率；影像纠正

收稿日期：2011-11-04作者简介：刘东（—），男，河南淮阳人硕士生，主要研究方向为GPS 与大地测量学。

一、引言

近年来，加强中小城市和农村大比例尺地形图

的测量工作，

推进地理信息的数字化建设，成为各个地区发展规划的重中之重。目前进行的基础测量工作主要采用两种测量方法：航空摄影测量和结合GPS 的传统测量。比较两种基础数据采集的方法，

航空摄影测量对于大面积的地形具有更加快捷的速度，而且能够节省大量的人力和物力。但是航空摄影测量在精度上与传统的测量相比较，不能满足1?500的测量精度。所以现在的许多测量工作仍然是结合GPS 等测量仪器的传统测量。

本文介绍一种利用Google Earth 影像加快传统测量的方法。利用截图软件（Google Map 截获器V1．1）在Google Earth 卫星影像上截取待测区域地形的卫星图片，并根据不同的比例尺要求采用不同的分辨率进行图片截取，以及根据不同的比例尺要求进行图片纠正。将纠正的图片作为底图，将测量的碎步点展到底图上进行绘图工作。

二、根据比例尺的不同截取相应

分辨率的图像

利用Google Map V1．1进行Google Earth 卫星影像截取时，可以对截取的影像质量级别进行设置。假设影像质量级别为M ，根据EPSG ：3785（eu-ropean petroleum survey group ）投影下的分辨率计算公式

分辨率=156543．03329687/2

M

式中，当M =16时，

16级别的影像分辨率=2．39m ；当M =18时，

18级别的影像分辨率=0．60m ；当M =20时，20级别的影像分辨率=0．15m 。

根据航空影像测量大比例尺制图的规范要求（如表1所示）及实际经验，仅仅用来作为底图的所截测区影像图一般都能迟到精度要求，如表1中的成图比例尺就算扩大10倍，

卫星影像也都是在精度和清晰度要求的范围内。所以当选取M =20时的分辨率时，精度明显大于0．4 0．8m ，即当成图精度要求为1?500时，将M 设置为20；当成图精度要求为1?1000时，将M 设置为18；当成图精度要求为1?5000时，将M 设置为16。

表1

航空影像大比例尺成图规范

成图比例尺航摄比例尺影像分辨率/m 1?50001?10000 1?200000．4 0．81?100001?20000 1?400000．8 1．61?250001：25000 1?600001．0 2．41?50000

1?35000 1?80000

1．4 3．2

三、根据比例尺的不同采用不同的方法

纠正影像

进行影像纠正分为以下4个步骤：①插入光栅图像；②分别在展点图与光栅影像图上标注同名像点（至少4个）；③误差计算；④误差在限定的范围内后，纠正影像。

根据不同比例尺的要求以及实际测图经验，现对不同比例尺地形图分别介绍选取同名像点的方法。

8

6测绘通报

2013年第1期

对于测图比例尺要求在1?1000和1?2000的情

况，

可以在测区的道路交叉口，实测点作为像控点，一般选取6 8个，均匀分布在整个测区内，以备图形纠正时选择最优的点作为同名像点。

当测图比例尺为1?500时，由于精度要求较高，采用构造三角形的方法来确定实测点在图上的同名像点的位置，如图1所示

。

图1

图1中左边三角形是测区实测点构成的三角形，

右边影像是Google Earth 影像上的同名像点的大概位置点构成的三角形。然后复制这两对图形，设左边的图形为X ，右边的三角形组为Y 。通过CASS 软件进行坐标转换，计算X 到Y 的尺度转换比例因子，以图1为例，尺度转换因子为0．917。即Y =0．917X 。然后通过缩放命令scale 将左边图形缩放到右边图形大小。在右影像图上选择最明显的角点，将缩放后的左图平移到该角点上，即得到与实测点最可靠的同名像点。然后通过CASS 里的“工具”→“光栅图像”→“图像纠正”，完成图像的纠正。

四、影像纠正成果及结论

图2即是以Google Earth 纠正影像作为底图，通过图形纠正而成。这是图1纠正后的上半部分，对于实测道路和加固陡坎，通过与底图的比较可以看到，纠正后的影像图中的道路和沟坎之类的线状

地物与实际测量的相应地物吻合良好

。

图2

利用这种方法做图，对待整个待测区域能顾及

全局，有整体的效果；而且外业测量员将采集测量的碎步点展到CASS 图上进行内业绘制时，能够及时发现外业测量中的错误，能够有效地避免由于定向或者是校正点引起的人为错误，提高测量工作的实效性。修图及后期整饰图形时，结合纠正后的

Google Earth 底图，能够对难测和未测到的小面积区

域进行正确的修饰，使整幅图形对实际地形地貌有更加精准的反映。

笔者在实践中多次使用这种方法进行测量绘

图，

此方法简单易行，而且能在保证精度的前提下，从外业及内业等方面提高测量工作的速度，以加快地区的信息数字化建设。

参考文献：

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2004（10）：42-45．9

62013年第1期刘东，等：利用Google Earth 影像辅助大比例尺地形图测量的方法

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