水利水電工程征地移民安置規(guī)劃設(shè)計(jì)不同階段需要不同比例尺的地形圖或遙感成果。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，1:2000以上的大比例尺地形圖一般安排在可行性研究階段測繪，用于設(shè)計(jì)前期的地形圖成圖年代早，新增房屋、公路等地物信息缺失，不能及時(shí)反應(yīng)土地利用變化，造成征地移民實(shí)物調(diào)查工作難度加大，影響了設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，大型水利工程往往淹沒土地、搬遷移民數(shù)量較多，設(shè)計(jì)周期長，使得快速展示設(shè)計(jì)成果、共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)困擾著征地移民規(guī)劃設(shè)計(jì)工作者。很多專家學(xué)者對遙感技術(shù)在征地移民中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，并將成果應(yīng)用于征地移民工作中，大大提高了工作效率和質(zhì)量。李維乾[1]等設(shè)計(jì)了基于3S技術(shù)的移民工程信息化平臺，應(yīng)用于引漢濟(jì)渭工程。鐘磊[2]等將遙感技術(shù)應(yīng)用于三峽工程后續(xù)工作規(guī)劃和烏東德水電站移民安置工作中。
1GoogleEarth特點(diǎn)
GoogleEarth一共提供了3個(gè)版本(不含企業(yè)服務(wù)器版):免費(fèi)版(Free)、增強(qiáng)版(Plus)、專業(yè)版(Pro)，而3個(gè)版本軟件鏈接登陸的數(shù)據(jù)庫是一致的,僅是登陸用戶權(quán)限不同而帶來功能上的不同，這是一款數(shù)字地球軟件，將衛(wèi)星圖像、地圖、地形等直接呈現(xiàn)在桌面上，并提供視頻錄制、測量、地圖制作工具，數(shù)據(jù)以KML格式存儲，允許導(dǎo)入和導(dǎo)出，支持二次開發(fā)功能。GoogleEarth專業(yè)版的數(shù)據(jù)圖形化、場地規(guī)劃和信息共享，對于工程設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)用來說，具有很高的實(shí)用價(jià)值，可用于協(xié)助進(jìn)行規(guī)劃、分析和決策，目前在水利、房產(chǎn)、旅游、電力[3]、能源、交通[4～5]等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。
1.1影像分辨率及數(shù)字高程系統(tǒng)
GoogleEarth上的全球地貌影像有效分辨率至少為100m，通常為30m，即使在鄉(xiāng)村區(qū)域影像的分辨率也大約在10～30m，河流、村莊都能很清晰的顯示，一般三級以上的河流均可分辨。大中城市、著名風(fēng)景區(qū)、建筑物區(qū)域的高清影像分辨率為1m和0.5m左右，視角高度為500m和350m，對應(yīng)比例尺為1:5000和1:2000，0.5m分辨率影像反映的地物信息比1:2000地形圖更清晰（如山口巖水利樞紐工程、白梅水利樞紐工程、浯溪口水利樞紐工程庫區(qū)有效分辨率約為0.3m，比例尺約為1:1000，均超過此精度）。同時(shí)，影像數(shù)據(jù)不定期實(shí)時(shí)更新，且提供歷史影像數(shù)據(jù)瀏覽功能，為設(shè)計(jì)方案比選、工程影響分析，特別是庫底清理已經(jīng)實(shí)施的征地移民概算調(diào)整提供了數(shù)據(jù)支持。GoogleEarth提供了全球30～90m精度的DEM，GoogleEarth處于平原中心地帶的地面高程模型精度可以達(dá)到2m；平原和丘陵地區(qū)精度在10m左右。由此，在平原和丘陵地區(qū)的GoogleEarth三維地面模型，其精度能用于征地移民3D水庫淹沒效果圖。
1.2表現(xiàn)方式多樣
GoogleEarth專業(yè)版不僅允許用戶在3D數(shù)字地球上,通過交互方式定點(diǎn)查看特定區(qū)域,進(jìn)行不同視角的放大、縮小、漫游等地圖控制,還可以通過輸入目的地自動搜索興趣點(diǎn)、路徑，可以進(jìn)行屏幕錄像、預(yù)設(shè)路徑飛行漫游。通過時(shí)間標(biāo)簽選項(xiàng)，還可以實(shí)現(xiàn)簡單的二維及三維動畫表現(xiàn),其為工程設(shè)計(jì)成果提供了更加豐富、生動的表現(xiàn)形式。
1.3移動3S技術(shù)
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以智能手機(jī)或平板為終端的移動3S技術(shù)越來越多的受到關(guān)注，推動了移動定位技術(shù)的研究和測距技術(shù)的發(fā)展。和桌面版GoogleEarth不同的是，移動版支持GPS定位，可定位和共享所在地理位置；查看傳統(tǒng)地圖、衛(wèi)星地圖和街景，進(jìn)行行程規(guī)劃、導(dǎo)航等。
2項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)踐
GoogleEarth專業(yè)版在江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的山口巖水利樞紐工程、白梅水利樞紐工程、花橋水利樞紐工程、鄱陽湖水利樞紐工程、景德鎮(zhèn)防洪工程等項(xiàng)目的征地移民安置規(guī)劃中得到了廣泛應(yīng)用。
2.1測量功能
測量功能實(shí)現(xiàn)比較簡單，可直觀展示通信、交通、水庫回水等長度；土地、房屋、水庫淹沒面積。圖1為山口巖水庫回水長度。測量地圖上兩點(diǎn)的距離，點(diǎn)擊“工具”-“標(biāo)尺”，彈出“標(biāo)尺”對話框。此時(shí)，點(diǎn)擊地圖上任意兩點(diǎn)，均可計(jì)算出兩點(diǎn)間的距離（默認(rèn)單位為英里，其它還有千米、米、厘米、碼等），選擇路徑可以測量曲線和折線等地面上多個(gè)點(diǎn)之間的距離，選擇多邊形可以測量地面上幾何形狀的距離和面積，另外還有圓、3D路徑、3D多邊形等測量工具可選。
2.2移動設(shè)備
GoogleEarth（現(xiàn)為GoogleMap）定位功能征地移民實(shí)物調(diào)查時(shí)，在地形圖精度較低，標(biāo)志性地物信息缺失，不能及時(shí)反應(yīng)土地利用變化的情況下，在有高清影像地區(qū)（如山口巖、白梅、浯溪口庫區(qū)及大中城市），利用GoogleEarth實(shí)時(shí)定位，緩存高精度遙感影像，獲取真實(shí)地物特征，可提高傳統(tǒng)征地移民實(shí)物調(diào)查的工作效率。除庫區(qū)實(shí)物調(diào)查外，在線性工程江西省五河治理防洪工程實(shí)物調(diào)查工作中，定位功能在快速確定設(shè)區(qū)市城市防洪工程占地紅線位置方面也得到了很好的應(yīng)用。
2.3視頻錄制功能
GoogleEarth專業(yè)版的視頻錄制功能使用也很簡便，具體方法如下：（1）GoogleEarth選項(xiàng)設(shè)置：“相機(jī)范圍”（工具-選項(xiàng)-游覽-相機(jī)范圍設(shè)置150）、“速度”（工具-選項(xiàng)-游覽-速度設(shè)置180）；（2）路徑：點(diǎn)擊“標(biāo)尺”-“繪制路徑”-“預(yù)設(shè)飛行路徑”（調(diào)整使其按需要路線飛行，選取路徑-鼠標(biāo)右鍵-屬性，可對路徑進(jìn)行調(diào)整）-設(shè)置路徑樣式顏色（開始錄屏?xí)r不透明度設(shè)置為0）、海拔高度（相對于地面350m）；（3）點(diǎn)擊“播放游覽”并開始錄屏（軟件用fraps），錄制完成后生成avi文件；（4）后期合成：使用Premierecs4等軟件合成聲音、字幕，加入其它圖片、現(xiàn)場錄像等。括號里的參數(shù)可根據(jù)需要調(diào)整。圖3為山口巖水庫視頻錄像截圖。
2.4水庫淹沒示意圖制作功能
水庫淹沒示意圖的制作主要有以下步驟：（1）繪制路徑：先繪制一小段路徑，點(diǎn)擊右鍵“顯示高度配置文件”、“屬性”，順著箭頭顯示的高程數(shù)字繪制等高線（淹沒線）。（2）使用多邊形工具沿等高線繪制淹沒圖，因保存圖像像素限制（最大4800×3349，也可用其他軟件下載地圖），需分幅輸出后拼接成圖（軟件用Photoshop）。圖4為山口巖水庫淹沒示意圖。2.53D淹沒模型制作功能3D淹沒模型制作:繪制好淹沒圖后，將多邊形（右鍵點(diǎn)擊“屬性”-“樣式/顏色”-“填充+描繪輪廓”）不透明度調(diào)整至合適比例，直接用飛行游覽可實(shí)現(xiàn)3D效果。圖5為山口巖水庫3D淹沒模型。
3結(jié)語
水利水電工程征地移民是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是與空間信息、環(huán)境相關(guān)的行業(yè)，決定了其需要在工作中解決涉及空間數(shù)據(jù)來源、應(yīng)用的問題。將GoogleEarth軟件應(yīng)用于征地移民，形象直觀動態(tài)地展示了設(shè)計(jì)場景和設(shè)計(jì)成果，提高了實(shí)物調(diào)查、居民點(diǎn)選址和專業(yè)項(xiàng)目復(fù)建的工作效率。利用GoogleEarth實(shí)現(xiàn)地圖顯示與操作，三維場景的漫游、縮放、飛行、旋轉(zhuǎn)等，調(diào)查場景、調(diào)查成果和設(shè)計(jì)成果展現(xiàn)可形象直觀動態(tài)的展示，有利于各方的認(rèn)可。山口巖水利樞紐工程移民安置規(guī)劃以GoogleEarth為工具，制作了項(xiàng)目區(qū)衛(wèi)星影像圖、庫區(qū)淹沒示意圖、水庫淹沒3D模型圖及淹沒區(qū)飛行動畫視頻等，以全新的視角與方式展現(xiàn)了移民工作的范圍以及實(shí)物指標(biāo)調(diào)查成果，較好地服務(wù)了項(xiàng)目移民規(guī)劃工作的需要。主要成果如下：（1）工程度量。在淹沒區(qū)和安置區(qū)調(diào)查和規(guī)劃工作中進(jìn)行度量分析，計(jì)算各專項(xiàng)距離、各區(qū)域面積。（2）高清淹沒示意圖。將淹沒區(qū)及安置區(qū)所在行政區(qū)域，淹沒實(shí)物、安置點(diǎn)、專業(yè)項(xiàng)目復(fù)建等信息表現(xiàn)在平臺上，可用實(shí)時(shí)放大、縮小等操作功能查看移民安置實(shí)物調(diào)查區(qū)信息和規(guī)劃區(qū)信息。（3）飛行動畫。三維場景的漫游、縮放、飛行、旋轉(zhuǎn)等，調(diào)查場景、調(diào)查成果和設(shè)計(jì)成果展現(xiàn)可形象直觀動態(tài)的展示。（4）3D淹沒模型。將淹沒線進(jìn)行填充和輪廓描繪，能夠模擬蓄水后庫區(qū)情況，通過設(shè)置透明度可展現(xiàn)淹沒區(qū)實(shí)物位于水下的場景。
