活动一：Google Earth Pro 应用指南
简介
Google Earth Pro（简称 GEP）是一款免费的桌面软件，能够查看大量免费提供的遥感影像和其他空间数据。GEP 拥有全球景观的近期和历史影像，使其成为一个强大的空间数据库。GEP 的影像可能来自多源，结合低分辨率和高分辨率数据实现无缝覆盖。高分辨率影像通常适用于人口稠密的城市区域。
GEP 具有多种功能和工具，可用于导入和探索矢量数据（包括来自全球定位系统设备的航点、轨迹和路线）和栅格数据，以及创建属性表。用户可以通过 GEP 连接 GPS 设备进行实时可视化或采集空间数据。此外，用户还能添加地标、路径和多边形等要素。这些功能使 GEP 成为环境和地理空间科学家的重要工具。
GEP 提供了快速查看感兴趣区域的视觉参考，便于概览景观特征。在需要实地考察的项目规划阶段，以及收集参考数据来校准和验证土地覆盖图时，GEP 尤为有用。GEP 还允许用户查看景观的历史影像，便于观察环境变化。
尽管 GEP 优势明显，但其影像仅限于可视化，用户无法下载进行分析。此外，GEP 缺乏处理和分析空间数据的环境。用户需借助其他地理空间软件（如 Google Earth Engine 和 ENVI）进行空间数据的定量应用。
学习目标
完成本活动后，您应能够：
- 下载并安装 Google Earth Pro（若尚未安装）
- 了解 Google Earth 的 3D 浏览系统
- 更改影像坐标系统
- 探索历史影像
活动步骤
安装 GEP
打开浏览器，访问 https://www.google.com/earth/versions/。
滚动至页面底部，点击"在桌面上下载 Earth Pro"（见下图指南），然后在您的计算机上安装最新版本的 Google Earth Pro。
3D 浏览
安装完成后，打开 GEP 即可看到三维地球。您可能看到如下界面：
该软件操作简单，导航快速直观。您可以通过浏览不同地点、缩放和调整视角来探索其功能。
GEP 的 3D 视图是非投影浏览系统，模拟您实际在空中或太空俯视地面的景象。例如，在小比例尺下观察整个地球时，地球的曲率清晰可见。而在大比例尺下，当您放大到具有显著地形特征（如丘陵或山脉）的区域时，地形会呈现出明显的 3D 效果，特别是在用鼠标拖动影像时。
相比之下，平面地图通常使用投影浏览系统，将地球曲率展平，导致空间变形。地图比例尺越小，变形程度越大。平面地图会使用等高线来表示地形。
更改影像坐标
影像坐标位于 Google Earth 应用窗口底部。对于非投影影像，最好使用地理坐标（即经度和纬度）。从菜单中选择"工具" -> “选项…”。在"3D 视图"选项卡中，有一个选项框允许您在坐标系统之间切换。我们将使用"十进制度数"。
您也可以更改为"度分秒"或"十进制度分"选项；这些与十进制度数相似，但将每度分为 60 分钟，而在"度分秒"选项中，进一步将每分钟分为 60 秒。您可能仍会看到使用这些系统的坐标，但十进制度数系统正逐渐成为标准。
另一个选项是"通用横轴墨卡托"（简称 UTM）。这是一个投影坐标系统，更适用于处理较小区域，常用于较大比例尺的地图。选择此选项后点击"确定"。Google Earth 窗口底部的坐标将发生变化。其单位是米，以"北距"和"东距"表示。
在 UTM 系统中，共有 60 个纵向区带。区带编号位于坐标的开头。确保通过菜单"视图" -> "网格"启用网格显示，这将显示北距和东距线。
澳大利亚位于哪些区带？您说得对，是 49 到 56 区。
区带编号右侧的字母表示纬度带，从 80°S 的 C 开始，到 84°N 的 X 结束。
澳大利亚位于哪些纬度带？G 到 L 带？
跨越区带或纬度带边界可能导致 UTM 坐标系出现问题，这种情况下通常最好恢复使用地理坐标。
Google Earth 使用 WGS84 大地基准面，坐标原点位于地球中心，因此可在全球使用。然而，构造板块运动意味着澳大利亚和其他大陆一样，相对于地球中心略有移动（每年约向 NNE 方向移动 70 毫米）。因此，全球各地使用具有大陆参考点的局部基准面，这提高了准确性，当需要厘米级精度以精确确定地界时尤为重要。
在澳大利亚，我们目前使用 GDA2020 基准面以提高精度。GDA2022 与 WGS84 之间的绝对差异可以忽略不计，因此在大多数应用中，任一基准面都可以使用。
Google Earth 中可用的影像数据和分析水平是有限的。
Google Earth 仅显示"真彩色"影像，即相当于我们从空中俯瞰时用肉眼看到的真实世界景象。使用可见光谱范围以外的电磁辐射波长的影像大大扩展了遥感产品的范围，但无法通过 Google Earth 获得。影像数据来源于各种组织，这些组织列在所查看影像的中心；一个场景可能使用多个影像源。请注意，当您缩放到具有不同空间分辨率的不同影像集时，这些来源会如何变化。
影像的空间分辨率因可用数据而异。能够看到精细细节的区域，影像具有较高的空间分辨率。您可以看到单棵树木、汽车，甚至人物。现在大多数人口稠密地区都有高分辨率影像。例如，达尔文（在搜索框中输入 Darwin），由空间分辨率极高的影像覆盖。下图展示了达尔文的高分辨率 GEP 影像：
数据的时间范围仅限于 Google 历史上提供的内容。通常，数据集越旧，空间分辨率越低。但这种历史数据的可用性仍然是追踪随时间变化的有价值功能；不过，用户对可查看的时间段控制有限。要查看 Google Earth 中的历史数据，请点击工具栏中的时钟图标（上方有一个绿色箭头）。
探索历史影像
通过 GEP 中的历史影像功能，可以随时间可视化景观变化。点击调出时间滑块，可能如下所示：
定位到凯瑟琳地区，使用滑块（前后拖动）查看较旧的影像。请注意，较旧的影像通常具有较低的空间分辨率。您还可以通过浏览不同影像来查看帕默斯顿市景观的变化。以下是帕默斯顿市 2006 年（左图）和 2025 年（右图）的影像。请找出土地覆盖或利用方面的差异：
Google Earth 中没有可用的影像处理功能。许多遥感影像处理和分���所需的操作都无法在 GEP 中实现。我们将使用 Google Earth Engine 进行影像处理和分析。
