Google地球影像下载及导航系统是在Google Earth 5.2中文版本平台基础之上采用Visual Studio C#（为方便使用采用.Net Framework 2.0编译）调用Google Earth COMAPI开发而成，主要用于Google影像自动下载、拼接和配准，另外，通过外接GPS可以实现基于Google影像的导航。系统主要功能如下：

坐标文件或无人机POS文件自动生成KML；
Google影像自动下载、无水印拼接、自动配准，支持Google历史影像下载和Google影像批量下载；
基于Google地球的GPS实时定位导航，同时记录导航轨迹。

1、Google影像下载功能

1.1 Google影像下载方式介绍

Google影像下载方式通常有2种：

1）一种是将Google影像瓦片数据下载到本地，然后进行拼接，该方式下载速度快，但是有些需要翻墙或者存在下载端口被禁的风险。目前市面上的Google影像下载器大都是基于该方式，有不少软件确实做的非常好，不过人家是商业软件，许多功能通常是收费的；

2）另一种是基于Google Earth Com API的开发方式，对Google影像进行截图然后拼接，该方式下载速度相对较慢，且只适合下载高分辨率影像，但不需要翻墙且不存在端口被禁的风险。

本软件是基于Google Earth Com API的方式开发，下载速率相对较慢，但也能较好的满足工作需要。另外，也提供大范围（如省级或国家级）的影像下载策略。

1.2 Google影像下载、拼接及配准实现

基于Google EarthCOM API开发下载Google影像主要是通过对Google地球影像截图并拼接的方式实现，从技术上而言存在2个难点：

1）一个是Google地球影像截图边缘会存在水印信息，需要将水印去掉，然后还能进行准确拼接；

2）由于Google地球影像截图次数受限制（Google地球软件操作约500次后，反应速度会很慢，需要重启Google地球软件），且截图太多也不便于影像拼接。因此，需要尽可能让单幅影像下载到更大的范围，同时可以完成拼接，以确保最大下载速率。

下面针对上述2个问题逐一解决：

Google 地球影像截图时，影像截图边缘会存在水印、状态栏和导航栏等多余信息，这部分信息不能用于影像拼接，需要裁切掉，根据这些多余信息的分布情况，裁切掉影像上下左右各1/8比例的区域，保留影像中间部分。以上是对截取的单张Google影像进行的处理，但由于单张影像截取的范围太小，通常无法满足工作需要。因此，需要采取一定的方式截取多张Google影像并将这些影像拼接成一整幅影像，这样才能满足工作需要。

将Google地球影像窗口缩放到需要下载的区域（若要下载0.5m分辨率影像，单幅最大下载范围可以达到6km*10km），采用一定的方式将单幅影像区域分成22行*22列共484个小区域（第5级下载效率最高），分别截取每个小区域的影像，并按照相应的排列方式将所有的小区域影像拼接成一幅完整的影像。

将已下载的484个小区域影像拼接成单幅JPG格式的影像后，再根据该下载范围四个角点经纬度坐标（影像下载时可以直接读取）可对该影像进行自动配准、定义坐标系或投影。

JPG格式的影像对应的地理配准文件和空间参考文件分别为jgw文件和JPG.aux.xml文件（这里不详细介绍这两个文件的生成步骤）。这两个文件生成后与JPG文件放在同一目录下，用ArcGIS等软件打开JPG影像，即可查看JPG影像的地理位置信息。

1.3 Google影像批量下载分幅计算

以上通过截图和拼接的方式可以下载单幅Google影像，也可以下载Google历史影像。若要下载上万平方公里的0.5m分辨率Google影像，则需要进行Google影像批量下载，Google影像批量下载前，需要先对下载范围进行分幅计算。

将Google地球缩放到整个待下载区域，通过获取下载区域横向和纵向覆盖距离，可以计算下载区域共需要分成多少幅单幅影像，并将每幅单幅影像下载范围生成单个的KML文件。

Google影像批量下载时，将分幅后的多个单幅影像范围KML文件加载到下载列表中，通过每个KML文件定位到各幅单幅影像下载范围。考虑到Google Earth截图访问次数限制，每下载完一幅影像，软件控制重启一次Google Earth，以确保下载效率。同时，若程序在下载过程中出现错误而终止，也可以根据下载完成情况，只加载未下载的KML范围，继续下载。

1.4 Google影像批量下载实例

以广东省为例，介绍Google最高分辨率影像批量下载流程。广东省陆域面积约18万平方公里，影像下载范围包括了部分邻省范围和部分海域范围，实际影像下载面积约30万平方公里。根据影像分幅计算，将整个广东省影像下载范围分成了4800个单幅影像区域（每个区域大小为6km*10km，可以确保下载到最高分辨率的Google影像），并对应生成了4800个KML范围文件。