玩弄GE量測地球

量測地球

最近應邀到某高中的地理課教GE的應用,由於對象的不同,受到一些激盪,啟發了我重新思考GE的一些最簡單的應用,這篇"玩弄GE量測地球“是上課的內容,我覺得值得分享給大家。


我想到以下幾項問題當作這次教學的主題:

  • 1.兩極(子午線)及赤道長度的丈量
  • 2.地球長軸與短軸半徑的計算
  • 3.為何從台灣飛往紐約不直接跨過太平洋
  • 4.若存在一條漂浮在赤道上方1公尺的線,其長度比赤道長多少

對於地球的量測,GE提供了尺規尺規小工具,在Google Earth Free版,有兩項功能:"線條“及"路徑“。

線條“的量測即是兩點間最短距離,所以上述問題的"兩極長“及"台灣到紐約的距離“,即可直接用此工具得到答案。

赤道的量測則需用到"路徑“的功能,實際的操作,可以打開GE的經緯線當作參考圖層,然後從通過格林威治子午線的赤道(0,0)開始,然後往東在東經90度的赤道(90,0)點第二點,接著第三點是太平洋上的國際換日線赤道上(180,0),第四點在西經90度(-90,0),最後回到起點。

在最新版的GE6.0,這個尺規功能,新增了"儲存“功能,我們可以將上述兩項量測結果,另存為KML檔。

從這兩個路徑KML檔,在最新版的GE6.0也增加了"測量單位“的資訊,所以從這兩個路徑KML的內容也可以知道"兩極長“及"赤道長“。

依據圓週長=2πr的公式,將兩極長的數值"20004/PI=“貼到Google Search內,地球短軸半徑r即可得知。同樣的,將赤道長度數值"40075/2/PI=“代入,即可得到地球長軸的半徑。

第四個問題有關赤道上方1公尺的線,我們可以複製上述赤道長的KML檔,將其高度拉高1米即可。依上述路徑查看測量單位的方式,我們將單位調到公分,赤道的長度是4,007,501,799公分,漂浮上方1公尺的長度則為4,007,502,427公分,兩者差距竟然只有6.28公尺,為什麼呢?這可以留給同學們去思考了。

最後我將上述的教材作成一個KML檔,另外,我也將之前作過的三篇有關地球量測相關的作品一併包含進來,提供大家一個比較完整的"玩弄GE量測地球“的工具。包括:
1.穿越地心,讓同學可以實作從某一點穿越地心後會到達那裡,藉著這個實作可以瞭解地球的經緯度坐標系統。
2.視域計算,我之前寫的一支小程式,可以從地球某一點的某個高度,得到其視域,也可以瞭解地球的測量計算方法。
3.虛擬觀景台,利用這支小程式,可以在地球各個角落各個高度,架設一個具備超高望眼鏡的虛擬觀景台。

這個較完整的"玩弄GE量測地球“KMZ檔,可在此下載kmz file

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