地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用觀察

張忠顯 譚睿

摘 要：隨著現(xiàn)代化事業(yè)的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)精度和功能的要求越來(lái)越高，尤其是測(cè)繪工程，逐漸朝著模塊化、自動(dòng)化和數(shù)字化的方向發(fā)展。地理信息系統(tǒng)作為測(cè)繪工程的技術(shù)支撐，能在很大程度上實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)價(jià)分析、空間查詢(xún)、空間分析等功能，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，促進(jìn)測(cè)繪工程質(zhì)量和作業(yè)效率的提升。本文就對(duì)地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用觀察進(jìn)行分析和探究。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測(cè)繪工程；應(yīng)用

一、地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)分析

地理信息系統(tǒng)主要用于分析處理空間信息，被用在查詢(xún)、輸入、分析、存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能借助計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析與地理定位，最終利用數(shù)據(jù)或圖形的方式表達(dá)空間信息。[1]相較于傳統(tǒng)的測(cè)繪方式，地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中具有如下優(yōu)勢(shì)：

①測(cè)量效率高。地理信息系統(tǒng)不需要觀測(cè)、調(diào)平、估讀、調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)，加上受天氣和地形的影響較小，其在測(cè)繪工程中的效率較高，特別是地貌地形的勘測(cè)，能利用多臺(tái)GIS測(cè)量?jī)x進(jìn)行分組掃描，在此基礎(chǔ)上快速繪制所測(cè)的地形，促進(jìn)測(cè)量效率的提升。

②數(shù)據(jù)精度高。在傳統(tǒng)的測(cè)繪工程作業(yè)中，不管測(cè)繪人員采用何種方式，都難以保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。而地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，能有機(jī)結(jié)合遙感技術(shù)，有效測(cè)量大型建筑，測(cè)量的實(shí)用性和范圍明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量方式。通常地理信息系統(tǒng)可以借助衛(wèi)星定位，對(duì)距離120公里遠(yuǎn)的軌道上的小型事物或動(dòng)物予以捕捉；在具體測(cè)繪環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)利用平面掃描衛(wèi)星聯(lián)系地面接收器，這樣測(cè)繪人員只需對(duì)相關(guān)信息加以收集和加工處理即可。總之，地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，能很好地提高測(cè)量精度。

③不易受外部干擾。將地理信息系統(tǒng)用于測(cè)繪工程，相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，系統(tǒng)不受測(cè)繪地點(diǎn)的自然條件、地貌地形的影響，既可在地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域開(kāi)展測(cè)繪工作，也能在廣闊的平地上實(shí)施測(cè)量。[2]傳統(tǒng)的測(cè)繪方式極易受到外部環(huán)境的干擾，特別是密林、高山等地的測(cè)量，無(wú)法確保測(cè)量結(jié)果的精確度；而地理信息系統(tǒng)不易受外部環(huán)境的限制，能在大雨雪天氣進(jìn)行測(cè)量，便于測(cè)繪作業(yè)的開(kāi)展。

二、地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用觀察

（一）數(shù)據(jù)的采集

測(cè)繪人員實(shí)施測(cè)繪工程時(shí)，對(duì)真實(shí)世界中的物象進(jìn)行重點(diǎn)離散和抽象，地理信息系統(tǒng)是利用數(shù)量存儲(chǔ)與柵格的方式連續(xù)對(duì)象實(shí)體，具體表現(xiàn)為：①柵格存儲(chǔ)涉及單元儲(chǔ)存的列、行，旨在利用地面單位網(wǎng)格的寬度來(lái)確定柵格數(shù)據(jù)集分辨率；②矢量?jī)?chǔ)存則是根據(jù)幾何圖形的點(diǎn)、線(xiàn)、面等，對(duì)實(shí)際面臨的對(duì)象予以體現(xiàn)。就地理信息系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，空間數(shù)據(jù)能與其他非附加性數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，如在測(cè)量中與固有的聚脂薄膜地圖和數(shù)據(jù)視線(xiàn)相結(jié)合，通過(guò)掃描形成數(shù)字信息。值得注意的是，地理信息系統(tǒng)的重點(diǎn)在于與全球定位系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)確定位置坐標(biāo)，然后將數(shù)據(jù)信息傳至系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析；或者是與遙感技術(shù)相結(jié)合，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。在測(cè)量工作中采用地理信息系統(tǒng)時(shí)，大多平臺(tái)都具備傳感設(shè)備，其中涉及數(shù)字掃描儀、激光雷達(dá)、攝像機(jī)等，并且傳輸設(shè)備與其他設(shè)備有一定的聯(lián)系，與衛(wèi)星、航空器等平臺(tái)相互統(tǒng)一，通過(guò)其特征和航空?qǐng)D片的選用，借助三維技術(shù)捕捉所需數(shù)據(jù)，然后將其傳輸?shù)娇截愊到y(tǒng)中，以獲得測(cè)量的信息數(shù)據(jù)。

（二）數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理

對(duì)于地理信息系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)處理的模式主要就是利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和處理，以便預(yù)處理數(shù)據(jù)。一般系統(tǒng)軟件能對(duì)屬性不同的數(shù)字化空間數(shù)據(jù)間的關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，且對(duì)復(fù)雜空間的實(shí)體進(jìn)行連接，根據(jù)包含或臨近及向量數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)分析。[3]同時(shí)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，尤其是控制測(cè)量過(guò)程中，極易出現(xiàn)線(xiàn)與交叉點(diǎn)分離的情況，降低測(cè)量結(jié)果的精確度，并且原地圖上出現(xiàn)污點(diǎn)也會(huì)對(duì)結(jié)果的精度造成影響，但采用地理信息系統(tǒng)則可避免上述問(wèn)題。此外，數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換之前需變換整合處理坐標(biāo)投影，確保模型的適用性；在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，應(yīng)利用數(shù)據(jù)重建的方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)能識(shí)別的格式，以此兼容不同的數(shù)據(jù)源。

（三）空間分析

通過(guò)預(yù)處理數(shù)據(jù)能在地理信息系統(tǒng)中計(jì)算數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，對(duì)地球空間物體的具體空間位置及其相互關(guān)聯(lián)進(jìn)行定量描述。地理信息系統(tǒng)的核心功能就是物體在空間的分析功能，涵蓋經(jīng)濟(jì)學(xué)、區(qū)域科學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科，也涉及空間統(tǒng)計(jì)學(xué)、圖論、拓?fù)鋵W(xué)對(duì)空間構(gòu)成進(jìn)行分析和描述，最終描述、獲取地球空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和模擬空間的過(guò)程。地理信息系統(tǒng)的制作和設(shè)計(jì)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，但使用較為簡(jiǎn)單，能提高數(shù)據(jù)的精度，減輕測(cè)繪人員的工作量，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種全新的測(cè)繪技術(shù)，主要是通過(guò)模擬虛擬的三維空間，帶給使用者視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)上的模擬，使其能對(duì)事物現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷。在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)能結(jié)合測(cè)繪數(shù)據(jù)制作、采集、融合三維的電子地圖。[4]該技術(shù)能在應(yīng)急演練中創(chuàng)設(shè)全新的模式，如在虛擬情境中對(duì)場(chǎng)地事故進(jìn)行模式，人為制作相應(yīng)的事故現(xiàn)象，使參與演練的人員積極響應(yīng)，充分體現(xiàn)演練及培訓(xùn)的功能，降低投入成本。此系統(tǒng)能分析、模擬事件，且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可結(jié)合GPS系統(tǒng)、室內(nèi)定位系統(tǒng)等其他技術(shù)，將救援者的位置信息呈現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)情境中，便于制定救援方案或救援指揮。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)中的視頻監(jiān)控信息互相集成，能在三維場(chǎng)景中對(duì)視頻信息進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)用查看，詳細(xì)掌握現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，傳統(tǒng)的測(cè)量方式受諸多因素的影響，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代測(cè)繪工程的實(shí)際需要，而地理信息技術(shù)的發(fā)展能滿(mǎn)足測(cè)繪需要，促進(jìn)測(cè)量精度的提高。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息處理與收集功能，在測(cè)繪工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，隨著系統(tǒng)的不斷完善，能更好地便利測(cè)量施工作業(yè)，發(fā)展為現(xiàn)代工程建設(shè)的主流趨勢(shì)，進(jìn)一步推動(dòng)測(cè)繪工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]展前進(jìn).地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用分析[J].價(jià)值工程，2018，37（12）：197-198.

[2]鐘占行，曹相杰.地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用[J].智能城市，2017，3（07）：202+212.

[3]何曉南.地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016（06）：223-224.

[4]譚焦生，趙合玲.地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2011（07）：43.

作者簡(jiǎn)介：張忠顯（1989-），男，貴州納雍人，本科，助理工程師，從事城市測(cè)繪工作。