現(xiàn)代GIS技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用研究

丁子寒

（中國計量大學(xué) 浙江杭州 310018）

摘要：信息技術(shù)的不斷發(fā)展帶動了各種類型的測繪技術(shù)的發(fā)展，比如全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用，推動了我國工程測量水平大幅提高，而且使得我國現(xiàn)代化工程測量呈現(xiàn)積極的可持續(xù)發(fā)展。其中，GIS技術(shù)被稱作地理信息系統(tǒng)技術(shù)，是一項空間信息分析技術(shù)，不但具有優(yōu)良的數(shù)據(jù)庫管理功能，而且具有很強(qiáng)的數(shù)字化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；工程；測量；應(yīng)用

GIS技術(shù)是工程測量中運用比較廣泛的一門新興分析技術(shù)，它以地理空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，實時提供多種空間和動態(tài)的地理信息?，F(xiàn)代GIS技術(shù)是一種專業(yè)的計算機(jī)輔助技術(shù)，現(xiàn)今在水利電力、國土規(guī)劃、資源管理、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域之中得到普遍的應(yīng)用。GIS技術(shù)作為一種技術(shù)系統(tǒng)，是零件數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的綜合體，核心是基于實測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。GIS技術(shù)在工程測量中占據(jù)越來越重要的地位。

一、GIS技術(shù)的定義

GIS技術(shù)從不同的角度對其的定義也不盡相同，當(dāng)前公認(rèn)的主要有三種。①基于組織機(jī)構(gòu)的定義：此定義法認(rèn)為，GIS技術(shù)可檢索、存儲、操作及顯示數(shù)據(jù)信息，具有集合功能?？砂l(fā)揮數(shù)據(jù)庫和專家等一些方面的作用，能夠為各種問題提供決策支持或者解決方案。②基于工具箱的定義：這種定義法認(rèn)為可將GIS技術(shù)看作一個工具箱，里面存儲著在顯示環(huán)境中所采集和轉(zhuǎn)換的空間信息。③數(shù)據(jù)庫定義：將GIS看成是一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可通過索引以及操作數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)來解決顯示中的問題。以上三種定義方法是分別從不同角度來對GIS技術(shù)做出的定義?；诮M織機(jī)構(gòu)的定義則主要強(qiáng)調(diào)人及機(jī)構(gòu)在處理數(shù)據(jù)信息時所起的作用，基于工具箱的定語則主要強(qiáng)調(diào)對各種地理數(shù)據(jù)的操作，而基于數(shù)據(jù)庫的定義主要是從數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)組織差異來定義的。

二、GIS技術(shù)在工程測量中的功能模塊

1.地圖管理功能模塊

現(xiàn)代GIS技術(shù)能夠系統(tǒng)的管理容量可觀的圖庫，而且能夠制作精準(zhǔn)的電子地圖，還可以繪制分析圖和地圖，此外，還能靈活的將地圖轉(zhuǎn)換為各種格式。同時，現(xiàn)代GIS技術(shù)具備誤差糾正、投影變換、圖件矢量化以及無縫拼接圖等多種功能，很好的順應(yīng)了現(xiàn)代化工程測量事業(yè)的發(fā)展。

2.設(shè)備管理功能模塊

此功能模塊有效的保證了對應(yīng)系統(tǒng)及輔助功能的同時進(jìn)行，從而更為便利地處理缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、基本臺賬數(shù)據(jù)和檢修數(shù)據(jù)等。其應(yīng)用過程如下：首先劃分出需要進(jìn)行測量的范圍，選擇好相應(yīng)設(shè)備的種類和型號，以便于進(jìn)行模糊檢索；其次，迅速搜尋既定目標(biāo)，同時在線路上模擬掛牌，并且配置檢索現(xiàn)有的掛牌功能。GIS技術(shù)同時還兼具完善的書面圖形打印功能和標(biāo)表功能，在很大的程度上提高了工程測量的工作效率。

3.輔助作圖功能模塊

現(xiàn)代GIS技術(shù)可以繪制電子地圖和繪制地圖，可以靈活的將地圖轉(zhuǎn)換為多種格式，對容量巨大的圖庫也可以進(jìn)行系統(tǒng)管理。輔助作圖功能有助于工程測量人員更直觀、更形象的展示地圖，設(shè)計成相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，為設(shè)計提供幫助。除此之外，其輔助作圖功能模塊還可以為工程測量管理提供更多更為便利、快捷的方式。不單單為手動輸入提供了便利，還能用數(shù)據(jù)庫外掛的批處理方式，簡化數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過，使得工程測量工作人員的工作更方便快捷，為其建造更有效的工作模式。

三、現(xiàn)代GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

現(xiàn)代GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)庫的圖形輸出能力和存儲量在工程測量中具有普遍優(yōu)勢。數(shù)據(jù)庫的存儲信息能夠依據(jù)工程測量的需求，從而來完成軟件的成圖操作。依此能夠提供技術(shù)上的支持給工程設(shè)計進(jìn)度的提高，使野外測量工作的工作量以及測量難度得以降低。由于測量精準(zhǔn)度高、勞動強(qiáng)度小、管理和更新方便等優(yōu)勢，使得工程測量中的現(xiàn)代GIS技術(shù)得到了更加有力的推廣和運用?，F(xiàn)代GIS技術(shù)其自身擁有明顯的優(yōu)勢，這項技術(shù)在工程測量中的運用可以有效的提升工程測量的水準(zhǔn)?，F(xiàn)代GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用具體有以下幾個方面：

1.數(shù)據(jù)的獲得

屏幕顯示地理數(shù)據(jù)是GIS技術(shù)應(yīng)用于工程測繪的基本內(nèi)容，用戶必須要提前選擇好視覺變量，并且對圖形的紋理、尺寸和顏色進(jìn)行選擇，以實現(xiàn)圖形的分區(qū)顯示、分圖層顯示以及全要素顯示等等。此外，GIS技術(shù)測量當(dāng)中的數(shù)據(jù)顯示的主要組成部分就是數(shù)據(jù)符號，目前的數(shù)據(jù)化符號的功能需要進(jìn)一步提高，繼續(xù)開發(fā)新的工具軟件，加強(qiáng)地理數(shù)據(jù)符號化的功能，從而使得數(shù)據(jù)顯示更為直觀化和可視化。此外，通過標(biāo)記屏幕上的地圖，工程測量工作人員能夠獲得更加快捷、簡單的電子地圖。這些電子地圖是現(xiàn)代GIS技術(shù)在工程測量中的主要單品之一。

2.科學(xué)計算

現(xiàn)代GIS技術(shù)能夠?qū)δＰ椭械臄?shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的管理，將各類數(shù)據(jù)分類、分級展示，并且把這些數(shù)據(jù)以專題圖的方式展現(xiàn)出來。例如，GIS技術(shù)可以對色相飽和度進(jìn)去區(qū)別分析，接著進(jìn)行圖形分類，并且讓圖形數(shù)據(jù)通過分級圖的方式進(jìn)行展示。再比如，可以依據(jù)不同的紋理和色彩對圖形來進(jìn)行分類，從而使得數(shù)據(jù)以分類圖的方式展現(xiàn)出來。還可以依照不同的數(shù)據(jù)表示辦法，用直方圖或者圓餅圖等形式來展示統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

3.可視化

GIS技術(shù)的可視化主要通過三維仿真地圖的形式體現(xiàn)出來，仿真技術(shù)是此類地圖的主要技術(shù)支持。通過三維立體的圖形展現(xiàn)空間信息，讓用戶猶如身臨其境?，F(xiàn)代GIS技術(shù)可視化的發(fā)展，有效的促進(jìn)了地理信息可視化的發(fā)展速度。再者，多媒體技術(shù)和可視化技術(shù)的結(jié)合，有效地改善了地理信息的傳送方式，這樣的可視化技術(shù)通常和多媒體技術(shù)結(jié)合起來，讓地理信息的傳送突破了圖形、文本及表格等表達(dá)方式的束縛，成為多媒體空間的展現(xiàn)內(nèi)容。其通過圖形、圖像、聲音、文本、視頻及動畫一體化技術(shù)，使得地理信息化的可視化方式更復(fù)雜多樣。

4.地圖動畫采集

GIS技術(shù)里的地圖動畫采集時一種動態(tài)的測量數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，而測量數(shù)據(jù)的可視化則是一種靜態(tài)的表現(xiàn)方式。地圖動畫經(jīng)過在傳統(tǒng)的三維空間或者二維空間里加入時間維，使得地圖的內(nèi)容伴隨時間的變化而產(chǎn)生變化，而且用動畫的形式表現(xiàn)出來。通常用的地圖動畫的展現(xiàn)形式有下面幾種，即開窗的縮小與放大、拉縮鏡頭和漫游平移、運動動畫、閃爍強(qiáng)調(diào)等等?，F(xiàn)代GIS技術(shù)的地圖動畫收集彌補(bǔ)了三維或者二維數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式的不足之處，可以更加直觀的、自然的再次展現(xiàn)時空數(shù)據(jù)，使得觀察者更加便于分析。

結(jié)語

工程測量正在朝向更加智能和規(guī)范的方向發(fā)展，特別是在現(xiàn)代GIS技術(shù)等多種工具與測量技術(shù)的影響之下，工程測量的未來將會有更大的發(fā)展。伴隨科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)的不斷提高，現(xiàn)代GIS技術(shù)在工程測量領(lǐng)域已經(jīng)全面的普及和推廣起來。在新的形勢之下，我們應(yīng)認(rèn)識到在工程測量當(dāng)中，現(xiàn)代GIS技術(shù)所發(fā)揮的重要作用。應(yīng)當(dāng)積極的接受并且對于現(xiàn)代GIS技術(shù)加以利用，從而為工程測量提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。積極發(fā)揮GIS技術(shù)的效用，對工程測量水平加以提高，使得現(xiàn)代化工程測量朝向數(shù)字工程化的方向積極發(fā)展。

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