GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用及分析

李強(qiáng)

摘 要：在工程測量中主要是利用GIS技術(shù)獲取地理數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，旨在提高地理信息的可視化，收集分析地理信息語言，并將收集的信息語言及圖像以動畫的方式展示，這一技術(shù)的應(yīng)用不僅充實了地理信息數(shù)據(jù)，而且對工程質(zhì)量的提升和控制奠定了基礎(chǔ)。在最大限度的保障資源得以利用的同時，保護(hù)我們賴以生存的生活環(huán)境。本文首先對GIS技術(shù)進(jìn)行概述，并分析了GIS技術(shù)的具體作用，GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，供參考。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；工程測量；作用；應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來的一門空間信息分析技術(shù)，在資源與環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域中，它發(fā)揮著技術(shù)先導(dǎo)的作用。GIS技術(shù)不僅能夠有效的對空間屬性中的各種的資源環(huán)境信息進(jìn)行管理，還能采用常規(guī)或者是專業(yè)的模擬方法進(jìn)行分析與測試，便于提供科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化的決策依據(jù)。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用將得到多方位的發(fā)展，工程測量技術(shù)將向智能化、簡單化方向發(fā)展，而且能夠解決越來越多復(fù)雜的測量問題。

1 GIS技術(shù)的概述

GIS技術(shù)（Geographic Information Systems，地理信息系統(tǒng)）作為一個平臺來提供多種空間以及動態(tài)的地理信息數(shù)據(jù)，為地理資料研究以及決策服務(wù)的計算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)?；诜治龅慕嵌炔煌?，那么得出的定義也存在差異。當(dāng)以工具箱作為前提要求標(biāo)準(zhǔn)的時候，主要是作為空間的信息采集以及轉(zhuǎn)化存儲的集合性工具；若是以數(shù)據(jù)庫作為使用前提，輔助工程測量應(yīng)用，主要是在空間數(shù)據(jù)的搜索和應(yīng)用上解決工程測量中遇到的問題。當(dāng)以組織機(jī)構(gòu)為前提時，主要是在人員的互動下對數(shù)據(jù)信息處理的工具。其數(shù)據(jù)類別如表1所示。

1.1 GIS技術(shù)在工程測量應(yīng)用中的特征

（1）對地理信息的收集、管理、分析及輸出，轉(zhuǎn)化成空間的、動態(tài)的圖像。

（2）借助計算機(jī)系統(tǒng)對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并將地理信息進(jìn)行模擬，通過與空間數(shù)據(jù)的相互作用，得出有用的信息。這一階段具有一定的難度和復(fù)雜度。

（3）地理信息系統(tǒng)的重要特征是有強(qiáng)大的計算機(jī)系統(tǒng)支持，如此一來，促使地理信息系統(tǒng)對信息的處理表現(xiàn)為更為快速和精確，順利地對復(fù)雜的地理系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的空間定位和過程動態(tài)分析。

1.2 工程測量中GIS的應(yīng)用原理

在工程測量中應(yīng)用GIS技術(shù)，主要是利用三個坐標(biāo)抽對空間目標(biāo)進(jìn)行定義。因此必須有計算機(jī)軟硬件的支持，并對包括大氣層在內(nèi)的地球表層空間的部分或全部的地理分布數(shù)據(jù)，進(jìn)行從采集→存儲→管理→運算→分析→顯示→描述這一系列的處理，為工程測量提供科學(xué)權(quán)威的地理空間信息數(shù)據(jù)。

2 GIS技術(shù)的具體作用

GIS通過自身地理信息系統(tǒng)這一平臺的利用，來對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及功能等實施擴(kuò)展應(yīng)用。當(dāng)系統(tǒng)在運行過程中，在計算機(jī)硬件支持的前提下，處理空間數(shù)據(jù)，同時根據(jù)有關(guān)地理坐標(biāo)與空間位置，有效處理和管理數(shù)據(jù)，最后，通過深入分析和研究各空間實體間的關(guān)系，對全部數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析以后，借助于數(shù)據(jù)、圖形及地圖等方式展示出結(jié)果。為了更好地應(yīng)用GIS技術(shù)服務(wù)工程測量的需要，我們必須對應(yīng)用GIS技術(shù)的具體作用有一個全面的認(rèn)識，其作用主要體現(xiàn)：

2.1 對地理模型具有綜合評價和預(yù)測

GIS技術(shù)應(yīng)用過程中涉及了多種學(xué)科知識，主要是將地理信息作為基礎(chǔ)，加強(qiáng)對地理信息數(shù)據(jù)的收集和整理與保存，結(jié)合多個地區(qū)的地理信息，利用地理模型預(yù)測法，得到有關(guān)空間地理的信息資源，為工程的測量提供科學(xué)、詳實的信息數(shù)據(jù)資源。

2.2 數(shù)據(jù)的采集

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，測繪學(xué)對其有著以下幾個要求：一為點狀獨立地物應(yīng)該通過空間編碼進(jìn)行表示，且該點必須要為可見，比如平路牌；二為線狀地物必須要連續(xù)且完整，可利用帶有編碼折現(xiàn)來進(jìn)行表示，比如水管或者小路等；三為面狀地物城垛則應(yīng)該利用封閉折現(xiàn)來進(jìn)行表示，比如花圃、房子或者斜坎等。而要想滿足上述的這些要求，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和編輯的時候，應(yīng)該注意以下內(nèi)容：首先，需根據(jù)圖塊保存數(shù)據(jù)的成果，按照實際的相關(guān)要求處理圖塊大??；其次，必須進(jìn)行分層并細(xì)化至每一個編碼；最后，所采集的這些空間點，每一個均要具備相應(yīng)的三維空間坐標(biāo)，在數(shù)據(jù)采集中，如果無實地測量高程，則應(yīng)該在作業(yè)以后補上相應(yīng)的標(biāo)記。

2.3 對空間具有分析和查詢的作用

在工程測量中應(yīng)用GIS技術(shù)不僅能夠縮短實地工程測量的時間，降低工作人員的勞動強(qiáng)度，最主要的是能夠利用這一技術(shù)來構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，對地理信息資源及時進(jìn)行采集整理，并在空間定位的基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖像的處理干工作，保證動態(tài)展現(xiàn)的圖像與原有的數(shù)據(jù)圖像一致性。尤其是應(yīng)用在空間轉(zhuǎn)換的對比分析和查詢工作上能夠避免重置和拓?fù)?，從而更能體現(xiàn)此項系統(tǒng)對地理信息數(shù)據(jù)的分析與查詢的便捷性。

2.4 輔助制圖的作用

在GIS系統(tǒng)中，其圖形數(shù)據(jù)不僅可將大量地理信息反映出來，同時信息數(shù)據(jù)精度也應(yīng)該要高，可形成為一個合理且科學(xué)的地形要素數(shù)據(jù)集，通過保存全部地形要素空間體系及相關(guān)的屬性信息，準(zhǔn)確地描述出地表目標(biāo)。簡而言之就是借助于每一個點、線以及面，反映出空間三維具體位置及方向，同時附帶有關(guān)屬性信息。

工程測量中采用此項技術(shù)，能夠為測量人員直觀的展現(xiàn)動態(tài)的圖像，利用計算機(jī)的系統(tǒng)設(shè)備，將設(shè)計好的數(shù)據(jù)庫，以更好的設(shè)計元素展現(xiàn)。這不僅能夠精確的空間定位，還能簡化數(shù)據(jù)的輸入程序，輔助工作人員制圖，為測量人員降低了工作強(qiáng)度有著重要的意義。

3 GIS技術(shù)在工程測量中的運用要點

由于該技術(shù)需要計算機(jī)系統(tǒng)的支持來完成測量和數(shù)據(jù)處理，因此應(yīng)對計算機(jī)提出較高的要求，以完成高難度和復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，保證GIS對信息處理的快速及精準(zhǔn)。

由于GIS是否能夠成功運用于工程測量其關(guān)鍵是專業(yè)人員及專業(yè)的操作水平，因此應(yīng)注意應(yīng)用人才的選用及合理組建組織機(jī)構(gòu)。

作為工程測量中的重要環(huán)節(jié)之一的測量控制網(wǎng)設(shè)計，應(yīng)注意進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。其步驟應(yīng)首先輸入觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)過矩陣運算后獲取各點精度值，接著將實時計算出的設(shè)計方案輸入屏幕以檢查精度值，及時校核和反復(fù)調(diào)整，直到符合要求才停止。最后打印控制網(wǎng)圖及相關(guān)精度表。

4 結(jié)語

總之，GIS技術(shù)正逐漸向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。通過計算機(jī)強(qiáng)大的硬件設(shè)備將搜集的工程信息數(shù)據(jù)直接發(fā)送到測量人員電腦終端，并進(jìn)行模擬分析，轉(zhuǎn)換成動態(tài)圖像的過程。通過這種轉(zhuǎn)換，輔助工程測量人員能夠直觀的了解空間定位的地理情況。

我們應(yīng)該認(rèn)識到現(xiàn)代GIS技術(shù)在工程測量中的重要作用，積極接受并利用GIS技術(shù)為工程測量提供更多的服務(wù)。

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