淺談地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

龔漢明

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四0 三隊(duì)，湖南 常德 415000）

在工程項(xiàng)目中，測(cè)繪工作具有重要的意義。根據(jù)不同的工程類別，可以將測(cè)繪工作分成以下幾種：建筑行業(yè)中的工程策劃，水利測(cè)繪，還有海洋工程測(cè)繪與征區(qū)工程測(cè)繪等。不管是什么領(lǐng)域的工程測(cè)繪，測(cè)繪工作都要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范及制度進(jìn)行，使獲得的參數(shù)具有準(zhǔn)確性，在實(shí)際施工中符合項(xiàng)目的要求。因此，在目前的測(cè)繪工作中，融入地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效提升測(cè)繪工作的精確度[1]。

1 地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)英文縮寫(xiě)為GIS，需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行，在高質(zhì)量的軟件與硬件的支持下，起到信息采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、管理與搜索分析等作用，能夠?qū)崿F(xiàn)工程中物體地理數(shù)據(jù)的描述，確認(rèn)參數(shù)。GIS 信息采集范圍包括地球空間內(nèi)的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)。在進(jìn)行采集之后，將信息進(jìn)行整理形成統(tǒng)計(jì)圖表，形成地理數(shù)據(jù)庫(kù)。如不同種類物體的數(shù)量、品質(zhì)、分布范圍等方面的特性，同時(shí)經(jīng)過(guò)分析可以得出物體在運(yùn)行時(shí)的規(guī)律，涉及到一定的數(shù)字變化及圖像的轉(zhuǎn)化等。一般來(lái)說(shuō)，地理數(shù)據(jù)包含空間位置、屬性特性、時(shí)域特性三種不同的數(shù)據(jù)類型?？臻g位置參數(shù)一般表示采集對(duì)象所在的具體空間位置，包括經(jīng)緯度的絕對(duì)位置參數(shù)及相對(duì)的位置關(guān)系，即相鄰或者包含關(guān)系的空間數(shù)據(jù)。屬性特征是指物質(zhì)本身具有的特性，在進(jìn)行描述時(shí)有明確的指標(biāo)。例如對(duì)一段鐵路的屬性特性進(jìn)行描述，包含鐵路的等級(jí)、長(zhǎng)寬、起始位置、終止位置等。如果對(duì)某個(gè)建筑大樓進(jìn)行描述，則是大樓的高度、寬度的數(shù)據(jù)等。而時(shí)域特性則是研究對(duì)象具體的數(shù)據(jù)記錄變化。

在利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行地理信息采集時(shí)要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的全面化，包含研究對(duì)象處于正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)及異常情況下的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)代研究中，地理信息具有重要的功能，受到了不同行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注[2]。

2 傳統(tǒng)測(cè)繪形式與新型地理信息系統(tǒng)的比較

2.1 傳統(tǒng)測(cè)繪形式的不足

在傳統(tǒng)的測(cè)繪工作中，人力成本相對(duì)較大。一般采取的測(cè)繪方式是工作人員對(duì)工具進(jìn)行操作完成測(cè)繪，對(duì)時(shí)間的消耗是巨大的，且無(wú)法保障準(zhǔn)確程度。在人工測(cè)繪過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響測(cè)繪效果。而有時(shí)候問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，對(duì)之后的測(cè)繪效果與施工過(guò)程有很大的影響。同時(shí)，地理環(huán)境對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪影響較大。特別在較為復(fù)雜的地區(qū)，例如高山或者樹(shù)木植物密集的地方，測(cè)量工作量較大，且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確率嚴(yán)重下降。傳統(tǒng)測(cè)繪工作中，人工因素相對(duì)重要，測(cè)繪工具的應(yīng)用較為復(fù)雜，對(duì)數(shù)據(jù)收集不方便，同時(shí)部分工作人員存在能力不到位的情況。為了改良現(xiàn)狀，工作人員將地理信息系統(tǒng)進(jìn)行有效的融入，能夠解決傳統(tǒng)測(cè)繪工作中存在的部分問(wèn)題。

2.2 地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

地理信息系統(tǒng)有效利用了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，能夠提升數(shù)據(jù)上的準(zhǔn)確度，對(duì)時(shí)間把握較為嚴(yán)格。同時(shí)由于信息化技術(shù)的應(yīng)用，在測(cè)繪工作中能夠減輕人力負(fù)擔(dān)，為工作人員提供方便。

2.2.1 利用地理信息系統(tǒng)能夠提高測(cè)繪工作效率

在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，采用地理信息系統(tǒng)將運(yùn)行方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置之后，僅根據(jù)外部環(huán)境條件的變化進(jìn)行一定的調(diào)整就可以完成有效的結(jié)果分析。同時(shí)地理信息系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)測(cè)繪工作中對(duì)測(cè)繪設(shè)備的調(diào)節(jié)及數(shù)據(jù)預(yù)估等工作步驟，在實(shí)際測(cè)量中也基本不受天氣變化及地質(zhì)環(huán)境的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪的高效工作。并且，在利用地理信息系統(tǒng)對(duì)地形地貌進(jìn)行測(cè)量時(shí)，能夠在地面使用數(shù)臺(tái)儀器分組掃描，完成測(cè)量工作。節(jié)省大量時(shí)間，快速完成地形地貌的繪制，有效提升前期工作效率。

2.2.2 測(cè)量數(shù)據(jù)精度更高

在傳統(tǒng)的測(cè)繪工作中，更多依賴人工進(jìn)行，不管在測(cè)繪方式上采取什么樣的設(shè)備，都不能完全保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確度。但是利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行工程測(cè)量，能夠與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確。在測(cè)量范圍上也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于人工的測(cè)繪方式。例如將系統(tǒng)與衛(wèi)星和監(jiān)控裝置進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，對(duì)需要測(cè)算的區(qū)域完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠在測(cè)繪圖紙上體現(xiàn)整體環(huán)境的變化，把控?cái)?shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，有效提高工作的效率與準(zhǔn)確性。同時(shí)對(duì)人員專業(yè)能力不足的問(wèn)題也能夠有一定的改善作用，工作人員只要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理就能夠完成工程測(cè)繪工作。因此，在測(cè)繪過(guò)程中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)的精確度起到重要的提升作用，促進(jìn)測(cè)繪工程的發(fā)展。

2.2.3 減少環(huán)境條件的限制

地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效減少環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，既可以在地形平整的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，也能夠在地理環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域完成工作。同時(shí)天氣的變化也對(duì)測(cè)量影響較小，在下雨或者下雪的天氣中也能夠完成工作。提升了工作效率，減少了工程的測(cè)量時(shí)間，為企業(yè)節(jié)省成本，增加收益。

3 保障地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用效果

為了提升數(shù)據(jù)的分析效果，要對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化工作。在測(cè)量之前，技術(shù)人員應(yīng)提前完成對(duì)系統(tǒng)的檢測(cè)及升級(jí)，保障系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)運(yùn)行順暢。同時(shí)由于工作需要，地理信息系統(tǒng)需要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接，因此在進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)要注意網(wǎng)絡(luò)連接是否順暢，完成網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，確認(rèn)聯(lián)網(wǎng)效果。并且，關(guān)注系統(tǒng)的安全性。地理信息系統(tǒng)中包含多項(xiàng)數(shù)據(jù)，為了防止數(shù)據(jù)出現(xiàn)泄漏狀況，要對(duì)系統(tǒng)的安全進(jìn)行提前檢測(cè)，確保不會(huì)發(fā)生安全問(wèn)題。

由于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)承載量較大，在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用條件也有著一定的要求。在進(jìn)行硬件設(shè)備選擇時(shí)，要根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象進(jìn)行配置。服務(wù)器是支撐系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)檢測(cè)的重要設(shè)備，因此需要達(dá)到需求標(biāo)準(zhǔn)。在客戶端的應(yīng)用主要是進(jìn)行信息的錄入、查找等，在硬件選擇上可以放寬一些要求。除了硬件問(wèn)題，軟件環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要的意義。要完善寬帶、網(wǎng)絡(luò)條件，快速完成數(shù)據(jù)的上傳及下載，達(dá)到流暢的運(yùn)行效果。通過(guò)以上分析可得，為了地理信息系統(tǒng)的良好應(yīng)用，技術(shù)人員應(yīng)配備良好的硬件與軟件裝置，避免工作過(guò)程中發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸中斷等問(wèn)題。

4 地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集與管理

利用地理信息系統(tǒng)能夠在測(cè)量中加快數(shù)據(jù)信息的采集速度，不受其他條件影響，減少測(cè)繪工程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。地理信息系統(tǒng)在對(duì)信息儲(chǔ)存時(shí)一般采用柵格和矢量?jī)深愋问?，能夠有效提升?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。柵格的存儲(chǔ)方式可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)整理時(shí)通過(guò)網(wǎng)格的寬度確認(rèn)分辨率，網(wǎng)格存在行和寬，二者構(gòu)建了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的唯一結(jié)果。而矢量存儲(chǔ)形式則是將觀察對(duì)象采取幾何的方式顯示出來(lái)，能夠直觀地展現(xiàn)物體的形態(tài)。通過(guò)這兩種形式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，能夠在不同情境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。同時(shí)，地理信息系統(tǒng)能夠和其他技術(shù)設(shè)備進(jìn)行配合，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。例如利用激光設(shè)備或者攝像機(jī)，能夠在采集時(shí)確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，降低工作出錯(cuò)概率。

4.2 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化整理

地理信息系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集之后，對(duì)獲得的內(nèi)容通過(guò)相關(guān)技術(shù)軟件進(jìn)行分析，做好相應(yīng)的處理。之后進(jìn)行編輯，利用數(shù)據(jù)完成建模工作。通過(guò)合理的建模設(shè)計(jì)流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息到立體數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換。最后工作人員對(duì)數(shù)據(jù)與模型進(jìn)行統(tǒng)一的分析處理，有效提升數(shù)據(jù)處理效果。如果在數(shù)據(jù)的整合工作中沒(méi)有應(yīng)用到地理信息系統(tǒng)，會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，并且不能保證最后的處理效果是否符合標(biāo)準(zhǔn)。因此為了高效完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理，在測(cè)繪工程中應(yīng)完善空間模型系統(tǒng)的建立，便于之后的測(cè)繪操作。

4.3 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)修正

在原始數(shù)據(jù)的測(cè)量之后，利用地理信息系統(tǒng)能夠完成數(shù)據(jù)的嚴(yán)格修正。技術(shù)人員在操作時(shí)將不同的點(diǎn)相連，形成路線。在整理的過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，及時(shí)修改出現(xiàn)的問(wèn)題，避免在施工中出現(xiàn)誤差影響工程。通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)調(diào)整，避免在之后的操作中出現(xiàn)較大的問(wèn)題。利用系統(tǒng)不斷縮小誤差的存在，這種精確程度使地理信息系統(tǒng)能夠獲得廣泛的應(yīng)用，在測(cè)繪工程中提升準(zhǔn)確性。

4.4 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行立體層面的輸出

如果是對(duì)城市工程的測(cè)繪，往往觀測(cè)對(duì)象更具立體性。通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠輸出立體形象。一般操作過(guò)程為：測(cè)繪工作人員對(duì)觀察對(duì)象數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成合成工作，進(jìn)行立體模型輸出。如果出現(xiàn)異常狀況，需要共同解決之后再繼續(xù)進(jìn)行。利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行工作能夠減少很多傳統(tǒng)測(cè)繪中的步驟，提升數(shù)據(jù)處理效果。

4.5 實(shí)現(xiàn)實(shí)體空間系統(tǒng)的建立

將地理信息系統(tǒng)與科學(xué)學(xué)科進(jìn)行關(guān)聯(lián)能夠形成空間實(shí)體，在系統(tǒng)中就可以完成測(cè)量工作。地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)上的精確度能夠促進(jìn)技術(shù)人員對(duì)實(shí)體對(duì)象的分析效率，需要結(jié)合大量的專業(yè)知識(shí)完成功能的建立。系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，要應(yīng)用到數(shù)學(xué)、幾何、空間統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)科內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用中為測(cè)繪人員提供數(shù)據(jù)支撐，促進(jìn)測(cè)繪工作的進(jìn)程[3,4]。

5 結(jié)語(yǔ)

在不同的建設(shè)工程中對(duì)測(cè)繪的要求都十分嚴(yán)格，測(cè)繪不僅是對(duì)數(shù)據(jù)的整理分析，更是為后續(xù)的施工提供數(shù)據(jù)參考。實(shí)踐證明，在測(cè)繪工作中應(yīng)用數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)能夠有效提升數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，提升效率，為工程的建設(shè)工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，提升工程建設(shè)效率，完善建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。