地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的運(yùn)用研究

張俊平

內(nèi)蒙古科瑞房地產(chǎn)土地資產(chǎn)評(píng)估有限公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，當(dāng)前我國測(cè)繪工程領(lǐng)域所應(yīng)用的各項(xiàng)技術(shù)水平也隨之提升，對(duì)測(cè)繪工作的開展要求也越來越高。在這種情況下，采用傳統(tǒng)測(cè)繪方法進(jìn)行測(cè)繪工程的各項(xiàng)工作內(nèi)容開展，已經(jīng)逐漸不能滿足其有關(guān)技術(shù)要求，并且其作業(yè)開展效率也相對(duì)較低，因此，需要通過對(duì)測(cè)繪工程應(yīng)用技術(shù)的不斷更新和完善，來促進(jìn)測(cè)繪工程領(lǐng)域的技術(shù)水平與測(cè)繪工作效率提升，進(jìn)而對(duì)我國測(cè)繪事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)支持。為此，下文將通過對(duì)地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)及其在測(cè)繪工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析，對(duì)地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

1、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

1.1 地理信息系統(tǒng)及其特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)，即GIS系統(tǒng)，也被稱為是地學(xué)信息系統(tǒng)。它是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為支持，來進(jìn)行整個(gè)或者是部分地球表層空間的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)采集與輸出、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、顯示等。地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪中具有十分重要的作用，它能夠通過空間信息的采集和管理，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和模型，為城市測(cè)繪工作開展及其工作質(zhì)量和效率提升，提供良好的支持。如下圖1所示，即為地理信息系統(tǒng)。

圖1 地理信息系統(tǒng)

在工程測(cè)繪發(fā)展的新時(shí)期，地理信息系統(tǒng)作為3S（即GIS、RS、GPS）集成技術(shù)的重要組成部分，主要用于空間信息管理，并且在實(shí)際應(yīng)用中還能夠與多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、OA以及虛擬現(xiàn)實(shí)等多種現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行集成應(yīng)用，以通過GIS數(shù)據(jù)的共享與交互式操作，對(duì)GIS社會(huì)化發(fā)展起到了十分積極的促進(jìn)作用。

1.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)繪中應(yīng)用，與傳統(tǒng)測(cè)繪方式相比，在工程測(cè)繪的精確度以及測(cè)繪工作效率提升等方面，均具有十分顯著的作用優(yōu)勢(shì)。其中，傳統(tǒng)測(cè)繪方法在工程測(cè)繪中應(yīng)用，是通過人工操作應(yīng)用測(cè)繪工具進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)開展，不僅對(duì)工作時(shí)間的占用和需求較大，而且其測(cè)繪準(zhǔn)確性也會(huì)受到一定的影響，再加上測(cè)繪應(yīng)用工具的復(fù)雜性等因素影響，可能會(huì)引起工程測(cè)繪中的測(cè)繪數(shù)據(jù)收集難度較大或者是因測(cè)繪人員的專業(yè)技術(shù)不足導(dǎo)致的各類問題發(fā)生。而地理信息系統(tǒng)進(jìn)行工程測(cè)繪應(yīng)用，能夠?yàn)闇y(cè)繪工作開展提供較大的便利，不僅有效節(jié)省了工程測(cè)繪中人力需求，而且在實(shí)際測(cè)繪作業(yè)開展中，只需要對(duì)系統(tǒng)的行動(dòng)規(guī)則進(jìn)行設(shè)置后根據(jù)外部環(huán)境變化進(jìn)行合理調(diào)整，即能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪目標(biāo)的高效與快速測(cè)量，并通過對(duì)衛(wèi)星與監(jiān)控設(shè)備的有效運(yùn)用，對(duì)規(guī)定區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，最終將測(cè)繪結(jié)果在圖紙上體現(xiàn)，其測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度明顯提升，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)繪所需的大幅縮短，能夠有效解決傳統(tǒng)測(cè)繪中的人員不足與測(cè)繪精確度較低等問題，具有十分顯著的應(yīng)用作用和優(yōu)勢(shì)。

2、地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的運(yùn)用研究

根據(jù)上述對(duì)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的分析，在工程測(cè)繪中采用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)繪應(yīng)用，需要結(jié)合地理信息系統(tǒng)的服務(wù)模式進(jìn)行相應(yīng)的工程測(cè)繪平臺(tái)應(yīng)用，以對(duì)工程測(cè)繪作業(yè)開展進(jìn)行支持，促進(jìn)工程測(cè)繪的工作效率與測(cè)繪精確度提升。

2.1 以地理信息系統(tǒng)為支持的工程測(cè)繪平臺(tái)建立

以某地區(qū)的工程測(cè)繪實(shí)踐中依托地理信息系統(tǒng)所構(gòu)建的工程測(cè)繪信息平臺(tái)為例，該工程測(cè)繪信息平臺(tái)建設(shè)是以地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)與測(cè)繪知識(shí)庫為基礎(chǔ)，通過對(duì)上述軟硬件系統(tǒng)與平臺(tái)的應(yīng)用，再加上測(cè)繪推理專家系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等支持，來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工程測(cè)繪信息平臺(tái)構(gòu)建，為工程測(cè)繪信息的統(tǒng)一與規(guī)范化管理提供支持，并確保其在實(shí)際應(yīng)用中的共享與集成實(shí)現(xiàn)。

通過上述方法進(jìn)行建立的基于地理信息系統(tǒng)的工程測(cè)繪平臺(tái)，與傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)相比，其在工程測(cè)繪實(shí)踐中應(yīng)用，具有以下較為突出的特點(diǎn)。即：1）能夠有效擴(kuò)展客戶訪問的范圍，即在上述工程測(cè)繪信息平臺(tái)建立與應(yīng)用后，能夠?yàn)榭蛻敉瑫r(shí)進(jìn)行多個(gè)不同地區(qū)的服務(wù)器最新數(shù)據(jù)訪問提供有效的支持，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理能力進(jìn)行有效擴(kuò)展，使其在空間數(shù)據(jù)管理的時(shí)效性明顯增強(qiáng)。2）簡化了工程測(cè)繪的有關(guān)操作。地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)繪領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，關(guān)鍵在于對(duì)系統(tǒng)操作難度的有效降低，而上述所構(gòu)建的地理信息系統(tǒng)工程測(cè)繪平臺(tái)中，所采用的通用Web瀏覽器，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作的復(fù)雜程度降低方面，具有較好的作用和效果。3）提高客戶端平臺(tái)的獨(dú)立性。能夠?qū)νㄓ肳eb瀏覽器進(jìn)行支持的客戶端或者是操作系統(tǒng)，在具體應(yīng)用中，都能實(shí)現(xiàn)用戶進(jìn)行地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問支持，從而使其客戶端具有更好的獨(dú)立性。4）具有更加平衡與高效的負(fù)載計(jì)算效果。與傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)中所采用的文件服務(wù)結(jié)構(gòu)處理方式導(dǎo)致處理能力對(duì)客戶端的依賴較高等問題相比，上述所構(gòu)建的地理信息系統(tǒng)工程測(cè)繪平臺(tái)，其進(jìn)行負(fù)載計(jì)算的平衡性與高效性更加顯著。

2.2 應(yīng)用分析

根據(jù)上述所構(gòu)建的地理信息系統(tǒng)工程測(cè)繪平臺(tái)，在具體測(cè)繪應(yīng)用中，是通過該系統(tǒng)平臺(tái)的各功能模塊支持，實(shí)現(xiàn)工程測(cè)繪工作的高效與精確開展。其中，上述所構(gòu)建的工程測(cè)繪平臺(tái)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模塊組成主要包含測(cè)繪數(shù)據(jù)分析與專題地圖兩個(gè)不同模塊。測(cè)繪數(shù)據(jù)分析模塊在工程測(cè)繪系統(tǒng)平臺(tái)中作為一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)模塊，其對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)的分析能力是利用地理信息系統(tǒng)向用戶呈現(xiàn)，同時(shí)通過功能模塊對(duì)地理信息系統(tǒng)的服務(wù)調(diào)用，對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用進(jìn)行接口提供。一般情況下，在對(duì)地理信息系統(tǒng)的工程測(cè)繪平臺(tái)測(cè)繪數(shù)據(jù)分析模塊設(shè)計(jì)中，主要包含對(duì)測(cè)繪信息瀏覽與查詢、測(cè)繪專題圖制作與查詢、測(cè)繪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與共享發(fā)布、綜合空間關(guān)系分析等功能進(jìn)行設(shè)計(jì)和建立。此外，在對(duì)地理信息系統(tǒng)的工程測(cè)繪平臺(tái)中專題地圖功能模塊的設(shè)計(jì)中，與普通地圖不同，該專題地圖模塊具有以下較為突出的功能和特征，即：專題地圖是由專題內(nèi)容和地理底圖兩個(gè)部分組成，并且專題地圖只對(duì)與專題有關(guān)的一種或者是幾種要素進(jìn)行詳細(xì)顯示，對(duì)其它要素則進(jìn)行概略顯示或不顯示；專題地圖的內(nèi)容也更加廣泛和多樣，其中包含有一些直觀與非直觀信息內(nèi)容；專題地圖繪制是進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示應(yīng)用，而這種數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)表格中的表現(xiàn)難度較高，專題地圖則通過對(duì)某塊或者是幾塊數(shù)據(jù)應(yīng)用，以針對(duì)不同專題進(jìn)行底紋增加，從而通過顏色、符號(hào)底紋或者是填充圖案進(jìn)行數(shù)據(jù)表示。

其次，在對(duì)地理信息系統(tǒng)工程測(cè)繪平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和構(gòu)建中，數(shù)據(jù)庫建立是在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上開展的，它通過從底向上進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)建立，在實(shí)際操作中，通過從用戶角度進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，在視圖集成基礎(chǔ)上，通過對(duì)集成結(jié)構(gòu)的有效分析和優(yōu)化，最終獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建結(jié)果。其中，ER模型在上述工程測(cè)繪平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫建立中，是一項(xiàng)較為有效的工具，即在結(jié)合一般的城市建筑測(cè)繪管理信息系統(tǒng)建設(shè)需求，對(duì)地理信息系統(tǒng)工作過程中的內(nèi)容與數(shù)據(jù)流程進(jìn)行分析，采用E-R模型對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和建立，即可獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫建立結(jié)果。

此外，針對(duì)上述建立的地理信息系統(tǒng)工程測(cè)繪平臺(tái)，為對(duì)其在工程測(cè)繪應(yīng)用中的安全性、易用性與可維護(hù)性進(jìn)行驗(yàn)證，還需要在工程測(cè)繪平臺(tái)建立后進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試研究，通過測(cè)試對(duì)系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。其中，上述工程測(cè)繪平臺(tái)經(jīng)測(cè)試顯示，該系統(tǒng)中的測(cè)繪數(shù)據(jù)分析以及專題地圖、空間查詢、緩沖區(qū)分析等功能模塊，均能夠?qū)τ脩粜枨筮M(jìn)行有效滿足，具有較好的系統(tǒng)應(yīng)用安全性與可操作性、可維護(hù)性等。

綜合上述對(duì)地理信息系統(tǒng)工程測(cè)繪平臺(tái)及其功能結(jié)構(gòu)的分析，在工程測(cè)繪實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)地理信息系統(tǒng)的強(qiáng)大定位與測(cè)量功能，對(duì)其在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，即：1）利用地理信息系統(tǒng)的高精度測(cè)繪功能，通過與地球三個(gè)軌道平面的衛(wèi)星定位技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，在實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位與遙感技術(shù)的集成設(shè)計(jì)和結(jié)合應(yīng)用基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)大型建筑的高精度測(cè)繪分析，并且在實(shí)際測(cè)繪應(yīng)用中，采用地理信息系統(tǒng)測(cè)繪模式，由測(cè)量設(shè)備和衛(wèi)星之間的信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)行傳統(tǒng)測(cè)繪中的定點(diǎn)與調(diào)平處理，從而有效提升其測(cè)繪工作的速度和效率，確保測(cè)繪分析的精確度，促進(jìn)工程測(cè)繪質(zhì)量與效果的不斷優(yōu)化。2）通過對(duì)地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)模塊進(jìn)行集成應(yīng)用，能夠在工程測(cè)繪的具體操作應(yīng)用中完成自動(dòng)讀數(shù)，對(duì)于操作人員來講進(jìn)行工程測(cè)繪工作開展中，只需通過將地理信息系統(tǒng)移動(dòng)至水準(zhǔn)點(diǎn)或者是頂點(diǎn)位置，即可開展相應(yīng)的操作，并且系統(tǒng)自動(dòng)讀數(shù)及有關(guān)操作的誤差非常小，基本趨近于零；同時(shí)，利用地理信息系統(tǒng)建立的工程測(cè)繪平臺(tái)，在實(shí)際測(cè)繪應(yīng)用中，因地理信息系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)繪能夠在距離地球約120km的軌道平面上進(jìn)行地面上的一只小型動(dòng)物有效捕捉分析，從而對(duì)整個(gè)工程測(cè)繪平臺(tái)的高精度測(cè)繪需求也具有良好的支持。3）地理信息系統(tǒng)支持的工程測(cè)繪平臺(tái)，在實(shí)際測(cè)繪應(yīng)用中，還能夠自動(dòng)促進(jìn)測(cè)繪點(diǎn)形成回路，從而在相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)輸入后，進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的判斷與分析開展，以對(duì)數(shù)據(jù)中的差異進(jìn)行快速發(fā)現(xiàn)和復(fù)查，提高測(cè)繪成果的可信度。

3、結(jié)束語

總之，結(jié)合地理信息系統(tǒng)的服務(wù)模式進(jìn)行相應(yīng)的工程測(cè)繪平臺(tái)建設(shè)，以促進(jìn)地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的有效運(yùn)用，從而為測(cè)繪工程的作業(yè)開展精確度以及工作效率提升提供良好的支持，促進(jìn)我國測(cè)繪工程技術(shù)及有關(guān)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，具有十分積極的作用和意義，值得研究和關(guān)注。