工程測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用探討

張永剛

（青海省地質(zhì)測(cè)繪地理信息院，青海 西寧 810012）

地理信息系統(tǒng)最為工程測(cè)繪中的一個(gè)重要系統(tǒng)，有兩個(gè)最重要的基本功能，就是測(cè)量和繪制。地理信息系統(tǒng)需要基于強(qiáng)大、專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)支撐，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境以及地理信息進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性可以為后期的整體測(cè)繪奠定詳細(xì)的基礎(chǔ)。近些年，對(duì)這信息技術(shù)正在不斷地發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，準(zhǔn)確性越來(lái)越高，基于此種情況，地理信息系統(tǒng)的功能也越來(lái)越完善，帶給了人們很大的方便，不僅可以減少工作人員的測(cè)繪量，減輕工作壓力，還提高了工作的效率。

一、工程測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的作用分析

工程測(cè)繪工作室在施工之前，在所有的建筑工程需要施工之前，都需要進(jìn)行詳細(xì)的工程測(cè)繪，這也是施工前最主要的任務(wù)之一，詳細(xì)的工程測(cè)繪可以為此項(xiàng)建筑工程提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并且，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以描繪出詳細(xì)的地形圖，后期建筑工程就可以按照該地形圖進(jìn)行建造。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在建筑工程測(cè)繪工作中，可以將原有的測(cè)繪程序進(jìn)行優(yōu)化，使測(cè)繪結(jié)果更加準(zhǔn)確。

（一）提高測(cè)繪效率

地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用是需要強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)支持，在此基礎(chǔ)下，對(duì)地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理。與傳統(tǒng)的地理信息勘測(cè)方法進(jìn)行比較，地理信息系統(tǒng)可以最大限度地減少勘測(cè)人員的工作量，并且有效地提高數(shù)據(jù)測(cè)繪的準(zhǔn)確性，減少因人工測(cè)繪出現(xiàn)的失誤情況。在進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)采集之后，工作人員可以根據(jù)采集到的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)的信息進(jìn)行比較、分析、處理，最終準(zhǔn)確、快速地完成測(cè)繪區(qū)域的地形圖，可以極大地減少測(cè)繪所需時(shí)間以及測(cè)繪流程，提高工作效率。

（二）提高測(cè)繪時(shí)效性

在進(jìn)行工程測(cè)繪工作中，相關(guān)的工作人員可以及時(shí)的將測(cè)繪數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較處理，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異常情況，然后及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)修復(fù)工作，保證了數(shù)據(jù)測(cè)繪的結(jié)果時(shí)效性。

（三）降低測(cè)繪誤差

因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，是需要有強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行后臺(tái)支持以處理數(shù)據(jù)的，因此，采用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)繪，可以最大限度地提高測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少因人為原因造成的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或其他情況，提高測(cè)繪工作的質(zhì)量，進(jìn)而為后期的工程建設(shè)提供保障。

二、地理信息系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)分析

（一）地理信息系統(tǒng)的功能分析

1.編輯與處理數(shù)據(jù)

在工程測(cè)繪工作中使用地理信息系統(tǒng)，可以有效地實(shí)現(xiàn)圖像處理功能，在地理信息系統(tǒng)中有圖形編輯技術(shù)，采用圖形編輯技術(shù)可以與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較處理，提高圖形的準(zhǔn)確性。目前，我們所使用的圖像編輯技術(shù)可以完成調(diào)整圖形誤差、調(diào)整圖片的大小，編輯或者修飾圖形、進(jìn)行投影的變換以及拓?fù)浣５裙δ堋?/p>

2.采集與傳輸信息

采用地理信息系統(tǒng)，可以完成對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地貌信息采集工作，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸處理。在地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，主要采集的信息包括所需施工范圍內(nèi)的物質(zhì)位置情況以及所存物質(zhì)的大小等情況，除此之外，還需要采集物質(zhì)的拓?fù)潢P(guān)系等。地理信息系統(tǒng)的傳輸方式具有多種形式，包括數(shù)據(jù)復(fù)制傳輸、掃描傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，通過(guò)這些方式可以將采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸整理。

3.存儲(chǔ)與管理信息

在工程測(cè)繪時(shí)，采用地理信息系統(tǒng)，所采集到的地理數(shù)據(jù)都具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要就是有光柵、矢量或者二者同時(shí)存在。在對(duì)采集大的信息進(jìn)行存儲(chǔ)和信息管理的時(shí)候，地理信息系統(tǒng)會(huì)有一套固有的處理數(shù)據(jù)的方式。例如：會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行儲(chǔ)存，也可以根據(jù)數(shù)據(jù)的表達(dá)內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存，不管是哪種方式，都可以很好地完成數(shù)據(jù)信息的分類儲(chǔ)存工作。

4.信息的空間查詢與分析

地理信息系統(tǒng)具備一個(gè)功能，那就是空間查詢功能，此處的空間，主要是指地球空間，可以完成對(duì)地球上的某一特定位置的查詢，并且還可以利用不同的物質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間之內(nèi)不同屬性的物質(zhì)進(jìn)行查詢。地理信息系統(tǒng)的空間分析功能主要包含了數(shù)據(jù)分析、多種物質(zhì)與因素的匯總分析、3D 建模數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程數(shù)字分析等等。

5.可視化圖像的呈現(xiàn)與傳輸

在運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的時(shí)候，可以完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理工作，經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的比對(duì)分析可以呈現(xiàn)出一個(gè)可視化地圖。通過(guò)此地形圖可以方便用戶進(jìn)行地形查詢，然后根據(jù)用戶的需求，可以比對(duì)數(shù)據(jù)并調(diào)整，不僅如此，還可以根據(jù)具體的使用情況將地形圖進(jìn)行輸出，呈現(xiàn)可視化，方便用戶使用。

（二）地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.開(kāi)放性

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)具有兼容性以及開(kāi)放性的系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)可以在相對(duì)來(lái)水比較開(kāi)放的環(huán)境中進(jìn)行擴(kuò)充鏈接，由此滿足地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)所需要求，實(shí)現(xiàn)兼容操作，所以地理信息系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，并且此信息系統(tǒng)可以做到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳播，支持多種數(shù)據(jù)接口連接，例如：SCADA.OA，MIS 等，都可以實(shí)現(xiàn)與其連接。

2.先進(jìn)性

地理信息系統(tǒng)在進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，可以利用其中的圖像傳輸功能，并且應(yīng)用此功能，還能將圖紙與用戶所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的時(shí)候，地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了嚴(yán)格的審核與處理，因此，用戶在使用地理信息系統(tǒng)的時(shí)候可以快速地查找到所需要的數(shù)據(jù)，從另一方面來(lái)說(shuō)，地理信息系統(tǒng)可以為客戶提供比較高質(zhì)量的服務(wù)以及更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)查找功能。

3.精度高

在數(shù)據(jù)信息以及地形圖經(jīng)過(guò)地理信息系統(tǒng)處理之后，其比例尺精度等都會(huì)更高，例如：省級(jí)的圖紙?jiān)诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的比例尺精度可以達(dá)到1;10000,市級(jí)的圖紙?jiān)诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的比例尺精度可以達(dá)到1;1000,并且，在地圖上可以顯示出所測(cè)繪的空間內(nèi)的河流以及山川地貌、建筑等信息，為用戶的使用帶來(lái)更高水平的體驗(yàn)。

三、工程測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)信息的采集

在進(jìn)行工程測(cè)繪工程時(shí)，需要有足夠的數(shù)據(jù)分析，這些數(shù)據(jù)量大且采集復(fù)雜，因此，在地理數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，因?yàn)槿蝿?wù)繁重，會(huì)給相關(guān)的工作人員帶來(lái)更多的工作量，不僅如此，還會(huì)增加財(cái)政的成本支出，給建筑企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)壓力。為了保證所測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需求相關(guān)的工作人員提高責(zé)任心，認(rèn)真負(fù)責(zé)地完成測(cè)繪工作，減少失誤，規(guī)范測(cè)繪工作的每一步流程。在地理信息數(shù)據(jù)沒(méi)有普及的時(shí)候，建筑單位大多沒(méi)有使用地理信息系統(tǒng)，而是采用人工測(cè)繪的方式，為了增加測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就需要測(cè)繪人員充分的責(zé)任心，并且還需要考慮因?yàn)榄h(huán)境、天氣和人為等外在情況帶來(lái)的影響，所以在進(jìn)行工程測(cè)繪時(shí)，工作量復(fù)雜且繁瑣。但是利用地理信息系統(tǒng)之后，就可以減少很多需要考慮的因素，特別是環(huán)境、天氣和人為外在因素，因?yàn)?，不管外界的條件如何，通過(guò)使用地理信息系統(tǒng)。都能夠很好地完成地理信息采集工作。這主要是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)中擁有比較先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)，可以和好的完成不同數(shù)據(jù)之間的傳輸，即使真的遇到外在的不良因素，對(duì)數(shù)據(jù)采集的影響也不會(huì)太大，可以很好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集，同時(shí)還可以有效的縮短時(shí)間、減少成本、提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

（二）數(shù)據(jù)信息的管理

在地理數(shù)據(jù)信息的管理工作中，也可以使用地理信息系統(tǒng)。傳統(tǒng)的地理信息統(tǒng)計(jì)工作比較復(fù)雜且龐大，當(dāng)使用地理信息系統(tǒng)時(shí)，就可以使這些龐大的數(shù)據(jù)變得簡(jiǎn)單且有序，不僅提高了數(shù)據(jù)管理的工作效率，還可以提高用戶體驗(yàn)，方便查詢。通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)工程的實(shí)際情況，完成對(duì)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的更新工作，可以有效地保證地理信息系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及有效性。不僅如此，地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息管理內(nèi)容還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可視化操作，方便工作人員和用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的檢索功能，可以最大限度地減少傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)中容易出現(xiàn)的因?yàn)榉珠_(kāi)儲(chǔ)存信息而產(chǎn)生的信息錯(cuò)誤情況。

（三）數(shù)據(jù)信息的分析與處理

在工程項(xiàng)目進(jìn)行建筑施工的過(guò)程中，通過(guò)使用地理信息系統(tǒng)可以有效地完成對(duì)所有的地理信息數(shù)據(jù)的綜合分析，并且還可以使用地理信息可視化實(shí)現(xiàn)對(duì)地理數(shù)據(jù)信息的備注與說(shuō)明，并且經(jīng)過(guò)可視化操作還可以更好地實(shí)現(xiàn)出地形與地貌特征，綜合體現(xiàn)出地理資源信息的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與形象。通過(guò)這種方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理數(shù)據(jù)信息的高效利用，并且可以減少數(shù)據(jù)測(cè)繪環(huán)節(jié)對(duì)于人力成本的支出，減少建筑企業(yè)的資金壓力，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

（四）數(shù)據(jù)信息的顯示與輸出

通過(guò)使用地理信息系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息更準(zhǔn)確高效的處理和分析，因此，用戶在對(duì)信息進(jìn)行檢索時(shí)，可以更高效，并且地理信息系統(tǒng)在實(shí)際的使用過(guò)程中，用戶可以自行設(shè)定需要的參數(shù)以供使用，這些參數(shù)會(huì)在地圖上進(jìn)行顯示，在工程建設(shè)的時(shí)候就可以根據(jù)這些顯現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以在很大程度上幫助用戶分析數(shù)據(jù)，減少誤差，實(shí)現(xiàn)所需數(shù)據(jù)的完整高效輸出。

（五）提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換精度

地理信息系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，是需要有先進(jìn)的技術(shù)軟件完成對(duì)系統(tǒng)的支撐工作，有了這些先進(jìn)的技術(shù)軟件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的重組與編輯。在對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)初步整理之后，還需要進(jìn)行拓?fù)淠Ｐ头治?，然后將整體測(cè)量之后的圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)聯(lián)比較，在進(jìn)行處理分析，這樣能夠更加有效的保證圖形的準(zhǔn)確性，除此之外，因?yàn)槭褂玫乩硇畔⑾到y(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的時(shí)候，可以根據(jù)信息的屬性進(jìn)行儲(chǔ)存，所以，地理信息系統(tǒng)可以識(shí)別出地球空間內(nèi)的不同物質(zhì)，然后將這些抽象空間內(nèi)的物質(zhì)與物質(zhì)空間內(nèi)的信息進(jìn)行連接，并且可以將這些事件進(jìn)行結(jié)合分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在基礎(chǔ)工程建設(shè)項(xiàng)目高速發(fā)展的同時(shí)，測(cè)繪技術(shù)也隨之在顯著提升。工程測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，不止在建筑行業(yè)，包括公路建筑，甚至是在水利建設(shè)方面以及鐵路工程建設(shè)方面都發(fā)揮了重要的作用。在工程測(cè)繪工作中使用地理信息系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，使所需的數(shù)據(jù)不管是在處理中還是處理后都有據(jù)可依。并且還可以建立起空間內(nèi)事物的位置關(guān)系聯(lián)系與空間內(nèi)的必要關(guān)系，完成對(duì)空間數(shù)據(jù)的定性描寫(xiě)。通過(guò)采用地理信息系統(tǒng)不僅可以提高工程測(cè)繪的準(zhǔn)確性以及測(cè)繪質(zhì)量，還可以減少測(cè)繪人力成本的支出，節(jié)約測(cè)繪所需時(shí)間，減少建筑單位的資金壓力，因此，在測(cè)繪工程中國(guó)采用地理信息系統(tǒng)具有巨大的意義，可以在一定程度上促進(jìn)我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的不斷提升。