論測繪中地理信息系統技術的應用

吳曉偉

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論測繪中地理信息系統技術的應用

吳曉偉

河北省地礦局第二地質大隊，河北 唐山 063000

地理信息系統它屬于空間信息系統，在對地理信息系統進行利用測繪的過程中，它具有著傳統測繪技術無法進行比擬的優秀，針對地理信息系統而言，它在一定程度上不僅具有著超強的信息處理功能，同時還有這比較強的輸出功能，這樣才能夠讓其在測繪中起到了重要的作用。因此，我們需要進行不斷的借鑒以及創新，學會取其精華去其糟粕，只有這樣才能夠推動測繪技術的發展邁出更大一步。

地理信息；測繪工程；應用

引言

現代意義上的工程測繪主要是指在工程建設過程中所需要進行的所有測繪工作，如果按照測繪對象的不同對其進行劃分，主要可以分為建筑工程測繪、礦區測繪、水利工程測繪以及海洋工程測繪等，不論是對于何種形式的工程測繪，只有充分保證了工程測繪工作的有效性和準確性，才能夠為工程建設及工程施工質量提供穩定的保障。

1 地理信息系統的特點

1.1 外部因素影響較小

與傳統測繪技術相比，GIS技術有著無可比擬的優越性，這一點主要因為傳統測繪技術受自然條件因素影響過大，尤其是在高山密林等地形復雜區域，有時甚至無法展開測繪工作，單靠簡單的等高線等方式的估測會導致測量結果誤差較大，從而使測繪工作失去科學性。此外，若遇到雨雪天氣，測繪工作將不得不被迫中止。而GIS技術主要監測手段是衛星監測，它不受自然條件的制約，具體過程只需要衛星接收器的完成，十分方便。

1.2 監測效率高

GIS技術是利用衛星技術進行測量，不存在傳統測量上需要觀測、調節、調平及估讀等諸多環節，測量工作效率及測量精度得以大幅度提升。在測繪工作中，可以利用數臺儀器同步、分組對地形地貌進行測量，有效地縮短了作業時間。在GIS測量過程中，通過衛星進行平面掃描，操作人員只需對接收設備進行正確操作即可，降低了人為因素導致的誤差。

1.3 測量數據精度高

傳統測繪中，無論何種測量方式，測繪人員無法做到精確無誤，極小的測量失誤都可能導致測量結果較大的誤差。然而與傳統測量方式不同，GIS通過處在地球三個軌道平面上的24顆衛星，與遙感技術緊密結合，尤其適合大型建筑（如大型商廈、摩天大樓等）的高精度測量。在測量精度上面，通過衛星定位，GIS可以從距離地球120公里外的軌道面上輕易捕捉到地面上小型動物。因此，系統在測繪時通過繞地衛星的平面掃描，與地面接收器遙相呼應，工作人員只需對衛星數據進行加工處理便可得到相關信息，基本做到“零誤差”。

2 地理信息系統的主要功能

2.1 空間分析與空間查詢功能

地理信息系統（GIS）在數據庫構建中，為了提高地理信息系統開發和管理的便利性，往往采用分層處理的方法進行構建。在系統中輸出原始圖，而且通過空間操作的原始圖對系統分析和查詢結果進行表示，使處理過的圖件與原圖保持一致。

2.2 綜合分析評價與模擬預測功能

GIS可以對地理信息進行提取和存儲，同時建立與地形地貌相對應的信息模式來計算評價結果，并將其作為測量工作的重要數據。評價結果在對發展趨勢進行預測時通常會以函數及命令的形式進行，為了確保決策的科學性和準確性，通過比較GIS對預測數據與特殊傾向可能出現的后果及對應的解決策略產生的效果，實現對風險的規避。

2.3 GIS輸出功能

GIS是以地圖制圖技術作為基礎，不僅可以實現數字化地圖的輸出，還能夠建立地圖數據庫，有效提高工作效率，降低制圖成本，有利于實現更高的經濟效益和社會效益。

3 GIS在工程測繪中的應用

3.1 GIS技術工作原理及發展現狀

3.1.1 工作原理

GIS工作原理的實質是空間性原理。GIS在軟件設置方面包含了空間位置和空間屬性。在技術設置方面體現出了空間拓撲的描述屬性和地理坐標等；通過采用相關的科學算法進行分析計算，得出精準數據，根據數據對空間進行分析。

3.1.2 發展現狀

GIS作為項邊緣性學科，涉及的專業多而復雜，包括制圖學、計算機學、地理學、測量學以及電力學等等。此外還需要借助計算機設計對數據庫進行管理和試驗等學科。隨著各項先進技術在工程領域中的引用，相關的科研或者技術人員將多種先進技術有機的融合到儀器，產生了當前的GIS技術。

3.2 GIS技術特點及其功能

3.2.1 技術方面

GIS在工程測繪進行數據分析和處理時，結合GIS的屬性數據和空間數據及借助數據庫系統相關數據的管理方法和模式形成了一種全新概念的地理現象思維方式。與此同時，GIS通過將各種現代技術的有機融合，有效地提高了工程測繪工作的效率和工作質量，實現了對工程施工現場的地理定位相關數據的快速搜集以及動態分析。

3.2.2 功能方面

一般而言，GIS的主要功能包括數據的采集、數據的分析以及該項技術在工程測繪工作應用決策等。就地理信息系統而言，按照多源性對其劃分，可將其劃分為數據采集、數據編輯、數據檢驗、數據概化、數據轉化、數據組織、數據存儲以及數據的分析等功能。在這些功能中以模型分析和空間分析在地理信息系統中所表現出的功能作用最為重要。

3.3 GIS在工程測繪中的應用

3.3.1 數據采集

就數據采集工作而言，以往的數據采集方式主要是通過對紙質數據的掃描而得到數據信息資料。而GIS技術支持下的數據采集方式則是通過GPS利用全球定位系統，對地理坐標進行定位，得出相關數據，并對這些數據進行整理、分析。最后利用遙感技術完成所有數據采集所需程序的設計任務。

3.3.2 數據處理

就工程測繪而言，各種地理信息數據的處理一般都具有時間特征、空間特征及屬性特征。就這些特征而言，按照所涉及到的數據對象可將其分為主觀數據對象和客觀數據對象。地理信息系統將所搜集到的數據信息直接存儲FAT表內，然后通過各數據間的關聯性對數據進行處理。

3.3.3 數據管理

利用GIS技術建立核心測繪要素集實現了對地理信息數據的分層化管理，使數據信息管理更加的合理化；此外，利用GIS技術對數據庫管理系統管線要素集建立，實現了工程測繪工作開展的合理性和科學性。

3.3.4 數據顯示

通常來講，對于地理信息系統中的地圖特征表達，可通過采用單一地圖、符號等多種表達方法來完成。針對工程測繪工作而言，通常單一的符號表達法只能表現出地圖上信息分布情況。

4 GPS在工程測繪中的應用

4.1 土地動態檢測

在傳統的土地動態檢測工作中，主要采用的是平板儀補測法和簡易補測的方式進行的，而工程測繪中GPS的應用，憑借著其高精度、高速度和高效率的優勢對傳統的野外檢測方法進行了有效地改善并節省了大量的人力和物力。

4.2 工程變形監測

工程變形主要是指在工程建設過測繪過程中，由于受到地殼運動或者是其他影響因素而產生的建筑物位移現象，工程變形主要可以分為陸地工程變形、工程地表沉降以及圍堰大壩變行等，而GPS在工程變形監測的基準設計、結構強度設計、觀測時段設計以及監測周期設計中都有著極為重要的作用。

4.3 地形地貌測繪

對于地形地貌的測繪，主要采用的是實時動態差分的方法對土地權屬界點進行測定，僅需要單個操作人員在每個測定點上花費較短的時間，隨后將得出的數據移交給計算機軟件進行處理，大大提升了地籍測繪工作的測繪效率。

5 結論

綜上所述，GIS在測繪工作中的應用，可有效提高測繪工作的效率，減輕測繪的工作量，具有顯著的經濟效益和社會效益。GIS在具體應用過程中還需要不斷的完善，從而有效促進測繪技術的進一步發展。

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1009-6434（2016）02-0077-02