現代GIS技術及其在工程測量中的應用思考

趙平川

（身份證號：513525197211101012）

前言

近年來，社會經濟發展速度持續加快，工程測量在精度方面提出了較高要求，應用現代GIS技術于工程測量工作，能夠大大提高工程測量效率，不斷優化工程測量質量。本文探究該論題是極為必要的，論題分析具有一定現實意義，能為相關技術人員提供思路，為工程測量人員提供實踐指導。

1 GIS技術基本介紹

1.1 定義

GIS技術全稱為地理信息系統，它作為新興技術的一種，由較多學科組成，主要用來數據獲取、數據分析及管理、數據存儲及顯示。GIS系統以數據庫為基礎，通過模型構建動態顯示數據變化情況，以便為系統決策、系統服務提供依據。技術架構如圖1所示。

圖1 GIS技術架構

從工具箱角度來講，GIS技術包含多類型空間信息，空間信息支持轉換操作，并直觀顯示，充當工具箱作用；從組織機構角度來講，GIS技術具有集合性特點，支持數據信息檢索、操作、保存、顯示，以便為問題處理提供方案；從數據庫角度分析，GIS即數據庫系統，通過數據操作直觀顯示已有問題[1]。

1.2 特點

開放性特點：我國最早應用GIS技術主要為平面模式，這種模式呈現的圖形質量較差，但能夠迎合當時技術發展需要。隨著科學技術的不斷進步，GIS技術不能更好的滿足技術要求，由平面模式逐漸發展成三維立體模式，并且系統兼容效果良好，此時GIS技術開放性特征較顯著。

發展性特點：我國經濟、科技發展速度不斷加快，并且與發達國家間的距離逐漸縮小，GIS技術發展以井噴式為主要方向，并且技術融合趨勢越來越明顯，GIS技術具備良好的連接性以及拓展性，這對工程測量工作持續推進有重要意義。

先進性特點：現如今工程測量工作離不開GIS技術支持，主要是因為GIS技術借助三維立體模式自由調整測量細節、等比例復制測量地形、精確定義數據，這符合我國工程測量活動發展需要。

2 GIS系統組成及功能模塊

2.1 系統組成

GIS系統組成部分包括三方面，分別為地理數據庫系統、計算機系統、人員及組織機構，其中，地理數據庫系統作為GIS系統組成基礎，在數據維護、數據查詢等方面發揮重要作用，具體細分為數據庫實體、幾何數據、地理數據庫管理系統、屬性數據四部分。計算機系統由硬件、軟件兩部分系統組成，其中，硬件系統包括各類設備，它為GIS系統運行提供客觀環境以及客觀條件；人員及組織機構影響GIS系統運行效果，合理安排項目經理、信息管理人員、系統工程師、系統用戶，能夠促進GIS系統穩健運行。

2.2 功能模塊

地圖管理：GIS技術不僅能夠系統化管理圖庫、根據用戶需要調整地圖格式，而且支持地圖、電子地圖、分析圖的繪制。為擴大在工程測量中的應用范圍，其功能優勢越來越豐富，具體包括測量誤差修正、投影變換、圖幅拼接等，如圖2。

圖2 GIS系統功能模塊

設備管理：該模塊的作用主要為：確保系統與輔助功能的一致性，以便提高系統故障處理效率，集中處理基礎數據、檢修數據。設備管理功能模塊作用發揮的過程中，應首先明確工程測量范圍，選用適合的設備以及技術；然后短時間內尋找目標，豐富模擬掛牌功能；最后完善書面圖形印制功能，以便為工程測量提供便利。

輔助作圖：為更好的配合工程測量人員測量需要，通過數據庫設計完善輔助作圖功能，以便提高管理效率、優化管理方法，同時，還能創新工程測量人員工作模式。輔助作圖功能模塊支持數據輸入、地圖直觀展示，此外，還能彌補數據手動輸入的不足，為工程測量提供便利[2]。

電網分析：該模塊能為工程測量決策制定提供思路指導，它主要借助計算系統完成穩定性、安全性分析，根據分析結果判斷系統組抗性，盡最大可能提高系統運行可靠性。與此同時，這一模塊能為系統方案制定提供理論指導，為系統決策制定提供可靠支持，例如，準確判斷拉閘斷電時間、范圍，并事先制定有效的處理方案，大大提高GIS系統安全性。

3 工程測量中現代GIS技術應用分析

GIS技術應用于工程測量工作，通過發揮GIS技術優勢來滿足工程準確測量需要，大大提高工程設計進程，其中，GIS技術優勢主要有低成本、精準度、高效率、更新及時等，不斷擴大GIS技術推廣范圍，提高GIS技術在工程測量中的應用，能夠逐步提高工程測量水平，加快GIS技術發展速度。下文具體分析現代GIS技術在工程測量中的具體應用。

3.1 數據采集

工程測量人員應用GIS技術優選適合的視覺變量，針對圖形顏色、大小、紋理、顯示層次等具體選擇。數據符號是數據顯示的主要組成部分，適當優化數據符號，研究、開發適用性強的工具及軟件，以便更好的豐富數據功能，直觀展示數據信息。工程測量人員準確標記地圖于屏幕，能夠及時、高效獲取電子地圖。

3.2 數據處理

GIS技術主要用來進行數據分類、數據顯示，這均屬于數據處理內容，其中，數據管理呈現系統化特點，數據顯示主要表現為專題圖。色相飽和度具體分析時，有步驟的分類圖形、展示圖形數據，在這一過程中，GIS技術細分圖形紋理、圖形顏色，呈現分級圖特點，除此之外，統計數據顯示方法還可以選用直方圖，或者是圓餅圖。

3.3 可視化

GIS技術可視化效果呈現，如圖3，主要借助三維立體圖形全面展示空間信息，營造良好的視覺效果，通過立體化呈現空間信息，這是對平面空間信息的高效轉換。GIS技術以可視化方向為發展目標，并融合多媒體技術，能夠合理調整信息傳遞方式，改變信息表達方法。可視化技術表達載體主要為圖像、視頻、圖形、文本、動畫、聲音等，可視化技術發展呈現多樣化特點，這對GIS技術持續發展有重要意義，能為工程測量提供有力的技術保障。

圖3 GIS技術可視化效果

3.4 數據查詢

GIS技術進行數據查詢時，查詢對象主要包括數據庫圖表、數據庫表格，以及關聯性緊密的文字信息。GIS技術查詢數據具有便捷化、高效率特點。

3.5 地圖動畫展示

測量數據以動態形式呈現，這一過程即地圖動畫采集過程，相對來講，測量數據以可視化形式呈現，這一過程為靜態展示過程。地圖動畫實際展示的過程中，適當加入時間維度，促使地圖內容在時間的推移下動態變化，并以動畫形式直觀呈現。一般來講，地圖動畫表現集中在漫游平移、開窗伸縮、閃爍強調、動態動畫等方面，這全面彌補了以往數據平面展示的不足，GIS技術展示的動畫地圖具有直觀化特點，能夠為工程測量人員分析提供依據。

3.6 結果顯示

工程測量應用GIS進行空間分析，在這一過程中，具體進行緩沖區分析、地形分析、疊加分析、網絡分析，并將多層面分析結果具體化、直觀化顯示，結果顯示手段主要為連續線段或者斷續線段，這種顯示方法能夠大大提高地形測量準確性。如果地理位置、測量時間段發生變化，那么可以通過網絡要素緩沖展現圖幅，盡最大可能提高工程測量準確性。

3.7 輔助決策

從上述介紹中能夠看出，GIS技術功能十分豐富，并且GIS技術在數據處理、數據挖掘等方面發揮了重要作用，通過發揮GIS技術優勢來輔助空間數據查詢，并根據數據查詢結果完成數據分類、整理、加工等系列處理工作，這能為系統決策以及決策方案制定奠定良好基礎。為了確保工程測量活動順利執行，大大提高工程測量項目開展效率，工程測量決策應具有可行性，與此同時，工程測量數據信息處理應起到GIS系統維護、軟硬件設備完善的積極作用，這對GIS數據輸出有重要意義。由于數據輸入、數據輸出等化解均對GIS系統運行穩定性和安全性有關鍵性影響，在此期間，不斷優化網絡環境，定期更新、升級軟件，完善硬件設施，以便充分發揮GIS技術在決策制定方面的輔助作用[3]。

GIS技術屬于當代社會發展的產物，將其應用于工程測量工作，發展方向傾向于現代GIS知識庫系統、整合型GIS測量系統、智能機器人三方面，這能大大提供工程測量水準。

4 結論

綜上所述，現代工程測量工作正處于發展的關鍵階段，應用GIS技術于工程測量項目，這不僅符合現階段工程測量需要，而且還能豐富GIS技術應用經驗，大大提高工程測量效率以及工程測量準確性。工程測量活動中在數據采集、數據處理、可視化、數據查詢、地圖動畫展示、結果顯示、輔助決策等方面應用GIS技術，能夠促進工程測量活動順利推進。

[1]燕 松.淺議現代GIS技術及其在工程測量中的應用[J].城市建筑，2013（18）：124+137.

[2]郭 鑫.現代GIS技術及其在工程測量中的應用探討[J].科技資訊，2012（30）：13.

[3]王培植.現代GIS技術及其在工程測量中的應用探討[J].才智，2012（04）：57.