地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的作用探究

摘要：作為3S技術(shù)的一個(gè)組成部分，地理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱為GIS，是用戶借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)地理數(shù)據(jù)以及地理信息進(jìn)行搜集、儲(chǔ)存、管理、檢索的通用的技術(shù)分析和處理。在城市測(cè)繪時(shí)GIS的作用被得到充分的發(fā)揮，體現(xiàn)了測(cè)繪工作的現(xiàn)代化。本文主要闡述了地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用以及所產(chǎn)生的作用。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測(cè)繪工程；GIS

引言：

在復(fù)雜地形進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，難度較高，并且還存在地理不便，不能進(jìn)行測(cè)量映射等多種問(wèn)題，而地理信息系統(tǒng)的使用，在促進(jìn)測(cè)繪工作轉(zhuǎn)型的同時(shí)也解決了這個(gè)難題。地理信息系統(tǒng)在不斷完善和發(fā)展的過(guò)程中，GIS技術(shù)的普及程度越來(lái)越高。因此，中國(guó)有關(guān)部門要深化對(duì)技術(shù)加大投資的認(rèn)識(shí)，不斷推動(dòng)GIS在中國(guó)的應(yīng)用。

一、地理信息系統(tǒng)的工作原理

在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，地理信息系統(tǒng)的作用十分重要。它能對(duì)工程相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析，從而定位實(shí)物坐標(biāo)，之后圖像要根據(jù)測(cè)繪儀器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)繪制，這就是具體影像的形成過(guò)程。換句話說(shuō)，地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，進(jìn)行測(cè)繪時(shí)的人力成本被大大降低，不但工作效率被提高，工作時(shí)間也被大大縮短。下面我將從以下四點(diǎn)來(lái)對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

第一，從地理信息系統(tǒng)的定義來(lái)說(shuō)，它的字面意思就是針對(duì)地理和空間進(jìn)行分析和處理的工具。而這個(gè)工具在使用時(shí)借助了現(xiàn)代信息技術(shù)，利用了網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)功能，同時(shí)具有相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的后臺(tái)[1]。

第二，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展是科學(xué)智慧的結(jié)晶，將多個(gè)學(xué)科的知識(shí)糅合起來(lái)，綜合利用的工具。首先，地理知識(shí)必不可少，GIS的研究對(duì)象就是地理空間，地理地形等。因此地理學(xué)科的內(nèi)容是最關(guān)鍵的。其次，測(cè)量知識(shí)。GIS為測(cè)量技術(shù)所服務(wù)，最重要的環(huán)節(jié)就是測(cè)量，在傳統(tǒng)測(cè)繪工具難以應(yīng)用的地區(qū)，地理信息系統(tǒng)能很好的發(fā)揮作用，準(zhǔn)確的描述空間和地形信息，這與測(cè)量學(xué)的知識(shí)是分不開(kāi)的。最后，計(jì)算機(jī)技術(shù)。地理信息系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)以及圖表的制作，影像的繪制都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持。

第三，工作流程方面。地理信息系統(tǒng)能夠通過(guò)自身的各種設(shè)施對(duì)空間和地形信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。將有用的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器中進(jìn)行儲(chǔ)存。在最后在進(jìn)行測(cè)繪工程、工程測(cè)量等方面應(yīng)用時(shí)，再將數(shù)據(jù)調(diào)取出來(lái)，進(jìn)行分析。為了取得較好的數(shù)據(jù)展示效果，計(jì)算機(jī)繪圖軟件不可或缺，在圖形繪制時(shí)，要按合適的比例進(jìn)行。最后給出施工建議。

二、地理信息系統(tǒng)在測(cè)量工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

（一）較小的外部影響因素

傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)的外部影響因素較多，而地理信息系統(tǒng)則不然。在工程測(cè)量過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)在完成測(cè)量任務(wù)時(shí)主要依托的工具就是接收器，不但復(fù)雜的測(cè)量工作被簡(jiǎn)化，并且不同的測(cè)量精度都能夠被滿足：在地形復(fù)雜區(qū)域以及自然氣候惡劣的地區(qū)使用傳統(tǒng)的測(cè)量工具不但測(cè)量工具難以進(jìn)行，測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度也會(huì)大大降低[2]。而自然條件的變化并不會(huì)給地理信息系統(tǒng)的使用帶來(lái)任何影響，并且傳統(tǒng)測(cè)量工具難以測(cè)量的復(fù)雜區(qū)域以及氣候惡劣的區(qū)域都不影響地理信息系統(tǒng)的測(cè)量精度。

（二）精確度較高的測(cè)量數(shù)據(jù)

在工程測(cè)量過(guò)程中，傳統(tǒng)的測(cè)量工具存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，那就是所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際結(jié)果相差加大，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度得不到保證。而隨著地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度不斷提高。在測(cè)繪過(guò)程中，有效結(jié)合了衛(wèi)星和遙感技術(shù)，平面掃面和地面接收器相呼應(yīng)，對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，從而提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度。

（三）較高的檢測(cè)效率

使用傳統(tǒng)的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量時(shí)步驟復(fù)雜，需要進(jìn)行觀察、調(diào)整以及估讀數(shù)等多個(gè)環(huán)節(jié)，不但數(shù)據(jù)精確度難以保證，檢測(cè)效率同樣也不高。但地理信息系統(tǒng)的不同之處在于，衛(wèi)星系統(tǒng)的使用縮減了測(cè)量步驟，檢測(cè)效率也大大提升。在測(cè)繪過(guò)程中，我們可以采取多項(xiàng)設(shè)備同時(shí)測(cè)量，減少測(cè)量時(shí)間。而使用地理信息系統(tǒng)也較為簡(jiǎn)單，只需要操作人員能夠正確操作接收設(shè)備，衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用能夠減少測(cè)量過(guò)程中的人為誤差的影響。

三、地理信息系統(tǒng)在測(cè)量工程中的應(yīng)用分析

（一）分析數(shù)據(jù)采集技術(shù)

在傳統(tǒng)的測(cè)量過(guò)程中，最艱巨的任務(wù)之一就是數(shù)據(jù)的采集，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程中受到的影響因素較多，比如天氣以及地理位置等都會(huì)影響數(shù)據(jù)的采集，風(fēng)雨會(huì)對(duì)其造成影響，叢林、山地、沼澤等地理環(huán)境都會(huì)造成難以控制的影響。地理信息系統(tǒng)則不受天氣條件以及地理位置等的限制，地理信息系統(tǒng)在對(duì)實(shí)物進(jìn)行儲(chǔ)存時(shí)會(huì)采用網(wǎng)格和矢量?jī)煞N方式，保證實(shí)物存儲(chǔ)的連續(xù)性[3]。柵格數(shù)據(jù)包括儲(chǔ)存單元的行和列，并且處理地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入。并且結(jié)合多項(xiàng)先進(jìn)設(shè)備，比如數(shù)字掃描儀、相機(jī)、激光雷達(dá)等，再加上航天器和衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫(kù)的利用，完成數(shù)據(jù)采集過(guò)程。

（二）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

地理信息系統(tǒng)使用特殊的數(shù)據(jù)處理方式和處理處理軟件，將數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)進(jìn)行編輯、建模，最后利用地理信息系統(tǒng)對(duì)于空間數(shù)據(jù)的實(shí)行之間的關(guān)系特征分析，相關(guān)數(shù)據(jù)映射系統(tǒng)和覆蓋分析。如果收集的數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，建模和分析必不可少。

（三）高精度測(cè)繪分析

地理信息系統(tǒng)（GIS）在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，依靠各種數(shù)據(jù)和軟件編輯的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，之后在數(shù)據(jù)處理時(shí)采用建模的方式，分析相同的測(cè)量模式和GIS層時(shí)，采用其他方式對(duì)相同的測(cè)量模式和GIS層進(jìn)行獲取[4]。地理信息系統(tǒng)具備處理各種空間關(guān)系的功能，所配套的軟件能夠自動(dòng)識(shí)別各種不同空間數(shù)據(jù)，將空間個(gè)復(fù)雜的實(shí)體相連接，并為近的各種關(guān)系，包括最后的數(shù)據(jù)建模，通過(guò)在最后階段的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要求達(dá)到高精密的技術(shù)。

（四）地理信息系統(tǒng)的空間分析

地理信息系統(tǒng)分析空間數(shù)據(jù)的前提上之前所采集的數(shù)據(jù)不能存在錯(cuò)誤，這是GIS系統(tǒng)進(jìn)行空間分析的關(guān)鍵。圖形數(shù)據(jù)的計(jì)算可以完成上述的所有過(guò)程，從三維空間和三維空間坐標(biāo)分析和無(wú)力聯(lián)系數(shù)一般描述。地理信息系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)和功能就是可以對(duì)實(shí)物進(jìn)行立體的全面的分析和了解，這是一個(gè)復(fù)雜、困難度較高的程序設(shè)計(jì)，例如地理學(xué)、域科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等這些學(xué)科融匯、進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，特別需要拓?fù)鋵W(xué)、圖論和空間統(tǒng)計(jì)學(xué)，通過(guò)這些學(xué)科我們能對(duì)立體多層次空間的組成進(jìn)行了解描述和概括，進(jìn)而達(dá)到成功熟識(shí)立體數(shù)據(jù)的成果的要求，從而演練空間的未知，最后準(zhǔn)確做出判斷以免造成不必要的損失。但目前來(lái)說(shuō)對(duì)空間立體還沒(méi)有完整的成熟的了解。立體空間現(xiàn)實(shí)物件用專業(yè)檢測(cè)。

（五）立體式輸出

作為地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪的應(yīng)用過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分的立體式輸出，

（六）整合測(cè)繪成果

測(cè)繪成果的整合是完成工程測(cè)繪的最后一步，更是關(guān)鍵一步。也是測(cè)繪影像資料完成的第一步。經(jīng)過(guò)不斷的、高效率的數(shù)據(jù)整合所獲取的成果可以能夠?qū)?shù)據(jù)、信息有效的結(jié)合和利用。此外，它還能夠?yàn)閿?shù)據(jù)測(cè)繪成果做出保障，為測(cè)繪的安全實(shí)用性提供更多的保護(hù)。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大信息處理和信息輸出功能，而隨著地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪方面的不斷強(qiáng)化和各種各樣的信息測(cè)繪成果和現(xiàn)代測(cè)繪的多元化、多層的的發(fā)展趨勢(shì)的重要作用。只要我們努力學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，就一定能在地理信息系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，推動(dòng)測(cè)繪技術(shù)邁向更高的、更好的發(fā)展平臺(tái)。

四、結(jié)束語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量中的作用和效果遠(yuǎn)不是傳統(tǒng)測(cè)繪工具所能相比的，我們?cè)谑褂玫乩硇畔⑾到y(tǒng)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，努力學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，不斷深化和完善我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)。

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作者簡(jiǎn)介：李新平（1990—）男，漢，河北秦皇島，本科，河北中科遙感信息技術(shù)有限公司。

（作者單位：河北中科遙感信息技術(shù)有限公司）