三維GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

周剛

摘 要：現(xiàn)代工程測量中，測量技術(shù)開始復(fù)雜與自動(dòng)化，應(yīng)用于工程建設(shè)中也非常廣泛，因此應(yīng)該足夠關(guān)注技術(shù)改革與應(yīng)用，提升自己的競爭優(yōu)勢。現(xiàn)代GIS技術(shù)對(duì)工程測量應(yīng)用而言十分關(guān)鍵，本文多角度研究三維GIS技術(shù)應(yīng)用于工程測量中。

關(guān)鍵詞：三維GIS技術(shù);工程測量;應(yīng)用

1、三維GIS技術(shù)功能模塊

（1）地圖管理功能模塊。現(xiàn)代三維GIS技術(shù)有著龐大的圖庫，可以轉(zhuǎn)換和整合圖庫，制作精準(zhǔn)的電子地圖進(jìn)行繪制分析，將地圖靈活轉(zhuǎn)換為各種格式;（2）設(shè)備管理功能模塊。該功能模塊可以使系統(tǒng)、對(duì)應(yīng)的輔助作用同步開展，有利于處理缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、基本臺(tái)賬數(shù)據(jù)與檢修數(shù)據(jù)等;（3）輔助作圖功能模塊。三維GIS技術(shù)可以將繪制的電子地圖等靈活轉(zhuǎn)換為多種格式，甚至通過立體模型或動(dòng)態(tài)視頻予以呈現(xiàn)，并系統(tǒng)管理大容量圖庫;（4）分析功能模塊。該功能模塊主要用于助決策，能夠很好地輔助進(jìn)行決策，利用三維GIS技術(shù)的緩沖區(qū)分析、空間分析來統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果，判斷工程實(shí)施是否準(zhǔn)確可靠。

2、三維GIS技術(shù)的特征

2.1 三維視角凸顯空間感

三維GIS技術(shù)可以幫助工作人員整合數(shù)據(jù)、分析空間關(guān)系，從平面和垂直層面認(rèn)知事物，獲得信息;同時(shí)，了解現(xiàn)實(shí)空間的現(xiàn)狀，比如事物形狀、輪廓等[1]。把抽象變成具體的虛擬模擬，提高用戶的認(rèn)知事物能力。還比如測量放線時(shí)，就能應(yīng)用三維GIS技術(shù)采集數(shù)據(jù)，并及時(shí)跟進(jìn)。

2.2 區(qū)域定位具有導(dǎo)向性

三維GIS技術(shù)不僅能勾勒事物外部的三維空間，還可以及時(shí)反饋空間信息和定位測量區(qū)域。應(yīng)用三維GIS技術(shù)可以瀏覽到關(guān)鍵信息，還可以根據(jù)不同的需求改變比例尺寸，使信息能夠全面得到展現(xiàn)。實(shí)際測量時(shí)，為了定位更準(zhǔn)確，且不浪費(fèi)時(shí)間，需要足夠的重視。應(yīng)用三維 GIS 技術(shù)，可以提高測量效率，在短時(shí)間內(nèi)確定測量范圍，提升測量的精準(zhǔn)性。如針對(duì)碎部測量，一般來說測量誤差要求如表1所示。

2.3 可視化較強(qiáng)

三維GIS技術(shù)可視化較強(qiáng)，能夠把工程測量工作中的抽象實(shí)物具體化，利用整合有關(guān)數(shù)據(jù)與空間定位，建立測量實(shí)物的虛擬模型，方便工作人員按照虛擬模型分析研究。放線測量時(shí)，三維GIS技術(shù)能夠收集數(shù)據(jù)，構(gòu)建虛擬的空間模型，方便有關(guān)人員利用觀察虛擬模型仔細(xì)分析周圍地質(zhì)與水文情況，有利于后面開展工程。

2.4 測量結(jié)果準(zhǔn)確性較高

和人工測量相比，三維GIS技術(shù)測量結(jié)果十分準(zhǔn)確。能夠準(zhǔn)確分析測量數(shù)據(jù)，了解實(shí)物的具體情況[2]。還能按照現(xiàn)實(shí)需求，隨意對(duì)事物改變尺寸比例，提高測量效果，給工程建設(shè)提供有效指導(dǎo)，幫助更好地定位空間。

2.5 為后期的計(jì)算提供便捷

三維GIS技術(shù)測量的數(shù)據(jù)互相是有邏輯聯(lián)系的，利用技術(shù)自帶的計(jì)算機(jī)處理軟件系統(tǒng)，能夠收集、篩選、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，方便以后快捷的計(jì)算。

3、三維GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)收集與存儲(chǔ)應(yīng)用

現(xiàn)實(shí)工程測量時(shí)，收集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)很重要，為測量工作打下基礎(chǔ)。三維GIS技術(shù)能夠有效收集與存儲(chǔ)測量實(shí)物的數(shù)據(jù)，同時(shí)把實(shí)物數(shù)據(jù)信息變得可視化與形象化，為以后制作地圖提供數(shù)據(jù)參考，讓測量更加準(zhǔn)確。

3.2 數(shù)據(jù)查詢應(yīng)用

三維GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)很是豐富，利用大量的數(shù)據(jù)，建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫，方便工作人員隨時(shí)查詢。有關(guān)人員還能將數(shù)據(jù)信息和復(fù)測成果比較，讓測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。同時(shí)，把數(shù)據(jù)庫信息轉(zhuǎn)化為文字圖像，抽象的數(shù)據(jù)信息具體化、形象化。

3.3 三維立體可視化應(yīng)用

繪制好地圖模型才能有效開展工程測量工作，整合測量實(shí)物的數(shù)據(jù)信息，形象化展現(xiàn)，制成地圖，方便工作人員分析研究。三維GIS技術(shù)在工程測量中繪制地圖是利用建立三維立體可視化結(jié)構(gòu)模型，形象地繪制地圖，方便測量人員形象具體地了解實(shí)物[3]。此外，和以前的GIS技術(shù)不同，三維GIS技術(shù)能夠傳輸空間信息，通過動(dòng)畫、音頻與視頻的形式，提高了測量的數(shù)字化與智能化，真實(shí)展現(xiàn)出空間實(shí)物的立體結(jié)構(gòu)。

3.4 空間結(jié)果分析應(yīng)用

三維GIS技術(shù)的空間結(jié)果分析作用非常關(guān)鍵，具體有緩沖區(qū)分析、數(shù)據(jù)疊加分析、地形分析與網(wǎng)絡(luò)分析等。利用可視化技術(shù)，完成測量結(jié)果的空間分析，方便工作人員直觀了解實(shí)物的三維形態(tài)。通視的分析方法，通過連續(xù)或間斷的線段，描述實(shí)地現(xiàn)場的情況。這種情況下，盡管空間或時(shí)間已然有所變化，還是能夠通過三維GIS技術(shù)準(zhǔn)確描述地圖上的緩沖區(qū)。

3.5 簡化測量工作

測量時(shí)利用平面展現(xiàn)出測量結(jié)果。通常而言，提前設(shè)置或調(diào)整視覺變量都能夠分層次地顯示圖形，這樣的話，用戶會(huì)準(zhǔn)確地判斷結(jié)果[4]。三維GIS技術(shù)能夠把數(shù)據(jù)輸進(jìn)系統(tǒng)，全面反映到地理數(shù)據(jù)中。通過電子地圖展現(xiàn)，同時(shí)還可以提高測量水平，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 數(shù)據(jù)顯示直觀

傳統(tǒng)的方式得到的地理數(shù)據(jù)一般是靜止的，三維GIS技術(shù)得到的數(shù)據(jù)卻是直觀生動(dòng)的，還可以動(dòng)態(tài)觀察。以前人們認(rèn)知地理數(shù)據(jù)還在文本或表格層面，應(yīng)用了三維GIS技術(shù)之后，不但可以利用聲音感知地理形態(tài)，還可以通過視頻感知讓人身臨其境。同時(shí)得到的信息也很直觀，避免工程測量時(shí)發(fā)生麻煩，提高測量效率。

3.7 采集地圖動(dòng)畫

采集地圖動(dòng)畫指動(dòng)態(tài)測量。與傳統(tǒng)二維相比，多出了時(shí)間緯度。因此地圖內(nèi)容才有了很大的變化，這一變化與時(shí)間關(guān)系密切，把地圖通過動(dòng)畫形式展現(xiàn)給大家。通常而言，有拉縮鏡頭、開窗放大等一些表現(xiàn)形式。

4、三維GIS技術(shù)的運(yùn)用前景

三維GIS技術(shù)能夠有效解決傳統(tǒng)測量技術(shù)遇到的困難，同時(shí)向高科技水平邁進(jìn)。現(xiàn)在，我國不少建設(shè)項(xiàng)目的前期勘測與放線都離不開三維GIS技術(shù)。今后也會(huì)出現(xiàn)更多的技術(shù)以三維GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，如GPS定位技術(shù)與RS遙感技術(shù)，為工程測量工作作出一定的貢獻(xiàn)。

5、結(jié)束語

GIS技術(shù)在目前工程測量中作用關(guān)鍵并廣泛應(yīng)用，GIS技術(shù)也在不停發(fā)展與進(jìn)步，所以有關(guān)人員應(yīng)該積極采用這門技術(shù)，提高工程測量效率，豐富GIS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用操作經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)公司在工程測量領(lǐng)域的核心競爭力，推動(dòng)工程測量工作更高效地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王璐.現(xiàn)代GIS技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技，2018（6）：273-275.

[2]呂劍.三維GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用簡析[J].城市建設(shè)理論研究，2018（3）：93-94.