地理信息系統在工程測量和地質測量中的應用

肖日斌，陳佳旺

（江西省煤田地質局測繪大隊，江西 南昌 330001）

地質工程測量的主要任務為工程勘測，即為工程設計用圖需要而測繪各種比例尺地形圖,開展測圖控制網建立、地形圖測繪工作，所以又被稱為“地質制圖”或“地質填圖”。在地質工程工作區域范圍內相關地質資料的收集、動態監督管理，均離不開地質測量工作的支持。為了確保地質測量成果的真實性及完整性，合理科學地應用現代化測量技術非常關鍵。其中，地理信息系統（GIS），具備收集、存儲、分析、顯示相關信息的功能，因此可在地質工程測量工作中發揮出重要價值作用[1]。由此可見，為了提升地質測量工作的效率及質量，本文圍繞“地理信息系統在工程測量和地質測量中的應用”進行分析具有研究價值。

1 地理信息系統概述

地理信息系統（GIS），又稱為“空間信息系統”，在計算機軟硬件系統的支持下，能夠對整體或者部分地球表層（涵蓋大氣層）空間中的相關地理分布數據進行采集、存儲、管理、運算分析、顯示及描述[2]。

地理信息系統作為一門綜合性學科，其融合了遙感技術、地圖學科學、地理學科學以及計算機科學等，在各行業領域具備廣泛的應用價值。地理信息系統的主要特點為：①具備公共的地理定位基礎；②能夠對多種地理空間信息進行采集、管理、分析以及輸出；③通過分析模型進行驅動，具備較強的空間綜合分析及動態預測能力，產生高層次的地理信息；④可將地理研究、決策作為目標，在空間決策支持系統的基礎上，實現單人交互式操作。

2 地理信息系統在工程測量中的作用分析

在傳統工程測量工作開展期間，因技術欠缺，普遍采取人工測量作業模式，但受到人為、自然、技術三大因素的制約，使工程測量的效率及質量難以有效提高。在測量結果精準度難以有效保證的基礎上，進而使工程項目決策受到不良影響。

而對于地理信息系統而言，在發揮工程信息收集、分析、處理、管理等功能的條件下，有益于信息模型的構建，進而使工程測量的效率及質量得到有效提升，為相關工程工作人員工作計劃的制定提供詳細的信息支持。

相關工作人員可以結合具體的工作計劃方案，合理調配人力、物力、資金資源，使工作成本及時間得到有效節約。并且，在地理信息系統的支持下，對相關信息數據實時存檔處理，例如存儲到云端，從而使信息數據管理工作效率及安全性有效提升。

此外，對于地理信息系統技術而言，涵蓋三大子技術，即：①數據庫系統技術，可利用數據庫中的搜索、分析功能，對用戶所需信息進行查找，進一步使用戶的信息數據需求得到有效滿足；②工具箱輔助技術，對各類工具加以應用，然后對地質信息進行采集，進一步利用計算機系統對數據信息進行整理，使數據信息之間的傳遞得到有效實現；③組織結構技術，在該項技術的支持下，將地理信息系統視為一個組織，然后對相關數據信息進行采集、整理、分析、處理，以此使數據庫的功能得到有效地發揮[3]。如圖1所示，為地理信息系統（GIS）在工程測量中的基本應用功能示意圖。

圖1 地理信息系統（GIS）在工程測量中的基本應用功能示意圖

3 地理信息系統在地質工程測量中的應用要點分析

如上述可知，地理信息系統的功能作用突出，因此為使地質工程測量的工作效率及質量得到有效提升，有必要合理科學地應用地理信息系統。地理信息系統在地質工程測量中的具體應用要點如下。

3.1 在地質測繪中的應用要點

地理信息系統技術的位置分析、信息處理功能強大，基于地質勘測期間，針對地質位置信息的收集測量，可合理地使用地理信息系統技術，然后通過圖文、視頻的方式向用戶展示；在地理信息系統技術的支持下，還可以對相關數據信息進行存儲管理。并且，在地理信息系統技術的應用下，能夠和地質檢驗報告共同構建三維模型，使用戶能夠對地質變化情況進行直觀觀測，使相關工作人員在地質勘測工作上能夠具備模型支持。

此外，在地質測繪工作開展期間，對地理信息系統技術加以應用，可使地質測繪工作成果得到有效保障[4]。例如：在礦山勘測作業開展期間，通過地理信息系統技術的應用，可對礦山地質地形、土地信息、基本測量資料信息進行采集，然后對采集的數據信息進行分析處理，為礦產資源開發工作提供有效數據信息支持；在系統的支持下，通過制圖軟件的應用，可將地理信息變化曲線圖制作出來，進一步為礦山開采工作提供充分有效的數據信息支持。

3.2 在數據處理中的應用要點

對于地理信息系統技術而言，其采集數據功能、生產圖像功能突出，因此可利用這些功能，使地質工程測量數據處理工作效率及質量得到有效保證。

一方面，在數據管理過程中，利用地理信息系統技術，采集相關信息，使三維地質模型有效構建，進一步在數據分析、處理功能作用下，針對收集的相關信息進行系統地分析，并將分析處理后的有效信息存儲在系統數據庫中。例如，在地質工程勘測工作開展期間，針對礦山開采工作環節，利用地理信息系統可以對礦山地質信息數據進行收集整合，然后進行礦山地理信息模型的構建，在分析處理礦山地質信息的基礎上，能夠將礦山地質信息的特殊現象展現出來，使后續礦山開采作業具備有效的信息支持。基于傳統信息數據處理期間，由于礦山地質測量信息數據量大，因此人工處理需耗費大量的時間，也易出現人為失誤問題，難以保證數據處理工作的真實性及可靠性。而在地理信息系統技術的支持下，既可以提高數據處理的效率，又能夠使數據處理的真實性及可靠性得到有效保障。

3.3 在工程繪圖中的應用要點

地理信息系統技術的繪圖功能突出，在地質工程測量工作開展期間，通過地理信息系統技術的應用，能夠將其自動成圖功能有效發揮出來，涉及的技術要點包括：①在地理信息系統技術繪圖前，通過相關數據的獲取，例如圖形色彩數據信息、尺寸數據信息等，然后利用地理信息系統技術將圖例在計算機電腦屏幕中展示；并且，還可以利用軟件處理生成簡單的電子地圖，以此使相關工作人員對測繪區域的地理信息情況有清晰的了解[5]。②針對收集獲取的數據信息，在系統計算機軟件的應用下，可以采取統計圖的方式展示出來，使相關工作人員對地質工程地理信息有清晰的了解。③將地理信息系統技術和多媒體技術有效融合，能夠對二維圖形轉化成三維模型，使地理信息的可視化程度得到有效提升。④針對三維地質模型，通過地理信息系統技術的應用，能夠進一步客觀評估收集的相關地質信息，并使不同類型比例尺的轉換得到有效實現，使地質信息管理功能有效發揮出來，使地質工程后續作業的效率及質量得到有效保障。

4 結語

綜上所述，工程測量作業復雜程度高，涉及的測量要素諸多，比如在地質工程測量工作開展期間，涉及測量數據進行的采集、分析處理、存儲管理、利用等，如果采取傳統人工操作方法，則難以保證地質工程測量的工作效率及質量。而對于地理信息系統技術而言，具有強大的數據信息收集、存儲、分析、顯示等功能，因此可以合理科學地應用到地質工程測量工作中，進一步為地質工程測量整體工作效率及質量的提升奠定堅實的基礎。