地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量和地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

肖日斌，陳佳旺

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)，江西 南昌 330001）

地質(zhì)工程測(cè)量的主要任務(wù)為工程勘測(cè)，即為工程設(shè)計(jì)用圖需要而測(cè)繪各種比例尺地形圖,開展測(cè)圖控制網(wǎng)建立、地形圖測(cè)繪工作，所以又被稱為“地質(zhì)制圖”或“地質(zhì)填圖”。在地質(zhì)工程工作區(qū)域范圍內(nèi)相關(guān)地質(zhì)資料的收集、動(dòng)態(tài)監(jiān)督管理，均離不開地質(zhì)測(cè)量工作的支持。為了確保地質(zhì)測(cè)量成果的真實(shí)性及完整性，合理科學(xué)地應(yīng)用現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)非常關(guān)鍵。其中，地理信息系統(tǒng)（GIS），具備收集、存儲(chǔ)、分析、顯示相關(guān)信息的功能，因此可在地質(zhì)工程測(cè)量工作中發(fā)揮出重要價(jià)值作用[1]。由此可見，為了提升地質(zhì)測(cè)量工作的效率及質(zhì)量，本文圍繞“地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量和地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用”進(jìn)行分析具有研究?jī)r(jià)值。

1 地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（GIS），又稱為“空間信息系統(tǒng)”，在計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的支持下，能夠?qū)φw或者部分地球表層（涵蓋大氣層）空間中的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算分析、顯示及描述[2]。

地理信息系統(tǒng)作為一門綜合性學(xué)科，其融合了遙感技術(shù)、地圖學(xué)科學(xué)、地理學(xué)科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等，在各行業(yè)領(lǐng)域具備廣泛的應(yīng)用價(jià)值。地理信息系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為：①具備公共的地理定位基礎(chǔ)；②能夠?qū)Χ喾N地理空間信息進(jìn)行采集、管理、分析以及輸出；③通過(guò)分析模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，具備較強(qiáng)的空間綜合分析及動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，產(chǎn)生高層次的地理信息；④可將地理研究、決策作為目標(biāo)，在空間決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)單人交互式操作。

2 地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量中的作用分析

在傳統(tǒng)工程測(cè)量工作開展期間，因技術(shù)欠缺，普遍采取人工測(cè)量作業(yè)模式，但受到人為、自然、技術(shù)三大因素的制約，使工程測(cè)量的效率及質(zhì)量難以有效提高。在測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)度難以有效保證的基礎(chǔ)上，進(jìn)而使工程項(xiàng)目決策受到不良影響。

而對(duì)于地理信息系統(tǒng)而言，在發(fā)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(gòu)建，進(jìn)而使工程測(cè)量的效率及質(zhì)量得到有效提升，為相關(guān)工程工作人員工作計(jì)劃的制定提供詳細(xì)的信息支持。

相關(guān)工作人員可以結(jié)合具體的工作計(jì)劃方案，合理調(diào)配人力、物力、資金資源，使工作成本及時(shí)間得到有效節(jié)約。并且，在地理信息系統(tǒng)的支持下，對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存檔處理，例如存儲(chǔ)到云端，從而使信息數(shù)據(jù)管理工作效率及安全性有效提升。

此外，對(duì)于地理信息系統(tǒng)技術(shù)而言，涵蓋三大子技術(shù)，即：①數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)技術(shù)，可利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的搜索、分析功能，對(duì)用戶所需信息進(jìn)行查找，進(jìn)一步使用戶的信息數(shù)據(jù)需求得到有效滿足；②工具箱輔助技術(shù)，對(duì)各類工具加以應(yīng)用，然后對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行采集，進(jìn)一步利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理，使數(shù)據(jù)信息之間的傳遞得到有效實(shí)現(xiàn)；③組織結(jié)構(gòu)技術(shù)，在該項(xiàng)技術(shù)的支持下，將地理信息系統(tǒng)視為一個(gè)組織，然后對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、整理、分析、處理，以此使數(shù)據(jù)庫(kù)的功能得到有效地發(fā)揮[3]。如圖1所示，為地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程測(cè)量中的基本應(yīng)用功能示意圖。

圖1 地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程測(cè)量中的基本應(yīng)用功能示意圖

3 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

如上述可知，地理信息系統(tǒng)的功能作用突出，因此為使地質(zhì)工程測(cè)量的工作效率及質(zhì)量得到有效提升，有必要合理科學(xué)地應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)工程測(cè)量中的具體應(yīng)用要點(diǎn)如下。

3.1 在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)技術(shù)的位置分析、信息處理功能強(qiáng)大，基于地質(zhì)勘測(cè)期間，針對(duì)地質(zhì)位置信息的收集測(cè)量，可合理地使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，然后通過(guò)圖文、視頻的方式向用戶展示；在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，還可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)管理。并且，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用下，能夠和地質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告共同構(gòu)建三維模型，使用戶能夠?qū)Φ刭|(zhì)變化情況進(jìn)行直觀觀測(cè)，使相關(guān)工作人員在地質(zhì)勘測(cè)工作上能夠具備模型支持。

此外，在地質(zhì)測(cè)繪工作開展期間，對(duì)地理信息系統(tǒng)技術(shù)加以應(yīng)用，可使地質(zhì)測(cè)繪工作成果得到有效保障[4]。例如：在礦山勘測(cè)作業(yè)開展期間，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)礦山地質(zhì)地形、土地信息、基本測(cè)量資料信息進(jìn)行采集，然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，為礦產(chǎn)資源開發(fā)工作提供有效數(shù)據(jù)信息支持；在系統(tǒng)的支持下，通過(guò)制圖軟件的應(yīng)用，可將地理信息變化曲線圖制作出來(lái)，進(jìn)一步為礦山開采工作提供充分有效的數(shù)據(jù)信息支持。

3.2 在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用要點(diǎn)

對(duì)于地理信息系統(tǒng)技術(shù)而言，其采集數(shù)據(jù)功能、生產(chǎn)圖像功能突出，因此可利用這些功能，使地質(zhì)工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理工作效率及質(zhì)量得到有效保證。

一方面，在數(shù)據(jù)管理過(guò)程中，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，采集相關(guān)信息，使三維地質(zhì)模型有效構(gòu)建，進(jìn)一步在數(shù)據(jù)分析、處理功能作用下，針對(duì)收集的相關(guān)信息進(jìn)行系統(tǒng)地分析，并將分析處理后的有效信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。例如，在地質(zhì)工程勘測(cè)工作開展期間，針對(duì)礦山開采工作環(huán)節(jié)，利用地理信息系統(tǒng)可以對(duì)礦山地質(zhì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整合，然后進(jìn)行礦山地理信息模型的構(gòu)建，在分析處理礦山地質(zhì)信息的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒌V山地質(zhì)信息的特殊現(xiàn)象展現(xiàn)出來(lái)，使后續(xù)礦山開采作業(yè)具備有效的信息支持。基于傳統(tǒng)信息數(shù)據(jù)處理期間，由于礦山地質(zhì)測(cè)量信息數(shù)據(jù)量大，因此人工處理需耗費(fèi)大量的時(shí)間，也易出現(xiàn)人為失誤問題，難以保證數(shù)據(jù)處理工作的真實(shí)性及可靠性。而在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，既可以提高數(shù)據(jù)處理的效率，又能夠使數(shù)據(jù)處理的真實(shí)性及可靠性得到有效保障。

3.3 在工程繪圖中的應(yīng)用要點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)技術(shù)的繪圖功能突出，在地質(zhì)工程測(cè)量工作開展期間，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑵渥詣?dòng)成圖功能有效發(fā)揮出來(lái)，涉及的技術(shù)要點(diǎn)包括：①在地理信息系統(tǒng)技術(shù)繪圖前，通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取，例如圖形色彩數(shù)據(jù)信息、尺寸數(shù)據(jù)信息等，然后利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)將圖例在計(jì)算機(jī)電腦屏幕中展示；并且，還可以利用軟件處理生成簡(jiǎn)單的電子地圖，以此使相關(guān)工作人員對(duì)測(cè)繪區(qū)域的地理信息情況有清晰的了解[5]。②針對(duì)收集獲取的數(shù)據(jù)信息，在系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用下，可以采取統(tǒng)計(jì)圖的方式展示出來(lái)，使相關(guān)工作人員對(duì)地質(zhì)工程地理信息有清晰的了解。③將地理信息系統(tǒng)技術(shù)和多媒體技術(shù)有效融合，能夠?qū)ΧS圖形轉(zhuǎn)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(duì)三維地質(zhì)模型，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步客觀評(píng)估收集的相關(guān)地質(zhì)信息，并使不同類型比例尺的轉(zhuǎn)換得到有效實(shí)現(xiàn)，使地質(zhì)信息管理功能有效發(fā)揮出來(lái)，使地質(zhì)工程后續(xù)作業(yè)的效率及質(zhì)量得到有效保障。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程測(cè)量作業(yè)復(fù)雜程度高，涉及的測(cè)量要素諸多，比如在地質(zhì)工程測(cè)量工作開展期間，涉及測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行的采集、分析處理、存儲(chǔ)管理、利用等，如果采取傳統(tǒng)人工操作方法，則難以保證地質(zhì)工程測(cè)量的工作效率及質(zhì)量。而對(duì)于地理信息系統(tǒng)技術(shù)而言，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息收集、存儲(chǔ)、分析、顯示等功能，因此可以合理科學(xué)地應(yīng)用到地質(zhì)工程測(cè)量工作中，進(jìn)一步為地質(zhì)工程測(cè)量整體工作效率及質(zhì)量的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。