地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的優(yōu)勢及 具體應用對策

王好剛

【摘要】近些年來隨著信息技術不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)也不斷的改進完善。互聯(lián)網(wǎng)遙感技術GPS等的廣泛應用，為地理信息系統(tǒng)提供了更多技術的支持，也提高了測繪技術的質(zhì)量，滿足測繪工作的需求。地理信息系統(tǒng)在測繪工程中擁有諸多優(yōu)勢，借助于這一功能優(yōu)勢能夠減少測繪工程投入的勞動力，高效處理各項數(shù)據(jù)。因此開展本文的研究工作，分析地理信息系統(tǒng)的應用優(yōu)勢，探索地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的具體應用為實際的應用提供一定參考。

【關鍵詞】地理信息系統(tǒng);測繪工程;優(yōu)勢

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.022

引言：

工程項目在實施的過程中，需要開展全面的測繪工作獲得數(shù)據(jù)，才有利于確保項目的順利開展。因此工程項目對測繪工作提出了更高的要求，測繪工程需要確保數(shù)據(jù)的精確度，才能為工程的實施提供良好的基礎條件。在此基礎上引進了地理信息系統(tǒng)，這一信息技術是測繪工作獲得數(shù)據(jù)最為便捷的方式，能夠提高數(shù)據(jù)的精確度，節(jié)省大量的測繪時間。合理應用地理信息系統(tǒng)，彌補傳統(tǒng)測繪技術的不足，提高數(shù)據(jù)采集處理管理的效率。

1、地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)又稱為GIS系統(tǒng)，他是一個地理和空間的概念，融入了多種先進的信息技術，包括互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云計算，GPS、遙感技術等等。地理信息系統(tǒng)不僅包含一般的地理信息，還涉及到地理圖像地理資源等等。是一個綜合數(shù)據(jù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了諸多的功能，如綜合分析評價與模擬預測功能、GIS輸出功能、空間分析與空間查詢功能。

GIS系統(tǒng)能夠儲存提取地理信息，還可以根據(jù)不同地形地貌的情況建立對應的模式，然后運用科學算法獲得相對應的評價結果，為其提供科學的數(shù)據(jù)參考。而評價結果主要是以函數(shù)及命令的形式，對未來結果做出定量預測和發(fā)展形勢的預測。也可以借助模擬預測的功能分析可能會出現(xiàn)的后果以及對應解決策略產(chǎn)生的效果，通過對比分析，能夠為決策提供重要的依據(jù)。

GIS輸出功能是繪圖工作中必不可少的一部分。借助于GIS系統(tǒng)，輸出數(shù)據(jù)，繪制數(shù)字化地圖，建立地圖數(shù)據(jù)庫加強數(shù)據(jù)的應用和管理。這一方式逐步代替了傳統(tǒng)作業(yè)，提高了工作效率，也使繪圖更加精確，成本更低。

系統(tǒng)輸出原始圖，通過系統(tǒng)分析和結果查詢，能夠通過空間操作原始圖表現(xiàn)出來，經(jīng)過處理的圖片與原圖保持一致。這一內(nèi)容包括分析重置、拓撲空間查詢及分析控集合。（圖1）

2、地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應用優(yōu)勢

2.1高效性

地理信息系統(tǒng)具有一定的高效性，他只需要借助于信號接收機便能接收信號，能夠?qū)崿F(xiàn)對某一位置的三維坐標高程測量的一次性測量工作，而傳統(tǒng)的技術需要借助兩種或以上的機器才能完成這一操作。而且在測繪的區(qū)域網(wǎng)內(nèi)可以任意的取點補點，不會控制數(shù)量。這一特點明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的操作技術，具有一定的高效性，減少了人力資源的使用，提高了測繪工作的效率。 GIS系統(tǒng)中包含了改進算法，通過結合這一算法能夠更好的挖掘數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)包含了綜合式挖掘模式，能夠從大量的GIS數(shù)據(jù)中挖掘出更多的信息，提高數(shù)據(jù)處理的效率，也能為測繪工程提供更多有用的信息。

2.2創(chuàng)新性

創(chuàng)新性指的是在地理信息系統(tǒng)中，除了應用了傳統(tǒng)的地形測繪技術以外，還應用了GPS定位技術，實現(xiàn)了傳統(tǒng)技術和現(xiàn)代技術的有效結合，這一創(chuàng)新不僅彌補了傳統(tǒng)技術中存在的弊端，同時還充分發(fā)揮了現(xiàn)代技術的優(yōu)勢，開展更為精確的測繪工作。例如在城市建筑項目的測繪工作中，涉及到了土地的測繪工作，可以充分應用傳統(tǒng)和現(xiàn)代技術的結合。在現(xiàn)場由專業(yè)人員開展傳統(tǒng)的勘測工作，輔助現(xiàn)代信息技術，獲得現(xiàn)場的各種信息。這一技術獲得的數(shù)據(jù)信息能夠為城市建筑項目的開展提供重要的依據(jù)。

2.3連續(xù)性

地理信息系統(tǒng)在測繪工作中具有連續(xù)性優(yōu)勢，通過建立持續(xù)運行的GPS基準站以及高精度分布均勻的三維測量控制網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對測繪區(qū)域往那個點的連續(xù)測量工作。利用基準站采取標準取樣的方法觀測數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心進行數(shù)據(jù)的分析整理，計算出三維坐標，提高測繪數(shù)據(jù)的精確性和工作效率。

3、地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的具體應用

3.1數(shù)據(jù)的采集

在以往測繪工程中使用的測繪數(shù)據(jù)并沒有建立完善的系統(tǒng)，因此在數(shù)據(jù)采集工作中存在諸多問題會受到工程特殊因素影響，導致數(shù)據(jù)收集不全，無法滿足工程的建設需求。尤其是在水利工程項目中，往往受到外部環(huán)境的影響，導致數(shù)據(jù)采集中段或者數(shù)據(jù)不精確。使用地理信息系統(tǒng)能夠有效解決這一問題。地理信息系統(tǒng)與多種先進的信息技術相結合，例如衛(wèi)星遙感技術GPS等等能夠進行精確的地理位置定位。

在測繪工程中，地理信息系統(tǒng)的應用一般會通過柵格和矢量兩種方式完成。第一網(wǎng)格存儲器能夠覆蓋，由單元存儲的行和列。借助于這一形式，能夠根據(jù)地面單元的網(wǎng)格寬度確定柵格數(shù)據(jù)集的分辨率。第二矢量儲存根據(jù)幾何圖形中的線條點面等特點呈現(xiàn)出實際的對象。對于地理信息系統(tǒng)來說，空間數(shù)據(jù)與其他非附加結合的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)有效融合，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。在這兩種方式的支持下獲得的數(shù)據(jù)不僅能夠存儲，還能進一步應用和分析。在測量工作中還可以借助GPS定位系統(tǒng)確定系統(tǒng)中的實體坐標，然后標記出來。在后續(xù)應用中也可對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析。遙感技術也可以應用于數(shù)據(jù)采集工作中，在測量的過程中借助這些采集設備，拍攝航拍圖像進行選擇，然后通過三維技術進行檢測轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)中獲得各項數(shù)據(jù)。由此可見，通過借助于地理信息系統(tǒng)和其他的先進技術，能夠完成各種數(shù)據(jù)的采集，滿足測繪工作有需求。（圖2）

3.2精細數(shù)據(jù)的測量

測繪工程對數(shù)據(jù)的精確度提出了較高的要求，為了確保能夠滿足工程的精度要求，在應用地理信息系統(tǒng)時還需要充分發(fā)揮測繪點回路處理的功能。將采集到的數(shù)據(jù)進行標準化的處理，從而轉(zhuǎn)移為可利用的數(shù)據(jù)信息。地理信息系統(tǒng)還能應用于更加精細化的測量工作中，發(fā)揮系統(tǒng)的各項功能，提高數(shù)據(jù)的精確度，將數(shù)據(jù)的誤差降到最低，滿足測繪工程對精細數(shù)據(jù)的要求。例如在災害監(jiān)測工作中充分應用地理信息技術，以及遙感技術等等獲得更為精細的數(shù)據(jù)，可以用于森林火災，洪水災情等的預測監(jiān)測工作中。為搶險救災和防洪決策提供更為精確的數(shù)據(jù)，制定針對性的措施，有效預防控制災害的影響。

3.3數(shù)據(jù)的管理

測繪工程的數(shù)據(jù)十分繁瑣抽象，對管理工作也提出了較高的要求，可以借助地理信息系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)的管理工作。例如，在管理一些物理信息例如城市的橋梁時，可以用更為直觀的點進行表示，也可以利用側線或軸進行表示。而對建筑物可以用面進行表示。當然為了區(qū)分他們的差異性，無論是一個點還是一個面，它們都有自身的特點，例如不同的形狀，不同的顏色等等。在實際的測繪和數(shù)據(jù)處理工作中，也可以應用這一特點創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫，便于信息的提取和利用。這些方法能夠提高測繪數(shù)據(jù)管理的效率，做好分類管理，滿足各項工作的需求。

3.4空間分析

地理信息系統(tǒng)能夠利用得到的數(shù)據(jù)開展空間分析工作，分析計算圖形數(shù)據(jù)。他首先是經(jīng)過給出的一組數(shù)據(jù)，通過整體分析，然后判斷出空間物體，位置與周圍物體之間的相互關系。地理信息系統(tǒng)的空間分析涉及到了多種學科，包括空間統(tǒng)計學，區(qū)域科學，地理學經(jīng)濟學等等。他需要大大的基礎，就是支持下才能達到系統(tǒng)功能的要求，因此該系統(tǒng)十分復雜，傳統(tǒng)測繪技術無法媲美的一項功能。與傳統(tǒng)的測繪方法相比，地理信息系統(tǒng)能夠輸出任何比例的可視圖，滿足不同用戶的需求。在現(xiàn)有的CAD制圖軟件中能夠修改基礎圖的內(nèi)容。地理信息系統(tǒng)主要負責收集基礎的地理信息，包括矢量化的地圖，遙感影像圖等等，為測繪工程提供諸多支持。例如在城鄉(xiāng)規(guī)劃工作中，可以充分應用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，將獲得的各種數(shù)據(jù)信息進行歸納處理，結合城市區(qū)域多項目的開發(fā)規(guī)劃工作，分析現(xiàn)行項目的可行性，為城鄉(xiāng)規(guī)劃提供重要的依據(jù)。常應用到的有城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，環(huán)境質(zhì)量評價，道路交通規(guī)劃，城市環(huán)境動態(tài)監(jiān)測等諸多內(nèi)容。而這些規(guī)劃功能的實現(xiàn)，充分借助了地理信息系統(tǒng)中的空間分析信息疊加處理，以及其他一系列軟件來完成的。

3.5立體式輸出

在實際的測繪工作中，測繪人員可以借助地理信息系統(tǒng)有效處理各種數(shù)據(jù)，根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)建立測繪圖。在這一階段，測繪人員還可以進行恰當?shù)恼{(diào)整，確保繪圖更加精確。但是在數(shù)據(jù)復核時，如果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)會增加調(diào)整的難度，這時操作人員可以專門利用立體式輸出進行處理，提高后續(xù)復核工作中的測繪處理效率，降低測繪成本。該項技術也能有效緩解測繪工作人員的壓力，提高地理信息系統(tǒng)應用的可靠性。

3.6測繪應急數(shù)據(jù)處理技術的應用

測繪工作完成后會獲得大量的數(shù)據(jù)信息，這些屬于原始數(shù)據(jù)，無法直接應用于各項工作中，因此可以借助于地理信息系統(tǒng)的測繪應急數(shù)據(jù)，快速處理技術進行數(shù)據(jù)的加工處理和統(tǒng)計分析。快速處理結束后再輸入到應用軟件，系統(tǒng)中借助于遙感攝像一體化測圖與應急快速制圖兩個系統(tǒng)，能夠快速處理這些數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性。利用軟件的編輯功能，可以建立工程模型。當然也可以根據(jù)數(shù)據(jù)屬性之間的空間關系處理數(shù)據(jù)。遙感影像一體化測繪系統(tǒng)是將攝影測量技術作為基礎，在序列影像中能夠恢復物體的形狀大小和位置，從而獲得數(shù)據(jù)的處理結果。而應急快速制圖系統(tǒng)主要是對現(xiàn)階段獲得的數(shù)據(jù)成本基礎上完成的，它能夠提取數(shù)據(jù)中的關鍵位置，在完成編輯后與現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)進行整合。在這些技術的支持下，能夠?qū)嶋H測量到的物體的形狀信息和具體位置信息呈現(xiàn)在系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)全景與三維模型的快速處理。例如我國大興安嶺地區(qū)針對森林火災建立了專門的監(jiān)測工作，借助于地理信息系統(tǒng)統(tǒng)計分析各種氣象數(shù)據(jù)，從獲得的數(shù)據(jù)中篩選出氣溫，風速，降水，溫度等要素，以及春秋兩季植被的生長情況和積雪的覆蓋情況，通過綜合分析處理這些數(shù)據(jù)，用模糊數(shù)學建立數(shù)學模型，設置了綜合指標，用來監(jiān)測各種數(shù)據(jù)，建立一個完善的微機信息系統(tǒng)，開展動態(tài)監(jiān)管分析工作，提高火險預報的準確率。

3.7虛擬現(xiàn)實應急技術的應用

虛擬現(xiàn)實應急技術模擬了一個三維的虛擬空間，用戶可以通過觸覺，聽覺視覺模擬來實施的評估事物的狀態(tài)。地理信息系統(tǒng)可以融合數(shù)據(jù)來創(chuàng)建三維電子地圖。通過這一功能它可以滿足各種模擬需求。例如緊急演習中，借助虛擬現(xiàn)實硬件技術創(chuàng)建新模型，模擬虛擬環(huán)境中的站點，崩潰一系列的人為事故等等，也可以與參與演習人員進行溝通和響應。虛擬現(xiàn)實硬件技術能夠模擬和分析事件，與GPS技術集成能夠快速的獲得救援信息，制定救援計劃。也可以通過三維情況檢索各種信息了解位置的當前狀態(tài)。

3.8地圖繪制

測繪工程的結果是繪制地圖，借助于傳統(tǒng)的測繪技術繪制地圖具有較大的難度，而且還可能出現(xiàn)誤差等等，而應用于GIS信息系統(tǒng)可以繪制出高精度高質(zhì)量的地圖。在地圖繪制工作中充分應用了柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，滿足用戶的多種需求。在分析了地理數(shù)據(jù)之后，可以在繪圖儀上查詢相應的結果，然后充分應用其他的功能和軟件完成地圖的繪制和輸出。

結語：

綜上所述，地理信息系統(tǒng)具有連續(xù)性高效性，創(chuàng)新性的優(yōu)勢，將其應用于測繪工程中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測繪技術，能夠提高數(shù)據(jù)的精確度，減少人力資源的使用，提高繪圖工作的效率。因此測繪工程需要充分應用地理信息技術在數(shù)據(jù)的采集管理分析等多個方面進行合理應用，充分，發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的空間分析、數(shù)據(jù)快速處理、立體式輸出等多項功能，為測繪工程提供技術支持，提高測繪的精確度，減小誤差，為工程后續(xù)開展奠定一個良好基礎。

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