摘要：
地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于測繪工作中，其實現(xiàn)的主要功能有空間分析、空間查詢、綜合分析評價以及模擬預(yù)測功能等。地理信息系統(tǒng)在實際工作中的有效應(yīng)用，能夠有效提高測繪效率，同時減少測繪的工作量，從而保證測繪工程經(jīng)濟與社會效益。本文探討了地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用，以供參考。
關(guān)鍵詞：
地理信息系統(tǒng)；測繪；應(yīng)用
1引言
測繪工作的開展，在各個項目的開展過程中至關(guān)重要，例如在工程領(lǐng)域中，根據(jù)測繪對象的差異，可將測繪工作劃分不同的種類，包括建筑工程測繪、水利工程測繪、海洋工程測繪以及征區(qū)工程測繪等。而任何形式的工程測繪，都需要嚴格按照工程測繪相關(guān)規(guī)范和規(guī)定實施，以保證工程測繪數(shù)據(jù)的準確可靠，滿足工程項目的實際施工需求。
2地理信息系統(tǒng)概述
2.1概念
地理信息系統(tǒng)，又稱為地學(xué)信息系統(tǒng)，簡稱GIS，其主要功能在于對空間信息進行分析處理，因而被用于輸入、存儲、查詢、分析和顯不地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，利用計算機終端，準確進行地理定位以及數(shù)據(jù)動態(tài)分析，最終將空間信息以圖形或者數(shù)據(jù)的形式表達出來。GIS技術(shù)因其具各上述優(yōu)點廣泛應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、繪圖和路線規(guī)劃等方而，同時也是城市測繪中重要的技術(shù)支持，其操作可以概括為以下幾點：①進行空間信息的采集并整理輸出，將采集到的信息轉(zhuǎn)化為有價值的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，其管理過程具有較高的空間動態(tài)性；②G1S的研究對象是地理圖形，利用合理的模型進行分析，并提出相應(yīng)決策，使其成為價值較高的綜合性信息系統(tǒng)；③全程由計算機自動控制，通過計算機的計算以及模擬功能對地理數(shù)據(jù)進行管理，以實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)綜合化管理。
2.2地理信息系統(tǒng)的功能特點
2.2.1數(shù)據(jù)編輯和處理功能
地理信息系統(tǒng)具有對各種圖形進行編輯的功能，例如建立拓撲關(guān)系、圖形編輯和整飾、圖幅的拼接、投影變換以及誤差校正等，與數(shù)據(jù)庫相連接，對原圖進行處理。
2.2.2數(shù)據(jù)采集和輸入功能
地理信息系統(tǒng)可以采集空間各種數(shù)據(jù)，如空間各種物質(zhì)的具體位置、物質(zhì)的大小及形狀和方向以及幾何拓撲關(guān)系等。具體的輸入方式采用數(shù)字掃描儀、鍵盤、商業(yè)數(shù)據(jù)、數(shù)字拷貝等。
2.2.3數(shù)據(jù)的存儲與管理
地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、光柵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)存儲和管理中，大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用空間分區(qū)、專題分層的數(shù)據(jù)組織方法。
2.2.4空間查詢和分析功能
（1）地球空間檢索：其中包括地球空間具體位置檢索和地球空間物體及其屬性、從屬性條件檢索地球空間物體；地球空間拓撲疊加分析等。（2）地球空間的特征：包括在地球空間存在任何點、線、而或相關(guān)的地球空間的圖像的相交、相減、合并等等，以及特征屬性在地球空間上的連接。（3）地球空間模型分析：比如數(shù)字地形高程、遠程分析、BLFFFR分析、網(wǎng)絡(luò)分析、三維模型分析、多要素綜合分析及而向?qū)I(yè)應(yīng)用的各種特殊模型分析等。
2.2.5可視化表達與輸出
通過中間處理，最終結(jié)果以可視化形式出現(xiàn)。屏幕顯示的對象與方式，圖形與數(shù)據(jù)，可根據(jù)具體的要素信息密集成度進行屏幕顯示。GIS小僅可以輸出全要素地圖，也可以按照各種用戶的需求，分層輸出各種專題圖、各類統(tǒng)計圖、圖標及數(shù)據(jù)等。
3工程測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析
3.1對數(shù)據(jù)采集的技術(shù)分析
在實際的工程測量過程中，在沒有使用GIS系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)的采集是一項比較繁重的工作，它受很多因素制約，如天氣情況、地理位置等，如天氣影響：刮風(fēng)、下雨等影響數(shù)據(jù)的采集；地理方而的影響：沼澤、高山及叢林等都會影響數(shù)據(jù)的采集。采用地理信息系統(tǒng)在工程測繪中小受任何影響，地理信息系統(tǒng)通常采用柵格、矢量兩種方式對象實體連續(xù)存儲。其中柵格數(shù)據(jù)包括存儲單元的行與列，存儲單元放唯一值，可以根據(jù)地而單位的網(wǎng)格寬度來確定柵格數(shù)據(jù)采集的分辨率。矢量存儲對實際存在的對象采用幾何圖形實際的表現(xiàn)出來。同時采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取相應(yīng)的坐標位置，將輸入的GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行處理。在配合攝影機、激光雷達、數(shù)字掃描儀等設(shè)備，結(jié)合航天器和衛(wèi)星的數(shù)據(jù)庫，最終完成數(shù)據(jù)采集。
3.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理
地理信息系統(tǒng)主要是利用專用的數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行處理，上傳相關(guān)數(shù)據(jù)到系統(tǒng)中進行編輯，然后進行建模，最后利用GIS能夠分析數(shù)據(jù)屬性間的空間關(guān)系的特性，將測繪圖與系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)進行疊加分析。如果采集實體的數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，則需要建模分析。
3.3精細數(shù)據(jù)測量
在進行精細數(shù)據(jù)測量的過程中，測繪人員可以通過GIS系統(tǒng)使測繪點自動形成回路，通過相關(guān)檢測標準對所需測量數(shù)據(jù)進行合理分析，以快速發(fā)現(xiàn)差異數(shù)據(jù)，及時進行復(fù)查。此外，在進行精細數(shù)據(jù)測量的過程中，測繪人員通過利用GIS系統(tǒng)可以有效減少定位、讀數(shù)以及操作等測量工作中產(chǎn)生的誤差，直至誤差無限接近于零，從而使GIS在現(xiàn)代城市測繪中運用的更為廣泛、可信度更高、利用率更高。
3.4空間系統(tǒng)分析
通過對數(shù)據(jù)的預(yù)處理，就可以在GIS中進行圖形分析，數(shù)據(jù)計算，對于地球空間物體的具體空間位置和相互之間的關(guān)聯(lián)性，最終實現(xiàn)對地球空間事物的定量描述。在GIS系統(tǒng)中，物體在空間的分析功能是該系統(tǒng)的核心功能，在程序制作過程是一項非常復(fù)雜的工作，它涉及到區(qū)域科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)地球物理學(xué)等多門學(xué)科，同時還包括拓撲學(xué)、圖論、空間統(tǒng)計學(xué)來描述、分析空間構(gòu)成，最后完成對地球空間數(shù)據(jù)獲取與描述，實現(xiàn)模擬和預(yù)測空間過程。GIS在設(shè)計和制作過程中比較復(fù)雜，涉及的而比較廣泛，但使用比較簡單，大大的減輕了工程測繪人員的勞動強度，并且所獲得的數(shù)據(jù)精度高。GIS在工程測繪上的應(yīng)用所獲得的社會效益和經(jīng)濟效益非常顯著，也為工程測繪技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
3.5立體式輸出
立體式輸出是GIS在城市測繪中應(yīng)用的重要內(nèi)容，在此過程中，測繪人員要注重針對數(shù)據(jù)處理來合理建設(shè)測繪圖，同時，若是數(shù)據(jù)復(fù)核發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，則其修正工作難度將會加人，所以測繪人員應(yīng)合理利用立體式輸出來解決此類問題。因此，在數(shù)據(jù)的后期吹以及測繪圖的繪制過程中，測繪人員應(yīng)采取立體式輸出法，以提高GIS的可靠性，有效減少測繪工作的復(fù)雜及困難。
3.6虛擬現(xiàn)實應(yīng)急應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種新型測繪技術(shù)，該技術(shù)的原理，是以計算機為基礎(chǔ)，模擬一個三維空間虛擬世界，并且可以為使用者提供視覺、聽覺、觸覺等感官上的模擬，從而使其能夠及時、誤限制地觀察事物狀態(tài)。在此過程中，系統(tǒng)通過結(jié)合測繪數(shù)據(jù)采集、測繪數(shù)據(jù)融合，制作成“三維電子地圖”。該項技術(shù)為應(yīng)急演練提供了一種全新的開展模式，將事故現(xiàn)場模擬到虛擬場景中去，在虛擬場景中人為制造各種事故情況，組織參演人員做出正確響應(yīng)。這樣的推演大大降低了投人成本，又起到了演練與培訓(xùn)的作用。該系統(tǒng)同時具備了對于事件的模擬功能與分析功能，應(yīng)用于應(yīng)急疏散模擬中時，能夠根據(jù)事件情況生成疏散路線圖，模擬人員疏散。在水淹分析模擬中，可以根據(jù)降雨量的多少模擬城市水災(zāi)的淹沒情況。在應(yīng)急指揮中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與其他技術(shù)集成，可以實現(xiàn)更多實用的功能，比如通過集成GPS以及室內(nèi)定位系統(tǒng)，將救援人員的定位信息在虛擬現(xiàn)實場景中進行顯示，便于制定救援方案和指揮救援；通過集成物聯(lián)網(wǎng)中的視頻監(jiān)控信息，可以在三維場景中調(diào)用查看實時視頻信息，進一步了解現(xiàn)場實際情況。
3.7測繪應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)
測繪應(yīng)急流程中，所獲取的原始數(shù)據(jù)，需要通過必要的加工處理工序，制作成易于識別應(yīng)用的圖件，在遙感影像一體化測圖系統(tǒng)、應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)以及各種專業(yè)測繪軟件的支撐下，將多種類、多來源、多格式的應(yīng)急數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，形成應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)成果。（1）遙感影像一體化測圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是以攝影測量技術(shù)為基礎(chǔ)，從序列影像中，恢復(fù)物體的確切位置、形狀、大小等信息，從而加快對獲得空三加密成果、全景圖、點云、三維模型和DEM/DOM等數(shù)據(jù)的處理。其主要過程包括：正射校正、圖像拼接、影像融合、色彩調(diào)節(jié)等。（2）應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠以現(xiàn)有數(shù)據(jù)成果為基本前提，然后結(jié)合測繪應(yīng)急過程中所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而快速對采集數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵地物進行數(shù)據(jù)提取，在編輯后與現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合處理，最后通過快速注記、符號化與地圖整飾得到應(yīng)急圖件。
4結(jié)語
在社會經(jīng)濟與技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，無論是在什么樣的工程項目中，都可以充分利用GIS技術(shù)，提高工程的前期勘察和信息采集質(zhì)量。傳統(tǒng)的GIS技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，仍然存在一些不足之處，因此需要相關(guān)人員進一步研究GIS技術(shù)，實施改進，使該項技術(shù)能夠更好地應(yīng)用于工程實際，為工程建設(shè)貢獻力量，從而提高工程的整體效益和質(zhì)量。
作者：何曉南 單位：益陽市國土資源規(guī)劃設(shè)計測繪院
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