GIS在工程測量中的應(yīng)用微探

劉振宇(安徽省第三測繪院，合肥230031)

GIS在工程測量中的應(yīng)用微探

劉振宇
(安徽省第三測繪院，合肥230031)

隨著全球定位（GPS）技術(shù)、地理信息（GIS）技術(shù)等在工程測量中的應(yīng)用，我國的工程測量水平有了質(zhì)的提升，測量精度與測量效率明顯提高，并且大大提高了測量過程中的安全性。基于此，論文對GIS技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的介紹，以期為相關(guān)人員提供參考。

GIS技術(shù)；工程測量；應(yīng)用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.101

1 引言

近年來，我國GIS技術(shù)發(fā)展很快，已成為資源與環(huán)境應(yīng)用行業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)。GIS技術(shù)可以整合資源環(huán)境內(nèi)的有效信息，從而進(jìn)行科學(xué)的管理與分析，為城市建設(shè)的規(guī)劃提供一定的決策依據(jù)。GIS技術(shù)通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合、分析以及決策，形成一個完整的信息流，有效地提高了測繪工作的效率，在城市的規(guī)劃以及建設(shè)過程中起到了一定的輔助作用。

2 技術(shù)的特性

GIS系統(tǒng)有兩類，分別是三維GIS系統(tǒng)和二維GIS系統(tǒng)[1]。二維地理信息系統(tǒng)的輸出形式是二維平面圖形，可視化程度低。我國在早期的工程測量中運用二維地理信息系統(tǒng)，由于當(dāng)時的技術(shù)條件限制，系統(tǒng)的內(nèi)存小，計算能力不高，但是其所具備的功能可以基本滿足當(dāng)時測量工作的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工程測量設(shè)備及測量技術(shù)也有了明顯的進(jìn)步，同時對GIS技術(shù)的功能有了更高的要求，為了滿足工程測量的需要，現(xiàn)代GIS技術(shù)功能被進(jìn)一步擴展，目前，可以以三維形式輸出，并且數(shù)據(jù)精確度、準(zhǔn)確性更高、信息處理速度更快、操作更便捷，其強大的計算功能能在極為復(fù)雜的地理空間進(jìn)行準(zhǔn)確的定位以及過程動態(tài)分析。此外，GIS能夠通過計算機系統(tǒng)進(jìn)行程序模擬，從而采集多種地理信息，再對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，輸出動態(tài)數(shù)據(jù)。能夠完成這些工作是因為GIS由性能優(yōu)越的計算機系統(tǒng)提供技術(shù)支持，得出的數(shù)據(jù)可靠性很高，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群芸欤虼?，GIS技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜的系統(tǒng)中。

3 GIS技術(shù)在工程測量中的功能模塊

3.1 地圖管理功能模塊

GIS技術(shù)能夠?qū)Υ笕萘康膱D庫進(jìn)行科學(xué)地管路，靈活地轉(zhuǎn)換、整合圖庫，對地圖進(jìn)行有效的整合和分析，并且能夠?qū)⒌貓D以多種格式存儲。此外，GIS技術(shù)還具有糾正誤差、圖像矢量化以及投影變換等功能，完全符合現(xiàn)代化工程測量的需要。

3.2 設(shè)備管理模塊

此系統(tǒng)實現(xiàn)了GIS系統(tǒng)及其相應(yīng)輔助功能的同時運行，在處理缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)以及檢修數(shù)據(jù)時，更加快捷方便。其主要的應(yīng)用過程為：（1）規(guī)劃出待測量地區(qū)的具體范圍，選擇對應(yīng)設(shè)備的型號和種類，便于后期的模糊檢索；（2）迅速搜尋既定目標(biāo)，同時在線路上模擬掛牌，并且配置檢索現(xiàn)有的掛牌功能。GIS技術(shù)同時還兼具完善的書面圖形打印功能和標(biāo)表功能，在很大程度上提高了工程測量的工作效率。

3.3 輔助制圖功能模塊

GIS技術(shù)的制圖功能可以輔助工程測量人員的設(shè)計工作，還能更為形象地對地圖進(jìn)行展示，大大提高了勘探技術(shù)水平。此外，輔助制圖功能模塊還為操作人員手動輸入信息的過程提供了較大的便利條件，由于數(shù)據(jù)庫的輸入過程得到了簡化，從而減少了測量人員的工作量。

3.4 分析功能模塊

在測量過程中，分析模塊能對決策者的決策工作起到很好的輔助作用，GIS技術(shù)可以通過對緩沖區(qū)和空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，得到數(shù)據(jù)結(jié)果后，再判斷工程實施的可靠性，這種分析功能大大提高了工程測量管理工作的效率。此外，分析功能模塊可以為系統(tǒng)的運行提供執(zhí)行方案和理論依據(jù)，從而為其提供更為科學(xué)合理的支持。比如，在分析出拉閘停電的范圍后，能夠及時確定和制定有效的、可行的、準(zhǔn)確的拉閘停電范圍的方案，增強了系統(tǒng)的可靠性和安全系數(shù)。

4 GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

4.1 數(shù)據(jù)的獲取和存儲

在測量工作中，要進(jìn)行的第一步工作就是數(shù)據(jù)的獲取，這是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由于數(shù)據(jù)要通過GIS系統(tǒng)的屏幕顯示出來，因此，在獲取數(shù)據(jù)之前要對屏幕進(jìn)行調(diào)整，包括不同種類數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)的顏色、紋理和尺寸比例等，實現(xiàn)分圖層、分區(qū)、全要素顯示，從而使數(shù)據(jù)更為清晰明了地顯示出來，方便用戶觀測。GIS系統(tǒng)附有圖例，相關(guān)人員在工作時，可結(jié)合圖例，使數(shù)據(jù)更加直觀，形象。另外，GIS還有一項非常強大的功能就是內(nèi)置電子地圖，為工作人員的查詢工作提供便利。

4.2 三維立體可視化顯示

仿真技術(shù)在GIS系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，使三維立體化顯示成為可能。三維立體可視化顯示能夠展現(xiàn)空間的具體信息，使數(shù)據(jù)信息不再枯燥乏味，而是變得立體化、可視化，使工作人員有身臨其境之感。隨著可續(xù)技術(shù)的不斷進(jìn)步、數(shù)字化測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS三維立體可視化技術(shù)已不僅僅局限于圖形和文本，并且可以將視頻和聲音進(jìn)行一體化傳輸。目前，地圖視頻的表現(xiàn)方式在工程測量中的應(yīng)用也較為廣泛，在傳統(tǒng)的二維或三維空間內(nèi)加入一條時間維度，就可以使其以視頻的形式表現(xiàn)出來，這種表現(xiàn)方式讓數(shù)據(jù)的傳輸更加直觀。

4.3 結(jié)果分析描述

GIS技術(shù)可以進(jìn)行多層面的空間分析，即系統(tǒng)在分析地形和網(wǎng)絡(luò)的同時進(jìn)行疊加分析和緩沖分析。在工程測量過程中應(yīng)用多層面的空間分析能夠得到更為直觀、形象的地理信息分析結(jié)果。比如，在工程測量過程中，可利用GIS技術(shù)中的透視分析法提高測量的技術(shù)水平與測量精度。透視分析法通過體現(xiàn)地表的通視情況，完成測繪目標(biāo)[2]。該方法可以進(jìn)行多層面的空間分析，從而不再受測量時間與測量地點的限制，即使空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，也可以正常地進(jìn)行空間描述。

4.4 動態(tài)信息的采集

過去應(yīng)用二維GIS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時，數(shù)據(jù)信息都是靜態(tài)的，當(dāng)工作人員接收到數(shù)據(jù)時，測繪地點的實際情況可能早已發(fā)生了變化，造成測繪數(shù)據(jù)的可靠性低，對后續(xù)的工作產(chǎn)生較大的影響。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，三維GIS技術(shù)的應(yīng)用，有效地彌補了二維GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)信息形態(tài)方面的不足，數(shù)據(jù)信息動態(tài)傳輸已成為可能。在測量過程中，三維GIS技術(shù)加入了一維時間軸，使數(shù)據(jù)不再是靜態(tài)的，而是隨著時間的推移不斷變化，使工作人員可以接收到實時的數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)的可靠性，當(dāng)測繪地點發(fā)生變化時，工作人員能夠立即知曉，為接下來的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

4.5 科學(xué)的計算

在數(shù)據(jù)收集完畢后，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理計算時，應(yīng)用GIS技術(shù)，可以大大提高計算的速度和準(zhǔn)確性[3]。GIS系統(tǒng)可以存儲大量的測繪數(shù)據(jù)信息，并對其進(jìn)行有效的管理，并依據(jù)數(shù)據(jù)信息種類以及等級的不同對其進(jìn)行科學(xué)合理的分類，再使用圖表的形式將各類信息表現(xiàn)出來。比如，在工程測量數(shù)據(jù)采集工作完成后，GIS系統(tǒng)可以以分類圖表的形式，將不同色彩、不同紋路的數(shù)據(jù)信息表示出來，從而數(shù)據(jù)分析人員就可以進(jìn)行更為直觀的對比分析工作，大大降低了數(shù)據(jù)分析人員的工作量，提高了工作效率。

5 結(jié)語

綜上所述，在工程測量中應(yīng)用GIS技術(shù)，使我國的測繪作業(yè)和測繪結(jié)果都發(fā)生了巨大的變化，大大縮短了工作時間。隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，對工程測繪工作的需求量也將越來越大，因此，相關(guān)工作人員要認(rèn)識到GIS的重要性，從而熟練運用GIS技術(shù)，提升工程測量的技術(shù)水平，為我國的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

【1】張李平.現(xiàn)代GIS技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用研究[J].四川建材, 2016(4):209-211.

【2】金國鋼,何希純.基于GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015(18):80.

【3】楊弘軍.淺談地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].低碳世界，2016(26):100-101.

Application of GIS in Engineering Survey

LIU Zhen-yu
(The Third Surveying and Mapping Institute of Anhui Province,Hefei 230031,China)

The application of global positioning (GPS) technology and geographic information technology (GIS) in engineering survey hasgreatly improved the measurement accuracy and measurement efficiency and greatly enhanced the safety in the process of measurement. . Basedon this, this paper briefly introduces the GIS technology and its application in engineering surveying, in order to praide a reference to the relevantpersonnel.

GIStechnology; engineering survey; application

P208

A

1007-9467（2016）12-0001-02

2016-10-17

劉振宇（1972～），男，安徽太和人，高級工程師，從事測繪成果質(zhì)量檢驗和技術(shù)管理研究。