三維GIS技術在工程測量中的應用

田欣

（鎮(zhèn)江市勘察測繪研究院 江蘇鎮(zhèn)江 212050）

摘要：三維GIS技術是一種新型的基于二維體系發(fā)展起來的空間定位系統(tǒng)，擁有強大的數(shù)據(jù)處理功能和先進的定位作用，能夠進一步提升工程測量的技術水平，為以后工程施工打下了堅實的基礎。

關鍵詞：三維；GIS技術；工程測量

1 三維GIS技術的定義

三維GIS概念有多種定位，角度不同對于三維GIS技術的理解也會有所差異。以組織機構立場而言，三維GIS技術是一項多功能的集顯示、檢索、數(shù)據(jù)存貯及操作于一體的綜合性技術，也像是一個綜合持續(xù)經(jīng)濟支持、專家組織結構與數(shù)據(jù)庫的團體機構，對于環(huán)境問題的解決具有積極的決策支持作用。以工具箱立場而言，三維GIS技術是一種集數(shù)據(jù)獲取、轉換、存貯及空間顯示的集合工具。就數(shù)據(jù)庫來講，三維GIS即為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，能夠提供大量數(shù)據(jù)的收索與操作，從而對不同的問題進行解答。不同角度定義的側重點不一樣，一般三維GIS技術往往被定義為是由計算機程序與地理數(shù)據(jù)結合，并提供度量功能的三維空間信息模型。該虛擬模型的建立，能夠將事物所處的地理位置空間狀態(tài)完整地呈現(xiàn)出來，具有空間分析與管理作用.為工程測量提供強大的技術支持。

2 三維GIS技術的特點

2.1精準的空間向導性

用三維GIS技術不但可以對事物外部的三維空間進行描繪，對于空間信息也能進行全方位的反饋。利用該種技術，可以從宏觀角度對事物信息進行全方位的掌控，并具有對測量區(qū)域的區(qū)域化定位功能。此種功能與汽車導航儀基本一致，用戶僅需輸人目的地，導航便能智能規(guī)劃出最佳行駛路線。并且通過三維GIS技術進行地圖查閱時，相關重點地理位置如道路、河流、山川及服務場所也會以三維影像形式相應顯示，用戶還可依據(jù)實際需求，對影像比例進行調節(jié)。三維GIS技術在工程測量中的應用，能夠盡快縮小定位范圍，提升定位效率，對于測量數(shù)據(jù)的精準程度也有極大的提升空間。

2.2 強大的空間可視性

運用三維GIS技術，可以對數(shù)據(jù)進行分析、整合，并進行空間關系模擬，使用戶能夠對事物獲得豐富的相關信息，從多個角度對事物進行感知，甚至能夠非常直觀地感受到空間各種事物的存在狀態(tài)。通過這種化抽象為具體的模擬，使人們對事物有了更深層次的了解，從而為后續(xù)測量工作提供有效依據(jù)。換而言之，對擬建道路路基進行放線測量時，三維GIS技術的應用可以對具體數(shù)據(jù)進行全面收集，快速且簡便地掌握周圍水文地質環(huán)境空間情況并進行可視化跟進。

2.3 優(yōu)越的空間思維性

三維GIS技術的應用不僅有強大的地理信息儲存能力，對于地物的空間關系位置儲存也同樣巨大，為空間分析提供了極大便利。三維GIS中處理工具多種多樣，利用其中全部工具分別對數(shù)據(jù)進行不同分析，并由系統(tǒng)對分析結果進行收集、統(tǒng)一處理，得出最終可視化的全方位的結果。三維GIS技術的空間思維性表現(xiàn)在以下方面，通過三維GIS技術中所具備的系統(tǒng)工具即可對相關信息數(shù)據(jù)進行處理，并獲得精準全面的數(shù)據(jù)分析圖。三維GIS先進的空間思維技術可以提供空間分布模式、空間關系及預測空間發(fā)展趨勢等作用，而這與信息系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢。該種數(shù)據(jù)處理方式的應用，為建筑企業(yè)的區(qū)域規(guī)劃、施工方案制定均提供了有效參考，極大地節(jié)省了人力物力。

3 現(xiàn)代三維GIS技術在工程測量中的具體應用

3.1獲取和存儲數(shù)據(jù)

在具體實施測量的過程中，數(shù)據(jù)的獲取至關重要。在實際設計中，三維GIS技術可以結合圖例說明，對數(shù)據(jù)進行可視化、形象化和直觀化的呈現(xiàn)，另外，工程測量人員還可以在實際測量中，通過屏幕標記，獲取快捷而簡潔的電子地圖。

3.2 數(shù)據(jù)查詢

因而可以充分利用數(shù)據(jù)的查詢功能，從而實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)信息的全面掌控，進而能夠更加直觀地觀察并判斷測量成果準確性，并將其與復測前測量成果進行誤差比較。只有具備了明確、豐富的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，即可充分利用三維GIS技術將其以文字、圖片以及動態(tài)視頻的方式進行具象化的呈現(xiàn)，從而有效節(jié)省測量工作所花費的時間，最終得以保證測量工作的效率。

3.3 三維立體可視化顯示

所謂的三維立體可視化，指的是利用仿真技術與GIS技術相結合的方式，以三維仿真地圖測繪為基礎，將工程建設相關數(shù)據(jù)以三維仿真的方式建立模型，用以展現(xiàn)空間信息，從而使用戶能夠更加直觀深切地體會到工程建設實際效果，并產(chǎn)生身靈其境的感覺，實現(xiàn)空間信息的立體化與可視化。而由于數(shù)字化測繪技術的進一步發(fā)展，地理信息的可視化形式也隨之拓展，不再局限于文本、表格或圖片的呈現(xiàn)形式，以進行信息的傳遞。三維仿真技術結合現(xiàn)代化GIS技術，能夠將空間信息以動畫、聲音和視頻一體化方式傳輸出去，該項技術的迅速發(fā)展，讓地理信息可視化隨之進步，地圖的動畫表達方式，也逐漸成為當前應用廣泛的三維立體表達方式，并通過在二維空間與三維空間中，加入時間維度的方式加以展現(xiàn)，用以表現(xiàn)出時空數(shù)據(jù)的立體型。

3.4 數(shù)據(jù)測量更加便捷和科學

在地理數(shù)據(jù)測量中，屏幕顯示數(shù)據(jù)是測量的最終結果和目的。通過預先對視覺變量的設置和調整，可以使圖形分層次、分圖層顯示，從而實現(xiàn)客戶對結果的最終判定。通過三維GIS技術能使測量數(shù)據(jù)作為符號信息直接錄入并反映到地理數(shù)據(jù)顯示中。這種便捷在工程測量中最直接的表現(xiàn)就是技術工作人員常用的電子地圖，該產(chǎn)品的問世是三維GIS技術發(fā)展的產(chǎn)物，我們通過電子地圖可以更加快捷準確地獲得相關的地理位置信息。

4 三維GIS技術的應用前景

三維GIS技術在工程測量中的應用，克服了很多其他測量技術無法攻克的難題，使測量工作步入高端的科技水平行列。越來越多的建設項目前期勘測和放線都會采用三維GIS技術，這都得益于其效率高、操作簡便、精準性強等優(yōu)點。隨著我國科學信息技術的發(fā)展和世界科技交流的加深，越來越多的技術在三維GIS技術的基礎上衍生出來，比如GPS定位技術和RS遙感技術?？梢娙SGIS技術在我國乃至世界的發(fā)展都是有很大前景的。

結語

三維GIS技術應用于工程測量中，不僅可以使空間輪廓、空間屬性更為具象化.還可以使地區(qū)定位更具導向性、通過有效運用三維GIS技術為工程測量提供數(shù)據(jù)依據(jù)，并利用準確的科學計算，采用數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)空間可視性，實現(xiàn)對地理空間信息的動態(tài)采集，最終全面提高了工程測量的技術水平。

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