地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用分析

穆衍洲

摘要：近年來，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，城市化建設(shè)發(fā)展的速度發(fā)展也越來越快。地理信息系統(tǒng)（GIS）是在20世紀(jì)60年代開始迅速發(fā)展起來的地理學(xué)研究的新成果，是由地理學(xué)、計算機科學(xué)、測繪遙感學(xué)等等多種學(xué)科融為一體的新興學(xué)科。GIS系統(tǒng)基于地理空間，利用地理模型分析方法，及時地提供各種空間和動態(tài)地理信息。地理信息技術(shù)的快速發(fā)展主要依賴于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，先進的信息技術(shù)提供了重要的技術(shù)支持，提高了測繪工程的效率和質(zhì)量，提高了結(jié)果的精度。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測繪工程；應(yīng)用分析

相關(guān)地理數(shù)據(jù)與地理信息對于一項工程的開展與具體實施具有十分鐘要的意義，所以，在工程施工之前做好測繪工作是完全有必要的。依托數(shù)字信息科技的支持，能夠更好的利用圖片，能夠更為直接、方便的看到地理方位與工程地之間的位置關(guān)系，有利于工程的實施與城市的布局與規(guī)劃。在現(xiàn)代城市的規(guī)劃與設(shè)計中，借助地理信息系統(tǒng)，聯(lián)合數(shù)據(jù)信息與地理位置坐標(biāo)，得到有用的圖形與數(shù)據(jù)。

1地理信息系統(tǒng)的功能分析

又被叫做地學(xué)信息系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的重要作用是分析和處理空間的信息，因此，可以在計算機系統(tǒng)中應(yīng)用于地理數(shù)據(jù)的輸入、查詢、存儲、顯示、分析等，通過計算機終端，準(zhǔn)確地分析動態(tài)數(shù)據(jù)和定位地理信息，從而以數(shù)據(jù)或圖形的形式體現(xiàn)空間信息。

1.1采集和輸入數(shù)據(jù)的功能

地理信息系統(tǒng)能夠?qū)臻g的一些數(shù)據(jù)進行采集，像是空間一系列物質(zhì)的幾何拓?fù)潢P(guān)系、形狀、方向、大小、實際位置等，能夠應(yīng)用數(shù)字拷貝、鍵盤、數(shù)字掃描儀、商業(yè)數(shù)據(jù)等方式進行輸入。

1.2編輯和處理數(shù)據(jù)的功能

地理信息系統(tǒng)能夠編輯一系列的圖形，像是校正誤差、拼接圖幅、拓?fù)潢P(guān)系的建構(gòu)、變換投影、整飾和便捷圖形等，能夠連接數(shù)據(jù)庫和處理原圖。

1.3儲存和管理數(shù)據(jù)的功能

光柵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是地理信息系統(tǒng)的主導(dǎo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在管理和儲存數(shù)據(jù)中，大部分的地理信息系統(tǒng)組織數(shù)據(jù)的方式是專題分層和空間分區(qū)。

2地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

地理信息系統(tǒng)主要用于分析處理空間信息，被用在查詢、輸入、分析、存儲地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，能借助計算機終端進行數(shù)據(jù)動態(tài)分析與地理定位，最終利用數(shù)據(jù)或圖形的方式表達空間信息。相較于傳統(tǒng)的測繪方式，地理信息系統(tǒng)在測繪工程中具有如下優(yōu)勢：①測量效率高。地理信息系統(tǒng)不需要觀測、調(diào)平、估讀、調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)，加上受天氣和地形的影響較小，其在測繪工程中的效率較高，特別是地貌地形的勘測，能利用多臺GIS測量儀進行分組掃描，在此基礎(chǔ)上快速繪制所測的地形，促進測量效率的提升。②數(shù)據(jù)精度高。在傳統(tǒng)的測繪工程作業(yè)中，不管測繪人員采用何種方式，都難以保證測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。而地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，能有機結(jié)合遙感技術(shù)，有效測量大型建筑，測量的實用性和范圍明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測量方式。通常地理信息系統(tǒng)可以借助衛(wèi)星定位，對距離120公里遠(yuǎn)的軌道上的小型事物或動物予以捕捉；在具體測繪環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)利用平面掃描衛(wèi)星聯(lián)系地面接收器，這樣測繪人員只需對相關(guān)信息加以收集和加工處理即可。

3地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用

3.1虛擬現(xiàn)實應(yīng)急

作為一種新型測繪技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)立足于計算機，對一種虛擬的三維空間進行模擬，其能夠給應(yīng)用者帶來觸覺、聽覺、視覺上的模擬，進而讓其可以實時地判斷事物的現(xiàn)狀。在此過程當(dāng)中，系統(tǒng)根據(jù)測繪數(shù)據(jù)融合、測繪數(shù)據(jù)采集制作三維的電子地圖。對于應(yīng)急演練而言，該技術(shù)創(chuàng)設(shè)了一種新型的模式，可以在虛擬的情境中模擬場地事故，對一系列的事故現(xiàn)象進行人為地制造，讓參與演練的工作者積極地響應(yīng)。如此的演練體現(xiàn)了培訓(xùn)和演練的功能，也減少了成本的投入。這個系統(tǒng)可以模擬和分析事件，并且虛擬現(xiàn)實技術(shù)跟其它技術(shù)相統(tǒng)一，能夠發(fā)揮更大的實際作用，像是跟室內(nèi)定位系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)相集成，在虛擬現(xiàn)實情境當(dāng)中呈現(xiàn)救援者的位置信息，方便救援指揮與救援方案的制定；跟物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控視頻的信息相集成，能夠通過三維情境對視頻信息進行查看和調(diào)用，以深入把握場地的實際現(xiàn)狀。

3.2數(shù)據(jù)的采集與編輯

數(shù)據(jù)采集和輸入，將原始數(shù)據(jù)從外部系統(tǒng)傳輸?shù)絻?nèi)部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及將數(shù)據(jù)從外部格式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可輕松處理的內(nèi)部格式?？臻g地理數(shù)據(jù)都需要與選用的GIS軟、硬件相兼容。GIS數(shù)據(jù)采集與輸入的同時，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)編輯功能。數(shù)據(jù)錄入和編輯就是各圖層實體的地物要素按順序轉(zhuǎn)化為x、y坐標(biāo)及對應(yīng)的代碼輸入計算機中。對于各種形式和多種信息來源，可以實施各種數(shù)據(jù)輸入方法，包括有圖形數(shù)據(jù)輸入，柵格數(shù)據(jù)輸入，GPS數(shù)據(jù)輸入和屬性數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)編輯主要包括圖形編輯和屬性編輯。

3.3數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理

對于地理信息系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)處理的模式主要就是利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行編輯和處理，以便預(yù)處理數(shù)據(jù)。一般系統(tǒng)軟件能對屬性不同的數(shù)字化空間數(shù)據(jù)間的關(guān)系進行自動識別，且對復(fù)雜空間的實體進行連接，根據(jù)包含或臨近及向量數(shù)據(jù)實施數(shù)據(jù)分析。同時在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，尤其是控制測量過程中，極易出現(xiàn)線與交叉點分離的情況，降低測量結(jié)果的精確度，并且原地圖上出現(xiàn)污點也會對結(jié)果的精度造成影響，但采用地理信息系統(tǒng)則可避免上述問題。

3.4其他功能應(yīng)用

查詢和空間分析的功能是GIS的主要優(yōu)勢，也是區(qū)別于一般地圖制作系統(tǒng)的主要特征。實際上，在人們的日常生活中，衣、食、住、行等諸多實際問題都與GIS的應(yīng)用密切相關(guān)。地理信息系統(tǒng)的空間分析著重于地球物理學(xué)，經(jīng)濟學(xué)，地理學(xué)，其他學(xué)科的有效統(tǒng)一，空間組成的空間統(tǒng)計和拓?fù)涮剿?，然后識別和獲取空間數(shù)據(jù)，以促進模擬和預(yù)測。地理信息系統(tǒng)具有可視化功能，它是將已獲得的各種地理空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機的二維圖形和圖像。地理信息系統(tǒng)還可以在屏幕上以地圖、報表、統(tǒng)計圖表等形式顯示空間地理信息，還可以通過繪圖儀、硬拷貝機、打印機等輸出模擬地圖。屏幕上顯示的地圖通常稱為電子地圖。

4結(jié)束語

綜上所述，傳統(tǒng)的測量方式受諸多因素的影響，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代測繪工程的實際需要，而地理信息技術(shù)的發(fā)展能滿足測繪需要，促進測量精度的提高。地理信息系統(tǒng)具有強大的信息處理與收集功能，在測繪工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，隨著系統(tǒng)的不斷完善，能更好地便利測量施工作業(yè)，發(fā)展為現(xiàn)代工程建設(shè)的主流趨勢，進一步推動測繪工程的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：山東潤地測繪地理信息有限公司）