工程測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析

王善龍

摘要：地理信息系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)科技作為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)，將航拍測繪數(shù)據(jù)和衛(wèi)星測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、處理和分析，形成數(shù)字化信息在工程測繪中加以應(yīng)用，能夠有效提高工程勘察效率，推進(jìn)工程建設(shè)發(fā)展進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：工程測繪;地理信息系統(tǒng);應(yīng)用

一、地理信息系統(tǒng)介紹

地理信息系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，它綜合采集、分析和研究了大量地理環(huán)境信息數(shù)據(jù)。在具體應(yīng)用過程中，地理信息系統(tǒng)，可以借助各種各樣的儀器設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集、儲(chǔ)存和處理。然后再利用互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的共享，這就給具體的工程測繪工作帶來了便利，不僅提高了對(duì)信息數(shù)據(jù)的利用率，同時(shí)還降低了工程測繪工作的工作量和工作難度。通過地理信息系統(tǒng)所具備的數(shù)據(jù)分析功能，能夠直接將地理信息以數(shù)據(jù)和圖像的形式表達(dá)出來，為測繪方案的制定和工程的建設(shè)提供有力幫助。

二、地理信息系統(tǒng)主要功能

（一）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集以及對(duì)數(shù)據(jù)的編輯功能是GIS主要功能，通過數(shù)據(jù)采集和編輯功能可以為數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)邏輯一致性提供可靠保障。能夠?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)提供數(shù)據(jù)采集和編輯的技術(shù)多種多樣，其中以數(shù)字化掃描是較常用的一種，這種手段是利用數(shù)字化儀器對(duì)紙質(zhì)地圖進(jìn)行掃面，將地圖數(shù)據(jù)形成數(shù)字信息加以存儲(chǔ)和利用。隨著當(dāng)前技術(shù)的不但提高，信息共享以及數(shù)據(jù)的自動(dòng)化輸入方式也在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和編輯功能中發(fā)揮了重要作用。

（二）數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)比例尺的變換等。通過數(shù)據(jù)處理能夠?qū)崿F(xiàn)比例尺的縮小與放大功能，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和平移等效果。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能為GIS的專業(yè)地圖進(jìn)行管理提供技術(shù)支持，通過數(shù)據(jù)庫空間的組織以及地圖分類，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量專業(yè)地圖的存儲(chǔ)管理。

（三）圖形顯示功能

圖形顯示功能是地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶服務(wù)的重要功能，它通過對(duì)大量數(shù)據(jù)信息的分析和提取，采用圖形的方式予以表達(dá)，為不同需求的客戶提供服務(wù)。圖形顯示功能可以將用戶所需信息通過網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳輸，利用電腦等進(jìn)行顯示，也可以形成報(bào)告和表格等圖件形式，能夠最大程度方便客戶對(duì)地理信息的使用。

（四）空間查詢功能

空間查詢功能的實(shí)現(xiàn)讓地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用更加具有價(jià)值?？蛻衾每臻g查詢功能不但能夠查找相關(guān)數(shù)據(jù)，還能通過系統(tǒng)的分析功能發(fā)現(xiàn)具有隱含意義的有價(jià)值數(shù)據(jù)。在實(shí)現(xiàn)空間查詢時(shí)，地理信息系統(tǒng)能夠結(jié)合客戶的查詢條件調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)形成圖文輸出，有助于客戶做出正確的判斷和決策。空間查詢功能在工程設(shè)計(jì)規(guī)劃階段中具有重要使用價(jià)值。

三、地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的具體應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)

將GIS應(yīng)用于測繪工作中，主要利用柵格、矢量存儲(chǔ)的方法進(jìn)行空間數(shù)據(jù)與非附加線性數(shù)據(jù)的整合，實(shí)現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。其中柵格存儲(chǔ)涵蓋存儲(chǔ)單元的行與列，需結(jié)合地面單位網(wǎng)格寬度確定棚格數(shù)據(jù)分辨率;矢量存儲(chǔ)則利用幾何圖形的點(diǎn)、線、面表現(xiàn)實(shí)際對(duì)象。在開展測繪工作時(shí)，可通過掃描聚酷薄膜地圖獲取數(shù)字信息，結(jié)合GPS系統(tǒng)傳遞信息、確定位置坐標(biāo)，或配合遙感技術(shù)完成數(shù)據(jù)采集。以土地測繪為例，應(yīng)結(jié)合具體的土地測繪目標(biāo)、尺度進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的選取，例如針對(duì)斑塊尺度的耕地、宗地、建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，應(yīng)選取矢量數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)位置信息的精確描述，并展現(xiàn)出土地權(quán)屬、利用現(xiàn)狀、變動(dòng)情況等信息;針對(duì)區(qū)域尺度的土地?cái)?shù)據(jù)，則應(yīng)以柵格數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)，配合地面GPS信息、遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用變動(dòng)情況的精確監(jiān)測。

（二）數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理主要圍繞屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)兩個(gè)層面展開，用于標(biāo)識(shí)地物對(duì)象的空間位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理，在土地資源潛力評(píng)價(jià)、礦產(chǎn)資源管理、森林資源普查等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，滿足資源開發(fā)與決策利用要求。例如，將其運(yùn)用于我國西南地區(qū)的國土資源信息系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，可收集、存儲(chǔ)1500余項(xiàng)、超300萬個(gè)資源數(shù)據(jù)，建立資源分析評(píng)價(jià)、預(yù)測預(yù)報(bào)以及開發(fā)利用模型，生成資源分布圖、交通規(guī)劃圖等多種專業(yè)圖。

（三）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

利用GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的編輯與預(yù)處理，用于識(shí)別不同屬性空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度，結(jié)合向量、臨近、包含等關(guān)系完成數(shù)據(jù)的分析處理與轉(zhuǎn)換，保障測量結(jié)果的精度。但在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理的過程中，需預(yù)先完成坐標(biāo)投影的整合，確保模型的匹配度，依托數(shù)據(jù)重建方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化，保障系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)兼容。以土地測繪數(shù)據(jù)的處理為例，利用GIS系統(tǒng)可完成土地測繪數(shù)據(jù)的匯總、裁剪與查詢，利用其空間分析功能將空間數(shù)據(jù)與空間模型進(jìn)行聯(lián)合、提取有效信息，并完成地物周長、面積、位置、土地利用方式、土地權(quán)屬等信息的處理。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急處理

將GIS系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，能夠建立虛擬三維空間的模型，為使用者提供視覺、聽覺、觸覺等感官層面上的模擬體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)事物現(xiàn)狀的模擬再現(xiàn)與精確判斷。利用GIS系統(tǒng)采集測繪數(shù)據(jù)、制成三維電子地圖，可為應(yīng)急演練活動(dòng)建立創(chuàng)新模式。例如，運(yùn)用GIS系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)針對(duì)某事故場地建立虛擬情境，能夠?yàn)閰⑴c演練的人員營造出近似真實(shí)的事故發(fā)生場景，提高演練人員的融入感與響應(yīng)效果，有效減少成本投入、提升演練與培訓(xùn)效果，結(jié)合GPS定位系統(tǒng)顯示出救援人員所處的具體位置，為救援現(xiàn)場指揮與救援方案制定工作提供重要參考依據(jù)。

四、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)整合了地理學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科的理論基礎(chǔ)，將真實(shí)的地理實(shí)體抽象成空間位置等地理數(shù)據(jù)，經(jīng)由采集、存儲(chǔ)、管理、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等流程實(shí)現(xiàn)地理系統(tǒng)功能在視覺、計(jì)量與邏輯層面上的模擬，通過計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行與數(shù)據(jù)變化建立對(duì)客觀世界的仿真模型，為相關(guān)管理、決策提供服務(wù)，在土地測繪、城市規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

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