GIS技术和数字化测绘技术的发展及其在地形测量中的应用

罗家妮

（黔南州水利水电勘测设计研究院贵州都匀558000）

GIS技术和数字化测绘技术的发展及其在地形测量中的应用

罗家妮

（黔南州水利水电勘测设计研究院贵州都匀558000）

水利工程建设初期要对区域地形地质环境进行综合勘测，借助勘测分析实现资源利用率优化提升，降低水利资源开发的浪费率。早期由于技术条件现实，工程测绘作业质量水平较低，影响了水利工程开发与改造建设。随着信息技术不断发展，以GIS为代表的数字化测绘平台日趋完善，为水利地形测量提供了多功能平台。结合水利勘测信息化发展趋势，介绍了GIS技术及数字化测绘系统布局方式，为地形测量作业提供指导。

GIS技术；数字化测量；水利工程；应用

“地形测量”是工程设计与施工的总指导，确保项目设计方案符合标准要求，才能进一步提高项目建设水平。新时期国家对水利工程建设提出严格要求，任何项目正式动工前期必须做好勘测工作，结合区域勘测报告实施改建方案。鉴于早期勘测技术条件有限，现代地形测量必须朝着信息化方向转型，才能全面实现资源开发与利用目标。GIS技术是信息化勘测的应用典范，对各种规模水利水电改造具有指导性作用，发挥其在地形测量中的应用价值，体现了科学技术指导工程勘测的先进性趋势。

1 水利地形测量发展

地形测量主要是指测绘地形图的工作，就是针对地球表面的地物和地形和水平面的投影位置以及高程进行测量，按标准的比例缩小，标记在地形图上面，这就是我们通常所说的地形测量。地形测量包括：①控制测量是测定一定数量的平面和高程控制点，为地形测图的依据。②碎部测量是测绘地物地形的作业。地物特征点、地形特征点统称为碎部点。我国水利资源开发规模不断扩大化，以GIS技术为中心的测量模式逐渐形成，推动了水利地质测量工作的稳步进行。以地理信息系统（GIS）为平台构建勘测模式，实现了地质空间改造的一体化建设，如图1，为地形测量规划与调度提供了指导依据。

图1 水利工程数字化测绘

2 基于GIS技术地形测量技术

2.1 传感技术

我国水利资源开发规模不断扩大化，以GIS技术为中心的测量模式逐渐形成，推动了水利项目测量工作的稳步进行。面对早期地质工程模式存在的不足，GIS技术可以弥补传统测绘体系的缺陷，向水利项目改造提供科学的指导依据。通信网络传输过程中，无线网形成了相对复杂的传输平台，各种路径数据传输至服务器之后，必须及时对无线信号及数据进行实时分析，才能掌握准确的数据处理结果。路由器作为无线传感网络的中转模块，其承载着更多逻辑数据运算程序，准确地抓住数据处理流程。

2.2 集成技术

面对早期地质工程模式存在的不足，GIS技术可以弥补传统测绘体系的缺陷，向水利地质改造提供科学的指导依据。数字化测绘采用GIS技术，基于GIS技术提出水利项目测量系统设计模式，为渠道防渗工作提供帮助。结合地质测绘行业发展局势，利用集成技术辅助水利勘察作业，体现了新技术用于产业规划的优势。同时，以GIS、GPS、RS等技术平台，能够为矿业勘察与规划提供指导，实现了区域矿物资源的一体化建设。例如，VR-GIS技术是虚拟现实技术与GIS技术的结合，包括与WebGIS和ComGIS结合的技术，专门用于研究地学或以地球系统为对象的虚拟现实技术，目前只能达到仿真的水平，可以做到：对现时的地理区域的非常真实的表达；可在所在地理范围内外自由移动；在三维数据库中有GIS的各种功能；以可视化功能作为用户接口的自然的整体部分。

2.3 操控技术

水利建设走向信息化趋势，以高端科技为中心展开地质测量，实现了区域资源优化分配及调度控制。GIS技术作为水利建设新支撑，为测绘人员提供了更为完整的技术应用平台，加强了区域地质结构测量范围管理力度，提高了区域内部资源规划与开发的可持续性。GIS技术作为水利项目工程建设新支撑，为测绘人员提供了更为完整的技术应用平台，加强了区域地形地质结构测量范围管理力度，提高了区域内部资源规划与开发的可持续性。地形测量建设关系着安全，以GIS技术为基础构建定向测量系统，可实时掌握相关的数据信息，降低定向测量操作的失误率。设计定向测量系统要考虑多方面内容，以“高效率、高进度、高水平”为标准展开一系列的测量活动。

3 水利公地形数字化测量应用方法

3.1 网络GIS（WebGIS）

地形测量信息化水平关系着事业发展，不仅体现了当代信息技术发展趋势，也标志着测绘科技创新成果。面对信息化发展总体趋势，地形测量也要建立科学的技术体系，以GIS技术为中心设定测量系统，成为推动区域地质改造建设的新方式。面对传统地质测绘模式存在的不足，新时期水利项目测量要坚持科技创新原则，引入GIS作为技术支撑平台，设定更加多元化的渠道监控模式，为渠道防渗施工提供指导依据。WebGIS可用于除了一般数据外的特殊数据类型，尤其是矢量数据的处理，以网络浏览器为应用工作平台，在客户端可以实现对矢量数据的操作，可以在多个客户端实现原来在本机上才能实现的功能，并可通过网络远程调用和发布各类数据、图形、图像。

3.2 组件式GIS（ComGIS）

通过GIS技术设计现代化地质测量系统，将各个模块功能应用于具体的测量步骤，如图2，大大提升了水利资源开发与利用效率，从而带动了水利地质测量的一体化发展。GIS软件的技术体系经历了GIS模块、集成式GIS和模块式GIS这三个阶段后，已发展到了组建式GIS阶段，即基于组件平台，以一组具有某种标准通信接口实现交互，甚至是跨计算机交互。ComGIS使软件的可配置性、可扩展性和开放性更强，使用更灵活，更便于二次开发，特别有利于应用系统集成和拓展。

图2 基于GIS数字化处理流程图

3.3 三维GIS和四维GIS

水利项目测量结果需要以图像形式呈现出来，才能为水利调度提供形象的数据分析，掌握符合水利项目实况的开发平台。三维尤其是实时的三维GIS系统为各种水利信息提供了更为直观的表现方式。在调水线路沿线贯穿飞行、城市及蓄滞洪区洪水演进、水利工程布置、大坝及堤防等工情信息的表达、地面与地下结合的地质构造描述、水流流动的三维表现、厂房或结构内部的描述、库区的描述、宏观地形地貌表现、通视性分析等等方面使用得特别多或者是特别有前景，而且它也是虚拟或仿真的基础。目前三维功能较强的GIS软件也趋于采用组件架构。

4 结论

综上所言，GIS技术用于水利数字化测绘中，体现了信息技术在地形测量建设中的指导作用，也是提高工程规划与发展水平的关键。对于现有GIS技术平台，要及时构建水利数字化操控系统，为测绘人员提供切实可行的技术指导，帮助测绘人员解决实地操作面临的问题。同时，设计院要对勘测所得数据及时处理，提高原始数据运算及分析的可利用价值，从多个角度指导地形测量与开发作业。

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P208

A

1004-7344（2016）28-0210-02

2016-9-21

罗家妮（1986-），女，苗族，贵州人，初级工程师，土勘技术员，大学本科，主要从事水库勘测定界报告编制和用地预审工作。