浅析测绘中地理信息系统的应用

张 伟

工程的建设与发展往往需要涉及大量地理信息数据，包括工程分布、道路、管线和井卫等，因此，做好工程测绘工作十分重要。近年来，随着社会经济的发展，工程建设数量与规模都有了较大提升，建设难度也越来越大，传统的测绘模式已经无法满足现代社会的需求，特别是野外施工和大型高精度地标建筑的测量放线工作，新型测绘技术随即诞生并得到了越来越快的发展，地理信息系统就是其中一项重要技术，它可以实现对地表信息数据的采集、管理、检索、表达和分析，对于现代测绘具有重要意义。本文主要探讨地理信息系统在测绘中的应用。

1 地理信息系统优势特点及功能

1.1 地理信息系统的优势特点

1.1.1 数据测量精度高

在工程建设过程中，传统的测量方式不论等级是一等还是二等，都存在一定的误差，这种误差是毫米级的。此外，测量结果还受到测量人员操作熟练程度和操作方式的影响，如果在操作上出现失误现象，很可能会造成最终结果的重大误差。运用地理信息系统进行测量，可以利用环绕地球的24颗卫星组成扫描平面，测量人员在安装完设备之后，就可以向卫星发送测量信号，由卫星实现相关测量数据的获取，并向操作者反馈信息。现阶段，卫星拍摄技术在精度上已经大大超过传统的测量设备，甚至可以在百公里之外的太空区域拍摄到地面的一只蚂蚁。同时，利用地理信息系统进行测量，可以对人为操作误差进行有效避免，相较于传统的测量技术，地理信息技术可以实现0.01mm级的测量精度，大大提升了测量的准确性[2]。

1.1.2 受外界因素影响小

在传统的工程测量中，测量与控制点的选择受地形、地貌、地质和气候等因素影响较大，在山区或高原的某些地区，甚至无法开展测量工作，只能利用等高线模式或者插入法对该区域进行估测。除此之外，工程测量与施工控制还受大风、雨雪等恶劣天气的影响，如果天气的恶劣状况达到一定程度，甚至无法开展要求较高的测量工作，严重影响测量工作效率。地理信息系统是在大气层外部进行测量的，其测量结果不受恶劣天气影响。此外，运用GIS技术进行工程测量和监控，只要在测量位置上放置发射接收一体设备即可，不需要进行调平等操作，相较于传统测量技术，GIS技术测量工作面小，因此受地形、地貌和地质等因素影响较小。

1.1.3 测量效率高

传统测量需要进行调平、调节、观测、估读等一系列环节，而地理信息系统则省略了这些步骤，并且受外界因素影响小，因此，地理信息系统的测量效率得到了有效提升。特别是在勘测地形、地貌时，利用数台GIS 测量仪进行分组扫描，可以对所测地形进行快速绘制，实现了测绘效率的大大提升。

1.2 地理信息系统的功能

1.2.1 输出功能

绘制地形图时地理信息系统的重要功能之一，地形图的绘制就是地理信息系统的输出功能。相较于手工制图，地理信息系统可以利用卫星进行地形图的绘制，使得地形图绘制自动化得以实现，不仅大大提升了地形图绘制的精度，更提高了绘制效率。绘制地形图就是地理信息系统开发的最初目的，这一强大的输出功能也为地形数据库提供了全面有效的技术保障[3]。

1.2.2 数据管理与控制功能

地理信息系统能够运用多种方式对地理信息数据进行录入，此外，对于数据库进行直接管理、控制和维护也可以通过地理信息系统实现。在此基础上，地理信息系统能够对各类所需要的信息数据进行检索和准确查询，方便了决策人员通过地理信息系统对所需要的空间、地理数据信息进行准确而快速地查找，为监测工作者提供了全面的一手资料，便于后续工作的开展。总而言之，通过运用地理信息系统，能够有效利用并管理测量信息数据。

1.2.3 遥感影像处理功能

遥感技术是地理信息系统获取各类数据信息的主要技术手段。现阶段，遥感技术具备影响处理功能，因此，地理信息系统也具备处理图像的重要功能。一般情况下，遥感数据是地理信息系统内部的一个子模块，通过遥感影像技术中的自动影像匹配技术，可以处理相关监测数据。

2 测绘中地理信息系统的实际应用

地理信息系统属于一项新型技术，它从发展到目前应用也只是经过了四十年左右的时间，在地理信息系统的发展过程中，随着科技水平的不断提升，人们在信息的精确度方面也提出的更高的要求。现在，地理信息系统正在逐步发展与完善，在工程测绘中的应用也越来越普遍。

2.1 数据信息的采集

在测绘工作开展的初期，需要采取不同的方式对客观世界中的各类现实对象进行抽象、离散处理。在地理信息系统数据库中，对于连续对象实体进行储存一般采取栅格和矢量这两种方法。栅格数据包含以下内容：存储单位的行与列、存储单元存放唯一值，对于栅格数据集的分辨率，则是通过地面单位的网格宽度进行确定的。矢量存储就是利用几何图形中的点、线、面等元素来表示客观存在的对象。除了以上两种方式，空间数据要进行非空间数据的存储，还可以通过将其他附加数据作为对象属性实现。在传统的数据收集中，数字信息一般是通过现有数据，或对聚酯薄膜地图进行扫描而产生的。利用地理信息系统进行数据的采集，首先是通过全球定位卫星系统对相应的位置坐标进行获取，然后在地理信息系统中输入坐标信息，由系统对其进行处理。由于传感装置，如摄像机、激光雷达、数字扫描仪等在许多平台上都有设置，而这些传感装置又是互相连接的，在这种情况下，传感装置结合了航空器、卫星所搭建的数据处理平台，根据航空照片、图片判读数字数据的特征对数据进行选择，在进行数据捕捉时，可以利用二维或三维形式，实现数据向对应软拷贝系统的传输。除此之外，遥感技术也可以应用到数据信息的采集中来，通过主动传感器向传感器包发射电磁波或无线电波，不同的传感器包可以实现其反射系数的被动测量，最后在地理信息系统中实现属性数据的输出。

2.2 数据信息的转换和处理

在对数据信息进行全面、细致收集的同时，地理信息系统还具备数据信息的转换与处理功能，对所收集到的数据信息进行直接转换，从而将其转换成可以直接利用的数据资料。地理信息系统不仅实现了数据精确性和全面性的有效提升，而且大大提高了测绘工作的效率。地理信息系统在对数据信息进行转换和处理时，其工作步骤如下：首先，在将数据信息输入到地理信息系统内部，这时地理信息系统就对数据信息进行自动处理；其次，地理信息系统会利用拓扑建模的方式进行图形的叠加，对于已存在于地理信息系统内部测量图形和通过数据收集得到的测量图形，将其相同部分进行叠加；最后，地理信息系统还要根据数据信息特点进行相应的分析。在对数据信息进行转换和处理的过程中，地理信息系统能够对数字化空间信息资料条件下属性不同条件之间的空间关系进行自动识别，为地理信息系统的后续分析工作提供基础。除此之外，运用地理信息系统还能实现所收集数据的重构，转变所收集数据的格式，使其能够被设备识别，以此实现不同数据源之间的兼容。

2.3 地理信息系统的空间处理

数据信息的收集、转换与处理都属于数据处理的预处理。当预处理完成之后，地理信息系统就可以开展图形数据的分析计算工作。由于地理信息系统具有较强的空间分析能力，能够实现对已获取数据有效而可靠的空间分析，利用地理测绘系统对图形数据进行探究、计算，或定量描述空间物体的空间位置，从而研究与计算空间事物之间的关系。空间分析是地理信息系统的核心功能，其过程也具有复杂性的特点。在通常情况下，空间分析是对区域科学、地理学、经济学、地球物理学等多个学科的综合运用，并且利用拓扑学、图论和空间统计学等，对空间构成进行分析，以此获取、了解并描述空间数据，然后对空间过程进行模拟和预测，以此实现对地理空间事件的调度与掌控。

3 结语

综上所述，随着科技水平的不断提升，地理信息系统也得到了不断发展，在各个领域中都有了广泛的应用，特别是在测绘领域。地理信息系统具有强大的数据信息收集、处理和输出能力，对于工程测绘具有非常重要的意义。将地理信息系统应用到测绘工作中，不仅可以有效提升测绘工作效率与测绘精度，而且使得工程测绘工作量大大减少。当然，目前地理信息系统还不够完善，在地理信息系统的利用上，相关技术人员还需要不断借鉴，不断创新，将测绘系统与先进技术有机结合起来，不断提升工程测绘水平，推动社会经济的迅速发展。

[1] 刘健声. 工程测绘中地理信息系统的应用分析[J]. 建筑知识，2016（12）：52.

[2] 张建辉. 工程测绘中地理信息系统的应用分析[J]. 黑龙江科技信息，2016（6）：6.

[3] 庞国俊. 测绘中地理信息系统的应用探讨[J]. 科技创新与应用，2016（15）：281.