地理信息系统在工程测量和地质测量中的应用

肖日斌，陈佳旺

（江西省煤田地质局测绘大队，江西 南昌 330001）

地质工程测量的主要任务为工程勘测，即为工程设计用图需要而测绘各种比例尺地形图,开展测图控制网建立、地形图测绘工作，所以又被称为“地质制图”或“地质填图”。在地质工程工作区域范围内相关地质资料的收集、动态监督管理，均离不开地质测量工作的支持。为了确保地质测量成果的真实性及完整性，合理科学地应用现代化测量技术非常关键。其中，地理信息系统（GIS），具备收集、存储、分析、显示相关信息的功能，因此可在地质工程测量工作中发挥出重要价值作用[1]。由此可见，为了提升地质测量工作的效率及质量，本文围绕“地理信息系统在工程测量和地质测量中的应用”进行分析具有研究价值。

1 地理信息系统概述

地理信息系统（GIS），又称为“空间信息系统”，在计算机软硬件系统的支持下，能够对整体或者部分地球表层（涵盖大气层）空间中的相关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算分析、显示及描述[2]。

地理信息系统作为一门综合性学科，其融合了遥感技术、地图学科学、地理学科学以及计算机科学等，在各行业领域具备广泛的应用价值。地理信息系统的主要特点为：①具备公共的地理定位基础；②能够对多种地理空间信息进行采集、管理、分析以及输出；③通过分析模型进行驱动，具备较强的空间综合分析及动态预测能力，产生高层次的地理信息；④可将地理研究、决策作为目标，在空间决策支持系统的基础上，实现单人交互式操作。

2 地理信息系统在工程测量中的作用分析

在传统工程测量工作开展期间，因技术欠缺，普遍采取人工测量作业模式，但受到人为、自然、技术三大因素的制约，使工程测量的效率及质量难以有效提高。在测量结果精准度难以有效保证的基础上，进而使工程项目决策受到不良影响。

而对于地理信息系统而言，在发挥工程信息收集、分析、处理、管理等功能的条件下，有益于信息模型的构建，进而使工程测量的效率及质量得到有效提升，为相关工程工作人员工作计划的制定提供详细的信息支持。

相关工作人员可以结合具体的工作计划方案，合理调配人力、物力、资金资源，使工作成本及时间得到有效节约。并且，在地理信息系统的支持下，对相关信息数据实时存档处理，例如存储到云端，从而使信息数据管理工作效率及安全性有效提升。

此外，对于地理信息系统技术而言，涵盖三大子技术，即：①数据库系统技术，可利用数据库中的搜索、分析功能，对用户所需信息进行查找，进一步使用户的信息数据需求得到有效满足；②工具箱辅助技术，对各类工具加以应用，然后对地质信息进行采集，进一步利用计算机系统对数据信息进行整理，使数据信息之间的传递得到有效实现；③组织结构技术，在该项技术的支持下，将地理信息系统视为一个组织，然后对相关数据信息进行采集、整理、分析、处理，以此使数据库的功能得到有效地发挥[3]。如图1所示，为地理信息系统（GIS）在工程测量中的基本应用功能示意图。

图1 地理信息系统（GIS）在工程测量中的基本应用功能示意图

3 地理信息系统在地质工程测量中的应用要点分析

如上述可知，地理信息系统的功能作用突出，因此为使地质工程测量的工作效率及质量得到有效提升，有必要合理科学地应用地理信息系统。地理信息系统在地质工程测量中的具体应用要点如下。

3.1 在地质测绘中的应用要点

地理信息系统技术的位置分析、信息处理功能强大，基于地质勘测期间，针对地质位置信息的收集测量，可合理地使用地理信息系统技术，然后通过图文、视频的方式向用户展示；在地理信息系统技术的支持下，还可以对相关数据信息进行存储管理。并且，在地理信息系统技术的应用下，能够和地质检验报告共同构建三维模型，使用户能够对地质变化情况进行直观观测，使相关工作人员在地质勘测工作上能够具备模型支持。

此外，在地质测绘工作开展期间，对地理信息系统技术加以应用，可使地质测绘工作成果得到有效保障[4]。例如：在矿山勘测作业开展期间，通过地理信息系统技术的应用，可对矿山地质地形、土地信息、基本测量资料信息进行采集，然后对采集的数据信息进行分析处理，为矿产资源开发工作提供有效数据信息支持；在系统的支持下，通过制图软件的应用，可将地理信息变化曲线图制作出来，进一步为矿山开采工作提供充分有效的数据信息支持。

3.2 在数据处理中的应用要点

对于地理信息系统技术而言，其采集数据功能、生产图像功能突出，因此可利用这些功能，使地质工程测量数据处理工作效率及质量得到有效保证。

一方面，在数据管理过程中，利用地理信息系统技术，采集相关信息，使三维地质模型有效构建，进一步在数据分析、处理功能作用下，针对收集的相关信息进行系统地分析，并将分析处理后的有效信息存储在系统数据库中。例如，在地质工程勘测工作开展期间，针对矿山开采工作环节，利用地理信息系统可以对矿山地质信息数据进行收集整合，然后进行矿山地理信息模型的构建，在分析处理矿山地质信息的基础上，能够将矿山地质信息的特殊现象展现出来，使后续矿山开采作业具备有效的信息支持。基于传统信息数据处理期间，由于矿山地质测量信息数据量大，因此人工处理需耗费大量的时间，也易出现人为失误问题，难以保证数据处理工作的真实性及可靠性。而在地理信息系统技术的支持下，既可以提高数据处理的效率，又能够使数据处理的真实性及可靠性得到有效保障。

3.3 在工程绘图中的应用要点

地理信息系统技术的绘图功能突出，在地质工程测量工作开展期间，通过地理信息系统技术的应用，能够将其自动成图功能有效发挥出来，涉及的技术要点包括：①在地理信息系统技术绘图前，通过相关数据的获取，例如图形色彩数据信息、尺寸数据信息等，然后利用地理信息系统技术将图例在计算机电脑屏幕中展示；并且，还可以利用软件处理生成简单的电子地图，以此使相关工作人员对测绘区域的地理信息情况有清晰的了解[5]。②针对收集获取的数据信息，在系统计算机软件的应用下，可以采取统计图的方式展示出来，使相关工作人员对地质工程地理信息有清晰的了解。③将地理信息系统技术和多媒体技术有效融合，能够对二维图形转化成三维模型，使地理信息的可视化程度得到有效提升。④针对三维地质模型，通过地理信息系统技术的应用，能够进一步客观评估收集的相关地质信息，并使不同类型比例尺的转换得到有效实现，使地质信息管理功能有效发挥出来，使地质工程后续作业的效率及质量得到有效保障。

4 结语

综上所述，工程测量作业复杂程度高，涉及的测量要素诸多，比如在地质工程测量工作开展期间，涉及测量数据进行的采集、分析处理、存储管理、利用等，如果采取传统人工操作方法，则难以保证地质工程测量的工作效率及质量。而对于地理信息系统技术而言，具有强大的数据信息收集、存储、分析、显示等功能，因此可以合理科学地应用到地质工程测量工作中，进一步为地质工程测量整体工作效率及质量的提升奠定坚实的基础。