地理信息系统在测绘工程中的优势及具体应用对策

文／王好刚 东营市鹏程测绘有限责任公司 山东东营 257000

引言：

工程项目在实施的过程中，需要开展全面的测绘工作获得数据，才有利于确保项目的顺利开展。因此工程项目对测绘工作提出了更高的要求，测绘工程需要确保数据的精确度，才能为工程的实施提供良好的基础条件。在此基础上引进了地理信息系统，这一信息技术是测绘工作获得数据最为便捷的方式，能够提高数据的精确度，节省大量的测绘时间。合理应用地理信息系统，弥补传统测绘技术的不足，提高数据采集处理管理的效率。

1、地理信息系统的概述

地理信息系统又称为GIS系统，他是一个地理和空间的概念，融入了多种先进的信息技术，包括互联网大数据云计算，GPS、遥感技术等等。地理信息系统不仅包含一般的地理信息，还涉及到地理图像地理资源等等。是一个综合数据系统。该系统包含了诸多的功能，如综合分析评价与模拟预测功能、GIS输出功能、空间分析与空间查询功能。

GIS系统能够储存提取地理信息，还可以根据不同地形地貌的情况建立对应的模式，然后运用科学算法获得相对应的评价结果，为其提供科学的数据参考。而评价结果主要是以函数及命令的形式，对未来结果做出定量预测和发展形势的预测。也可以借助模拟预测的功能分析可能会出现的后果以及对应解决策略产生的效果，通过对比分析，能够为决策提供重要的依据。

GIS输出功能是绘图工作中必不可少的一部分。借助于GIS系统，输出数据，绘制数字化地图，建立地图数据库加强数据的应用和管理。这一方式逐步代替了传统作业，提高了工作效率，也使绘图更加精确，成本更低。

系统输出原始图，通过系统分析和结果查询，能够通过空间操作原始图表现出来，经过处理的图片与原图保持一致。这一内容包括分析重置、拓扑空间查询及分析控集合。（图1）

图1 地理信息系统的组成

2、地理信息系统在测绘工程中的应用优势

2.1 高效性

地理信息系统具有一定的高效性，他只需要借助于信号接收机便能接收信号，能够实现对某一位置的三维坐标高程测量的一次性测量工作，而传统的技术需要借助两种或以上的机器才能完成这一操作。而且在测绘的区域网内可以任意的取点补点，不会控制数量。这一特点明显优于传统的操作技术，具有一定的高效性，减少了人力资源的使用，提高了测绘工作的效率。 GIS系统中包含了改进算法，通过结合这一算法能够更好的挖掘数据。GIS系统包含了综合式挖掘模式，能够从大量的GIS数据中挖掘出更多的信息，提高数据处理的效率，也能为测绘工程提供更多有用的信息。

2.2 创新性

创新性指的是在地理信息系统中，除了应用了传统的地形测绘技术以外，还应用了GPS定位技术，实现了传统技术和现代技术的有效结合，这一创新不仅弥补了传统技术中存在的弊端，同时还充分发挥了现代技术的优势，开展更为精确的测绘工作。例如在城市建筑项目的测绘工作中，涉及到了土地的测绘工作，可以充分应用传统和现代技术的结合。在现场由专业人员开展传统的勘测工作，辅助现代信息技术，获得现场的各种信息。这一技术获得的数据信息能够为城市建筑项目的开展提供重要的依据。

2.3 连续性

地理信息系统在测绘工作中具有连续性优势，通过建立持续运行的GPS基准站以及高精度分布均匀的三维测量控制网，能够实现对测绘区域往那个点的连续测量工作。利用基准站采取标准取样的方法观测数据，然后将数据传输给数据处理中心进行数据的分析整理，计算出三维坐标，提高测绘数据的精确性和工作效率。

3、地理信息系统在测绘工程中的具体应用

3.1 数据的采集

在以往测绘工程中使用的测绘数据并没有建立完善的系统，因此在数据采集工作中存在诸多问题会受到工程特殊因素影响，导致数据收集不全，无法满足工程的建设需求。尤其是在水利工程项目中，往往受到外部环境的影响，导致数据采集中段或者数据不精确。使用地理信息系统能够有效解决这一问题。地理信息系统与多种先进的信息技术相结合，例如卫星遥感技术GPS等等能够进行精确的地理位置定位。

在测绘工程中，地理信息系统的应用一般会通过栅格和矢量两种方式完成。第一网格存储器能够覆盖，由单元存储的行和列。借助于这一形式，能够根据地面单元的网格宽度确定栅格数据集的分辨率。第二矢量储存根据几何图形中的线条点面等特点呈现出实际的对象。对于地理信息系统来说，空间数据与其他非附加结合的数据能够实现有效融合，从而实现数据的存储。在这两种方式的支持下获得的数据不仅能够存储，还能进一步应用和分析。在测量工作中还可以借助GPS定位系统确定系统中的实体坐标，然后标记出来。在后续应用中也可对这些数据进行处理和分析。遥感技术也可以应用于数据采集工作中，在测量的过程中借助这些采集设备，拍摄航拍图像进行选择，然后通过三维技术进行检测转移到系统中获得各项数据。由此可见，通过借助于地理信息系统和其他的先进技术，能够完成各种数据的采集，满足测绘工作有需求。（图2）

图2 地理信息系统的数据采集应用

3.2 精细数据的测量

测绘工程对数据的精确度提出了较高的要求，为了确保能够满足工程的精度要求，在应用地理信息系统时还需要充分发挥测绘点回路处理的功能。将采集到的数据进行标准化的处理，从而转移为可利用的数据信息。地理信息系统还能应用于更加精细化的测量工作中，发挥系统的各项功能，提高数据的精确度，将数据的误差降到最低，满足测绘工程对精细数据的要求。例如在灾害监测工作中充分应用地理信息技术，以及遥感技术等等获得更为精细的数据，可以用于森林火灾，洪水灾情等的预测监测工作中。为抢险救灾和防洪决策提供更为精确的数据，制定针对性的措施，有效预防控制灾害的影响。

3.3 数据的管理

测绘工程的数据十分繁琐抽象，对管理工作也提出了较高的要求，可以借助地理信息系统开展数据的管理工作。例如，在管理一些物理信息例如城市的桥梁时，可以用更为直观的点进行表示，也可以利用侧线或轴进行表示。而对建筑物可以用面进行表示。当然为了区分他们的差异性，无论是一个点还是一个面，它们都有自身的特点，例如不同的形状，不同的颜色等等。在实际的测绘和数据处理工作中，也可以应用这一特点创建地理数据库，便于信息的提取和利用。这些方法能够提高测绘数据管理的效率，做好分类管理，满足各项工作的需求。

3.4 空间分析

地理信息系统能够利用得到的数据开展空间分析工作，分析计算图形数据。他首先是经过给出的一组数据，通过整体分析，然后判断出空间物体，位置与周围物体之间的相互关系。地理信息系统的空间分析涉及到了多种学科，包括空间统计学，区域科学，地理学经济学等等。他需要大大的基础，就是支持下才能达到系统功能的要求，因此该系统十分复杂，传统测绘技术无法媲美的一项功能。与传统的测绘方法相比，地理信息系统能够输出任何比例的可视图，满足不同用户的需求。在现有的CAD制图软件中能够修改基础图的内容。地理信息系统主要负责收集基础的地理信息，包括矢量化的地图，遥感影像图等等，为测绘工程提供诸多支持。例如在城乡规划工作中，可以充分应用地理信息系统的数据库，将获得的各种数据信息进行归纳处理，结合城市区域多项目的开发规划工作，分析现行项目的可行性，为城乡规划提供重要的依据。常应用到的有城镇总体规划，环境质量评价，道路交通规划，城市环境动态监测等诸多内容。而这些规划功能的实现，充分借助了地理信息系统中的空间分析信息叠加处理，以及其他一系列软件来完成的。

3.5 立体式输出

在实际的测绘工作中，测绘人员可以借助地理信息系统有效处理各种数据，根据获得的数据建立测绘图。在这一阶段，测绘人员还可以进行恰当的调整，确保绘图更加精确。但是在数据复核时，如果出现异常数据会增加调整的难度，这时操作人员可以专门利用立体式输出进行处理，提高后续复核工作中的测绘处理效率，降低测绘成本。该项技术也能有效缓解测绘工作人员的压力，提高地理信息系统应用的可靠性。

3.6 测绘应急数据处理技术的应用

测绘工作完成后会获得大量的数据信息，这些属于原始数据，无法直接应用于各项工作中，因此可以借助于地理信息系统的测绘应急数据，快速处理技术进行数据的加工处理和统计分析。快速处理结束后再输入到应用软件，系统中借助于遥感摄像一体化测图与应急快速制图两个系统，能够快速处理这些数据，确保系统数据的准确性。利用软件的编辑功能，可以建立工程模型。当然也可以根据数据属性之间的空间关系处理数据。遥感影像一体化测绘系统是将摄影测量技术作为基础，在序列影像中能够恢复物体的形状大小和位置，从而获得数据的处理结果。而应急快速制图系统主要是对现阶段获得的数据成本基础上完成的，它能够提取数据中的关键位置，在完成编辑后与现阶段的数据进行整合。在这些技术的支持下，能够将实际测量到的物体的形状信息和具体位置信息呈现在系统中，可以实现全景与三维模型的快速处理。例如我国大兴安岭地区针对森林火灾建立了专门的监测工作，借助于地理信息系统统计分析各种气象数据，从获得的数据中筛选出气温，风速，降水，温度等要素，以及春秋两季植被的生长情况和积雪的覆盖情况，通过综合分析处理这些数据，用模糊数学建立数学模型，设置了综合指标，用来监测各种数据，建立一个完善的微机信息系统，开展动态监管分析工作，提高火险预报的准确率。

3.7 虚拟现实应急技术的应用

虚拟现实应急技术模拟了一个三维的虚拟空间，用户可以通过触觉，听觉视觉模拟来实施的评估事物的状态。地理信息系统可以融合数据来创建三维电子地图。通过这一功能它可以满足各种模拟需求。例如紧急演习中，借助虚拟现实硬件技术创建新模型，模拟虚拟环境中的站点，崩溃一系列的人为事故等等，也可以与参与演习人员进行沟通和响应。虚拟现实硬件技术能够模拟和分析事件，与GPS技术集成能够快速的获得救援信息，制定救援计划。也可以通过三维情况检索各种信息了解位置的当前状态。

3.8 地图绘制

测绘工程的结果是绘制地图，借助于传统的测绘技术绘制地图具有较大的难度，而且还可能出现误差等等，而应用于GIS信息系统可以绘制出高精度高质量的地图。在地图绘制工作中充分应用了栅格数据和矢量数据，满足用户的多种需求。在分析了地理数据之后，可以在绘图仪上查询相应的结果，然后充分应用其他的功能和软件完成地图的绘制和输出。

结语：

综上所述，地理信息系统具有连续性高效性，创新性的优势，将其应用于测绘工程中代替传统的测绘技术，能够提高数据的精确度，减少人力资源的使用，提高绘图工作的效率。因此测绘工程需要充分应用地理信息技术在数据的采集管理分析等多个方面进行合理应用，充分，发挥地理信息系统的空间分析、数据快速处理、立体式输出等多项功能，为测绘工程提供技术支持，提高测绘的精确度，减小误差，为工程后续开展奠定一个良好基础。