地理信息系统在工程测绘中的应用

郭倩倩 翟荟怡 夏治学

河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院（450000）

0 前言

工程测绘是测量工作的重要组成部分。从工作实践来看，工程测绘往往能够占到测量工作的六成以上[1-2]。工程测绘主要包括地理地貌测绘、水文矿藏测绘等。在开展测绘工作的过程中需要从不同的地形特征以及测绘要求出发，采取测绘方法，编制测绘报告，并根据已采集的测绘信息绘制成图，从而较为直观地掌握测绘区域的地质信息，并在测绘报告中对可能影响工程建设的地理情况进行详细说明，从而为工程建设提供重要参考。目前随着各类工程都在快速推进，工程的复杂性有了很大的提升，在这种情况下，需要更为精准全面的测绘信息作为支撑，单单依靠传统的测绘技术手段很难满足工程建设对测绘信息的需求，因此需要重视先进测绘技术的应用。地理信息系统作为一种集成了计算机技术、网络技术以及传感技术的综合性信息处理分析系统，能够在工程测绘中发挥重要的作用。因此需要对地理信息系统的应用进行深入分析，充分发挥地理信息系统在工程测绘中的作用。

1 地理信息系统概述

地理信息系统简称GIS。该系统具有比较强的综合性，在搭建该系统的过程中，应用了数据库技术、互联网技术、计算机技术等。地理信息系统能够对大量的地理信息进行捕获及分析，实现对地理信息的上传分享，较为直观地展示地理信息。此外，地理信息系统还包含地理信息数据库，该数据库能够对大量的地理信息进行存储，从而为工程建设提供依据[3]。地理信息系统对于地理信息的展示方式具有更高的可读性，能够对地理信息进行图形化的展示，能够较为直观地展示不同地理信息之间的联系，帮助测绘人员更好地把握相关区域的地理特征。此外，地理信息系统具有较强的信息共享能力，能够支持用户远程登录来获取地理信息，进一步提升了地理信息的利用效率以及利用价值。地理信息系统内置了智能化的地理信息分析软件，能够根据现有的地理信息建立地理模型，在很大程度上方便了用户使用地理信息，并对测绘数据进行整合及分析。

2 地理信息系统的应用优势

2.1 提高测绘效率

当前，社会经济快速发展，城市化进程不断推进，使得工程项目的数量大量增加，在这个过程中需要大量的测绘工作作为支撑，但是目前来看测绘行业的人力资源有限，且测绘人员往往需要在恶劣的自然条件下进行测绘，这就在很大程度上限制了测绘的效率。传统的测绘技术手段自动化水平较低，在测绘工作中有大量的工作环节需要人工完成。地理信息系统整合了大量的先进技术，具有较高的自动化水平以及智能水平，能够实现对地理信息的广泛收集，并对所收集的地理信息进行自动化的分析。在系统运行的过程中不需要测绘人员在旁监督，通过应用该系统配套的数据采集分析装置能够自动对外部环境信息进行收集分析。测绘人员在应用该系统的过程中，只需要提前设置好系统，并作好日常的维护保养，对相关的设备进行调试，确保设备的精度能够符合测绘的要求，就能让地理信息系统在实际使用的过程中发挥价值。与传统的测绘技术相比，地理信息系统能够在很大程度上减少人工操作的环节，从而减少人为因素的影响，在提升测绘工作质量的同时，还能够保证测绘工作的效率[4]。

2.2 信息数据精度高

地理信息系统需配合GPS技术使用，从而为测量对象建立坐标。在测绘的过程中需要应用多台GPS测量仪，以便对测量对象分组扫描，快速测绘。在测绘的过程中，遥感技术能够为地理信息系统提供数据，通过卫星将遥感测量数据上传到地理信息系统中，地理信息系统对相关数据进行整合，最终呈现给测绘人员。整个测绘流程自动化水较高，在测绘的过程中应用了多种先进技术，无需像传统测绘模式那样进行调平、观测以及估读。一般来说，常规的GIS工程测量仪的精度可以达到0.01 mm级别，再加上整个测绘过程人工操作环节少，能够进一步降低测绘误差，对于提升测绘数据的精确性具有重要意义[4]。

2.3 信息数据可靠性高

地理信息系统具有比较强的抗干扰能力。在传统的测绘模式下，自然环境因素以及电磁环境都会影响测绘的精度。但是在以地理信息系统为核心的测绘模式下，遥感技术以及信息技术被大量应用，在测绘之前只需测绘人员设置好控制点，地理信息系统可自行完成大部分操作任务。在这个过程中，无需人员看守，能够对测绘区域的地理数据变化进行实时监测。同时，该系统结合了遥感技术，能够实现对大范围地理区域的测绘，无需事先调平，整个测量过程不受气候影响以及空间距离限制。测绘数据反馈具有较高的及时性，且由于地理信息系统具有较高的抗干扰能力，因此能够保证获得的数据真实可靠，能够为复杂地形条件下的测绘提供可靠的手段。

3 地理信息系统在工程测绘中的应用

3.1 数据采集存储

在复杂的地质条件以及气候条件下，工程测绘存在比较大的难度。传统测绘手段针对复杂条件下的工程测绘，往往需要花费大量的时间。而应用地理信息系统，依托GPS技术，对测绘地点实现定位，可快捷地确定点、线、面的位置坐标，并利用相关坐标信息来勾勒测绘区域的地形地貌，能够在很大程度上提升测绘的效率。此外，地理信息系统还能与摄影、测量、扫描等数字化设备兼容，在测绘的过程中与摇杆技术进行配合，从而实现对于地理数据的快速采集，在完成数据采集环节后，将通过遥感测量获得的数据上传到地理信息系统的数据库中[5]。地理信息系统能够对相关数据实现栅格，矢量储存，将空间数据与非附加线性数据进行整合，为不同的数据单元设置相应的存储任务，整合互联网技术，实现对地理信息数据的分享，根据所收集的地理信息数据建设测绘数据库，方便集中对测绘数据进行管理以及应用。地理信息系统具有强大的数据分析能力，因此能够将地理数据信息以图形化的方式呈现，方便测绘人员更好地利用测绘数据。

3.2 在精密测量中的应用

在工程项目规模不断增加的背景下，测绘工程的复杂性也在增加，在测绘的过程中会产生大量不同类型的数据，而对相关数据进行收集是测绘工程实施的重要环节，只有确保全面系统地收集测绘数据，才能为高质量的工程测绘提供基础条件。地理信息系统能够与各种先进的测绘设备相连接，能够借助高精度的设备开展高质量的测绘，并实现对测绘数据的高精度分析。地理信息系统能够对测绘获得的数据实时自动存储上传，依托智能化的软件对有价值的信息进行提取，同时还具有返现问题处理功能，对获得的数据进行比对以及数据验证，能够及时发现测绘过程中存在的问题，有利于测绘人员采取有针对性的手段纠正问题，提高测绘工作的质量，将测绘的误差控制在合理的范围内[6]。

3.3 立体式输出

立体式输出功能更能够将分析处理后的测绘数据转化为能够直接为工程建设服务的、具有较强直观性的图纸和报告，该功能具有较强的实用性。在城市测绘中该功能能够发挥重要的作用，节省大量用于转化信息数据的时间。地理信息技术获取的测绘数量更加全面具体，相关数据如果仅仅人工方式转化成图纸报告将花费大量的时间，而地质信息系统内置数据转化程序会提取大量的地理信息数据，并依据一定的规则将数据转化为翔实的分析报告，并能够将测定数据以图纸的方式进行展示，在很大程度上方便了工程人员对测绘数据的应用，极大地提升了数据转化的效率，让测绘数据处理环节有了较高的智能化水平，从而满足用户的使用需求。

3.4 空间系统分析

在实施测绘的过程中，定位测量是测绘的基础环节，对测绘的精度有重要的影响。地理信息系统自身强大的数据分析能力，能够为空间分析提供技术保障。在地理信息系统中内置的空间系统分析程序整合了多领域学科的专业知识。该程序在运行的过程中，能够实现对测绘区域空间信息的准确分析，并结合测绘区域空间特点，利用自身算法来实现对目标位置的分析计算。在地理信息系统的支撑下将远程数据与图形进行统一，并应用深度学习算法来根据图像判定物体之间的空间位置关系，从而高效地测量实体的空间数据，同时也能支持对空间目标的定量描述，帮助测绘人员对测量对象之间的空间关系以及关联性有更深的认识。

4 结语

现代工程测量具有较高的复杂性，在测绘的过程中仅仅依靠传统的测绘技术，不仅测绘的效率较低，而且无法保证全面准确地获取测量数据。针对这一问题需要重视地理信息测绘系统的应用，依托现代技术手段提升测绘的质量。测绘人员需要对地理信息系统在工程测绘中的作用有充分的认识，在明确地理信息系统优势以及特点的基础上，结合工程测绘的需求，灵活地应用地理信息系统，充分发挥地理信息系统在数据采集存储、精密测量、立体输出以及空间系统分析层面的优势，从而确保测绘工作符合工程建设的要求，在提升测绘质量与效率的同时，提升现代工程测量的信息化水平。