浅谈新型地理信息系统在工程测绘中的应用

徐昇

广宁县自然资源局 广东 肇庆 526300

引言

随着工程项目建设的复杂性不断提高，其相应的测量工作难度也与日俱增，传统的测量方式已然无法满足现代化的工程测量需求。同时，信息技术日益发展完善，新型地理信息系统技术获得了一定的发展，以地理信息系统为代表的新型技术开辟出了一个崭新的测绘领域，此系统也逐渐在工程测量中占有更加重要的地位，尤其是近些年间，在城乡规划、环保事业、水利水电等方面均获得了高速的发展。

1 新型地理信息系统概述

地理信息系统是地理学和信息技术交叉领域的一种先进技术，不仅关注空间数据的采集和处理，还致力于研究和发展空间信息的基础理论和技术理念。其涉及地图学、地理学、计算机科学、遥感学等多个学科的交叉融合，旨在探索地球上空间现象和过程的内在规律，通过对空间数据进行模型建立、分析和预测，地理信息系统可以提供决策支持、资源管理、环境保护等方面的应用。

2 新型地理信息系统的应用对工程测绘工作起到的作用

2.1 提高工作效率

传统的工程测绘需要大量的人力和时间，而GIS系统的运用可以显著提升工作效率。通过使用计算机技术和先进的工具，工程测绘人员可以更快速地处理地理信息收集和整理工作。相比于过往单纯凭借人工来进行实地勘察采集信息的方式，GIS系统能够利用大数据信息库实行综合化分析与处理，从而极大地缩减了工作量和时间成本。这使得传统测绘方式下烦琐的工作流程得以简化，从而显著提高了测绘效率[1]。

2.2 提高时效性

地理信息是动态的，随着时间的推移，地理数据会发生变化。传统的测绘方法往往不能及时捕捉到这些变化，而GIS系统的应用在这一方面表现出色。基于数据库的信息汇集整理，工程测绘人员可以直观地调用和分析所需的数据资源，并快速掌握数据的变化情况。这使得他们能够及时地对部分数据加以修正，保持测绘结果的时效性。

2.3 减小误差

在传统的工程测绘中，由于人为因素的存在，往往难以避免一定程度的误差。而GIS系统的应用能够显著减小这些误差。通过利用计算机模型进行数据处理和分析，GIS系统能够消除或最小化人为误差的影响。尽管无法做到完全零误差，不过与传统方法相比，GIS系统明显提高了测绘结果的精确度。这为工程建设提供了更可靠、更精准的地理测绘服务，有助于提前发现潜在问题并采取相应的措施。

3 新型地理信息系统在工程测绘中的具体应用

3.1 数字成像技术应用

随着测绘技术的持续高速发展，数字成像技术在测绘领域的应用日益突出。基于地理信息系统的新型技术为测绘工作提供了快速、高效的数据处理方法，从而做到了对资料的迅速采集、整理和分析，进一步提升了测绘数据的准确性。传统的工程测绘技术常常要耗费较多的人力物力，测绘人员需要亲临现场，进行复杂的测量工作，同时还要面对复杂且多变的环境条件，如高山、峡谷、沼泽等。这些因素都限制了测绘的质量与效率，同时还会对工作人员的人身安全带来一定的威胁。而利用新型GIS技术与数字图像技术，则能够极大地简化和加快测绘工作的过程。通过运用现代化设备，如航空摄影机、无人机等，可以快速获取大量高质量的影像数据。这些数字图像可以在计算机上进行后期处理和分析，实现自动化的特征提取、地物识别等功能。与传统测绘相比，数字成像技术不仅降低了对人力资源的需求，还显著缩短了完成测绘任务所需的时间。将数字成像技术结合地理信息系统技术，还可以通过建立和管理地理数据库，存储海量的地表特征、地形信息、土地利用状况等地理数据，为各个行业和领域提供有关空间信息的参考和支持，可以帮助决策者做出更准确、科学的决策，促进城市规划、环境保护、交通规划等方面的发展[2]。

3.2 无人机和遥感技术的运用

无人机与遥感技术的运用在测绘领域具有广泛的应用前景。首先，这些技术能够在恶劣环境下开展测绘工作，例如云量较少、山地崎岖等场景。相比传统的人工测绘方法，无人机和遥感技术能够提供更高质量的测绘效果和图像画质。通过搭载先进的摄像设备和传感器，无人机可以从空中俯瞰地面，捕捉到更详细、清晰的地理信息。而且，无人机的机动灵活性使得它们可以进入狭窄、危险的地域，得到以往难以触及的区域的地理信息。同时，遥感技术能够通过遥感图像处理与分析，提供更准确、全面的地理数据，帮助解决复杂环境下的测绘问题。无人机与遥感技术还能够自动处理无用信息，过滤掉冗余或错误的数据，从而提供更加精确可靠的测绘结果。利用无人机和遥感技术，可以实现自动化的数据采集和处理，大大提高测绘工作的效率和精度。利用先进的影像处理算法和数据分析技术，可以从海量的遥感数据中提取出有价值的地理信息，为测绘项目的决策提供准确可靠的支持[3]。

3.3 在工程变形监测中的应用

通过地理信息系统和GPS技术的结合应用，可以在工程建设期间对工程变形实行持续监测。例如，在水利工程中，大坝是关键的结构，其变形可能会带来严重的安全隐患。利用地理信息系统和GPS技术，可以对大坝的位移、倾斜等变形情况加以实时监测，有助于及早发现异常变形，并及时采取相应的措施进行修复或调整，确保大坝的安全稳定。此外，地表沉降也是工程变形监测中的重要内容。地表沉降可能由于地下水开采、地质活动等因素引起，当发生较大的地表沉降时，可能会对工程造成不可忽视的影响。利用GIS和GPS技术，能够对地表沉降进行实时监测和分析，及时发现沉降的趋势和幅度，从而评估工程的稳定性，并采取相应的措施进行调整，确保工程的安全运行。在工程变形监测中应用GIS系统，可以及时将监测数据传递给相关设计人员和决策者，帮助他们了解工程变形情况，并进行相应的调整和决策，信息传递的快捷性和准确性对于纠正工程问题、保证工程结构稳固性具有重要意义。

3.4 立体式输出功能

立体式数据的主要功能是将分析与处理之后的有价值的信息转变为符合工程需求的图表与文件格式，在城市测量和现代地理信息系统中具有重要的优势和应用价值。其一，立体式数据利用立体化的系统和外部软件的整合，能够直观地展示烦琐的测绘数据。通过将数据呈现在图表和文件中，使得信息处理变得更加便捷和高效，不再需要耗费大量时间和精力去阅读和理解复杂的原始数据，用户就可以通过可视化的方式直接获取所需信息，提高工作效率。其二，立体式数据基于对大量数据进行分类和提取，能够形成完善、详尽的测量分析报表，为用户提供了全面的参考依据。同时，结合测量资料，还可绘制对应的地图和图件，进一步展示地理信息，不仅方便了用户对地理信息资源的运用，还为决策者提供了可视化的数据支持，有助于他们做出准确的判断和决策。其三，立体式数据的输出功能还能够减少后续处理时间，提高数据处理质量。同时，利用先进的算法和技术对数据进行自动分析和校正，提高了数据的准确性和可靠性，进而有效地提升了数据处理质量。其四，立体式数据的输出功能也能够为各类用户提供信息咨询服务，无论是专业的测绘人员、城市规划师还是一般的用户，都可以通过获取这些图表、报表和数据等图件信息，获得所需的地理信息，并在其相关工作和决策中得到支持和指导[4]。

3.5 空间系统分析

在工程测绘中，实体的测量是核心任务之一。通过精确测量和记录各种物理对象在空间中的位置、形状和属性，可以建立起真实世界与地图之间的联系，为工程设计、规划和施工提供准确的基础数据。而地理信息系统（GIS）作为一种集成空间数据管理、分析和可视化的技术工具，在空间分析中发挥着关键作用。其通过将空间数据、属性数据和地图数据整合在一起，能实现对复杂的空间关系和模式的深入分析和理解。基于对空间实体的观测和测量，如通过全球定位系统（GPS）获取点、线、面要素的准确位置信息，配合遥感技术获取图像数据等，可以获得大量的空间数据。利用这些空间数据，可以实行各种分析运算，如空间关系分析、属性查询和空间模型构建等。将地理信息系统中的空间数据与其他相关数据进行整合，如气象数据、人口统计数据等，可以为工程测绘提供更全面准确的参考依据。这样的综合分析可以帮助工程师和决策者更好地了解空间实体的定位、形态和关系，同时在工程规划和设计中做出科学合理的决策。

3.6 地形地貌测绘中的应用

在我国，由于地壳运动频繁，一些地区经常受到地震、洪涝等自然灾害的困扰，对人们的正常生活产生了严重影响。因此，在工程建设过程中，进行合理的地形地貌测绘方式显得尤为重要。新型地理信息系统技术的应用，极大地提高了测绘精度，并且可以有效保障测绘人员的安全。其中，无人机被广泛应用于地形地貌测绘中，其能够从高空视角获取各类信息数据，并通过人机图片互换装置对数据加以处理和存储。通过后台控制中心的协调和管理，收集到的数据可以被综合分析并绘制成地形地貌图，从而直观地展示整个区域的地势起伏、地貌特征以及可能存在的潜在风险。工程建设团队可以根据这些地形地貌图制定科学的方案和策略，确保工程进展安全顺利。在新型地理信息系统技术的支持下，地形地貌测绘能够全面反映一个地区的情况，提供精细化的信息支持。通过准确把握地理特征，工程建设可以更加科学规划，有效应对潜在风险，确保项目的成功实施[5]。

3.7 智能城市建设中的应用

在交通领域，新型地理信息系统技术可以通过实时监测交通流量和路况，提供智能化的交通管理。通过分析数据，智能交通系统可以优化交通信号控制，减少交通拥堵，提高道路利用率。同时，还可以实现智能导航、车辆定位和路径规划，为驾驶员和行人提供精确的导航和路线选择。

在环境领域，新型地理信息系统技术通过传感器和监测设备，可以实时收集和分析空气质量、水质、噪声等环境参数的数据，以帮助城市管理者及时发现和解决环境问题，并制定相应的环境保护措施。还可以利用地理信息系统技术进行资源管理，如智能能源管理和智能水务管理，提高能源利用效率和水资源的合理分配。

在城市规划和建设领域，新型地理信息系统技术通过对土地利用、人口分布、建筑结构等数据的分析，可进行合理的城市规划和土地利用规划，以实现城市的可持续发展。同时，利用三维数字模型技术，可以进行虚拟现实的城市规划和建模，帮助决策者更直观地了解城市发展的效果，减少规划方案的风险。

4 结束语

地理信息系统技术在工程测绘中有着重要的作用，基于此技术所采集到的测量数据有着精度高、误差性低的特征，并且该技术还能实现对测绘数据的精细化加工与处理，结合多元化的可视化输出方式更加直观立体的呈现出测量结果，为工程项目的实施、预测与管控提供了扎实的技术支撑，对国内工程测量的发展具有深远、积极的影响作用。