王冬凱

（廣東省地質(zhì)測繪院廣東廣州510800）

現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

王冬凱

（廣東省地質(zhì)測繪院廣東廣州510800）

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種資源環(huán)境信息，對信息資源環(huán)境管理和實踐模式進行快速和重復(fù)的分析測試，便于建筑企業(yè)制定規(guī)劃方案，做出最終決策；還可以對不同時期的資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)活動變化進行動態(tài)監(jiān)測和分析，能夠有效提高工程測量效率，提高建筑工程經(jīng)濟效益。

地理信息系統(tǒng)工程測量用戶數(shù)據(jù)

1　地理信息系統(tǒng)功能

1.1綜合分析評價和地理模型預(yù)測

地理信息系統(tǒng)(GIS)涉及多種學(xué)科，它以地理信息為基礎(chǔ)，并對相關(guān)地理信息進行收集、整理和保存，還可以根據(jù)不同地區(qū)的地理信息，采用地理模型預(yù)測分析法，從中獲取更多空間和地理的信息資源，以供工程測量、地質(zhì)勘察等測量活動提供科學(xué)有效的信息資源和相關(guān)數(shù)據(jù)。通過GIS技術(shù)相關(guān)評價手段，對某一未知結(jié)果做出提前預(yù)測和判斷，將所有預(yù)測分析得到結(jié)果與實際測量活動決策方案進行比較，以此制定制定決策方案，從而提高測量活動的效率和質(zhì)量，減少不避免風(fēng)險和事故的發(fā)生。

1.2空間分析和查詢

在信息時代背景下，人們生產(chǎn)經(jīng)營活動中各項技術(shù)應(yīng)用都提高了實際工作效率和質(zhì)量，給人們生產(chǎn)生活帶來方便，同時減輕人們工作壓力。這些技術(shù)的應(yīng)用遵循“以人為本”的原則。GIS技術(shù)就具備這方面的功能，為了減少工作人員在地理信息開發(fā)和管理中的工作量，利用GIS技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，以便于更好的收集、整理以及處理各項地理信息資源和實時數(shù)據(jù)。從空間定位的角度分析，就是地理信息數(shù)據(jù)以及圖像經(jīng)過處理后，與原來的數(shù)據(jù)圖像保持一致，并在空間轉(zhuǎn)換過程中將分析與查詢重置，并拓?fù)浞治龊筒樵儯源藢崿F(xiàn)GIS對地理信息資源和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與查詢功能。

1.3在GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立區(qū)域信息系統(tǒng)和專題信息系統(tǒng)

區(qū)域信息系統(tǒng)就是某一區(qū)域的地理信息、環(huán)境資源進行綜合分析預(yù)測，以此達到測量活動中決策方案和規(guī)劃設(shè)計的實際要求，獲取最佳決策方案。二專題信息系統(tǒng)就是某一具體位置的地理信息和環(huán)境資源，如水資源、礦產(chǎn)資源等。還包括一些地質(zhì)災(zāi)害等方面的資源信息。

1.4 GIS技術(shù)的輸出功能

GIS技術(shù)具有功能強大的制圖技術(shù)，該功能是GIS技術(shù)不斷發(fā)展和擴展的基礎(chǔ)和前提，因此，制圖功能是GIS系統(tǒng)的主要功能，而且所有的圖形圖像都是自動化生成的，并保存在相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，這種制圖功能比傳統(tǒng)的人工繪圖效果更好，而且效率高，還能夠降低制圖成本，節(jié)約資源。該技術(shù)功能應(yīng)用于建筑工程測量中能夠為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益和社會效果。

2　GIS在地籍、地形測量中的運用

2.1概述

目前GIS正向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、平臺網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智能化和應(yīng)用社會化的方向發(fā)展?；ゲ僮鞯乩硇畔⑾到y(tǒng)是GIS系統(tǒng)集成的平臺,它實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下多個地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用系統(tǒng)之間的通訊協(xié)作?；赪WW的GIS(WEB GIS)是利用Internet技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布空間信息,供用戶瀏覽使用，成為GIS社會化大眾化最有效的途徑。面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件的GIS是把GIS功能模塊劃分為多個標(biāo)準(zhǔn)控件，完成不同功能,通過可視化工具集成起來,形成最終GIS應(yīng)用。嵌入式GIS是將GIS功能與嵌入式設(shè)備，嵌入式操作系統(tǒng)相結(jié)合創(chuàng)造更自由隨意的GIS應(yīng)用模式。三維GIS (3D GIS)目前研究重點集中在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化實現(xiàn)，立體可視化技術(shù)的應(yīng)用，三維系統(tǒng)功能和模塊設(shè)計等方面。數(shù)字地球是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識,其核心思想是利用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。

在GIS軟件開發(fā)方面,更換平臺和環(huán)境,擴展數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、更改一切語言和開發(fā)模式。操作平臺以原Unix為主流更換到WindowsNT/2000平臺,后者已成為發(fā)展主流。在理論研究方面,時空數(shù)據(jù)處理及三維GIS仍然是當(dāng)前熱點,隨著計算機處理能力和多維空間可視化技術(shù)的進步,推進商品化的多維GIS將為時不遠(yuǎn)。在國內(nèi),當(dāng)前研究GIS系統(tǒng)的主要有中國地大、武漢瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小幾十家企業(yè),各家軟件偏重點不同,使用方法各異。針對各個單位要求形成的數(shù)據(jù)格式不一樣,作者在各個軟件上分別使用,并轉(zhuǎn)換到通用平臺上,使之能在通用平臺上操作、修改、編輯等,完成工作的需要。

2.2建設(shè)方案的設(shè)計思路

2.2.1關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1.1高分辨率對地觀測技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測量將成為數(shù)字城市數(shù)據(jù)采集手段之一。

2.2.1.23S一體化

3S指的是全球定位系統(tǒng)(GPS)、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)，是建立數(shù)字城市的三大支撐技術(shù)，GPS可在瞬間產(chǎn)生目標(biāo)定位坐標(biāo)卻不能給出點的地理屬性，RS可快速獲取區(qū)域面狀信息但受光譜波段限制，GIS具有查詢、檢索、空間分析計算和綜合處理能力，但數(shù)據(jù)的錄入和獲取始終是瓶頸問題。數(shù)字城市需要綜合運用這三大技術(shù)的特長，方可形成和提供所需的對地觀測，信息處理和分析模擬能力。

2.2.1.3空間一致性匹配

建立數(shù)字城市是一項龐大工程,不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不規(guī)則分幅地圖,要在數(shù)字城市系統(tǒng)中復(fù)合顯示,疊加查詢和綜合分析必須進行系統(tǒng)整合。

2.2.1.4互操作

統(tǒng)一協(xié)議是實現(xiàn)互操作的關(guān)鍵?；ゲ僮魇窃诒３中畔⒉粊G失的前提下,從一個系統(tǒng)到另一個系統(tǒng)的信息交換能力,現(xiàn)已有抽象開放地理互操作規(guī)范(OGIS),主要由三大模塊(開放式地理數(shù)據(jù)模型、OGIS服務(wù)模型、信息群模型)組成。

2.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

行業(yè)數(shù)據(jù)庫,行業(yè)辦公自動化系統(tǒng),行業(yè)信息化系統(tǒng)、行業(yè)基礎(chǔ)檔案庫

2.2.2.13S技術(shù)系統(tǒng)

包括城市電子地圖、遙感圖像(衛(wèi)星、航空)、地理信息系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用軟件、全球衛(wèi)星

定位系統(tǒng)(GPS)、立體測量系統(tǒng)。

2.2.2.2硬件環(huán)境

計算機硬件(包括外設(shè))、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、立體測量系統(tǒng)。

3　地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

3.1 GIS系統(tǒng)環(huán)境的優(yōu)化配置

GIS技術(shù)在工程測量中需要收集、整理以及處理多類信息資源和相關(guān)數(shù)據(jù)。在實際測量過程中，要想保證GIS系統(tǒng)環(huán)境不受其它因素影響，確保其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，系統(tǒng)工作人員就必須高度重視這一問題。因此，在實際工程測量時，在保證系統(tǒng)滿足測量要求的前提下，優(yōu)化GIS系統(tǒng)環(huán)境配置，使其功能效果在穩(wěn)定可靠的環(huán)境下最大化的發(fā)揮出來，只有這樣，才能保證GIS系統(tǒng)在處理信息資源和相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。要想滿足以上的實際要求，可以借鑒以下幾個方面的內(nèi)容。第一，GIS系統(tǒng)工作人員在配置系統(tǒng)環(huán)境時，要考慮其環(huán)境配置是否符合實際工程測量的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，以及是否滿足GIS系統(tǒng)性能效果和實際測量效率;第二，GIS系統(tǒng)環(huán)境配置要滿足與互聯(lián)網(wǎng)的連接功能，這樣才符合GIS系統(tǒng)信息化的要求;第三，GIS系統(tǒng)運行后，其環(huán)境配置要具有一定的經(jīng)濟性和兼容性，使其測量的信息資源和相關(guān)數(shù)據(jù)在符合實際需要的同時，又能實現(xiàn)成本最低化;第四，GIS系統(tǒng)環(huán)境配置要有延伸性，這樣才能保證GIS系統(tǒng)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展，并不斷更新使用;第五，這一方面的內(nèi)容也是最為系統(tǒng)環(huán)境配置需要重點關(guān)注的，系統(tǒng)環(huán)境配置的安全性至關(guān)重要。它是保障整個系統(tǒng)運行、測量、處理、存儲等安全性的重要手段。

3.2工程測量的GIS技術(shù)

這種技術(shù)是利用計算機技術(shù)，對相關(guān)地理信息儲存和記錄，建立系統(tǒng)化數(shù)據(jù)庫。通過轉(zhuǎn)化地理要素，計算出相關(guān)數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)字分析和處理。地形測量人員根據(jù)需求，利用GIS快速獲取數(shù)據(jù)，通過數(shù)字、圖形的方式顯示結(jié)果。該技術(shù)目前應(yīng)用最為廣泛的就是城市土地開發(fā)整理、規(guī)劃工程，利用標(biāo)準(zhǔn)化矢量化掃描、數(shù)字?jǐn)z影測量對地球表面物進行測繪，提供準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)、及時的數(shù)字信息；工程測量中的GIS技術(shù)具有龐大數(shù)據(jù)庫和顯示、輸出圖形的能力。數(shù)據(jù)庫中所存儲的信息，根據(jù)測量的需求通過軟件進行繪圖。通過計算運算完成內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和成圖的工作，降低了外業(yè)測量的難度和工作量。因此，GIS技術(shù)具有高精確度、小勞動強度、實時更新與管理的優(yōu)點，從而在工程測量中被廣泛應(yīng)用。

4　結(jié)束語

綜上所述，GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用在很到程度上減少了工作人員的工作量，提高了工程測量效率和質(zhì)量。GIS技術(shù)的應(yīng)用是工程測量的一次突破性進展，推動了工程測量技術(shù)的進一步發(fā)展，給企業(yè)和社會都帶來了巨大的效益。隨著科技水平的進步與發(fā)展，GIS技術(shù)將更加完善，并在工程測量中發(fā)揮著及其重要的作用和影響。

［1］張偉，武國華．WebGIS技術(shù)應(yīng)用方法研究［J］．硅谷，2013(1).

［2］吳婷．三維GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用［J］．科技與企業(yè)，2013(6).

［3］尹樹奎．淺析ARCGIS技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用［J］．華東科技，2013(2).

P258[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-203-2