劉振宇(安徽省第三測(cè)繪院，合肥230031)

GIS在工程測(cè)量中的應(yīng)用微探

劉振宇
(安徽省第三測(cè)繪院，合肥230031)

隨著全球定位（GPS）技術(shù)、地理信息（GIS）技術(shù)等在工程測(cè)量中的應(yīng)用，我國(guó)的工程測(cè)量水平有了質(zhì)的提升，測(cè)量精度與測(cè)量效率明顯提高，并且大大提高了測(cè)量過(guò)程中的安全性。基于此，論文對(duì)GIS技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，以期為相關(guān)人員提供參考。

GIS技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.101

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)GIS技術(shù)發(fā)展很快，已成為資源與環(huán)境應(yīng)用行業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)。GIS技術(shù)可以整合資源環(huán)境內(nèi)的有效信息，從而進(jìn)行科學(xué)的管理與分析，為城市建設(shè)的規(guī)劃提供一定的決策依據(jù)。GIS技術(shù)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合、分析以及決策，形成一個(gè)完整的信息流，有效地提高了測(cè)繪工作的效率，在城市的規(guī)劃以及建設(shè)過(guò)程中起到了一定的輔助作用。

2 技術(shù)的特性

GIS系統(tǒng)有兩類(lèi)，分別是三維GIS系統(tǒng)和二維GIS系統(tǒng)[1]。二維地理信息系統(tǒng)的輸出形式是二維平面圖形，可視化程度低。我國(guó)在早期的工程測(cè)量中運(yùn)用二維地理信息系統(tǒng)，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件限制，系統(tǒng)的內(nèi)存小，計(jì)算能力不高，但是其所具備的功能可以基本滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)測(cè)量工作的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工程測(cè)量設(shè)備及測(cè)量技術(shù)也有了明顯的進(jìn)步，同時(shí)對(duì)GIS技術(shù)的功能有了更高的要求，為了滿(mǎn)足工程測(cè)量的需要，現(xiàn)代GIS技術(shù)功能被進(jìn)一步擴(kuò)展，目前，可以以三維形式輸出，并且數(shù)據(jù)精確度、準(zhǔn)確性更高、信息處理速度更快、操作更便捷，其強(qiáng)大的計(jì)算功能能在極為復(fù)雜的地理空間進(jìn)行準(zhǔn)確的定位以及過(guò)程動(dòng)態(tài)分析。此外，GIS能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行程序模擬，從而采集多種地理信息，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，輸出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。能夠完成這些工作是因?yàn)镚IS由性能優(yōu)越的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供技術(shù)支持，得出的數(shù)據(jù)可靠性很高，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群芸?，因此，GIS技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜的系統(tǒng)中。

3 GIS技術(shù)在工程測(cè)量中的功能模塊

3.1 地圖管理功能模塊

GIS技術(shù)能夠?qū)Υ笕萘康膱D庫(kù)進(jìn)行科學(xué)地管路，靈活地轉(zhuǎn)換、整合圖庫(kù)，對(duì)地圖進(jìn)行有效的整合和分析，并且能夠?qū)⒌貓D以多種格式存儲(chǔ)。此外，GIS技術(shù)還具有糾正誤差、圖像矢量化以及投影變換等功能，完全符合現(xiàn)代化工程測(cè)量的需要。

3.2 設(shè)備管理模塊

此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了GIS系統(tǒng)及其相應(yīng)輔助功能的同時(shí)運(yùn)行，在處理缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)以及檢修數(shù)據(jù)時(shí)，更加快捷方便。其主要的應(yīng)用過(guò)程為：（1）規(guī)劃出待測(cè)量地區(qū)的具體范圍，選擇對(duì)應(yīng)設(shè)備的型號(hào)和種類(lèi)，便于后期的模糊檢索；（2）迅速搜尋既定目標(biāo)，同時(shí)在線路上模擬掛牌，并且配置檢索現(xiàn)有的掛牌功能。GIS技術(shù)同時(shí)還兼具完善的書(shū)面圖形打印功能和標(biāo)表功能，在很大程度上提高了工程測(cè)量的工作效率。

3.3 輔助制圖功能模塊

GIS技術(shù)的制圖功能可以輔助工程測(cè)量人員的設(shè)計(jì)工作，還能更為形象地對(duì)地圖進(jìn)行展示，大大提高了勘探技術(shù)水平。此外，輔助制圖功能模塊還為操作人員手動(dòng)輸入信息的過(guò)程提供了較大的便利條件，由于數(shù)據(jù)庫(kù)的輸入過(guò)程得到了簡(jiǎn)化，從而減少了測(cè)量人員的工作量。

3.4 分析功能模塊

在測(cè)量過(guò)程中，分析模塊能對(duì)決策者的決策工作起到很好的輔助作用，GIS技術(shù)可以通過(guò)對(duì)緩沖區(qū)和空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，得到數(shù)據(jù)結(jié)果后，再判斷工程實(shí)施的可靠性，這種分析功能大大提高了工程測(cè)量管理工作的效率。此外，分析功能模塊可以為系統(tǒng)的運(yùn)行提供執(zhí)行方案和理論依據(jù)，從而為其提供更為科學(xué)合理的支持。比如，在分析出拉閘停電的范圍后，能夠及時(shí)確定和制定有效的、可行的、準(zhǔn)確的拉閘停電范圍的方案，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和安全系數(shù)。

4 GIS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 數(shù)據(jù)的獲取和存儲(chǔ)

在測(cè)量工作中，要進(jìn)行的第一步工作就是數(shù)據(jù)的獲取，這是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由于數(shù)據(jù)要通過(guò)GIS系統(tǒng)的屏幕顯示出來(lái)，因此，在獲取數(shù)據(jù)之前要對(duì)屏幕進(jìn)行調(diào)整，包括不同種類(lèi)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)的顏色、紋理和尺寸比例等，實(shí)現(xiàn)分圖層、分區(qū)、全要素顯示，從而使數(shù)據(jù)更為清晰明了地顯示出來(lái)，方便用戶(hù)觀測(cè)。GIS系統(tǒng)附有圖例，相關(guān)人員在工作時(shí)，可結(jié)合圖例，使數(shù)據(jù)更加直觀，形象。另外，GIS還有一項(xiàng)非常強(qiáng)大的功能就是內(nèi)置電子地圖，為工作人員的查詢(xún)工作提供便利。

4.2 三維立體可視化顯示

仿真技術(shù)在GIS系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，使三維立體化顯示成為可能。三維立體可視化顯示能夠展現(xiàn)空間的具體信息，使數(shù)據(jù)信息不再枯燥乏味，而是變得立體化、可視化，使工作人員有身臨其境之感。隨著可續(xù)技術(shù)的不斷進(jìn)步、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS三維立體可視化技術(shù)已不僅僅局限于圖形和文本，并且可以將視頻和聲音進(jìn)行一體化傳輸。目前，地圖視頻的表現(xiàn)方式在工程測(cè)量中的應(yīng)用也較為廣泛，在傳統(tǒng)的二維或三維空間內(nèi)加入一條時(shí)間維度，就可以使其以視頻的形式表現(xiàn)出來(lái)，這種表現(xiàn)方式讓數(shù)據(jù)的傳輸更加直觀。

4.3 結(jié)果分析描述

GIS技術(shù)可以進(jìn)行多層面的空間分析，即系統(tǒng)在分析地形和網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)進(jìn)行疊加分析和緩沖分析。在工程測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用多層面的空間分析能夠得到更為直觀、形象的地理信息分析結(jié)果。比如，在工程測(cè)量過(guò)程中，可利用GIS技術(shù)中的透視分析法提高測(cè)量的技術(shù)水平與測(cè)量精度。透視分析法通過(guò)體現(xiàn)地表的通視情況，完成測(cè)繪目標(biāo)[2]。該方法可以進(jìn)行多層面的空間分析，從而不再受測(cè)量時(shí)間與測(cè)量地點(diǎn)的限制，即使空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，也可以正常地進(jìn)行空間描述。

4.4 動(dòng)態(tài)信息的采集

過(guò)去應(yīng)用二維GIS技術(shù)在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，數(shù)據(jù)信息都是靜態(tài)的，當(dāng)工作人員接收到數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)繪地點(diǎn)的實(shí)際情況可能早已發(fā)生了變化，造成測(cè)繪數(shù)據(jù)的可靠性低，對(duì)后續(xù)的工作產(chǎn)生較大的影響。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，三維GIS技術(shù)的應(yīng)用，有效地彌補(bǔ)了二維GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)信息形態(tài)方面的不足，數(shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)傳輸已成為可能。在測(cè)量過(guò)程中，三維GIS技術(shù)加入了一維時(shí)間軸，使數(shù)據(jù)不再是靜態(tài)的，而是隨著時(shí)間的推移不斷變化，使工作人員可以接收到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)的可靠性，當(dāng)測(cè)繪地點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，工作人員能夠立即知曉，為接下來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.5 科學(xué)的計(jì)算

在數(shù)據(jù)收集完畢后，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理計(jì)算時(shí)，應(yīng)用GIS技術(shù)，可以大大提高計(jì)算的速度和準(zhǔn)確性[3]。GIS系統(tǒng)可以存儲(chǔ)大量的測(cè)繪數(shù)據(jù)信息，并對(duì)其進(jìn)行有效的管理，并依據(jù)數(shù)據(jù)信息種類(lèi)以及等級(jí)的不同對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的分類(lèi)，再使用圖表的形式將各類(lèi)信息表現(xiàn)出來(lái)。比如，在工程測(cè)量數(shù)據(jù)采集工作完成后，GIS系統(tǒng)可以以分類(lèi)圖表的形式，將不同色彩、不同紋路的數(shù)據(jù)信息表示出來(lái)，從而數(shù)據(jù)分析人員就可以進(jìn)行更為直觀的對(duì)比分析工作，大大降低了數(shù)據(jù)分析人員的工作量，提高了工作效率。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在工程測(cè)量中應(yīng)用GIS技術(shù)，使我國(guó)的測(cè)繪作業(yè)和測(cè)繪結(jié)果都發(fā)生了巨大的變化，大大縮短了工作時(shí)間。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，對(duì)工程測(cè)繪工作的需求量也將越來(lái)越大，因此，相關(guān)工作人員要認(rèn)識(shí)到GIS的重要性，從而熟練運(yùn)用GIS技術(shù)，提升工程測(cè)量的技術(shù)水平，為我國(guó)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

【1】張李平.現(xiàn)代GIS技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].四川建材, 2016(4):209-211.

【2】金國(guó)鋼,何希純.基于GIS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015(18):80.

【3】楊弘軍.淺談地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].低碳世界，2016(26):100-101.

Application of GIS in Engineering Survey

LIU Zhen-yu
(The Third Surveying and Mapping Institute of Anhui Province,Hefei 230031,China)

The application of global positioning (GPS) technology and geographic information technology (GIS) in engineering survey hasgreatly improved the measurement accuracy and measurement efficiency and greatly enhanced the safety in the process of measurement. . Basedon this, this paper briefly introduces the GIS technology and its application in engineering surveying, in order to praide a reference to the relevantpersonnel.

GIStechnology; engineering survey; application

P208

A

1007-9467（2016）12-0001-02

2016-10-17

劉振宇（1972～），男，安徽太和人，高級(jí)工程師，從事測(cè)繪成果質(zhì)量檢驗(yàn)和技術(shù)管理研究。