楊弘軍（湖南省第二測(cè)繪院，湖南長(zhǎng)沙410000）

淺談地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

楊弘軍（湖南省第二測(cè)繪院，湖南長(zhǎng)沙410000）

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，工程測(cè)量工作在工程建設(shè)中的重要性日益凸顯，而地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用是現(xiàn)代社會(huì)的必然趨勢(shì)，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。本文主要從地理系信息系統(tǒng)技術(shù)的重要性入手，并對(duì)其在工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析，從而保證建筑施工的科學(xué)性和合理性。

地理信息系統(tǒng)；工程測(cè)量；重要性

1　引言

近年來隨著空間信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)作為資源與環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域的先導(dǎo)技術(shù)得以快速發(fā)展。GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了空間屬性各類資源環(huán)境信息的有效管理，同時(shí)通過對(duì)資源環(huán)境的有效分析，其為城市建設(shè)的決策、規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)依據(jù)，從而使數(shù)據(jù)的收集、分析、管理和決策形成一個(gè)綜合的信息流，大大提高了城市建筑過程中的工作效率，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的提高，有效解決了資源環(huán)境問題，從而促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2　GIS地理信息系統(tǒng)的重要性

GIS技術(shù)主要由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS應(yīng)用模型、GIS用戶這五部分組成（如圖1所示），其在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用，大大提高了工程測(cè)量工作的合理性和科學(xué)性，因此，在工程建設(shè)過程中，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)可進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

2.1用戶的數(shù)據(jù)處理

在用戶數(shù)據(jù)處理中，GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)可通過測(cè)繪裝置采集相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，且測(cè)量工作要求和工程項(xiàng)目本身是相對(duì)應(yīng)的，因此，在數(shù)據(jù)處理上的要求也不相同。一般情況下，工程施工前，相關(guān)的監(jiān)理人員會(huì)結(jié)合工程的實(shí)際情況制定相應(yīng)的模型，并將相關(guān)參數(shù)應(yīng)用到模型中，即在施工前會(huì)有一個(gè)模擬工程對(duì)后期施工起到一定的參考作用，從而為后期施工奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。因此，若將其作為一種數(shù)學(xué)模式的話，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供豐富的數(shù)據(jù)資源，另外，還可根據(jù)不同要求對(duì)它進(jìn)行擬定，保持其在使用中的獨(dú)立性，避免受到其它因素的影響。

圖1　GIS技術(shù)的組成示意圖

2.2開發(fā)需求

GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)還能為工程施工提供科學(xué)的參考依據(jù)，對(duì)于一些相對(duì)較為復(fù)雜的信息，需經(jīng)過相應(yīng)處理后才能使用，針對(duì)一些經(jīng)過轉(zhuǎn)換的部分，應(yīng)確保相關(guān)人員依然能對(duì)其進(jìn)行全面了解，這樣才能減少一些不必要的事物，從而為工程建設(shè)提供有力保障。對(duì)于一些功能符號(hào)、圖形等表現(xiàn)形式進(jìn)行明確規(guī)定，嚴(yán)格要求項(xiàng)目管理和開發(fā)中的施工人員具有較強(qiáng)的理解能力，但在實(shí)際施工過程中，項(xiàng)目施工人員無法準(zhǔn)確理解一些功能符號(hào)及圖形所表達(dá)的信息內(nèi)容，在這種情況下，相關(guān)的工作人員無法有效獲得準(zhǔn)確的測(cè)量信息，這將會(huì)對(duì)工程的正常運(yùn)作產(chǎn)生負(fù)面影響。而地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量使用后，以上問題得到明顯改善，軟件開發(fā)者使用這個(gè)管理和需求進(jìn)行信息處理，從而為項(xiàng)目工作人員提供可靠的測(cè)量信息。

3　地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1分層處理

分層處理是地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用的集中表現(xiàn)，其最大特點(diǎn)就是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的隔離能力較強(qiáng)，在地理數(shù)據(jù)定位功能中，不同數(shù)據(jù)及內(nèi)容在實(shí)際施工過程中所具有的作用也是不相同的，而內(nèi)容則要和工程測(cè)量的數(shù)據(jù)具有較高的相似性，以此來提高施工的準(zhǔn)確度。而分層處理對(duì)數(shù)據(jù)的整合及規(guī)劃具有顯著效果，同時(shí)也保障了地理信息在空間轉(zhuǎn)換過程中的清晰性、全面性，而數(shù)據(jù)在實(shí)行分層管理時(shí)，為數(shù)據(jù)使用提供一定的方便，因此，地理信息系統(tǒng)的分層處理是GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)的重要特征。

3.2二次開發(fā)函數(shù)資料庫(kù)

各功能模塊在對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理后，會(huì)根據(jù)管理內(nèi)容的不同，創(chuàng)建不同的分析模型，分析模型的建立可有效幫助項(xiàng)目工作人員挖掘更深層次的測(cè)繪數(shù)據(jù)，比如地質(zhì)變量信息、工程結(jié)構(gòu)變形信息等，另外，地理信息系統(tǒng)特有的輸出功能，可有效減少人工測(cè)繪、制圖、信息處理的資源，從而降低測(cè)繪工作的運(yùn)營(yíng)成本。

3.3資源配置測(cè)量

3.3.1環(huán)境配置

地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量中的應(yīng)用需要處理大量數(shù)據(jù)信息，當(dāng)前項(xiàng)目工作人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題即是如何確保系統(tǒng)環(huán)境的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，因此，在滿足工程測(cè)量基本需求的前提下，為地理信息系統(tǒng)配置功能強(qiáng)大、穩(wěn)定較強(qiáng)的硬件或軟件是提高信息處理速度和保障信息處理準(zhǔn)確性的重要途徑。為了滿足上述要求，可參照以下五個(gè)方面：①項(xiàng)目工作人員在配置環(huán)境的過程中，應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境是否滿足穩(wěn)定性、高性能、高效率的條件進(jìn)行分析；②確保系統(tǒng)具有較強(qiáng)的連接廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的能力；③系統(tǒng)應(yīng)具有較高的性價(jià)比和較強(qiáng)的兼容性；④保證系統(tǒng)環(huán)境具有一定的擴(kuò)展性，這也是保障設(shè)備能夠長(zhǎng)期持續(xù)使用的基礎(chǔ)；⑤保證系統(tǒng)環(huán)境具有較強(qiáng)的安全性，這也是保障系統(tǒng)和測(cè)量數(shù)據(jù)安全的重要手段。

3.3.2硬件環(huán)境

GIS通常對(duì)其運(yùn)行的硬件環(huán)境有著較高要求，特別是服務(wù)器，其作為高水平的服務(wù)設(shè)備，往往可同時(shí)處理多個(gè)用戶的信息請(qǐng)求，因此，應(yīng)具備較高的綜合配置才能滿足其運(yùn)行要求。從客戶端的角度來看，其對(duì)硬件運(yùn)行環(huán)境的要求較低，只需完成數(shù)據(jù)的輸入、查詢、輸出等基本功能，客戶端的主要工作就是瀏覽網(wǎng)頁(yè)，因此，在對(duì)顯示器進(jìn)行配置時(shí)，工作人員應(yīng)確保設(shè)備能夠取得良好的瀏覽效果，選用一些高質(zhì)量、高像素、高顯存的顯示器。

3.3.3軟件環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

若GIS系統(tǒng)中的硬件設(shè)備已經(jīng)滿足工程測(cè)量的相關(guān)要求，那么配置軟件環(huán)境的好壞直接對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，為了更好的將地理信息系統(tǒng)的重要功能充分發(fā)揮出來，保障數(shù)據(jù)讀取過程中的流暢性、上傳下載的有效性，則對(duì)網(wǎng)絡(luò)和軟件環(huán)境提出了更為嚴(yán)格的要求。工作人員在選擇網(wǎng)絡(luò)配置的過程中，為了滿足相關(guān)要求需要提供足夠的寬帶、調(diào)制解調(diào)器、路由器及HUB這些部件共同組成了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在完善后，工作人員還應(yīng)選擇合理的協(xié)議，比如IPX、TCP等協(xié)議。

3.3.4功能模塊

地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用的主要功能模塊有：①管理地圖。該模塊能夠有效編輯電子地圖和相關(guān)的管理圖庫(kù)，比如圖件不同格式間的靈活轉(zhuǎn)換、圖件矢量化、繪制地圖和分析圖、誤差矯正、投影變化等；②輔助作圖。該模塊能幫助測(cè)量工作人員將地質(zhì)圖更加直觀和形象的展示出來，以此為網(wǎng)絡(luò)元素設(shè)計(jì)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而為工程測(cè)量的管理工作提供有力保障，不僅為手動(dòng)輸入的方式提供便利，還可以使數(shù)據(jù)庫(kù)在輸入數(shù)據(jù)的過程中采用數(shù)據(jù)庫(kù)外掛的批處理方式，進(jìn)而為測(cè)量工作人員提供更為有效和科學(xué)的工作模式；③管理設(shè)備。保證系統(tǒng)及其相應(yīng)的輔助功能同時(shí)運(yùn)行，方便系統(tǒng)中一些缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、基本臺(tái)賬數(shù)據(jù)的處理及檢修，甚至能對(duì)一些模糊地名進(jìn)行有效搜索。具體過程為：首先對(duì)工程測(cè)量所規(guī)定的范圍進(jìn)行明確，對(duì)設(shè)備型號(hào)和種類進(jìn)行劃分，為模糊檢索提供有利條件，然后對(duì)目標(biāo)實(shí)施快速尋找，在線路上進(jìn)行模擬掛牌的操作，并配置檢索現(xiàn)有掛牌的功能，另外，對(duì)報(bào)表打印功能進(jìn)行優(yōu)化和完善，能夠大大提高項(xiàng)目測(cè)量工作人員的工作效率；④電網(wǎng)分析。該模塊在一定程度上起到輔助決策者工作的作用，在分析系統(tǒng)中已有的數(shù)據(jù)和電網(wǎng)圖后，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性、組抗性進(jìn)行有效判斷，從而為可靠性方案的執(zhí)行提供有力的理論依據(jù)，以此為日后決策工作提供方便，比如明確出拉閘停電的范圍后，可制定科學(xué)、合理及有效的拉閘停電范圍方案。

4　工程實(shí)例

4.1工程概況

某工廠主廠房車間及辦公樓的總面積為50萬m2，能源中心建筑及廠區(qū)附房的總面積為2859m2，均為一層，主要是鋼結(jié)構(gòu)。在對(duì)該工程進(jìn)行測(cè)量前，已將0～8m范圍內(nèi)原始地層的土換填掉，并對(duì)回填砂土進(jìn)行強(qiáng)夯，據(jù)相關(guān)部門檢測(cè)，復(fù)合地基土的承載力達(dá)到300kPa。

4.2GIS的具體應(yīng)用

利用地理信息系統(tǒng)及其較高的數(shù)據(jù)管理能力，對(duì)該工廠的場(chǎng)地土層的厚度及分布進(jìn)行有效測(cè)量，以期為相關(guān)部門提供有效的地質(zhì)信息和科學(xué)決策依據(jù)。

采用TOPCON-3010型全站儀，以A：X=14668.5，Y=1297 6.5，H=29.38；B：X=15097.5，Y，12165.0，H=29.1為已知點(diǎn)，以便對(duì)孔口高程進(jìn)行測(cè)量，且定位誤差＜0.1m，高程的測(cè)量誤差≤0.01m。

5　結(jié)語

綜上所述，GIS技術(shù)在不斷發(fā)展的過程中得到完善，其在工程測(cè)量工作中的應(yīng)用，大大降低了工作人員的工作量，提高工作效率，進(jìn)一步推動(dòng)了工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)工程測(cè)量的需求在不斷增加，因此，應(yīng)加大對(duì)我國(guó)工程測(cè)量中地理信息系統(tǒng)的完善及強(qiáng)化力度，制定符合我國(guó)發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而為社會(huì)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］王加瑩.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］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（13）：60～61.

［2］王金榮.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］.城市地理，2015（20）：56.

［3］劉 穎，張 棟.淺談地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用［J］.文摘版：工程技術(shù)，2015（40）：30.

P208

A

2095-2066（2016）26-0100-02

2016-7-18

楊弘軍（1973-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事測(cè)繪，地理信息系統(tǒng)工作。