耿生成

摘要：現(xiàn)代工程項目一般具有規(guī)模大、精度高、施工環(huán)境復(fù)雜等特點，為了滿足工程建設(shè)的這些實際需求，就要對傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)進行革新和完善。隨著電子信息技術(shù)的全面發(fā)展，眾多延伸產(chǎn)品如GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、RS遙感系統(tǒng)等實現(xiàn)了與工程測量的結(jié)合，并在不斷的改進中提高了測量的效率和質(zhì)量，構(gòu)成了現(xiàn)代工程測量技術(shù)的新領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)由于其系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)處理管理功能的的強大，在工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用，本文研究了地理信息系統(tǒng)的基本功能，在此探討上對其在工程測量中的應(yīng)用做了探討。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù);工程測量;應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一種具有重要意義的空間信息系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在計算機技術(shù)（硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)）的支持下對地球空間中的地理數(shù)據(jù)進行收集、儲存、整合、管理、顯示，從而為理論研究或相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供支持，它一般由五大要素構(gòu)成，即系統(tǒng)使用人員、地理信息數(shù)據(jù)、計算機硬件、分析軟件和過程。地理信息系統(tǒng)的主要功能是現(xiàn)實地理信息的專業(yè)化數(shù)據(jù)管理，從其根本屬性來講，該系統(tǒng)是一個具有集中、存儲、分析和顯示地理參考信息的計算機系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)進過改進和功能的完善可以在科學(xué)研究、資源管理、發(fā)展規(guī)劃等領(lǐng)域發(fā)揮極好的效果。

一、地理信息系統(tǒng)的功能

地理信息系統(tǒng)的功能很大程度上決定于系統(tǒng)使用軟件的數(shù)據(jù)處理功能，隨著技術(shù)和信息更新速度越來越快，各種各樣滿足不同需求的地理信息系統(tǒng)軟件被開發(fā)出來，并在實際的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要的作用。但是不管系統(tǒng)軟件類型怎樣改變，都脫離不了以地理信息為處理對象的基本要求。對現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)開發(fā)的研究可以總結(jié)出其具有的兩大基本要求，一是對用戶信息進行處理，二是以GIS為基礎(chǔ)，開發(fā)并完善適合市場需求的地理信息軟件系統(tǒng)。

1、信息的分析評價和預(yù)測功能

地理信息系統(tǒng)的先進性在于其強大的數(shù)據(jù)分析功能和模擬預(yù)測功能，這也是現(xiàn)代技術(shù)智能化發(fā)展的必然要求。普通的計算機數(shù)據(jù)庫很大程度上只能滿足用戶的信息收集、存儲和提取功能，地理信息系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上還可以根據(jù)不同地理區(qū)位的數(shù)據(jù)建立模型，并通過特定的計算方法獲得評價結(jié)果，從而為測量提供參考。這種信息結(jié)果一般以函數(shù)命令的形式出現(xiàn)，通過樣本數(shù)據(jù)的模擬分析和訓(xùn)練，預(yù)測空間條件可能發(fā)生的變化，使決策者做出最優(yōu)化的選擇，盡可能的規(guī)避了決策風(fēng)險。

2、空間的分析和查詢功能

良好的人機界面是實現(xiàn)簡便化和人性化操作的前提，為了方便和利于工作人員對空間地理信息進行管理，地理信息系統(tǒng)通常運用分層建構(gòu)的方式完成數(shù)據(jù)庫的建立。該方式的最大優(yōu)點是在進行數(shù)據(jù)采集輸入時采用原始圖像，并且使用經(jīng)過空間操作的圖樣來表示信息分析和查詢的結(jié)果，從而保證了經(jīng)過處理的空間圖像和原始圖像具有相同的格式和可視效果。

3、某些特定功能

根據(jù)用戶的實際需要和地理信息處理的功能設(shè)施，運用地理信息系統(tǒng)軟件功能中的二次開發(fā)函數(shù)庫可以開發(fā)出具有特定功能的軟件系統(tǒng)，這些軟件系統(tǒng)一般包含以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)挖掘模塊、地理變量信息的提取模塊、物探數(shù)據(jù)的分析模塊、圖像分析模塊以及綜合模塊等。地理變量信息的提取模塊經(jīng)過長時間的發(fā)展已經(jīng)構(gòu)建出了基本的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，成為現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)特定功能的一個重要的發(fā)展趨勢。通過MAPGIS所具有的空間功能和輸入函數(shù)，該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對整體函數(shù)的處理和輸出。

4、信息輸出功能

信息的輸出形式和輸出效率是影響系統(tǒng)實用性的重要因素，地理信息系統(tǒng)在輸出功能上進行了改進，使其能夠滿足現(xiàn)今社會的要求并提高了工作效率和精度。地圖制圖是地理信息系統(tǒng)的一個重要功能，也是衡量地理信息測量技術(shù)水平的重要指標(biāo)。通過先進的數(shù)據(jù)輸出功能，能夠極大提高地圖制圖工藝水平，節(jié)省了人力資源和物質(zhì)成本，具有重大的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)側(cè)重于對地理數(shù)據(jù)的分析處理，而工程測量側(cè)重于信息的收集，但兩者都屬于測繪技術(shù)。將地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于工程測量中能夠?qū)崿F(xiàn)工程項目整體質(zhì)量的提升。

1地理信息系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境

一般來說，空間地理數(shù)據(jù)的信息處理量較大，對地理信息系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境要求也相對較高。在選用地理信息系統(tǒng)硬件設(shè)施時，還要根據(jù)實際情況面向不同的對象選擇不同配置的硬件，例如服務(wù)器是整個系統(tǒng)運行的核心設(shè)備，經(jīng)常處于同時進行多項信息處理的工作狀態(tài)，因此必須配備達到一定標(biāo)準(zhǔn)的的硬件設(shè)施才能滿足其工作要求。相對而言，客戶端只需滿足一般的信息輸入、查詢、輸出等功能需求，對硬件環(huán)境要求相對較低。

2 地理信息系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境

地理信息系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境是影響系統(tǒng)平穩(wěn)性、流暢性和安全性的關(guān)鍵因素。在滿足了對硬件環(huán)境的要求之后，要盡量改善軟件環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。為了使地理信息系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮出來，保障數(shù)據(jù)上傳下載的高效率，僅就不斷加強系統(tǒng)軟件的升級和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，提供滿足需求的寬帶，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如TCP/IP協(xié)議和IPX協(xié)議等。

3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的功能模塊

為了適應(yīng)工程測量的實際需求，需要開發(fā)出具有特定功能的系統(tǒng)模塊，就目前的工程測量發(fā)展情況來看，地理信息系統(tǒng)要重點建立和完善以下四種模塊：第一是對地圖進行管理的系統(tǒng)功能模塊，地圖是工程測量的重點內(nèi)容，該模塊要能夠?qū)崿F(xiàn)較強的地圖編輯和圖庫管理功能，對不同格式的地圖進行準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換，檢測樣本地圖中出現(xiàn)的誤差并進行及時的糾正等等;第二是輔助做圖的模塊，地質(zhì)圖紙是工程建設(shè)和運行的基本依據(jù)，地理信息系統(tǒng)要能夠輔助人工將圖像直觀形象的予以描述，提高工作人員的工作效率和精確度;第三是進行設(shè)備管理的模塊，地理信息系統(tǒng)的整體運行和外設(shè)功能的操作能夠減小系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和運行中的偏差，并且能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進行修復(fù)性處理;第四是電網(wǎng)分析模塊，該模塊在地理信息系統(tǒng)的分析功能已經(jīng)具有的數(shù)據(jù)和電網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上，可以精確測量出軟件系統(tǒng)的平穩(wěn)性、組抗性，進一步加增強對工程項目決策的實際作用。

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（作者單位：西寧市測繪院）