郭倩倩 翟薈怡 夏治學(xué)

河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院（450000）

0 前言

工程測(cè)繪是測(cè)量工作的重要組成部分。從工作實(shí)踐來(lái)看，工程測(cè)繪往往能夠占到測(cè)量工作的六成以上[1-2]。工程測(cè)繪主要包括地理地貌測(cè)繪、水文礦藏測(cè)繪等。在開(kāi)展測(cè)繪工作的過(guò)程中需要從不同的地形特征以及測(cè)繪要求出發(fā)，采取測(cè)繪方法，編制測(cè)繪報(bào)告，并根據(jù)已采集的測(cè)繪信息繪制成圖，從而較為直觀地掌握測(cè)繪區(qū)域的地質(zhì)信息，并在測(cè)繪報(bào)告中對(duì)可能影響工程建設(shè)的地理情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，從而為工程建設(shè)提供重要參考。目前隨著各類工程都在快速推進(jìn)，工程的復(fù)雜性有了很大的提升，在這種情況下，需要更為精準(zhǔn)全面的測(cè)繪信息作為支撐，單單依靠傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)手段很難滿足工程建設(shè)對(duì)測(cè)繪信息的需求，因此需要重視先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)作為一種集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及傳感技術(shù)的綜合性信息處理分析系統(tǒng)，能夠在工程測(cè)繪中發(fā)揮重要的作用。因此需要對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)繪中的作用。

1 地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS。該系統(tǒng)具有比較強(qiáng)的綜合性，在搭建該系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。地理信息系統(tǒng)能夠?qū)Υ罅康牡乩硇畔⑦M(jìn)行捕獲及分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的上傳分享，較為直觀地展示地理信息。此外，地理信息系統(tǒng)還包含地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)Υ罅康牡乩硇畔⑦M(jìn)行存儲(chǔ)，從而為工程建設(shè)提供依據(jù)[3]。地理信息系統(tǒng)對(duì)于地理信息的展示方式具有更高的可讀性，能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行圖形化的展示，能夠較為直觀地展示不同地理信息之間的聯(lián)系，幫助測(cè)繪人員更好地把握相關(guān)區(qū)域的地理特征。此外，地理信息系統(tǒng)具有較強(qiáng)的信息共享能力，能夠支持用戶遠(yuǎn)程登錄來(lái)獲取地理信息，進(jìn)一步提升了地理信息的利用效率以及利用價(jià)值。地理信息系統(tǒng)內(nèi)置了智能化的地理信息分析軟件，能夠根據(jù)現(xiàn)有的地理信息建立地理模型，在很大程度上方便了用戶使用地理信息，并對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行整合及分析。

2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 提高測(cè)繪效率

當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，使得工程項(xiàng)目的數(shù)量大量增加，在這個(gè)過(guò)程中需要大量的測(cè)繪工作作為支撐，但是目前來(lái)看測(cè)繪行業(yè)的人力資源有限，且測(cè)繪人員往往需要在惡劣的自然條件下進(jìn)行測(cè)繪，這就在很大程度上限制了測(cè)繪的效率。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)手段自動(dòng)化水平較低，在測(cè)繪工作中有大量的工作環(huán)節(jié)需要人工完成。地理信息系統(tǒng)整合了大量的先進(jìn)技術(shù)，具有較高的自動(dòng)化水平以及智能水平，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地理信息的廣泛收集，并對(duì)所收集的地理信息進(jìn)行自動(dòng)化的分析。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中不需要測(cè)繪人員在旁監(jiān)督，通過(guò)應(yīng)用該系統(tǒng)配套的數(shù)據(jù)采集分析裝置能夠自動(dòng)對(duì)外部環(huán)境信息進(jìn)行收集分析。測(cè)繪人員在應(yīng)用該系統(tǒng)的過(guò)程中，只需要提前設(shè)置好系統(tǒng)，并作好日常的維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，確保設(shè)備的精度能夠符合測(cè)繪的要求，就能讓地理信息系統(tǒng)在實(shí)際使用的過(guò)程中發(fā)揮價(jià)值。與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，地理信息系統(tǒng)能夠在很大程度上減少人工操作的環(huán)節(jié)，從而減少人為因素的影響，在提升測(cè)繪工作質(zhì)量的同時(shí)，還能夠保證測(cè)繪工作的效率[4]。

2.2 信息數(shù)據(jù)精度高

地理信息系統(tǒng)需配合GPS技術(shù)使用，從而為測(cè)量對(duì)象建立坐標(biāo)。在測(cè)繪的過(guò)程中需要應(yīng)用多臺(tái)GPS測(cè)量?jī)x，以便對(duì)測(cè)量對(duì)象分組掃描，快速測(cè)繪。在測(cè)繪的過(guò)程中，遙感技術(shù)能夠?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)提供數(shù)據(jù)，通過(guò)衛(wèi)星將遙感測(cè)量數(shù)據(jù)上傳到地理信息系統(tǒng)中，地理信息系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，最終呈現(xiàn)給測(cè)繪人員。整個(gè)測(cè)繪流程自動(dòng)化水較高，在測(cè)繪的過(guò)程中應(yīng)用了多種先進(jìn)技術(shù)，無(wú)需像傳統(tǒng)測(cè)繪模式那樣進(jìn)行調(diào)平、觀測(cè)以及估讀。一般來(lái)說(shuō)，常規(guī)的GIS工程測(cè)量?jī)x的精度可以達(dá)到0.01 mm級(jí)別，再加上整個(gè)測(cè)繪過(guò)程人工操作環(huán)節(jié)少，能夠進(jìn)一步降低測(cè)繪誤差，對(duì)于提升測(cè)繪數(shù)據(jù)的精確性具有重要意義[4]。

2.3 信息數(shù)據(jù)可靠性高

地理信息系統(tǒng)具有比較強(qiáng)的抗干擾能力。在傳統(tǒng)的測(cè)繪模式下，自然環(huán)境因素以及電磁環(huán)境都會(huì)影響測(cè)繪的精度。但是在以地理信息系統(tǒng)為核心的測(cè)繪模式下，遙感技術(shù)以及信息技術(shù)被大量應(yīng)用，在測(cè)繪之前只需測(cè)繪人員設(shè)置好控制點(diǎn)，地理信息系統(tǒng)可自行完成大部分操作任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，無(wú)需人員看守，能夠?qū)y(cè)繪區(qū)域的地理數(shù)據(jù)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，該系統(tǒng)結(jié)合了遙感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大范圍地理區(qū)域的測(cè)繪，無(wú)需事先調(diào)平，整個(gè)測(cè)量過(guò)程不受氣候影響以及空間距離限制。測(cè)繪數(shù)據(jù)反饋具有較高的及時(shí)性，且由于地理信息系統(tǒng)具有較高的抗干擾能力，因此能夠保證獲得的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，能夠?yàn)閺?fù)雜地形條件下的測(cè)繪提供可靠的手段。

3 地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)

在復(fù)雜的地質(zhì)條件以及氣候條件下，工程測(cè)繪存在比較大的難度。傳統(tǒng)測(cè)繪手段針對(duì)復(fù)雜條件下的工程測(cè)繪，往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間。而應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，依托GPS技術(shù)，對(duì)測(cè)繪地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定位，可快捷地確定點(diǎn)、線、面的位置坐標(biāo)，并利用相關(guān)坐標(biāo)信息來(lái)勾勒測(cè)繪區(qū)域的地形地貌，能夠在很大程度上提升測(cè)繪的效率。此外，地理信息系統(tǒng)還能與攝影、測(cè)量、掃描等數(shù)字化設(shè)備兼容，在測(cè)繪的過(guò)程中與搖桿技術(shù)進(jìn)行配合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于地理數(shù)據(jù)的快速采集，在完成數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)后，將通過(guò)遙感測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)上傳到地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中[5]。地理信息系統(tǒng)能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)柵格，矢量?jī)?chǔ)存，將空間數(shù)據(jù)與非附加線性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，為不同的數(shù)據(jù)單元設(shè)置相應(yīng)的存儲(chǔ)任務(wù)，整合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的分享，根據(jù)所收集的地理信息數(shù)據(jù)建設(shè)測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)，方便集中對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行管理以及應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，因此能夠?qū)⒌乩頂?shù)據(jù)信息以圖形化的方式呈現(xiàn)，方便測(cè)繪人員更好地利用測(cè)繪數(shù)據(jù)。

3.2 在精密測(cè)量中的應(yīng)用

在工程項(xiàng)目規(guī)模不斷增加的背景下，測(cè)繪工程的復(fù)雜性也在增加，在測(cè)繪的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量不同類型的數(shù)據(jù)，而對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集是測(cè)繪工程實(shí)施的重要環(huán)節(jié)，只有確保全面系統(tǒng)地收集測(cè)繪數(shù)據(jù)，才能為高質(zhì)量的工程測(cè)繪提供基礎(chǔ)條件。地理信息系統(tǒng)能夠與各種先進(jìn)的測(cè)繪設(shè)備相連接，能夠借助高精度的設(shè)備開(kāi)展高質(zhì)量的測(cè)繪，并實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的高精度分析。地理信息系統(tǒng)能夠?qū)y(cè)繪獲得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)上傳，依托智能化的軟件對(duì)有價(jià)值的信息進(jìn)行提取，同時(shí)還具有返現(xiàn)問(wèn)題處理功能，對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)以及數(shù)據(jù)驗(yàn)證，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)繪過(guò)程中存在的問(wèn)題，有利于測(cè)繪人員采取有針對(duì)性的手段糾正問(wèn)題，提高測(cè)繪工作的質(zhì)量，將測(cè)繪的誤差控制在合理的范圍內(nèi)[6]。

3.3 立體式輸出

立體式輸出功能更能夠?qū)⒎治鎏幚砗蟮臏y(cè)繪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能夠直接為工程建設(shè)服務(wù)的、具有較強(qiáng)直觀性的圖紙和報(bào)告，該功能具有較強(qiáng)的實(shí)用性。在城市測(cè)繪中該功能能夠發(fā)揮重要的作用，節(jié)省大量用于轉(zhuǎn)化信息數(shù)據(jù)的時(shí)間。地理信息技術(shù)獲取的測(cè)繪數(shù)量更加全面具體，相關(guān)數(shù)據(jù)如果僅僅人工方式轉(zhuǎn)化成圖紙報(bào)告將花費(fèi)大量的時(shí)間，而地質(zhì)信息系統(tǒng)內(nèi)置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化程序會(huì)提取大量的地理信息數(shù)據(jù)，并依據(jù)一定的規(guī)則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為翔實(shí)的分析報(bào)告，并能夠?qū)y(cè)定數(shù)據(jù)以圖紙的方式進(jìn)行展示，在很大程度上方便了工程人員對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的應(yīng)用，極大地提升了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的效率，讓測(cè)繪數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)有了較高的智能化水平，從而滿足用戶的使用需求。

3.4 空間系統(tǒng)分析

在實(shí)施測(cè)繪的過(guò)程中，定位測(cè)量是測(cè)繪的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)測(cè)繪的精度有重要的影響。地理信息系統(tǒng)自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，能夠?yàn)榭臻g分析提供技術(shù)保障。在地理信息系統(tǒng)中內(nèi)置的空間系統(tǒng)分析程序整合了多領(lǐng)域?qū)W科的專業(yè)知識(shí)。該程序在運(yùn)行的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)繪區(qū)域空間信息的準(zhǔn)確分析，并結(jié)合測(cè)繪區(qū)域空間特點(diǎn)，利用自身算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)位置的分析計(jì)算。在地理信息系統(tǒng)的支撐下將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)與圖形進(jìn)行統(tǒng)一，并應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法來(lái)根據(jù)圖像判定物體之間的空間位置關(guān)系，從而高效地測(cè)量實(shí)體的空間數(shù)據(jù)，同時(shí)也能支持對(duì)空間目標(biāo)的定量描述，幫助測(cè)繪人員對(duì)測(cè)量對(duì)象之間的空間關(guān)系以及關(guān)聯(lián)性有更深的認(rèn)識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代工程測(cè)量具有較高的復(fù)雜性，在測(cè)繪的過(guò)程中僅僅依靠傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，不僅測(cè)繪的效率較低，而且無(wú)法保證全面準(zhǔn)確地獲取測(cè)量數(shù)據(jù)。針對(duì)這一問(wèn)題需要重視地理信息測(cè)繪系統(tǒng)的應(yīng)用，依托現(xiàn)代技術(shù)手段提升測(cè)繪的質(zhì)量。測(cè)繪人員需要對(duì)地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)繪中的作用有充分的認(rèn)識(shí)，在明確地理信息系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程測(cè)繪的需求，靈活地應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、精密測(cè)量、立體輸出以及空間系統(tǒng)分析層面的優(yōu)勢(shì)，從而確保測(cè)繪工作符合工程建設(shè)的要求，在提升測(cè)繪質(zhì)量與效率的同時(shí)，提升現(xiàn)代工程測(cè)量的信息化水平。