徐昇

廣寧縣自然資源局 廣東 肇慶 526300

引言

隨著工程項目建設(shè)的復(fù)雜性不斷提高，其相應(yīng)的測量工作難度也與日俱增，傳統(tǒng)的測量方式已然無法滿足現(xiàn)代化的工程測量需求。同時，信息技術(shù)日益發(fā)展完善，新型地理信息系統(tǒng)技術(shù)獲得了一定的發(fā)展，以地理信息系統(tǒng)為代表的新型技術(shù)開辟出了一個嶄新的測繪領(lǐng)域，此系統(tǒng)也逐漸在工程測量中占有更加重要的地位，尤其是近些年間，在城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)保事業(yè)、水利水電等方面均獲得了高速的發(fā)展。

1 新型地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)和信息技術(shù)交叉領(lǐng)域的一種先進技術(shù)，不僅關(guān)注空間數(shù)據(jù)的采集和處理，還致力于研究和發(fā)展空間信息的基礎(chǔ)理論和技術(shù)理念。其涉及地圖學(xué)、地理學(xué)、計算機科學(xué)、遙感學(xué)等多個學(xué)科的交叉融合，旨在探索地球上空間現(xiàn)象和過程的內(nèi)在規(guī)律，通過對空間數(shù)據(jù)進行模型建立、分析和預(yù)測，地理信息系統(tǒng)可以提供決策支持、資源管理、環(huán)境保護等方面的應(yīng)用。

2 新型地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用對工程測繪工作起到的作用

2.1 提高工作效率

傳統(tǒng)的工程測繪需要大量的人力和時間，而GIS系統(tǒng)的運用可以顯著提升工作效率。通過使用計算機技術(shù)和先進的工具，工程測繪人員可以更快速地處理地理信息收集和整理工作。相比于過往單純憑借人工來進行實地勘察采集信息的方式，GIS系統(tǒng)能夠利用大數(shù)據(jù)信息庫實行綜合化分析與處理，從而極大地縮減了工作量和時間成本。這使得傳統(tǒng)測繪方式下煩瑣的工作流程得以簡化，從而顯著提高了測繪效率[1]。

2.2 提高時效性

地理信息是動態(tài)的，隨著時間的推移，地理數(shù)據(jù)會發(fā)生變化。傳統(tǒng)的測繪方法往往不能及時捕捉到這些變化，而GIS系統(tǒng)的應(yīng)用在這一方面表現(xiàn)出色。基于數(shù)據(jù)庫的信息匯集整理，工程測繪人員可以直觀地調(diào)用和分析所需的數(shù)據(jù)資源，并快速掌握數(shù)據(jù)的變化情況。這使得他們能夠及時地對部分?jǐn)?shù)據(jù)加以修正，保持測繪結(jié)果的時效性。

2.3 減小誤差

在傳統(tǒng)的工程測繪中，由于人為因素的存在，往往難以避免一定程度的誤差。而GIS系統(tǒng)的應(yīng)用能夠顯著減小這些誤差。通過利用計算機模型進行數(shù)據(jù)處理和分析，GIS系統(tǒng)能夠消除或最小化人為誤差的影響。盡管無法做到完全零誤差，不過與傳統(tǒng)方法相比，GIS系統(tǒng)明顯提高了測繪結(jié)果的精確度。這為工程建設(shè)提供了更可靠、更精準(zhǔn)的地理測繪服務(wù)，有助于提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并采取相應(yīng)的措施。

3 新型地理信息系統(tǒng)在工程測繪中的具體應(yīng)用

3.1 數(shù)字成像技術(shù)應(yīng)用

隨著測繪技術(shù)的持續(xù)高速發(fā)展，數(shù)字成像技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用日益突出?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的新型技術(shù)為測繪工作提供了快速、高效的數(shù)據(jù)處理方法，從而做到了對資料的迅速采集、整理和分析，進一步提升了測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的工程測繪技術(shù)常常要耗費較多的人力物力，測繪人員需要親臨現(xiàn)場，進行復(fù)雜的測量工作，同時還要面對復(fù)雜且多變的環(huán)境條件，如高山、峽谷、沼澤等。這些因素都限制了測繪的質(zhì)量與效率，同時還會對工作人員的人身安全帶來一定的威脅。而利用新型GIS技術(shù)與數(shù)字圖像技術(shù)，則能夠極大地簡化和加快測繪工作的過程。通過運用現(xiàn)代化設(shè)備，如航空攝影機、無人機等，可以快速獲取大量高質(zhì)量的影像數(shù)據(jù)。這些數(shù)字圖像可以在計算機上進行后期處理和分析，實現(xiàn)自動化的特征提取、地物識別等功能。與傳統(tǒng)測繪相比，數(shù)字成像技術(shù)不僅降低了對人力資源的需求，還顯著縮短了完成測繪任務(wù)所需的時間。將數(shù)字成像技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)，還可以通過建立和管理地理數(shù)據(jù)庫，存儲海量的地表特征、地形信息、土地利用狀況等地理數(shù)據(jù)，為各個行業(yè)和領(lǐng)域提供有關(guān)空間信息的參考和支持，可以幫助決策者做出更準(zhǔn)確、科學(xué)的決策，促進城市規(guī)劃、環(huán)境保護、交通規(guī)劃等方面的發(fā)展[2]。

3.2 無人機和遙感技術(shù)的運用

無人機與遙感技術(shù)的運用在測繪領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。首先，這些技術(shù)能夠在惡劣環(huán)境下開展測繪工作，例如云量較少、山地崎嶇等場景。相比傳統(tǒng)的人工測繪方法，無人機和遙感技術(shù)能夠提供更高質(zhì)量的測繪效果和圖像畫質(zhì)。通過搭載先進的攝像設(shè)備和傳感器，無人機可以從空中俯瞰地面，捕捉到更詳細(xì)、清晰的地理信息。而且，無人機的機動靈活性使得它們可以進入狹窄、危險的地域，得到以往難以觸及的區(qū)域的地理信息。同時，遙感技術(shù)能夠通過遙感圖像處理與分析，提供更準(zhǔn)確、全面的地理數(shù)據(jù)，幫助解決復(fù)雜環(huán)境下的測繪問題。無人機與遙感技術(shù)還能夠自動處理無用信息，過濾掉冗余或錯誤的數(shù)據(jù)，從而提供更加精確可靠的測繪結(jié)果。利用無人機和遙感技術(shù)，可以實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)采集和處理，大大提高測繪工作的效率和精度。利用先進的影像處理算法和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以從海量的遙感數(shù)據(jù)中提取出有價值的地理信息，為測繪項目的決策提供準(zhǔn)確可靠的支持[3]。

3.3 在工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用

通過地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可以在工程建設(shè)期間對工程變形實行持續(xù)監(jiān)測。例如，在水利工程中，大壩是關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，其變形可能會帶來嚴(yán)重的安全隱患。利用地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)，可以對大壩的位移、傾斜等變形情況加以實時監(jiān)測，有助于及早發(fā)現(xiàn)異常變形，并及時采取相應(yīng)的措施進行修復(fù)或調(diào)整，確保大壩的安全穩(wěn)定。此外，地表沉降也是工程變形監(jiān)測中的重要內(nèi)容。地表沉降可能由于地下水開采、地質(zhì)活動等因素引起，當(dāng)發(fā)生較大的地表沉降時，可能會對工程造成不可忽視的影響。利用GIS和GPS技術(shù)，能夠?qū)Φ乇沓两颠M行實時監(jiān)測和分析，及時發(fā)現(xiàn)沉降的趨勢和幅度，從而評估工程的穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整，確保工程的安全運行。在工程變形監(jiān)測中應(yīng)用GIS系統(tǒng)，可以及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳遞給相關(guān)設(shè)計人員和決策者，幫助他們了解工程變形情況，并進行相應(yīng)的調(diào)整和決策，信息傳遞的快捷性和準(zhǔn)確性對于糾正工程問題、保證工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性具有重要意義。

3.4 立體式輸出功能

立體式數(shù)據(jù)的主要功能是將分析與處理之后的有價值的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榉瞎こ绦枨蟮膱D表與文件格式，在城市測量和現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)中具有重要的優(yōu)勢和應(yīng)用價值。其一，立體式數(shù)據(jù)利用立體化的系統(tǒng)和外部軟件的整合，能夠直觀地展示煩瑣的測繪數(shù)據(jù)。通過將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在圖表和文件中，使得信息處理變得更加便捷和高效，不再需要耗費大量時間和精力去閱讀和理解復(fù)雜的原始數(shù)據(jù)，用戶就可以通過可視化的方式直接獲取所需信息，提高工作效率。其二，立體式數(shù)據(jù)基于對大量數(shù)據(jù)進行分類和提取，能夠形成完善、詳盡的測量分析報表，為用戶提供了全面的參考依據(jù)。同時，結(jié)合測量資料，還可繪制對應(yīng)的地圖和圖件，進一步展示地理信息，不僅方便了用戶對地理信息資源的運用，還為決策者提供了可視化的數(shù)據(jù)支持，有助于他們做出準(zhǔn)確的判斷和決策。其三，立體式數(shù)據(jù)的輸出功能還能夠減少后續(xù)處理時間，提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。同時，利用先進的算法和技術(shù)對數(shù)據(jù)進行自動分析和校正，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，進而有效地提升了數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。其四，立體式數(shù)據(jù)的輸出功能也能夠為各類用戶提供信息咨詢服務(wù)，無論是專業(yè)的測繪人員、城市規(guī)劃師還是一般的用戶，都可以通過獲取這些圖表、報表和數(shù)據(jù)等圖件信息，獲得所需的地理信息，并在其相關(guān)工作和決策中得到支持和指導(dǎo)[4]。

3.5 空間系統(tǒng)分析

在工程測繪中，實體的測量是核心任務(wù)之一。通過精確測量和記錄各種物理對象在空間中的位置、形狀和屬性，可以建立起真實世界與地圖之間的聯(lián)系，為工程設(shè)計、規(guī)劃和施工提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而地理信息系統(tǒng)（GIS）作為一種集成空間數(shù)據(jù)管理、分析和可視化的技術(shù)工具，在空間分析中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其通過將空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和地圖數(shù)據(jù)整合在一起，能實現(xiàn)對復(fù)雜的空間關(guān)系和模式的深入分析和理解。基于對空間實體的觀測和測量，如通過全球定位系統(tǒng)（GPS）獲取點、線、面要素的準(zhǔn)確位置信息，配合遙感技術(shù)獲取圖像數(shù)據(jù)等，可以獲得大量的空間數(shù)據(jù)。利用這些空間數(shù)據(jù)，可以實行各種分析運算，如空間關(guān)系分析、屬性查詢和空間模型構(gòu)建等。將地理信息系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)與其他相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合，如氣象數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，可以為工程測繪提供更全面準(zhǔn)確的參考依據(jù)。這樣的綜合分析可以幫助工程師和決策者更好地了解空間實體的定位、形態(tài)和關(guān)系，同時在工程規(guī)劃和設(shè)計中做出科學(xué)合理的決策。

3.6 地形地貌測繪中的應(yīng)用

在我國，由于地殼運動頻繁，一些地區(qū)經(jīng)常受到地震、洪澇等自然災(zāi)害的困擾，對人們的正常生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。因此，在工程建設(shè)過程中，進行合理的地形地貌測繪方式顯得尤為重要。新型地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，極大地提高了測繪精度，并且可以有效保障測繪人員的安全。其中，無人機被廣泛應(yīng)用于地形地貌測繪中，其能夠從高空視角獲取各類信息數(shù)據(jù)，并通過人機圖片互換裝置對數(shù)據(jù)加以處理和存儲。通過后臺控制中心的協(xié)調(diào)和管理，收集到的數(shù)據(jù)可以被綜合分析并繪制成地形地貌圖，從而直觀地展示整個區(qū)域的地勢起伏、地貌特征以及可能存在的潛在風(fēng)險。工程建設(shè)團隊可以根據(jù)這些地形地貌圖制定科學(xué)的方案和策略，確保工程進展安全順利。在新型地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下，地形地貌測繪能夠全面反映一個地區(qū)的情況，提供精細(xì)化的信息支持。通過準(zhǔn)確把握地理特征，工程建設(shè)可以更加科學(xué)規(guī)劃，有效應(yīng)對潛在風(fēng)險，確保項目的成功實施[5]。

3.7 智能城市建設(shè)中的應(yīng)用

在交通領(lǐng)域，新型地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以通過實時監(jiān)測交通流量和路況，提供智能化的交通管理。通過分析數(shù)據(jù)，智能交通系統(tǒng)可以優(yōu)化交通信號控制，減少交通擁堵，提高道路利用率。同時，還可以實現(xiàn)智能導(dǎo)航、車輛定位和路徑規(guī)劃，為駕駛員和行人提供精確的導(dǎo)航和路線選擇。

在環(huán)境領(lǐng)域，新型地理信息系統(tǒng)技術(shù)通過傳感器和監(jiān)測設(shè)備，可以實時收集和分析空氣質(zhì)量、水質(zhì)、噪聲等環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)，以幫助城市管理者及時發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問題，并制定相應(yīng)的環(huán)境保護措施。還可以利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行資源管理，如智能能源管理和智能水務(wù)管理，提高能源利用效率和水資源的合理分配。

在城市規(guī)劃和建設(shè)領(lǐng)域，新型地理信息系統(tǒng)技術(shù)通過對土地利用、人口分布、建筑結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)的分析，可進行合理的城市規(guī)劃和土地利用規(guī)劃，以實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。同時，利用三維數(shù)字模型技術(shù)，可以進行虛擬現(xiàn)實的城市規(guī)劃和建模，幫助決策者更直觀地了解城市發(fā)展的效果，減少規(guī)劃方案的風(fēng)險。

4 結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)技術(shù)在工程測繪中有著重要的作用，基于此技術(shù)所采集到的測量數(shù)據(jù)有著精度高、誤差性低的特征，并且該技術(shù)還能實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的精細(xì)化加工與處理，結(jié)合多元化的可視化輸出方式更加直觀立體的呈現(xiàn)出測量結(jié)果，為工程項目的實施、預(yù)測與管控提供了扎實的技術(shù)支撐，對國內(nèi)工程測量的發(fā)展具有深遠(yuǎn)、積極的影響作用。