地理信息系統（GIS）技術在工程測量中的應用研究

摘 要：隨著城市化進程的快速進行，工程建設工作取得了較快的進展，工程測量工作的重要性日益明顯，任何一個項目在決策前需要對相關數據進行測量并繪制地形圖，根據測量的數據才能進行決策和規劃工作，所以工程測量已成為工程建設時的重要信報，同時也是工程項目順利進行的保證。土地資源的緊張，國家加大了對土地的管理力度，工程測量也成為土地管理的重要手段之一。科技的快速發展，帶動了地理信息系統技術的發展，GIS在工程測量中的廣泛應用，對國民經濟的快速發展起到了積極的作用。

關鍵詞：測繪；測量；應用

前言

近年來隨著空間信息技術的快速發展，GIS技術作為資源與環境應用領域的先導技術，得以迅速的發展起來。GIS技術使具有空間屬性的各類資源環境信息實現了有效的管理，同時通過對資源環境的有效分析和管理，也為城市建設的決策、規劃和設計工作提供了科學的依據，從而使數據的收集、分析、管理和決策形成一個綜合的信息流，有效的提高了城市建筑過程中的工作效率，保證了經濟效益的實現，有效的解決了資源環境問題，從而促進了社會的可持續性發展。文中針對數字化技術在原圖處理中的應用進行了分析，同時對數字化繪圖和工程測量中數字攝影測量技術進行了具體的闡述。

1 數字化技術在原圖處理中的應用

1.1 在原圖基礎上進行數字化處理

在GIS系統建立之初，需要以原圖為依托，對原圖進行數字化處理，在一般情況下，數字化儀就能滿足對原圖數字化處理的需要。目前數字化處理技術主要有三種方法，分別為手扶跟蹤數字化和掃描矢量化、GPS數據輸入，最早的數字化輸入方法即為手扶跟蹤數字化，其在輸入工作上需要較大的勞動強度，同時工作效率也較低。在掃描矢量化輸入方法出現后，就已經很少用手扶跟蹤數字化方法。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖像，然后通過矢量跟蹤，確定實體的空間位置。隨著技術的不斷發展，目前掃描矢量化方法已越來越向自動化方向發展，具有省時、高效的特點。GPS輸入方法是通過GPS工具實現對三維空間位置的精確測量，從而精確地球表面圖形的位置，GPS工具測得的數據可以直接輸入數據庫。隨著GPS技術的快速發展，目前GPS定位測量方式主要是采用RTK技術實現精準的三維定位測量，其測量精度可以達到 級別。RTK技術通過將1臺GPS 接收機安裝在已知點上對GPS 衛星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發射出去；流動站在對GPS 衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也接收由基準站電臺發射的信號，經解調得到基準站的載波相位觀測量，流動站的GPS 接收機再利用0TF（運動中求解整周模糊度）技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置。RTK技術測量不用布設各級控制點，而且可以在野外一次生成電子地圖，從而實現快速的施工放樣工作。

1.2 數字化原圖作業的內容

針對這幾種方法，在實際測量中最為常用的還是掃描矢量化輸入方法，此方法不僅簡單方便，同時還能達到高效、精準，從而實現對地圖的數字化處理。掃描矢量化輸入法有效的保證了地形圖的精度，但在實際測量中，人工跟蹤精度和輸出設備精度將直接影響到地形圖形成過程中的精度，為了確保地形圖的精度，首先需要要求測量的作業人員熟悉的掌握測量的技術，同時還要有高度的責任心，這就需要在平時加強對作業人員基本技能的培訓，要求作業人員工作中嚴格執行相關的操作標準，從而保證數字化地圖的精準度。另外在實際測量工作中，還要保證所形成的數字地圖簡單易用，便于使用人員的準確判讀。

2 數字化繪圖

2.1 數字化繪圖的特點

在傳統的工程測量中，主要內容包括大比例尺地形圖和工程圖的測繪，傳統作業主要以手工為主，作業強度較大，同時工作效率低下，準確度也較差。數字化繪圖克服了傳統繪圖的缺點，有效的降低了勞動強度，提高了工作效率，同時也保證了地圖的精準度，數字化繪圖更適合于現代化工程建設的需要。目前，數字化成圖技術主要有內外業一體化和電子平板兩種模式。在實際作業中主要以內外業一體化為主，其作業方法具有交高的精準度，同時具有明確的人員人工，所以成圖效率較高。

一是一測多用。

部分工程綜合性較強，在一項工程中會需要不同比例的地形圖，這時可利用完成的地形根據工程需要進行再加工，從而保證了不同專業人員對地形圖的需求，避免了重復測量工作的進行，有效的提高了工作效率。

二是精度高。

數字化成圖系統在外業采集數據時，利用全站儀現場自動采集地形地物點的三維坐標，并自動存儲，在內業數據處理時，完全保持了外業測量的精度，消除了人為的錯誤及誤差來源，而且外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序，減少了作業人員，外業工效大大提高，時間縮短，直接生產成本大幅度下降。

三是勞動強度。

小數字化成圖的過程，減輕了作業人員的勞動強度，使生產周期大大縮短，能及時滿足用戶的要求。

四是便于保存管理及更新

數字化產品既可以存儲在軟盤上，也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上，線條、線劃粗細均勻，注記、字體工整，圖面整齊、美觀。且便于修改，能更好地保證圖形的現勢性和不變形性。

2.2 外業數據的采集

在采集數據時，數據采集人員要準確應用地物代碼，以免在內業成圖時出現錯誤；在觀測開始時，相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查，跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業，確保能完整地描述地形地貌的特征點，必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系，測量坎子時，要量取坎子比高，坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后，如果有必要可把數據備份。

2.3 繪制內業數據處理

無論是工程進程各階段的測量工作，還是不同工程的測量工作，都需要根據誤差分析和測量平差理論選擇適當的測量手段，并對測量成果進行處理和分析。

3 工程測量中的數字攝影測量技術

數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術，也就是在“室內”重建地形的三維表面模型，然后在模型上進行測繪，它給傳統的攝影測量帶來了重大的變革。

4 結束語

隨著科學技術的快速發展，GIS技術也得到了較大的發展，并在發展過程中不斷的得到完善，GIS技術有效的實現了快速的信息獲取，并向多源化方向發展，同時也加強了對多來源、多尺度地理信息的分析和處理技術，有效的帶動了數字化測繪技術的提高，并在各行各業中得到廣泛的應用，現代代建設對工程測量的需求不斷增加，有效的推動了測繪技術數字化的發展，相信不久的將來，測繪單位為了自身競爭和經濟效益的需要，將全面的實現測繪技術的數字化。