三維GIS技術在工程測量中的應用

田欣

（鎮江市勘察測繪研究院 江蘇鎮江 212050）

摘要：三維GIS技術是一種新型的基于二維體系發展起來的空間定位系統，擁有強大的數據處理功能和先進的定位作用，能夠進一步提升工程測量的技術水平，為以后工程施工打下了堅實的基礎。

關鍵詞：三維；GIS技術；工程測量

1 三維GIS技術的定義

三維GIS概念有多種定位，角度不同對于三維GIS技術的理解也會有所差異。以組織機構立場而言，三維GIS技術是一項多功能的集顯示、檢索、數據存貯及操作于一體的綜合性技術，也像是一個綜合持續經濟支持、專家組織結構與數據庫的團體機構，對于環境問題的解決具有積極的決策支持作用。以工具箱立場而言，三維GIS技術是一種集數據獲取、轉換、存貯及空間顯示的集合工具。就數據庫來講，三維GIS即為數據庫系統，能夠提供大量數據的收索與操作，從而對不同的問題進行解答。不同角度定義的側重點不一樣，一般三維GIS技術往往被定義為是由計算機程序與地理數據結合，并提供度量功能的三維空間信息模型。該虛擬模型的建立，能夠將事物所處的地理位置空間狀態完整地呈現出來，具有空間分析與管理作用.為工程測量提供強大的技術支持。

2 三維GIS技術的特點

2.1精準的空間向導性

用三維GIS技術不但可以對事物外部的三維空間進行描繪，對于空間信息也能進行全方位的反饋。利用該種技術，可以從宏觀角度對事物信息進行全方位的掌控，并具有對測量區域的區域化定位功能。此種功能與汽車導航儀基本一致，用戶僅需輸人目的地，導航便能智能規劃出最佳行駛路線。并且通過三維GIS技術進行地圖查閱時，相關重點地理位置如道路、河流、山川及服務場所也會以三維影像形式相應顯示，用戶還可依據實際需求，對影像比例進行調節。三維GIS技術在工程測量中的應用，能夠盡快縮小定位范圍，提升定位效率，對于測量數據的精準程度也有極大的提升空間。

2.2 強大的空間可視性

運用三維GIS技術，可以對數據進行分析、整合，并進行空間關系模擬，使用戶能夠對事物獲得豐富的相關信息，從多個角度對事物進行感知，甚至能夠非常直觀地感受到空間各種事物的存在狀態。通過這種化抽象為具體的模擬，使人們對事物有了更深層次的了解，從而為后續測量工作提供有效依據。換而言之，對擬建道路路基進行放線測量時，三維GIS技術的應用可以對具體數據進行全面收集，快速且簡便地掌握周圍水文地質環境空間情況并進行可視化跟進。

2.3 優越的空間思維性

三維GIS技術的應用不僅有強大的地理信息儲存能力，對于地物的空間關系位置儲存也同樣巨大，為空間分析提供了極大便利。三維GIS中處理工具多種多樣，利用其中全部工具分別對數據進行不同分析，并由系統對分析結果進行收集、統一處理，得出最終可視化的全方位的結果。三維GIS技術的空間思維性表現在以下方面，通過三維GIS技術中所具備的系統工具即可對相關信息數據進行處理，并獲得精準全面的數據分析圖。三維GIS先進的空間思維技術可以提供空間分布模式、空間關系及預測空間發展趨勢等作用，而這與信息系統具有很大的優勢。該種數據處理方式的應用，為建筑企業的區域規劃、施工方案制定均提供了有效參考，極大地節省了人力物力。

3 現代三維GIS技術在工程測量中的具體應用

3.1獲取和存儲數據

在具體實施測量的過程中，數據的獲取至關重要。在實際設計中，三維GIS技術可以結合圖例說明，對數據進行可視化、形象化和直觀化的呈現，另外，工程測量人員還可以在實際測量中，通過屏幕標記，獲取快捷而簡潔的電子地圖。

3.2 數據查詢

因而可以充分利用數據的查詢功能，從而實現對于數據信息的全面掌控，進而能夠更加直觀地觀察并判斷測量成果準確性，并將其與復測前測量成果進行誤差比較。只有具備了明確、豐富的數據庫系統，即可充分利用三維GIS技術將其以文字、圖片以及動態視頻的方式進行具象化的呈現，從而有效節省測量工作所花費的時間，最終得以保證測量工作的效率。

3.3 三維立體可視化顯示

所謂的三維立體可視化，指的是利用仿真技術與GIS技術相結合的方式，以三維仿真地圖測繪為基礎，將工程建設相關數據以三維仿真的方式建立模型，用以展現空間信息，從而使用戶能夠更加直觀深切地體會到工程建設實際效果，并產生身靈其境的感覺，實現空間信息的立體化與可視化。而由于數字化測繪技術的進一步發展，地理信息的可視化形式也隨之拓展，不再局限于文本、表格或圖片的呈現形式，以進行信息的傳遞。三維仿真技術結合現代化GIS技術，能夠將空間信息以動畫、聲音和視頻一體化方式傳輸出去，該項技術的迅速發展，讓地理信息可視化隨之進步，地圖的動畫表達方式，也逐漸成為當前應用廣泛的三維立體表達方式，并通過在二維空間與三維空間中，加入時間維度的方式加以展現，用以表現出時空數據的立體型。

3.4 數據測量更加便捷和科學

在地理數據測量中，屏幕顯示數據是測量的最終結果和目的。通過預先對視覺變量的設置和調整，可以使圖形分層次、分圖層顯示，從而實現客戶對結果的最終判定。通過三維GIS技術能使測量數據作為符號信息直接錄入并反映到地理數據顯示中。這種便捷在工程測量中最直接的表現就是技術工作人員常用的電子地圖，該產品的問世是三維GIS技術發展的產物，我們通過電子地圖可以更加快捷準確地獲得相關的地理位置信息。

4 三維GIS技術的應用前景

三維GIS技術在工程測量中的應用，克服了很多其他測量技術無法攻克的難題，使測量工作步入高端的科技水平行列。越來越多的建設項目前期勘測和放線都會采用三維GIS技術，這都得益于其效率高、操作簡便、精準性強等優點。隨著我國科學信息技術的發展和世界科技交流的加深，越來越多的技術在三維GIS技術的基礎上衍生出來，比如GPS定位技術和RS遙感技術。可見三維GIS技術在我國乃至世界的發展都是有很大前景的。

結語

三維GIS技術應用于工程測量中，不僅可以使空間輪廓、空間屬性更為具象化.還可以使地區定位更具導向性、通過有效運用三維GIS技術為工程測量提供數據依據，并利用準確的科學計算，采用數據模型實現空間可視性，實現對地理空間信息的動態采集，最終全面提高了工程測量的技術水平。

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