測繪中GIS技術和數字化測繪技術的應用研究

摘 要 隨著經濟的發展，國與國之間的交往日益密切，中國正在建設超長隧道、過江建筑物、水壩等優質工程，測量工程項目是項目的關鍵，其目的主要是保證項目的質量。隨著科技的不斷發展，GIS技術和數字化測繪技術已逐步引入工程研究領域。本論文對中國工程建設進行嚴謹的分析，并對GIS技術和數字化測繪技術在工程研究中的應用進行了詳細的分析。

關鍵詞 測繪應用;數字化測繪;GIS技術應用

1 GIS技術的基本概述

GIS（Geography Information System）該系統以地理空間數據庫為基礎，由計算機軟件和硬件支持，具有采集、輸入、管理、編輯、查詢、分析、模擬、顯示等功能，采用空間模型分析方法，提供各種空間實時動態信息，為地理研究和決策服務，是一個計算機技術系統。計算機科學將制圖、地理、空間科學、數學、統計學和管理學結合起來。其高效的數據管理、空間分析、多因素綜合分析、動態監控等功能已成為發展趨勢。廣泛應用于土地管理、城市規劃、環境監測、防災減災、工程建設、房地產開發、商業等領域的一種有效的管理決策工具[1]。

簡單地說，GIS系統將描述位置的圖層信息結合在一起，使用戶更好地理解位置。可以根據用戶的需求來選擇要用到的信息層次，比如找到一個更合適的地方開商店，分析環境危害，通過綜合城市中相同的犯罪，發現犯罪類型等等。地理信息系統是一種地圖繪制軟件，它把描述哪里的信息和描述什么是哪里的信息聯系起來。GIS不像畫在紙上的地圖，它是“所見即所得”。地理信息系統地圖與多種層次信息相關聯。可以把紙上畫的地圖打開。這次用戶將看到一些關于城市、道路、山川、河流、鐵路和行政區劃的表演。地圖上的城市只能用點或者圓來表示，道路是一條黑線，山是個小三角形，湖是個藍色的塊。和紙制圖一樣， GIS制作的數字地圖也使用像素或點來表示信息（如城市），以線（如道路）來表示信息，以小塊（如湖泊）來表示信息[2]。

不像紙圖表， GIS中的這些信息都來自數據庫，只有當用戶選擇要顯示時才會顯示出來。如地點、路長，甚至湖泊面積等信息都會存儲在數據庫中。數碼地圖上的每一條信息都在一個圖層上，用戶可以在需要時打開或關閉圖層。一層可能是指某一區域的全部道路信息，而另一層可能是指同一區域的所有湖泊信息。當然，可能還有一個層次可以描述所有城市信息。

與紙制圖相比，GIS的威力在于，你可以使用 GIS根據自己的行動目標來選擇所要查看的信息。商界人士為某一特定城市繪制客戶地圖所顯示的信息，肯定與市政工程人員想要看到的同一城市的水管信息有很大區別。這些地圖都是建立在同樣的街道和街區地圖之上的，但是他們在這張地圖上添加了不同的信息。地理信息系統的基本功能是將表型數據（不管是來自數據庫、電子表格文件還是直接輸入程序）轉換成地理圖形顯示，然后瀏覽、操作和分析顯示結果。它的顯示范圍可以是洲際圖，也可以是非常詳細的街區圖。展示對象包括人口，銷售情況，交通路線等。

地理信息系統技術是數據庫管理、圖形圖像處理、地理信息處理等多方面的基礎技術，在計算機軟硬件支持下，運用系統工程和信息科學的理論，對具有空間內涵的地理數據進行科學管理和綜合分析，為規劃、管理、研究、決策等各個行業提供解決方案。GIS最常用的解決方案是 GIS物流分析軟件。綜合了車輛路徑模型、最短路徑模型、網絡物流模型、集散式物流模型和設施定位模型。

2 對數字化測繪技術應用進行簡要概述

測圖制圖是工程測量的一項基礎工作。數字化測繪工程是測量的基礎工作，與傳統測繪技術不同，現代數字測繪技術。使用機器輔助繪圖的完整分析技術可以更方便、更快速的使用數字制圖技術。數字測繪技術是適應時代發展要求的一項新技術，它能對工程的有關測量數據進行精確測量。數字化測繪技術特點是：①能夠自動完成測繪工程的處理，數字化測繪技術能夠利用計算機技術向自動化方向發展，從而實現自動生成地圖的技術理念;②數字化測繪充分利用TPK的技術發揮其特長，在實際的工作應用環境當中，該技術可以使得工程測繪的精度提高使其效率增加;③能夠實現對收集的信息進行整理，利用此功能能夠對數字化的測繪圖形進行整理修改。

目前，國內數字測繪技術的實際應用大多集中在以下幾個方面：①為了解決測繪技術過程中編碼復雜的重要問題，講使用電子平板以及全站儀相結合進行使用，利用電子白板對工程相關進程進行繪制、編輯圖紙，同時提高工程質量。測量與繪圖作業模式的選擇，必須使工程測量與數字測量與繪圖技術迅速相適應。②使用RTKGIS技術與全站儀搭配結合，在戶外工程作業的過程中進行數據的收集需要運用多種專業機器設備，首先要利用專業設備進行相應收集處理，對收集得到的相關數據信息進行編碼處理然后對其繪制出版圖，最后利用專業存儲設備對所有相應數據進行存儲備份。

3 對GIS技術在工程測量中的應用進行簡要概述

為了能夠對數字化測繪技術以及GIS技術在工作中的實際應用進行更好的分析可以從GPS以及RS兩種技術進行分析。

3.1 GPS定位技術

GPS定位技術是一種傳輸和處理衛星制圖和制圖信息的系統，但 GPS定位技術具有操作簡單、抗風雨、抗干擾能力強等優點，目前已廣泛應用于工程勘察領域。其中 GPS定位技術可采用兩種格式。第一，靜態測量。靜力測量主要是用來測量客觀信息，如測繪工程的距離、高度、地形角度。其次，動態測量。動測法是通過兩個或多個接收器傳遞預定的坐標值和變形數據，動態觀察測繪工程實施過程。通過調節參數和其他工程參數，可以分析和計算動態測試中的數據差異。從而為測繪工程實施提供了有效依據。目前GPS定位技術已得到廣泛應用，在隧道工程測量、建筑工程監測、地形變形控制等方面發揮了重要作用，為國土資源部提供了一個高效、準確的地理信息監控網絡。

3.2 RS遙感技術

利用先進的設備，如飛機和衛星傳感器，可以利用光學測量原理科學地掃描被測空間，并通過特定的系統收集、處理和分析所收集的數據，最終得到真實的地形圖。轉化為繪制控制表是 RS遙感技術的基本工作原理。目前 RS技術有兩種主要的應用形式。第一、衛星遙感。衛星遙感技術具有掃描范圍大、掃描距離長、采集圖像分辨率低等優點，可廣泛應用于大規模地理環境中，但對環境要求不高。第二、航空衛星技術研究。由于具有制圖能力強、定位準確、分辨率高等優點，航空衛星技術常用于對特定位置或地理環境要求進行詳細繪圖和測繪工程建設中。

另外，利用 RS技術進行數字化測量和繪圖，以提供足夠的信息，并支持備份分析數據，這將有助于減少人工投資的科學投入，以配合項目規模的工程測量。金融和物質資源投資減少，測量工程成本明顯下降。所以 RS技術在當今國家規劃、城市綜合規劃、建設與施工管理，尤其是在惡劣測量環境下，都有很好的應用價值和積極的作用。遙感技術也能有效地保證人員調查安全。為數據編輯、電子、地理模型和圖像處理提供比例支持，以完成更具挑戰性的環境監測任務。

3.3 利用GIS進行實地測量

操作過程中，需要對鄰近單位進行地籍調查，編制相應的地籍圖，管理地籍圖成果和地籍調查表。對于某一鄰域的地籍地圖信息，最好由同一工作人員進行調查，但要設立分界線，以便尋找寬闊的區域，而不是墻內。在測繪過程中，邊界是一個非常重要的因素，只有合理地設置邊界，才能提高地籍測繪的效率。初始測繪時，圍欄內設置了許多宗地邊界，給測量帶來了很大的困難，因此我不得不將其切斷，精確地設定界址點。鑒于數字測量和繪圖所需的數字文件十分煩瑣，因此需要一種有效的管理系統。繪圖時，要注意界址坐標數據、所有權資料、地籍所有權說明文件等，便于管理數據文件。做好地圖繪制并不意味著已經完成了工作，但也需要增加一些內容，包括鄰域線、地圖點、控制點等。實踐中，通過統一繪制初始地籍圖，將文件獨立地轉換成圖塊文件，并建立了相應的塊地籍圖。

4 結束語

總體來看，隨著中國科技和經濟水平的穩步提高，GPS技術體系不斷壯大，中國的城市規劃、農林牧漁、交通運輸、國防建設等領域也在不斷發展。一個巨大的地理信息數據庫已經形成。該工程為地理信息提供了科學、實用、分析等方面的應用價值，為國家的發展和企業的經濟效益做出了重要貢獻。在中國數字測繪、規劃建設的支持下，相關的 GPS技術和數字測繪技術研究開發單位將在現有 GPS、RS等測繪技術的基礎上繼續創新推動更好的發展。

參考文獻

[1] 彭安安.工程測量中GIS技術數字化測繪技術的應用[J].江西建材，2019（2）：84-85.

[2] 金紅剛.GIS技術和數字化測繪技術在工程測量中的應用分析[J].工程建設與設計，2018（8）：8-9.

作者簡介

李波（1984-），男，新疆庫爾勒人;職稱：工程師;現就職單位：阿克蘇地區水利水電勘測設計院有限公司，研究方向：測繪工程研究。