工程測繪中地理信息系統的應用分析

王善龍

摘要：地理信息系統以計算機和網絡科技作為基礎，充分發揮系統的功能優勢，將航拍測繪數據和衛星測繪數據進行有效采集、處理和分析，形成數字化信息在工程測繪中加以應用，能夠有效提高工程勘察效率，推進工程建設發展進程。

關鍵詞：工程測繪;地理信息系統;應用

一、地理信息系統介紹

地理信息系統是建立在計算機網絡的基礎之上，它綜合采集、分析和研究了大量地理環境信息數據。在具體應用過程中，地理信息系統，可以借助各種各樣的儀器設備來實現對相關地理信息數據的遠程采集、儲存和處理。然后再利用互聯網來實現對信息數據的共享，這就給具體的工程測繪工作帶來了便利，不僅提高了對信息數據的利用率，同時還降低了工程測繪工作的工作量和工作難度。通過地理信息系統所具備的數據分析功能，能夠直接將地理信息以數據和圖像的形式表達出來，為測繪方案的制定和工程的建設提供有力幫助。

二、地理信息系統主要功能

（一）數據采集

數據采集以及對數據的編輯功能是GIS主要功能，通過數據采集和編輯功能可以為數據庫數據完整性和數據邏輯一致性提供可靠保障。能夠為地理信息系統提供數據采集和編輯的技術多種多樣，其中以數字化掃描是較常用的一種，這種手段是利用數字化儀器對紙質地圖進行掃面，將地圖數據形成數字信息加以存儲和利用。隨著當前技術的不但提高，信息共享以及數據的自動化輸入方式也在實現數據采集和編輯功能中發揮了重要作用。

（二）數據處理與存儲

數據處理包括數據結構和格式的轉換，數據比例尺的變換等。通過數據處理能夠實現比例尺的縮小與放大功能，實現旋轉和平移等效果。數據存儲功能為GIS的專業地圖進行管理提供技術支持，通過數據庫空間的組織以及地圖分類，能夠實現對大量專業地圖的存儲管理。

（三）圖形顯示功能

圖形顯示功能是地理信息系統實現對客戶服務的重要功能，它通過對大量數據信息的分析和提取，采用圖形的方式予以表達，為不同需求的客戶提供服務。圖形顯示功能可以將用戶所需信息通過網絡和計算機進行傳輸，利用電腦等進行顯示，也可以形成報告和表格等圖件形式，能夠最大程度方便客戶對地理信息的使用。

（四）空間查詢功能

空間查詢功能的實現讓地理信息系統的應用更加具有價值。客戶利用空間查詢功能不但能夠查找相關數據，還能通過系統的分析功能發現具有隱含意義的有價值數據。在實現空間查詢時，地理信息系統能夠結合客戶的查詢條件調取相應數據形成圖文輸出，有助于客戶做出正確的判斷和決策。空間查詢功能在工程設計規劃階段中具有重要使用價值。

三、地理信息系統在測繪工程中的具體應用

（一）數據采集與存儲

將GIS應用于測繪工作中，主要利用柵格、矢量存儲的方法進行空間數據與非附加線性數據的整合，實現非空間數據的存儲。其中柵格存儲涵蓋存儲單元的行與列，需結合地面單位網格寬度確定棚格數據分辨率;矢量存儲則利用幾何圖形的點、線、面表現實際對象。在開展測繪工作時，可通過掃描聚酷薄膜地圖獲取數字信息，結合GPS系統傳遞信息、確定位置坐標，或配合遙感技術完成數據采集。以土地測繪為例，應結合具體的土地測繪目標、尺度進行數據存儲方式的選取，例如針對斑塊尺度的耕地、宗地、建設用地數據，應選取矢量數據的形式存儲，能夠實現位置信息的精確描述，并展現出土地權屬、利用現狀、變動情況等信息;針對區域尺度的土地數據，則應以柵格數據的形式存儲，配合地面GPS信息、遙感數據進行校正，實現對土地利用變動情況的精確監測。

（二）數據管理

數據管理主要圍繞屬性數據、空間數據兩個層面展開，用于標識地物對象的空間位置，實現對空間數據的管理，在土地資源潛力評價、礦產資源管理、森林資源普查等領域得到廣泛的應用，滿足資源開發與決策利用要求。例如，將其運用于我國西南地區的國土資源信息系統中進行數據管理，可收集、存儲1500余項、超300萬個資源數據，建立資源分析評價、預測預報以及開發利用模型，生成資源分布圖、交通規劃圖等多種專業圖。

（三）數據轉換與處理

利用GIS系統中的數據處理軟件實現對數據的編輯與預處理，用于識別不同屬性空間數據的關聯度，結合向量、臨近、包含等關系完成數據的分析處理與轉換，保障測量結果的精度。但在進行數據轉換與處理的過程中，需預先完成坐標投影的整合，確保模型的匹配度，依托數據重建方式實現數據格式的轉化，保障系統中各類數據實現兼容。以土地測繪數據的處理為例，利用GIS系統可完成土地測繪數據的匯總、裁剪與查詢，利用其空間分析功能將空間數據與空間模型進行聯合、提取有效信息，并完成地物周長、面積、位置、土地利用方式、土地權屬等信息的處理。

（四）虛擬現實應急處理

將GIS系統與虛擬現實技術相結合，能夠建立虛擬三維空間的模型，為使用者提供視覺、聽覺、觸覺等感官層面上的模擬體驗，實現對事物現狀的模擬再現與精確判斷。利用GIS系統采集測繪數據、制成三維電子地圖，可為應急演練活動建立創新模式。例如，運用GIS系統與虛擬現實技術針對某事故場地建立虛擬情境，能夠為參與演練的人員營造出近似真實的事故發生場景，提高演練人員的融入感與響應效果，有效減少成本投入、提升演練與培訓效果，結合GPS定位系統顯示出救援人員所處的具體位置，為救援現場指揮與救援方案制定工作提供重要參考依據。

四、結束語

地理信息系統整合了地理學、信息學等學科的理論基礎，將真實的地理實體抽象成空間位置等地理數據，經由采集、存儲、管理、轉換、處理、顯示等流程實現地理系統功能在視覺、計量與邏輯層面上的模擬，通過計算機程序的運行與數據變化建立對客觀世界的仿真模型，為相關管理、決策提供服務，在土地測繪、城市規劃、災害監測等領域得到廣泛應用。

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