區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究

李榮杰，潘海斌

（61287部隊，四川 成都 610000）

地理信息系統(tǒng)在應(yīng)用中又被成為GIS，具備一定的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)表現(xiàn)能力，主要在計算機設(shè)備與良好運營環(huán)境的支撐下，采集相關(guān)地球信息數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)表達特征對其實施有序的數(shù)據(jù)管理、運算、分類、存儲等功能[1]。

在我國，針對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪方面的研究十分普遍，但大多數(shù)測繪方法很難滿足區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃大比例尺測繪的精度要求。

本文通過將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中，通過地理信息系統(tǒng)中的三維成像技術(shù)可直觀的呈現(xiàn)區(qū)域的地質(zhì)信息，對并其持續(xù)實施數(shù)據(jù)的人工智能處理，進而獲取高重疊度影像數(shù)據(jù)，為區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪提供一個嶄新發(fā)展方向。

結(jié)合以往研究表明，區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的亮點之處在于通過地理信息系統(tǒng)在搭建實景三維模型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃。本文依次為研究依據(jù)，進行區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究，通過設(shè)計基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪方法，致力于從根本上提高區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪精度。

1 基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪方法

在本文設(shè)計的基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪方法中，區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要包括：地理信息系統(tǒng)專題地圖制作、地理信息系統(tǒng)空間分析統(tǒng)計、數(shù)據(jù)處理以及地理信息系統(tǒng)可視化表達。在此基礎(chǔ)上，將基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪分為三步進行設(shè)計。具體研究內(nèi)容，如下文所述。

1.1 區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)獲取

為獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并且滿足區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃對測繪數(shù)據(jù)高分辨率、清晰的要求，在地理信息系統(tǒng)中將像素大小設(shè)為最大值，為2560×1920。與此同時，運用地理信息系統(tǒng)中的三維成像技術(shù)，呈現(xiàn)出區(qū)域的地質(zhì)信息，進而獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)。

獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)的具體流程為：首先，將紙質(zhì)的區(qū)域的地質(zhì)信息掃描成圖，導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)，點擊地理信息系統(tǒng)編輯器菜單中的矢量化選項，自動進行區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃數(shù)據(jù)的矢量化處理；而后，通過地理信息系統(tǒng)地圖編輯器中的拓撲查錯功能，對測繪邊界線進行拓撲查錯；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)測繪區(qū)域地質(zhì)調(diào)查具體參數(shù)，對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪信息進行賦值；最后，得到有顏色、紋理清晰的區(qū)域三維地質(zhì)規(guī)劃模型。為最大限度上降低區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)中存在的誤差，需要將區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)以1:50000的數(shù)字柵格地形圖按公里進行網(wǎng)格校正，對不在網(wǎng)格內(nèi)的部分進行剔除。考慮到在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)獲取過程中，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)的偏離性誤差。可以引用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，通過動態(tài)的調(diào)整，進而滿足區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪過程中對于數(shù)據(jù)精準度的需求。

表1 兩種測繪方法測繪平面點位中誤差對比（cm）

1.2 區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)處理

在獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)后，還需要對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行處理，從而努力達到測繪預(yù)期的效果。本文通過地理信息系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)的處理功能，首先，針對上述收集的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行自校驗，通過地理信息系統(tǒng)的二維影像自動恢復(fù)功能，形成區(qū)域場景三維點云模型，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃對測繪數(shù)據(jù)的區(qū)域性劃分[2]。利用地理信息系統(tǒng)中SIFT特征提取算子對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行特征點提取，能夠?qū)⑾鄬^低區(qū)域的數(shù)據(jù)刪除。而后，利用基于K-D樹的近似最鄰近算法進行粗匹配，提取出有價值的測繪信息。在此基礎(chǔ)上，利用基于隨機抽取一致性框架的8點算法計算基本矩陣，剔除誤匹配點。最后，在完成區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)處理步驟的基礎(chǔ)上，進行區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)信息的提煉，采用正向映射技術(shù)將校正后的數(shù)據(jù)進行高程模型的成像，將區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行多次的對比后，去除邊緣模糊的數(shù)據(jù)，建立滿足對極幾何約束的精匹配特征點集，完成同名特征點匹配，實現(xiàn)對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)處理。

1.3 加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)

基于上述處理的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)，下述將結(jié)合地理信息系統(tǒng)，直接加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)。

加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)的具體流程為：首先，重復(fù)校正區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪圖像的比例尺，形成對應(yīng)的DEM、熱紅外線等數(shù)據(jù)，為測繪工程測量信息顯示提供多元化的數(shù)據(jù)源。再通過全色數(shù)據(jù)的正射校正，對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行配準[3]。而后，將區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪圖像的分辨率融合，實現(xiàn)對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪圖像的增強以及調(diào)色。最后，通過多景影像的鑲嵌，對附加信息進行裝飾，加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)。根據(jù)加載得出的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)，可采用人工翻譯技術(shù)對區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行分類。其次，針對一些潛在的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)進行重點特征分析，通過對多元次區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪數(shù)據(jù)的有效識別，根據(jù)成像結(jié)果進行類型的劃分，采用地理信息系統(tǒng)定位的方式分析測繪圖像結(jié)果。至此，實現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪。

2 實例分析

2.1 實驗準備

實驗以某區(qū)域為實驗對象，針對在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中布置了6個控制點，其中，3個控制點作為測繪精度配準控制點，剩余的3個控制點作為方法精度驗證點。對測繪平面點位中誤差進行對比，設(shè)置本文基于地理信息系統(tǒng)設(shè)計的測繪方法為實驗組，傳統(tǒng)測繪方法為對照組。本次實驗內(nèi)容為測試兩種測繪方法下的測繪平面點位中誤差，并采集6組實驗數(shù)據(jù)，通過將實驗數(shù)據(jù)進行對比，測繪平面點位中誤差越低證明該測繪方法的測繪精度也就越高，記錄實驗結(jié)果。

2.2 實驗結(jié)果

通過兩種方法的測繪實踐，得到控制點與方法驗證點對比結(jié)果，如表1所示。

從表1可以看出，本文提出的測繪方法測繪平面點位中誤差明顯低于傳統(tǒng)測繪方法，證明了基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪方法具有較高的測繪精度。

3 結(jié)束語

基于區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究，并通過對比實驗的方式證明了區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的有效性。希望通過上述研究，能夠指導(dǎo)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪工作更好的開展，為區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪提供方法。不僅如此，在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪未來的研究中，還可以加大對地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用力度研究，以地理信息系統(tǒng)為核心技術(shù)，滿足后續(xù)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪工作的發(fā)展需要。但考慮到篇幅原因，本文進行的研究仍在存在一定程度上的局限性。為促進區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪的可持續(xù)發(fā)展，還需后者進行深入研究，從而開創(chuàng)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究新局面。