论地理信息系统在工程测绘中的作用

郑立平

摘 要：地理信息系统从出现发展到现在，仅仅经历了40多年的时间。随着科学技术的不断进步和人们对于精确度越来越高的要求，地理信息系统不断完善，并越来越广泛的应用在各个领域之中。

关键词：地理信息系统；测绘；应用

1 引言

地理信息系统应用于测绘工作中，可以实现空间分析、空间查询、综合分析评价以及模拟预测等功能。其在测绘中的应用代替了传统的测绘方式，使测绘精度大大的提高，同时很大程度上提高了测绘效率，同时减少测绘的工作量。本文探讨了地理信息系统在测绘工程中的应用，以供参考借鉴。

2 地理信息系统概述

2.1 应用地理信息系统进行测绘的优势

（1）大大节省了测绘过程所需要的时间和精力。地理信息系统作为一个完整和先进的系统，拥有自己特有的工作方式和流程，这种流程基本依赖于计算机系统，而计算机系统相比于人工操作效率更快，因而在测绘中采用地理信息系统，在很大程度上缩短了测绘工作的流程和时间。

（2）可以有效的避免减少失误，并且测绘结果更加准确易于使用。由于地理信息系统测绘工作的整个过程是依赖计算机通过预先设定的程序来进行，所有的采集、输入、分析整理工作都是由计算机自动完成的，因此可以更好的避免工作流程中各个阶段的失误，使测绘结果更加准确。

（3）具有时效性。地理信息系统在测绘工程中，一旦设定了系统行动的规则，就可以时时根据地理环境的变化调整分析结果。地理信息系统辅以卫星、即时监控等新科技手段，能够完成对特定区域的实时监控，并能够根据地理环境的变化及时分析出对测绘工作的影响并反应在测绘结果上。

2.2 地理信息系统的功能

（1）数据编辑和处理功能。地理信息系统具有对各种图形进行编辑的功能，例如建立拓扑关系、图形编辑、图幅拼接、投影变换以及误差校正等，与数据库相连接，对原图进行处理。

（2）数据的存储与管理。地理信息系统的数据结构主要是矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构。在数据存储和管理中，大多数GIS系统采用空间分区、专题分层的数据组织方法。

（3）空间查询和分析功能。空间查询和数据分析对我们的日常生活非常重要，如某地发生的地质灾害、环境出现异常等都可以通过GIS系统进行实时查询，因为GIS系统具有对地理空间的查询与分析功能，这也是GIS得以廣泛应用的重要原因之一。通过GIS系统提供的具体信息，用户可以得到与之相关的数据，为决策提供科学的依据。

（4）可视化表达与输出。通过中间处理，最终结果以可视化形式出现。屏幕显示的对象与方式，图形与数据，可根据具体的要素信息密集成度进行屏幕显示。GIS不仅可以输出全要素地图，也可以按照各种用户的需求，分层输出各种专题图、各类统计图、图标及数据等。

3 工程测绘中地理信息系统的应用分析

3.1 数据采集

为了在数据存储中得到栅格和矢量两种形式的连续对象实体，测绘初期便要对自然界监测对象施以不同的离散和抽象。决定栅格数据集的分辨率和矢量的存储方式分别为地面单位网格宽度和利用点线面三要素来表示监测对象。当然除了这一方式，还有其他方式来存储非空间数据。传统的数据采集方法是对人工测量数据进行数字化或扫描来得到数字数据，而比较先进的方法则是通过GPS系统检测出相应坐标，接着将坐标输入到GIS系统中进行相关处理。当然，这一过程也可以通过遥感技术来完成。

3.2 数据转换与处理

地理信息系统除了可以很好地收集数据，还可以对数据进行转化与处理，将数据转化为可以直接利用的信息。这不但提高了测绘工作的效率，也大大增加了数据的准确度。当数据输入至地理信息系统内时，地理信息系统就会开始处理工作，然后进行拓扑建模，把那些所获取的测量图形与存储于地理信息系统中的图层相同的区域叠加在一起，并进行相应的分析。此时，地理信息系统就会自动识别不同属性条件在数字化空间数据的空间关系，为进行下一步分析提供基础。除此之外，地理信息系统做进一步的处理，要将所得的数据进行重构，将其转化为可以识别的数据格式，使那些不同的数据源能够得到兼容。值得一提的是，测绘侧重点的不同也会要求处理对象的属性不同。也正因为如此，地理信息系统需要一些必要的处理工作，如将投影与坐标进行变换与整合，为数据处理打下基础，以此来得到精度要求不同、复杂度不同的数学模型，从而使这些数据能够更好地为人所用。

3.3 精细数据测量

在进行精细数据测量的过程中，测绘人员可以通过GIS系统使测绘点自动形成回路，通过相关检测标准对所需测量数据进行合理分析，以快速发现差异数据，及时进行复查。此外，在进行精细数据测量的过程中，测绘人员通过利用GIS系统可以有效减少定位、读数以及操作等测量工作中产生的误差，直至误差无限接近于零，从而使GIS在现代城市测绘中运用的更为广泛、可信度更高、利用率更高。

3.4 对可观对象进行空间分析

地理信息系统具有有效的空间分析能力，能够对得到的数据进行空间分析，通过对图形数据进行分析计算以及分析物体的空间位置来对空间事物进行分析研究。总的来说，地理信息系统通过对地理信息和拓扑学等知识体系进行结合和分析，以此形成对空间构成的认知，从而实现获取空间数据的目的。

3.5 立体式输出

立体式输出是GIS在城市测绘中应用的重要内容，在此过程中，测绘人员要注重针对数据处理来合理建设测绘图，同时数据复核发现异常数据，则其修正工作难度将会加大，所以测绘人员应合理利用立体式输出来解决此类问题。因此，在数据的后期处理及测绘图的绘制过程中，测绘人员应采取立体式输出法，以提高GIS的可靠性，有效减少测绘工作的复杂及困难。

4 地理信息系统应用于测绘中的发展和展望

GIS系统以其特殊的功能，正在被广泛应用于测绘工作中，极大地促进了空间分析的需求。未来的地理信息系统发展方向可能通过SDA技术与CI技术在GIS大背景下相互结合，从而实现时空一体化，形成这一分析模拟引擎。此外，未来的地理信息技术发展可能会将不同领域空间模型通过有效组织集合到同一框架下，通过调度，配合通信执行智能行为。现如今的汽车导航装置就是通过GPI与GIS双系统来辅助驾驶以及导航规划。这一发展方向比较倾向于RS与GPS双系统结合来进行虚拟现实技术合成，而且进一步发展成为可以交互操作与数据共享的层面。

5 结束语

地理信息系统凭借其超强的信息收集处理以及输出功能，使其在当今测绘中起到举足轻重的作用。其信息多元化与测绘结果的多维化也成为现代测绘的必要发展趋势。在GIS系统的利用方面，我们需要进一步大胆的借鉴创新，取其精华去其糟粕，一定会在推动测绘技术发展上迈出更大的一步。

参考文献：

[1] 张建辉.地理信息系统在测绘中的应用实践[J].黑龙江科技信息，2016（8）.

[2] 胡心红.地理信息系统在测绘领域的扩展应用研究[J].城市地理，2015（16）.