浅析测绘工程地理信息系统GlS的应用

2020-12-22 12:43
世界有色金属 2020年24期
关键词:精确性测绘工程

李 晖

(山东省第五地质矿产勘查院,山东 泰安 271000)

测绘工程与人们的生活息息相关,工程作用能够覆盖到生活和工作的方方面面,包括日常的出行、城市的规划、战争的部署等,都需要测绘工程提供精确的测绘数据。早期测绘工程主要由人工进行,存在较大的误差问题,无法保障测量结果的精确,容易造成对工程的误判,更会造成其他工程严重的质量问题。地理信息系统GIS技术的应用不仅能够更大程度的提高测绘的精确性,还能够大大提高测绘工程的效率,减少测绘人员的工作量,有助于测绘工程更加长远的发展。

1 地理信息系统GIS的发展现状

地理信息系统技术依托于高速发展的计算机技术,已经取得了显著的发展成果,通过计算机技术使数据的转化更加方便快捷,还使存储的速度和容量得到了大幅度的提升,在进行大量数据的计算分析时,能够确保过程和结果的准确性,使测绘工程的质量和效率都有所保障,数据库的建立还能够加强数据参考的作用,在进行技术和工程的研究时,就能够通过数据库中的大量数据进行有效的对比研究。随着相关技术的不断成熟,地理信息系统GIS已经成为行业中广泛应用的技术模式,结合计算机技术的不断发展,地理信息系统GIS也已经更加广泛的渗入到其他多个领域,为人们的生活和工作提供了更多便利,但是人们对技术的要求仍然在不断提高,为了更好的满足测绘工程的需求,还需要根据实际的地理信息系统GIS应用情况,对技术进行科学优化和创新。

2 地理信息系统GIS的特点

地理信息系统作为地理学与计算机科学完美结合的技术典范,能够通过发达的网络技术和计算机处理技术将地球复杂的数据信息进行精确的处理,包括采集、整理、分析、计算、存储等,最终将所有数据统一在一个安全性极高的数据库中,为各项工程提供数据信息,测绘人员可以对所需的测绘数据直接调用,避免了多次、重复的现场测绘,使测绘效率得到大幅度的提高。

相较于其他测绘技术,地理信息系统GIS具有更强的实用性,主要在于优越的系统体系能够通过多重先进技术把地理信息整合起来,形成完整的信息系统,并利用多种技术优势,为测绘人员提供更多样性、技术性、完善性的系统服务,在系统内部就可以完成多种测绘环节,包括查看、传输、整理等。通过对地理信息系统GIS的深入分析,可以将主要的技术特点总结为较高的精确性和较低的外部影响两点。

在GIS技术中,先进的空间技术是地理信息的进行数据采集的主要技术,实现了数据信息的高精确性,尤其是相较于人工的测量方式,数据信息精确性的稳定水平也更高,能够最大程度的减少误差的存在。测绘工程需要长时间的野外作业,最后的测绘质量会受到测绘范围的气候条件、地质条件、安全性、设备的适应性等因素的影响,不可控因素也较多,会加大测绘数据信息的误差和不确定性[1]。在人工测绘过程中,当气候条件较为恶劣时,会为测绘的进行造成较大阻碍,获得的测绘数据也会难以满足测绘需求,甚至对测绘人员和工具造成较大的安全威胁。人工测绘对于测绘人员的技术能力要求也较高,不同测绘人员的测绘质量和效率也完全不同,无法保测绘工程的质量统一。而GIS技术的定位直接通过卫星定位技术,只需要测绘人员通过系统程序对需要的数据信息进行采集和整理,使数据信息的精确性得到较高水平和较高稳定性的保障。在气候环境和地质环境较为恶劣的条件下,GIS技术的优势就更加突出。

3 地理信息系统GIS的意义

地理信息系统GIS作为地理信息数据采集、处理和存储的主要载体,能够为多个工程提供数据支持,满足各种地理信息的需求。尤其是在工项目的建设领域中,能够使建设的科学性、针对性、安全性得到较高的保障。通过大量数据的数据库还能进行数据模型的验算,使大量的数据按照科学的计算的方式,形成更加完整的整体,使大量散乱的数据具有更强的逻辑性,更好的满足各种工程的测绘需求。GIS技术还能够快速解决测绘工程较多的繁琐细节工作,减少测绘人员的工作量,并随着科学技术的不断发展具有更多的可能性,还将开发出更加先进的技术,促进测绘工程的长远发展。

4 测绘工程地理信息系统GIS的应用策略

(1)地理信息数据的采集。测绘工程的关键就在于对地理信息数据的采集,也是测绘工程中重要的工程基础。基于人工测绘的较大误差和限制性,采用地理信息系统GIS能够完美解决多种人工测绘问题,推动测绘工程的顺利进行。地理信息系统GIS在进行地理信息数据的采集时,主要是通过卫星定位系统对测绘位置进行精确定位,避免了其他环境、技术和人为等因素的影响,提高测绘的效率和精确度。在完成数据的采集之后,还会通过矢量存储技术进行存储,更好的扩大了系统中的数据容量,提高数据存储的安全性,也便于在工程中对各种数据的调用和计算等操作。

(2)数据的分析与处理。在完成地理信息数据的采集后,还需要对数据进行整理、计算和分析等处理环节,地理信息系统GIS中有着专业的数据处理软件,能够根据不同的需求进行处理,最后通过转换程序将处理后的数据转化为应用格式,基于精确度较高的测量数据,处理和转化的精确度也能够保持在较高水平,使数据应用的质量得到较大程度的保障。测绘人员也可以通过系统技术的培训,提高地理信息系统GIS的操作能力,加强数据分析与处理的技术性。

(3)数据的管理和监督。测绘工程中包含了大量的数据,不同的数据有着不同的应用需求,需要对数据进行有效的管理,才能够在后续的其他环节中对数据进行准确的调用。地理信息系统GIS能够通过数据库对大量数据进行管理和监督,即便于数据的应用,又能保证数据的质量,避免不符合标准的数据和无效数据的影响,还能通过系统权限的设置保护数据的安全,避免数据被泄露和破坏。

(4)建立数据系统。数据系统能够根据不同的工程项目进行建立,包括建筑物、道路、交通、电缆线路灯等,使数据更具有针对性,也更加全面,还可以根据特定的数据情况和测绘需求对数据进行更加精确的处理。当数据过于复杂时,还可以将重叠杂乱的数据进行分层,然后再针对分层的数据情况进行处理。在分层处理的同时,始终按照统一的处理需求进行,既保证了数据的处理效果,又提高了数据的处理效率,使测绘工程及其他相关工程的应用都达到更高的水平。地理信息系统GIS内部还有建模程序,可以对采集的大量数据进行自动建模,使混乱的数据形成具象的3D地理地图,地图中能够包含地理、桥梁、建筑细节等多重数据,达到更好的应用效果。

(5)综合信息展示。测绘工程需要采集的数据较为广泛,早期的测绘成果只能通过单一的符号标记进行表示,不仅无法全面表示出完整的测绘数据,还容易造成漏标、误标等情况,极容易造成测绘的失误,也会损失较多的测绘细节,就会导致在工程决策制定上走入误区。地理信息系统GIS能够同时保证测绘的精确性和全面性,并将所有测绘细节都充分的展示出来,在进行应用时就更能够做到准确和及时。

(6)GIS空间分析。空间分析是测绘工程中重要的分析需求,需要先经过数据的采集、预处理和处理后,通过地理信息系统GIS的空间分析技术进行,能够准确描述对性空间位置的定性和定量。空间分析涉及到的数据量较大,分析技术也较为复杂,除了地理学基础以外,还涉及到物理学、区域学、经济学等多个学科知识,针对空间分析的需求,GIS技术中包括了统计学、图论、拓补结构学等技术,使研究对象的空间数据描述达到更高的准确度,有利于后续的预测分析。

(7)GIS虚拟现实。测绘工程通过精确的数据采集建立起完善的数据库,能够在多个领域发挥重要的数据作用,早期测绘工程更多应用在交通和工程建设中,随着网络技术的不断融合,测绘工程的应用范围也不断扩大,比如虚拟现实技术,营造出一个虚拟的现实世界,可以提供身临其境的体验,突破时间和空间的限制,创造出无限的可能性,GIS技术就是其中的关键技术之一。在地理信息系统GIS中存储的大量测绘数据,能够使虚拟世界的现实感更加强烈,再通过数据之间的整合,能够建立出更加丰富多变的模型,发挥出测绘工程更多的应用价值。且当前虚拟现实技术仍然处在开发阶段,GIS技术的应用还将随着虚拟现实技术的开发呈现出更多可能性,与其他科学技术共同促进发展,适应未来更加先进的技术模式。

5 地理信息系统GIS在测绘工程中的发展前景

地理信息系统GIS是通过技术手段将地理空间实体数据之间的关系进行的转换和处理的技术,基于GIS的转换和处理结果能够进行科学的地理规划、管理和其他决策,GIS技术还能够将处理后的定量分析结果应用于不同的设备和软件中,实现数据的传输、评价、模拟分析等应用。未来将随着地理信息系统GIS的应用范围和深度的不断扩大,更容易获得人工测绘难以采集的地理信息数据,再将地理信息数据进行定量和定性的处理,对研究对象进行更加详细的空间分析,实现完善的整体规划布局。也随着地理信息系统GIS的持续研究和应用投入,能够促进数据采集、分析及存储的效率,并在传输和计算方面提高速度和精确度,对于查询功能也能够更加完善,使数据能够得到更加充分的利用。随着其他科学技术的发展,能够与GIS技术进行更多的技术融合,包括cl、SDA技术等,使地理信息数据分析达到时空一体化,再根据不同领域建立不用的模型框架,实现集通信、调度和执行为一体的智能化地理信息系统。

6 结语

测绘工程具有极强的专业性,需要通过先进的技术手段加强测绘数据的精确性,地理信息系统GIS在测绘工程中有着极为重要的作用,还会随着技术水平的不断提高扩大应用范围,通过本文的分析和探讨能够加强对地理信息系统GIS的了解,尤其是在测绘工程中各个方面的应用效果,有利于提高地理信息系统GIS在测绘工程中的应用作用。

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