地理信息系统在测绘工程的应用分析

江涛

中国水利水电第八工程局有限公司 湖南 长沙 410000

引言

GIS集合了信息学和地理学的理论等学科内容，能够将地理实体变为空间信息出数据，通过信息采集、转换以及处理等流程，利用系统功能完成视觉、逻辑以及计量多方面的模拟，建立仿真模型，制定科学的管理决策，其应用范围广泛，可应用在土地测绘领域，而且还能应用在城市规划以及灾害监测各领域当中。所以研究GIS在测绘工程中的实践应用价值较高。

1 测绘工程介绍

测绘工程主要是对于测绘区域的水文地质、地物信息、矿产资源等内容进行研究，并根据测绘信息完成地图绘制，为项目规划、设计以及决策各项工作提供参考。总体而言，测绘工程主要测绘对象分为两方面：一方面，需要按照工程类型差异，明确测绘目标，对于地理形态进行测绘；另一方面，按照测绘区域地形、建筑物等特点，对于测绘目标、测绘地点进行确认，为平面测绘奠定基础。

2 地理信息系统相关内容介绍

2.1 组成介绍

GIS的组成部分包括硬件系统和软件系统，其中硬件系统包括输入设备、存储设备、输出设备；软件系统包括系统软件、GIS软件、分析程序，由用户端的地理数据库将硬件系统和软件系统进行连接，对于测绘数据做出处理。图1为GIS组成结构图：

图1 GIS组成结构图

2.2 功能介绍

GIS系统功能主要有五方面：分别为数据输入、数据库建立、数据检索、数据管理、数据输出，具体信息如表1所示：

表1 GIS系统功能如表

由表1可知，利用GIS能够实现数据的输入以及编辑，对于测绘的属性数据或者图形数据展开数字化处理，之后向系统内输入，系统即可自动化完成数据检查、编辑，最后验证结果，图形输入结束之后，建立拓扑关系，呈现出直观图形特点；建立数据库，对数据库提供管理，主要包括编辑图形、转换数据的格式、拼接图形等，之后建立图库；利用数据检索功能，可对特定属性数据进行检索，还可完成逻辑运算；数据处理和分析后，明确空间实体拓扑关系，主要指点、线、面之间的关系；通过数据输可利用汉字标记或者符号生成多项功能，输出彩色立体图形，并在显示端显示结果，满足绘图或者拷贝等不同使用需求[1]。

2.3 应用价值

应用GIS的优势主要有三方面，一是效率高，二是精度高，三是抗干扰性强，具体信息如表2所示：

表2 GIS应用优势表

通过表2可以看出，利用GIS展开测绘工程能够同时选择多个测量仪器进行分组测绘，在此期间不必进行调平、观测以及估读等，即可高效完成测量；测量精度高主要体现在和GPS融合应用方面，为地物赋予具体坐标值，之后通过GIS将位置信息表达出来，无论是计算地物面积，还是测量地物长度，都有较高的准确性；在抗干扰性方面，可利用无人机和GPS相关技术，完成复杂环境中实地测量，还可利用遥感数据，融合实测数据，精准测绘地物信息的变化。

3 地理信息系统在测绘工程中的应用

3.1 应用GIS采集存储数据

在测绘工作开展过程，借助GIS，通过矢量存储、栅格等多种方法融合空间数据以及非线性数据，对空间数据实时存储。矢量存储主要是借助测绘对象的几何数据，包括点、线，面等数据，测绘期间，可对聚酯薄膜地图进行扫描，获取相关数字信息，利用GPS将信息传递出去，定位坐标，还可利用遥感技术辅助数据采集；格栅存储包括存储单元内部行、列所有信息数据，按照地面网格的宽度，对于数据分辨率进行确认[2]。

比如：土地测绘阶段，可根据测绘目标，对于测绘数据存储方式进行选取，针对斑块尺寸建设用地、耕地或者宗地等类型数据，优先选择矢量数据这一存储形式，可较为准确对于位置信息展开描述。同时，呈现土地的利用现状、权属以及变动信息等。对于区域尺度的土地信息数据，可利用栅格数据完成存储，融合GPS和遥感数据完成数据调整，获取土地变动信息情况。

3.2 应用GIS对测绘数据的管理

GIS应用下，数据管理主要是按照空间、属性等数据层面安全管理，重通过标识地物空间信息对于空间数据实时管理，评价土地资源的开发潜力，还可以用在森林普查以及矿产管理多个方面，和资源开发以及决策制定等需求高度相符。

比如：利用GIS展开国土资源的信息管理，对于我国在西南地区土地资源相关数据进行统一化收集，能够存储超过1500个项目，对300万数据资源进行管理，还能结合上述资源建立土地评价模型、开发模型、分析模型和预报模型，最终生成资源的分布图，还可生成交通规划图，发挥GIS管理数据资源方面的价值。

3.3 应用GIS完成数据转换

测绘项目开展过程，通过GIS系统内部处理软件可对测绘数据及时编辑，并展开预处理，对于多种属性的空间数据进行识别，找出数据之前关联度，融合向量、包含以及临近多重关系，对于数据总体分析，并加以转换，可在一定程度上保证测量精度。在数据处理期间，应该先整合相关坐标投影，以确保模型之间匹配程度，严格按照数据转化的方式将其转化为特定格式，确保系统内部各项数据之间能够兼容。

例如：土地数据的测绘环节，可利用GIS将测绘数据进行汇总，并且通过预处理和查询，对其展开空间分析，将空间数据、模型有效结合，并将价值信息提取出来，最终利用系统对土地位置、土地面积、权属和利用情况进行分析和处理。

3.4 应用GIS虚拟现实

测绘工程中，可融合GIS、虚拟现实多种技术，建立虚拟化的空间模型，为使用者提供更多视觉方面的体验。对于事物现状进行再现和模拟，并展开精准化判断。通过GIS完成测绘数据的采集，之后制作可视化电子地图，能够应用在应急演练活动当中，还能为救援方案的制定提供依据。

比如：可将GIS和虚拟技术配合应用，针对事故见现场模拟情境，为相关人员参与演练营造真实场景，使演练过程的融入感强烈，降低成本投入，保证演练实效。配合GPS的应用，还能精准定位救援人员实际位置，指挥现场的救援工作，还能辅助救援方案的制定[3]。

3.5 应用GIS参与应急测绘

在应急测绘工作开展过程，可将GIS应用其中，制定应急预案，完成应急组织的建立，制定相关管理措施，完成应急数据库以及应用系统的建立，发挥GIS应用价值，为应急测绘相关工作的开展提供良好的服务保障。具体应用主要体现在如下几方面：第一，借助GIS系统，展开基本图形绘制操作，能够将灾害场所地貌和地质信息直观展示出来，还能明确地区的社会属性，为应急预案的编制提供针对性依据；第二，利用GIS展开空间信息分析，定位灾害发生区域，并计算出受灾面积，评估受灾损失，为预案编制提供参考；第三，使用GIS完成专题分析，提取专项数据，融合地形图，最后生成分析图，有助于紧急疏散工作的开展；第四，将GIS和实景图片加以结合，能够受灾区域三维地图呈现出来，辅助修测技术的应用，保证数据真实有效，救援人员和指挥人员把握受灾情况；第五，发挥GIS数据自动化更新的功能，实时发布受灾现场信息，使救援工作更加及时。

比如：某地区发生地质灾害，指挥中心利用监测系统，使用遥感技术和GIS对于方圆2500km2的区域进行遥感监测，在两个小时之内，获取20km2区域的遥感影像，分辨率达到5～20cm，对比以往测绘的应用，时间缩短了21h，并且在原始航片的数量，及正射影像面积等图像传输速度方面也有明显提升，利用倾斜摄影技术，对于受灾地区构建三维模型，并生成纹理清晰要可视化图形，并且还能提供面积、属性、矢量叠置、缓冲区、剖面等分析功能。结果表明，GIS在监测系统当中的应用，为应急测绘相关工作的开展提供有力技术保障，和实际应用需求高度相符，现在重大的自然灾害发生之前能够及时响应，价值较高。

3.6 应用GIS完成预警服务

在环境监测领域内，还可利用GIS测绘，展开预警服务。为环境质量的评估以及污染控制和风险管理等方面提供充足的技术保障。

如：将GIS和城市的道路病害预警服务相互融合，能够对病害等级进行分析，应用GIS测绘道路外貌，分析病害程度，按照风险等级展开评价。应用过程可分为五个等级，按照病害程度差异性展开全幅显示，还可选择单独病害放大观察。在系统当中各种病害能够按照数据集的形式存储其中，使用不同颜色进行区分。同时，还可对于地质病害高发路段展开全面分析，按照灾害的复发特点，计算出道路风险的灾害等级，结合“点要素”形式呈现出来，经过计算，将栅格像元附近点要素密度输出。还可借助核密度算法，叠加道路的灾害风险，并对面状区的实际道路风险展开精准化计算，最终信息进行渲染，将结果输出[4]。

4 结束语

总之，GIS在测绘工程中的应用优势明显，不但能够弥补传统测绘技术存在的准确度、成本等方面的问题，而且还能将测绘范围有效扩大，提高测绘精度，使得信息完整性更强。同时，GIS的应用能够适应自动化测绘的实际要求，在复杂天气下，具有良好的适应性。因此，在测绘效率方面相对较高，应用过程，需要结合测绘工程需求，合理应用GIS对于数据进行采集和管理，完成转换和处理，建立完善的保障体系，为测绘领域的发展奠定良好基础。