工程测量中地理信息系统（GIS）技术的应用

焦晓磊

（山西紫峰科技有限公司 山西 太原 030027）

0 引言

近年来，数字化测量技术作为较好的测量技术，不仅能方便、快速地测量工程项目，还可以及时获得更准确完整的数据，为建筑工程测量提供精准数据指导，保障工程前期的测量要求。在实际应用中，一般小型项目的工程测量较为简单，但同时测量多个大型项目相当复杂和困难，将GIS技术和数字测绘技术应用于工程测量，在相关技术的支撑下能够实现对地理数据的收集存储和分析，通过上传数据到云空间，可降低大规模工程测量数据调查的复杂性，使数据更加清晰准确，有效提高工程前期测量勘测效率，这对于提升工程测绘的效率以及全面性具有重要的意义，本文主要对此进行研讨。

1 地理信息系统的相关概述

1.1 系统概念

地理信息系统的技术组成与涉及内容十分丰富，除了应用到空间分析、数据库技术以外，还应用到了GPS、航空航天、遥感等一系列技术。整个系统所具备的功能也十分丰富，包括有数据输入、编辑、分类、储存及分析等。应用期间，只需要基于自身的操作需求，就能对所需要的地理信息数据进行采集，借助计算机就能构建出空间信息模型，并应用到现实地理空间模拟中。在这一过程中，不仅能够为用户提供地理空间的各类数据信息，还能为用户提供可视化的模拟地理空间观测服务，从而对其有关测绘管理工作的开展提供强有力的数据支持，促进其测绘效率与测绘质量的提升。地理信息系统在建筑工程、采矿工程以及电力工程中都能发挥重要的作用，能够进一步提升工程项目施工的精确性，确保项目的质量符合要求。

1.2 系统特点与功能

（1）信息动态处理。借助于地理信息系统，能够通过卫星观测、即时监控等手段方式，对所需要测绘区域的相关地理信息进行实时监测，根据其实际情况变化实时调整相应的测绘结果，这样可以构建出动态化的空间信息模型，并始终确保其测绘信息的时效性。（2）自动化。与过去传统的测绘方式相比，借助地理信息系统进行测绘，能够根据程序运行准则，提前对有关的控制指令进行输入，如此，整个系统就能够在全自动的情况下完成测绘作业，比如数据采集、数据输入、数据分类存储、图像集中显示、图像处理等工作等。借助这些自动化功能的运行，能够减轻测绘人员的工作压力，还能促进测绘效率的不断提高，对作业步骤实现简化，并且通过这种自动化的操作，还能消除一些人为因素，保证测绘质量和测绘结果。（3）完整性。从软件功能上来看，地理信息系统所具有的功能也十分丰富，比如信息采集、运算分析、集中显示等，这些所具备的功能都能够动态化处理空间地理信息，满足当前的测绘需求和测绘管理需求[1]。与此同时，基于硬件组成而言，系统多以硬件形式存在，通过结合使用各类软件、各类产品，能够对所获取到的各类数据信息进行流动化处理，从而完成信息数据交换及其他操作。

1.3 地理信息系统的重要性

地理信息系统应用领域非常广泛，并且还可以借助于计算机展开很多大型的研究工作，从某种程度上来说，地理信息系统是当前计算机技术、软件开发技术、以及其他高新科技的结合体。地理信息系统在数据采集、数据分析、数据管理，以及数据显示等方面展现出了相当大的优势，对于地图学、测绘学及行业领域发展都起到了强大的推动作用。此外，借助于空间模型的建立与分析，可促进工程领域的发展，尤其是能够大大提升工程测绘作业的效率以及精准度，从而更好地保障工程建设的质量。虽然地理信息系统在我国的应用相对较晚，但是随着网络信息技术与测绘技术的不断发展，我国的地理信息系统开发也取得了非常大的进步。

2 GIS测绘技术系统设计

2.1 系统结构

（1）工程测图子系统：在测绘设备及仪器的协助下，可收集与工程有关的地形信息与地形图，基于ABS基础上，建设地形库，有效管理子系统，满足各类格式软件导入需求，并输出图纸。

（2）基础测绘子系统：输入属性信息数据，转入地理空间信息资料，转入多类格式数据，初始建库，开展图形编辑、属性编辑，建设属性与外挂数据库。

（3）项目测绘子系统：以每栋楼为单位，录入权属信息，建设对应的关系，使用CDA编辑功能，修改与调整分层图、分户图，切实满足面积测算要求。

（4）图形编辑子系统：绘制图像，将收集到的建筑工程图纸、草图录入到图形编辑工具内，开展图形绘制，计算封面面积。查询修改模式后房屋内的各个空间联系，计算封闭面积，在查询、修改模式上，标注各类联系空间，标注出公摊面积。在楼层属性设置后，绘制出分层图与分户图，并标注好不同户型的尺寸、面积。系统可以自动计算，标定结束后形成图层，出图过程与图层相对应。

（5）查询统计子系统：户主姓名、建筑层、建筑户型等可单独、组合查询，知晓分摊面积及空间构造等。统计区域内时间段办理的建筑量、建筑面积、占地面积及户数等，可精准化展示。

（6）测绘成果管理子系统：集成、汇总工程信息数据，在GIS库内导入分层图、分户图，建设属性关联，相互查询丘、幢、户，为用户提供定位、统计与查询服务，并输出报表。

（7）测绘业务管理子系统：分类工程管理内的业务，完善业务办理流程、数据修改、信息录入等。

（8）系统维护子系统：配置系统运行内数据库参数、服务器参数，确保系统运行的稳定与可靠，定义不同用户权限，更新环境配置、数据编码、体系维护及管理、符号库管理、用户权限、词典等。子系统可以维护房屋地址，能够优化与改进GIS图形数据、属性数据的相关管理工作，系统结构见图1所示。

2.2 数据信息采集

在土地测量工程中需采集的数据种类繁多，且工程量大，包括土地平整、地形数据、土地使用现状等各种数据的调查工作，因此测绘人员的工作量大，且工作难度较高。GIS测绘技术搭配较为先进的遥感技术，可针对土地测量工程中数据信息采集工作提供一定的帮助，如图2。传统测绘工作中，因地形问题，常需要测绘人员深入险境，还无法保障数据信息的准确性。采用GIS技术中的遥感技术，能够有效得出更加精准的测量结果，对于测绘工程中的安全性也提供了一定保障，降低测绘人员在工作中的信息采集难度，同时可降低因外界环境因素对数据结果的影响[2]。使用矢量、栅格、数字摄影、遥感等技术，有效保障了数据采集工作的精准程度，提升信息采集效率，做好土地测量工程的基础工作。

2.2 数据自动化处理

土地测量工程中庞大的数据信息需搭配数据的实时处理以及传输工作，GIS测绘技术在传统测绘方式上进行创新，升级为更先进的数据处理方式，有效体现出动态效果。因在土地测量工程中，要求能够快速准确地获得土地的各项数据、空间分布情况等，要求测量工程能够尽快建立查询系统，见图3。在传统数据处理工作中融入计算机技术，将土地测量工程中的各项数据输入计算机，能够完成数据的自动化基础处理工作，有效为工作人员节省工作压力。GIS测绘技术的多样性为土地测量工作提供了非常重要的帮助，管理设备中的功能模块能够同时运行主系统与辅助功能，同时处理庞大的数据信息可以有效提升数据处理工作效率，快速完成信息处理与传输工作。有效提升数据的传输利用率，真正达成资源共享，减少在数据传输与处理过程中的疏漏，保障土地测量数据的精准程度。

2.3 数据管理模块

GIS测绘技术能够辅助测绘人员完成数据管理工作，在GIS技术当中搭载主要的功能模块，能够管理地图信息、管理测绘设备、辅助测绘人员完成作图、做好空间查询与数据分析工作[3]。在此基础上，基于互联网技术的数据库建设使得GIS技术能够更加高效地完成数据管理工作。土地测量工程相对复杂，涉及的数据项目庞大，而在实际数据管理过程中，传统的方式难以维护数据的完整性与真实性，在此过程中，有效应用GIS技术，结合现场的土地资源情况充实数据库内的信息，从根本上提升了数据管理工作的效率与安全。利用地理信息系统分析空间物体的位置和关系需要相对复杂、高技术含量和相关的专家操作。空间分析是基于遥感制图数据的科学整合，是一个完整合理的空间模型。空间组织的描述和分析需要应用拓扑、图论和空间统计学。操作地理信息系统因其简单、智能化而得到广泛应用。地理信息系统在工程中的经济和社会效益显著，为工程研究和制图提供了稳定的基础，如图4所示。

2.4 数字地图绘制

GIS技术可以在短时间内根据数据库内搜集得来的相关信息建立起区域性信息数据展示，能够帮助测绘工作提供更加稳定、全面的数据信息支撑。同时还能够辅助工作人员作图，快速建立起清晰高效的三维数字化地图。GIS测绘技术中存在管理地图模块，可以智能编辑数字地图、有效管理数据库中复杂的图库内容、实现智能化误差矫正等功能，真正辅助地图绘制人员做出更加精准的地图，提升土地测量工程的质量，如图5所示。

2.5 立体式输出

地理信息系统应用立体式输出，可更好地开展城市测绘工作。在立体式输出时，测绘人员可借助系统内的数据处理功能，建设下一步测绘图。在测绘人员立体式输出后，可开展数据复核工作，缩减工作流程，提升工作效率，减少岗位人员投入。还可将地理信息系统可靠性提升，降低测绘难度，减轻测绘人员的工作压力。由于地质现象的复杂性，地质信息量巨大，采集难度大，通常以文字和地图描述大量信息。

首先，GIS具有性能良好的嵌入式软件。在GIS系统外使用一些功能强大的设计应用程序可以轻松高效地绘制高质量和准确的图纸。除了显示更直观和准确的三维地理空间模型外，还可以使用其他外部软件处理输出数据。除了映射地图，还可以生成详细的数据分析报告，为今后工程测绘和测绘任务的评估和分析提供了极大的便利。

2.6 测绘应急数据快速处理技术

获取了测绘相关数据后，加工处理相应数据，转化测绘数据，进一步加工数据促使其更加容易识别，并尽快投入到图件内，借助后续遥感影像一体化测图、快速制图系统开展测绘。遥感影像一体化测图系统借助摄影测量技术，可识别实物位置、大小，推进全景图、三维模型数据处理，参与到图形拼接、影像融合中，且可快速制图，借助数据成果，结合分析测绘应急数据，促进后续实体操作，保证数据采集质量，提升数据处理效率，融合处理数据，形成应急图件[4]。不同种类、来源与格式较为丰富，其可有效融合应急数据，集合应急测绘数据。

2.7 空间系统

地理信息系统应用，可关联空间实体位置、信息作用，加强实体定量描述。地理信息系统能够开展实体功能分析，实际制作应用程序时，会涉及较多学科，需要考虑的知识面较多，进而增加了工作难度。且在描述与分析空间构成期间，需要加强拓扑学、图论、空间统计学应用，整合三类技术。

3 GIS在土地测量技术中的实际应用

3.1 地理信息系统技术

土地测量工程进行中，需要测绘人员使用地理信息系统技术对土地情况进行全天候的监测，保障在进行数据测量的过程中不受天气、时间、地形等外界因素干扰。只有测量出的数据信息足够精准，才能够保障土地测量工程顺利进行。因此在实际测量中应用地理信息系统技术能够有效提升测量结果的准确性，并且可以减少工程内的成本，节省测绘人员的工作时间。将先进的科技手段融入测量工程中，根据实际现场的地理环境进行数据综合信息处理，及时做出地理坐标定位，有效获得更加精准的数据信息，进行实时的数据分析与处理工作。测绘人员应掌握该项技术在土地测量工程中的实际应用，才能够使技术在工程中发挥出真正价值，为土地测量工作提供更加准确的信息，实现更加科学、严谨的土地测量工作，并高效完成数据管理工作[5]。

3.2 数字化测图技术

在强大的计算机数据辅助下，GIS测绘技术能够体现出更加丰富的多样性。其中包括数据采集、数据储存、数据基础处理等各种工作。基于计算机系统超强的数据处理能力，能够建立起系统的数据库，通过对测量得出的数据进行分类储存并分析数据内容，可以有效完成数据信息共享，并针对各项数据信息进行图像处理工作，能够有效将数据转化成数字地图，辅助土地测量工程进行。GIS技术可以用空间立体的方式体现出数据信息，并能够展现图形的变化，进行动态监控，便于工作人员能够更清晰直观地感受地形情况，并做出专业判断。在实际应用过程中，该项技术同样具备超强的多维度分析能力，针对土地测量工程中动态性高、复杂性强的空间数据信息也能够做出系统分析，提升测量工程的准确性。

3.3 GPS定位系统

GIS测绘技术中常应用到GPS定位系统，通过卫星导航系统的实时监测，能够有效简化土地测量工程的工作量，GPS技术能够保障全天候不间断地测量工作，但GPS技术的使用可能会有一定程度上的偏差，由于卫星导航系统的特殊性，因此应同时引入相位差分技术进行辅助，才能够真正提升测量结果的准确性。

4 结论与建议

4.1 结论

随着我国经济建设不断深入，测绘技术获得较大进步，其中，GIS技术逐渐得到广泛应用，将GIS技术应用于土地测量工程中，能够提升土地测量规划水平，发挥独特优势。本文重点探究了GIS技术在土地测量工程中的应用，并简要分析了测绘技术在我国土地资源管理中的发展趋势，希望有参考价值。地理信息系统在测绘管理领域中已经得到广泛应用，在数据分析、资源利用等方面的应用成效显著。未来我国测绘行业对地理信息系统的应用，将掀起一场行业变革，实现地理信息资源共享。企业必须加强对地理信息系统的应用力度，明确系统应用现状与未来发展前景，以此提高测绘管理工作质量。

4.2 建议

近些年，我国科学技术得到快速发展，测绘技术也得到全面变革。测绘技术发展于19世纪80年代，至今在土地资源管理等方面已经具备较高水平，提高了土地资源管理质量与效率。在未来发展中，测绘技术仍要向智能化、自动化、经济化等方面不断努力，进一步优化土地资源管理内容。

4.2.1 土地数据信息采集与处理更加简便

地理信息系统主要指在土地开发与整理数据的基础上，建立与土地基础相关的地籍管理、土地资源评价等系统性管理系统。例如，全球定位系统技术的接收器正逐渐由GIS地理信息系统技术改进为更加轻巧、便捷的设备，该技术可实现全面定位，短时间内精准处理数据信息等。全球定位技术在测绘工程中逐渐得到广泛应用。随着新增人口需求不断提高，对土地规划适用范围不断增大，全球定位系统技术的高覆盖功能正好能够满足土地资源测绘位置逐渐偏远化，甚至一些几乎无法开展测量工作的地区。

4.2.2 GIS土地测绘数据管理更加标准

地籍管理主要包括土地权属登记、土地利用评价等内容，权属是目前土地开发利用中十分困难的一项工作，非常重要。其主要功能包括查询、分析、统计等，能够为土地开发整理地区的管理与规划提供相应服务，土地管理中需要采集大量的空间数据，GIS技术的广泛应用使测绘数据管理更加标准。

4.2.3 测绘基础设施更加全面

目前，我国也正大力研发测绘硬件设施与功能技术，使其逐渐向国产化发展。同时，在科学技术快速发展的当今社会，测绘基础设施也在向科技化、智能化、信息化方向发展。