地理信息系统在测绘工程中的应用实践

马散曼

新疆吐鲁番市国土资源勘测规划院

在测绘工程行业中需要有比较精细化的设备来进行测绘工作，这也是保证工程质量的重要因素之一。而现代工程行业的快速发展，使得工程施工建设在精度和功能上都有了更高的要求，尤其是在测绘工程上，随着高端科学技术的发展，测绘工程也正在逐步向着自动化、精细化、信息化的方向发展，这也就使得测绘工程对地理信息系统的依赖程度变得更高，GIS技术应用到测绘工程上的领域也越来越广泛。但是在运用的过程中也还存在着较多的问题，比如自然因素、人为因素对测绘产生的影响，以及仪器设备的精度或者故障带给数据结果的不准确性，而且地理信息系统功能比较强大，需要比较专业的人来进行操作和分析，才能够确保测绘数据的准确性。

1 地理信息系统概述

1.1 地理信息系统概念

地理信息系统的简称为GIS，也被称为地学信息系统，GIS技术主要是用来处理空间信息。GIS技术的工作原理就是利用计算机软件和硬件设备，对地球表层分布的地理信息数据进行收集、分类整理、储存、分析和描述的一种技术。目前运用较多的相关软件就是ArcGIS，这种软件同时被运用到了很多的领域，包括城乡规划、物流信息管理规划、地理数据分析等方面，并且GIS强大的功能也给人类生产生活带来了极大的便利，但是掌握全面的GIS分析方法还是比较困难的，因此要想把GIS技术运用得行云流水还需要花较多的时间精力。

1.2 GIS技术的特点

GIS技术不仅处理信息功能强大，还有以下特点：①拥有强大的地理定位功能，可以对物流信息进行实时定位追踪，能够给客户提供更加优质的服务；②能够对复杂的地理数据信息进行搜集、分类、处理和分析，具有强大的空间处理能力，能够给各个行业提供有力的帮助；③能够建立相应的模型，并分析问题提出相应的解决策略，同时针对生活中出现的空间问题实现有效处理；④把人与人之间的交往作为基础系统，可以有效地支持地理性的决策，并且还可以处理国土空间规划中存在的问题。

2 地理信息系统的应用优势

2.1 有利于提高数据精准度

传统的施工工程的测量需要大量的人工来对设备进行操作，但通过人眼能观察到的范围有限，测量的精度也无法避免毫米级的误差，而且在人为操作过程中很容易受到外界环境因素的影响，比如刺眼的光线、雾霾天气或者是雨雪天气等，都会给测量工作带来一定的影响。如果测绘人员没有做到非常精确仔细，那么即使是一丁点的误差也会造成严重的后果。而地理信息系统在这方面就表现得更加智能化和精细化，GIS呈现的画面是经过环绕地球的24颗卫星实现的扫描平面，而且拍摄得到的数据精度非常高。就如在在百里以外的太空区域都能清楚地看到地面上的蚂蚁，这是传统的人工测量无法实现的，也是无可替代的。因此相较于传统的测量方法对工程进行测量，运用地理信息系统测量得到的数据会更加地精确，也能够避免出现更多的失误。

2.2 有利于降低外部因素对测绘的影响

在测量工程中需要考虑测量地区地形地势的影响，对于地形不平坦或者位于山区的工程，需要依靠插入法或者是等高线法对其进行估测，而这种方法也会使得数据非常不精确，进而影响工程的实施。并且在雨雪和大风等天气也会对测量工作造成严重的影响，甚至有时会中断测量，避免给测量设备和人员都带来较大的损失。而地理信息系统的数据采集工作是在太空里，这里的环境较稳定，不会受到恶劣天气的影响，因此可以正常开展测量工作，同时在操作上也比较简便快捷，不需要较多的人力，只需要在待测区域放置发射接收设备即可，减少了调平的流程。因此测量工程中运用地理信息系统可以很好地降低外部因素对测量的影响，有利于提高测绘的质量和效率。

2.3 有利于提高测量的效率

地理信息系统的应用可以大大降低天气和环境因素给测绘带来的影响，通过智能设备可以对需要测量的地块进行观测，可以在天气恶劣的环境下工作，不会影响工作的质量。运用GIS测量仪还可以对地形地势比较复杂的地区进行快速扫描，避免了更多人力物力等资源的运用，大大降低了工作的难度，有效提高了测量工作的效率。而且通过智能的计算机设备测量出的数据比人工测绘的数据要更加准确，这在一定程度上可以减少人们的工作量，并且也会避免人们在测绘过程中遇到的风险，有效提高测绘工程的质量和效率。

3 传统测绘技术运用存在的问题

3.1 自然因素对测绘的影响

在传统的工程测量中会受到较多的自然因素的影响，在气候方面就有高温、雨雪、大风、冰雹等因素的影响，而在地理方面又受到地形地势等条件的制约。有时候测绘的工程地理位置较偏僻，而且地形也比较复杂，存在着比较多的不可控因素，给测绘人员带来了较大的难度和风险。同时面对天气的不可控因素时，往往由于人们的防御设施准备不充足，难免会给测绘仪器造成较大的损坏，因而也会给测绘企业带来较大的经济损失。另一方面，在恶劣的天气中测量得到的数据不是非常精确，在大风的影响下，仪器可能会有偏差，包括人们受到环境的影响造成的注意力不集中等因素，都会导致读取的结果不正确。在比较恶劣的环境下，测绘人员一方面需要考虑抵御外界的影响，另一方面又要专心进行测绘，因此恶劣的环境不利于测绘人员的工作，还会使测绘结果产生较大的误差，最后造成测绘人员工作量的增加。

3.2 人为因素对测绘的影响

除了自然因素的影响之外，测量的结果也受到人为因素的影响。人是操作仪器和读取数据的直接实施者，直接关乎到测绘工程质量的高低。因此测绘工作对测绘人员的综合素质具有较高的要求，一方面需要测绘人员拥有较强的专业素养和应对突发事件的能力，另一方面还需要其拥有较丰富的测绘理论知识和技术，只有这样才能够确保在任何情况下测绘结果都是准确的。但是在一些测绘行业中，仍然有较多的测绘人员不是专业出身，不具有较强的理论知识和技术，在运用设备时可能会出现操作失误或者读取结果失误等情况，这往往就是导致测绘工程质量低下的原因。并且测绘人员在测绘时也容易受到外界环境的干扰，若没有强大的心理素质和完备的技术作为支撑，那么就会导致测绘结果与实际出现较大的偏差。并且还有一部分测绘人员对于现代的高科技产品还不能熟练使用，进而出现操作失误等现象。

3.3 测绘仪器对测绘的影响

测绘仪器是进行测绘的重要工具，在测绘工程中扮演着重要的角色。但是测绘仪器在长期的操作过程中，若不进行及时的维护管理，也会出现精度下降、设备故障的情况，如果人们没有及时发现仍继续进行测绘工作，那么得到的数据就会出现很大的误差，甚至会造成施工工程的重大错误。而且测绘仪器一般都比较精细，价格也非常昂贵，在测绘人员进行测绘时，若没有对设备精度进行校准，或者是操作过程中使用不当，就会造成测绘错误。同时如果测绘人员在读取数据时不仔细，或者没有定位好测量点，也会造成结果的错误。由于测绘仪器的价格非常昂贵，因此大部分企业都不会及时更换新设备，导致现存使用的设备陈旧老化，测绘性能也大大降低。

3.4 平面控制技术对测量的影响

平面控制测量技术是测绘工程中最关键的步骤，在这一步骤中往往需要结合运用三角测量、导线测量和定点测量等技术方法，而且不同的技术适用的场景也有所不同，因此需要综合考虑天气因素和地形地势等情况来选择合适的技术方法进行测绘工作。但是平面控制测量技术往往也会产生一定的误差，若操作没有完全按照规范来，那么就会导致信息数据的失真、失衡，即使是能够推导出正确的结果，也会与实际数据存在较大误差，这就需要进行多次测量来避免误差，这样也就难免会造成大量人力、物力和财力的浪费。

4 地理信息系统在测绘工程中的应用策略

4.1 数据采集与储存

地理信息系统在测绘中的应用主要是利用栅格、矢量存储的方法进行空间数据与附加线性数据的整合，来实现对非空间数据的存储。地理信息系统在对地面的物体进行测量时一般会利用GPS和GR等技术来获取更多更加真实的信息和数据，以提高测量的精度。并且可以准确定位到要测量物体的位置坐标，进而能够进行更加准确的分析计算。一般来说地理信息系统应用到测绘工程中的方面有很多，比如在土地测绘中，就需要利用地理信息系统对地面各类土地的情况进行收集，可以选取不同的精度和尺度来存储数据。例如对斑块尺度的耕地、林地、草地、建设用地、园地等数据选取矢量数据的形式进行存储，这样在后续的分析时就能够实现位置的精确性。同时还可以利用GPS技术和GR技术对实际的情况进行校正，从而使得测量得到的数据更加准确。

4.2 进行数据管理

地理信息系统对数据的管理主要是从属性数据和空间数据两个层面来展开的，利用地理信息技术可以对地物对象的空间位置进行标记，并且对获取的数据进行整理分析。同时地理信息系统还能够针对得到的栅格图像进行功能分析，比如进行土地资源承载能力评价、森林资源普查和洪涝灾害的辐射范围等。而且地理信息系统也能够收集和存储1 500多项、3 000多万个资源数据，并且建立一定的数据库，进而能够实现对各种功能的分析，并生成多样化的图纸图像。

4.3 进行数据转换与处理

地理信息系统还能够对获取的各种数据进行转换和处理，进而保障测量结果的准确性。在进行数据转换之前需要造成坐标投影的整合，这样做的目的是确保模型的匹配度，保证在转换时能够得到准确的结果。比如在对土地测绘的数据进行转换时，可以对不同土地类型的地块进行线条和面积的划分，进而可以知道不同土地类型的周长和面积等，并结合实际情况做出合理的规划建设。

4.4 虚拟现实应急处理

地理信息系统还可以与虚拟现实技术进行结合，并建立三维空间的模型，平时普通的平面图像无法直接带给人们直观的感受，而三维模型就能够很好地给人们提供视觉、听觉和触觉上的直观感受，从而使得人们可以更加快速地了解实际情况，并且做出及时的措施。比如测绘人员在对河岸两边的土地进行测绘时，就可以利用地理信息系统建立三维模型，并且还可以模拟河水的淹没范围，人们通过模型来了解河水能够到达的高度和范围，进而政府就可以采取正确的措施来加强水利设施的建设，避免对周边的居民造成更大的破坏。

4.5 应急测绘保障体系

地理信息系统还可以运用到一些应急测绘任务中，如在一些突发泥石流、滑坡的地区中，就可以通过地理信息系统来显示发生事故地区的地形地势，给防灾救险的人员提供参考，有助于尽快制定有较强针对性的紧急预案，避免出现更大的损失。

5 结语

测绘行业是促进我国各行各业发展的重要基础，对我国国民经济的发展建设起到了极其重要的作用，因此测绘工程企业要抓住当今信息化、智能化社会的特点，加强技术的创新建设，提高测绘工程的质量和测绘的效率。传统的测量方法对工程测量的精度有限，而且大量的施工工程对测绘的需求较高，也给人工带来了较大的工作压力，因此在工作上难免会出现很多的错误，给企业带来较大的损失。但随着地理信息系统的发展，这一问题都可以通过计算机的强大功能来解决，并能够提高测绘工程中测绘的质量和效率，有效降低相关企业的经营成本，从而带来更大的经济效益。地理信息系统在测绘工程中的应用范围是比较广泛的，可以用来测量数据，还可以用来制作多功能的图纸，可以有效帮助人们进行深入分析，这对测绘工程行业的发展有积极的推进作用。