地理信息系统在测绘工程中的应用分析

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　　【摘 要】随着现代化事业的蓬勃发展，现代工程建设对精度和功能的要求越来越高，尤其是测绘工程，逐渐朝着模块化、自动化和数字化的方向发展。地理信息系统作为测绘工程的技术支撑，能在很大程度上实现综合评价分析、空间查询、空间分析等功能，提高测量结果的准确性，促进测绘工程质量和作业效率的提升。本文就对地理信息系统在测绘工程中的应用观察进行分析和探究。
　　【关键词】地理信息系统；测绘工程；应用分析
　　引言
　　近年来，随着现代信息技术的发展，地理信息系统不断地完善，全球定位系统、遥感技术以及互联网技术都广泛地用于地理系统当中。现代信息技术的发展为地理信息技术提供了重要的技术支持，提高了测绘工程的作业效率和质量，提高了结果的精确度。
　　1工程测绘技术的发展
　　工程测绘技术具有较悠久的发展历史，在传统测量技术的基础上，经过现代化的技术，慢慢转向数字化测量，逐步实现工程测量内业与外业一体化。目前工程测绘服务的范围越来越广，为多个行业提供了科学的数据依据。尤其是新型的数字技术可以通过计算机进行模拟信号，将成果直接表现出来，在使用、维护以及更新方面更为便捷，还能保持信息产品的现势性。
　　2地理信息系统（GIS）技术本质与组成
　　地理信息系统的本质是在以直观的方式表达真实世界的基础上，对各种信息进行查询、分析、处理和显示，使人们能够做出科学的决策。地理信息系统操作的对象是地理空间数据，即由三基本元素组成的地理实体：点、线和面。地理实体是指相对永久存在的地表物体，如山地、道路、城市等。描述一条道路，我们会提到它的位置（在哪里）和它的特征（名称、长度、方向等）。地理信息系统具有处理带有地理参照的空间数据的能力，使其有别于其他的信息系统，从而被广泛应用于灾害监测、环境评估、城市与区域规划等行业中[1]。从应用操作的角度来看，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和应用程序模型组成。地理信息系统可分为五部分：a.人员，是地理信息系统最重要的组成部分。开发人员必须定义在GIS中执行的各种任务并开发处理程序，熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，但事实恰恰相反最好的软件不能弥补运营商对GIS一无所知的副作用。b.数据，准确和可用数据会影响查询和分析结果。c.硬件，硬件的性能影响软件的处理速度、易用性和可能的输出方法。d.软件，不仅包含GIS软件，还包括各种数据库、绘图、统计、图像处理等程序。e.过程，地理信息系统需要明确的定义，并使用一致的方法生成正确的、可验证的结果。
　　3地理信息系统在测绘工程中的应用
　　3.1数据存储与管理
　　数据存储和管理是建立GIS数据库的关键步骤，涉及空间数据和属性数据的组织。存储方法与数据文件的组织结构密切相关，空间数据结构的选择决定了系统在一定程度上可以执行的数据分析功能。在地理数据的组织与管理中，最关键的是如何将空间数据与属性数据相结合。目前，大多数系统分别存储两个，它们通过共同项（一般定义为地物标识码）来连接。空间数据管理是GIS数据管理的核心。
　　3.2虚拟现实应急
　　作为一种新型测绘技术的虚拟现实技术立足于计算机，对一种虚拟的三维空间进行模拟，其能够给应用者带来触觉、听觉、视觉上的模拟，进而让其可以实时地判断事物的现状。在此过程当中，系统根据测绘数据融合、测绘数据采集制作三维的电子地图。对于应急演练而言，该技术创设了一种新型的模式，可以在虚拟的情境中模拟场地事故，对一系列的事故现象进行人为地制造，让参与演练的工作者积极地响应。如此的演练体现了培训和演练的功能，也减少了成本的投入。这个系统可以模拟和分析事件，并且虚拟现实技术跟其它技术相统一，能够发挥更大的实际作用，像是跟室内定位系统、GPS系统相集成，在虚拟现实情境当中呈现救援者的位置信息，方便救援指挥与救援方案的制定；跟物联网监控视频的信息相集成，能够通过三维情境对视频信息进行查看和调用，以深入把握场地的实际现状。
　　3.3数据的采集
　　测绘人员实施测绘工程时，对真实世界中的物象进行重点离散和抽象，地理信息系统是利用数量存储与栅格的方式连续对象实体，具体表现为：①栅格存储涉及单元储存的列、行，旨在利用地面单位网格的宽度来确定栅格数据集分辨率；②矢量储存则是根据几何图形的点、线、面等，对实际面临的对象予以体现。就地理信息系统来说，空间数据能与其他非附加性数据相结合，对非空间数据进行储存，如在测量中与固有的聚脂薄膜地图和数据视线相结合，通过扫描形成数字信息。值得注意的是，地理信息系统的重点在于与全球定位系统相结合来确定位置坐标，然后将数据信息传至系统进行处理和分析；或者是与遥感技术相结合，对系统数据进行收集。在测量工作中采用地理信息系统时，大多平台都具备传感设备，其中涉及数字扫描仪、激光雷达、摄像机等，并且传输设备与其他设备有一定的联系，与卫星、航空器等平台相互统一，通过其特征和航空图片的选用，借助三维技术捕捉所需数据，然后将其传输到拷贝系统中，以获得测量的信息数据。
　　3.4数据的转换和处理
　　对于地理信息系统而言，其数据处理的模式主要就是利用数据处理软件对数据进行编辑和处理，以便预处理数据。一般系统软件能对属性不同的数字化空间数据间的关系进行自动识别，且对复杂空间的实体进行连接，根据包含或临近及向量数据实施数据分析。同时在数据转换环节，尤其是控制测量过程中，极易出现线与交叉点分离的情况，降低测量结果的精确度，并且原地图上出现污点也会对结果的精度造成影响，但采用地理信息系統则可避免上述问题。此外，数据处理和转换之前需变换整合处理坐标投影，确保模型的适用性；在数据转换过程中，应利用数据重建的方式将数据转为系统能识别的格式，以此兼容不同的数据源。
　　3.5其他功能应用
　　查询和空间分析的功能是GIS的主要优势，也是区别于一般地图制作系统的主要特征。实际上，在人们的日常生活中，衣、食、住、行等诸多实际问题都与 GIS的应用密切相关。地理信息系统的空间分析着重于地球物理学，经济学，地理学，其他学科的有效统一，空间组成的空间统计和拓扑探索，然后识别和获取空间数据，以促进模拟和预测。地理信息系统具有可视化功能，它是将已获得的各种地理空间数据转换成计算机的二维图形和图像。地理信息系统还可以在屏幕上以地图、报表、统计图表等形式显示空间地理信息，还可以通过绘图仪、硬拷贝机、打印机等输出模拟地图。屏幕上显示的地图通常称为电子地图。与模拟地图相比，它有许多优点：窗口缩放工具可用于连续缩放显示地图中的任何位置和范围，直到达到最佳视觉效果为止。
　　结语
　　综上所述，传统的测量方式受诸多因素的影响，已经无法满足现代测绘工程的实际需要，而地理信息技术的发展能满足测绘需要，促进测量精度的提高。地理信息系统具有强大的信息处理与收集功能，在测绘工程中获得了广泛的应用，随着系统的不断完善，能更好地便利测量施工作业，发展为现代工程建设的主流趋势，进一步推动测绘工程的可持续发展。
　　参考文献：
　　[1]张艺.试论数字化测绘技术特点、优势及其在工程测量中的实践[J].科技创新与应用，2017（13）：152.
　　[2]胡勇.遥感测绘技术在测绘工作中的应用思考[J].低碳世界，2017（36）：20.
　　[3]孙艳超.浅谈测绘工程测量中测绘新技术的运用[J].黑龙江科技信息，2013（26）：73-75.
　　[4]杨利华.浅谈测绘工程中测绘技术的应用及流程[J].科技与企业，2014（2）：119.
　　（作者单位：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司）
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