工程测量中的三维GIS技术分析

工程测量中的三维GIS技术分析

王于

吉林市测绘院  吉林省吉林市  132011

摘要：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。

关键词：工程测量；三维GIS技术；应用

引言

随着科学技术的飞速发展以及时代的进步，工程建设中的技术得到全面优化，测绘技术通过多个阶段的发展，信息化已成为其主要发展方向，在这一背景下涌现了诸多全新的理论、技术和仪器设备，传统的工程测量技术难以满足时代发展要求，因此工程测量需要做到与时俱进，不仅需要更新方法理念和仪器设备，同时需要加强对新技术的应用。三维GIS技术是一种以二维体系为基础发展形成的新型测量技术，在实际应用过程中具备数据处理、空间定位等诸多功能，在工程测量中具有极高的应用价值，能够有效弥补传统测量方式的不足，及时解决相关问题。目前三维GIS技术已得到地质勘探行业、采矿业以及石油开采行业的广泛应用。对工程测量作业来说，需要加强对三维GIS技术的应用，充分发挥其功能和作用，进而保证工程整体质量。

1GIS技术

GIS也被称为地学信息系统。地理信息系统是专门处理空间数据的计算机系统，以采集到的地理相关数据为基础，在计算机软件系统和硬件系统的辅助下与系统工程和信息科学理论相结合，科学合理地分析地理空间数据的内在联系，为建筑管理和决策提供有价值的信息数据。一般来说，GIS是综合分析并处理地理空间数据的一种信息技术系统，可以分为人员、软件、硬件、数据和过程5个部分。GIS中最重要的是人员，人员负责程序开发及调试，开发人员定义GIS中被执行的各种任务程序，这对GIS的正常运行是极其重要的。软件不单指GIS系统软件，还指其他应用程序，如各种数据库、绘图软件、影像处理软件、数据统计软件等。硬件指计算机的硬件系统，硬件性能影响着GIS软件系统处理数据的效率及数据的输出方式。数据要具有一定的精确性，这对地理空间数据的分析结果具有重要作用。过程方面GIS要求定义要明确，结果具有可验证性。

2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。

3三维GIS技术在工程测量中的具体应用

3.1精准度的分析

在GIS技术实施的过程中，要做好精准度的分析，逐渐的优化当前的工作模式，从而为后续工作指明正确的方向。在实施工作中需要考虑整体的工作要求以及标准，严格按照地形图测量的需求来进行科学的划分，必要时也要进行补充操作，逐渐的完善当前的类型图测量模式。在实际工作中，要根据一键式导入智能化处理，将平差系统的GIS获取影像录入到软件中，按照不同的方法进行科学的计算，之后再进行预处理，将处理结果的坐标转换为平面坐标之后再导入到相对应的软件中，设置好数值之后，直接的将数据导出。在实际操作时要在不同的影像中的对应平面位置中进行高程的比较以及分析，并且还要控制其中的高程误差，严格按照城市测量规范的要求以及标准来进行科学的管理，从而完善当前的应用模式。其次，还需要在平面位置数据和高程数据正确的整体的波动范围，不断的完善当前的工作模式。在数字地图制作方面要根据不同的影像资料，确定地貌的高低起伏状态，提取道路和河流边线等相关的数值，对于放大的图像要进行基本性的处理，增加局部的测量点数量，尤其是满足线状地物对于房屋边线提取的精密要求。植被覆盖茂盛地区无需要进行部分采集，要在图中进行完整性的标识，防止对数字地图的制作造成一定的影响。

3.2空间分析功能的应用

空间分析三维GIS技术的主要功能之一，其作用在于对空间信息的提取、表现与传输。三维GIS技术具备空间分析的基本功能，如空间查询和计算、路径分析、缓冲区分析等。通过对三维GIS技术的应用能够实现对大量测量数据的全面管理，同时能够实现数据的分类、分级呈现。空间索引功能的应用能够在数据库中及时检索被选空间实体和属性信息，之后结合实际应用进行科学的计算和统计。目前建筑工程中数字模型分析较为常用，也被称作地形分析，主要指通过数字化的形式表达地形信息，进而为地形因子数据的自动化计算提供便利，如坡度、曲面面积等。数字地形模型具备空间位置和地形属性特征，属于一种数字描述，如果地形属性为高程，也被称作高程模型，测绘中主要被应用于等高线、坡度坡向图、立体透视图的测绘，对工程勘测和设计来说，多被应用于线路的选线以及建筑物的选址等。比如说，测量人员能够通过地形分析得到各类地形因子，制作地形剖面图以及划分地表形态类型。剖面能够充分体现表面高程沿某一条线发生的变化。对某一截面的地形剖面进行分析，总结该区域的地势、地质以及水文特征，有助于测量人员对道路建设难度的评估以及对沿线铺设铁路线的可行性评估，另外也可以作为土方量计算的重要才能看依据。最后，地形数据能够与专业部门的相关数据进行匹配分析，在土地利用规划研究中具有极高的应用价值。

3.3GPS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。

结束语

综上所述，传统测量技术主要采取人工测量的方式，因为地理信息资源以及相关数据的收集、处理较为复杂，因此传统测量工作的效率低下，难以满足工程的实际测量要求。随着三维GIS技术在工程测量中的应用，能够有效弥补传统测量工作的不足，为工程测量提供更为先进、可视化、实用、实时的技术方案，有效提高工程测量结果的准确性，同时能够缩短测量时间，提高工作效率，对于推动我国工程事业的发展具有重要意义。

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