地理信息系统在测绘工程中的运用探讨

地理信息系统在测绘工程中的运用探讨

安康

身份证号码：130631198912260853

摘要：地理信息系统依靠计算机程序的运行与数据变换生成模型化空间数据，实现对现实世界的仿真。文章通过分析测绘工程的工作范围与地理信息系统的作用，围绕数据采集与存储、数据管理、数据转换与处理、虚拟现实应急处理、应急测绘保障体系、监测与预警服务6个层面，针对地理信息系统在测绘工程中的具体应用进行探讨，为传统测绘方法的革新提供借鉴思路，为测绘工作的科学高效开展提供有力支持与保障。

关键词：地理信息系统；测绘工程；数据管理；应急测绘；监测预警

地理信息系统整合了地理学、信息学等学科的理论基础，将真实的地理实体抽象成空间位置等地理数据，经由采集、存储、管理、转换、处理、显示等流程实现地理系统功能在视觉、计量与逻辑层面上的模拟，通过计算机程序的运行与数据变化建立对客观世界的仿真模型，为相关管理、决策提供服务，在土地测绘、城市规划、灾害监测等领域得到广泛应用。

1测绘工程的工作范围与地理信息系统的作用

1.1测绘工程的工作范围

测绘工程所研究的主体对象涵盖地貌、地物、矿藏、水文地质等类型，通过将测绘信息绘制成图，为相关工程的规划、设计与决策提供参考依据。测绘工程的工作范围大体分为两方面：（1）地理形态方面，需结合不同工程项目的地形、地质特点确定测绘需求目标，保障获得良好的测绘效果；（2）平面测绘方面，应结合待测区域的建筑参照物、地形状况等条件，确定测量目标与具体的测量工作点，保障平面测绘工作的顺利开展。

1.2地理信息系统的作用

地理信息系统的功能体现在以下5个层面：（1）数据输入与编辑，将图形数据、属性数据经由数字化处理后输入系统中，由系统提供错误检查、编辑交互、结果验证等功能，且在输入图形后完成拓扑关系的建立，形成直观的图形特征；（2）数据库建立与管理，涵盖图形附加与拼接、数据格式转换、图形注记、建立图库等；（3）数据检索，用于查询任意或指定属性的数据与逻辑运算的检索等；（4）数据分析与处理，用于实现对地图等空间实体中点、线、面等拓扑关系的分析；（5）数据输出，可提供符号生成、矢量汉字标记功能，输出二维或三维彩色图形，将输出结果显示在屏幕端，满足不同图件的拷贝、绘图要求。

2地理信息系统在测绘工程中的具体应用

2.1数据采集与存储

将GIS应用于测绘工作中，主要利用栅格、矢量存储的方法进行空间数据与非附加线性数据的整合，实现非空间数据的存储。其中栅格存储涵盖存储单元的行与列，需结合地面单位网格宽度确定栅格数据分辨率；矢量存储则利用几何图形的点、线、面表现实际对象。在开展测绘工作时，可通过扫描聚酯薄膜地图获取数字信息，结合GPS系统传递信息、确定位置坐标，或配合遥感技术完成数据采集。以土地测绘为例，应结合具体的土地测绘目标、尺度进行数据存储方式的选取，例如针对斑块尺度的耕地、宗地、建设用地数据，应选取矢量数据的形式存储，能够实现位置信息的精确描述，并展现出土地权属、利用现状、变动情况等信息；针对区域尺度的土地数据，则应以栅格数据的形式存储，配合地面GPS信息、遥感数据进行校正，实现对土地利用变动情况的精确监测。

2.2数据管理

数据管理主要围绕属性数据、空间数据两个层面展开，用于标识地物对象的空间位置，实现对空间数据的管理，在土地资源潜力评价、矿产资源管理、森林资源普查等领域得到广泛的应用，满足资源开发与决策利用要求。例如，将其运用于我国西南地区的国土资源信息系统中进行数据管理，可收集、存储1500余项、超300万个资源数据，建立资源分析评价、预测预报以及开发利用模型，生成资源分布图、交通规划图等多种专业图。

2.3数据转换与处理

利用GIS系统中的数据处理软件实现对数据的编辑与预处理，用于识别不同属性空间数据的关联度，结合向量、临近、包含等关系完成数据的分析处理与转换，保障测量结果的精度。但在进行数据转换与处理的过程中，需预先完成坐标投影的整合，确保模型的匹配度，依托数据重建方式实现数据格式的转化，保障系统中各类数据实现兼容。以土地测绘数据的处理为例，利用GIS系统可完成土地测绘数据的汇总、裁剪与查询，利用其空间分析功能将空间数据与空间模型进行联合、提取有效信息，并完成地物周长、面积、位置、土地利用方式、土地权属等信息的处理。

2.4虚拟现实应急处理

将GIS系统与虚拟现实技术相结合，能够建立虚拟三维空间的模型，为使用者提供视觉、听觉、触觉等感官层面上的模拟体验，实现对事物现状的模拟再现与精确判断。利用GIS系统采集测绘数据、制成三维电子地图，可为应急演练活动建立创新模式。例如，运用GIS系统与虚拟现实技术针对某事故场地建立虚拟情境，能够为参与演练的人员营造出近似真实的事故发生场景，提高演练人员的融入感与响应效果，有效减少成本投入、提升演练与培训效果，结合GPS定位系统显示出救援人员所处的具体位置，为救援现场指挥与救援方案制定工作提供重要参考依据。

2.5监测与预警服务

GIS系统可为环境监测管理提供重要支持。以上海市环境管理信息系统为例，该系统基于GIS技术完成了环境监测动态数据库的建设，数据库内涵盖污染源、环境质量、环境标准等多项数据，支持数据共享功能，可实现对环境质量数据的统计、分析、评价以及预测，还提供数据的浏览、打印等功能，为环境质量评价、污染控制管理提供了重要的技术支持与服务保障。同时，GIS系统还可用于城市道路地下病害体的安全预警，主要提供以下几项分析功能：（1）病害风险等级分析。结合不同道路病害体发生的可能性及其严重程度进行风险等级的评价，共分为5个层级，既可以依照不同病害体的级别实现全幅显示，也能够选取单个病害体进行放大观察，其病害体以面数据集的形式存在，利用不同颜色进行有效区分。（2）地质病害易发路段分析。能够用于完整记录道路发生塌陷事故的情况，结合病害原地复发性特征进行不同道路病害体风险等级的计算，以点要素的形式进行宏观表现，计算出各输出栅格像元周围的点要素密度。同时，采用核密度算法与真实道路进行叠加，用于计算出面状区域道路的风险等级，经由渲染后输出最终计算结果。（3）多期雷达数据的对比分析。通常道路病害体的形成与发育存在时序性特点，多由地下施工、地下水位变化等因素导致地下土体流失严重，其发生过程最少为1～3个月，塌陷范围多集中在1～10m2。利用GIS系统可收集、存储不同时期道路的探地雷达探测数据，经由综合对比分析后实现对病害发展情况的监测与预警。由于雷达数据通常不涵盖空间位置信息，因此需配合测线数据建立空间位置关联度，即可结合不同测线寻求其图像数据与雷达数据。（4）问题管线分析。鉴于部分道路地下病害体的成因为地下管线渗漏或破损，因此可依据到期且渗漏管线、渗漏管线、到期管线、蚀损管线等具体类别进行分值评判，并选取大红、橘红、橘黄、黄色等渲染颜色。

3结论

总体来看，将地理信息系统应用于测绘工程中，可有效弥补传统测绘手段在测量误差、成本消耗、空间信息准确度等方面存在的不足，使测量范围显著扩大、测量精度与完整性大幅提高，并且能够满足自动化测绘作业要求、适应复杂天气条件下的测量工作需求，为测绘工作效率与质量的提升贡献技术支持。

参考文献：

[1]张淑玲.地理信息系统在测绘工程中的有效应用[J].工程技术研究,2019,4(17):89-90.

[2]何成威.地理信息系统在洪水演进和损失评估中的可视化应用研究[D].武汉:华中科技大学,2018.

[3]张玉萍.地理信息系统软件在规划测绘管理中的应用分析[J].工程与建设,2018,32(6):30-32.