地理信息系统在勘察测绘中的应用

地理信息系统在勘察测绘中的应用

张世隆1叶林聪2

郑州华程测绘有限公司

摘要：在我国信息化社会进程持续深入的今天，地理信息系统获得了不断的发展，且在国内诸多领域中，得到了极为广泛的应用。当前现代化建设过程中，勘察测绘工作的重要性愈加凸显出来，而地理信息系统在勘察测绘综的应用能够促进空间资源的优化配置，可以更加科学的进行空间资源的管理，可以帮助有关部门进行建设整体规划方面有关决策的科学决策。

关键词：地理信息系统；勘察测绘；应用

引言

地理信息系统作为目前发展迅速且比较成熟的一种应用测绘技术，在许多领域及行业中都得到更为广泛的应用。将地理信息系统应用到勘察测绘中，必将使勘察测绘跨上新台阶，特别是在计算机硬软件技术、大数据技术及人工智能等新技术推动下，地理信息系统与不同新技术深度融合并得到跨越式的发展。

1地理信息系统概述及功能

地理信息系统，通常又称为空间信息系统，英文简称为GIS系统。该系统以空间地理信息数据为基础，通过计算机系统对空间地理数据进行采集、分析、处理、保存及显示等，可形成一个完整的地理信息数据库。其又可作为一种综合性强、技术性高的应用技术，与地理学、计算机信息技术及遥感技术等多种信息技术交叉融合，成为目前一种比较先进的新型测绘技术。在城市测绘中应用地理信息系统，可实现对城市区域内的各种空间地理信息数据进行全面采集，还可获取大量空间地理信息数据。通过地理信息系统的数据处理功能，可快速完成数据处理，处理后的数据信息可分为空间数据和属性数据，再经过地理信息系统分析软件分析后，形成一系列数据、图层和可视化输出，最后组建完整的地理信息数据模型。另外，在GPS全球定位技术及网络信息技术支持下，可对城市地理空间信息数据进行分析及动态监测，并创建出地理信息系统矢量数据结构，为现代化城市规划建设、决策和科学管理提供重要依据。当前，地理信息系统已被广泛用于城市建筑测量、城市地图测绘等领域。

2地理信息系统在勘察测绘中的应用

2.1GIS在矿山规划与设计中的应用

地理信息系统作为一种集空间数据管理、数字模拟与优化设计为一体的信息技术，在矿山规划与设施设计领域发挥着重要作用。通过其数字化模拟和空间分析能力，GIS可以整合影响设计方案的各种限定条件及工业流程数据，并给这些数据进行定量化处理。它使矿山工程设计工作具备了更全面、精细和定量的决策支撑。具体来说，在开采方案选择阶段，GIS通过构建三维数字模型的方式，可以准确收集和管理影响开采难易程度的各种地质和地形条件数据。例如地层结构参数、地表地形起伏情况等。然后，它基于该三维模型，能对不同开采方法在矿区内的实施情况进行真实模拟，例如某种方法下不同深度的采空形式。利用GIS可以对每个方案在各指标上的优劣进行精确定量评估，在设施规划中，GIS可以整合影响设计的各类地理环境和工业限定条件数据。然后利用其强大的自动化布局算法，考虑多种约束因素对设施进行优化配置，实现数字化定量的规划与设计。例如自动布点确定井位，自动画型生成巷道布局，精确评估不同路线间的距离长度，最终自动完成最优设计图。这大大提高了设计质量和效率。

2.2土地调查与监测

GPS-RTK技术可以用于土地定位和测量，获取精确的位置信息，为土地调查提供基础数据。遥感技术则可以通过卫星或飞机等平台获取地面影像，能够快速、准确地获取土地利用现状和变化信息，为土地监测提供重要依据。在实际应用中，可以利用GPS-RTK技术进行地面测量，确定各个土地的边界和面积等信息，利用遥感或者无人机航拍技术进行地面影像获取，通过影像判读和信息提取等手段，获取土地利用现状和变化信息，通过技术结合实现土地信息的快速、准确获取和处理，提高土地调查监测的效率和精度。GPS-RTK技术能够实现野外实时厘米级定位，具有精度高等优点，广泛用于土地调查监测领域各阶段，可满足规划设计与预算编制阶段对大比例尺地形图的需求。但也有测量距离有限、受地势和信号影响大、自动化程度低、外业用时较长等缺点。遥感技术可以获取大范围的土地数据，有助于全面了解土地资源的分布和利用情况，具有获取速度快、精度高、信息丰富、动态监测等优势，通过多种土地信息，包括地形、地貌、植被、水文等全面了解土地资源的特征和变化，重复获取同一地区的土地数据，有助于监测土地资源的动态变化。但同时因数据处理成本高、依赖卫星、难以获取实时数据、无法获取地下信息等技术限制，仅适用特定的应用场景。

2.3遥感技术在测绘数据获取中的应用

在测绘工程中，遥感技术广泛应用于获取大范围、高分辨率的地表数据。遥感技术在测绘数据获取中的应用包括但不限于：①土地覆盖分类：通过对遥感影像进行图像处理和分类算法，可以将地表特征分类为不同的土地覆盖类型，如森林、农田、水域等。这对于土地利用规划和环境管理具有重要意义。②地形和地貌分析：遥感技术可以提供地表高程信息，从而实现地形和地貌特征的提取和分析。例如，可以通过获取数字高程模型（DEM）数据，生成地形剖面、坡度图和等高线图等，为地形分析和工程设计提供基础数据。③灾害监测与评估：遥感技术可以实时监测自然灾害如洪水、地震和森林火灾等，及时评估灾害影响范围和损失，为救灾和重建提供支持。

2.4数据存储和检索

地理信息系统中存储的数据一般可以分为栅格数据以及矢量数据，大多数的地理信息系统通过分层技术完成数据存储，也即是整个地图是若干层的地图叠加而成的结果，用户需要获取数据信息时只需要对相应层的地图进行数据搜索而不需要对整个地图进行搜索，因而保证了地理信息系统对用户的要求便捷迅速地做出反应。地理信息系统可以实现地理数据的空间分析功能，在对地理数据进行分析后，最终会在计算机屏幕或者绘图仪上输出查询结果，使用户可以根据地理数据进行相应研究，从而得出一些重要结论，这个功能也正是地理信息系统能够广泛应用于诸多领域的一个重要原因。

2.5立体式输出测绘数据

工作人员在使用地理信息系统和辅助绘图系统时，可以充分调用所需数据，在自动测绘功能下，自动完成数据分析、处理、格式转换，还可以在系统中编辑信息图数据，标注各层地理空间信息和权属信息，确保与实际情况相符合。为使地图绘制更加精确、可操作，满足人们高品质需求，在数据处理和绘制时，可以采用连接、拼接、拓扑等方式将数据重组，将独立地面实体中心作为标准，主干道和周边城镇道路作为连续线，处理好土壤、水体、植被等元素，确保各区域空间信息相互统一。在使用地理信息系统进行数据处理输出时，需要及时更新和完善地图测绘数据，确保工作人员可以按照需求对信息图进行比例式缩放，生成相应可视图，自动输出编辑好的地图，还可将虚拟技术、建模技术等应用其中，建立三维立体模型，对城市内居住环境、生态环境、道路环境等进行全方位规划，对于一些特殊地貌，如泥沙、涨潮，则可以借助地理信息系统虚拟技术模拟具体地貌，将对实际城市规划和测绘工作产生巨大帮助。

结语

地理信息系统在勘察测绘中扮演着重要的角色，能够提高勘察测绘工作的效率和准确性。通过地理信息系统，勘察测绘的数据管理、分析和展示得以优化，为工程规划和管理提供科学的决策支持，因此，合理应用地理信息系统对勘察测绘工作至关重要。

参考文献

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[3]黄应全，浅谈地理信息系统在测绘领域的扩展应用[J].业技术开发，2013，11，（12）：32－35.