地理信息系统在工程测绘中的应用

地理信息系统在工程测绘中的应用

Summary：在当前土地资源短缺的条件下，为推动国民经济可持续发展以及构建和谐稳定的发展格局，在测绘工程中合理应用现代化测绘技术已迫在眉睫。基于此，本文主要概述了地理信息系统的内涵，就该系统在测绘工程中的应用意义、应用优势以及具体应用流程展开深入探讨，以期提高测绘精准度，促进测绘行业的可持续发展。Keys：测绘工程；地理信息系统；应用引言随着我国智慧城市建设进程的发展，智慧城市建设相关的科研和实践也取得了较大的突破。其中，地理信息系统在智慧城市建设过程中的应用得到了广泛的认可和应用，同时也使得智慧城市建设水平不断提升。国内外学者在智慧城市建设相关的研究中也逐渐关注到地理信息系统等技术的应用和实践。国外相关专家学者较多地从地理信息系统的技术层面开展了研究，在地理信息系统的数据传输、数据存储以及数据的计算等方面进行了创新的分析；国内专家学者则更多地从地理信息系统的应用层面开展了研究，从地理信息系统与大数据技术的结合、不同领域的应用等方面进行了分析和探讨。通过对国内外相关研究的梳理和总结，地理信息系统在智慧城市建设领域中的应用缺乏较为系统和更具针对性的研究。本文对地理信息系统在我国智慧城市建设中应用存在的问题进行了客观全面的分析，结合存在问题提出了具有针对性的解决方案，对于丰富地理信息系统在智慧城市建设方面的研究、提升智慧城市建设的水平有着重要的意义，也是地理信息系统技术应用研究的重要创新点。1测绘地理信息技术的概念、特点测绘地理信息技术又称3S技术，它包含GPS全球定位系统、遥感RS系统、GIS地理信息系统等。它的本质就是利用各种测量仪器、传感器和计算机软件、硬件等进行系统的数据采集和分析。GPS技术具有可靠、实时、精确等优点，能够有效地进行空间资源的收集。通过卫星定位数据，可以准确地对地形图中的控制点进行精确的定位和测量，为国土规划地形图的编制和收集整理提供了⼀种有效的方法。RS技术具有数据收集便利及时、探测范围⼤、绘制速度快等优点。在与⽬标距离较远或不能直接测量的情况下，利用RS技术可进行有效的判断、测量和分析，从而实现对遥感影像真实、直观地传输。遥感技术是⽬前国土规划数据获取和更新的重要技术。⼀方面，它可以利用遥感技术有效地处理数据，并形成4D产品，合理地用于规划基础图或专题图；另⼀方面，它可以通过多种形式的数据采集和时态分析，对国土空间进行动态监测，及时、全面地了解土地利用状况，并在此基础上，结合遥感技术，为土壤、水质和环境污染监测提供真实、可靠的数据。GIS技术的主要功能是输入、查询、存储、操作、分析和表达。在实际应用中，GIS技术往往与土地规划建模、分析算法相结合，为国土规划管理部门的决策提供更为直观、专业化依据。在科学技术飞速发展的今天，测绘地理信息的采集与处理能力也有了很⼤的提高，从遥感、无⼈机、机器⼈、雷达等多个方面，已经形成了⼀个完整的地理信息系统。2在测绘工程中应用地理信息系统的重要意义地理信息系统本质上是一项综合性空间信息系统,它是集传感器、飞行器、遥测遥控、通信、导航定位、摄像、激光扫描、数据传输、遥感数据处理等功能与设备于一体的技术系统。将地理信息系统合理应用于测绘工程中,可保障测绘行业转型升级。作为地理信息系统的重要构件,传感器的质量和功能对测绘工程工作的质量和效率有着重要影响。随着科技的不断进步,大面积、多光谱、数字化是传感器的发展方向。在不断提高信息数据精准度的前提下,利用遥感设备和飞行器,可实现对数据的快速传输。与传统测绘技术相比,地理信息系统的合理化应用不仅能够降低测绘成本,还能够提高操作的安全性以及基础信息获取的实时性。在测绘工作中应用地理信息系统时,测绘部门的工作人员可合理利用远程探测仪来探测物体状态,并借助地理信息系统将探测到的信息精准、快速地传输到控制中心。在具体操作过程中,测绘工作主要分为三个部分,即前期内业、前期外业以及后期内业。前期内业工作的规范开展是前期外业高质量开展的重要保障。在借助无人机遥感系统内部的遥感监测系统和地面控制系统落实前期内业工作后,监测人员还要借助全球定位系统,通过人工或者自动化控制技术来控制无人机采集特定范围内的数据,最后将采集到的数据经数据传输系统传输到控制中心并对其进行分析和整理,从而制订出可行的决策方案。相较于传统测绘技术,地理信息系统的应用在一定程度上打破了空间和地形的限制。另外,该系统具有成本低廉、覆盖面广、操作安全、便于携带、高度自动化、高度智能化、快速响应等优势,能够在保证数据精准度的前提下,为后期的科学决策提供重要参考。3地理信息技术在工程测绘工作中的应用优势3.1有效防止外部因素的干扰在城市测绘工作中应用地理信息技术,不仅能够摆脱时空限制,还能扩大测绘范围,有效防止外部因素的干扰。例如,测绘人员经常会遇到复杂的地理环境和气候环境,如特殊的地形结构、恶劣的雨雪天气等,这给测绘工作带来了较大挑战。以往的测绘工作以人工为主,单纯的人工测绘方式很容易受到环境因素的影响,而地理信息技术的应用,可以降低该因素带来的不利影响。目前,在很多测绘工作中,测绘人员应用地理信息技术来代替人工操作,这对于提高测绘数据的精准度、客观性有着很大帮助。3.2数据精准度非常高影响测绘工作的主客观因素非常多,加之测绘人员大多采用人工测绘方式,导致最终获取到的测绘数据缺乏精准性、客观性。地理信息技术在城市测绘工作中的有效应用,能够扩大测绘范围,有利于提高测量的有效性,这些都是传统测绘方式无法达到的。在测绘工作中,地理信息技术能够通过卫星定位系统对固定物体以及移动物体进行定位。卫星能够与地面的接收器进行实时连接,并能把扫描到的数据信息准确地传送给地面接收器,从而保证数据信息的精准度。随着我国航空航天事业的发展,卫星定位等技术的水平得到大幅提高,这不仅能够进一步提高地理信息技术在测绘工作中的应用实效,还能够帮助测绘人员获取更为精确的信息数据。3.3测量工作更加高效在城市测绘工作中,测绘人员可应用地理信息技术来接收不同类型的数据信号,并可凭借内置的软件对数据进行处理与计算。与传统的测绘技术相比,地理信息技术大大提高了城市测绘工作的效率。在以往的城市测绘工作中,对于一些地形条件较为复杂的区域,测绘人员往往需要耗费大量的时间来收集数据信息,并且获取到的数据信息的精准度不高。而地理信息技术能够很好地适应复杂地形条件。测绘人员可以根据地形条件,选择合适的地理信息技术与设备开展测绘工作,从而减少人力、物力、财力的投入,提高测绘工作效率。4地理信息系统技术在工程测绘中的应用4.1在信息处理整合方面的应用随着我国城市测绘工程数量与规模的提升与扩大，其对于数据量与数据精度的要求也变得越来越高。地理信息系统技术能够将大量的高精度数据进行有效的整合，从而实现测绘数据的综合管理与应用。地理信息系统技术能够将策划数据与城市内的其他因素相关联，从而实现综合性较强的分析。例如：地理信息系统能够将城市的物理地形和该城市的人口分布变化情况、气候变化因素、城市经济社会发展条件相结合，帮助城市规划与建设人员更好的开展自身的工作。地理信息系统技术还能够具体到某一目标某一区域，将特定的地理位置信息与测绘结果相连接，实现地理信息的有效整合。除此之外，地理信息系统技术还会根据地理信息的数据来源，将其与相关参考数据进行比较与分析，从而判断这一数据的准确性，推动城市测绘工作科学性与合理性的提升。就地理信息系统技术在城市测绘中的应用而言，城市信息的采集与整合是其中最为关键的一个环节。要求测绘人员在应用地理信息系统技术时，确保测绘信息与系统内的区域信息保持匹配，这样才能够为后续的数据综合性处理与分析提供保障。还要成立专门的地理信息系统数据库，数据库内专门存储原始数据与分析后的数据，当后续城市的规划与建设工作需要数据支持时，可以随时从数据库内调用人口、经济、空间、气候、地质、物理等信息。这就要求地理信息系统应该具备一定的信息传输功能，能够实现实时分享信息与传递信息等操作，为城市测绘工作提供助力。4.2点线图像处理由于测绘项目的不同，GIS技术在应用上的方向也不尽相同。在进行数据的输出与显示时，往往会采取点线相结合的方法，并要求技术人员根据实际情况进行灵活的选择。点线组合的图像处理技术要求较低，但是在很多城市的规划和布置中都有大量的应用。如果需要了解城市路网的分布状况，可以采用GIS技术对其进行检测、收集，将其以线连线的形式呈现出来，并以点状的形式呈现城市居民的居住状况，在某些线路交叉的地区，可以得到更为准确的显示。通过这种点线组合的方式，可以更好地把握目前的城市布局，正确判断现有的交通网络能否更好地满足人们的需要，同时也可以将交通、通信、水力网等综合起来，从而为未来的发展规划提供重要参考。4.3野外测绘工程在野外工程测绘中，多数情况下都是靠人工进行定位，不但技术上要求很高，而且要多次测量才能确保数据的准确性，因此，在获取信息的速度上存在着一些不足。在GIS系统中，通过卫星和一体化模块的自动处理，可以很好地解决地面测量中存在的问题，从而提高了地面测量的效率。GIS系统的地理信息覆盖范围不断扩大，除了普通的地面信息和海拔之外，它还可以对地面进行一定的深度探测和反馈，无论是数量还是种类，都得到了极大的增加。4.4建设地理信息三维模型通过地理信息系统建立的三维立体模型，相比于平面地图，可以更加直观、清晰地反映出城市地理信息，并可以完成在电脑端的测量与分析，实际应用价值非常高，特别是对于智慧城市的建设，可以极大提升智慧城市的规划和建设效率以及后期的管理能力。但是就目前的地理信息系统而言，还无法实现整个城市或大范围区域的地理信息三维模型的建设，地理信息系统要重点加强和突破三维立体模型的建设能力。一是创新地理数据的采集技术，提高地理数据采集的精度，为三维立体模型的建设奠定数据基础。二是加大科研力量，创新和发展三维立体成像技术，提升三维立体模型的建设能力和水平，使三维立体模型的建设速度和方法得到大幅提升，从而使三维立体模型的覆盖区域不断加大，为智慧城市的建设提供更强的支持。三是提高数据处理和存储能力，由于三维立体模型的数据量庞大，特别是大范围的三维立体模型，需要强大数据处理能力和存储空间，所以要不断发展和提升数字技术和信息技术，为三维立体模型的建设打造良好的基础。4.5在资源调查方面的应用随着近年来我国城市规划与建设速度的加快，自然资源的需求量也变得越来越大。这一定程度上加大了我国的资源承载力，长此以往可能造成严重的环境问题。因此将地理信息系统技术应用于城市资源调查测绘中也有着十分重要的意义。在开展城市资源调查测绘工作时，工作人员会利用地理信息系统技术对以往的资源数据信息进行分析，在此基础上开展具有针对性的城市资源调查测绘工作，为后续的资源应用提供相应的数据指导。地理信息系统技术的介入有效缓解了我国的资源紧张问题，推动了我国城市规划与建设的健康可持续发展。就现有的测绘工作者而言，其应该不断提升自身的资源调查与探测水平，优化与完善现有的地理信息系统，推动资源信息搜索与采集水平的提升，才能使我国的城市资源调查测绘水平获得相应的提升。只有落实了城市资源调查测绘工作，才能够推动我国城市的健康可持续发展。4.6做好空间数据的储存、分类地理信息技术不仅能够获取丰富的空间数据,还能够将不同类型的空间数据储存在数据库中。随着城市建设的推进,测绘数据越来越多。测绘部门需要建立专门的数据库,并应用地理信息技术的数据挖掘功能从海量的空间数据中提取所需要的数据。地理信息技术的发展,加快了地理信息技术从操作型应用向分析型应用的过渡。地理信息技术与其他技术的融合应用,对空间数据分类起到了良好的促进作用。传统的分类方式是采用二值逻辑来划分空间数据的类别,空间数据的划分界限较为模糊,其只会发生渐变而不会发生突变。而地理信息技术可以利用模糊逻辑来保证空间信息分类的准确性。为此,测绘人员需要充分发挥地理信息技术在城市测绘工作中的作用,做好空间数据存储、分类等工作,使海量的空间数据变成更有价值的信息资料,从而推动城市的建设与发展。4.7在立体式输出方面的应用随着我国测绘技术的不断发展，传统测绘工作的成果输出模式，已经无法适应时代的发展。地理信息系统技术能够实现地图的立体式输出，将测绘结果以更加立体直观的形式呈现给人们，帮助人们更好地分析与理解测绘数据，大幅提升了测绘数据查询与检索的效率。立体式输出地图是一种全新的视觉体验，要求测绘技术人员在应用地理信息系统技术时，充分发挥这项技术的优势。提升地图混置的精准性与可靠性，才能推动电子地图更好的应用于城市规划与建设工作当中。这就要求测绘人员将地理信息系统技术贯彻落实于测绘工程的全过程当中，实现数据与数据接口的统一。5测绘工程中地理信息系统的发展趋势在测绘工程中应用地理信息系统,能有效提高测绘工作的准确性、科学性,有利于促进测绘从传统的获取信息服务方式转变为决策管理的重要组成部分。未来,地理信息系统有望极大地提高管理方法的严谨性、总体规划的合理性以及决策的科学性。地理信息系统以其独特的功能,将会在测绘工作中得到广泛应用,并在一定程度上满足空间分析的需求。地理信息系统的发展方向是通过与其他技术相结合,实现时空一体化设计以及系