摘要：随着我国国民经济的快速发展，社会的不断进步，地理信息系统在测绘工作中的应用越来越广泛，它能有效实现空间分析、空间查询及综合分析评价等功能。本文介绍了地理信息系统的定义、工作原理，并论述了测绘工程中地理信息系统的应用。
关键词：地理信息系统；测绘工程；应用分析
一、地理信息系统概念
地理信息系统,又称 GIS，其主要功能在于对空间信息进行分析处理,它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
二、地理信息系统的工作原理
地理信息系统主要是通过对不同来源不同形式数据进行分析，确定原变量的坐标位置，比如可以利用经纬度以及海拔来对变量位置进行标注，有时也利用类似于ZIP地理编码系统来定位变量在地理信息系统中的坐标，再组织生成能够直接访问GIS的计算机数据库，通过不同的运营商将地图形式的数字信息转换成可以识别的图像或信息。
三、地理信息系统的优势
地理信息系统主要用于分析处理空间信息，被用在查询、输入、分析、存储地理数据的计算机系统，能借助计算机终端进行数据动态分析与地理定位，最终利用数据或图形的方式表达空间信息。相较于传统的测绘方式，地理信息系统在测绘工程中具有一些优势。
1、测量效率高
地理信息系统不需要观测、调平、估读、调节等环节，加上受天气和地形的影响较小，其在测绘工程中的效率较高，特别是地貌地形的勘测，能利用多台GIS测量仪进行分组扫描，在此基础上快速绘制所测的地形，促进测量效率的提升。
2、数据精度高
地理信息系统的应用，能有机结合遥感技术，有效测量大型建筑，测量的实用性和范围明显优于传统测量方式。通常地理信息系统可以借助卫星定位，对距离120公里远的轨道上的小型事物或动物予以捕捉;在具体测绘环节，该系统利用平面扫描卫星联系地面接收器，这样测绘人员只需对相关信息加以收集和加工处理，能很好地提高测量精度。
3、不易受外部干扰
相较于传统的测量技术，系统不受测绘地点的自然条件、地貌地形的影响，既可在地质复杂的区域开展测绘工作，也能在广阔的平地上实施测量。传统的测绘方式极易受到外部环境的干扰，特别是密林、高山等地的测量，无法确保测量结果的精确度;而地理信息系统不易受外部环境的限制，能在大雨雪天气进行测量，便于测绘作业的开展。
四、地理信息系统的工作流程
1、数据的采集
在测绘的初期，需要对现实世界客观对象进行不同的抽象，离散，以连续对象实体在GIS中分别以栅格以及矢量两种方式存储在GIS系统数据库中。在数据收集时，传统做法是通过聚酯薄膜地图上或者纸上现有的数据，经过扫描或者数字化来产生数字数据。现在比较理想的做法是借助于GPS全球定位系统，得到相应的位置坐标，然后直接输入到GIS中进行相应的处理，也可以通过遥感技术来完成数据的采集工作。遥感则是利用不同的传感器包被动地测量由主动传感器发射出去的电磁波或者无线电波的反射系数，进而将属性数据输入到GIS系统中。
2、数据的转换与处理
数据的处理依赖于各公司提供的数据处理软件，通过输入到GIS系统的数据进行编辑实现数据预处理，对数据进行拓扑建模，将通过其他方式获取的测量图形与GIS图层中相同的区域进行图层的叠加分析。GIS系统软件通过识别各个属性条件在数字化空间数据的空间关系，对于复杂的空间实体之间连接，临近以及包含的关系进行相应的数学建模和分析，对于向量数据必须在拓扑正确的条件下才能进行进一步的分析。数据处理是一个复杂的过程，控制测量中用到的数据处理方式还包括数据重构以及地理编码等。所有的这些数据的转换与处理操作使得数据在入库之前保证内容的完整性以及逻辑的一致性。
五、地理信息系统在测绘中的应用
1、空间分析
从本质上来讲,地理信息系统中采集数据和转换数据都是预处理数据的范畴,在预处理完数据之后就应在地理信息系统中认知地计算和探究图形数据,进而描述空间物体的位置。作为地理信息系统中心功能的空间分析具备比较复杂的处理过程。地理信息系统的空间分析重点在于有效地统一地球物理学、经济学、地理学、其它学科,以及结合空间统计学、拓扑学对空间的组成进行探究,进而认知与取得空间数据,方便模拟与预测。
2、应急数据快速处理
测绘应急流程中,所获取的原始数据,需要通过必要的加工处理工序,制作成易于识别应用的图件,在遥感影像一体化测图系统、应急快速制图系统以及各种专业测绘软件的支撑下,将多种类、多来源、多格式的应急数据进行数据融合,形成应急测绘数据成果。
(1)遥感影像一体化测图系统。该系统主要是以摄影测量技术为基础,从序列影像中,恢复物体的确切位置、形状、大小等信息,从而加快对获得空三加密成果、点云、全景图、三维模型和 DEM/DOM 等数据的处理。其主要过程包括正射校正、影像融合、图像拼接、色彩调节等。
(2)应急快速制图系统。该系统能够以现有数据成果为基本前提,然后结合测绘应急过程中所获取的相关数据,从而快速对采集数据中的关键地物进行数据提取,在编辑后与现有数据进行数据融合处理,最后通过快速注记、符号化与地图整饰得到应急图件。
3、虚拟现实应急
虚拟现实技术是一种全新的测绘技术，主要是通过模拟虚拟的三维空间，带给使用者视觉、听觉、触觉上的模拟，使其能对事物现状进行实时判断。在这个过程中，系统能结合测绘数据制作、采集、融合三维的电子地图。该技术能在应急演练中创设全新的模式，如在虚拟情境中对场地事故进行模式，人为制作相应的事故现象，使参与演练的人员积极响应，充分体现演练及培训的功能，降低投入成本。此系统能分析、模拟事件，且虚拟现实技术可结合GPS系统、室内定位系统等其他技术，将救援者的位置信息呈现在虚拟现实情境中，便于制定救援方案或救援指挥。另外，虚拟现实应急系统与物联网中的视频监控信息互相集成，能在三维场景中对视频信息进行实时调用查看，详细掌握现场的实际状况。
4、高精度测绘
GIS依赖于地球三个轨道平面的24颗卫星，将卫星定位和遥感技术良好的整合了起来，特别适合于大型建筑的高精度测绘，在GIS测绘模式下，传统的定点和调平全部由测量设备与卫星之间的信号调节自动完成，不仅速度快，而且精度高，使传统测量中的人工定位和调平中误差趋于零。在操作方面，GIS集成的计算机模块可以实现自动读数，而操作人员只需要将GIS测绘系统移动至水准点或顶点位置即可，这样读数和操作误差也趋于零。而在测绘精度方面，目前卫星定位技术可以轻易地在离地球120公里的轨道平面上捕捉到地面的一只小型动物，在目前人类所需的测量精度要求下，其误差可以忽略不计。不仅如此，GIS系统可以自动将测绘点形成回路，通过操作者输入的检测标准，对测量数据进行分析和判别，可以快速发现当中的差异数据以备进一步复查。定位、对中、读数、操作和测量误差都趋于零，使得GIS在现代高精度测绘中的运用很广，测绘成果也有很高的可信度。
结语
地理学是GIS的理论依托，测绘学为GIS提供各种定位的数据，并利用其算法以及理论对数据进行变换和处理。基于图形以及空天地一体化实体影像的可测和可视化，GIS的发展与优化，能够进一步推动控制测量技术的变革，将GIS整合遥感和GPS技术进行综合应用。
参考文献
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［3］何晓南．地理信息系统在测绘工程中的应用［J］．建材与装饰，2016(06):223-224．
论文作者:李积祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签：数据论文; 地理信息系统论文; 测量论文; 系统论文; 空间论文; 遥感论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第7期论文;