摘要：工程测量是土木工程专业的一门技术基础课，其实践性非常强，是实际工程建设中的基础。工程测量工程贯穿了工程的整个过程，从施工准备阶段开始，到施工阶段，再到后期的工程验收，都需要进行工程测量。工程测量从人工测量电子计算机技术发展到激光技术再到本文讨论的地理信息系统（GIS）技术，工程测量技术得到了飞快的发展。本文对地理信息系统的技术核心、数据源以及原理和特点进行了探讨，并对地理信息系统技术在工程测量中的应用进行了分析研究，希望能够促进地理信息系统技术在工程测量中的应用。
关键词：工程测量；地理信息系统；GIS；应用
前言：工程测量一般是在工程建设前对施工地进行实地勘察，并查阅相关资料，设计出施工图纸和技术（包括施工前期的准备工作以及施工过程中的注意事项等），运用各种工程测量知识、理论以及技术方法等确保施工过程的顺利完成的过程。一般需要进行工程测量的工程有采矿、大型水利发电站、建筑工程以及道路交通工程等，随着工程测量技术的快速发展，其应用领域也得到了扩展，尤其是在数字城市、智慧城市等高科技城市的建设中应用广泛。地理信息系统（GIS）技术主要是对空间属性资源环境信息的有效管理，可以帮助城市建设规划和设计提供有效的参考。
一、地理信息系统技术概述
地理信息系统技术的核心是在实地勘测和考察的基础上，并利用计算机技术对相对应的全球性空间数据库中存储的数据源进行分析。生产和生活中的信息大多与地理空间位置有关，地理信息系统主要是对地理空间数据进行获取、存储、分析以及管理的工具，近年来得到了快速的发展，并且应用范围也在逐渐扩展。从理论上讲，地理信息系统技术可以应用任何行业，解决空间数据的问题。总之，地理信息系统技术是一门综合性学科，融合了空间地理学、测绘工程学、地图学、土木工程学一级计算机学等学科，可以对空间数据进行获取、收集、存储以及显示、编辑处理和系统分析等，并将分析的结果进行输出和应用，是一个多结构和多功能的完整系统。
数据源是地理信息系统的中心，其数据来源主要是通过地理地图、遥感测绘图像、历史资料以及实地勘察数据和多媒体等统计数据。其中地理地图包括了水体、土质、地形地貌以及植被覆盖等情况。遥感测绘图像主要是利用电磁波理论，收集远处目标辐射或者反射的电磁波信息，处理后进行成像，可以识别和探测各种景物。遥感技术主要是通过人造卫星和飞行器等设备进行信息收集，任何物体都具有不同的光谱特性，遥感技术通过物体对光不同的吸收、反射以及折射特点来分析其地形地貌，这部分是地理信息系统数据库的重要数据来源。历史数据主要是来自一些地理著作，人文历史以及一些相关的法律法规和行业标准、技术标准等等。统计数据主要包括国家基本信息，例如人口、面积以及基础设施建设等，以及对耕地、林地、海洋河流以及城市发展等的统计数据。实地勘察数据主要是对施工地区周围的环境、地质条件以及水文环境等信息进行实地勘察，收集信息，转换到地理信息系统数据库中。多媒体统计数据主要是通过图片、文字、声音以及动画和视频等多种形式来记录各种地理信息。
地理信息系统技术的核心原理是空间性，其地理空间的位置和属性在计算机软件中表现出来的就是地理坐标，即X、Y、Z轴，另外通过经纬度来表示地面点的球面坐标。通过特殊算法例如Douglas-Peucker光栏法进行计算，并通过扫描矢量的方法来去除毛刺和空洞等。目前常用的空间分析法有叠置分析、缓冲区分析、空间统计分析、趋势分析以及空间自相关分析等。通过对原始数据的分析，为空间行为提供依据。
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地理信息系统技术的特点主要体现其开放性、兼容性、广泛性以及发展性。其中开放性主要是指不同地理信息数据和处理功能可以实现互相操作和资源共享。通过一定渠道对不同数据库中的信息资料进行共享，并通过不同的语言和编程代码实现全球化的信息共享。兼容性主要体现在可以保护原有资料信息，还可以兼容新的信息，实现信息的更新。广泛性主要是指地理信息系统数据中包括了农业、林业、矿产资源、国土资源、交通道路、房屋建筑、水利工程、能源统计等各行各业的信息。地理信息系统技术目前有非常多的机构和人员在进行研究，其发展非常迅速，且用途也愈加广泛，解决了许多的实际问题。
二、地理信息系统（GIS）技术在工程测量中的重要作用
地理信息系统技术主要有计算机系统以及空间地理信息数据库等组成，大量应用在工程测量中，提升工程测量的科学性，降低施工企业的成本，促进建筑业的发展。
在工程测量中GIS技术主要是用来采集相关的地表数据信息，在施工前期的模型中将测量的数据放入到模型中，建立出相应的实景模拟图，作为后期项目建设的参考。信息数据中往往会包含一些比较复杂的信息和一些功能性符号及图形等，通过GIS技术的处理可以使施工人员能够准确度理解测量信息，确保施工项目的顺利进行。
三、地理信息系统（GIS）技术在工程测量中的应用
地理信息系统技术在工程测量中的应用主要可以体现在建立地理信息数据库、三维地理信息系统技术以及进行资源分析和监测等方面。
地理信息系统技术在工程测量中的应用首先是建立地理信息数据库，我国的国土资源丰富，尤其是耕地和淡水资源需要进行严格的监控，农村土地整治和耕地占补平衡动态监管等系统可以随时监管耕地质量的变化，更新数据。另外，还要可以利用网络、遥感等新技术，在各个地区建立动态的地籍管理以及淡水资源管理信息库，再将这些数据进行汇总，形成全国性的数据库，并每年进行数据库的更新，通过这些数据库信息可以了解我国的基础资源详情，为国家的资源规划、开发、利用和管理等提供科学准确的数据依据。
其次，地理信息系统技术中目前较为先进的技术是三维地理信息系统技术，其在石油开采、矿产开采、地质勘查以及林业资源等方面具有非常广泛的应用。传统的二位地理信息系统技术只有X和Y轴，对垂直的Z轴无法处理，而第三维度Z轴的信息越来越重要，三维地理信息系统技术可以把所有有用的信息结合起来，例如将专家意见、实地勘察数据以及数据库资料等信息通过地理空间数据进行分析计算，为实际施工提供更为科学的依据。
最后，地理信息系统技术可以进行制图和空间数据的查询，随着该技术的发展，可以对数据库中的数据变化进行分析，对其变化的原因以及产生的问题等进行分析，为设计者提供有效的数据依据。通过监测网络系统敷监测点的数据进行实时采集，然后传输到监测网络中心，如果出现数据异常，会发出警告信息，同时定时将监测得到的数据存入数据库，供各企业分析使用。
总结
随着地理信息系统技术的快速发展，其在工程测量中的应用越来越广，同时其在城市规划、电力通讯以及交通道路等领域也逐渐得到了越来越广泛的应用。应用领域从航海到航空，从湿地开发到耕地保护等，GIS技术越来越重要。本文对地理信息系统技术进行了分析研究，并对其在工程测量中的应用进行了探讨。希望能够促进GIS技术的发展，在未来的数字城市、数字中国中得到更加广泛地应用。
参考文献
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[2]张李平.刍议工程测量中的地理信息系统（GIS）技术[J].海峡科技与产业，2017（12）：124-125.
[3]邹巍.浅谈地理信息系统（GIS）技术在工程测量中的应用[J].信息系统工程，2017（09）：31.
论文作者:何国豪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/28
标签：地理信息系统论文; 技术论文; 测量论文; 工程论文; 数据论文; 信息论文; 空间论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;