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摘要：测绘是GIS的基础和空间地理数据的主要来源，GIS又服务于测绘行业，使测绘成果获得更广泛应用，因此本文对GIS在测绘工程中的应用进行了分析。
关键词：地理信息系统；测绘工程；应用
地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件系统支持下，以收集、储存、管理、运算、显示、分析和描述地球表层地理分布数据的信息系统[1]。测绘是开发建设、工程勘探等工作的基础，传统测绘方式耗费资源多、容易出现差错、工作效率低，应用GIS可以节省时间、人力资源，而且时效性强、误差减少[2]。在“互联网+”时代，通过与大数据融合，GIS应用范围更加广泛，分辨率与精度更高[3]。这些特点决定了GIS在测绘工程中的良好应用前景，因此本文对GIS在测绘工程中的应用进行了分析。
1 GIS功能及与测绘的关系
1.1 GIS的基本功能
GIS的主要用途是为各种分析提供决策支持，这种支持需要明确位置、条件、趋势、模式、模拟5个功能需求。位置是解决定位问题，获得地理对象的坐标、街道编码、名称、建筑时间、使用性质等。条件是查询地理对象属性信息的关系表达式。趋势是探寻事件随时间变化的过程，以对未来做出预测或对过去进行回溯。模式是地理对象实体与现象的空间分布之间的空间关系，例如地面气温随海拔升高而降低引起自然景观呈现垂直地带分异现象。模拟是利用在模式和趋势基础上形成的现象与因素之间的模型关系来发现规律。为了实现上述功能需求，GIS应该具备数据采集、编辑与处理、存储与管理、空间查询、空间分析、输出等基本功能。数据采集是获取描述现实世界数据的形式，例如通过全站仪、数字化仪、遥感卫星等获得地面测量数据、模拟地图数字化图、影像数据等。数据编辑与处理是将获得的原始数据去伪存真，使数据在内容、逻辑、数值上保持一致和完整，主要工作是图形编辑、数据变换、数据重构、建立拓扑、数据压缩、图形数据与属性数据关联等。数据存储与管理是按照一定的结构对数据进行组织，使其满足空间数据管理要求，以便再现真实环境和做各种分析，换言之利用栅格数据、矢量数据、表格数据、多媒体数据等建立空间数据库。空间查询是利用数据库查询语言查找对象空间信息，例如穿过一个城市的公路、与某个乡相邻的乡镇等。空间分析是对被分析对象空间特征所做的各种分析，例如地形分析、土地适应性分析、叠置分析等。数据输出是将数据通过图形、表格、统计图表等形式显示空间数据及分析结果，输出结果可以通过显示器、打印机、绘图仪、数据文件等形式传递表达出来。
1.2 GIS与测绘的关系
GIS与测绘的关系非常密切。GIS空间数据的来源离不开测绘。GIS采集的全野外数据来自全站仪、RTK等设备的实地测量，例如使用全站仪进行控制测量和碎步测量，观测的数据存入电子手簿，计算测站点坐标，在现场绘制草图，带回室内后将数据传输到计算机，通过人机交互编辑，形成数字化大比例尺地图。摄影测量是GIS空间数据的另一个来源，通过卫星、飞机、无人机等航拍得到立体摄影像片，可以生成数字线划图（DLG）、数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）。使用数字化仪将模拟地形图数字化其实原始数据也来自测绘成果。所以测绘是GIS的基础，GIS基础地理数据的采集和数据更新的主要手段就是测绘技术。同时，GIS也能为测绘工程服务。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统测绘方式之所以费时费力，是因为每次测量都需要重新查找控制点，这往往花费大量的时间、人力和各种资源，而且因为缺乏过往的数据对照，容易出现差错，同时由于环节多，工作效率较低。但有了GIS后情况就大不一样了。首先，GIS包含过去、现状各种地理数据，而且各种数据经过相互验证，准确性和可靠性都有保证。就算传统测绘时有测绘单位过去的记录，但也是自己一家的数据，可能没有卫星遥感等数据，这样的数据精度、包含的信息量是远远不及GIS的。利用GIS数据就像牛顿说的“站在巨人肩膀上”，花费的资源大大减小，工作效率明显提高，又因差错显著减少，工作质量也极大提升了。因而，GIS又是开展高精度、大工作量测绘作业的好帮手。
2 GIS在测绘工程中的应用
2.1 空间数据查询
测绘人员登录GIS，输入查询内容，系统根据查询条件，从数据库中搜索出所有符合条件的结果。空间数据查询的内容很多，例如空间对象的属性、空间位置、空间分布、几何特征以及与其他空间对象的空间关系。查询结果可以多种方式呈现给测绘人员，例如高亮显示、属性列表、统计图表等。根据查询方式，分为属性查询、图形查询、空间关系查询等，还可以量算距离、方位和量算物体特征。属性查询分为简单属性查询和SQL查询，前者只要选择一个属性值就能找到对应的空间图形，后者需运用SQL查询语言。图形查询是利用点、线、矩形、圆或其他不规则工具选中需要查询的地物，就可以获得查询对象的属性、空间位置、空间分布及与其他空间对象的空间关系。例如点中地图中一个城市，高亮显示被选中城市，同时弹出属性列表，显示该城市的相关信息。空间关系查询包括拓扑关系查询、缓冲区查询。拓扑关系是指满足拓扑几何学原理的各空间数据关系，例如邻接关系、包含关系、关联关系等。缓冲区是指根据数据库中的地理实体自动建立的一定宽度范围，以表示该地理实体对邻域的影响范围。距离量算可以描述地理空间内的各种距离，例如点点距离、点线距离、点面距离、点体距离、线面距离、线体距离、面面距离、面体距离、体体距离。方位量算可以给出方位角。物体特征量算，对线状物体可以量算长度、曲率、分形维数；对面状物体量算面积、周长、形状、质心求取、最大内切圆、最小外接圆、最小凸包等。
2.2 可视化输出
可视化是指将各种非直观、抽象的或不可见的数据，以图形图像形式呈现出来，并作交互处理。空间信息输出方式，按精度由高到低依次为矢量线画、格栅点阵、光栅、像元点阵、字符点阵，它们的输出设备分别为矢量绘图仪、喷墨打印机、胶片拷贝机、高分辨率彩显和行式打印机。可视化输出类型分为地图、图像、统计图表三大类。地图是最常见类型，测绘人员可以根据不同的测量标准制作各种格式的电子地图，例如点位符号图、线状符号图、画状符号图、等值线图、三维立体图、晕染图等。图像也是表达空间实体的一种方式，更接近人的视觉感受，例如正射影像图、三维模拟建筑图。统计图表用于表达非空间信息，如以直方图、饼图、折线图、散点图等表达统计结果。可视化表现形式有等值线图、分层设色、晕渲地形、剖面图、专题地图、立体透视图、地表三维建模、空间信息三维建模、三维景观、虚拟现实（VR）、三维动态漫游等。可见，GIS提供丰富的可视化输出形式，这为测绘人员表达测绘成果提供极大帮助。
3 结语
地理信息系统始于20世纪50～60年代，在70～80年代快速发展，90年代后普及应用，如今进入“互联网+”时代将会更上一层楼，因此作为GIS基础的测绘技术必将进入新的发展阶段，因此测绘人员应将GIS与测绘工作更紧密地结合起来，这样才能让测绘技术更好地服务经济社会和国家建设。
参考文献：
[1]韩泽.浅谈GIS技术在房产测绘管理和房产测绘信息系统应用的探究[J].工程经济，2015（3）：35-40.
[2]任华，任游.如何将地理信息应用到测绘中[J].北京测绘，2017（2）：129-131.
[3]刘先林.“互联网+”时代GIS的智能特征及展望[J].测绘科学，2017，42（2）：1-4.
论文作者:周汉华
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/15
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