摘要：地理信息系统综合当代众多先进技术，具有高效、时效、精准的优势，在各行各业都能发挥重要作用，尤其是它以测绘技术为基础，又能为测绘工程开展提供巨大的便利，因此本文对地理信息系统在测绘工程中的应用进行了研究。
关键词：地理信息系统；测绘工程；应用
地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是在计算机软硬件系统支持下，通过采集、分析、处理地表空间数据，建立的地理空间数据库[1]。GIS是解决空间数据问题的技术，理论上可用于任何行业，测绘工程也不例外[2]。因为GIS的空间数据就源于测绘工程成果，再用于工程测绘可大幅度提升效率。因此，本文对GIS在测绘工程中的应用进行了研究。
1地理信息系统的组成、特点与典型应用
1.1 GIS的组成
GIS由计算机硬件系统及软件系统、地理空间数据及GIS系统开发、管理人员与用户组成。计算机硬件系统包括主机、数据输入设备、数据存储设备、数据输出设备。数据输入设备除了计算机一般外设以外，还包括扫描仪、数字化仪、手写笔等。数据存储设备除了硬盘或硬盘阵列以外，还包括数据服务器。数据输出设备包括绘图仪、打印机等。计算机软件系统除了操作系统、数据库管理软件等通用软件以外，主要是GIS应用软件。地理空间数据以地表空间数据为基础，整合了自然、社会、人文等方面的数据。GIS系统开发、管理人员与用户构成GIS系统设计、建设、运行维护、使用的整个阶段相关的人员。
1.2 GIS的特点
GIS的特点包括数据来源广泛、数据强关联、数据丰富、拓扑结构复杂、数据更新快等。GIS数据来源可以包含各个行业、领域，按数据类别分为空间数据、属性数据、文档数据、多媒体数据等。数据强关联是指各种数据之间不是无关的，而是存在很强的关联性，例如空间数据与属性数据直接关联实体的空间属性与非空间属性。数据丰富因为GIS系统包罗万象，而且随着数据的不断更新、累积，既包括现势数据，也同时包含历史数据。GIS能准确表达空间拓扑结构，这为空间查询带来极大便利性，但空间拓扑是十分复杂的，为了保证拓扑关系的一致性，需投入大量资源维护。GIS用于服务城市规划、建设、管理，而城市发展很快，所以GIS数据也必须快速更新。
1.3 GIS的典型应用
如前所述，GIS理论上可应用于任何行业，只要与空间有联系就能应用GIS，目前GIS主要用于资源清查、城乡规划、灾害监测、土地调查、环境管理、交通运输、管线管理、国防与军事、宏观决策、医疗卫生、电子商务等。例如矿山作业区域不断变化，为了准确做出生产计划安排和定期统计采矿量、库存量、出矿量，不仅需要地理信息的现势性，还需要大量历史数据，有了GIS可大幅提升测绘效率，节省资源[3]。
2地理信息系统在测绘工程中的应用
2.1 信息查询与数据获取
接受测绘任务后，需了解测区的基本情况，例如地形、地貌、地物等。传统测绘只能依赖现势性较差的地形图，而且查找也不够方便；如果不了解具体方位，需要较长时间才能找到目标测区。利用GIS系统，只要输入地名即可迅速显示与该地名所有相关的信息，并可立即在地图中定位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆GIS系统一般支持多种查询方式，利用拓扑关系可找到与目标测区相关的道路、车站、河流等地物，很容易规划出到达目标测区的最佳路线。而且GIS系统支持分图层显示、分区显示等多种方式，方便查询人员获取所需要的数据资料。通过GIS系统了解的信息可以打印出来，也可下载到移动设备中，或随时进入系统浏览。可见，利用GIS能为测绘工程节省大量时间，提高工作效率。
2.2数据输入
采集数据是测绘的工作方式，也是任务目标。完成数据采集后要及时存储和处理。实体对象的数据形式包括格栅数据和矢量数据，在测绘初期就要对其进行离散、抽象等一系列操作，还要利用测绘网格宽度及点、线、面等要素对采集数据的分辨率、存储方式等进行监测，以确保数据的可靠性。过去受限于技术条件，要对实体对象图像进行数字化处理，通常需要通过扫描等方式转化为电子数据，再存入系统，现在可借助GPS定位确定实体对象各部位坐标数据，然后将实体对象直接输入到GIS系统中作进一步处理，三维实景扫描、数码摄像、遥感数据采集后都可以类似方式处理。
2.3数据分析与处理
在测绘工程中，经常要对各类数据进行统计分析，例如设定不同专题，使数据分类显示，或以饼图、柱形图显示统计结果，这在GIS系统中很容易实现。地理数据一般具有空间、时间、属性三方面的特征，空间特征表达测绘对象方位、坐标，时间特征表达测绘对象测绘时间，属性特征表达测绘对象主观属性和客观属性。当使用属性特征时，例如道路与建筑物的测绘，了解路口交通量就是主观属性，而确定路口的道路形状即客观属性。地理数据的属性特征一般存储在文件分配表（FAT表）中或其他表中，后者可通过对象标志符与FAT表发生联系。总之，GIS系统嵌入丰富的属性数据不仅满足不同行业用户需求，也大大方便了测绘工作。
2.4图形管理
地图利用点、线、符号、数字、文字等表达各种特征，再加上颜色、疏密等，人们很容易直观理解地图内容。例如以点表示居民居住情况，点多且密集就表示居住密度大；而线型设施可以用线条表示，如道路边线、通讯线路等；有一定面积的地物可以用面表示，如医院、商场、学校等建筑物。通过这种方式表达地图元素，GIS系统将它们汇总处理，就形成完整的地理空间数据库。GIS系统还可以通过三维仿真图形更真实地再现现实地物，当用户浏览地图时就有身临其境之感。再结合多媒体技术，赋予系统声音、动画和视频特效，系统输出效果就会更加逼真。
2.5地图制作
GIS系统可以制作电子地图，通过辅助作图模块，不仅有利于测绘人员更形象地展示地图，也为测绘人员制作专题地图提供了方便手段。同时GIS系统还提供了其他有用功能，例如转换图形格式（位图或格栅图矢量化处理）、地图误差纠正、图幅无缝拼接、投影方向转换等功能，可以帮助测绘人员更好地绘制和分析地图，哪怕容量十分庞大的图库管理起来也得心应手。另外，GIS系统也可以外挂测绘人员喜欢用的批处理插件，能够更方便、快捷处理图件。
2.6成果展示
输出成果是测绘工程的最终目标，借助信息技术多样化展示成果更是测绘人员迫切需求。通过三维GIS技术更好地展现测绘成果，例如利用透视分析法分析地形，能展示被遮挡或不通视地物、场景，让业主更直观了解空间状态。再如将成果制作成三维动画，并加入推拉镜头、漫游平移、突出闪烁、运动动画等特效，弥补二维图形不够直观、形象的不足，在表现建筑施工、道路桥梁建设、采矿等场景能达到很好的效果。
3结语
地理信息系统已经用于众多行业领域，并为这些行业领域的发展发挥出了重要作用。测绘是一项为各行各业服务的基础工作，采用先进技术不仅可以提升作业效率，还可以提高测量的精准度，这也正是测绘的本质要求，因此测绘人员应熟悉并充分掌握GIS技术应用方法，以便为测绘工作提供更可靠的保障。
参考文献
[1]王港森. 地理信息系统发展应用现状及应用前景[J]. 科技创新导报，2017(32)：125,127.
[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)：123-125.
[3]罗发明，高中文，陶歆贵. 露天矿山测绘地理信息系统的建立研究与实践[J]. 铜业工程，2018(4)：14-16.
论文作者:张海燕
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/3
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