邱 芬 沈 洋

(江苏省工程勘测研究院有限责任公司，江苏 扬州 225002)

1 地理信息系统的具体内容

地理信息系统的内容比较复杂，主要通过计算机进行操作，因为数据量比较大，所以需要计算机系统的整合和分析，然后再以一种人们便于理解的方式传达出来，比如，图形传达。地理信息系统的应用也十分的广泛，在各项大型建筑和小型建筑如建桥、修路等工程中普遍存在。操作流程主要有以下三个步骤：一，前期准备工作。地理信息系统需要大量的数据来对现有的各项信息数据进行分析比对，因此第一步就是收集数据，然后再对数据进行分析，最后进行展现。二，如果将这些信息以数据的形式展现出来，那么绝大部分人难以看懂，因此就需要把收集汇总好的数据以模型的方式予以展现。三，系统中的数据量十分巨大，仅依靠人力去计算是十分困难的，因此，就需要借助计算机来对这些相关数据进行管理控制。

2 地理信息系统的功能特点

2.1 数据编辑和处理功能

地理信息系统需要把各项复杂的数据汇总到一起之后进行分析，最后以图形的形式展示出来，所以此系统就必须具备图形编辑的功能。图形编辑的功能不是单一的，其中又包括各种变换矫正等复杂的功能，因此需要与数据库相贯通，如此才能够将原始图像进行良好的修改与处理。

2.2 数据采集和输入功能

地理信息系统收集各项信息，也就是收集各种数据，比如，在某一空间区域中所需要建设物体的大小、位置等都需要靠数据进行输入，因此必须具备数据采集和输入等基本功能。一般是通过数字扫描、键盘输入以及复制粘贴等方式。

2.3 数据的存储与管理

当人们把各项数据输入进去，或者系统将各项数据扫入之后，就需要对这些数据进行必要的管理和储存工作。这些数据的结构被称为“矢栅一体化数据结构”，此结构不仅能对数据进行很好的保存工作，还可以做好分层管理。

2.4 空间查询和分析功能

数据输入分析储存等工作都做好后，将进行最重要的一步，就是空间的查询和分析，其包括以下特点。一，对空间物体进行各项分析，通过特有的方式进行扫描，再将其储存到计算机中。二，对物体的空间特征进行扫描分析，由点到线，由线到面，然后再将这些面合并相交等。三，对空间模型的分析，有的是通过网络分析，有的是通过数字分析，其分析方式不拘一格。四，将分析好的数据转化成便于人们理解的方式进行输出，比如用图形的方式。

3 地理信息系统在工程测绘中的应用

3.1 数据采集

如果地球空间中的各项物质都用数据的方式进行表达，那数据将会非常的复杂，收集难度也极为巨大。不同地区环境不同，气候、纬度等都不同，因此收集和储存的方式也就有很大的区别。目前，一般利用GPS定位技术来确定需要测绘的物质的位置，然后再通过计算机把收集和分析出的信息传输到计算机系统中，所以地理信息系统需要与数字扫描设备、摄像设备以及卫星定位设备灯相关联，只有这样才能将数据完整的采集下来，进而进行转换，储存采集的数据才能保证准确性。

3.2 数据处理和转换

地理信息系统中需要收集大量复杂的数据，因此需要利用专业性编辑软件进行对于数据的一系列处理。系统可以自动识别各种数据之间的区别与联系，然后将数据与现实建筑物质进行联系，数据处理转换时一定要对向量数据的处理加强重视。数据转换时，测量过程中可能会出现测量不准或者错误的情况，这样会导致结果准确性降低，上传的原地图中局部不清晰，此时就可以利用地理信息系统中的自动清除功能来清除原地图中的污点。此外，数据转换后的数据格式需要被系统识别，而识别后的有些数据还需要进行重构处理，之后才能保证可以被系统成功识别。

3.3 精细数据测量

当需要对比较精密细致的数据进行测量处理的时候，就可以采用地理信息系统。以点构线、以线构面，通过确定物质上各个点的位置来以线构成面，再构成空间，从而将此物质的数据信息收集起来。但是，如此一来，数据量就会显著增大，所以此系统就需要增加数据检测功能，一旦发现异常或者错误数据就需要再一次进行检查。另外，这个系统要尽可能多的减少需要定位的点，此方法可以降低误差，使测量的准确性得到有效保证。

3.4 空间分析

物质的位置以及各项数据确定后，就需要对其进行空间分析，只有进行空间分析后才能确定空间模型，才能更多的了解所确定的空间对象的各项信息。因此当确定好各种空间数据之后就需要对确定好的数据进行合理的利用，然后以此来确定实物。进行空间分析时，可以将各个数据通过图形的方式展现出来，如此不仅生动而且还便于理解。只有增强空间分析的质量才能够使地理信息系统的优势展现出来。需要注意的是，空间分析的时候，一定要对收集来的数据先进行一遍处理，然后再通过图形确定具体的位置，然后再对这个位置的各种物品进行描述输出。

3.5 数据处理

测绘，顾名思义就是对现有物质的检测和表达输出。数据处理有两种方式，一种是人工处理，另一种是设备处理，但是由于数据量十分巨大，所以大部分会选择利用设备进行处理。当数据收集好后，首先需要对收集好的数据进行破译处理，然后转换成可以被利用和识别的信息之后再进行转换。流程主要分为：数据采集；将采集好的数据进行储存；将采集好的数据处理好之后再传输出去。数据处理这一环节是最重要的环节，如果这一步出现了问题，那么采集来的数据将会作废，之后传输出的内容也是错的，所以为了保证结果准确，并且可以进行利用，一定要将数据处理环节重视起来。工作人员也要不定期检查系统是否存在错误，也可以通过采用地理信息系统来确定采集来的各个数据之间相连，然后再对这些数据进行处理和储存。不同的数据之间肯定是有差异的，对差异比较大的数据就要构建模型，将它们转化成其他类型的数据供识别。

3.6 测绘成果整合

就是将测绘得到的数据以及其他信息整合到一起，同时又需要保证这些整合的信息是准确的，整合到一起之后就可以比较清晰的展示出来，供人们理解使用。测绘出的成果对建筑工程的启动具有十分重要的意义，因此测绘成果的准确性以及可利用性十分重要。

4 地理信息系统的功能优势

4.1 外部因素小

传统的测绘主要是通过人力操作，很容易受到气候、纬度、地理环境等因素影响，且误差大，工作效率也低，结果也不够准确。但地理信息测系统测绘利用高科技的现代技术与卫星联合，通过计算机计算，并且有专门的数据收集处理分析等系统，能够大幅减少环境等自然因素带来的影响，并且准确度高，工作效率也高。

4.2 测量精度高

由于通过卫星GPS定位来测量，所以，地理测绘的准确度比较高，而且可以通过卫星对需要测量的物质进行扫描来获取相关数据和其他图像。所以在这过程中，工作人员只需要合理的操作设备就可以提高精准度，这样一来不仅大幅降低了人力资源的使用，而且工作效率也加倍提升，精准度也比较高。

4.3 监测效率高

这个系统的测量是通过GPS定位系统来测量绘制的。传统人工测量不仅需要考虑各方面因素，而且需要大量的人力资源，并且难度系数大，测绘成本高，不仅工作效率低下，而且准确率也十分低。相比之下，地理测绘工作效率高，精准度高，需要的人工成本低，所以地理测绘是工程建筑的不二选择。

4.4 完整性好

地理信息系统具有较强的完整性，可以综合利用收集空间与属性数据的功能，对相关数据进行全面收集、分析与整理，从而对测绘、建筑等行业输送更加精准、全面，实现相关行业对地理特征的详细了解与掌握，方便工作业务的顺利开展，促进各行业高速发展；利用地理信息系统的间距存储、查询功能，可以把收集获得的地理数据录入到GIS系统中，构建功能强大的数据库，如果对这些数据信息进行调取查阅时，只要在输入框内输入关键词既可以搜索到目标数据信息，通过这种方式可以为人们提供更加具有权威性和参考价值较高的数据信息；利用其空间分析功能，可以构建数字模型，实现对数据信息的全面性分析，从而实现地理信息与实际坐标的全面融合，进行精准定位。

4.5 时效性强

地理信息系统融合了多种现代化先进技术，可以同时运行多项操作，相关人员能够把测绘获得的数据信息汇入到数据库内，并对其进行总结分析，并可以将其与标准参数进行对比分析，对模板数据信息进行直观化和形象化展现，及时发现数据信息的异常情况并采取有效措施进行处理，通过这种方式不仅可以提高数据处理时效性，还可以保障精准度，提高地理数据信息的应用价值。

5 地理信息系统在工程测绘中的实践应用

5.1 工程变形监测中的应用

在工程建设中如果部分结构出现变形情况，会对整体建筑结构的稳定性造成严重威胁。因此需要综合利用地理信息系统对其进行实时监测，及时发现工程变形情况并采取有效措施进行处理，保障整体工程施工质量。此外还可以与GPS技术进行融合应用，对监测数据开展系统性分析，方便工作人员对工程变形情况进行全过程掌控。工程变形主要是在地壳运动作用下引起的，如，大坝变形、地表沉降变形，非常不利于工程安全性和可靠性。利用地理信息技术以及多种现代化技术的融合应用，可以实现动态性跟踪监测，确保变形信息的及时获取、传递和分析，并帮助工作人员优化和调整设计方案，强化整体结构稳定性，减少工程危险系数，减少经济损失。

5.2 制作应急图件

地理信息系统还可以在应急图件的制作中发挥极大的功能作用，可以对原始地理数据进行有效性加工处理，并制作成相关图件，而且制作而成的图件具有较为清晰的识别性，应用价值较高。地理信息系统可以对不同的测绘系统进行融合应用，从而对不同类型的数据信息进行全面性融合，以便获得应急数据测绘结果，方便后续工作的顺利开展。其中，可以综合利用遥感影像一体化测图系统，在摄影测量技术支撑下形成序列影像，并对实物的具体形状、定位、尺寸等实施全面性、清晰性恢复，确保数据处理效果的高质量化；还可以融合应用应急快速制图系统，对应急流程中的测绘数据实施科学处理，对采集获取的核心数据进行提取，对其加工编辑后与现有的地理数据进行融合，并开展符号化转化、标注，形成应急图件。

5.3 矿山工程测量中的应用

随着矿山开采量的逐渐增加，在矿区产生了很多的采空区，对矿山开采工作带来了很大的风险。基于此，需要利用地理信息系统以及多样化的先进技术，对矿山采空区的具体位置、大小、边界等数据进行精准测量和分析，为矿山开采作业的安全开展提供技术保障。利用地理信息技术和三维激光测量系统，可以对采空区开展全面的扫描测量，并对采空区的各个角度、方位的地理信息进行清晰展现，且在测量中无需接触便可快捷化的获得相关数据信息，包含采空区的体积、边界、三维形态、断面面积等，通过对这些数据的详细性分析与整理，可以帮助开采人员对采空区的具体位置以及潜在风险进行明确，从而优化开采方案，保障矿山开采事业的顺利发展。在具体的测量应用中，需要在不同位置设置多个测量点位，如，巷道、采空区、硐室。通过测量可以对相关区域的空间位置、三维形态等的数据进行精准体现，并可以把这些数据进行汇总分析，形成三维模型，并对测量点位的精准坐标进行真实展现，以便工作人员对巷道的实际长度、断面尺寸等数据了解掌控，并在此基础上对采空区的实际体积进行精准测量。在对采空区进行测量时，不需要工作人员进入到危险区域，只需要利用延长杆把相关设备放置在目标区域，就可以获得精准的数据信息，这样既能保障全方位测量，也能够保障工作人员的安全性；在对硐室进行测量时，可以快速、精准的获得三维形态数据，提高整体工程量的效率和质量。由此可见，利用地理信息技术以及三维激光扫描技术的联合应用，可以对采空区的数据进行有效性获取和分析，明确边界、体积、贫化损失等，保障矿山开采作业的安全进行。

6 结 语

综上所述，地理信息系统以计算机和网络科技为基础，充分发挥系统的功能优势，将航拍测绘数据和卫星测绘数据进行有效采集、处理和分析，形成数字化信息在工程测绘中并加以应用，能够有效提高工程勘察效率，推进工程建设发展进程。