工程測量中GIS技術和數字化測繪技術的應用分析

高 云

湘潭市勘測設計院 湖南 湘潭 411100

網絡通信技術的迅猛發展不只改變了人類的生活方式，也給基礎設施建設行業帶來蓬勃生機，工程測量相關行業也更多的將探索目標轉向了現代化的測量工具和方法之上。這些年隨著社會經濟的發展，我國建筑項目的數量也在不斷增加，在國民經濟份額中的占比越來越高，給國家帶來的收益也日益增多。而工程測量作為工程項目的一項重要工作，其測量數據的準確性將會對施工進度和質量產生很大影響。在工程測量中加入現代高新技術可在保證質量的前提下減少項目所需時間。在這種情況下，將地理信息系統（Geo-Information System.GIS）及先進的數字測繪類技術結合使用，在保證測量數據精度、提高測量效率、優化測量效果等多個方面發揮了重要作用。本文從工程測量入手，分析了GIS技術和數字化測繪技術，探討了GIS和數字化測繪技術在工程測量中的應用。

1 工程測量技術在我國的發展情況簡述

在進行工程施工前，影響施工困難程度、施工所需時間、以及最終施工質量的主要因素有以下幾點：數據測量時所花費的時間、數據數值誤差范圍等，因此數據測量是項目施工中非常重要的一個環節。進行數據測量除了需要很強的光傳播學、機械等與數據測量相關的專業技術知識支持外，測量工作進行時，繁雜的測量步驟也會影響測量數據的準確性。而隨著工程測量相關科技的發展，測量誤差隨著測量技術不斷精進在大幅降低，這不僅可以優化工程測量的工作流程，還可以大幅提高測量工作的效率，同時保證了所得測量結果的精確性。

2 數字化測繪技術簡述

數字化測繪是指借助計算機等數字化設備對數據資料進行數字整合并對測量數據的精確程度進行優化提高，如用一些輔助制圖的軟件對獲取的圖形格式的數據進行分析梳理，進而大幅改善所獲得數據資料的精準性。除此之外，數字化方向的測繪技術也擁有很強的自主處理數據能力，因其具有這個特性，使其可以在進行數字化測繪工作時，極大幫助測量工作人員減少繁瑣的計算工作同時通過數字化處理可以有效減少測量及計算過程中可能出現的誤差，進而保證了測繪工作的效率和質量。工程施工圖和地形地貌圖繪制是工程測量工作的基本內容。與傳統測繪技術不同的是，數字化測繪技術是發揮自身獨有的數據測繪和分析屬性，在計算機測量繪制和數據處理技術的支持下可做到快速、準確的進行數據處理分析操作，進而可以為相關工作人員提供準確度高、客觀性強的測繪數據，這也使得數字化測繪技術在字形處理、現代數字和數據化測繪技術等領域遠遠領先傳統測繪技術。

隨著數字化測繪技術的應用價值不斷凸顯，使其在工程測量領域中也發揮越來越重要的作用。保障建設工程項目的測量工作能夠快速進行的技術支持之一來自于通信網絡技術和激光技術的不斷發展創新，這兩項技術的不斷完善使數字測量繪制技術在建設項目中的應用也變得更加成熟可靠。進行數據測繪工作時，其測量軟件運行所需硬件應選擇具備數字測量繪制功能的計算機，如此方能進行數字測繪工作。通過對數據測繪技術的描述，可以看出數字化測繪技術具有廣闊的發展空間，而且發展方向應主要是往數字化、自動化方向發展。但即使數字化測繪技術發展日益成熟，傳統測繪技術的學習和傳承也不應被拋棄，使用時應將兩者進行結合，進而保證施工工程項目能更可靠安全的進行。

測繪技術的種類不止一種，其技術運行的核心在于通信技術網絡和系統數字化處理技術，典型的應用如GIS、GPS和RS。選擇這類網絡的優點也是顯而易見的，主要有以下幾點：（1）可將獲得的數據進行圖像化處理。建模時僅靠一些數據去進行相關建模工作對相關技術人員而言是非常困難的，但如果將數據進行改造，讓相關工作人員根據由收集到的數據改造成的圖像進行建模工作，就會使得工作效率事半功倍。（2）加快了數字化測繪技術的自動化程度。對測繪技術的要求不斷提高使得測繪技術能快速識別數據，無需操作即可畫出直觀、標準、線條優美的數據模型。（3）數字化測繪技術數字化。測繪相關儀器和虛擬網絡技術的高速發展，減輕了數據測繪工作的壓力，使得工程測量的數字化測繪工作在工程施工過程中占據著越來越重要的地位。

在進行數據測繪工作時，與計算機進行連接不僅能隨時保存測量所得的數據，還可允許測量施工人員在有需要時根據需要隨時翻看和整理數據資料。此外，數據測量工作人員在進行戶外作業獲取數據工作時，全站儀測量儀器可輔助相關工作人員記錄空間坐標信息，這一便利的操作儀器也可大大減少測量工作中可能產生的數據誤差，在一定程度上將采集的數據精度又提高了一個層次。通過上面表述，不難看出，運用數字類測繪技術進行數據采集工作可提高采集到的數據的精度。

3 GIS技術簡述

從本質上來講，GIS相關技術是依賴于計算機的一種軟件系統，其主要是通過將多學科技術進行融合，運用地理空間技術，將數據信息進行錄入、保存、修改和管理等操作，該技術以地理空間為技術基礎，可以進行轉換表格數據，將其轉換為直接和明確的地理圖形顯示，并可以對顯示結果進行瀏覽、操作和分析。

準確性高是GIS技術的一大特點，也因這一特點使其在測量工程行業很受歡迎。在進行測量工作時，依靠軟、硬件測量設備和技術對地形地勢進行數據測量，并對收集到的三維地理信息進行解析是開展測量工作的第一步。但如需讓設計方案的數據更加準確全面，測量工作人員在進行設計時往往會考慮應用GIS技術，為預測分析工作的順利開展提供保障，還可借助網絡搜索等手段進行輔助分析。

在進行工程測量相關工作時，數據傳入、數據更改、數據留存、數據解析、數據翻閱、數據搜尋、數據歸納、數據呈現、數據輸出等數據分析處理功能是GIS的主要功能。GIS技術不僅是一個數據處理系統，還需要專業的輸入指令、系統維護管理和輸出數據分析。并且對輸入數據有格式要求，工程測量的空間數據必須數字化，才能準確地輸入系統。

隨著GIS技術發展越來越好，其信息輸出種類多、場景真實呈現等優點使得越來越多的施工項目在工程測量時選擇這種技術進行數據繪制。工程探測人員可以借助測量地形地貌信息系統技術對施工現場進行工程數據采集，分析施工現場的地理條件，并根據數據分析結果對其進行動態評估，從而為優化施工設計方案奠定良好的基礎條件。

4 在工程測量中GIS和數字化測繪技術的應用

4.1 工程測量中GIS技術應用

4.1.1 數據規劃應用

在進行實際制圖時，傳統的測繪方式也漸漸不能滿足要求。此時可而采用GIS相關的技術或互聯網搜索等手段或將多種手段結合起來進行綜合運用。

當然，除了上述提及的數字化測繪技術之外，也有很多其他相關輔助測繪技術如測量、觀測、繪制、分析類輔助技術軟件可以在使用GIS技術進行工作時更全面的完成數據采集和解析工作，而且還加快數據解析進程，使得測量工作完成的更完美。然而雖然其實用功能非常強大，但要想對相關數據信息進行專業、準確的解析，仍需要先完成空間數據的分層分析的工作，而這個工作的開展建立在相關技術人員做好數據采集及正確輸入等工作的基礎上，然后才可建立空間三維模型的，拓展測繪方式的作用范圍，從而完成對給定的空間范圍信息進行定量分析工作。除此之外，GIS 系統還可進一步對相關經濟配置優化起到重要的引導作用。

4.1.2 數字制圖應用

數字制圖工作具有較強的復雜性，其所需的數據種類繁多，且數據量巨大，這也意味著其數據處理是復雜而瑣碎的，而GIS制圖系統在進行數據整理和計算一類的工作中可發揮重大作用。而且多種現代三維技術類的測量軟件及硬件技術綜合投入使用使得測繪工作更容易完成，在各自測量技術支持下，僅使用虛擬的數字地圖，工作人員即使不在現場也可掌握施工現場的地理情況[1]。

4.1.3 數據轉換應用

在準備把采集到的數據轉變為可輕易讀取的格式時，首先需要在操作對象即COREL-DRAW和數據之間建立有效的聯系。當開展數據轉換工作時，工作人員有兩種模式可以選擇，其一，僅需相關操作人員提前熟悉用到的數據并可以熟練使用這些數據，然后順著測量軟件中的自帶的VBA轉換功能就可實現將需要處理的數據直接轉換成要求的內容，這樣就輕松實現了數據的轉換工作，操作方法簡單也是這種轉換方法被充分推廣應用的一個因素；其二，通過引入中間數據平臺進行數據之間轉換，這個轉換原理是運用DWG和DXF作為第三方數據格式進行，第一步選擇轉換平臺，根據要求在平臺進行格式變換，再輸出指定的MIF文件，在實際測量工作時因操作難度相對比第一種來說也更易上手，工作人員更樂于采用第二種方式進行數據轉換[2]。

4.2 工程測量中數字化測繪技術的應用

數字化測繪技術隨著如測繪工具、信息處理技術及種類繁多的測圖軟件在市場上的大量應用，傳統的測量方法如用人工進行模擬測量繪制工作已日益被淘汰，這也進一步推動了數字化測量繪制技術的發展，也給工程測量技術的廣泛應用帶來了極大的便利。數字化測量繪制技術的優點可分為如下三個方面：①更強的數據使用與處理能力。數字化測量繪制技術在數據處理和運用的過程中，數據分析處理功能的作用尤為突出，而且計算機功能的多樣性使得任何種類地理情況都可以在電子屏幕上呈現，這與以往繪圖方式完全不同。②用處廣泛，數據信息可“私人訂制”。數字化測繪技術的成熟實現了對各類數據圖形任意進行組合和變換，通過對各種各樣的圖形采用不同的處理方式進行處理，可得到用處不同的圖件，進而可滿足不同客戶對不同產品的需要。③可對各類數據圖像進行插入和解析操作。當掌握了數字化測繪技術的運用方法后，精準編輯數據信息將變得輕而易舉，屆時可對各類數據信息進行更深層次的解析、修改操作[3]。

5 數字化測繪技術的應用和推廣

隨著數字化測繪技術不斷被優化提高，使其被廣泛運用在了測繪各個領域，逐步取代傳統的人工模擬測圖技術，成為了進行測繪工作的首選技術。數字測繪圖在技術功能實現上由三個主要處理步驟組成，數據傳入、處理和傳出，進而再依賴信息技術對數據進行解析從而得到所需要的數字測繪圖。這一技術的廣泛應用也在很大程度上推動了測繪相關行業不斷朝著數字化、科技化方向發展，使得測繪工程行業轉變成了現在以信息技術為主要測量手段的現狀。此外，其測繪技術的先進性、專業性也使得建筑行業在進行測量工作時自然而然選擇了數字化測繪技術進行測繪工作。其技術優勢可概括為以下幾點：①超強的數據應用與處理能力。數字化測繪技術依托于互聯網通信技術，不僅能進行極快的數據使用和解析，在短時間內得到想要的探測數據，還可以針對獲得的數據進行深加工，根據計算機的模擬計算功能，輕松將各種地理特征呈現在施工人員眼前，測量結果更直觀形象展現[4]。從某種角度來看，數字化測繪技術的應用改變了傳統工程測量工作的整體格局，立體化的數據模型可以更為直觀的展示數據測量結果，從而便于后續各項工作的開展。②按需定制測量圖。當前的數字化測繪技術已可以做到針對不同需求對數據采取不同的處理方法，進而根據需求輸出用途不同的圖像，不斷發展的測繪技術也使得對各類圖形進行打散再組合的操作成為現實。③數字化測繪技術可對圖像靈活編輯和解析。數字化測繪技術可以在熟練掌握其技術使用方法后對任意圖像數據精準解析與轉換，這不僅使得測繪工作效率和質量大幅提高，還在很大程度上推動了數字化測繪技術不斷向更科技化的方向發展[5]。

6 結束語

伴隨著城市化進程的不斷加快，越來越多的新型工程測量技術在實際中得到廣泛應用，數字化測繪技術憑借其專業性得到了眾多工程測量人員的喜愛，更多的工程測量人員更傾向于運用這類技術進行工程測量工作。除此之外，綜合運用多種測量、探測、計算等與工程相關的軟、硬件技術和設備可以保證所采集到的地理數據更加準確，得到的結構分析結果也更可靠，對提高工程施工的客觀性、及時性和安全性也起了重要作用。目前，數字測繪技術的應用前景比較廣闊，但仍存在一些尚未開發的空白領域，需要在未來的發展中積極探索和研究。在這一背景下，將 GIS技術和數字化測繪技術融入到工程測量工作中就成為了必然的發展趨勢。實踐證明，融合GIS技術與數字化測繪技術可進一步提高工程測量工作的整體效率和質量，可進一步發揮數字化測繪技術應有的作用價值。