淺談GIS在測繪工程中的運用？

隨著時代的發展，人們對空間的了解越來越深入，與現代空間信息處理技術相關聯的GIS不斷得到改進和完善。目前，GPS、RS以及因特網技術都被廣泛運用于地理信息系統。隨著技術的不斷進步，GIS的出現與不斷發展對于測繪工程而言意義重大，在節約成本的同時提高了測繪的準確度。

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1數據采集

GIS的數據采集系統與傳統方式存在許多不同。它不再需要對測量目標進行實地測量，利用新技術對于目標的地理信息進行采集，在計算機內建立一個關于地貌與地表物體信息的模型數據庫，在將這些數據進行合理的分類管理。通過這樣的手段，有兩點主要好處：（1）降低了對于人工的依賴，通過計算機可以更加高效的完成任務；（2）較少了外部因素的干擾，提高了測繪的精確性。但是GIS并不是獨立運作的，它需要GPS系統進行定位配合，將衛星定位數據傳輸回系統內部，進行科學處理。并且在GIS平臺中，各個平臺之間不但自配產設備，且各個平臺傳感設備之間的數據可以互通，并且是一致的處理平臺上進行處理，體現了網絡時代的優越性。

2數據轉換與處理

GIS的數據轉換與處理屬于預處理數據，處理方法是借助數據處理軟件。GIS的軟件可以識別各種類型的數字之間的聯系，并實現空間實體的連接。GIS數據處理較為復雜，而最重要的是要確保數據拓撲正確，在此基礎上才可以進一步完成對其他向量數據與類向量數據的分析。傳統數據轉化中，測繪出現的交叉點會存在較小的錯位現象，準確性難以保證。此外在測繪地圖上如果出現污點，其測繪結果的誤差性就更大了。而對于這種情況，GIS可以較好處理，這是基于其的污點自動處理功能，會自動排除干擾因素的影響。在最終由GIS將地理信息數據轉化為空間模型，在有技術人員進行分析模擬。

3數據精細測量

在進行實際數據測量時，GIS使用電子設備進行數據自動測繪，技術人員只需要對測繪系統參數設置合理，讀數與操作誤差可以大致消除。對于測繪精度，主要依賴于衛星定位技術精度，而目前已經達到較高水平，對目前的精度要求可以忽略。并且，通過在測繪點之間設置回路，操作人員設置檢測的標準，通過對比分析，在各個測試點回饋的差異數據中進行進一步檢測，這使得GIS在現代測繪中得到廣泛運用，測繪成果有很強的可信度。

4空間系統分析

GIS系統最為核心的功能是對于空間三維物體的分析。由于環節的復雜性，以及涵蓋多種知識、多種學科，它具有很強的技術性，需要專業的操作。其中，需要考慮的學科知識有工程的經濟性、物理力學性能考量以及最關鍵的地理學知識。空間分析是在遠程測繪數據的基礎上進行科學整合，建立合理完善的空間模型。建立地理信息系統的模型比較復雜，但由于其操作簡單，智能化，得到了廣泛的認可，GIS在工程中的經濟效益和社會效益顯著，為工程測繪打下了堅實的基礎。

5立體式輸出

GIS的一大優勢還體現在立體式輸出，這就解決了傳統測繪工具在對于測繪工作后期的數據處理的巨大工程上。首先GIS有性能良好的內置軟件，可以繪制較為精準的前期圖紙，而這一步在傳統的繪制工程中往往耗時巨大，并且由于數據對比復核的問題，時間消耗還會成倍增加。并且，利用GIS還可以外接一些功能強大的繪制軟件，便捷高效的繪制高質量的精準圖紙。除了輸出較為直觀精確的三維地理信息圖樣之外，還可以利用一些其他外接軟件，將輸出的數據進行更進一步的處理，在測繪圖外還可以生成詳細的數據分析報告，對于測繪工作的后期復核分析帶來較大的便利。

6虛擬現實應急應用

虛擬現實技術是在3D繪制方法的基礎上進行更進一步提高的新型測繪技術，在原有直觀視覺模擬的基礎上，還加入了對于其他感官體驗的模擬，如觸覺、聽覺等，將測繪點的事物狀態直接傳輸到遠程處理平臺。這樣數據模擬的形式為許多領域的發展帶來了新的方向，通過身臨其境的感官體驗可以實現遠程方案的規劃，例如對于一些自然災害的救援計劃設置，在以往只能依靠地形圖、災害數據進行方案制定時，難免出現一些未曾考慮的突發狀況，但是通過虛擬現實技術，可以更加高效的為人群規劃逃生路線，實時觀察災害的變化情況，這對于未來的搶險救災有著極為重要的意義。此外虛擬現實應急技術與其他技術相結合還可以應用于災害模擬、科教等等領域，實現更多實用的功能，比如通過集成室內定位系統以及GPS，在虛擬現實場景中將救援人員的定位信息顯示出來，以便制定救援方案指揮救援；同時通過物聯網中的視頻監控，查看實時視頻信息，以深入了解現場的實際情況。

7測繪應急數據快速處理技術

測繪應急數據，在得到原始數據后，可以通過一系列加工處理軟件，在緊急情況下得出較為準確的三維測繪圖像。在這一技術中，遙感影像一體化測圖系統以攝影測量技術為基礎，從序列影像中，確定物體的大小、形狀、位置信息，從而加快對DEM/DOM、全景圖、三維模型、點云等的處理；應急快速制圖系統在現有的數據成果的基礎上，并聯合測繪應急過程所獲的相關數據，從而加速對關鍵地物的數據提取，最后通過符號化、地圖整飾以及注記得到應急圖件。

8結語

地理信息技術作為一種新型自動化測量技術憑借其強大的信息收集以及處理的能力不但滿足了測繪的需求，還提高了測量的精準度。由于該系統強大的功能，在測繪工程中已被廣泛的運用。隨著經濟的發展，GIS在測繪工程上的運用勢必會越來越廣泛。

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無人機測繪技術與gis的關系

天生的搭檔。根據公開信息顯示，無人機測繪技術與gis是天生的一對，二者的結合在為更多領域提供著優質服務。無人機測繪技術是通過無人機搭載多種遙感設備，并通過相應的軟件對所獲取的圖像信息進行處理，按照一定精度要求制作成圖像的一種技術手段。

GIS技術的發展趨勢

GIS在資源環境領域的應用方興未艾，從技術、地理信息、經濟社會的需求等方面分析，在該領域有以下趨勢及建議：

應用軟件數據端口應有專門化，專業化方向發展，在同類型同方向的GIS數據交流共享方向提供適當的方便，以解決GIS數據來源和數據質量難以保證的問題。

結合國家信息化推進工作，以電子政務相關工程為基礎，推動GIS在資源環境管理中的推廣應用。

信息化建設已成為我國各級 *** 及企業的重要任務，GIS在以資源、能源、生產、資金等空間綜合配置、優化組合為目的的信息化建設中，可以發揮應有的作用；結合相應的應用工程，推動GIS的發展；

應用往專業化方向發展，功能由通用管理功能轉向資源評估、監督、跟蹤分析等專業功能方向發展。

隨著經濟社會的發展，經濟社會與資源環境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來，這些問題在時間和空間上具有諸多的關聯性，分析這些問題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業化的GIS軟件系統支持；

支持多源、多尺度、多類型集成應用的軟件平臺工具的開發應用。

信息獲取技術的快速發展和多源化趨勢，要求資源環境方面的GIS應能夠接收、處理及分析多種來源、多尺度的地理信息；

促進3S技術集成應用，推動專業技術及軟件的發展，全球定位系統、遙感技術與GIS的集成應用已成為GIS軟件發展的趨勢之一，而這種應用的發展是在應用推動的基礎上建立的，針對特定的應用領域的集成化的GIS將成為資源環境領域GIS的發展方向，也是系統與業務結合的需要；

開展專業應用系統開發建設，結合資源環境各領域的需求，開發多種專業化的GIS，如針對性生態保護區、生態功能區、地下水、生物資源等領域的專業性GIS軟件與管理系統。

國內GIS現狀和對策

地理信息系統技術是一門綜合性的技術，它的發展是與地理學、地圖學、攝影測量學、遙感技術、數學和統計科學、信息技術等有關學科的發展分不開的。

GIS的發展可分為四個階段：第一個階段是初始發展階段，20世紀60年代世界上第一個GIS系統由加拿大測量學家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規劃；第二個階段是發展鞏固階段，20世紀70年代由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展，尤其是大容量存儲設備的使用，促進了GIS朝實用的方向發展，不同專題、不同規模、不同類型的各具特色的地理信息系統在世界各地紛紛付諸研制，如美國、英國、德國、瑞典和日本等國對GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財力；第三個階段是推廣應用階段，20世紀80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內全面推廣，應用領域不斷擴大，并與衛星遙感技術結合，開始應用于全球性的問題，這個階段涌現出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個階段是蓬勃發展階段，20世紀90年代，隨著地理信息產品的建立和數字化信息產品在全世界的普及，GIS成為確定性的產業，并逐漸滲透到各行各業，成為人們生活、學習和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系統的研制與應用在我國起步較晚，雖然歷史較短，但發展勢頭迅猛。

我國GIS的發展可分為三個階段。

第一階段從1970年到1980年，為準備階段，主要經歷了提出倡議、組建隊伍、培訓人才、組織個別實驗研究等階段。

機械制圖和遙感應用，為GIS的研制和應用做了技術和理論上的準備。

第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術引進、數據規范和標準的研究、空間數據庫的建立、數據處理和分析算法及應用軟件的開發等環節，對GIS進行了理論探索和區域性的實驗研究。

第三個階段從1986年到2013年，為初步發展階段，我國GIS的研究和應用進入有組織、有計劃、有目標的階段，逐步建立了不同層次、不同規模的組織機構、研究中心和實驗室。

GIS研究逐步與國民經濟建設和社會生活需求相結合，并取得了重要進展和實際應用效益。

主要表現在四個方面：（1）制定了國家地理信息系統規范，解決信息共享和系統兼容問題，為全國地理信息系統的建立做準備。

（2）應用型GIS發展迅速。

（3）在引進的基礎上擴充和研制了一批軟件。

（4）開始出版有關地理信息系統理論、技術和應用等方面的書籍，設立了地理信息系統專業，培養了大批人才，并積極開展國際合作，參與全球性地理信息系統的討論和實驗。

在科技部等國家有關部門的大力組織和支持下，國產GIS基礎軟件開發工作取得了重要進展，出現了一批GIS高技術企業，開發出了較為成熟的國產GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產業規模。

這些國產GIS軟件以較高的性價比，打破了國外GIS軟件對我國市場的壟斷，有力促進了我國地理信息系統技術的發展。

這些年，GIS技術在我國得到了廣泛應用，其應用面從傳統的城市規劃、土地利用、測繪、環境保護、電力、電信、減災防災等領域滲透到礦產資源調查、海洋資源調查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經濟效益。

當前，國家有關部門正逐步將GIS嵌入到電子政務系統中。

隨著計算機和信息技術的快速發展，GIS技術得到了迅猛的發展。

GIS系統正朝著專業或大型化、社會化方向不斷發展著。

“大型化”體現在系統和數據規模兩個方面；“社會化”則要求GIS要面向整個社會，滿足社會各界對有關地理信息的需求，簡言之就是“開放數據”、“簡化操作”，“面向服務”，通過網絡實現從數據乃至系統之間的完全共享和互動。

下面我們從地理信息系統技術角度來討論和分析當前GIS的相關技術及其發展趨勢。

1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數據是GIS的血液，構建和維護空間數據庫是一項復雜、工作量巨大的工程，它包括：數據的獲取、校驗和規范化、結構化處理、數據維護等過程。

GIS處理的數據對象是空間對象，有很強的時空特性，獲取數據的手段及數據的形式也復雜多樣。

獲取數據的基本方式有：野外全站儀平板測量、GPS測量、室內地圖掃描數字化、數字攝影測量、從遙感影像進行目標測量和數據轉換等。

這些獲取技術已基本成熟。

同時，空間數據也具有很強的時效性，不同的空間數據必須進行周期不等的數據更新維護，空間數據庫中數據的準確、及時、完整是實現GIS應用系統價值的前提基礎。

空間數據維護往往涉及跨部門、跨行業的多種數據格式和多種數據類型的大量數據，提供有效的空間數據編輯更新手段是當前亟待解決的一個重要課題。

基于上述信息獲取技術，在過去的二十年間，國家有關部委和行業部門已經積累了大量原始數字化數據和相應資料，建立了1100多個大、中型數據庫以及大量的各類數字化地理基礎圖、專題圖、城市地籍圖等。

國家測繪局已經完成了全國l：100萬、 1：25萬基礎地理空間數據庫以及全國七大江河數字地形模型的建設，并啟動了全國l：5萬，部分省份1：1萬基礎地理空間數據庫的建設。

這些基礎數據有力促進了GIS技術的廣泛應用，進而產生了大量的GIS數據。

但由于地理信息系統軟件大多采用不同的空間數據模型，以及它們在地理實體上的認識差異，使得所積累的數據難以轉換和共享（即使能夠數據轉換，也會產生信息的丟失），從而形成一個個新的數據孤島。

制訂數據交換的格式標準已成為大家的共識。

一些國家和組織已經在進行這方面的工作，并定義了一些數據交換標準，如SDTS，OpenGIS聯盟制訂的GML，另外一些公認的數據格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數據交換的事實標準。

我國也在“九五”期間制定了地球空間數據轉換標準。

但是由于人們對空間信息認識和研究成果的制約，還沒有一個統一的地理數據模型，因此建立實用的數據交換格式和信息標準將是一個長期、復雜過程。

1.2 空間數據的管理空間數據的管理涉及到二個方面的內容：空間數據模型和空間數據庫。

空間數據模型刻畫了現實世界中空間實體及其相互間的聯系，它為空間數據的組織和空間數據庫的設計提供了基本的方法。

因此，空間數據模型的研究對設計空間數據庫和發展新一代GIS系統起著舉足輕重的作用。

在GIS中與空間信息有關的信息模型有三個，即基于對象(要素)(Feature)的模型、場(Field)模型以及網絡(Network)模型。

GIS基礎軟件平臺的研制和應用系統的設計開發一直沿用這三種空間數據模型，但這些模型在空間實體間的相互關系及其時空變化的描述與表達、數據組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎軟件平臺和應用系統發展的要求。

主要表現為：（1） 僅能表達空間點、線、面目標間極為有限的簡單拓撲關系，且這些拓撲關系的生成與維護耗時費力；（2） 難以有效地表達現實三維空間實體及其相互關系；（3） 適于記錄和表達某一時刻空間實體性狀及相互間關系靜態分布，難以有效地描述和表達空間實體及其相互間關系的時空變化；（4） 沒有考慮異地、異構、異質空間數據的互操作和分布式“對象”處理等問題。

針對上述不足，時空數據模型、三維數據模型、分布式空間數據管理、GIS設計的CASE工具等研究已成為當前國際上GIS空間數據模型研究的學術前沿。

本文標題：測繪gis技術 gis在測繪領域的應用實例
網頁地址：http://vcdvsql.cn/article6/ddopoog.html

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