測(cè)繪學(xué)概論課程論文
地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程的應(yīng)用
摘要:地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用為外業(yè)測(cè)量奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了測(cè)量事業(yè)的發(fā)展，因?yàn)榈乩硐到y(tǒng)的不斷完善，讓測(cè)量施工工作更加的便利，提高了工作的準(zhǔn)確性，科技的不斷發(fā)展，解決了日常生活的問(wèn)題，促進(jìn)了世界的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);測(cè)繪工程;應(yīng)用
一、地理信息系統(tǒng)
(一)概念
地理信息系統(tǒng)(GIS)有時(shí)稱“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是特定的的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸出、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示。地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪中的主要應(yīng)用于對(duì)空間的管理，空間管理主要包括采集和輸出，將采集的信息收集在一起進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫(kù);將地理圖形轉(zhuǎn)化為模型進(jìn)行合理的分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策;
二、傳統(tǒng)測(cè)繪和新型測(cè)繪地理信息系統(tǒng)
(一)傳統(tǒng)測(cè)繪的缺點(diǎn)
傳統(tǒng)的測(cè)繪方式，主要是人工操作測(cè)繪工具進(jìn)行測(cè)繪，不止會(huì)消耗大量的時(shí)間，準(zhǔn)確性不高，傳統(tǒng)的測(cè)繪方式容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。有時(shí)在信息采集和分析的過(guò)程中，人為的問(wèn)題很不容易被發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)測(cè)繪還有些弊端，例如，測(cè)繪工具使用復(fù)雜，收集測(cè)繪數(shù)據(jù)難度大、專業(yè)人員的不足。
(二)地理信息系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)
地理信息系統(tǒng)在時(shí)間和精準(zhǔn)上有所提高，主要在新時(shí)期開(kāi)始應(yīng)用。在測(cè)繪工作中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)為人提供很大的便利，節(jié)省了人力，將系統(tǒng)行動(dòng)規(guī)則設(shè)置完畢后，只需要根據(jù)外部環(huán)境變化對(duì)分析過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，將衛(wèi)星和監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用其中，應(yīng)用該設(shè)備對(duì)所規(guī)定的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，結(jié)合環(huán)境的變化體現(xiàn)在圖紙上，提高了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，節(jié)省了測(cè)繪數(shù)據(jù)的時(shí)間，完善了專業(yè)人員不足等問(wèn)題。
三、地學(xué)信息的功能特點(diǎn)
(一)數(shù)據(jù)編輯和處理功能
地學(xué)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編輯能力體現(xiàn)在對(duì)圖片的編輯能力，對(duì)于圖片的編輯主要體現(xiàn)在圖像的裝飾與編輯、圖像與圖幅見(jiàn)得拼接、誤差的修改和投影變換等，為人們工作提供了便捷。
(二)數(shù)據(jù)采集和輸入功能
地理信息系統(tǒng)在多個(gè)環(huán)境都可以采集數(shù)據(jù)，在工作中可以在多種空間多種環(huán)境探測(cè)到不同物質(zhì)的方向位置和大小和體積關(guān)系等。采用的輸入方式有鍵盤(pán)、商業(yè)數(shù)據(jù)、數(shù)字拷貝等。
(三)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理
在地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是采用空間分區(qū)，分層來(lái)管理，為了更加合理化，更加便捷查找數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和光柵結(jié)構(gòu)。
(四)空間查詢和分析功能
在地理空間系統(tǒng)中空間的觀察，可以看到地球空間圖像，其中有圖像的相交、圖像的相減、圖像的合并同時(shí)也能看到地球空間的中任意點(diǎn)、線、面在空間中的連接。從而使人們更好的觀察空間狀態(tài)。地球的空間狀態(tài)，空間中的叢屬位置，空間的位置關(guān)系�？臻g系統(tǒng)的分析能力多種多樣，人們生活中有遠(yuǎn)程分析、網(wǎng)絡(luò)分析、三維模型分析等。為人們的生活提供了便捷的方式。
四、工程測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析
(一)對(duì)數(shù)據(jù)采集的技術(shù)分析
在傳統(tǒng)地理信息采集中，數(shù)據(jù)的收集是一項(xiàng)較為復(fù)雜的繁重的工作，耗費(fèi)人力、物力，也會(huì)受到環(huán)境因素的影響，例如，雷雨天氣會(huì)影響數(shù)據(jù)的采集，地勢(shì)環(huán)境也會(huì)影響到采集，例如，沼澤、樹(shù)林、高山會(huì)影響到數(shù)據(jù)的采集。采用地理信息系統(tǒng)可以減小工程測(cè)繪的失誤，地理信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)體連續(xù)儲(chǔ)存的對(duì)象主要采用柵格、矢量這兩種方式。其中柵格存儲(chǔ)可以根據(jù)單個(gè)網(wǎng)格寬度來(lái)確定其分辨率，單個(gè)網(wǎng)格每個(gè)都有行和寬，行和寬的組成存儲(chǔ)單位的唯一值。矢量存儲(chǔ)主要是靠對(duì)不同環(huán)境的物體通過(guò)幾何的狀態(tài)表現(xiàn)出來(lái)。我們通過(guò)柵格和矢量對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，不僅可以自主應(yīng)用，也可以配合多種機(jī)器來(lái)完善我們信息系統(tǒng)的采集，例如我們可以配合雷達(dá)激光，攝影機(jī)，讓我們采集到的數(shù)據(jù)更加精確，便捷了工作。
(二)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理
地理信息系統(tǒng)的處理主要根據(jù)自己的系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件分析數(shù)據(jù)處理，最后將處理過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，將統(tǒng)計(jì)好的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，最后通過(guò)地理信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)換出空間數(shù)據(jù)模型，最后工作人員將系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)和空間模型加以分析。在不采用GIS的情況數(shù)據(jù)采集繁瑣，所以我們應(yīng)該建立空間模型系統(tǒng)。
(三)數(shù)據(jù)精細(xì)測(cè)量
數(shù)據(jù)精細(xì)系統(tǒng)即在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)更加精密的改正。工作人員在使用數(shù)據(jù)精細(xì)測(cè)量中，其中各個(gè)點(diǎn)將自動(dòng)連接，形成路線。測(cè)繪人員將測(cè)量數(shù)據(jù)收集、整理，并加以分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，修正。減少施工中的誤差。GIS系統(tǒng)在精細(xì)數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程中可以減少操作測(cè)量中的失誤和誤差，誤差逐漸縮小，直到接近于零。由于失誤的減少使得GIS在城市測(cè)繪中廣泛的運(yùn)用，利用率和可信度增高。
(四)空間系統(tǒng)分析
在GIS系統(tǒng)中。其核心功能是物體在空間的分析功能，由于各個(gè)環(huán)節(jié)復(fù)雜，覆蓋多種學(xué)科，多種知識(shí)所以技術(shù)性較高，需要專業(yè)人員來(lái)操作。其中多種學(xué)科主要包括區(qū)域科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)等�？臻g的分析功能主要是指將獲取的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)和圖形，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整合，最后建立空間模型。空間模型內(nèi)的圖形位置，具體物體與虛擬物體的關(guān)聯(lián)性。地理信息系統(tǒng)模型建立較為復(fù)雜，但因?yàn)橹悄芑�，操作�?jiǎn)單，被人們廣泛使用，GIS在工程中獲得的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，為工程測(cè)繪奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(五)立體式輸出
GIS在城市測(cè)繪中應(yīng)用的重要內(nèi)容是立體輸出。測(cè)繪人員統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，最后將數(shù)據(jù)合成，并合理在輸出的過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)異常和錯(cuò)誤，必須加人才能及時(shí)改正，地理測(cè)繪系統(tǒng)中的立體輸出正是彌補(bǔ)人手不足這一缺點(diǎn)。減少了工作人員，還能更快地完成工作，獲得的數(shù)據(jù)還很準(zhǔn)確所以在數(shù)據(jù)后期的處理，測(cè)繪人員需采取立體輸出發(fā)。
(六)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新型測(cè)繪技術(shù)，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，模擬的三維空虛立體空間，可以為使用者提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官上的模擬，可以直接及時(shí)的將畫(huà)面?zhèn)魉徒o人們觀察事物狀態(tài)�？梢詫y(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，最后融合在一起，形成三維地圖。這種三維空間地圖是一種全新的模式，可以讓人們置身其中，我們可以用這種三維地圖模擬各種事故現(xiàn)場(chǎng)，大大節(jié)約成本號(hào)召大家積極參與進(jìn)來(lái)。這種培訓(xùn)降低了投入成本，還可以起到演練作用。也可以模擬水災(zāi)，模擬降雨量在城市中的淹沒(méi)情況，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以自動(dòng)制定疏散系統(tǒng)路線圖，模擬人員疏散。這種虛擬的技術(shù)合成還可以和多個(gè)設(shè)備一起共同使用，未達(dá)到剛好的效果，例如在模擬室內(nèi)疏散演練的時(shí)候，已將其與室內(nèi)定位系統(tǒng)集成，模擬室內(nèi)人員疏散，虛擬場(chǎng)景會(huì)自動(dòng)定位現(xiàn)場(chǎng)信息，便于指定救援方案。
(七)測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)
測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)，獲取的原始數(shù)據(jù)后通過(guò)加工處理，制作成易于處理的圖鑒，在應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)，遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)等專業(yè)測(cè)繪軟件的融合下，與應(yīng)急數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，最后形成應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)。遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)，主要是以攝影測(cè)量技術(shù)，將畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)饺藗兪种�，這種系統(tǒng)可以恢復(fù)物體的正確位置與大小，配合不同數(shù)據(jù)，加快信息的處理。遙感影像一體化的測(cè)圖更加便捷，與快速制圖系統(tǒng)的配合測(cè)繪應(yīng)急過(guò)程的數(shù)據(jù)，并且現(xiàn)有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，從而快速對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行提取編輯，最后通過(guò)快速標(biāo)記、符號(hào)取得應(yīng)急圖鑒。圖2測(cè)繪應(yīng)急流程圖。
五、結(jié)論
地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，在未來(lái)會(huì)成為主流發(fā)展方向和目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)信息的多元化，促進(jìn)了城市測(cè)量的發(fā)展。我們需要去其糟粕，取其精華，在城市測(cè)量這條道路上不斷發(fā)展，取得進(jìn)步。
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