GIS在工程测绘中的应用研究
摘要：就目前的社会形势来看，科学技术迅猛发展，21世纪已经成为了信息化和现代化的时期。所以，工程领域的发展也在努力走向信息化和现代化。地理信息系统是工程行业走向信息化和现代化的重要历程。在我国的测绘工程当中，GIS得到了十分广泛的应用，本文将从GIS特点与重要性出发，对其在测绘工程当中的应用进行分析与阐述。
关键词：GIS 工程测绘 应用
一、GIS在工程测绘中的基本信息
（一）GIS的内部要素
1、开发人员
将开发人员作为GIS的组成部分是因为这种技术的各项功能实施离不开开发人员的程序设定，在使用中，对各项任务进行执行与处理都是开发人员作用的结果。
2、数据
GIS系统最大功能就是对数据进行采集，有效的数据采集能够保障运算的有效性，对一项工程而言，数据的精确是保障分析过程快速有效的基础。
3、硬件
对数据进行检测离不开硬件设备的安装，对工程展开检测必须将相关设备放入到工程所处地理位置中，让数据处理响应更为快捷。 [1]
4、软件
软件在GIS系统中起到对数据进行分析处理的功能，软件包含许多种，例如数据库软件、统计类软件、绘图软件以及影像处理软件的等。
5、过程
GIS是对数据信息进行处理，处理方式需要事先设定好，避免出现用不同方式运算导致结果出现偏差的状况。
（二）GIS 的运行特点
1、能够对工程中的地理信息进行各方面采集，即使工程位置处于山区、丘陵、平原或是盆地等地区，这种技术都能够有效采集数据并自行运算，为工程管理者提供动态的三维空间展示。
2、通过计算机支持，GIS系统可以利用其运算方法对工程现场情况进行模拟，通过数据处理技术与绘图影像技术的结合，让数据信息变为图像信息展示在人们面前。
3、由于硬件与软件的支持，GIS系统能够有效在工程测绘中发挥效用，并让所测数据更精确的表达，并在短时间内生成动态化信息。这项功能的完成需要精准的空间定位以及快速的数据处理能力。
（三）GIS 的组成部分
1、计算机系统
计算机系统包含硬件与软件两大系统，硬件包括对数据进行输入与输出操作的设备，是其运行的外部条件；软件包括对数据进行处理的数据库、统计等软件，是数据处理的保障。
2、数据库系统
数据库主要用于对检测到的数据进行存储，其功能还包含对检测数据进行维护，方便操作人员查询、调用。
3、组织机构
GIS操作虽然大部分是自动完成的，但对数据进行分析需要人工点击操作，系统维护也需要操作人员自主进行。因此，操作人员自身能力也是GIS系统有效运用于工程测绘中的基础。对于一项工程而言，在测绘时要想合理使用GIS系统，必须进行较为严密的规划工作，确保使用过程中有以下四类人员：负责执行测绘工作的项目经理、软件设计于维护的系统工程师、相关信息技术人员以及最终用户。 [2]
二、GIS在工程测绘中的应用
（一）原图处理
原图处理指的是在原有图片上进行数字化处理，主要采用的方式有扫描、数据输入以及数字跟踪。在对工程实际测绘过程中，主要采用的方式为矢量扫描法，
这种方法在操作上较为简便，不需要进行复杂的培训就可以理解，在精度上的高效性可以将数据化处理更完善的实现。但是在实际工程测绘中，操作人员将设备摆放的稳固程度以及设备本身因质量产生的精度差异会影响到数据准确性，在精度上无法达到理想效果。因此在运用这类技术时，必须加强操作人员岗位技能培训，保障设备摆放的科学性，并且在操作中严格按照规定进行，让所测数据简单易用，确保所有操作人员都能够看懂。
（二）数字化绘图
绘图是GIS技术的一大特点，通过对工程数据的分析，GIS系统能够将数据转换成图形进行直观展示，让工程管理者清楚了解工程现场的环境状况。传统工程测绘多以手工为主，在精度上无法保证，且会耗费大量人力资源与工作时间。现如今GIS技术的引入能够有效缩短劳动时间，提高测绘的准确程度，保障所测数据的精准性。 [3]
目前，数字化绘图技术有两种模式，一种是一体化模式，适用于实际操作中的工程测绘；另一种是电子平板模式，主要用于工程计划中。数字化绘图技术对工程测绘有以下几个方面的优化作用：
1、提高工作效率
数字绘图是将数据直接转换为图形，有效避免了传统绘图人工操作的弊端。在工程建设过程中，难免会出现需要不通过比例地形图的状况，若是采用人工手绘方式需要重新绘图，而GIS绘图技术可以进行比例上的调节，满足工程测绘各项需求。
2、提高数据精度
GIS系统在作用于工程测绘时，对数据的采集是以三维形式展开的，对工程现场地理环境以及物体进行三维坐标点的扫描，并将所测数据通过数据库存储。这里所采集到的数据必然会产生小数，传统处理模式会将小数部分四舍五入，让运算更加便捷，但这种方式实际上降低了数据精度，不利于工程测绘的准确性。而GIS技术是将所采集到的数据直接进行运算，消除人工操作产生的误差。
3、降低劳动强度
由于这种技术在运用时不需要像传统那样背负沉重的设备进行，操作人员只需要在检测地点安放相应设备即可，数据会自动发送到操作人员计算机终端上。
（三）数据摄影测量
数据摄影测量技术主要运用于影像处理中，在工程中可以将影像信息进行数
字化，在电脑终端构建一个三维形式的表面模型，并且在构造的模型上展开测绘。这种方式改变了传统平面分析带来的弊端，以三维形式能够让设计人员更直观的感受到工程地理位置信息，是摄影测量界的重要变革。
（四）GIS技术的应用改进步骤
1、在系统中输入CAD模型，或是将观测值输入进去。 2、计算数据产生的矩阵，运用软件对其精度总值以及产生的误差进行计算。
3、对图形进行分析，利用设备传回数据得出的三维图像分析出工程地点空间构造，操作人员从视觉上就能够进行直观判断。
4、在对控制网进行改进与优化过程中，需要将运算得出的方案显示到显示屏上，以便于设计人员进行分析，并对观测值作出调整或是修改。
5、在宏观上修改整个观测值内容，对于控制点所处位置以及观测值的权数也应进行分析并优化，通过反复调整来保障数据观测的精度，将最终调整结果下的精度表以及控制网打印出来。
参考文献：
[1] 张雷,徐静,唐锡彬.浅谈北斗卫星定位系统在测量中的应用[A]. 贵州省岩石力学与工程学会2013年学术年会论文集[C]. 2013
[2] 杨正林,肖云.RTK与全站仪联合测图在工程地形测量中的运用[A]. 贵州省岩石力学与工程学会2013年学术年会论文集[C]. 2013
[3] 孙悦华.应用3S技术需与野生动物基础生态学研究密切结合[A]. 新观点新学说学术沙龙文集53:3S技术与野生动物生境评价的结合——优势、问题和未来[C]. 2011