工程测量中的三维GIS技术分析

工程测量中的三维GIS技术分析

邸云峰

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摘要：在科技快速发展和时代发展的今天，传统的作画方式已不能满足当代社会发展的需要。所以，为了使地勘工作能够得到可持续的发展，就需要根据当前特定的条件和社会发展，主动引入新的地勘技术，并将其与互联网和信息技术进行高度的融合，从而提升工程测量的自动化水平。另外，该系统还采用了数码处理技术，使绘制效果更为直观、立体。新地图技术的运用也得到了进一步的发展。相对于常规的测量方法，新的测量方法不但可以大大地提升测量的准确性，还可以大大地方便地测量，从而为测量工作的长期发展打下了坚实的基础。

关键词:工程测量；三维GIS技术；应用

1三维GIS技术概述

三维地理信息系统技术是一项比较复杂的技术，从不同的视角可以得到很多的诠释，因此，在施工过程中，应着重从三个视角对地理信息系统进行阐释。三维系统是基于三维的观念，相对于2 D系统，它更直接地反映了物体之间的平面和空间之间的空间联系。空间是以X轴， Y轴， Z轴为基本坐标系。而三维 GIS技术拥有完备的数据处理功能，它将通过探测得出的数据信息以图片、表格等形式反馈给使用者，进而更加直观、形象地体现出地理地貌、位置坐标等信息。使用者可以对所获得的数据展开科学的分析与计算，从而为合理的使用与划分土地资源，以及后期的城市规划与管理提供了一个重要的参考依据。在此基础上，本文提出了一种基于3D GIS技术的新概念。在构建这种虚拟模型的过程中，可以将所有物体的地理空间位置进行最直接的展现出来，拥有独特的、完善的空间管理与分析的功能，为工程测量工作的开展提供了技术保证。

2 D地理信息系统是基于平面的有限-互斥-全域的空间分割，3 D地理信息系统则是基于实体的空间分割。相对于2 D，三维地理信息系统的可视化在理论、系统和算法等多个层面上更加复杂。从总体上来看，与传统的2 D GIS相比，三维 GIS技术可以给使用者带来更多的现实感受，其最重要的原因就是它可以利用3D建模的技术来为使用者展现出空间信息，既可以将空间物体间的平面关系完全展现出来，又可以将二者间的垂直关系精确地表达出来。此外，对空间对象进行3D分析和操作也是3D GIS技术的重要功能表现之一。相较于 CAD等可视化软件，3D GIS技术在复杂空间对象的空间应用中的作用更加明显，这其中最重要的一个因素就是3D GIS技术拥有独一无二的空间分析能力，可以满足当前的功能扩展需求。

2三维GIS技术在工程测量中的功能模块分析

2.1辅助作图功能模块

三维地理信息系统所具备的“辅助绘图”功能，可以使测量人员直观、灵活、形象地展示出所需的各种地理信息，以此为依据，建立一个完备的地理信息系统，将极大地促进网络化要素的规划与规划。此外，三维 GIS技术中的“辅助作图”模块的功能，可以给工程测量的控制工作带来极大的方便，这主要表现在方便了人工的输入和数据库的处理，使数据库的数据输入过程变得简单，使测量人员可以更有效地进行工作，并为其构建一种切实可行的、可靠的工作模型。

2.2地图管理功能模块

三维 GIS技术不仅可以生成电子地图，还可以通过该系统对海量的图库数据进行有效的处理，对其进行有效的转换，从而有效的实现对地图和解析图的生成。此外，它还具有诸如图件矢量化、误差纠正、无缝拼接、投影改变等其它丰富的功能，以适应现代工程测量工作的需要。

2.3电网分析功能模块

三维 GIS技术中的电力网络分析功能，可以为我们的决策工作提供一个很好的参考，比如这个功能，可以对电力网络进行稳定性分析，对电力网络的电阻进行估算，还可以对电力网络进行断电，保证电力网络的稳定运转，为我们的决策工作提供了一个很好的参考。例如，在对拉闸停电范围进行了有效的分析之后，就可以及时地制订出一套科学、合理的拉闸停电方案，从而保证了系统的安全、稳定。

3工程测量中三维GIS技术的有效应用

3.1数据管理应用

作好地形图是做好地貌测绘工作的一项基本工作。在技术上进行了改进，使传统的平面和经纬仪点画方式得到了改进，使之适应了三维激光扫描和航空摄影等数字化点画方式。在地理信息系统中，地理信息系统的应用日益广泛。相对于传统的点、线、面的单个数码图，地形图更多的侧重于数据的分享。将3D GIS技术用于测量数据的处理，保证了数据的智能输入，从而最大程度地减少了在传统的测量模式中因为人的原因而产生的误差。三维地理信息系统具有较强的信息处理能力，能够科学地、高效地处理常规的测量模式中所遇到的一些问题。在绘制方面，三维 GIS技术能够以电子地图的方式取代常规的手工绘制，并能完成地图比例尺、投影、地理坐标以及相应的数据格式的转换，从而大大降低了绘制过程，降低了工作人员的工作量，提高了工作效率与精度。另外，通过3D GIS技术，能够有效地储存空间位置信息和属性信息，并将其与之相匹配的位置和性质相匹配，从而将信息系统的基本特征展现出来。

3.2数据获取

当前，点基资料获取技术，即采用台站仪、天文大地测量仪、 GPS接收机等传统的观测方式，并结合其它诸如激光雷达等技术，来获取相对于空间坐标的属性信息。第二种方法为地区资料采集技术。其中，以航测为主，以获得大面积影像，并以影像为基础，以影像资料为基础，进行影像资料的物性与几何特性分析。常规的三维空间观测方式对三维空间观测资料的采集与更新有一定的限制。资料收集的方式大部分都是相互补充的。所以，我们可以利用多个感应器收集到更多的资料，然后把这些资料综合在一起，建立三维模型。这也是目前最热门的课题之一。各种传感器的结合构成了一套完整的空间信息采集系统。

3.3空间分析应用

利用3D地理信息系统，可以对地理信息进行空间解析，并对地理信息进行提取、表达和传递。在3D GIS技术中，包含了空间查询计算，路径分析，缓冲分析等多项关键技术。运用3 DGIS技术，可以对大量的资料进行调查和综合管理，并对资料进行分类和等级表示。从空间索引的角度来看，它还能够对空间对象以及属性信息进行实时的查询，并能够按照现实状况进行科学的计算与统计。在目前阶段，数字模型的分析技术在建设项目中得到了大量的使用，可以通过数字化的方法来表示地形的信息，例如对诸如斜坡、面积等地形因素的数据，都可以方便地进行自动的运算。数字化地貌模式具有地理定位与地貌特征，是一种数字化的表达方式。而这个地图，也就是所谓的“高”，也就是所谓的“高”。在地图上，它是用来画等高线、斜率、立体透视的。在项目勘察与规划中，它的作用是确定建设线路与场地。

结语

综上所述，由于对地理信息资源和有关数据的收集和处理比较复杂，常规的测量技术多采用手工测量的方法，所以其工作的效率很低，很难达到工程的实际测量需要。通过将3D GIS技术运用到工程测量中，可以有效地解决常规测量工作存在的缺陷问题，为工程测量提供更为先进、可视化、实用、实时的技术方案，可以让工程测量的精度得到显著提升，还可以减少测量的周期，提升工作的效率，这对促进我国工程事业的发展有着非常重大的作用。

参考文献

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