三维GIS技术在工程测量中的应用龙雄华

龙雄华

摘要：工程测量作为工程建设的重要环节，为工程建设提供了重要的数据参考。而随着信息技术的不断发展，GIS技术应运而生，为工程测量工作的开展提供了便利。由于GIS技术是以计算机网络技术为基础，并且基于二维体系而发展起来的一种空间定位技术，它不仅可以为工程测量提供强大的数据处理功能，还可以实现高效的空间定位，成为当下工程测量领域的重要应用技术，得到了业内人士的高度认可。

关键词：三维GIS技术；工程测量；应用

三维GIS技术是基于二维体系发展而来的，该技术在具体应用中具有数据处理、空间定位等功能，将该技术应用到工程测量中，可以很好地解决测量中遇到的各种难题。目前，该项技术已经被广泛应用到地勘业、采矿业、石油开采业等领域。尤其是在工程测量中，三维GIS技术发挥的作用与功能更是不可忽视，合理利用该技术可以提高工程质量。

1三维GIS技术

在建筑工程行业中，三维体系是在三维概念的基础上建立的，同二维体系相比，三维坐标可在反映实物平面关系的同时，反映事物间的立体关系，三维坐标如图1所示。

三维GIS技术在应用过程中，对自身探测信息和数据进行处理，将获取的数据以图片及表格等直观形式反馈给应用者。通过这种方式，可以更加生动地展现出地貌和坐标的具体情况，从而为后续的各项操作提供强有力的支持。在获取数据后，可以进行科学的分析与计算，从而为相关工作的开展提供数据参考。因此，分析过程中，可以将三维GIS技术定义为计算机程序与地理数据结合的三维空间信息模型，利用该模型可以完整地展现实物的空间位置，形成独特的空间管理和分析功能，为工程测量工作提供技术支持，确保测量工程顺利开展。

2工程测量中三维GIS技术的特点

2.1空间可视性

三维GIS技术可以帮助我们通过数据的整合、分析形成模拟的空间关系，从而能够使我们从平面和垂直视角认知事物，获得与其相关的信息，人们甚至可以观察到现实空间的一些基本状况，比如事物的大致轮廓、外形和状态等。这种化抽象为具体的虚拟模拟可大大提高人们对自然资源深层次的了解，对于后期的工程测量有着非常重要的帮助。简单来说，当我们要对拟建道路路基进行测量放线的时候，可以完全利用三维GIS技术对其进行具体数据收集，达到对周边水文地质环境空间的掌握及可视化的跟进。

2.2空间导向性

通过对三维GIS技术的应用，能够实现对事物外部三维空间的描绘，全方位反馈空间信息。可以从宏观方面完成对实物的全面掌控，对测量范围进行区域定位。利用三维GIS技术查询地图时，通过三维影像显示河流、山川、道路等重点区域，用户在具体操作过程中，根据具体需求，适当调整影像。应用三维GIS技术，可以提高测量效率，在短时间内确定测量范围，提升测量的精准性。如针对碎部测量，一般来说测量误差要求如表1所示。

2.3空间思维性

三维GIS技术具有较强的可视化功能，它可以将工程测量工作中的抽象实物具体化，通过相关数据的整合和空间定位，建立测量实物本身的虚拟模型，这样工作人员就可以根据虚拟模型进行分析和研究，例如，进行放线测量时，可以利用三维GIS技术进行数据采集、处理和存储，进而构建虚拟的空间模型，让相关工作人员通过观察虚拟模型对道路周边的地质和水文情况进行详细的分析和研究，这样就为后续的施工提供了巨大的便利。由此可见，三维GIS技术的可视化特点使其可以更好地服务于工程测量，从而为后续的工程建设提供必要的保障。

3工程测量中三维GIS技术的具体应用

3.1测量工作更加简单科学

数据测量过程中，通过平面对最终的测量结果进行展现。事先设置和调整视觉变量，能够分图层、分层次实现图形，这样可以让客户对最终的结果有一个更加准确的判定。利用三维GIS技术将测量过程中涉及到的大量数据以符号的形式直接输入到系统中，并反映到地理数据显示中。这种便捷性体现在技术工作人员常用的电子地图中，确保测量质量能够达到人们要求的标准。电子地图是三维GIS技术不断发展的产物，人们在操作时通过对电子地图的合理应用，能够快速获取目的地的详细信息。

3.2数据显示更加直观、形象

通过一般方式得到的地理信息都是平面的或是静止的，而利用三维GIS技术则不同，其得到的数据生动形象，而且可以进行动态观察，这与三维GIS技术中具有的强大信息处理能力有关。在利用三维GIS技术前，人们对地理信息数据可视化的认知还停留在一个较低的标准，主要集中在图片、文本等形式上，这对数据的显示来说十分不利。而人们在对GIS技术应用后，对数据可视化认知发生改变，人们对地理形态的感知可通过视频、音频等形式完成。通过这种方式可以使测量信息变得更加立体化，提高测量的准确性，并且有效避免了各种人为失误，使测量水平得到进一步提升。

3.3数据查询与工程测量结果检验

三维GIS数据库具有数据记忆和数据存储功能，可以利用数据查询功能实现对数据信息的掌控，从而能够直观判定测量成果是否达标，复测前的测量结果是否存在误差。有了丰富、明确的数据库系统，无论是图片、文字还是动态视频信息，都能够节约在测量前期的准备时间，从而保证了测量工作的高效性。通过三维GIS技术能够直观、形象地表示地理空间分析结果。例如，利用三维GIS技术具有的透视分析法，能够利用间断或连续的线段对地表的透视或者不透视加以表示，提高工程测量水平。具体测量过程中，测量人员并不用担心测量的空间与时间是否会发生改变，因为即使发生改变，也可以利用不同幅图中的要素完成对缓冲区的合理描述。

3.4地图动画采集

从本质上来说，可以将测量数据可视化视作一种静态展现，地图动画采集在具体操作过程中则是一种动态测量。地图动画与传统的三维或二维相比，多了时间维度。时间维度的存在使地图中的内容不断发生改变，而这一变化与时间有着紧密联系，最终使地图以动画的形式展现在人们面前。常用的地图动画表现方式有拉缩镜头、开窗的缩小与放大等。通过分析发现，GIS技术地图动画采集可以更加自然直观地再现时空数据，这是传统的三维或二维数据显示无法相比的。

4三维GIS技术的应用前景研究

三维GIS技术在工程测量中的应用，克服了许多其他测量技术无法攻克的难题，使工程测量工作进入高端的科技水平行列。现阶段，我国大多数建设项目的前期勘测和放线都会采用三维GIS技术。随着我国科学信息技术的进一步发展和世界科技交流的进一步加深，会有越来越多的技术在三维GIS技术的基础上衍生出来，例如，GPS定位技术和RS遥感技术，这些技术都将成为工程测量工作中的重要技术。

5结语

综上所述，我国工程建设事业近年来取得了巨大的成就，对工程测量提出了新的要求。为了提高工程测量的整体水平，需要采用先进的技术作为支撑，而三维GIS技术就是一项关键的应用技术。将其应用于工程测量工作中，不仅可以提高测量结果的准确性，而且还为后续的工程建设提供保障，从而促进我国工程事业的更进一步发展。

参考文献

［1］王金荣．浅谈地理信息系统（GIS）技术在工程测量中的应用［J］．城市地理，2015（20）：126．

［2］闵世平，赵亮亮．三维GIS技术在铁路全生命周期中的应用探讨［J］．铁路技术创新，2014（5）：83－88．

［3］杨兴强．地理信息系统（GIS）技术在工程测量中的应用研究［J］．科技创新与应用，2013（10）：41．

［4］吴婷.三维GIS技术在工程测量中的应用[J].科技与企业，2013（6）：169.