工程测量三维GIS技术分析

摘要：信息技术的快速发展带动了现代测绘技术的革新，地理信息系统、全球定位系统、三维激光雷达等现代测绘技术被广泛应用到各类工程测量中。本文以三维GIS技术为基本的研究切入点，在阐述三维GIS技术概念和功能特点的基础上，就其在工程测量行业的应用进行探究，旨在能够借助三维GIS技术来进一步提升工程测量成果的可视化程度。

关键词：工程测量；三维GIS技术；应用

以往二维层面的GIS技术将物体看作一个平面进行分析，随着科技的发展进步，这种二维层面的测量分析不再能够满足工程测量需要。现在测绘技术为了改变不能可视化的呈现工程测量成果的缺陷，在原有的GIS技术基础上出现了BIM+三维GIS技术，本文在阐述三维GIS技术概念和应用特点的基础上，从数据获取、数据查询、数据分析、数据展示等方面具体分析三维GIS技术在现代工程测量领域的应用。

1三维GIS技术

三维概念是建立在三维坐标基础上的一个空间概念，与二维平面相比不同的是，三维体系不仅能够反映出事物之间的平面关系，而且还能够直观、立体地展现出事物之间的空间立体关系。基于三维概念的三维GIS技术形式会通过大数据信息处理功能，将收集整理的信息以图片、表格的方式反馈给用户，从而帮助用户更确切地了解事物所在位置，从而实现对信息更科学的计算和更精准的分析。从内涵定义上看，三维GIS技术是由计算机程序和地理数据信息结合在一起所打造出来的三维空间信息模型，在这个三维空间信息虚拟模型的作用下，能够可视化地展现出地物的地理位置坐标，进而为工程测量工作的开展提供重要的依据。

2现代测绘技术中三维GIS技术的应用特点

2.1空间可视性

（1）实现对空间事物轮廓特征的可视化处理。三维GIS技术可以借助数据信息对现实世界中事物的空间立体关系进行模拟，从而帮助用户更为直观的感受到空间中的事物状态。三维GIS技术能够将现实事物按照一定等比例进行缩放，进而能够逼真、形象地展现出虚拟化的现实事物。（2）地物属性的可视化处理。三维GIS技术还能够实现对空间分布的地物属性进行可视化处理，在展现虚拟地物的时候，会综合展现出地理空间信息和对应空间属性信息。

2.2空间的导向性

三维GIS技术不仅能够可视化地模拟出地物外部三维空间，而且还能够精细地反馈地物所在空间的信息，从而能够让人们从宏观层面把握地物的基本信息，并根据实际情况对事物所在区域进行定位。这种功能和汽车导航功能十分类似，在给出一个地名的时候可以借助导航将到达这个地方的所有路线图显示出来。三维GIS技术的应用原理类似，在使用这个技术浏览地图的时候可以查看周围的道路、山川河流和休息服务区，并将所获得的资料信息以三维影像的形式展现出来，还可以根据使用者的需求按照一定的比例缩放信息。将三维GIS技术应用到工程测量工作中，能够为工程测量工作的开展提供重要指导支持。

2.3空间思维性

三维GIS技术在使用的时候不仅能够存储各个地物的基本信息，而且还能够存储地物之间的空间位置信息，从而为相关人员分析空间信息提供重要的支持。三维GIS技术的空间思维特点突出表现为借助自身的系统工具来对输入的数据信息进行处理，通过处理会得到直观的数据分析图像。三维GIS技术发展至今积累了大量的数据处理工具，借助各个工具的功能能够对数据信息进行分析，并将结果提交给系统进行综合分析，得出可视化的分析结果。

3现代工程测量中三维GIS技术的相关应用

3.1精准的获取三维数据信息

现阶段，三维GIS技术在工程测量中最为突出的表现特点是对测量成果进行数字化、实时化、一体化、动态化处理，获取信息的方式分为两个类型，一个是点方式数据获取技术，即借助全站仪、天文大地测量技术、全球定位接收机等常规性测量技术逐个获取空间数据坐标，另外一个是面状的方式来获取信息，即借助航空遥感器来获得大范围的数据影像信息，从这些信息中来获取事物的物理特征和几何特征。

3.2对数据信息进行可视化计算

在三维GIS技术的作用下能够将各类经过处理的模型进行分类管理，并将处理后的数据信息以统一的专题图形式展现出来，例如，可以使用不同色彩或者纹理来显示分类图，也可以使用同一个色相中的不同饱和度表现分级图。通过对数据信息进行分级可视化的展现能够帮助人们更好地理解和使用数据信息。

3.3优化对数据信息的查询管理

得益于三维GIS技术支持下的查询功能能够更全面地掌握数据信息，从而更为直观、精准地判定数据信息，将初步分析得到的数据信息和多次检测后的结果数据误差比较，整合一个完整的工程测量数据系统，在三维GIS技术的支持下将信息数据以文字、图片或者动态视频的形式展现出来，节省了以往数据信息的处理效率。

3.4实现对数据信息的三维可视化展示

数据信息的三维可视化展示主要是指借助仿真技术、GIS技术来将工程建设所涉及到的数据信息以三维仿真模型的形式展现出来，从而帮助用户更为直观、立体的感受到工程建设的实际效果。如图1，用户通过地下综合管线管理信息系统的功能，实现对地下综合管线在三维模式下的浏览，地面信息模型和地下综合管线模型同时加载展示，以及在三维模式下实现检索、查询、分析等功能。图1地下综合管线管理信息系统中的三维管线图在数字化测绘技术的进一步革新下，基于三维GIS技术的地理信息可视化展现的形式也变得更加多样，且这种信息的可视化不仅仅局限于文本、表格或者图片，基于现代化的GIS技术还可以使空间信息通过动画、声音和视频融合为一体的形式进行展示。

3.5描述数据信息的空间分析结果

通过三维GIS技术可以更好地利用其数据信息的空间分析能力，具体包含数据信息的叠加分析、缓冲区分析、地形分析以及网络分析等，在三维GIS技术的支持下，能够将工程测量过程中获得的地理空间信息以可视化的形式展现出来，且借助可视化分析方式能够将地表信息的变化以不间断的方式呈现出来，就算是时间和空间出现了变化，在三维GIS技术的支持下，仍然能够描述事物的基本信息。

3.6动态化的收集整理事物的空间动态信息

在以往，工程测量信息是一种静止的信息，这些信息依托二维技术来收集，信息的收集使用具备滞后性的特点。三维GIS技术也可以是一种动态的技术形式，结合BIM技术在三维空间中通过对时间轴的调节随着时间变化实现地理空间信息真实的演示，并能够将这种始终变化的信息以动画模式展现出来，从而实现对电子地图的动态采集整理。

4结语

综上所述，三维GIS技术能够在工程测量领域的应用来弥补以往二维平面技术支持下的局限，使得工程测量工作步入到高端科技水平行业，也使得工程测量的效率和效果得到了有效的提升，突出表现为不仅会让空间轮廓、空间属性更加具体化，而且还能够使事物的区间定位更加具备导向性，为测绘地理信息的可持续发展提供有力的数据支持。在科学技术的支持下，相信会有越来越多的现代测绘技术会应用到工程测量领域，三维GIS技术也将与全球定位技术、遥感技术、三维激光扫描技术、实景三维技术等进一步融合，从而为大型测绘地理信息系统工作的开展提供更多的技术支持。

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作者：潘承秋 单位：上海市岩土地质研究院有限公司