地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的應(yīng)用探究

楊維

沭陽縣開源土地測繪院 223600

摘要：主要研究地理信息系通過在城市測繪工作中的應(yīng)用，分析了地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的優(yōu)勢，并對(duì)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)開展城市測繪工作的方法進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；城市測繪；應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)與測繪技術(shù)快速發(fā)展，基于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，在城市測繪中的應(yīng)用顯著提高了城市測繪信息管理效率與水平，隨著我國城鎮(zhèn)化水平的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)必將在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理中發(fā)揮更大的作用。

一、地理信息系統(tǒng)

（一）簡介

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）是空間地理信息數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理與連續(xù)操作的基于計(jì)算機(jī)的管理工具，具有提供地理相關(guān)數(shù)據(jù)的功能。地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理與分析過程中將所有信息分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩部分，通過專用數(shù)據(jù)庫管理軟件將不同結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一整合起來，以圖層的方式提供一個(gè)友好的用戶界面，是一種全新的認(rèn)識(shí)地理現(xiàn)象的思維方法，同時(shí)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠快速、精確地開展綜合地理定位于數(shù)據(jù)采集和動(dòng)態(tài)分析工作，為空間地理數(shù)據(jù)分析、管理與決策提供輔助支持。GIS系統(tǒng)還具有動(dòng)態(tài)預(yù)測和獨(dú)立分析能力，通過基于數(shù)據(jù)庫的預(yù)測模型對(duì)地理現(xiàn)象進(jìn)行分析預(yù)測，在地理、公路、土地、城市規(guī)劃等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。

（二）應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行城市測繪的優(yōu)勢

地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的應(yīng)用有著工程量小、時(shí)效性強(qiáng)和測繪精度高等優(yōu)勢。

1、工程量小

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)完整的地理信息數(shù)據(jù)庫與管理系統(tǒng)，有著完善的工作方法和操作流程，依賴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的運(yùn)算能力代替人工，有著更高的工作效率，能夠在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多的測繪工作任務(wù)，在城市測繪工作中的應(yīng)用可以有效簡化測繪工作流程，節(jié)省時(shí)間和成本。

2、時(shí)效性強(qiáng)

城市測繪工作中，地理信息系統(tǒng)在設(shè)定了系統(tǒng)行動(dòng)規(guī)則之后，就能夠時(shí)刻根據(jù)地理環(huán)境變化情況調(diào)整分析結(jié)構(gòu)，因此地理信息系統(tǒng)配合衛(wèi)星、即時(shí)監(jiān)控等先進(jìn)的科技手段，能夠迅速完成特定區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而及時(shí)將地理環(huán)境變化和分析結(jié)果直接反映在測繪成果中。

3、測繪精度高

地理信息系統(tǒng)測繪工作是計(jì)算式在預(yù)設(shè)程序基礎(chǔ)上開展的，所有的采集、錄入、分析、整理工作都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，操作精度高，有效減少了工作流程中的人為失誤，從而獲得更準(zhǔn)確的測繪結(jié)果，測繪操作的自動(dòng)化程度也更高。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)測繪在制圖布局、著色、比例尺以及精確度方面要比人為操作更加規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)化程度更高。

二、應(yīng)用地理信息系統(tǒng)開展城市測繪工作

（一）數(shù)據(jù)處理

圖1 地理信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理

如圖，地理信息數(shù)據(jù)主要有屬性特征、空間特征以及時(shí)間特征三個(gè)屬性。在城市測繪工作中，測繪主要涉及的目標(biāo)有建筑物、道路、管線等，同時(shí)測繪目標(biāo)的三個(gè)屬性數(shù)據(jù)。

ArcInfo中有疊合層功能，能夠?qū)⒍喾N不同屬性的數(shù)據(jù)要素，例如弧段、節(jié)點(diǎn)、標(biāo)記、配準(zhǔn)點(diǎn)和多邊形組織起來，集中在一張圖的多個(gè)圖層上。在圖層上，所有地理對(duì)限都存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)識(shí)碼，該標(biāo)識(shí)碼在建立對(duì)象空間特征用于描述其坐標(biāo)信息時(shí)就已經(jīng)產(chǎn)生，是代表該地理對(duì)象唯一身份的憑據(jù)，該標(biāo)識(shí)中存儲(chǔ)著該對(duì)象的幾何特征、尺寸等屬性，形成了特征屬性表。地理特征專題屬性可直接存儲(chǔ)在特征屬性表中，或者存儲(chǔ)于其他數(shù)據(jù)表，并通過標(biāo)識(shí)碼關(guān)聯(lián)起來，形成專題屬性信息和空間信息之間的相互連接。

（二）數(shù)據(jù)處理

ArcInfo圖形使用點(diǎn)、線、多邊形表達(dá)實(shí)物信息。城市測繪中，用點(diǎn)表示的元素主要有道路橋、城市道路交叉口等位置，線多用來表達(dá)道路中線、路邊線、通訊線，面多用于表示建筑物，如學(xué)校、醫(yī)院、公園等。首先建立地理數(shù)據(jù)庫，之后在地理數(shù)據(jù)庫之下建立城市測繪要素?cái)?shù)據(jù)庫，將城市道路中線、交叉口、橋、城市道路周邊建筑等要素整合起來，之后再建設(shè)管線要素集，存儲(chǔ)路邊線、電力設(shè)備、電力線和通訊線等要素。

GIS軟件能夠自動(dòng)分析測繪數(shù)據(jù)屬性之間的空間關(guān)系，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)是復(fù)雜實(shí)體時(shí)，能夠通過建模分析臨近數(shù)據(jù)之間的包含關(guān)系。進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理操作時(shí)要重視數(shù)據(jù)重構(gòu)工作，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)镚IS能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)類型，解決不同數(shù)據(jù)源之間的兼容性問題。實(shí)測工作中，不同需求測繪工作的數(shù)據(jù)屬性不同，因此在數(shù)據(jù)分析之前應(yīng)該通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影形成差異數(shù)學(xué)分析模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)空間分析功能。

（三）數(shù)據(jù)顯示

地圖特征主要通過單一值地圖、符號(hào)、多重相關(guān)屬性以及對(duì)應(yīng)字段屬性數(shù)量等表達(dá)方式組合來表現(xiàn)。相應(yīng)數(shù)字段落屬性主要有符號(hào)分級(jí)、顏色分級(jí)以及密度分級(jí)等內(nèi)容。單一符號(hào)的展示能夠清晰直觀的表示對(duì)象分布的密集程度，例如使用點(diǎn)表示居民居住情況，用線表示區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)。

（四）數(shù)據(jù)整合與空間分析

地理信息之間的融合整理與分析是城市測繪工作中應(yīng)用地理信息GIS系統(tǒng)的關(guān)鍵。城市測繪人員在使用地理測繪信息系統(tǒng)時(shí)要有意識(shí)的注意保持測繪數(shù)據(jù)的兼容性與整合度。與此同時(shí)，在城市測繪地理信息整理過程中要對(duì)之前建立的比較完善的國家與地區(qū)地理信息庫充分利用，方便進(jìn)行城市地形地貌、氣候河流、區(qū)域分布和人口密度等信息的綜合分析利用，并通過GIS測繪數(shù)據(jù)共享，方便的將之前的地理信息和測繪結(jié)果充分結(jié)合起來，從而獲得更加豐富詳實(shí)的測繪輸出結(jié)果，提高了測繪結(jié)果的可靠性與可分析性。

經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理與信息整合之后，GIS系統(tǒng)就可以開始進(jìn)行測繪數(shù)據(jù)的空間分析，通過相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算給出研究對(duì)象空間位置地理特性的定量與定性描述。GIS系統(tǒng)提供的功能中，空間分析是比較復(fù)雜的操作，涉及到經(jīng)濟(jì)、地理、物理、區(qū)域等多個(gè)學(xué)科知識(shí)，空間物體定量描述則需要使用空間統(tǒng)計(jì)學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)工具來分析并準(zhǔn)確描述研究對(duì)象空間數(shù)據(jù)結(jié)果，同時(shí)給出進(jìn)一步預(yù)測。

結(jié)語：

在城市測繪工作中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，并通過與全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感技術(shù)的聯(lián)用，能夠?qū)⒊鞘袦y繪工作從信息提供為主的工作模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧婢咝畔⒎?wù)與決策輔助功能的綜合地理信息服務(wù)系統(tǒng)，從而顯著提高城市測繪工作水平，在城市規(guī)劃建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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