淺談測(cè)繪地理信息系統(tǒng)的建設(shè)

胡振宇

摘 要：在持續(xù)健全與改善數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的前提下，建立基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)y(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與數(shù)據(jù)處理，并且保證測(cè)繪工作的時(shí)效性、準(zhǔn)確性以及可靠性。進(jìn)而切實(shí)推動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域，特別是工業(yè)化的快速發(fā)展，最終為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供一份助力。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪地理；信息；系統(tǒng)；建設(shè)

1.測(cè)繪地理信息系統(tǒng)的功能

（1）數(shù)據(jù)采集與編輯

GIS的數(shù)據(jù)主要有圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。以數(shù)字化輸入方式為主的是圖形數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)可輸入或建立于數(shù)字化過(guò)程中。針對(duì)輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)具有交互編輯、查漏及修飾圖幅等功能，并可構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)管理

數(shù)據(jù)庫(kù)為GIS的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)多由圖形拼接與附加組成；建立圖庫(kù)，系統(tǒng)管理全部地圖；數(shù)據(jù)庫(kù)空間及作業(yè)進(jìn)程控制等。另外，GIS中數(shù)據(jù)庫(kù)中還包含了除屬性數(shù)據(jù)之外的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。屬性數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DBMS進(jìn)行管理，而空間數(shù)據(jù)庫(kù)則多是通過(guò)拓?fù)鋽?shù)學(xué)模型進(jìn)行管理。兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可互相補(bǔ)充，很多GIS對(duì)這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均具有處理能力。

（3）數(shù)據(jù)檢索

可以對(duì)指定地區(qū)、屬性數(shù)據(jù)及邏輯運(yùn)算進(jìn)行查詢等等。

（4）數(shù)據(jù)處理

GIS的核心內(nèi)容是分析地圖的點(diǎn)、線、面三者之間的拓?fù)潢P(guān)系，另外，GIS分析還包含構(gòu)建特征緩沖區(qū)；構(gòu)建數(shù)學(xué)地形模型；操作與統(tǒng)計(jì)屬性數(shù)據(jù)等。

（5）數(shù)據(jù)輸出

GIS還可用于分析和查詢輸出結(jié)果，供圖像編輯，標(biāo)記矢量漢字等，以適應(yīng)各類(lèi)圖件的制圖要求。

2.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)地理信息技術(shù)

這種測(cè)繪技術(shù)就是全部和地理信息相關(guān)的領(lǐng)域共同應(yīng)用的空間數(shù)據(jù)定位和數(shù)據(jù)分析的地理單元，具備很高的通用性，且有很大的需求。通常包含了地形地貌、水系環(huán)境、植被覆蓋、人口聚居區(qū)、交通條件、邊境界限、特別地貌、地名和坐標(biāo)網(wǎng)格等。其中，坐標(biāo)網(wǎng)格和所選用比例尺有關(guān)系，選擇比例尺更大，信息覆蓋的就更廣。其數(shù)字化信息來(lái)源的數(shù)目與信息質(zhì)量與地理信息技術(shù)運(yùn)用的廣泛性與熟練度密切相關(guān)。

2.2 信息化測(cè)繪技術(shù)

這種技術(shù)以數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)為前提，在網(wǎng)絡(luò)化程度較高的測(cè)繪條件中，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地提供地理信息測(cè)繪模式與功能。信息化測(cè)繪技術(shù)的特性即能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行地理信息綜合服務(wù)。為了保證該項(xiàng)功能，則需設(shè)立地理信息化測(cè)繪系統(tǒng)。中國(guó)空間測(cè)繪歷經(jīng)了人工繪制方法到數(shù)字測(cè)繪方法再到信息化測(cè)繪方法幾個(gè)時(shí)期。

2.3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)通常包括地面數(shù)字化測(cè)圖和成圖、航測(cè)數(shù)字化測(cè)圖以及計(jì)算機(jī)制圖幾類(lèi)。數(shù)字化測(cè)繪使紙面上的人工制圖方式演變成快速共享的數(shù)字繪圖。該技術(shù)的測(cè)繪步驟通常為：測(cè)繪數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)行地形空間數(shù)據(jù)分析和處理，最后獲得測(cè)繪結(jié)果。

3.數(shù)字化測(cè)繪和信息化測(cè)繪之間的差異性

3.1 可視化要求差異

數(shù)字測(cè)繪技術(shù)是為了成圖，成圖階段能夠忽略數(shù)據(jù)冗余和儲(chǔ)存空間制約等問(wèn)題。為滿足美觀效果要求，能夠應(yīng)用線條構(gòu)成符號(hào)，直接運(yùn)用點(diǎn)、線以及面的劃分代表實(shí)體地物。而信息化測(cè)繪技術(shù)的可視化是在之后的應(yīng)用階段設(shè)定要求。為符合美觀和清晰的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)相關(guān)測(cè)繪規(guī)范對(duì)地物表示設(shè)定了詳細(xì)的規(guī)定。比如，地下室進(jìn)口和坡向等均需應(yīng)用可視化符號(hào)展示。進(jìn)行信息化階段，有充足的實(shí)體種類(lèi)和性質(zhì)數(shù)據(jù)，就能夠借助實(shí)體彼此的邏輯聯(lián)系找到進(jìn)口的方向和坡向等需采用可視化技術(shù)方可表示的數(shù)據(jù)。

3.2 取得測(cè)繪數(shù)據(jù)的方法存在差異

數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)具備測(cè)繪數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)化的功能，由于測(cè)繪數(shù)據(jù)彼此格式差異，轉(zhuǎn)化容易導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，且轉(zhuǎn)化后編輯工作量很高。進(jìn)行野外測(cè)繪過(guò)程中，由于通視點(diǎn)、地圖分幅和測(cè)量點(diǎn)相連次序等因素的影響，極易造成空間測(cè)繪目標(biāo)的儲(chǔ)存不充足。圖形實(shí)體通過(guò)轉(zhuǎn)化進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)之后，其實(shí)是一類(lèi)分段，并非整體。

3.3 屬性要求的差異

測(cè)繪制圖的重點(diǎn)是選取地表的景觀，制圖內(nèi)容比制圖技術(shù)更關(guān)鍵?？臻g目標(biāo)和屬性依然需根據(jù)圖式標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行選取。針對(duì)普通數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，屬性信息需借助圖形的顏色、大小以及線型庫(kù)等模式表現(xiàn)出來(lái)。這種內(nèi)容能夠借助圖形來(lái)滿足可視化要求，不需要應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)。事實(shí)表明，屬性信息的采集也是根據(jù)圖式標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展的。如果設(shè)立地理信息系統(tǒng)，那么此類(lèi)屬性信息都很難滿足各項(xiàng)分析統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求。比如，建筑結(jié)構(gòu)的屬性信息，圖式需標(biāo)出建筑名稱、建筑層數(shù)以及建筑材質(zhì)，此類(lèi)信息能夠通過(guò)圖形和標(biāo)注模式體現(xiàn)。信息化測(cè)繪技術(shù)一方面需制圖，另一方面需為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)。還需借助此類(lèi)信息進(jìn)行虛擬處理，將地面情況以真2D、真紋理以及真尺度模式再次構(gòu)建。實(shí)際應(yīng)用中，為進(jìn)行數(shù)字測(cè)繪而建立的數(shù)據(jù)庫(kù)主要有此類(lèi)特征：信息組織根據(jù)地形圖的要求進(jìn)行、測(cè)繪生產(chǎn)與維護(hù)模式根據(jù)地形圖圖紙幅面進(jìn)行、測(cè)繪信息采集類(lèi)型根據(jù)要求規(guī)范進(jìn)行。

3.4 儲(chǔ)存形式的差異

測(cè)圖主要是為成圖，成圖則包含了圖紙幅面，為保證統(tǒng)一性，在測(cè)圖的管理方面，更多的應(yīng)用圖紙幅面管理理念。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)模擬存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，仍然會(huì)保留圖紙幅面的基本痕跡。但信息化測(cè)繪主要是提供服務(wù)，是為了最終數(shù)據(jù)最大化應(yīng)用。在地物實(shí)體表達(dá)方面，存儲(chǔ)也都以實(shí)體方法。

4.基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)

4.1 信息化測(cè)繪的目的分析。實(shí)際測(cè)繪中不難發(fā)現(xiàn)，地球虛擬系統(tǒng)、基礎(chǔ)地理空間框架和基礎(chǔ)地理信息服務(wù)等均需使數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)化為信息化測(cè)繪技術(shù)。信息化測(cè)繪系統(tǒng)主要分析的部分為數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)輸出幾方面，借助這些環(huán)節(jié)能夠簡(jiǎn)單設(shè)立出信息化測(cè)繪服務(wù)系統(tǒng)的早期模型。

4.2 健全生產(chǎn)管理體系。對(duì)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，僅有建設(shè)目的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)需具備相對(duì)健全的生產(chǎn)與管理體系，以確保信息完整與信息更新的重要環(huán)節(jié)。通常情況下，基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)管理階段形成的信息，即是中介數(shù)據(jù)?；谛畔⒒瘻y(cè)繪技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，能夠?qū)χ薪閿?shù)據(jù)實(shí)行以下幾種管理方法：第一，中介數(shù)據(jù)單元管理從傳統(tǒng)模式逐步向著自然單元轉(zhuǎn)化。很多圖紙幅面的管理方式，已很大程度影響了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，就是地物實(shí)體相鄰圖幅的邊緣要素進(jìn)行相互銜接的非自然性隔斷。實(shí)際測(cè)繪中可以發(fā)現(xiàn)，把自然邊界范疇當(dāng)成基本單元，可以盡可能地使數(shù)據(jù)保證完整性；第二，以中介數(shù)據(jù)的管理方法為前提，第三代移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用把其當(dāng)成信息維護(hù)前提。當(dāng)前時(shí)期，一方面保證通信帶寬，另一方面逐步實(shí)現(xiàn)了在線數(shù)據(jù)維護(hù)方式。

5.測(cè)繪地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與管理

5.1 選擇開(kāi)發(fā)平臺(tái)與工具

開(kāi)發(fā)平臺(tái)與工具，對(duì)系統(tǒng)建設(shè)成敗及效率有很大影響。新時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研發(fā)GIS商業(yè)化開(kāi)發(fā)工具軟件的技術(shù)日漸成熟。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界共400余種，如ARC/INFO及Mapinfo等（國(guó)外），國(guó)內(nèi)則多為MAPGIS、SuperMap及GeoStar等軟件。系統(tǒng)軟件選擇時(shí)，應(yīng)盡量適應(yīng)GIS系統(tǒng)的要求，使之具備對(duì)GIS數(shù)據(jù)的輸入與管理功能；應(yīng)保證其常用功能的優(yōu)良效率；應(yīng)準(zhǔn)確、迅速接收和處理漢字；提供良好的用戶界面及聯(lián)機(jī)輔助信息；能提供合理的二次開(kāi)發(fā)工具；具有較好的擴(kuò)充性且升級(jí)能力較強(qiáng)。

5.2 人員配備與系統(tǒng)管理機(jī)制

整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)配備足夠的人員，并形成合理有效的團(tuán)隊(duì)。為數(shù)據(jù)交流、儲(chǔ)存及管理提供便利，確?？蛻舳私?jīng)系統(tǒng)驗(yàn)證后可有效訪問(wèn)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。例如，野外作業(yè)時(shí)測(cè)繪員可將測(cè)量數(shù)據(jù)直接傳回服務(wù)器端，便于工作人員處理和更新內(nèi)業(yè)信息。不同子系統(tǒng)、區(qū)域間也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與訪問(wèn)，并建立統(tǒng)一管理與調(diào)度機(jī)制，由系統(tǒng)為部門(mén)提供服務(wù)性支持。

參考文獻(xiàn)

[1]譚玉蓮.淺談地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)，2015（7）：15-16.

（作者單位：北京京建恒信房地產(chǎn)測(cè)量技術(shù)有限公司）