智能城市測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析

潘從金 周婷 張繼凱

【摘 ?要】目前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)在測(cè)繪中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)逐漸普遍，特別是在城市建設(shè)中，是工作前期的一種定位及掃描的重要方式。測(cè)量的精度較高，而且具有一定的數(shù)據(jù)處理能力，因此，目前城市工程建設(shè)中深受普遍關(guān)注。本文就對(duì)智能城市測(cè)繪中的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用策略進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】智能;城市;測(cè)繪;地理信息;應(yīng)用

在數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展和創(chuàng)新下，圖形數(shù)據(jù)處理愈加便捷，可以更加鮮明、直觀的展示地理坐標(biāo)在圖形中的關(guān)系。在城市測(cè)繪中，通過地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以將地理坐標(biāo)和信息有機(jī)整合在一起，獲得有效的數(shù)字圖像，為后續(xù)的工程建設(shè)和城市規(guī)劃建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，制定科學(xué)合理的建設(shè)方案。地理信息系統(tǒng)在我國(guó)的廣泛推廣和應(yīng)用，除了城市測(cè)繪工作以外，在防災(zāi)抗災(zāi)、天氣預(yù)測(cè)和交通管理方面同樣取得了取得了可觀的成效，加強(qiáng)對(duì)其研究，對(duì)于城市建設(shè)和發(fā)展具有一定促進(jìn)作用。

1、地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)是現(xiàn)代科技生產(chǎn)力發(fā)展的產(chǎn)物，它主要為了適應(yīng)地理環(huán)境勘測(cè)和觀察工作的需求，地理信息系統(tǒng)不但為城市測(cè)繪工作順利完成提供條件，同時(shí)也有利于提升城市測(cè)繪工作質(zhì)量。傳統(tǒng)的城市測(cè)繪方法主要依賴于人力資源進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、整理和歸納等，從而完成城市測(cè)繪工作，工作效率低，而且測(cè)繪結(jié)果準(zhǔn)確性低，進(jìn)而影響城市規(guī)劃工作的效率。為了有效改善傳統(tǒng)測(cè)繪方法中諸多的不完善之處，地理信息系統(tǒng)被應(yīng)用到城市測(cè)繪工作中。地理數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)擁有一個(gè)完善和精確的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)的方式完成屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的整理和研究工作，保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。地理信息系統(tǒng)的重要構(gòu)成技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，合理使用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成數(shù)據(jù)的收集和歸納工作，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化掌握數(shù)據(jù)信息。在地理信息系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，數(shù)字地圖技術(shù)是其中關(guān)鍵的組成技術(shù)。通過數(shù)字地圖技術(shù)，人們可以直觀形象地觀察和了解數(shù)據(jù)信息，從而保證城市測(cè)繪工作的科學(xué)性。在測(cè)繪過程中，通過地理信息系統(tǒng)可以有效選擇合適的和可行的城市規(guī)劃方法，動(dòng)態(tài)觀察城市規(guī)劃工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決城市規(guī)劃中出現(xiàn)的問題，從而保證城市規(guī)劃工作的科學(xué)性。

2、智慧城市測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)采集

在智慧城市測(cè)繪工作開展中，通過地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)而言優(yōu)勢(shì)更為突出。在數(shù)據(jù)采集中，為了可以獲得連續(xù)對(duì)像實(shí)體，在測(cè)繪工作中應(yīng)該采用不同的離散和抽象。柵格數(shù)據(jù)集分辨率和矢量存儲(chǔ)方式選擇中，通過地面單位網(wǎng)格寬度和點(diǎn)線面三要素來表示，采集和存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。除此之外，還可以通過其他方法來采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。以往的數(shù)據(jù)采集中，通過人工測(cè)量方式來采集數(shù)據(jù)，通過數(shù)字化處理得到數(shù)據(jù)。較為前沿的技術(shù)中，利用GPS全球定位系統(tǒng)來確定地理坐標(biāo)，輸入到地理信息系統(tǒng)中進(jìn)行處理。

2.2數(shù)據(jù)處理

在城市測(cè)繪作業(yè)開展過程中，為了實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)的高效應(yīng)用，應(yīng)注重對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。①在空間數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)借助計(jì)算機(jī)軟件，將獲取的空間數(shù)據(jù)源傳輸至系統(tǒng)中，隨之，由地理信息系統(tǒng)建模功能，處理數(shù)據(jù)，并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)字高程模型、數(shù)字柵格圖、正射影像圖等，然后，允許城市測(cè)繪人員透過地理信息系統(tǒng)，對(duì)空間數(shù)據(jù)的空間關(guān)系進(jìn)行分析，而后，整合城市測(cè)繪數(shù)據(jù)。②由于實(shí)際測(cè)繪作業(yè)中測(cè)繪目的存在差異性，同時(shí)，數(shù)據(jù)屬性也不盡相同，因此，在空間數(shù)據(jù)分析前，應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，即結(jié)合數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建差異性數(shù)學(xué)分析模型，然后，在模型分析的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)或者柵格數(shù)據(jù)，滿足城市測(cè)繪中數(shù)據(jù)使用需求。

2.3地理信息系統(tǒng)的空間分析

地理信息系統(tǒng)的空間分析是建立在地理對(duì)象的位置和形態(tài)特征之上，目的主要是用于提取和傳輸空間信息。地理信息系統(tǒng)與一般的計(jì)算機(jī)制圖系統(tǒng)主要的區(qū)別就是地理信息系統(tǒng)具有較高的空間分析功能，通過空間分析將地理事物的空間位置和形態(tài)進(jìn)行空間數(shù)字化的轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)換過程當(dāng)中，以地學(xué)原理為依托，以空間數(shù)據(jù)為特征提取出新的空間信息。比如在獲取關(guān)于空間分布，空間形成以及空間演變的信息時(shí)，相關(guān)工作人員要做好數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)預(yù)處理的工作，隨后，地理信息系統(tǒng)可以利用得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析，通過對(duì)圖形數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，使得空間物體的相關(guān)位置可以得到確定?？臻g分析的主要步驟有以下幾點(diǎn)。首先，在進(jìn)行空間分析首先要明確分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)，為接下來的空間操作提供相關(guān)的參考數(shù)據(jù)，隨后通過分析地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的信息，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析操作，相關(guān)工作人員要結(jié)合分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)獲得的新空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析，最后，對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)和解釋，產(chǎn)生最終的結(jié)果圖和報(bào)表模型。

2.4對(duì)信息數(shù)據(jù)保密

在城市地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，地理數(shù)據(jù)是最重要的數(shù)據(jù)類型，地理數(shù)據(jù)從空間特性、時(shí)域特性、屬性特性等方面進(jìn)行分析，在空間位置方面需要對(duì)地理位置進(jìn)行準(zhǔn)確的控制并且對(duì)相鄰位置進(jìn)行分析。利用屬地特征，管理人員可以對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了解，比如說大樓的寬度、高度以及占地面積等，公路的寬度、長(zhǎng)度、河流的寬度、長(zhǎng)度等。利用時(shí)域特性進(jìn)行分析，可以對(duì)數(shù)據(jù)采集和測(cè)量的時(shí)間進(jìn)行明確的掌握，對(duì)各個(gè)不同時(shí)間段內(nèi)中的數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行了解，地理數(shù)據(jù)在具體位置信息記錄方面具有很大的作用，所以也會(huì)涉及到保密問題。傳統(tǒng)方式下進(jìn)行測(cè)繪的過程中，數(shù)據(jù)保存主要使用的是紙，很容易泄露，而在信息化地理系統(tǒng)建設(shè)的過程中，如果出現(xiàn)系統(tǒng)受攻擊等情況往往會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露，甚至可能產(chǎn)生泄密等問題，對(duì)國(guó)家安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，所以在城市測(cè)繪的過程中一定要注意加強(qiáng)保密，合理利用保密的方法。比如說，在數(shù)據(jù)使用的過程中一定要對(duì)所有人進(jìn)行認(rèn)證。

2.5虛擬環(huán)境

在現(xiàn)代城市測(cè)繪工作開展過程中，為了提升整體工作效率，需運(yùn)用地理信息系統(tǒng)中虛擬環(huán)境功能，分析多維空間數(shù)據(jù)。例如，在城市測(cè)繪工作實(shí)施期間，為了完成城市規(guī)劃任務(wù)，可在實(shí)踐測(cè)繪時(shí)，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)中GIS虛擬技術(shù)，對(duì)文明重建、軍事仿真、環(huán)境影響評(píng)估、城市規(guī)劃等領(lǐng)域內(nèi)空間進(jìn)行空間虛擬，繼而通過對(duì)虛擬環(huán)境的分析，合理布局城市規(guī)劃中道路系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、居住系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。此外，在城市測(cè)繪作業(yè)中，若遇到山港測(cè)繪區(qū)域，那么在實(shí)際測(cè)繪作業(yè)中，可運(yùn)用地理信息系統(tǒng)中虛擬技術(shù)，模擬區(qū)域內(nèi)海水浸漫、泥沙堆積、航船可行駛線路等場(chǎng)景，繼而在場(chǎng)景模擬中，獲取有價(jià)值的測(cè)繪信息。同時(shí)，在環(huán)境虛擬時(shí)，為了保證分析結(jié)果精準(zhǔn)性，需在地理信息系統(tǒng)操作期間，利用遙感影像圖處理方式，提取地理信息，且借助地理信息系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)據(jù)高程模型，然后，運(yùn)用ERADSIMAGINE技術(shù)和水動(dòng)力學(xué)模型等，虛擬山港工程環(huán)境，最終在場(chǎng)景虛擬的基礎(chǔ)上，確定工程中泥沙的具體堆積情況，并探索出一條可行的航船路線。從以上的分析中即可看出，在城市測(cè)繪工作實(shí)施期間，合理化運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，可提高城市測(cè)繪工作效率，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。

3、結(jié)論

綜上所述，在智慧城市測(cè)繪工作中，相較于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)而言，通過地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以將地理坐標(biāo)和信息有機(jī)整合在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和處理，獲得有效的數(shù)字圖像，為后續(xù)的工程建設(shè)和城市規(guī)劃建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，推動(dòng)城市建設(shè)和發(fā)展。

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（作者單位：浙江浙大萬(wàn)維科技有限公司山東分公司）