智能城市測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析

于華穎

摘要：不管是進(jìn)行實(shí)際的建筑工程還是城市規(guī)劃的過程中都需要開展測(cè)繪工作，并且根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)其采用相應(yīng)的測(cè)繪技術(shù)。但是，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)還沒有滿足新時(shí)代智能城市測(cè)繪工作的需要，地理信息系統(tǒng)（GIS）的研發(fā)，在一定程度上可以更好地滿足城市測(cè)繪工作的需要，提高以往測(cè)繪技術(shù)的局限性，提高測(cè)繪工作的有效性。本文探討了智慧城市測(cè)繪工作中的地理信息系統(tǒng)，客觀地闡述了地理信息系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中的特點(diǎn)和功能，以促進(jìn)城市現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智慧城市；測(cè)繪；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用

隨著我國的數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展以及創(chuàng)新，在城市測(cè)繪中，地理坐標(biāo)和信息可以通過應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合。獲取有效的數(shù)字圖像，使得地方政府在進(jìn)行后續(xù)的實(shí)際規(guī)劃中有一定的依據(jù)，并且根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)來制定科學(xué)合理的建設(shè)方案。地理信息系統(tǒng)其實(shí)際使用過程中的優(yōu)越性在我國得到了較為廣泛的應(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可觀的成效，加強(qiáng)研究將對(duì)城市建設(shè)和發(fā)展產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。

一、地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)是指總結(jié)實(shí)際地理測(cè)繪數(shù)據(jù)，建立測(cè)繪數(shù)據(jù)地理模型的過程。通過地理信息系統(tǒng)的處理能夠更加直觀的把握測(cè)繪數(shù)據(jù)，將測(cè)繪得到的地理信息輸入到地理信息系統(tǒng)中，對(duì)后期的實(shí)際規(guī)劃起到一定的幫助。通過GIS收集，分析和處理地理地圖信息，建立地理信息數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上集成輸出，輸出更加直觀的圖像。在GIS的應(yīng)用中，有效地整理了地理數(shù)據(jù)，建立了地理決策的地理信息模型。同時(shí)，全面管理地理信息系統(tǒng)，使得不同方面的數(shù)據(jù)都能夠得到較好的整理。

二、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能

（一）地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、抗干擾能力強(qiáng)

在實(shí)際應(yīng)用中，與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GIS更有優(yōu)越性，能有效地減少外界因素的影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。例如，在地形復(fù)雜或降雪天氣的山區(qū)，GIS技術(shù)可以有效地減少外界因素的影響，能夠?qū)y(cè)量結(jié)果的誤差較為精準(zhǔn)的控制在可接受的范圍內(nèi)，提高測(cè)繪結(jié)果的有效性。在實(shí)際應(yīng)用中，GIS技術(shù)主要采用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，只需要接收衛(wèi)星監(jiān)測(cè)信息，操作更加方便。

2、測(cè)繪效率高

利用GIS技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪，可根據(jù)地面信號(hào)接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)、調(diào)整和估算。與以往的手工方法相比，可以有效地提高工作效率。在一些復(fù)雜的地形測(cè)繪中，結(jié)合實(shí)際情況，采用多種儀器和設(shè)備進(jìn)行一定的互補(bǔ)測(cè)量、加長和補(bǔ)充，可以生成更詳細(xì)、更直觀的地形圖，減少人工勞動(dòng)，縮短工時(shí)，提高效率。

（3）測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性高

在智能城市的測(cè)繪工作中，過去進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量過程中主要采用人工測(cè)量的方法，測(cè)量工作由儀器設(shè)備完成。然而，無論采用什么方法，都不能保證其實(shí)際的測(cè)量結(jié)果完全準(zhǔn)確，小的誤差會(huì)引起重大的問題并影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。然而，與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GIS技術(shù)主要用于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，并與遙感技術(shù)相結(jié)合，即使是一些高層建筑也可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量。在測(cè)量精度方面，衛(wèi)星直接監(jiān)測(cè)距地球120公里的軌道表面，飛機(jī)環(huán)繞地球掃描，并對(duì)收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，根據(jù)實(shí)際的測(cè)量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)誤差無窮接近于零。

（二）地理信息系統(tǒng)的功能

1、空間分析與查詢

在實(shí)際應(yīng)用中，GIS技術(shù)采用數(shù)據(jù)庫建設(shè)的分層處理方法，便于GIS的后續(xù)開發(fā)和管理。這樣，輸出原始圖像，并進(jìn)行空間分析和查詢，查詢結(jié)果由原始圖像表示，處理后的圖像與原始圖像一致。在整個(gè)過程中，實(shí)際的空間轉(zhuǎn)換的內(nèi)容包括空間查詢、重疊和空集分析等步驟。

2、模擬預(yù)測(cè)分析評(píng)價(jià)

地理信息系統(tǒng)不僅能夠分析、提取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，還能夠根據(jù)地形地貌的實(shí)際情況選擇有效的綜合評(píng)價(jià)算法，為后續(xù)的測(cè)量提供可靠的依據(jù)。評(píng)價(jià)結(jié)果主要以函數(shù)和指令的形式表示，并預(yù)測(cè)測(cè)量的趨勢(shì)，以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，GIS可以分析可能的后果，并尋求合理的解決方案來最小化風(fēng)險(xiǎn)因素。

3、圖像輸出

GIS技術(shù)可以輸出更直觀的數(shù)字圖像和地圖數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)的手工繪制方法相比，提高了工作效率，降低了人工成本，降低了圖像繪制成本。

三、地理信息系統(tǒng)在智能城市測(cè)繪中的應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)采集

在智慧城市地圖的開發(fā)中，GIS的優(yōu)勢(shì)比傳統(tǒng)地圖技術(shù)更加突出。在數(shù)據(jù)采集中，為了獲得連續(xù)的對(duì)象實(shí)體，映射需要不同的離散和抽象。在光柵數(shù)據(jù)及分辨率和向量存儲(chǔ)模式選擇中，通過地面單元的網(wǎng)格寬度和虛線表面采集和存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。除了這個(gè)之外，還有其他收集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法。在過去的數(shù)據(jù)采集中，數(shù)據(jù)是通過人工測(cè)量和數(shù)字處理得到的。在更先進(jìn)的技術(shù)中，GPS全球定位系統(tǒng)（GPS）被用來確定地理坐標(biāo)并訪問GIS進(jìn)行處理。

（二）數(shù)據(jù)處理

在城市測(cè)繪中，地理信息系統(tǒng)在處理收集到的數(shù)據(jù)和信息時(shí)具有時(shí)間、空間和屬性特征。在屬性特征方面，主要是衡量城市道路和建筑的尺度，城市道路和交叉口上的交通是主觀的，道路名稱和交叉口形狀是客觀的屬性。信息輸入GIS進(jìn)行處理，提高信息的準(zhǔn)確性和可靠性，為后續(xù)工作提供可靠依據(jù)。數(shù)據(jù)處理在整個(gè)測(cè)繪過程中的地位十分重要，對(duì)其整體的測(cè)繪精度有著較為重要的影響，即使前期實(shí)際測(cè)繪中能夠保證實(shí)際的精度，但是如果后期的處理精度不夠就有可能使得其前期數(shù)據(jù)采集的意義不大。

云計(jì)算在促進(jìn)城市測(cè)繪、促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)空間數(shù)據(jù)快速增長方面發(fā)揮著重要作用。從GB、TB到PB或EB的數(shù)據(jù)處理比較困難。云計(jì)算可以處理大規(guī)模和更深層次的數(shù)據(jù)處理，如遙感云和位置云。地理信息數(shù)據(jù)采集不需要建立特殊的環(huán)境，位置云利用導(dǎo)航信號(hào)解決導(dǎo)航定位問題。

（三）數(shù)據(jù)管理

在智能城市地圖的開發(fā)中，通過GIS的應(yīng)用，城市道路橋梁、道路或交叉口可以用點(diǎn)線、城市建筑區(qū)和城市道路來表示。集成數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。

例如，城市地鐵項(xiàng)目是在住宅小區(qū)中建造的。由于施工場(chǎng)地地質(zhì)條件差，樁基施工完成后，基礎(chǔ)施工，地鐵周圍有不同的定居點(diǎn)。盾構(gòu)施工，工程樁通過中間，最近的距離約為1.7米或1.8米，工程樁位移和建筑物沉降。為了保證工程的安全，有必要加強(qiáng)變形監(jiān)測(cè)。每個(gè)建筑物周圍有2-12個(gè)基本沉降觀測(cè)點(diǎn)和4個(gè)地面沉降觀測(cè)點(diǎn)，隧道與建筑周邊的水幕墻交匯處有6-8個(gè)地面沉降的測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)和三維地圖技術(shù)，建立三維數(shù)字模型，進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理，為后續(xù)管理提供可靠的依據(jù)。

（四）數(shù)據(jù)顯示

在大中型城市的發(fā)展中，通常將單個(gè)符號(hào)與地圖結(jié)合起來，以清晰地顯示地形圖的地理特征。通過分析地圖上的符號(hào)，你可以看到物體的強(qiáng)度，并且可以表達(dá)顏色的強(qiáng)度。如果用它來揭示城市居民的生活狀況，則可以直接顯示在地圖上，為后續(xù)的城市建設(shè)和規(guī)劃提供可靠的依據(jù)。

GIS以其獨(dú)特的功能優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于城市智能測(cè)繪中，可以有效改善傳統(tǒng)測(cè)繪工作的不足，滿足地理數(shù)據(jù)信息分析的需要。在GIS的未來發(fā)展中，將進(jìn)一步結(jié)合SDA技術(shù)和創(chuàng)新，提高測(cè)繪智能化水平。

四、結(jié)語：

綜上所述，與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GIS的應(yīng)用可以將地理坐標(biāo)與信息有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與處理，獲得有效的圖形。該圖像為后續(xù)工程建設(shè)和城市規(guī)劃建設(shè)提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而更加精確的測(cè)量將會(huì)在一定程度上使得當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃更加科學(xué)。

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