地理信息系統(tǒng)GIS在城市測繪中的應用

(廣西恒智測繪有限公司，廣西 南寧 530022)

0 引言

進入21世紀以來，我國的城市化發(fā)展進程不斷加快，城市規(guī)模日益提高，城市建設如火如荼，從農村轉移到城市的居住人口帶來的人流、車流、物流給城市帶來了勃勃生機，同時也給城市運轉帶來了巨大的壓力。為此，基于計算機大數(shù)據(jù)分析技術和遙感測繪技術支持下，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相結合的地理信息系統(tǒng)，以其數(shù)據(jù)測量自動化、數(shù)據(jù)分析智能化的特點，推進了工作，降低了勞動強度，充分展現(xiàn)了科學技術是第一生產力的客觀真理，受到了廣大城市建設規(guī)劃者的認可和歡迎。

1 地理信息系統(tǒng)理論概述

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)，簡稱GIS，是一種以計算機為運算核心的空間地理信息數(shù)據(jù)測量采集、儲存保管和分析運算的數(shù)據(jù)管理體系[1]。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式將測量出來信息分為2種：空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。然后基于這2種數(shù)據(jù)在專用的地理分析軟件中構建成易于識別和分析的圖層，然后在通過圖層組建成完整的空間地理信息模型，再借助GPS全球定位技術和網絡通信技術的支持，快速、實時地進行地理地位和動態(tài)追蹤工作，以達到為空間地理數(shù)據(jù)分析、動態(tài)預測和科學管理之目的[2]。該技術目前在地理環(huán)境評估、城市建筑測量、城市地圖測繪等領域已經得到了廣泛應用。

從專業(yè)學科的認知角度來看，地理信息系統(tǒng)涵蓋了地理空間學、計算機信息技術學、統(tǒng)計測量學等各種專業(yè)學科知識，它具有高度的專業(yè)融合性和技能獨立性，因此從事地理信息系統(tǒng)工作的技術人員需要掌握數(shù)門相關專業(yè)領域之知識，方能駕馭這門綜合性技術。從具體的工作需求來看，地理信息系統(tǒng)要具體問題具體分析，針對實際情況制定可行性方案，才能達到預期的目的。從我國城市測繪要求角度出發(fā)，如今城市建筑規(guī)模和體量都越來越大，建筑樣式復雜多變，再加上一些新材料的應用，這對地理測量的精確度提出了更高的要求。而地理信息系統(tǒng)可以憑借其工程量小，有效簡化測繪工作流程，節(jié)省時間和人工成本；時效性強，在衛(wèi)星定位、視頻監(jiān)控等先進科技的支撐下即時獲得測繪數(shù)據(jù)結果；精確度高，其測繪數(shù)據(jù)信息的采集錄入、運算分析和整理儲存都是計算機自動化完成等優(yōu)勢，必將成為未來城市測繪的主要方式之一。

2 地理信息系統(tǒng)在城市的實際應用

2.1 采集高精度的數(shù)據(jù)

首先，隨著城市建設越來越密集，城市規(guī)劃要求越來越高，再加上城市管理中對人流、車流的控制越來越精細，這必然要求在城市測繪中對數(shù)據(jù)采集的精確度越來越高。比如以城市交通導航項目來說，采集的GIS數(shù)據(jù)越詳細、越精準，導航服務效果越好。其次，針對非空間的數(shù)據(jù)分析，需要通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)與遙感技術兩者的結合，實現(xiàn)適量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)數(shù)字化和抽象化處理，從而實現(xiàn)城市測繪中，對道路、景觀、建筑的精確布局進行最科學的處理[3]。為此，利用地理信息處理技術，可以明確測量要求，提高測量精度，在衛(wèi)星定位、視頻監(jiān)控、遙感技術的智能測量作用下，可以有效地規(guī)避傳統(tǒng)測量帶來的各種主觀和客觀因素的干擾，為城市發(fā)展帶來更多高精度的測量數(shù)據(jù)，推動城市合理有序地發(fā)展。

2.2 進行高精度測繪

高精度的數(shù)據(jù)需求帶動了高精度的城市測繪發(fā)展，地理信息系統(tǒng)能夠幫助測繪人員避免傳統(tǒng)測繪主觀因素及突發(fā)情況帶來的失誤和不便。以地理空間模型為理論基礎，從基本定點和調頻工作開始，在各種自動化設備的支持下提升工作運轉的速度，在云計算云儲存的支撐下提高測量數(shù)據(jù)的分析準確度和應用的科學度，通過GIS系統(tǒng)功能的齊全性來可以實現(xiàn)對城市測繪工作內容的全方位覆蓋，從而可以讓測繪工作實現(xiàn)整體的合理有序，規(guī)范可控[4]。通過GIS來確保測繪質量，需要測繪人員擁有非常扎實的測繪技能，才能保證測繪的過程符合相應的技術規(guī)范，另外測繪人員還需要非常高的職業(yè)道德素養(yǎng)，能夠以精益求精的工匠精神來進行測繪數(shù)據(jù)的分析。

2.3 應用在數(shù)據(jù)顯示中

GIS技術具有對數(shù)據(jù)采集、儲存、分析的快速、簡便、智能的應用優(yōu)勢，才能夠提供傳統(tǒng)測繪不具備的功能，數(shù)據(jù)顯示就是其中之一。在城市地圖中顯示的各個區(qū)域具有字段屬性和多重屬性等特點，在進行字段屬性的展示時，技術人員可以通過分級密度值、符號以及顏色等技術手段來現(xiàn)實，讓地圖看起來目標錯落有致。比如在地圖上顯示道路交通通行情況時，就可以利用字段屬性來以紅、綠兩種色彩來現(xiàn)實用戶需要前行的路途是否擁擠，從而讓司機提前做好規(guī)劃安排[5]。總而言之，針對不同的地理顯示類型用不同的表示方法來展現(xiàn)，提高動態(tài)地理信息情況的采集和處理速度、效率，是現(xiàn)代城市測繪的最基本要求。

2.4 應用在資源調查中

城市化發(fā)展來了城市人口數(shù)量的不斷擴大，導致城市資源消耗越來越多，在粗放型的城市管理中，資源不合理利用和浪費情況非常嚴重，這不僅給人類帶來了巨大的生存壓力，也給城市環(huán)境帶來了嚴重的威脅。為此，利用GIS技術在城市測繪中加強城市資源相關數(shù)據(jù)的探測，以精確城市綜合資源數(shù)量，從而優(yōu)化資源配置方案，實現(xiàn)社會經濟與資源保護的平衡協(xié)調發(fā)展。

2.5 立體輸出式應用

立體式輸出是地理信息系統(tǒng)對傳統(tǒng)城市測繪技術顛覆的具體功能體現(xiàn)，它可以現(xiàn)實的地理圖形以三維立體的形式呈現(xiàn)出來，更有空間感和畫面感，也更符合人們的視覺觀察行為習慣，能夠更好地滿足城市服務信息需求。在立體式輸出的過程中，技術人員可以結合多樣化的技術形態(tài)，將地圖繪制的時間和空間合理地規(guī)劃安排好，從而能夠展現(xiàn)其城市繪制的整體質量感。在GIS技術的支撐下，技術人員可以將數(shù)據(jù)處理和地圖繪制相結合，開展不同功能需求的工作，而且在計算機的輔助下能夠降低其勞動強度。但這對技術人員提出了2點工作要求，一是要用嚴謹?shù)膽B(tài)度來持之以恒地做好數(shù)據(jù)測量的精準度，二是要有創(chuàng)新創(chuàng)造的精神來根據(jù)各個城市的實際情況來開展針對性的數(shù)據(jù)模型建設及工作部署。

3 結語

地理信息技術相對于傳統(tǒng)測繪技術不僅要有專業(yè)的測繪技能，更需要技術人員對計算機應用技術、全球衛(wèi)星定位技術、空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析技術都有著全面而深刻的了解，這樣才能發(fā)揮其應有的價值和作用。技術人員要不斷轉變城市測繪的工作思路和理念，要從信息提供為主的傳統(tǒng)工作形態(tài)向信息分析處理、信息數(shù)據(jù)采集的服務工作形態(tài)轉變，從而提高工作效率和適應不停更新的新時代城市測繪要求。