地理測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究

張 彪

(陜西華地勘察設(shè)計(jì)咨詢有限公司，陜西 西安 710020)

過去在地理測(cè)繪過程當(dāng)中，應(yīng)用的傳統(tǒng)地理測(cè)繪方式非常的繁雜，而且需要較大的勞動(dòng)力投入，同時(shí)在測(cè)繪過程當(dāng)中，對(duì)于自然地理要素和地表設(shè)施位置大小以及屬性方面的測(cè)定效率非常低。而地理信息系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)方式，在測(cè)繪工作實(shí)際可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，來有效的采集地理分布數(shù)據(jù)，并開展相應(yīng)的儲(chǔ)存管理以及分析與運(yùn)算，可以很好的應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪手段存在的不足，保證測(cè)繪效率和質(zhì)量，推動(dòng)測(cè)繪工作的高效開展[1]。

1 地理信息系統(tǒng)

1.1 地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）簡(jiǎn)稱 GIS，作為一種重要的測(cè)繪技術(shù)手段，發(fā)揮著越來越重要的作用。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)繪工作當(dāng)中，主要是利用計(jì)算機(jī)軟硬件，來獲取地球整體與局部相應(yīng)的地理數(shù)據(jù)以及資源，信息和參數(shù)等，借助特定格式開展數(shù)據(jù)分析與管理，而且可以根據(jù)人們的需求，及時(shí)的輸出地理信息相關(guān)數(shù)據(jù)，信息圖形等，使測(cè)繪工作效率大幅增強(qiáng)。地理信息系統(tǒng)目前已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)空間世界表達(dá)模擬，分析處理空間數(shù)據(jù)的重要工具，更成為人們空間問題解決的重要資源[2]。

古往今來，人類都是生存在地球上，地球表面空間位置信息和人類密切相關(guān)，伴隨近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展和普及應(yīng)用，基于地理信息系統(tǒng)（GIS）及其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的“數(shù)字城市”與“數(shù)字地球” 在人類生產(chǎn)生活當(dāng)中，發(fā)揮著越來越重要的作用。

GIS主要包括以下幾個(gè)部分：首先是人員，在GIS當(dāng)中，人員是最為重要的組成部分，開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)GIS被執(zhí)行的各種任務(wù)充分定義，對(duì)處理程序進(jìn)行開發(fā)，提高操作能力，能夠使GIS軟件存在的不足得到有效克服，而相反的情況就無法成立，再好的軟件也難以把操作人員在GIS上的一無所知給彌補(bǔ)。數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，對(duì)于查詢與分析結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。硬件，硬件性能優(yōu)劣，數(shù)據(jù)處理效果，和使用便捷性與相應(yīng)的輸出方式。軟件，不僅含有GIS軟件，同時(shí)還涉及很多數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和處理，繪圖等各種程序。過程，GIS 應(yīng)當(dāng)明確定義，統(tǒng)一的方法來確保結(jié)果的正確性與可驗(yàn)證性。

圖1 地理信息系統(tǒng)組成圖

1.2 地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）地理信息系統(tǒng)有著非常高的效率，與傳統(tǒng)測(cè)繪形式相比，該系統(tǒng)是借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行運(yùn)行，使人力投入量大幅減少，能夠更加精準(zhǔn)高效的采集各種地理信息數(shù)據(jù)，有效控制和減少采集數(shù)據(jù)的時(shí)間和測(cè)繪時(shí)間投入，保證工作效率。

（2）地理信息系統(tǒng)有著很強(qiáng)的時(shí)效性，過去測(cè)繪工作開展過程當(dāng)中，都是利用人工手段來采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，倘若地理環(huán)境發(fā)生改變，或者天氣及其他原因造成改變的，通過人工手段不能及時(shí)的更新相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)繪結(jié)果造成影響，以至于測(cè)繪結(jié)果和出現(xiàn)偏差，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能夠更加全面的監(jiān)控測(cè)繪地點(diǎn)，根據(jù)測(cè)繪地點(diǎn)環(huán)境條件改變，予以及時(shí)的更新和數(shù)據(jù)分析，確保測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)性與有效性。

（3）地理信息系統(tǒng)有著非常高的測(cè)繪精度，而且該系統(tǒng)，是一個(gè)相對(duì)完整而又獨(dú)立的科學(xué)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行更新，該系統(tǒng)在應(yīng)用過程當(dāng)中利用計(jì)算機(jī)程序，來實(shí)現(xiàn)測(cè)繪制圖、制表工作，和現(xiàn)實(shí)非常接近[3]。

2 地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的功能

（1）采集管理數(shù)據(jù)?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)基礎(chǔ)上，能夠有效采集和錄入特定的地理位置信息數(shù)據(jù)，而且可以在較短的時(shí)間內(nèi)，精確檢索有關(guān)數(shù)據(jù)，為決策者提供全面的地理信息數(shù)據(jù)參考。

（2）轉(zhuǎn)換和輸出數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)信息，通過地理信息系統(tǒng)開展對(duì)比分析，對(duì)數(shù)據(jù)空間關(guān)系展開自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模以及管理，地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，地圖繪制能力方面非常突出，能夠依照測(cè)繪工作具體需求，對(duì)各種類型地理信息圖進(jìn)行繪制，打破了傳統(tǒng)手工測(cè)繪制圖，耗時(shí)、誤差率高的問題，可以更加全面的構(gòu)建地形圖數(shù)據(jù)庫。

（3）數(shù)據(jù)源?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)基礎(chǔ)上，可以對(duì)地理信息進(jìn)行大量的編輯以及處理，并實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，儲(chǔ)存過程當(dāng)中通過報(bào)表、圖表形式來實(shí)現(xiàn)，地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源，可以為工作人員提供更加精準(zhǔn)的地理信息。

（4）空間分析作用，地理信息系統(tǒng)還具有空間模擬和分析作用，可以利用系統(tǒng)應(yīng)用模型，對(duì)地理環(huán)境演化情況做出準(zhǔn)確模擬，并指導(dǎo)測(cè)繪工作者通過最優(yōu)的方案進(jìn)行解決。

3 地理測(cè)繪中對(duì)地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用

社會(huì)工作開展過程當(dāng)中，采集海量的土地測(cè)繪信息是一項(xiàng)非常繁瑣的工作，人力物力投入非常的大，由于相關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性直接影響測(cè)繪輸出結(jié)果，所以測(cè)繪工作要求很高的數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，通過采集工作獲得真實(shí)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。但是過去在測(cè)繪工作開展過程當(dāng)中，采集數(shù)據(jù)時(shí)常受到天氣、氣候位置等各方面因素影響，將地理信息系統(tǒng)引入其中，能夠使這些因素得到有效控制，而且在任何條件下都可以精準(zhǔn)的采集數(shù)據(jù)，這是由于系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的聯(lián)系采集，還具有很好的儲(chǔ)存功能。結(jié)合了現(xiàn)代很多高科技手段，如激光雷達(dá)、數(shù)字掃描儀等技術(shù)，數(shù)據(jù)采集速度非常的快，可以大幅提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性與可靠性，而且引入全球定位系統(tǒng)之后，可以對(duì)目標(biāo)地理坐標(biāo)準(zhǔn)確確定，更加全面詳細(xì)的收集相關(guān)數(shù)據(jù)，為指導(dǎo)測(cè)繪作業(yè)順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 MapGIS地理信息系統(tǒng)軟件的實(shí)際應(yīng)用

該系統(tǒng)軟件是我國地質(zhì)大學(xué)研究開發(fā)的一種通用型的地理信息系統(tǒng)軟件，工具性作用非常的突出，在應(yīng)用此類軟件時(shí)，不但可以采集空間數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的儲(chǔ)存與檢索，同時(shí)還可以把采集到的數(shù)據(jù)信息通過圖形形式展現(xiàn)出來，便于人們更加直觀的理解。這一軟件當(dāng)中包括了MAPCAD全部的制圖功能，而且應(yīng)用過程當(dāng)中，還能和實(shí)際充分結(jié)合，制作出更加復(fù)雜，更加高精度的地形圖與地質(zhì)圖，除此之外，軟件可以結(jié)合地形圖數(shù)據(jù)和各種專業(yè)數(shù)據(jù)達(dá)到一體化的模式，并且可以更加精準(zhǔn)的分析與查詢空間數(shù)據(jù)，更好的指導(dǎo)測(cè)繪工作更加有效的開展，提高測(cè)繪工作針對(duì)性。MapGIS地理信息系統(tǒng)軟件主要結(jié)構(gòu)框架涉及開發(fā)平臺(tái)與工具產(chǎn)品和最終的解決方案等幾個(gè)層面。借助實(shí)際應(yīng)用此類軟件通過詳細(xì)的分析判斷可以獲知，這種軟件自身具有的開發(fā)平臺(tái)，主要涉及服務(wù)器開發(fā)平臺(tái)以及嵌入式開發(fā)平臺(tái)和遙感處理開發(fā)平臺(tái)等，集成應(yīng)用這些開發(fā)平臺(tái)，可以更好的確保測(cè)繪工作的順利開展，而且還能對(duì)各種開發(fā)平臺(tái)開發(fā)類型進(jìn)行有效滿足，并且還可和合作伙伴，科學(xué)合理的開發(fā)和利用，提高專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用水平，為測(cè)繪工作順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)的應(yīng)用

在獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)過程當(dāng)中，必須要對(duì)其開展相應(yīng)的加工處理，有效轉(zhuǎn)化測(cè)繪數(shù)據(jù)，合理的加工測(cè)繪數(shù)據(jù)，提高其識(shí)別性，并將應(yīng)用圖件投入其中，并通過應(yīng)急快速制圖和遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)應(yīng)用，與測(cè)繪專業(yè)軟件充分結(jié)合。特別是遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)，在應(yīng)用過程當(dāng)中，主要是基于攝影測(cè)量技術(shù)手段，在攝影工作開展過程當(dāng)中，重現(xiàn)實(shí)物、大小、位置等有關(guān)信息數(shù)據(jù)，并對(duì)后續(xù)三維模型以及全景圖等有關(guān)數(shù)據(jù)信息，開展相應(yīng)的處理和分析工作，同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行拼接和有效融合影像，之后利用應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)，發(fā)揮當(dāng)前數(shù)據(jù)成果作用，并綜合分析應(yīng)急測(cè)繪工作當(dāng)中有關(guān)信息數(shù)據(jù)，來提升后續(xù)快速采集關(guān)鍵實(shí)體信息數(shù)據(jù)，保證提取數(shù)據(jù)的效率，并將數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用其中有效處理數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，形成應(yīng)急的圖件。

3.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

這種技術(shù)手段作為一種新型的測(cè)繪技術(shù)手段，在測(cè)繪工作開展過程當(dāng)中，主要是利用模擬虛擬三維空間，給使用者創(chuàng)造視覺，觸覺以及聽覺層面的模擬，確保更加動(dòng)態(tài)的判斷事物現(xiàn)狀，在此階段系統(tǒng)可以和測(cè)繪數(shù)據(jù)充分結(jié)合，采集，制作以及融合三維電子地圖。而且在應(yīng)急演練當(dāng)中，此項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)全新的模式進(jìn)行模擬，如通過虛擬情景來模擬場(chǎng)地事故，通過人工手段對(duì)事故現(xiàn)象進(jìn)行制作，確保演練工作人員可以更加積極主動(dòng)的進(jìn)行響應(yīng)，將演練與培訓(xùn)功能充分體現(xiàn)出來，擴(kuò)大和降低成本投入，該項(xiàng)系統(tǒng)可以對(duì)事件進(jìn)行有效分析和模擬，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠和室內(nèi)定位系統(tǒng)以及GPS系統(tǒng)等技術(shù)手段充分融合，并通過虛擬現(xiàn)實(shí)情景模擬救援者的位置信息，更好的指導(dǎo)救援方案以及救援指揮。另外，互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控信息能夠融合虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急系統(tǒng)，彼此相互集成，可以通過三維場(chǎng)景，實(shí)時(shí)調(diào)用和查看視頻信息，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行掌握。

4 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展前景

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，步入21世紀(jì)以后，逐步進(jìn)入數(shù)字信息時(shí)代，多元化的信息和測(cè)繪結(jié)果，是測(cè)繪工作多維化發(fā)展的重要趨勢(shì)。地理信息系統(tǒng)由于其較強(qiáng)的科學(xué)性，和體系的完整性，和較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析處理能力，在測(cè)繪工作當(dāng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來，伴隨測(cè)繪工作的日漸發(fā)展，測(cè)繪工作難度也在逐步增加，為了適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展需求，地理信息系統(tǒng)未來發(fā)展也呈現(xiàn)出一體化方向發(fā)展，其其空間定位能力以及分析數(shù)據(jù)能力將會(huì)獲得全面的提升與發(fā)展，數(shù)據(jù)獲取之后能夠有效的提煉相關(guān)信息數(shù)據(jù)，更好的指導(dǎo)測(cè)繪人員進(jìn)行決策，全面的把控測(cè)繪工程，推動(dòng)測(cè)繪工程的整體發(fā)展[4-6]。

5 結(jié)語

通過這些分析和研究，地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，未來測(cè)繪工作開展過程當(dāng)中，地理信息系統(tǒng)將會(huì)成為最重要的手段。在測(cè)繪工作當(dāng)中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用方面是非常多的，不僅包括采集數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，同時(shí)還包括數(shù)據(jù)的處理以及管理，還有顯示數(shù)據(jù)和數(shù)字制圖等各項(xiàng)工作內(nèi)容，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于測(cè)繪工作當(dāng)中，必將會(huì)使其工作效率獲得進(jìn)一步發(fā)展和提升，保證測(cè)繪數(shù)據(jù)更加精確和真實(shí)。因?yàn)閺?qiáng)大的數(shù)字制圖功能，為提取信息提供了極大的便利性。相信未來隨著科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展和相關(guān)配套技術(shù)將會(huì)更加完善，能使土地測(cè)繪工作變得更為高效和準(zhǔn)確。