地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪中的應(yīng)用分析

喬旭

（遼寧省地理空間成果應(yīng)用中心，遼寧沈陽(yáng)110034)

在城市化進(jìn)程快速發(fā)展的時(shí)代背景之下，無(wú)論是城市建設(shè)規(guī)模還是城市布局都將發(fā)生明顯改變，特別是新區(qū)建設(shè)和舊城區(qū)改建工作也讓規(guī)劃、測(cè)繪的業(yè)務(wù)量顯著增加，傳統(tǒng)的決策模式和手工作業(yè)方式缺陷性已經(jīng)非常突出，采取自動(dòng)化水平更高的智能化手段也是今后測(cè)繪領(lǐng)域行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

一、GIS的技術(shù)特性

1.系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）本質(zhì)上是對(duì)資源環(huán)境的一種綜合評(píng)估，利用計(jì)算機(jī)硬件或軟件技術(shù)，可以將各種類型的空間數(shù)據(jù)特征屬性呈現(xiàn)在人們面前?？臻g分析技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展讓多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)部都出現(xiàn)了自動(dòng)化的信息采集、獲取等，GIS也實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)處理過(guò)程的整合，正式作為技術(shù)系統(tǒng)而存在。時(shí)至今日，GIS在城市建設(shè)的多個(gè)方面，都已經(jīng)具備了完善的技術(shù)規(guī)模，如城市規(guī)劃和土地資源開(kāi)發(fā)等方面都有著完整的技術(shù)保障，且地理信息系統(tǒng)軟件的應(yīng)用和院校專業(yè)的開(kāi)設(shè)也促進(jìn)了一批高新產(chǎn)業(yè)的成立。

2.系統(tǒng)應(yīng)用特性

GIS本質(zhì)上是3S技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和地理數(shù)據(jù)可以提供足夠的現(xiàn)代化支持，借助技術(shù)分析獲取精確的數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果。其應(yīng)用本身有著自身的必要性，且現(xiàn)代城市測(cè)繪工作當(dāng)中本身就需要在特定的工作要求下控制誤差，合理確定系統(tǒng)特性，避免工程測(cè)量出現(xiàn)各類問(wèn)題。

3.應(yīng)用模塊

GIS的應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，且主要表現(xiàn)在高精度測(cè)繪、立體數(shù)據(jù)輸出等。在高精度的測(cè)繪工作當(dāng)中，GIS應(yīng)用本身會(huì)涉及到衛(wèi)星定位和遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體來(lái)看，在整個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量工作當(dāng)中，專業(yè)的測(cè)繪人員一方面通過(guò)系統(tǒng)將需要測(cè)繪的信息進(jìn)行輸入和檢測(cè)，另一方面對(duì)已經(jīng)輸出的數(shù)據(jù)展開(kāi)整體判斷，從而根據(jù)信息回路的特征，確定信息內(nèi)部是否有差異性的內(nèi)容。如果存在差異性內(nèi)容，則將這些部分全部去除，確保精度滿足技術(shù)要求完成立體式輸出。而立體式輸出的工作核心在于后期的數(shù)據(jù)處理，測(cè)繪人員在城市測(cè)繪工作環(huán)節(jié)應(yīng)關(guān)注數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)復(fù)核問(wèn)題，尤其是在某些數(shù)據(jù)可能存在問(wèn)題時(shí)怎樣進(jìn)行信息整合。這樣一來(lái)，就能將城市的地形信息、區(qū)域分布信息、人文環(huán)境等內(nèi)容展開(kāi)綜合應(yīng)用，保障GIS提供的信息數(shù)據(jù)有著良好的參考價(jià)值和分析價(jià)值[1]。尤其是今后審批審核業(yè)務(wù)涉及到的部分較多，以GIS為核心的系統(tǒng)將有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化規(guī)劃管理，為城市發(fā)展建設(shè)提供助力。

二、立足于GIS信息系統(tǒng)的城市測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

1.基本要求與設(shè)計(jì)模式

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)本身是建立規(guī)劃管理信息的核心環(huán)節(jié)，且數(shù)據(jù)內(nèi)容是測(cè)繪工作的基礎(chǔ)性保障，合理而高效化的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不僅可以保證數(shù)據(jù)源質(zhì)量，同時(shí)能夠確保規(guī)劃信息系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。從用戶的角度出發(fā)，按照用戶工作當(dāng)中涉及到的數(shù)據(jù)內(nèi)容展開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)的使用效率以及數(shù)據(jù)庫(kù)之間的相互調(diào)用可能性與數(shù)據(jù)安全性，因此可以按照不同類型的用戶需求賦予不同的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)權(quán)限，同時(shí)在業(yè)務(wù)擴(kuò)充模式下實(shí)現(xiàn)未存賦值屬性和數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)留處理，以便于在今后可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行增加和補(bǔ)充。從信息共享的角度分析，則數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容還應(yīng)該具備兼容性。

城市規(guī)劃的環(huán)節(jié)中，測(cè)繪工作涉及到大規(guī)模圖形信息和城市信息的分析，這些信息內(nèi)容包含基礎(chǔ)地形，也包含城市的建筑布局等。按照系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求，可以將系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)中的圖形內(nèi)容和文檔內(nèi)容作出劃分，提煉出其中的圖形要素，將業(yè)務(wù)流程當(dāng)中的文本信息劃分為不同的類型，且大部分內(nèi)容都是測(cè)繪工作的重點(diǎn)[2]。

（1）基礎(chǔ)地形圖信息，這些信息中涉及到不同比例尺的測(cè)繪管理內(nèi)容；

（2）市政管線。給排水、電力、通信、光纖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

（3）交通信息。指的是城市區(qū)域內(nèi)的鐵路公路以及其他設(shè)施的全方位規(guī)劃情況

（4）城市用地信息，即用地范圍圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)，其中土地局發(fā)放的地籍?dāng)?shù)據(jù)在某些情況下也應(yīng)包含在內(nèi)。

（5）城市建設(shè)法規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括城市用地分類、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)、綠化設(shè)計(jì)等。

（6）項(xiàng)目報(bào)建數(shù)據(jù)。從項(xiàng)目從審批開(kāi)始直至最終竣工驗(yàn)收涉及到的平面圖、立面圖數(shù)據(jù)，以及建設(shè)工程規(guī)劃審批信息等。

（7）其它數(shù)據(jù)。主要指的是掃描影響數(shù)據(jù)和其它多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)等。

這些圖形數(shù)據(jù)和其它關(guān)鍵的信息需要進(jìn)行整合和管理，不能直接地被應(yīng)用于空間分析的環(huán)節(jié)。具體來(lái)看，要經(jīng)過(guò)編輯和處理，并且在空間數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中解決計(jì)算機(jī)資源和空間信息方面存在的矛盾。其中，無(wú)圖幅數(shù)據(jù)庫(kù)模式可以在邏輯上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，能建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系完成一致性處理，圖幅當(dāng)中要素相同的屬性值會(huì)被合并，然后賦予其中一個(gè)要素的屬性處理。目前的GIS平臺(tái)本身含有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，這些工具可以包含平面集合要素在內(nèi)的所有有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)屬性，以分層標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)于地圖的顯示和規(guī)劃目的。GIS數(shù)據(jù)模型本身會(huì)呈現(xiàn)出地理對(duì)象之間的相互關(guān)系，結(jié)果以數(shù)字的形式體現(xiàn)出來(lái)，并且面向空間的數(shù)據(jù)類型會(huì)通過(guò)CAD等客戶端軟件來(lái)進(jìn)行要素管理。

2.空間數(shù)據(jù)

城市基礎(chǔ)的地理信息與測(cè)繪信息類型較多且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如何將這部分內(nèi)容進(jìn)行合理組織和管理會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)工作的效率。為了能夠見(jiàn)收集到的資料內(nèi)容進(jìn)行綜合應(yīng)用并將其作為數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的信息，就需要對(duì)信息內(nèi)容展開(kāi)分類和分層編碼，其中信息的分類過(guò)程是按照信息本質(zhì)特征與一定的原則進(jìn)行的區(qū)分模式，然后建設(shè)分類體系和排列標(biāo)準(zhǔn)。例如，城市基礎(chǔ)地理信息分類編碼、城市綜合管線分類編碼等信息都要包含在內(nèi)，這些數(shù)據(jù)是系統(tǒng)地物的關(guān)鍵信息，同時(shí)也是GIS在應(yīng)用環(huán)節(jié)當(dāng)中的基礎(chǔ)信息共享部分。以一般的城市建筑為例，城市房屋會(huì)涉及到地形要素分類碼或?qū)嶓w特征碼內(nèi)容不同代碼是為了區(qū)別圖形實(shí)體的不同要素差異，例如實(shí)體特征碼就被用于區(qū)分符號(hào)化的圖形特征，實(shí)體分類碼則是為了區(qū)別結(jié)構(gòu)和類型差異等[3]。

空間數(shù)據(jù)庫(kù)的管理全部?jī)?chǔ)存在字段內(nèi)部，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整體運(yùn)營(yíng)，每種形狀的不同對(duì)象可以對(duì)應(yīng)空間對(duì)象，以記錄的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。“關(guān)鍵標(biāo)識(shí)碼”會(huì)從空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接層面來(lái)進(jìn)行調(diào)用和統(tǒng)一，用初期的測(cè)繪信息管理直到后期工程結(jié)束都涉及到地塊管理信息。以這些內(nèi)容為基礎(chǔ)建立索引之后就可以將空間數(shù)據(jù)和屬性信息連接后建立完整和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.測(cè)繪信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建設(shè)測(cè)繪信息系統(tǒng)的整體目標(biāo)是為了能夠?qū)崿F(xiàn)有效的數(shù)字規(guī)劃并建設(shè)數(shù)據(jù)管理模型，通過(guò)地理信息框架來(lái)提供動(dòng)態(tài)維護(hù)和管理的方法，從而借助地理信息庫(kù)建立GIS系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持和幫助之下，

我們可以在充分了解測(cè)繪信息的前提之下，確定地理信息庫(kù)當(dāng)中不同要素的特征，包括分類編碼和圖形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。之后利用地理信息框架和動(dòng)態(tài)維護(hù)方法，作為地理信息系統(tǒng)的高質(zhì)量運(yùn)行保障。當(dāng)然，城市規(guī)劃管理數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中也包含了最新的專題數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，然后實(shí)現(xiàn)城市測(cè)繪的自動(dòng)化和規(guī)范化。利用信息豐富的信息資源，可以給某些建設(shè)項(xiàng)目的決策提供依據(jù)與支持，也可以對(duì)后續(xù)的城市發(fā)展展開(kāi)預(yù)測(cè)。在具體的功能和內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，除了數(shù)據(jù)的輸入和輸出之外，還涉及到地圖文件的各個(gè)方面，例如城市地圖文件轉(zhuǎn)換或地圖數(shù)據(jù)管理等編輯模塊[4]。此外，系統(tǒng)當(dāng)中還有不同類型的空間信息、屬性信息查詢檢索模塊，無(wú)論是單向查詢還是綜合查詢，都可以實(shí)現(xiàn)空間信息操作和地圖制圖功能，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的制圖輸出，從各種專題圖當(dāng)中提取需要的信息內(nèi)容完成空間分析，另外地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，也能對(duì)某些報(bào)表、圖表信息進(jìn)行規(guī)劃。

三、結(jié)語(yǔ)

GIS對(duì)于城市測(cè)繪意義顯著，且GIS系統(tǒng)當(dāng)中數(shù)據(jù)建設(shè)占據(jù)了重要的組成部分，以地理信息系統(tǒng)為核心的城市測(cè)繪規(guī)劃管理系統(tǒng)將成為今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。在現(xiàn)代化建設(shè)工作不斷推進(jìn)的背景之下，測(cè)繪管理部門應(yīng)該根據(jù)已有的資源建立更加高效的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，然后根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)方案完成模型結(jié)構(gòu)的管理。