地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的運(yùn)用與技術(shù)探討

尚玲宇　郭金龍　劉穎

摘 要：（GIS）是一種地學(xué)信息系統(tǒng)，它也是特定的三維空間系統(tǒng)。將其應(yīng)用到現(xiàn)代的測(cè)繪工作當(dāng)中，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化傳統(tǒng)測(cè)繪工作方法，改變地理數(shù)據(jù)采集和制圖的方法和過(guò)程，地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用提高了測(cè)繪和數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，研究中首先總結(jié)了GIS的含義及其的功能，并提出了地GIS在測(cè)繪中的具體應(yīng)用，對(duì)地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪技術(shù)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；測(cè)繪；運(yùn)用

1.地理信息系統(tǒng)概述

1.1地理信息系統(tǒng)的含義

地理信息系統(tǒng)（GIS）是地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)量學(xué)和地理學(xué)等多門學(xué)科綜合的學(xué)科，GIS在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，利用信息科學(xué)和系統(tǒng)工程的理論，結(jié)合地理數(shù)據(jù)的分析，綜合管理地理信息系統(tǒng)的有效性和規(guī)范性，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的系統(tǒng)技術(shù)。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、公安、社區(qū)管理、能源、國(guó)土資源、交通、軍事、測(cè)繪、通訊、廣播電視等幾乎所有的行業(yè)。

通?？梢詮?種不同的途徑來(lái)定義GIS。

（1）面向功能的定義：GIS在信息數(shù)據(jù)的整合和儲(chǔ)存的過(guò)程中，可以形成以分析數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)為整體的技術(shù)流程。

（2）工具箱定義方式：在以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)查詢?yōu)橹鞯臄?shù)據(jù)空間工具的應(yīng)用中，應(yīng)充分結(jié)合GIS系統(tǒng)工具實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

（3）基于數(shù)據(jù)庫(kù)的定義：數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)空間的次序排列，并可對(duì)數(shù)據(jù)信息展開良好的操作集合，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)體信息進(jìn)行有效查詢。

1.2地理信息系統(tǒng)的功能

GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基于圖形顯示技術(shù)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，并對(duì)圖形數(shù)據(jù)的采集處理和圖形整體的分析進(jìn)行有效整合，從數(shù)據(jù)模型顯示與分析的角度，加強(qiáng)圖形處理的效率。在GIS支持體系的功能表現(xiàn)中，應(yīng)充分的結(jié)合圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)的矢量數(shù)據(jù)模型，對(duì)整體數(shù)據(jù)坐標(biāo)的符合、規(guī)格和測(cè)量的精確度等進(jìn)行合理分析。根據(jù)地形圖的特征、基本圖形示例等，在以地圖特征為標(biāo)準(zhǔn)的圖形顯示要素中，點(diǎn)線面和格柵點(diǎn)是其重要需要測(cè)量的符號(hào)，主要按照不同的數(shù)據(jù)處理屬性，對(duì)空間關(guān)系、屬性關(guān)系等進(jìn)行合理分析，形成有效的圖形與數(shù)據(jù)信息的索引關(guān)系。

2.地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的運(yùn)用

2.1多種數(shù)據(jù)的采集

在過(guò)去的測(cè)繪工作中，數(shù)據(jù)采集非常繁瑣，需要完成大量的工作，并且受到很多限制，如現(xiàn)場(chǎng)條件，天氣狀況等，都會(huì)影響數(shù)據(jù)采集。如高山，深林，大風(fēng)，雨水等，將阻礙測(cè)繪數(shù)據(jù)的收集。地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用及其應(yīng)用可以避免這些因素的影響，簡(jiǎn)化人工，減少人工勞動(dòng)。根據(jù)實(shí)際技術(shù)情況，GIS在連續(xù)存儲(chǔ)對(duì)象實(shí)體時(shí)主要采用兩種方法：網(wǎng)格和向量。在柵格數(shù)據(jù)中，行和列構(gòu)成存儲(chǔ)唯一值的存儲(chǔ)單元，并且在矢量數(shù)據(jù)中，可以根據(jù)實(shí)際工作時(shí)地面單元的網(wǎng)格寬度調(diào)整柵格數(shù)據(jù)采集的分辨率。所有對(duì)象都由幾何體表示。同時(shí)，地理信息系統(tǒng)還可以通過(guò)GPS精確獲取被測(cè)對(duì)象的坐標(biāo)位置，最后輔以數(shù)字掃描儀，激光雷達(dá)，攝像機(jī)等設(shè)備，完成所有數(shù)據(jù)信息的采集。人類工作的整個(gè)過(guò)程很少，其中大部分都是由系統(tǒng)本身完成的。

2.2將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，需要首先收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，根據(jù)研究目標(biāo)及研究范圍，針對(duì)性的提出數(shù)據(jù)預(yù)處理編輯內(nèi)容，進(jìn)而體現(xiàn)GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面的強(qiáng)大功能。GIS系統(tǒng)軟件識(shí)別數(shù)字空間數(shù)據(jù)中各屬性條件的空間關(guān)系，并對(duì)復(fù)雜空間實(shí)體之間的連接，接近和包含關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模和分析。矢量數(shù)據(jù)必須在拓?fù)渖险_才能進(jìn)一步分析。從對(duì)照測(cè)量中的交點(diǎn)和原始地圖上的污點(diǎn)分離線可能會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，例如選擇性去除等。同時(shí)，還需要根據(jù)數(shù)據(jù)模型，確立標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)收集及處理標(biāo)準(zhǔn)。由于不同要求的物體屬性不同，在分析前需要對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行一系列投影和坐標(biāo)變換綜合處理，得到不同精度和復(fù)雜度的數(shù)學(xué)模型。數(shù)據(jù)處理是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。所有這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理操作使數(shù)據(jù)能夠在存儲(chǔ)到庫(kù)中之前確保內(nèi)容的完整性和邏輯一致性。

2.3數(shù)據(jù)的管理與顯示

在城市測(cè)繪中，主要涉及點(diǎn)數(shù)表示的物理信息，如城市道路交叉口，城市道路橋梁等。它主要涉及線路表示的物理信息，如城市道路中線，城市道路邊線，通信線路趨勢(shì)等。主要涉及使用面部來(lái)表達(dá)身體信息的問(wèn)候是道路周圍的建筑物（如企事業(yè)單位、學(xué)校、醫(yī)院、公園等）。與點(diǎn)，線和多邊形相關(guān)的所有上述對(duì)象可以合理地組織如下：首先，應(yīng)根據(jù)以往的測(cè)繪數(shù)據(jù)，組建需求的測(cè)繪數(shù)據(jù)包。特征類別包括橋梁、城市道路中線、城市道路周圍建筑物、城市道路等，并在同一地理數(shù)據(jù)庫(kù)中建立管道元素集。其中，特色類別有路邊線，電力設(shè)備，電力線，通信線路等。地圖是測(cè)繪工作的主要成果。在傳統(tǒng)的測(cè)繪中，地圖繪制比較麻煩，但通過(guò)地理信息系統(tǒng)（GIS），我們可以輕松繪制出高質(zhì)量的數(shù)字地圖。在實(shí)際測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合地理信息系統(tǒng)的結(jié)合及創(chuàng)新應(yīng)用，確立分層數(shù)據(jù)收集與分析。整個(gè)地圖是幾層疊加的結(jié)果。根據(jù)客戶的需求，地理信息處理系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需求，確立好分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而針對(duì)性的統(tǒng)計(jì)和分析數(shù)據(jù)。

測(cè)繪的基本目的是了解相關(guān)的地理和設(shè)施數(shù)據(jù)信息，因此數(shù)據(jù)的顯示非常重要。通過(guò)GIS，我們可以以多種方式顯示數(shù)據(jù)信息，比傳統(tǒng)的測(cè)繪數(shù)據(jù)顯示更靈活，更直觀。例如，單個(gè)符號(hào)方法，單個(gè)值映射方法和通過(guò)類似于總體的字段屬性顯示定量表達(dá)的方法，以及與多個(gè)屬性相關(guān)的表達(dá)式顯示方法或與多個(gè)屬性相關(guān)的表達(dá)方法。我們理解和解釋我們團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)非常方便。

3.結(jié)語(yǔ)

在工程規(guī)劃與施工的過(guò)程中，測(cè)繪工作至關(guān)重要，不僅能夠提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠提升作業(yè)效率。測(cè)繪的過(guò)程，需要結(jié)合GIS技術(shù)提供可靠性數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合算法和控制測(cè)量技術(shù)，對(duì)發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的作用和作業(yè)優(yōu)勢(shì)提供理論支撐。

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