智能城市測繪中地圖學與地理信息系統(tǒng)技術的應用探究

袁琳

西安市勘察測繪院 陜西 西安 710000

引言

現(xiàn)階段，數(shù)字化技術愈加完善，以及社會的不斷發(fā)展使得人們對圖形處理速度的要求也越來越高。為了能夠全面展示圖形和地理位置之間的關系，在進行城市測繪操作時，技術人員可借助地理信息系統(tǒng)進行測繪，促進智能城市的發(fā)展及建設速度，為后續(xù)的城建工作奠定堅實基礎。因此，著重分析地圖學和地理信息系統(tǒng)技術應用于智能城市測繪工作中有著非常重要的意義。

1 地理信息系統(tǒng)簡述

作為一種獨特的信息內(nèi)容，地理信息來自各種各樣地球和空間中的地理數(shù)據(jù)信息。地形圖是與地球某一地點直接或間接相關的數(shù)據(jù)，它是地理位置的指示，具有分布特征的自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的主要素文件，主要表現(xiàn)為各種各樣地理環(huán)境中的各類元素，如各種各樣物質(zhì)的量、特性、遍布等層面的特點。特點數(shù)據(jù)信息也稱作非空間數(shù)據(jù)庫，是對實際地理要素特點的判定和定量分析指標值，如道路的級別、寬度、起始點、終點站、每幢工程建筑的高、寬等。時間特點數(shù)據(jù)信息是對記錄的自然地理數(shù)據(jù)的采集，其收集包含正常時間的自然地理數(shù)據(jù)信息和出現(xiàn)異常轉(zhuǎn)變情況下的數(shù)據(jù)采集。特殊環(huán)節(jié)的特點數(shù)據(jù)信息針對環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究具備關鍵意義，日益?zhèn)涫艿乩硇畔⑾到y(tǒng)和學界的關注。地理信息系統(tǒng)中，空間位置、特性和時間特點是3個關鍵的基本前提。

2 智能城市測繪中地理信息系統(tǒng)應用的重要性

推動了智能化城市的智能化服務范圍進一步擴大。智能城市建設涉及電力、交通、經(jīng)濟建設等多個領域，是一個系統(tǒng)、復雜的過程。通過GIS在智能城市測繪中的應用，建立聯(lián)通的信息平臺，可以極大地克服地理、環(huán)境等方面的制約，為城市建設提供有力的數(shù)據(jù)支撐，從而更好地滿足社會發(fā)展的需要。

智能城市的建設歸根結(jié)底是為人民服務、為社會服務，為市民提供更為便捷、人性化的服務。

隨著社會信息化程度的提高，時空信息服務、測繪定位服務等信息的日益豐富，成為推動城市各級管理部門人員協(xié)同推進、高效治理的基本前提和重要基礎[1]。特別是時空資訊服務中心所提供的專題地圖查詢服務、電子地圖查詢服務、遙感影像服務等，可以推動智能城市在管理、建設、服務、決策等方面制定統(tǒng)一的執(zhí)行標準，進而為打造智能城市智能化空間服務提供更加有利的條件支撐。同時，在智能城市地圖中，利用GIS技術，確保資源分配的合理性，提高數(shù)據(jù)的實時性，提高智能決策的服務水平。利用遙感圖像與衛(wèi)星定位技術，對構成城市體系的各要素進行自動分析，從而提高了決策的科學性。

3 地理信息系統(tǒng)的作用

3.1 空間分析與詢問

地理信息系統(tǒng)在智能城市測繪中的應用是非常重要的，它采用了分層的方式，實現(xiàn)了地理數(shù)據(jù)庫的構建，從而使其在以后的發(fā)展和管理中更加有效、快捷。采用分層處理技術，能夠迅速地輸出已形成的影像資料，進行空間分析、查詢，最終的分析與查詢結(jié)果以原始圖形式呈現(xiàn)，便于技術人員進行分析。

3.2 Fuzzy預報與分析評估

將地理信息系統(tǒng)應用于智能城市測繪，一方面能夠收集、整理、分析地理數(shù)據(jù)；另一方面，利用科學的計算方法，將數(shù)據(jù)綜合分析與評估，并通過數(shù)學函數(shù)與指令的形式加以顯示，從而提高了測繪成果的準確性，為后續(xù)的其他測量工作提供了依據(jù)。另外，通過地理信息系統(tǒng)的相關分析與測量，可以準確預測可能發(fā)生的各種情況，從而為技術人員提供更好地預防和保障。

4 智能城市測繪中地理信息系統(tǒng)應用技術分析

4.1 低空攝影測量系統(tǒng)的應用分析

目前，在我國的智能城市測繪中，GIS的技術手段多種多樣，其中最常用的就是低空攝影測量。這種技術是由無人機攜帶的，由人工操控的無人機進行拍攝，在拍攝結(jié)束后，根據(jù)圖像的構成元素，進行繪制。在智能城市建設中建立的低空攝影測量系統(tǒng)，對所用的照相設備的品質(zhì)和圖像的解析度都有很高的要求。其實，使用低空攝像系統(tǒng)，是根據(jù)圖像所顯示的內(nèi)容，建立一個三維的城市模型，然后通過各種數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，最終形成一個立體的城市。

4.2 斜面照相測量系統(tǒng)在工程中的應用

基于傾斜攝影技術，結(jié)合遙感、信息、航天等技術，在空中平臺上安裝了攝像機，可以從多個角度、多層次地對測繪對象進行精確、細致的采集，并利用這些信息進行數(shù)據(jù)建模。在實際操作中，需要進行以下幾方面的準備：在拍攝時，無人機的影像必須是真實的彩色數(shù)碼影像；采集到的真彩色數(shù)碼影像的分辨率要符合測量的精度，保證其清晰度和對比度符合實際測量的要求；與常規(guī)方法相比，傾斜照相技術具有一定的優(yōu)越性，它具有空間大、成本低、測繪水平高、測繪效果高等優(yōu)點，在智能城市建設中具有舉足輕重的地位。

4.3 遙感技術在高分辨率衛(wèi)星中的應用

衛(wèi)星遙感技術在我國的各行各業(yè)中都得到了廣泛的應用，無論是在城市的建設上，還是在生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)等領域，都有著舉足輕重的地位。利用高分辨率的衛(wèi)星遙感技術可以清楚地了解地表的變化。此外，衛(wèi)星遙感技術還可以將地圖學、GPS、GIS等技術有機地結(jié)合起來，對交通、工農(nóng)業(yè)進行科學合理的規(guī)劃。

5 地理信息系統(tǒng)在智能城市地圖繪制中的應用

5.1 城鎮(zhèn)的空間結(jié)構

地理信息系統(tǒng)的空間分析基于特定地理對象的位置和形狀。最終目標是獲取和傳輸空間信息。地理信息系統(tǒng)利用地理信息系統(tǒng)的基本原理進行空間分析，將地理信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，從而獲得新的空間信息。一是在進行空間分析之前，要明確分析的目標和標準，然后對目標和標準進行確認，以便以后的分析工作可以借鑒；二是要科學地分析數(shù)據(jù)庫中的地理數(shù)據(jù)，技術人員要根據(jù)所確定的目標和標準，選擇正確的分析方法；三是對最終的數(shù)據(jù)進行科學的整理，歸納出相應的結(jié)論，形成圖表或者報告模型。

5.2 在滅火中的運用

消防工作是城市管理的一個重要內(nèi)容，隨著城市的智能化發(fā)展，消防工作必須與時俱進，打破常規(guī)發(fā)展方式的局限，充分利用GIS相關聯(lián)的情景模擬技術，降低消防工作的難度系數(shù)，使消防設施設備能夠發(fā)揮監(jiān)管作用。在發(fā)生意外的時候，要對交通進行預警，做好交通疏導和疏散工作[2]。城市消防工作與城市規(guī)劃建設目標是一致的，這就要求有關部門加大GIS在測繪中的運用，并對其位置、功能等進行全方位的監(jiān)控。比如，對城市消防栓的地理位置、分布、功能用途等進行詳細的分析，使消防人員在完成滅火工作時，可以提前了解火災現(xiàn)場周邊的情況，并對附近的設施的使用情況進行詳細的分析。根據(jù)突發(fā)事件頻發(fā)的區(qū)域，提出了有效的對策，為城市發(fā)展、智能城市奠定了基礎。

在智能城市建設中，將地理信息系統(tǒng)技術應用于消防工作，可以極大地提升消防工作的及時性，在火災發(fā)生的瞬間，及時地進行滅火救援。利用這一技術，可以更好地了解火災現(xiàn)場的地理位置和功能，比如火災發(fā)生后，可以準確地判斷火災現(xiàn)場的具體位置，從而為救援計劃的制定提供依據(jù)。

5.3 客觀、充分地顯示數(shù)據(jù)

在智能城市的建設中，測繪師可以合理地使用各種符號和符號，把它們作為一幅城市的典型，納入地圖，便于整體地觀察和分析，使人們能夠充分理解和理解被測物體的密度，比如，在城市居民的居住環(huán)境中，可以通過點的方式來表示城市的交通程，從而獲得更直觀的信息。這是地理信息系統(tǒng)技術在現(xiàn)實中的具體運用，為智能城市的建設與發(fā)展提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。

5.4 旅游業(yè)發(fā)展

城市發(fā)展的利益也是城市規(guī)劃的重要內(nèi)容[3]。旅游業(yè)是第三產(chǎn)業(yè)，是推進城鎮(zhèn)化進程的關鍵。因此，在建設高層次的信息網(wǎng)絡旅游平臺之后，必須進一步拓展信息技術的運用，加強信息技術的運用，確保旅游產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展。GIS在智能城市測繪中的應用，能夠更好地對城市的旅游資源進行分析，為游客和游客提供具有指導意義的數(shù)據(jù)資料，為出行者制定出一條切實可行的旅行線路。

6 數(shù)據(jù)的存儲和后續(xù)的應用過程

6.1 數(shù)據(jù)庫的建立

數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)中必不可少的，因為數(shù)據(jù)庫可以存儲大量的數(shù)據(jù)，為城市的建設發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)支撐。建立數(shù)據(jù)庫非常重要，一般數(shù)據(jù)庫的建立可分為地下空間數(shù)據(jù)庫和地形數(shù)據(jù)庫，以及人口數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是城市在建設智能城市中必不可少的重要內(nèi)容，通過各種數(shù)據(jù)庫的建立，能夠詳細了解城市的各個方面的具體情況，對數(shù)據(jù)進行詳細的分析，實時把握城市的發(fā)展動態(tài)。這個數(shù)據(jù)庫應涵蓋地名數(shù)據(jù)、地圖制圖數(shù)據(jù)、大地控制測量數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)入庫的全部過程可用模型圖的方式展示。

6.2 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理

對于智能城市測繪而言，其通過測繪系統(tǒng)得到的應用數(shù)據(jù)往往會因此出現(xiàn)很大的應用差異性，數(shù)據(jù)之間的應用屬性也并不一樣。所以，測繪技術人員還可能需要對實際測繪過程所得的大量數(shù)據(jù)資料進行綜合處理以及分析，進而將其綜合用于實際測繪應用當中。測繪分析人員在充分利用GIS技術之后，可以針對測繪數(shù)據(jù)的相關地理信息建立聯(lián)系，組合成為數(shù)學分析以及模型等。

6.3 立體式輸出應用

地理信息系統(tǒng)在智能城市測繪領域的應用還體現(xiàn)在地圖立體式輸出方面，這種新型的測繪方式是對傳統(tǒng)技術手段的有效革新和優(yōu)化，該測繪結(jié)果更加的直觀立體，便于人們理解和分析，同時也有利于高效開展檢索和查詢工作[4]。為了更進一步滿足人們的視覺體驗，在實際進行立體式輸出時，相關工作人員需要對應用的技術和手段進行充分整合，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢和功能，讓地圖繪制更加的精準可行，從而滿足人們對地圖精度和質(zhì)量的要求。不僅如此，人員在后期進行數(shù)據(jù)處理以及地圖繪制工作中，借助于地理信息系統(tǒng)，可以讓工作開展的更加高效便捷，一方面提升了地圖繪制的精準度，另一方面也有效降低了人工勞動力強度。除此之外，工作人員還可以利用地理信息系統(tǒng)開展異常數(shù)據(jù)的修正處理，提升數(shù)據(jù)整體質(zhì)量水平，讓立體式信息輸出更好地滿足人們的現(xiàn)實需求。

7 結(jié)束語

隨著中國社會整體建設水平的不斷進步和城市測繪持續(xù)不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在中國智能城市地理測繪工作中的廣泛應用已經(jīng)得到了越來越多的社會重視。因此城市地理測繪從業(yè)人員首先應當對于地理信息系統(tǒng)有著清晰的認識了解，從而希望能夠在此基礎上通過開展實踐管理工作的方式有效促進中國城市測繪行業(yè)整體水平的提升。