淺談地理信息系統在測繪領域的擴展應用

摘 要：隨著經濟的增長，對國民經濟各領域發展的先行者——測繪提出了更高、更迫切的要求，而傳統意義的測繪方式已經不能滿足測繪精度和效率的要求。而地理信息系統（GIS）在測繪領域的廣泛應用，大大提高測繪工作效率和數據的現實性。文章主要分析探討地理信息系統在測繪領域中的應用，為提高測繪的精度和效率提供參考。

關鍵詞：地理信息系統；測繪；擴展應用

中圖分類號：TP39.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0053-02

地理信息系統（GIS）可以簡單定義為是一種采集、存儲、管理、分析、顯示和應用地理信息的計算機系統。GIS是地理學和信息技術相結合的產物，它為解決各種與空間位置相關的問題提供了新的技術方法。經過近50年的發展，隨著計算機技術、空間技術和現代信息基礎設施的發展，地理信息系統（GIS）已經廣泛應用于各個領域，產生了巨大的經濟和社會效益。

1 我國地理信息系統的發展

我國地理信息系統方面的工作起步稍晚于國際水平，但發展迅速，形勢喜人。20世紀70年代初期，我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。環境遙感資源調查的需求帶動，以及航空攝影測量和地形測圖的發展，為GIS的發展奠定了良好的基礎。20世紀80年代起，1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統研究室標志著我國地理信息系統方面的工作開始展開。20世紀90年代起，地理信息系統步入快速發展階段。地理信息系統從初步發展時期的研究實驗、局部應用走向實用化和生產化，為國民經濟重大問題提供分析和決策依據。中國地理信息系統事業經過近40年的發展，取得了重大的進展。地理地理信息系統的研究和應用已走向了產業化。

2 地理信息系統在測繪中的應用

2.1 數據源

數據對于測繪而言是至關重要的，數據采集功能是地理信息系統（GIS）的一個重要功能。從數據來源的類型上看，地理信息系統（GIS）數據可以大致分為原始數據（第一手數據）或處理加工后的數據（第二手數據），另外也可將數據源分為非電子數據和電子數據兩類。

第一手數據是指直接采集的數據。傳統的繪圖野外數據采集工具主要包括三腳架、標尺、羅盤、平板儀、坡度儀、皮尺等，數據采集的結果往往需要記錄在紙上，而地理信息系統（GIS）采用的是以全球定位儀、激光測距儀、全站儀等為代表的現代測量儀器，這些儀器正逐步取代這些傳統的數據采集手段。全球定位儀和激光測距儀、全站儀等可直接與數據記錄儀連接，將所測得的大量位置、距離和方位數據儲存在數據記錄儀內，也可直接存儲在便攜計算機的硬盤上，這使第一手數據的獲取大大簡化。第一手數據經解譯、編輯和處理后，就變成第二手數據。大多數地理信息系統（GIS）中的數據是第二手數據，它主要包括地圖、統計數據報表和影像圖等形式。

2.2 數據采集

根據測繪任務的需要，將各種數據源的數據轉化為地理信息系統（GIS）軟件可以識別的格式并加以利用的過程稱為數據采集。地圖數字化是許多地理信息系統（GIS）系統都采用的數據采集手段之一。對于大型的測繪項目，現代地理信息系統（GIS）技術可以通過掃描技術來使這個過程全部自動化，對于較小的測繪項目，需要手工數字化（如使用數字化板）。屬性數據是地理信息系統（GIS）中地理數據的重要組成部分，可以通過鍵盤來直接輸入屬性數據。在地理信息系統（GIS）中，通常用專業的數據軟件單獨管理屬性數據，包括屬性數據的采集。為了充分利用現有的各種數字形式的數據資源，從其他各種數據庫系統中轉人或轉出屬性數據，將是獲取地理信息系統（GIS）屬性數據非常重要和必需的手段。

我們知道，地理信息系統（GIS）通常對繪圖所需要的地理要素進行分類存儲和管理，要素的分類通常體現在對要素屬性數據的分類和編碼上。對屬性數據進行分類和編碼，還非常有利于數據交換和共享。

2.3 數據編輯與處理

繪圖采集后的地理數據經常需要進行編輯和處理，這是因為：一、數據中可能存在的錯誤；二、為了便于地理信息系統（GIS）進行查詢和分析，需要對數據進行進一步的處理，如生成拓撲關系和新的屬性數據等；三、有些數據本身就是動態變化的，需要不斷進行更新；四、對于有些特殊的應用或來源于其他系統的數據，有可能需要進行數據格式轉換等。現代的地理信息系統（GIS）技術提供了許多工具來編輯和處理地理數據。

2.4 空間數據管理

地理信息系統（GIS）軟件有多種方式管理空間數據。早期的地理信息系統（GIS）是基于文件來管理空間數據，特點是針對不同的數據模型開發設計不同格式的文件系統，這種管理模式比較靈活，所以一直還在使用。其缺點是不能管理巨量的數據，且針對屬性的查詢與管理功能比專業的DBMS弱得多。

對于小型地理信息系統（GIS）項目，把地理信息以簡單的文件方式存儲就足夠了。但是，當數據量很大而且是多個用戶同時使用數據時，最好使用一個數據庫管理系統（DBMS）來幫助存儲、組織和管理空間數據。

2.5 空間數據分析

在經過之前四個階段的測繪制圖預處理之后，地理信息系統（GIS）便對預處理的圖形數據進行空間分析計算，通過空間位置和空間物體聯系定量描述和研究空間事物。地理信息系統（GIS）中最復雜、最主要的功能就是空間分析功能，空間分析功能是結合了地球物理學、地理學、區域科學等眾多學科，在分析和描述空間構成時要綜合運用空間統計學、拓撲學等學科。當前，空間分析技術尚未完全成熟，現有主要的空間分析方法主要是空間模擬分析，空間模擬分析主要是通過專業化模型對空間實體和關系進行化和抽象，為系統進一步分析操作埋下伏筆。

3 地理信息系統（GIS）在測繪中的發展展望

相比傳統測繪方式，地理信息系統（GIS）有著很多的有點，可以更好的的為測繪工作，但是考慮到未來測繪工作的復雜和難度的增加，地理信息系統（GIS）除了要不斷提高自身的綜合數據、模擬和分析數據的能力，還要提高地理信息系統（GIS）處理地理空間過程演化和預測的能力，以便能夠獲取較難的數據，可以從整體上保障測繪工作的順利完成。

不僅如此，地理信息系統（GIS）在未來的發展中應朝著一體化的方向完善，地理信息系統（GIS）的空間定位搜索能力以及空間分析能力得到不斷提高，在獲取數據后能夠更有效的提煉信息，達到空間決策支持和空間模擬的目的。

在未來地理信息系統（GIS）能夠將不同領域的空間模型整合到一起，形成一個系統的體系，通過有效的組織、調度以及通信、執行職能體系行為。地理信息系統（GIS）和全球定位系統的系統更加有效的結合在一起，并逐步走向數據共享與交互式操作的層面，實現組件式產業化發展。

4 結 語

隨著社會和科技的發展，測繪領域要求的不斷提高。傳統的測繪方式已經不能滿足當今的要求，傳統測繪方式是一項耗資巨大的工程，需要大量的人力、物力和財務，耗資巨大且效率和精度不高。地理信息系統（GIS）對于提高測繪工作的準確性和效率有著極大的作用，地理信息系統（GIS）不僅僅為測繪工作提供各種精確數據，而且還能利用其算法對這些數據進行處理和轉化，最終完成測繪目的。地理信息系統（GIS）對于測繪領域是一場變革。所以大力發展地理信息系統（GIS）在測繪領域的應用有著十分重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 譚玉蓮.淺談地理信息系統在測繪中的應用[J].現代物業，2011，（7）.

[2] 吳秀.地理信息系統應用與實踐[M].北京：清華大學出版社，2007.

[3] 吳炳方，張明金，李新功.地理信息系統的發展[J].地理學報，2008，（4）.