淺談地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用

何銳利

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四〇二隊(duì) 湖南長(zhǎng)沙 410000）

淺談地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用

何銳利

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四〇二隊(duì) 湖南長(zhǎng)沙 410000）

就當(dāng)前情況來(lái)看，地理信息測(cè)繪系統(tǒng)已在我國(guó)國(guó)家建設(shè)的各方面獲得了較為廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著科技的迅速發(fā)展，采用經(jīng)緯儀與測(cè)距儀測(cè)繪方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)繪作業(yè)精度與效率要求。通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效提升測(cè)繪作業(yè)精度與數(shù)據(jù)處理量。針對(duì)此，本文首先分析了地理信息系統(tǒng)的特征與功能，之后詳細(xì)闡述了測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，以供參考。

地理信息系統(tǒng)；測(cè)繪；應(yīng)用

1 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，城市化建設(shè)進(jìn)程逐漸加快，城市規(guī)劃建設(shè)與建筑工程建設(shè)數(shù)量日益增多，這使得測(cè)繪技術(shù)的重要性越來(lái)越明顯，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足新興行業(yè)的需求，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效改善傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的缺陷與不足，以實(shí)現(xiàn)提升測(cè)繪作業(yè)精度與效率的目的，促進(jìn)我國(guó)測(cè)繪行業(yè)的良好發(fā)展。

2 地理信息系統(tǒng)特征與功能分析

2.1 地理信息系統(tǒng)特征分析

2.1.1 外部因素影響較小

相比于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，地理信息系統(tǒng)具有獨(dú)特的優(yōu)越性，主要原因在于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)受到自然條件因素的影響較大，特別是高山密林等地形復(fù)雜區(qū)域，有時(shí)甚至無(wú)法順利開(kāi)展測(cè)繪作業(yè)，僅依靠簡(jiǎn)單的等高線等方式進(jìn)行估測(cè)，必將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大，進(jìn)而無(wú)法確保測(cè)繪作業(yè)的科學(xué)性。除此之外，在進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)時(shí)，如果遇到了雨雪天氣，就不得不被迫停止測(cè)繪作業(yè)。地理信息系統(tǒng)主要通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不會(huì)受到自然條件的制約與影響，具體過(guò)程也只需要衛(wèi)星接收器完成，非常便利。

2.1.2 監(jiān)測(cè)效率高

除了不會(huì)受到自然條件的影響之外，在進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，僅需要在地面上布設(shè)接收器即可，不需要進(jìn)行例如觀測(cè)與調(diào)節(jié)等手動(dòng)測(cè)量作業(yè)，進(jìn)而大大提升了測(cè)量作業(yè)效率，特別是在地形與地貌測(cè)繪作業(yè)中，可多儀器分組同時(shí)測(cè)量，并且還可在相互結(jié)合的基礎(chǔ)上，繪制觀測(cè)地區(qū)詳細(xì)的地形圖，從而有效減少作業(yè)量，縮短作業(yè)時(shí)間，提升測(cè)繪作業(yè)效率，是傳統(tǒng)測(cè)繪工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

2.1.3 測(cè)量數(shù)據(jù)精度高

在傳統(tǒng)測(cè)繪作業(yè)過(guò)程中，不管采用何種測(cè)量方法，測(cè)繪人員都無(wú)法確保測(cè)繪結(jié)果的精確性，但極小的測(cè)量誤差都有可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果較大誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)。但與傳統(tǒng)測(cè)量方法不同，地理信息系統(tǒng)通過(guò)處于地球三個(gè)軌道平面上的24顆衛(wèi)星緊密聯(lián)合遙感技術(shù)，尤其適用于例如大型商廈與摩天大樓等大型建筑測(cè)量作業(yè)，并且還可確保測(cè)量結(jié)果的高精度。

在測(cè)量精度方面，通過(guò)衛(wèi)星定位，地理信息系統(tǒng)能夠從距離地球120km之外的軌道面上輕易捕捉到地面上小型動(dòng)物。由此可知，在測(cè)繪作業(yè)中，地理信息系統(tǒng)主要是通過(guò)繞地衛(wèi)星的平面掃描，與地面接收器連接，之后，相關(guān)作業(yè)人員僅需要對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的加工處理就可獲得有關(guān)信息，可基本實(shí)現(xiàn)“零誤差”目的。對(duì)于地理信息系統(tǒng)測(cè)量與傳統(tǒng)測(cè)量誤差對(duì)比，具體如表1所示。

表1 地理信息系統(tǒng)測(cè)量與傳統(tǒng)測(cè)量誤差對(duì)比

2.2 地理信息系統(tǒng)的功能

2.2.1 數(shù)據(jù)管理

通過(guò)采用各種方式，地理信息系統(tǒng)能夠?qū)Φ乩頂?shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)錄入，并且還可對(duì)地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)的管理與維護(hù)。同時(shí)，其還能夠?qū)λ枰男畔⑦M(jìn)行準(zhǔn)確的檢索查詢(xún)，進(jìn)而為后期監(jiān)測(cè)工作人員相關(guān)作業(yè)的順利進(jìn)行提供各種豐富的第一手資料。由此可知，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)有效利用、科學(xué)管理測(cè)量信息的目的。

2.2.2 輸出功能

由于地理信息系統(tǒng)具備較強(qiáng)的輸出功能，僅需要通過(guò)衛(wèi)星就可繪制相應(yīng)的地形圖。與手工制圖相比較，地理信息系統(tǒng)制圖效率與精度高出數(shù)十倍。在初期階段，地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)主要是為了實(shí)現(xiàn)地形圖的繪制目標(biāo)，從而為地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建提供最為基礎(chǔ)的技術(shù)保障。

2.2.3 遙感影像處理

遙感數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)最重要的信息來(lái)源之一，是作為地理信息系統(tǒng)中的一個(gè)子模塊而存在的。此外，通過(guò)有效結(jié)合遙感影響技術(shù)中圖像自動(dòng)匹配技術(shù)的應(yīng)用，還可對(duì)有關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的處理。

3 地理測(cè)繪系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)的采集

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程中，為了獲得柵格與矢量這兩種形式的連續(xù)對(duì)象實(shí)體，在測(cè)繪作業(yè)初期階段就需要對(duì)自然界監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行不同的離散與抽象操作。其中，柵格數(shù)據(jù)主要由存放唯一值的存儲(chǔ)單位中的行與列構(gòu)成，柵格數(shù)據(jù)集分辨率只要由地面單位網(wǎng)格寬度決定。對(duì)于矢量存儲(chǔ)方式，則主要是采用幾何圖形中包含的點(diǎn)線面的方式對(duì)客觀存在的對(duì)象進(jìn)行一定的表示。

就當(dāng)前情況來(lái)看，對(duì)于空間數(shù)據(jù)，還可采用其他方式表示，主要是采用其他的附加數(shù)據(jù)作為對(duì)象屬性，然后存儲(chǔ)非空間數(shù)據(jù)。在收集數(shù)據(jù)時(shí)，傳統(tǒng)方式為采用聚酷薄膜地圖或是紙上現(xiàn)存的數(shù)據(jù)，通過(guò)掃描或數(shù)字化方式產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。當(dāng)前，較為理想的為采用GPS全球定位系統(tǒng)獲得相應(yīng)的位置坐標(biāo)，之后將其直接輸入GIS中進(jìn)行處理，當(dāng)然也可通過(guò)遙感技術(shù)采集數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)處理

通常情況下，地理數(shù)據(jù)具備屬性特征（非定位數(shù)據(jù)）、空間特征（地位數(shù)據(jù)）和時(shí)間特征（時(shí)間尺度）三方面特征。城市測(cè)繪過(guò)程中涉及的主要設(shè)施包含城市建筑物、城市道路與屬性數(shù)據(jù)，其中，屬性數(shù)據(jù)包括主觀與客觀兩方面的數(shù)據(jù)，主觀屬性數(shù)據(jù)主要是指城市道路的名稱(chēng)、交叉口形狀等，而客觀屬性數(shù)據(jù)則為城市道路與交叉口交通量等。對(duì)于具備地理特征的專(zhuān)題屬性信息，一般可在FAT表中直接存儲(chǔ)，也能夠在其他數(shù)據(jù)表中存儲(chǔ)，其他數(shù)據(jù)表可通過(guò)對(duì)象標(biāo)識(shí)碼連接FAT表。

3.3 數(shù)據(jù)管理

在城市測(cè)繪過(guò)程中，對(duì)于涉及的城市道路、交叉口與橋梁等設(shè)施，一般可通過(guò)點(diǎn)來(lái)表示；對(duì)于城市道路中線與邊線、通訊線走向等，可通過(guò)線表示；對(duì)于例如學(xué)校與商場(chǎng)等城市建筑物，可用面來(lái)表示。將上述數(shù)據(jù)集中并合理組織，可形成一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫(kù)。在此數(shù)據(jù)庫(kù)中，所有的例如道路線、道路交叉口等共同構(gòu)成了城市測(cè)繪要素集。對(duì)于通訊線路與電力設(shè)備等，則構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)中的管線要素集。

3.4 數(shù)據(jù)顯示

通常情況下，可通過(guò)以下方式來(lái)表達(dá)具有地圖特征的圖形，即為通過(guò)單一的符號(hào)、單一值地圖、采用類(lèi)似于人口的字段屬性對(duì)數(shù)量與有關(guān)多種屬性進(jìn)行一定的表達(dá)。其中，采用單一符號(hào)在地圖上表達(dá)數(shù)據(jù)，能夠從圖形上獲得特征分布的密集程度，進(jìn)而能夠清晰的表達(dá)具體分布情況。在城市測(cè)繪過(guò)程中，一般可采用點(diǎn)的方式來(lái)表示城市中不同區(qū)域居民居住情況，通過(guò)此種方式，就可通過(guò)點(diǎn)的密集程度對(duì)居民居住分布密集程度進(jìn)行較為直觀的表達(dá)。同樣的，道路也可以通過(guò)線的特征來(lái)表示區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)密集程度。

此外，對(duì)于城市中各區(qū)域居民密集程度，也可采用先統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)域居民人數(shù)，然后依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分，之后采用不同的顏色的方式表示各區(qū)域居民居住情況，當(dāng)然也可以通過(guò)符號(hào)自身大小表示居民分布情況。相同的，對(duì)于城市道路交通情況的表示，可先統(tǒng)計(jì)交通量，然后按照交通量范圍分類(lèi)，之后就可對(duì)城市道路進(jìn)行等級(jí)顏色分類(lèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在測(cè)繪作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效提升測(cè)繪作業(yè)效率，減少測(cè)量作業(yè)量，具備顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。但就目前情況來(lái)看，在地理信息系統(tǒng)具體應(yīng)用過(guò)程中，還需對(duì)其中的不足進(jìn)行不斷的改善，以有效推動(dòng)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]王加瑩.淺談地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（13）：60～61.

[2]龔榮蓮.淺析地理信息系統(tǒng)軟件在房產(chǎn)測(cè)繪管理中的應(yīng)用[J].城市建筑，2013（16）：67～69.

[3]黃應(yīng)全.淺談地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)月刊，2013（11）：53～54.

P208

A

1004-7344（2016）15-0185-02

2016-4-26

何銳利（1982-），男，工程師，本科，主要從事測(cè)繪地理信息方面工作。