城市測繪中地理信息系統的建設及其應用

李斌 天水市規劃測繪工程院

城市測繪中地理信息系統的建設及其應用

李斌 天水市規劃測繪工程院

自改革開放以來，我國社會經濟發展水平不斷提升，城市化建設進程不斷加快，這一定程度上使得城市規劃建設數量趨于增多，測繪技術的應用無處不在。隨著社會新興行業的發展，傳統測繪技術顯然已經不能滿足實際需求，而地理信息系統的出現恰好是對傳統技術的彌補。本文從地理信息系統的內涵與特點出發，針對城市測繪中地理信息系統的建設及應用展開了細致分析。

地理信息系統 城市測繪 優越性 建設應用

引言

地理信息系統是近年來逐漸被熟知一種新型現代化技術，通過對地理數據進行存儲和分析進而達到數據動態處理和準確定位的目的。當前科技發展日新月異，人們對于完善地理信息系統也有了更加迫切的要求。不斷融合的遙感系統、定位系統和地理信息系統為城市測繪工作提供了新的思路，是城市發展與時俱進的一種體現，也是工作深度與廣度的挖掘和延伸。

一、地理信息系統概述

（一）概念

地理信息系統，簡稱GIS，作為一種地理數據管理系統，它借助計算機技術對地理數據庫進行建立，包括地理空間分布等相關數據和屬性，通過分析處理和數字存儲的方式實現地理數據高效管理的目的。地理空間數據庫是地理信息系統的重要基礎，運用地理模型分析法服務于地理研究與決策等領域，是一種應用趨于廣泛的現代化計算機技術。

（二）內涵

地理信息系統能夠迅速分析諸多地理環境要素，并以圖形或數據形式將所要的信息內容表現出來，進而滿足不同的應用教學和科學研究需求。現階段GIS技術在我國諸多領域如環境保護、天氣預報、資源管理和科學調查等方面應用廣泛，尤其在城市規劃與測繪中所發揮的作用不可忽視。概括而言，其操作有以下幾點：第一，采集和整理輸出空間信息，并將其轉化為可用的數據庫內容，空間動態性特征明顯；第二，地理圖形是其研究對象，通過分析模型得到最終決策，是一種具備綜合特性的信息支持系統；第三，計算機全程自動控制，利用計算和模擬功能管理地理數據，是一種現代化綜合系統。

（三）特點

第一，數據測量精度較高。傳統測量方式的精確性無法得到保證，測量失誤的存在使得測量結果誤差較大。GIS與傳統測量方式不同，通過衛星與遙感技術的結合，真正實現高精度測量，只需加工處理便可得到近乎零誤差的結果。

第二，監測的效率更高。GIS系統其接收器設置在地面，不需進行手動測量和調節，這極大地提高了工作效率。利用多組儀器分組測量，工作時間大大縮短，這也是傳統測量方法不可比擬的。

第三，受外部影響小。相較于傳統測繪技術而言GIS技術的優越性還表現為不受自然條件影響，利用衛星監測完成工作，尤其在高山密林地區的應用保證了測繪工作的科學性與準確性，且操作過程也十分便捷。

二、城市測繪中地理信息系統建設

（一）數字化城市測繪新技術的出現

當前我國城市發展速度不斷加快，與之相對應的城市測繪技術發展也尤為迅速，面對現代化的城市發展需求傳統的城市測繪技術顯然已經很難滿足，如今城市測繪技術的發展創新成為必然趨勢，滿足地理信息系統技術的要求成為推動數字化城市發展的重要方面。建立城市測繪地理信息系統得益于現代數字化測繪新型技術發展的推動，將信息基礎設施置于地理信息系統建設的首要位置，這同時也作為必要的硬件基礎存在于系統建設發展過程之中。通過合理利用地理信息系統的資源達到共享城市地理信息庫資源的目的，促進城市測繪技術邁向新的臺階。

（二）建設數據信息加工平臺

不斷改革和創新的城市測繪技術是為了更好地滿足現代化城市的發展需求，而數字化城市地理空間所涉及的內容也較多，比如基礎數據和成品數據，以及數據加工平臺建設等。首先整合加工城市測量各項基礎數據，以基礎數據作為前提來保障成品數據的使用價值，并對應相關的數據輔助服務，促進數據加工服務平臺的形成，使用數據信息加工服務平臺也就實現了地理信息數據資源共享的目的。除此之外，借助數據加工平臺還可提取和使用平臺數據，這一定程度上也推動了城市測繪地理信息系統更新。

傳統城市規劃設計都是在測繪人員圖件協助下完成的，這就使得城市規劃設計與測繪工作之間脫節嚴重，在城市規劃設計中測繪本該發揮的作用難以體現，加之部分規劃設計人員對實際情況不能夠準確掌握，這無疑將對城市規劃設計的質量與效果產生不利影響。地理信息系統的出現以及數字地圖的發展使得這一局面被徹底改變。借助數字地圖的方式，地理信息系統完成各項輸入和輸出操作，無論是查詢還是分析環節都變得更加通俗易懂和簡單便捷，這也使得城市規劃設計中地理信息系統的運用逐漸普及，獲得業內人士的認可和青睞。地理信息系統的運用能夠確保地理信息數據的詳實和準確，城市規劃設計的合理性與科學性大幅提升。在數據庫幫助下，城市規劃設計所需的表格和專業用圖也能夠自動生成，數據修改和更新十分方便。得益于地理信息系統的運用，城市規劃與測繪領域相互協調合作，信息數據的應用更加統一，這對于城市規劃設計工作質量而言無疑是不可缺少的重要保障。

三、城市測繪中地理信息系統的應用

（一）獲取空間數據

對地理信息系統空間數據獲取功能的運用旨在更好地調整城市化發展過程中對應的城市功能，促進城市規劃管理效率提升，比如一些空間數據如城市規劃布局、地形地貌等數據的有效獲取就有利于城市建設狀態的合理規劃。需要注意的是，獲取空間數據以及得到數據源都需要GIS技術，通常數據應用需求是否得到滿足也很大程度上取決于數據的更新、編輯、轉換以及數據管理操作效果。從GIS軟件中轉換獲得的GPS數據在數據儲存方面需要注重格式的選擇，利用對各個地形圖的綜合掃描對空間定位予以糾正，最終生成的數字柵格地圖是可供用戶使用的。需要注意，為了確保所獲取的空間數據有著較高性能的使用效果，在可視化信息向Are/Info轉入時通過拓撲關系的建立實現全區域拼接，這樣一來在城市測繪的實際作業過程中便可對城市測繪信息準確提取，保證數據獲取的高效化。

（二）處理數據

對數據進行有效處理也是城市測繪作業過程中高效應用地理信息系統空間數據的重要方面。首先，借助計算機軟件處理空間數據，空間數據源獲取后及時向系統中進行傳輸，利用地理信息系統的建模功能對數據進行處理，自此對應的數字柵格圖、數字高程模型和正射影像圖等便可生成。透過城市測繪系統由城市測繪人員分析空間數據之間的空間關系，并對所獲得的城市測繪數據進行整合。其次，考慮到城市測繪作業過程中數據屬性和測繪目的的差異性，可結合數據信息和數據轉換處理構建針對空間數據的差異化數學分析模型，并在此基礎之上完成柵格數據和矢量數據的轉換，使得城市測繪的數據使用需求從根本上得到滿足。

（三）空間分析功能的運用

開展城市測繪工作的過程中對地理信息系統空間分析功能的運用是為了綜合分析測繪區域建筑物、地形地貌和管道線路等空間信息。對城市測繪中各項空間數據進行具體分析，主要包括對空間圖形數據與非空間屬性數據的運算等等，在計算機分析能力和空間信息傳輸能力的輔助下實現系統中的坡向提取功能、距離制圖功能、計算密度功能、等高線生成功能和可視化功能等。與此同時，為了達到最佳的空間數據測繪效果，還需對城市測繪區域內的其他實際狀況全部掌握，比如坡向、坡度和水文狀況等。

（四）虛擬環境功能的應用

為了提升城市測繪工作開展的整體效率，針對地理信息系統中虛擬環境功能的運用也至關重要，這有利于更加準確地對多維空間數據進行分析。比如為了完成城市測繪工作中布置的城市規劃任務，在測繪實踐過程中可借助GIS虛擬技術實現空間虛擬化，包括軍事仿真、文明重建以及環境影響評估等等，通過分析虛擬環境對城市規劃中的生態系統、道路系統和居住系統等方面設計進行更加合理的布局。需要注意的是，城市測繪作業有時也會遇到山港測繪等特殊區域，因此可利用地理信息系統虛擬技術在實際測繪過程中對一些具體的場景，比如航船可行駛線路、泥沙堆積情況和海水浸漫情況等進行模擬，這些場景模擬所獲得的測繪信息是非常有價值的。

四、結束語

綜上所述，憑借自身高超的信息收集和處理功能，地理信息系統在如今的城市測繪領域發揮著極其重要的作用，這無疑將成為這一時期現代測繪發展的必然趨勢。然而，我們在應用地理信息系統時還需進一步考慮和推敲，如何更好地取其精華，做到大膽創新，這也是推動測繪技術發展需要探討的問題。

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