探析智能城市測繪中地理信息系統應用

張潔潔

摘 要：地理信息系統整合先進的網絡技術和定位技術，其順利應用進一步提高了測繪技術水平。本文分析地理信息系統在智能城市測繪中的應用，介紹地理信息系統的功能特點，指出其在智能城市測繪中的具體應用渠道，為有關研究的開展提供理論基礎。

關鍵詞：智能城市測繪;地理信息系統;空間分析

引言：城市測繪是城市規劃建設中的重點工作，可幫助相關人員準確了解城市空間構成，并輔助施工過程建筑形態監測工作的順利開展。現代化、智能化城市建設的需求促使測繪技術不斷發展升級，目前基于地理信息系統的測繪技術最具代表性，其可完成環境及空間信息采集、存儲，自動進行地理數據分析，確保城市規劃設計的精確性，因此有必要對地理信息系統的應用經驗做分析總結。

一、地理信息系統的功能及特點

（一）特點分析

（1）結果精度高

智能城市測繪過程中大多測繪設備儀器的操作均需要依靠人工進行，人員參與程度的增加必然在一定程度上帶來更大的失誤率，導致測繪結果精度降低。相較于傳統人工與設備結合的測繪方式，地理信息系統的分析、計算過程均由系統自動完成，可最大程度降低人為因素對測繪精度的干擾。

（2）抗干擾能力強

當使用傳統測繪方法時，若遭遇暴雨、大風等特殊環境，部分測繪工作可能無法在室外順利進行，而地理信息系統的應用很少受時間和空間的限制，可避免因環境因素造成的測繪工作停滯問題，提高城市測繪工作效率。

（3）優化測繪質量

地理信息系統測繪過程中，在地面設置信息接收設備，并在智能狀態下完成設備監控和調整，可提升測繪工作質量，得到更加詳細、精確的測繪圖紙，同時降低測繪人員工作壓力。

（二）功能分析

地理信息系統基本功能可分為兩個模塊。一是數據分析、模擬和預測。地理信息系統在采集有關信息并存儲后，還可為不同地質條件建立相應的信息模式，在此基礎上進行計算及評估工作，確保評估結果的科學性。系統給出的評價結果一般以函數或口令的方式呈現。二是實時空間分析及查詢。城市測繪中的地理信息系統一般被設計為分層針對性處理的方式，主要為提高系統管理的便捷程度。相關人員可在系統內完成初始圖形模擬，評估分析結果能否在初始圖形內被清晰展示，從空間定位角度出發，對圖形進行統一處理。地理信息系統的空間分析功能主要為空間實時分析、實時查詢、數據分析、空間重置等[1]。

二、地理信息系統在智能城市測繪中的應用

（一）地理信息系統的應用途徑

（1）有效數字查詢

有效數字查詢過程即精確定位過程，包括坐落定位、輸入坐標定位、道路定位、圖幅號定位、交叉定位等，在確定具體定位信息后，即可獲得某一物體的精確位置，并實現任意定位。將目標數據依照范圍要求錄入到系統中，例如，查詢某交叉路的具體編號及定位信息，可在系統中輸入該交叉路的名稱，系統可自動、快速調取有關信息。另外，也可直接輸入區號、街道號等進行目標定位。

（2）數字地圖制作

除關鍵字查詢，地理信息系統還提供圖形圖像查詢功能，在上傳相應圖像后，系統可自動提取圖像中的特征信息點，對比數據庫中存有的基礎信息，給出用戶查詢結果。多方式查詢已成為地理信息系統的一大功能優勢，為智慧城市測繪提供更加便利的工作方式。數字地圖依照系統中的數字地圖信息完成標注，后期可自由添加標注、圖形等元素，以輸出能夠被智慧城市測繪工作直接參考的地圖。

（3）地下管線管理

城市地下管線系統包括電力、給排水、供暖、燃氣等，現代化城市規劃通常將地下管線設計到城市綜合管廊內，以提高地下空間利用率，并方便管線后期運維管理。地理信息系統融入智慧城市測繪中之后，有關地下綜合管廊的信息被錄入到系統數據庫當中，并搭建地下管線系統的三維立體模型，通過地理信息系統，維護管理人員可直觀、細致了解各類管線的運行情況，降低管線維修保養難度。例如，在開展周期性巡檢工作之前，維修管理人員登錄地理信息系統的有關界面，點擊三維立體模型中某一管段或設備，系統可給出相應的建設參數、維修記錄、具體位置等，輔助周期性巡檢工作高效開展。

（4）數據資源管理

城市測繪過程產生大量基礎數據和圖形，地理信息系統在城市測繪中應用最頻繁的功能即為數據資源管理，包括數據統計、分類、計算、整合等，進而為城市規劃建設提供必要的理論支撐。例如，基于之前采集城市地理信息，通過空間處理和數字地圖制作，最終得到城市交通規劃圖、平面布局圖等，幫助提高城市測繪工作效率和質量。

（二）地理信息系統的應用方法

（1）數據采集

數據庫是地理信息系統的核心構成，系統各項先進功能的發揮也要以完善、準確的數據為基礎。地理數據采集一般通過掃描技術完成，即掃描當前掌握的地理數據，將其錄入到地理信息系統當中，成為可被系統直接使用的基礎數據資源。相關設備包括3D掃描儀、高清攝像機和激光雷達，將各設備串聯，搭建地理信息數據處理平臺，以二維或三維方式完成數據集的采集，并分類存放至相應的數據庫中。數據采集是地理信息系統應用過程的基礎性工作，但其對系統功能作用效果的影響非常顯著。目前智能城市測繪中應用的地理信息系統，其數據來源多為衛星設備、遙感設備等。例如，遙感技術可與全球定位系統相結合，對目標物體做精準定位，采集該物體的地理坐標及空間環境信息，及時補充、完善地理信息系統數據庫中的數據。城市測繪工作開展初期，一般會借助地理信息系統分離待測量物體，然后自動存儲有效數據，存儲形式分矢量和柵格兩種。

（2）數據處理

地理信息系統對采集到的數據進行統一處理，找出其時間、空間及屬性特征，觀察數據特征，即可對智能城市中的建筑、交通及其他基建設施進行高效測量。智能城市中物體的屬性分直觀屬性和間接屬性，例如，建筑為直觀屬性，建筑的名稱則為間接屬性。將這部分屬性信息錄入到地理信息系統當中進行統一處理，可使數據中包含的信息點進一步顯化，為之后的數據調取、分類、使用等提供方便[2]。

屬性提取及關聯數據的獲取是地理信息系統信息處理方面的突出優勢。例如，當處理過程中遭遇復雜度較高且存在明顯包含與被包含關系時，就需要以建模的方式完成數據分析和處理流程。不同城市測繪項目中對需求數據的屬性要求存在明顯差異，通過數據前期處理，可搭建具備差異性的數據分析模型，更好滿足城市測繪的數據需求。

（3）空間分析

空間分析在數據采集與處理的基礎上進行，利用專業軟件對處理后的數據進行分析和計算，可對城市空間形態做準確的描述，實現定性及定量分析。空間分析流程涉及多學科知識，過程復雜、難度較高，因此相關人員必須扎實掌握地理、統計、拓撲等專業知識，并能夠靈活運用，以得到最精確的空間定位信息，不斷提高智能城市測繪能力。

三、結論

地理信息系統的應用可提高智能城市測繪的工作效率和結果精度，使測繪工作在可視、可控的狀態下進行。系統應用中，應重點做好數據采集、處理及空間分析等基礎性工作，合理開發地理信息系統的功能優勢，為智能城市規劃設計提供可靠的理論依據。

參考文獻：

[1]張宗然.智能城市測繪中地理信息系統應用分析[J].中國設備工程，2020（04）：224-226.

[2]姚樂.智能城市測繪中地理信息系統的應用分析[J].內蒙古煤炭經濟，2019（17）：178.