地理信息系統在城市測繪中的應用分析

喬旭

（遼寧省地理空間成果應用中心，遼寧沈陽110034)

在城市化進程快速發展的時代背景之下，無論是城市建設規模還是城市布局都將發生明顯改變，特別是新區建設和舊城區改建工作也讓規劃、測繪的業務量顯著增加，傳統的決策模式和手工作業方式缺陷性已經非常突出，采取自動化水平更高的智能化手段也是今后測繪領域行業發展的必然趨勢。

一、GIS的技術特性

1.系統概述

地理信息系統（GIS）本質上是對資源環境的一種綜合評估，利用計算機硬件或軟件技術，可以將各種類型的空間數據特征屬性呈現在人們面前。空間分析技術的進一步發展讓多個領域內部都出現了自動化的信息采集、獲取等，GIS也實現了空間數據處理過程的整合，正式作為技術系統而存在。時至今日，GIS在城市建設的多個方面，都已經具備了完善的技術規模，如城市規劃和土地資源開發等方面都有著完整的技術保障，且地理信息系統軟件的應用和院校專業的開設也促進了一批高新產業的成立。

2.系統應用特性

GIS本質上是3S技術的關鍵組成部分，且計算機系統和地理數據可以提供足夠的現代化支持，借助技術分析獲取精確的數據測量結果。其應用本身有著自身的必要性，且現代城市測繪工作當中本身就需要在特定的工作要求下控制誤差，合理確定系統特性，避免工程測量出現各類問題。

3.應用模塊

GIS的應用是一項系統性的工作，且主要表現在高精度測繪、立體數據輸出等。在高精度的測繪工作當中，GIS應用本身會涉及到衛星定位和遙感技術的綜合應用。具體來看，在整個數據測量工作當中，專業的測繪人員一方面通過系統將需要測繪的信息進行輸入和檢測，另一方面對已經輸出的數據展開整體判斷，從而根據信息回路的特征，確定信息內部是否有差異性的內容。如果存在差異性內容，則將這些部分全部去除，確保精度滿足技術要求完成立體式輸出。而立體式輸出的工作核心在于后期的數據處理，測繪人員在城市測繪工作環節應關注數據處理和數據復核問題，尤其是在某些數據可能存在問題時怎樣進行信息整合。這樣一來，就能將城市的地形信息、區域分布信息、人文環境等內容展開綜合應用，保障GIS提供的信息數據有著良好的參考價值和分析價值[1]。尤其是今后審批審核業務涉及到的部分較多，以GIS為核心的系統將有效實現自動化規劃管理，為城市發展建設提供助力。

二、立足于GIS信息系統的城市測繪數據庫設計

1.基本要求與設計模式

數據庫設計本身是建立規劃管理信息的核心環節，且數據內容是測繪工作的基礎性保障，合理而高效化的數據庫設計不僅可以保證數據源質量，同時能夠確保規劃信息系統的安全、穩定運行。從用戶的角度出發，按照用戶工作當中涉及到的數據內容展開設計時，要綜合考慮到數據庫的使用效率以及數據庫之間的相互調用可能性與數據安全性，因此可以按照不同類型的用戶需求賦予不同的數據庫訪問權限，同時在業務擴充模式下實現未存賦值屬性和數據庫的預留處理，以便于在今后可以根據實際需求進行增加和補充。從信息共享的角度分析，則數據庫內容還應該具備兼容性。

城市規劃的環節中，測繪工作涉及到大規模圖形信息和城市信息的分析，這些信息內容包含基礎地形，也包含城市的建筑布局等。按照系統數據需求，可以將系統數據當中的圖形內容和文檔內容作出劃分，提煉出其中的圖形要素，將業務流程當中的文本信息劃分為不同的類型，且大部分內容都是測繪工作的重點[2]。

（1）基礎地形圖信息，這些信息中涉及到不同比例尺的測繪管理內容；

（2）市政管線。給排水、電力、通信、光纖基礎數據；

（3）交通信息。指的是城市區域內的鐵路公路以及其他設施的全方位規劃情況

（4）城市用地信息，即用地范圍圖形數據、屬性數據，其中土地局發放的地籍數據在某些情況下也應包含在內。

（5）城市建設法規數據庫，包括城市用地分類、規劃標準、綠化設計等。

（6）項目報建數據。從項目從審批開始直至最終竣工驗收涉及到的平面圖、立面圖數據，以及建設工程規劃審批信息等。

（7）其它數據。主要指的是掃描影響數據和其它多媒體數據庫等。

這些圖形數據和其它關鍵的信息需要進行整合和管理，不能直接地被應用于空間分析的環節。具體來看，要經過編輯和處理，并且在空間數據庫當中解決計算機資源和空間信息方面存在的矛盾。其中，無圖幅數據庫模式可以在邏輯上表現出明顯的優勢，能建立統一的坐標系完成一致性處理，圖幅當中要素相同的屬性值會被合并，然后賦予其中一個要素的屬性處理。目前的GIS平臺本身含有數據轉換工具，這些工具可以包含平面集合要素在內的所有有關聯的數據屬性，以分層標準實現對于地圖的顯示和規劃目的。GIS數據模型本身會呈現出地理對象之間的相互關系，結果以數字的形式體現出來，并且面向空間的數據類型會通過CAD等客戶端軟件來進行要素管理。

2.空間數據

城市基礎的地理信息與測繪信息類型較多且結構比較復雜，如何將這部分內容進行合理組織和管理會直接關系到整個工作的效率。為了能夠見收集到的資料內容進行綜合應用并將其作為數據庫當中的信息，就需要對信息內容展開分類和分層編碼，其中信息的分類過程是按照信息本質特征與一定的原則進行的區分模式，然后建設分類體系和排列標準。例如，城市基礎地理信息分類編碼、城市綜合管線分類編碼等信息都要包含在內，這些數據是系統地物的關鍵信息，同時也是GIS在應用環節當中的基礎信息共享部分。以一般的城市建筑為例，城市房屋會涉及到地形要素分類碼或實體特征碼內容不同代碼是為了區別圖形實體的不同要素差異，例如實體特征碼就被用于區分符號化的圖形特征，實體分類碼則是為了區別結構和類型差異等[3]。

空間數據庫的管理全部儲存在字段內部，利用關系數據庫的優勢進行整體運營，每種形狀的不同對象可以對應空間對象，以記錄的方式進行存儲。“關鍵標識碼”會從空間數據和屬性數據的連接層面來進行調用和統一，用初期的測繪信息管理直到后期工程結束都涉及到地塊管理信息。以這些內容為基礎建立索引之后就可以將空間數據和屬性信息連接后建立完整和統一的數據庫。

3.測繪信息系統設計

建設測繪信息系統的整體目標是為了能夠實現有效的數字規劃并建設數據管理模型，通過地理信息框架來提供動態維護和管理的方法，從而借助地理信息庫建立GIS系統。在計算機技術的支持和幫助之下，

我們可以在充分了解測繪信息的前提之下，確定地理信息庫當中不同要素的特征，包括分類編碼和圖形之間的對應關系。之后利用地理信息框架和動態維護方法，作為地理信息系統的高質量運行保障。當然，城市規劃管理數據庫當中也包含了最新的專題數據和分析結果，然后實現城市測繪的自動化和規范化。利用信息豐富的信息資源，可以給某些建設項目的決策提供依據與支持，也可以對后續的城市發展展開預測。在具體的功能和內容設計方面，除了數據的輸入和輸出之外，還涉及到地圖文件的各個方面，例如城市地圖文件轉換或地圖數據管理等編輯模塊[4]。此外，系統當中還有不同類型的空間信息、屬性信息查詢檢索模塊，無論是單向查詢還是綜合查詢，都可以實現空間信息操作和地圖制圖功能，實現標準化的制圖輸出，從各種專題圖當中提取需要的信息內容完成空間分析，另外地圖數據庫的管理，也能對某些報表、圖表信息進行規劃。

三、結語

GIS對于城市測繪意義顯著，且GIS系統當中數據建設占據了重要的組成部分，以地理信息系統為核心的城市測繪規劃管理系統將成為今后發展的必然趨勢。在現代化建設工作不斷推進的背景之下，測繪管理部門應該根據已有的資源建立更加高效的空間數據庫，然后根據不同的實現方案完成模型結構的管理。