地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的應(yīng)用分析

喬旭

（遼寧省地理空間成果應(yīng)用中心，遼寧沈陽110034)

在城市化進程快速發(fā)展的時代背景之下，無論是城市建設(shè)規(guī)模還是城市布局都將發(fā)生明顯改變，特別是新區(qū)建設(shè)和舊城區(qū)改建工作也讓規(guī)劃、測繪的業(yè)務(wù)量顯著增加，傳統(tǒng)的決策模式和手工作業(yè)方式缺陷性已經(jīng)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(lǐng)域行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

一、GIS的技術(shù)特性

1.系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）本質(zhì)上是對資源環(huán)境的一種綜合評估，利用計算機硬件或軟件技術(shù)，可以將各種類型的空間數(shù)據(jù)特征屬性呈現(xiàn)在人們面前。空間分析技術(shù)的進一步發(fā)展讓多個領(lǐng)域內(nèi)部都出現(xiàn)了自動化的信息采集、獲取等，GIS也實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)處理過程的整合，正式作為技術(shù)系統(tǒng)而存在。時至今日，GIS在城市建設(shè)的多個方面，都已經(jīng)具備了完善的技術(shù)規(guī)模，如城市規(guī)劃和土地資源開發(fā)等方面都有著完整的技術(shù)保障，且地理信息系統(tǒng)軟件的應(yīng)用和院校專業(yè)的開設(shè)也促進了一批高新產(chǎn)業(yè)的成立。

2.系統(tǒng)應(yīng)用特性

GIS本質(zhì)上是3S技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，且計算機系統(tǒng)和地理數(shù)據(jù)可以提供足夠的現(xiàn)代化支持，借助技術(shù)分析獲取精確的數(shù)據(jù)測量結(jié)果。其應(yīng)用本身有著自身的必要性，且現(xiàn)代城市測繪工作當(dāng)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(tǒng)特性，避免工程測量出現(xiàn)各類問題。

3.應(yīng)用模塊

GIS的應(yīng)用是一項系統(tǒng)性的工作，且主要表現(xiàn)在高精度測繪、立體數(shù)據(jù)輸出等。在高精度的測繪工作當(dāng)中，GIS應(yīng)用本身會涉及到衛(wèi)星定位和遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體來看，在整個數(shù)據(jù)測量工作當(dāng)中，專業(yè)的測繪人員一方面通過系統(tǒng)將需要測繪的信息進行輸入和檢測，另一方面對已經(jīng)輸出的數(shù)據(jù)展開整體判斷，從而根據(jù)信息回路的特征，確定信息內(nèi)部是否有差異性的內(nèi)容。如果存在差異性內(nèi)容，則將這些部分全部去除，確保精度滿足技術(shù)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(shù)據(jù)處理，測繪人員在城市測繪工作環(huán)節(jié)應(yīng)關(guān)注數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)復(fù)核問題，尤其是在某些數(shù)據(jù)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(qū)域分布信息、人文環(huán)境等內(nèi)容展開綜合應(yīng)用，保障GIS提供的信息數(shù)據(jù)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(yè)務(wù)涉及到的部分較多，以GIS為核心的系統(tǒng)將有效實現(xiàn)自動化規(guī)劃管理，為城市發(fā)展建設(shè)提供助力。

二、立足于GIS信息系統(tǒng)的城市測繪數(shù)據(jù)庫設(shè)計

1.基本要求與設(shè)計模式

數(shù)據(jù)庫設(shè)計本身是建立規(guī)劃管理信息的核心環(huán)節(jié)，且數(shù)據(jù)內(nèi)容是測繪工作的基礎(chǔ)性保障，合理而高效化的數(shù)據(jù)庫設(shè)計不僅可以保證數(shù)據(jù)源質(zhì)量，同時能夠確保規(guī)劃信息系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。從用戶的角度出發(fā)，按照用戶工作當(dāng)中涉及到的數(shù)據(jù)內(nèi)容展開設(shè)計時，要綜合考慮到數(shù)據(jù)庫的使用效率以及數(shù)據(jù)庫之間的相互調(diào)用可能性與數(shù)據(jù)安全性，因此可以按照不同類型的用戶需求賦予不同的數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限，同時在業(yè)務(wù)擴充模式下實現(xiàn)未存賦值屬性和數(shù)據(jù)庫的預(yù)留處理，以便于在今后可以根據(jù)實際需求進行增加和補充。從信息共享的角度分析，則數(shù)據(jù)庫內(nèi)容還應(yīng)該具備兼容性。

城市規(guī)劃的環(huán)節(jié)中，測繪工作涉及到大規(guī)模圖形信息和城市信息的分析，這些信息內(nèi)容包含基礎(chǔ)地形，也包含城市的建筑布局等。按照系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求，可以將系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)中的圖形內(nèi)容和文檔內(nèi)容作出劃分，提煉出其中的圖形要素，將業(yè)務(wù)流程當(dāng)中的文本信息劃分為不同的類型，且大部分內(nèi)容都是測繪工作的重點[2]。

（1）基礎(chǔ)地形圖信息，這些信息中涉及到不同比例尺的測繪管理內(nèi)容；

（2）市政管線。給排水、電力、通信、光纖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

（3）交通信息。指的是城市區(qū)域內(nèi)的鐵路公路以及其他設(shè)施的全方位規(guī)劃情況

（4）城市用地信息，即用地范圍圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)，其中土地局發(fā)放的地籍?dāng)?shù)據(jù)在某些情況下也應(yīng)包含在內(nèi)。

（5）城市建設(shè)法規(guī)數(shù)據(jù)庫，包括城市用地分類、規(guī)劃標準、綠化設(shè)計等。

（6）項目報建數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)，以及建設(shè)工程規(guī)劃審批信息等。

（7）其它數(shù)據(jù)。主要指的是掃描影響數(shù)據(jù)和其它多媒體數(shù)據(jù)庫等。

這些圖形數(shù)據(jù)和其它關(guān)鍵的信息需要進行整合和管理，不能直接地被應(yīng)用于空間分析的環(huán)節(jié)。具體來看，要經(jīng)過編輯和處理，并且在空間數(shù)據(jù)庫當(dāng)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(shù)據(jù)庫模式可以在邏輯上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，能建立統(tǒng)一的坐標系完成一致性處理，圖幅當(dāng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，這些工具可以包含平面集合要素在內(nèi)的所有有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)屬性，以分層標準實現(xiàn)對于地圖的顯示和規(guī)劃目的。GIS數(shù)據(jù)模型本身會呈現(xiàn)出地理對象之間的相互關(guān)系，結(jié)果以數(shù)字的形式體現(xiàn)出來，并且面向空間的數(shù)據(jù)類型會通過CAD等客戶端軟件來進行要素管理。

2.空間數(shù)據(jù)

城市基礎(chǔ)的地理信息與測繪信息類型較多且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如何將這部分內(nèi)容進行合理組織和管理會直接關(guān)系到整個工作的效率。為了能夠見收集到的資料內(nèi)容進行綜合應(yīng)用并將其作為數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的信息，就需要對信息內(nèi)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(zhì)特征與一定的原則進行的區(qū)分模式，然后建設(shè)分類體系和排列標準。例如，城市基礎(chǔ)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(nèi)，這些數(shù)據(jù)是系統(tǒng)地物的關(guān)鍵信息，同時也是GIS在應(yīng)用環(huán)節(jié)當(dāng)中的基礎(chǔ)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?qū)嶓w特征碼內(nèi)容不同代碼是為了區(qū)別圖形實體的不同要素差異，例如實體特征碼就被用于區(qū)分符號化的圖形特征，實體分類碼則是為了區(qū)別結(jié)構(gòu)和類型差異等[3]。

空間數(shù)據(jù)庫的管理全部儲存在字段內(nèi)部，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢進行整體運營，每種形狀的不同對象可以對應(yīng)空間對象，以記錄的方式進行存儲。“關(guān)鍵標識碼”會從空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接層面來進行調(diào)用和統(tǒng)一，用初期的測繪信息管理直到后期工程結(jié)束都涉及到地塊管理信息。以這些內(nèi)容為基礎(chǔ)建立索引之后就可以將空間數(shù)據(jù)和屬性信息連接后建立完整和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。

3.測繪信息系統(tǒng)設(shè)計

建設(shè)測繪信息系統(tǒng)的整體目標是為了能夠?qū)崿F(xiàn)有效的數(shù)字規(guī)劃并建設(shè)數(shù)據(jù)管理模型，通過地理信息框架來提供動態(tài)維護和管理的方法，從而借助地理信息庫建立GIS系統(tǒng)。在計算機技術(shù)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(dāng)中不同要素的特征，包括分類編碼和圖形之間的對應(yīng)關(guān)系。之后利用地理信息框架和動態(tài)維護方法，作為地理信息系統(tǒng)的高質(zhì)量運行保障。當(dāng)然，城市規(guī)劃管理數(shù)據(jù)庫當(dāng)中也包含了最新的專題數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，然后實現(xiàn)城市測繪的自動化和規(guī)范化。利用信息豐富的信息資源，可以給某些建設(shè)項目的決策提供依據(jù)與支持，也可以對后續(xù)的城市發(fā)展展開預(yù)測。在具體的功能和內(nèi)容設(shè)計方面，除了數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換或地圖數(shù)據(jù)管理等編輯模塊[4]。此外，系統(tǒng)當(dāng)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(xiàn)空間信息操作和地圖制圖功能，實現(xiàn)標準化的制圖輸出，從各種專題圖當(dāng)中提取需要的信息內(nèi)容完成空間分析，另外地圖數(shù)據(jù)庫的管理，也能對某些報表、圖表信息進行規(guī)劃。

三、結(jié)語

GIS對于城市測繪意義顯著，且GIS系統(tǒng)當(dāng)中數(shù)據(jù)建設(shè)占據(jù)了重要的組成部分，以地理信息系統(tǒng)為核心的城市測繪規(guī)劃管理系統(tǒng)將成為今后發(fā)展的必然趨勢。在現(xiàn)代化建設(shè)工作不斷推進的背景之下，測繪管理部門應(yīng)該根據(jù)已有的資源建立更加高效的空間數(shù)據(jù)庫，然后根據(jù)不同的實現(xiàn)方案完成模型結(jié)構(gòu)的管理。