摘要:城市地理信息數據是城市發展和管理的重要基礎。近年來,隨著新型基礎測繪技術的不斷發展,城市地理信息數據的獲取和處理能力得到了顯著提高。然而,目前城市地理信息數據的成果體系尚未得到有效的構建,導致這些數據的應用價值未能得到充分發揮。因此,本文旨在探討基于新型基礎測繪背景下的城市地理信息數據成果體系的構建,以提高城市地理信息數據的應用價值,希望能為城市規劃、土地管理等領域的決策提供科學依據和支持。
關鍵詞:基礎測繪;城市;地理信息數據
在新型基礎測繪背景下,城市地理信息數據成果體系的構建是城市發展的基礎和保障。本文提出城市地理信息數據成果體系的構建思路,并通過實際案例分析進行驗證,以期有助于城市規劃、土地管理決策。在新型基礎測繪技術的支持下,城市地理信息數據成果體系將不斷完善和發展,為城市可持續發展作出更大的貢獻。同時,研究人員需要繼續研究和開發新的城市地理信息數據處理和分析技術,提高數據的挖掘和應用能力,促進城市規劃、土地管理等領域的進一步發展。
一、新型基礎測繪的概念及內涵
新型基礎測繪是在數字化、信息化、智能化背景下,利用現代化的技術手段和方法,以數據為基礎,以應用為導向,建立全球一體化的地球空間信息基礎設施的測繪工作。傳統的測繪工作主要依賴人工勘測和測量。隨著科技的發展,測繪工作也逐漸實現數字化、自動化和智能化。新型基礎測繪的目標是建立可靠、精準、高效、智能的地理信息基礎設施,以滿足社會、經濟和環境等領域的需求。新型基礎測繪包括數字測繪、空間信息技術和大數據技術等內容,這意味著新型基礎測繪與多種技術和方法的融合密切相關。數字測繪采用現代數字技術,將傳統測量數據數字化,實現空間信息的精確測量和建模。空間信息技術包括全球衛星導航系統、遙感技術、地理信息系統等,利用衛星遙感影像和其他數據源,獲取大范圍、高分辨率、多時相的地球空間信息。大數據技術可以更加高效地處理海量的地理信息數據,從而提高測繪工作的精度和效率。
新型基礎測繪以應用為導向,服務于國家的經濟、社會和環境等領域。例如,在城市規劃和土地管理中,新型基礎測繪可以提供精準的地理信息數據,支持主管部門的決策制定和規劃設計;在環境監測和資源管理中,新型基礎測繪可以提供多源數據融合和分析技術,支持對環境和資源的監測和管理;在國土安全和防災減災中,新型基礎測繪可以提供高分辨率的遙感影像和地圖數據,支持災害預警和應急響應等。總之,新型基礎測繪是地理信息技術向數字測繪、空間信息技術和大數據時代的發展方向,可以為社會、經濟和環境等領域的發展提供更加精準、高效、智能的地理信息支持。
二、城市地理信息數據的特點和應用領域
(一)城市地理信息數據的特點
城市地理信息數據是指城市地理信息系統中所涉及的空間數據和屬性數據,包括地形、地貌、地質、氣候、交通、建筑物、人口、經濟等多種信息。首先,城市地理信息數據具有高度的空間性。城市作為人類活動的中心,各種地理現象和信息具有明顯的空間關聯性,需要以空間為基礎進行描述和分析。這就要求城市地理信息數據具有高精度、高分辨率的空間特征,能夠準確地表達城市地理現象的位置、形態、空間分布等特征。其次,城市地理信息數據具有復雜的屬性關系。城市是一個復雜的系統,各種地理現象和信息之間存在著復雜的屬性關系和空間交互作用,需要進行綜合分析和建模。這就要求城市地理信息數據不僅具有空間特征,還要包含大量的屬性信息,能夠準確反映城市的經濟、社會、環境等方面的特征和變化。另外,城市地理信息數據具有多樣性和多源性。城市地理信息數據涉及的信息種類繁多,來源十分廣泛,包括遙感影像、GPS軌跡、地圖、統計數據、傳感器數據等多種數據類型和來源。這就要求城市地理信息數據在采集、處理和管理方面具有多樣性和多源性,需要綜合運用多種技術手段進行整合和處理。
綜上所述,城市地理信息數據的特點在于其空間性、屬性關系的復雜性,以及多樣性和多源性。這些特點為城市地理信息數據的獲取、處理和分析提出了更高的要求,也為城市規劃、土地管理等領域的決策提供更多的科學依據。
(二)城市地理信息數據的應用領域
城市地理信息數據的應用領域非常廣泛,包括城市規劃、土地管理、交通規劃、環境保護、應急管理、公共安全等方面。其中,城市規劃是城市地理信息數據廣泛的應用領域之一,需要綜合考慮城市的歷史、地理、社會、經濟等方面的因素,通過分析城市地理信息數據,可以獲得大量有價值的信息和知識,為城市規劃提供科學依據。例如,通過分析城市地形數據,可以確定城市的地形高低差,為城市規劃和設計提供依據;通過分析城市建筑物數據,可以了解城市建筑物的數量、類型和分布情況,為城市規劃和建設提供參考。土地管理是一個重要的應用領域。城市土地資源是城市發展的重要資源之一,調查和分析城市土地利用狀況,優化城市土地資源的利用,為城市經濟的可持續發展提供依據。例如,通過分析城市土地利用數據,可以確定城市土地的利用類型和分布情況,為城市土地管理提供依據;通過分析城市土地收益數據,可以評估城市土地利用效益和土地價值,為城市土地出讓、租賃等土地經營活動提供參考。
除此之外,城市地理信息數據還可以應用于旅游規劃、商業定位、地產開發等領域。例如,通過分析城市地理信息數據,可以確定旅游景點的分布和規劃旅游路線,制定商業定位策略,選擇地產開發項目等。總之,城市地理信息數據的應用領域十分廣泛,可以為城市的規劃、管理、安全和發展等方面提供重要數據支持和幫助。
三、城市地理信息數據成果體系的構建思路
(一)數據采集和整合
城市地理信息數據的成果體系的第一步驟是數據采集和整合。城市地理信息數據包括空間數據和屬性數據,采集和整合多個數據源,以形成全面、準確、可靠的數據資源。為了實現高效的數據采集和整合,需要建立完善的數據采集系統和數據管理系統,采用多源數據融合技術,實現數據的無縫整合和自動化更新。在數據采集方面,考慮數據來源的多樣性和可靠性。例如,可以利用航拍、遙感等技術獲取高分辨率的地理信息數據,也可以通過地面調查、人工勘測等手段獲取細節數據。
此外,還可以通過公開數據平臺、第三方數據服務商等途徑獲取相關數據。不同數據源的數據格式和內容存在差異,需要進行數據格式轉換和數據清洗,以保證數據的準確性和可用性。在數據整合方面,采用多源數據融合技術,整合空間數據和屬性數據。空間數據包括地理位置、地物形態等,而屬性數據包括土地利用、建筑物信息等。
利用數據融合技術可以將這些數據進行無縫整合,并形成高維度、多維度的城市地理信息數據。例如,采用GIS軟件將不同類型的地理信息數據整合到數據庫中,統一管理和使用。在數據整合過程中,需要考慮數據的一致性和完整性,同時還需要考慮數據的安全性和保密性,以保護數據的合法性??傊?,通過建立完善的數據采集系統和數據管理系統,并采用多源數據融合技術,可以實現數據的高效采集、整合和管理,為城市規劃、土地管理等領域的決策提供有力支撐。
(二)數據處理和分析
城市地理信息數據的成果體系的第二步驟是數據處理和分析。采用先進的地理信息技術和算法,處理和分析采集的城市地理信息數據,提取出有價值的信息和知識,為城市規劃、土地管理等領域的決策提供科學依據。數據處理和分析的關鍵是如何利用地理信息技術和算法,將采集的大量數據轉化為可視化、可解釋的信息和知識。采用多種數據處理和分析技術,如地圖制圖、數據可視化、時空分析等。通過地圖制圖技術,可以將采集的空間數據轉化為地圖,展示城市的空間分布和地理特征;通過數據可視化技術,可以將采集的屬性數據轉化為圖表、柱狀圖等形式,展示城市的統計特征和趨勢;利用時空分析技術,可以對采集的時空數據進行統計和分析,總結城市發展的規律和趨勢。在數據處理和分析過程中,需要關注數據的可信度和可靠性。地理信息數據的獲取和處理存在很多的不確定性,如圖像失真、數據誤差等,因此,需要采用數據校正、數據過濾等技術,提高數據的質量和可信度。另外,還需要采用多樣化的分析方法和技術,以便發現和驗證不同的數據特征和規律。綜上所述,數據處理和分析是城市地理信息數據成果體系的重要環節,可以將大量的采集數據轉化為可視化、可解釋的信息和知識,為城市規劃、土地管理等領域的決策提供科學依據。通采用先進的地理信息技術和算法,并關注數據的可信度和可靠性,可以實現數據的高效處理和分析,提升城市地理信息數據的應用價值和效果。
(三)成果展示和應用
城市地理信息數據的成果體系的第三步驟是成果展示和應用。這一步驟是整個城市地理信息數據處理的最終目的,其重點是將處理和分析后的數據以直觀、易懂的方式展示出來,為城市規劃、土地管理等領域的決策提供參考和支持。在成果展示方面,建立全面、多元化的成果展示平臺,包括數據可視化、地圖展示、報告書等多種方式。其中,數據可視化是一種非常重要的展示方式,可以將采集的城市地理信息數據以圖表、柱狀圖等形式展示出來,幫助相關部門更好地理解數據的特征和趨勢。
地圖展示是另一種重要的方式,可以將采集的空間數據轉化為地圖,以地圖的方式直觀地展示出城市的空間布局和特征。報告書是結合數據可視化和地圖展示的方式,將處理和分析后的數據以文字、圖表、地圖等形式呈現出來,以便相關部門更好地理解數據的意義和應用價值。在成果應用方面,需要將成果展示平臺與城市規劃、土地管理等領域的決策相結合,為這些領域的決策提供參考和支持。例如,在城市規劃方面,可以利用城市地理信息數據成果體系中采集、處理、展示的數據,制定更加科學、合理的城市規劃方案,提高城市規劃的質量和效果。在土地管理方面,可以利用城市地理信息數據成果體系中采集、處理、展示的數據,實施土地資源的評價、規劃和管理,實現土地利用的最優化和可持續發展。
總之,城市地理信息數據成果體系的成果展示和應用是城市地理信息數據處理的最終目的,需要建立全面、多元化的成果展示平臺,將處理和分析后的數據以直觀、易懂的方式展示出來,為城市規劃、土地管理等領域的決策提供參考和支持。同時,需要將成果展示平臺與城市規劃、土地管理等領域的決策相結合,實現城市規劃、土地管理等領域的科學決策,促進城市可持續發展。
四、新型基礎測繪背景下城市地理信息數據成果
(一)影像與格網數據成果
1.DOM和TDOM
數字正射影像模型(DOM)和時序數字正射影像模型(TDOM)是基于航空攝影或衛星遙感數據構建的數字圖像模型。DOM是一種像素分辨率高、無扭曲、具有位置和坐標信息的地面真實表現形態圖像。而TDOM是在DOM的基礎上,通過多期遙感數據獲取的地表動態變化信息。DOM和TDOM廣泛應用于城市規劃、土地利用、環境監測等領域。
2.DEM和DSM
數字高程模型(DEM)和數字表面模型(DSM)是用于描述地表高程的數據模型。DEM是一種反映地形地貌高程的數字模型,基于地面控制點和高程測量數據進行構建。DSM是以地物表面為基準,反映地表和建筑物等物體高程的數字模型。DEM和DSM在城市規劃、水資源管理、土地利用規劃等方面具有更高的應用價值。
3.實景三維影像
實景三維影像是指通過高分辨率遙感影像和三維建模技術,生成的地面真實表現形態的三維數字模型。它不僅可以提供真實的地形地貌信息,還使其更具真實感和沉浸感。實景三維影像廣泛應用于城市規劃、旅游景區開發、軍事模擬等領域。
(二)實體數據庫及衍生成果
1.地理實體數據庫
地理實體數據庫是指基于地理實體的屬性、關系、拓撲等信息,將地理實體以數據庫的形式進行組織、存儲、管理、查詢和分析的一種數據模型。它包含各種地理實體信息,如地面、建筑物、水系、道路、管線等。利用地理實體數據庫,可以高效管理和分析城市地理信息,支持城市規劃、交通規劃、環境監測等應用。
2.地理實體數據庫的衍生成果
(1)實體三維模型。實體三維模型是一種通過地理實體數據庫中的數據生成的真實感三維模型。該模型能夠反映出城市中各種地理實體的形態、結構和位置,使城市地理信息更具可視化和沉浸感。實體三維模型廣泛應用于城市規劃、建筑設計、虛擬現實等領域。
(2)數字地形圖。數字地形圖是以數字高程模型 (DEM)為基礎,經過加工處理和渲染生成的地表地形圖。數字地形圖不僅可以反映地表的高程信息,而且可以體現出地形地貌、地表水系等特征。數字地形圖廣泛應用于城市規劃、水資源管理、農業生產等領域。另外,數字地形圖是制作實體三維模型的重要基礎數據。
五、結語
城市地理信息數據成果體系的構建是一個復雜且富有系統性的過程,綜合考慮數據采集、整合、處理、分析和展示等多個環節。本文基于新型基礎測繪技術的支持和保障,提出城市地理信息數據成果體系的構建思路。未來,我國將進一步完善城市地理信息數據成果體系,包括完善數據采集和整合技術,提高數據的準確性和可靠性,探索更加開放、共享和融合的城市地理信息數據成果平臺,促進城市規劃、土地管理等領域的跨界合作和創新發展,同時,還需要結合實際需求,開展城市地理信息數據的應用研究,為城市的可持續發展提供科學依據。
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作者簡介:趙芊芊(1996),貴州省安順市人,助理工程師,研究方向為工程測量與生產經營管理。