地理信息系统在城市测绘中的应用探究

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摘要：改革开放尤其是自新世纪以来，我国的经济水平得到不断提高，这也加速了城市化建设的进程，所衍生出来的诸如城市规划建设、建筑工程建设等也随之增多，这都无不应用到测绘技术。然而传统测绘技术已经远远不能满足新兴行业的发展。地理信息技术的出现，成功地弥补了传统测绘技术的不足。

关键词：地理信息；城市测绘；应用

中图分类号：P2文献标识码： A

引言

地理信息系统的出现与发展不仅大大减少了工程测量工作的工作量，而且工作效率的提升也很明显，是工程测绘技术发展过程中的里程碑，其所产生的社会效益、经济效益十分显著。当然现阶段地理信息系统还有待进一步完善，相信GIS的发展与优化，能够进一步推动控制测量技术的变革。

一、地理信息系统

1、地理信息系统的工作原理

简单来说，地理信息系统是一个基于数据库管理系统的分析来管理地理信息数据的信息系统。通过对地理信息数据的采集和输入来建立初步的数据库，并且长期存储，对以后应用中的数据进行分析和整理。信息社会的不断发展，以及数字化时代的来临，地理信息系统的作用也越来越得到淋漓尽致的体现，理论上来说，地理信息系统可以运用于现阶段几乎所有的工作和大多数领域中。

2、从不同角度来看地理信息系统

2.1从学科的角度来看，地理信息系统是在地理学、地图学、测量学、统计学以及计算机科学的基础上发展起来的新学科，它具有很强的独立性和完整的学科体系。

2.2从技术和应用的角度，地理信息系统是解决空间地理问题的工具和技术，具有自己独立的技术手段和运用方法。（序号后面使用顿号或者实心点）

2.3从功能上来看，地理信息系统具有地理信息数据获取、存储、显示、分析处理、输出的功能。

2.4从系统结构来看，地理信息系统是一个完整的数据库系统，有着一般系统所拥有的所有系统特征。

3、地理信息系统的发展

地理信息系统是一个年轻的科学和技术手段，它从一开始出现发展到现在的阶段，仅仅经历了40多年的时间，在这40多年的时间里，随着科学技术的不断进步和对人们对于信息越来越精确的要求，地理信息系统不断完善，并越来越广泛的应用在各个领域之中。地理信息系统在未来的时间里，必定会得到更加完善的发展和更广泛的应用。

二、地理信息系统的优势

地理信息系统即GIS，是3S技术中不可或缺的重要部分，与传统测绘技术相比，GIS的优势体现在以下几个方面：首先，外界干扰因素少。自然条件会对传统测绘工作产生直接影响，特别是高地区或山区密集区等，甚至无法测量；此外，暴风雨雪天气也会使测量环节受到限制，故针对一些测量精度要求高的工程传统测量技术很难满足精度要求。而GIS采用卫星监测技术，地理地貌、气候环境等均不会对其产生影响，并且通过接收器完成测量，大大提高了工作的便利性。其次，改善了工作效率，GIS测量采用卫星技术进行测量，整个过程没有观测、调节、调平、估读等传统测量环节，因此大大提高了测量工作的效率；尤其是地形地貌测绘工作，可以采用数台仪器进行同步、分组测量，大大缩短了作业时间。最后，最大程度上保证测量精度。传统测量手段基本都存在毫米级的误差，且操作人员的技术水平会对测量精度产生直接影响。而GIS测量过程中，其平面扫描通过卫星来实现，测量人员仅需正确操作接收设备即可，整个过程人为影响降至最低，最大程度上保证测量精度。

三、GIS系统主要功能

1、综合分析评价与模拟预测功能

GIS系统除了可以提取、存储地理信息外，还可以根据不同的地形地貌情况建立对应的信息模式，再采用科学的算法从中得出对应的评价结果，为测量工作提供科学的数据参考。评价结果主要以函数及命令的形式对未来结果做出定量预测及发展趋势预测，并对自然过程的最终结果进行准确预测；此外，还可以利GIS对预测数据与特殊倾向可能出现的后果、对应的解决策略产生的效果做出比较，提高决策的科学性与准确性，规避风险。

2、空间分析与空间查询功能

GIS系统数据库构建过程中通常采用分层处理的方法，其主要目的是为了提高GIS开发与管理的便利性。基于该构建模式，在系统中输出原始图，并且系统分析与查询结果是通过空间操作的原始图表示出来，从而基于空间定位角度而言，经过处理的图件与原图保持一致。这种空间变换的内容包括分析重置、拓扑空间查询及分析空集合等。

3、GIS输出功能

GIS系统是在地图制图技术的基础上发展起来的，因此GIS的主要功能中地图制图是必不可少的重要部分，利用GIS不仅可输出数字化地图，而且可以建立地图数据库，相比传统的手工绘图，在大幅提高工作效率的同时，也降低了制图成本，获得更高的经济效益与社会效益。

四、地理信息系统在测绘中的应用

1、数据采集

为了在数据存储中得到栅格和矢量两种形式的连续对象实体，测绘初期便要对自然界监测对象施以不同的离散和抽象。决定栅格数据集的分辨率和矢量的存储方式分别为地面单位网格宽度和利用点线面三要素来表示监测对象。当然除了这一方式，还有其他方式来存储非空间数据。传统的数据采集方法是对人工测量数据进行数字化或扫描来得到数字数据，而比较先进的方法则是通过GPS全球定位系统检测出相应坐标，接着将坐标输入到GIS系统中进行相关处理。当然，这一过程也可以通过遥感技术来完成。

2、数据处理

属性特征、时间特征和空间特征并称为地理数据三大基本特征。属性特征又分为主观属性和客观属性，城市测绘中需要测量的设施最主要的便是城市建筑和道路。主观属性主要体现为城市道路和道路交叉口的交通量，客观属性主要为城市道路名称和道路交叉口形状。地理特征专题属性得到的信息不仅可以存储在FAT表中，也可以存储在其他表中，其他表中的数据通过对象标志码与FAT形成联系。

3、数据管理

在城市测绘中，城市道路、交叉口以及桥梁等设施，一般通过点来表示；城市道路中线及边线，通讯线的走向等则用线来表示；城市建筑物（如学校、企事业单位、商场、医院等）则通过面表示。这些数据集中起来，合理组织，则会形成一个地理数据库。在这一数据库中，所有诸如道路线、道路交叉口等则会构成城市测绘要素集；同样的，通讯线路、电力设备等则会构成数据库中的管线要素集。

4、数据显示

一般来说，单一值地图、单一的符号、相关多重属性和相应字段属性数量表达表示等图形表达方式构成了地图特征。其中，相应字段属性数量表达则包括符号分级、颜色分级和密度值分级。在地图上，单一符号展示可以直观地看到相应对象分布的密集程度。如用点来表示城市居民的居住情况，那么就可以直观地从地图上得到相应区域居民分布情况；同样的，用线可以直观地表达相应区域的道路网密集程度。

结束语

地理信息系统凭借其超强的信息收集处理以及输出功能，使其在当今测绘中起到举足轻重的作用。其信息多元化与测绘结果的多维化也成为现代测绘的必要发展趋势。在GIS系统的利用方面，我们需要进一步大胆的借鉴创新，取其精华去其糟粕，一定会在推动测绘技术发展上迈出更大的一步。

参考文献

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