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引言
地理信息系统是一种空间信息系统,其在使用方面具有非常重要的意义相比于传统的测绘技术有很多技术上的优势,不但可以节省操作人员的工作量,还可以极大的避免和减小误差,这些都提高了地理信息系统的工作效率。并且在进行项目的建设时,要对建设土地进行科学的管理和使用,采用先进的土地测绘技术可以提高土地的利用率,提高土地的管理效率,实现土地在建设项目时的合理利用,为工程项目的土地管理奠定良好的基础。因此,土地测绘技术在工程项目的建设中具有非常重要的地位,所以本文就土地测绘中地理信息系统的应用做主要的分析和探究。
一、土地测绘中地理信息系统的优点
1、节省时间精力,减轻工作人员的工作负担 地理信息系统主要是依靠计算机网络技术和数字技术来进行相关的土地测量工作的,有着自身固定的工作流程和系统,可以十分完整的进行测绘操作,相比于传统的土地测绘技术可以大大地减轻工作人员的工作负担。在地理信息系统的程序设定上,每一个系统都拥有完整的工作系统和特定的工作流程,通过计算机网络技术的结合,只需要进行相关的设定就可以完成需要的土地测绘,节省时间和精力,以此缩短土地测绘当中的繁琐流程,提高地理信息系统的工作效率。
2、测绘信息具有时效性 在工程建设的过程中,在使用地理信息系统对土地进行测绘工作时,必须要首先进行系统工作的规定,根据当地实际的地理环境变化,合理的调整和分析测定的结果,还可以采用卫星监控和即时控制等高科技的方法来对地理变化的结果进行相关的监测和分析,包括地理环境的改变、天气的变化和人为的原因等等都需要进行严格的分析,找出测绘过程中的不利因素,并将影响的分析结果归类整合,及时的发应在测绘的结果上,确保了测绘信息的时效性。
3、能够有效的避免或减少测绘过程中的失误 一般来说,在传统的测绘过程中,测绘人员进行的测绘都无法保证数据的准确性,在测绘中一个微小的人为失误就可能造成测量结果的重大失误,导致整个建设工程的严重错误。但是在利用地理信息系统进行测绘工作时,整个的测绘过程都是通过系统自身预设好的程序自动完成的,因此在数据的采集、输入和分析整理过程等都可以最大限度的避免测绘的失误,保证测绘结果的准确性。除此之外,在测绘完成之后,计算机网络技术还可以根据测绘的结果绘制相应的图表,图表的布局、着手和比例尺等都会根据系统预设的程序自动的选用,极大地减少了人工绘制图表的误差,提高了测绘的准确性。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。.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。
二、地理信息系统在土地测绘中的具体应用
1、数据的采集 在土地测绘工作的初期,首先应当对测绘对象进行相应的处理,包括对其进行抽象、离散等处理,使得最后的测绘结果能够以栅格和矢量等方式正常的存储在系统的数据库内。在传统的测绘过程中,主要是使用仪器的扫描来产生数字,进行人工数据的测量,这不仅会影响测绘的工作效率,还会使得测绘的精准度大大下降。而地理信息系统可以将后续的数据进行相关的处理,使数据的采集更加的精确。
2、数据的处理 目前所进行的土地测绘,既包括了对建设项目的土地测绘又包含了对于道路土地的测绘,这些测绘对象的共同特征是其都存在着客观属性和主观属性,测量时数据的直观体现便是客观属性,而使用不同物体进行代表说明的便是主观属性。在使用地理信息系统进行测绘数据的数理分析时,若不能对其进行定量的分析则容易造成测量的不准确,因此在处理时要根据测绘对象的属性特征、空间特征和时间特征等进行合理的分析和处理。
3、数据的管理 在使用地理信息系统测绘时,测绘得到的数据管理也是土地测绘管理中的重要组成部分,在土地的测绘当中会产生很多复杂的数据,对于这些数据的正确管理在测绘工作的整体发展中具有重要意义。一般在进行测绘时需要用点、线、面等来进行实物信息的表示,在测绘信息中有特定的含义。例如点一般代表路段上的桥、道叉等;线代表的是道路中线、边线;面代表的是相应的建筑。在地理信息系统中,通过地理数据库来对这些数据进行加密管理,可以有效提高信息的安全性。
4、数据的显示 一般情况下,地图特征都是通过单一值地图、单一的符号和相应的字段属性及数量的表达等构成的。举例来说,使用单一的符号可以代表相关的实物,进一步就可以得到符号的密集程度就代表着实物的具体分布情况,因此在土地的测绘中就可以使用特定的符号来进行实物的表达。另外还可以通过不同的颜色标记来进行实物和数据的区分,这就大大的提高了地理信息系统的数据显示能力。但是在传统的测绘地图当中,比例尺的精确度达不到要求,画面显示的清晰度也有待提高,这些都是测绘地图的缺点,地理信息系统的使用就正好改善这些不足,满足了测绘地图需求。
5、在资源调查中的应用 随着近来社会经济和城市化进程迅速发展,人与资源的矛盾的越加突出,因此,必须要大力开展科学保护研究工作,加强对资源的合理利用,而GIS技术、GPS技术、RS技术的应用在很大程度上缓解了这一问题和矛盾的激化,通过现代GIS技术的探讨与分析,加强对的科学研究与整理规划,实现人类社会的可持续发展。GIS技术利用其地理信息系统平台,对系统结构和功能进行扩展应用,可以快捷、高效、实时获取信息,同时系统运行中通过对计算机硬件和软件的应用,还要在每一时间采集资源空间数据信息,并且对这些数据进行客观处理,按照相关的空间位置以及地理坐标,强化数据编辑,充分实现资源管理的自动化,实现对资源的有效管理。
结语
在土地测绘技术的不断发展中,地理信息系统通过先进科学的融合,有效的提高了土地的利用率,并且通过对土地管理的科学有效的运用,为我国工程项目的建设和城市的发展提供了准确有效的建设依据,从而促进了建设行业的发展。再者,在地理信息系统的实际测绘过程中,技术人员不断的根据现场的情况进行技术的改进和创新,使用技术手段对地理信息系统进行修缮和改进,并使得地理信息系统的应用范围更加的广泛,极大的推进了测绘技术的发展,完善了地理信息系统的功能性质。
【摘要】地理信息系统(GIS)过去往往被认为是一项专门技术,仅仅用于测绘、制图、资源及环境管理等领域。今天,这种看法已经远远地落后了。计算机技术的迅速发展和社会需求的不断增大,使GIS技术逐渐走向成熟,应用领域迅速扩大。为此建立了一个工程测绘信息智能平台,该平台作为工程测绘应用系统的开发平台,能够为工程测绘信息系统建设等提供技术支持和解决方案。
【关键词】信息;工程;测绘
0 引言
我们知道,在工程建设与发展中,会涉及大量的地理信息与数据,如工程的分布、工程道路、管线、井位等。而当前发展的地理信息系统就是为描述和处理这些信息而逐渐产生的软件系统。本文的目标是要自主设计一个地理信息系统开发平台,从而建立工程策略信息平台。
1 地理信息系统的特点
地理信息系统(GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。在新时期下,GIS、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)3S集成技术的发展在世界各国引起了普遍重视。RS主要侧重于信息获取和动态监测;GIS主要是空间信息的管理、分析;GPS是空间定位、导航。GIS的综合性发展趋势还体现在与0A、Internet、多媒体、虚拟现实等技术的集成。GIS数据共享和交互式操作促进GIS社会化发展。开放式GIS协会(OGC)打破当前GIS业各地区、各单位、各企业各自为营的局面,促进GIS社会化发展。
2 基于地理信息系统的工程测绘平台
在工程测绘中,运用卫星全球定位系统控制位置,用计算机精确定量,把测绘技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平,从而起到极大地提高工程效用率。目前数字地区工程多集中在大型工程周边地区,其原因主要建立地理信息系统的投入高、周期长、耗费人力。应用“工程测绘信息平台”建立应用系统,能在一定程度上缓解这一矛盾。
2.1 总体设计目标
我们开发的工程测绘信息平台是陕西省科技发展计划项目“工程测绘信息平台”的主要组成部分。该项目包括自主知识产权的地理信息系统开发平台,数据规范,测绘领域知识库等,并依据这些软件或实体,以及测绘推理专家系统、数据挖掘等技术建立一个工程时空信息平台,对工程测绘信息进行统一规范化管理,便于在实际应用中进行共享和集成。
2.2 应用特点
与传统的GIS系统相比,本文所设计的地理信息系统具有以下特点:① 更广泛的客户访问范围:客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据,而Inter―net/Intranet所特有的优势大大扩展了GIS的数据管理能力,增强了对空间数据管理的时效性;② 客户端平立性:无论客户端是何种操作系统,只要支持通用的Web浏览器,用户就可以访问地理信息系统数据;③ 更简单的操作:要推广GIS,使GIS系统为广大的普通用户所接受,而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户,就要降低对系统的操作难度。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择;④ 平衡高效的计算负载:传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式,其处理能力完全依赖于客户端,效率较低。而当今一些高级的地理信息系统能充分利用网络资源,将复杂的处理交由服务器执行,而对简单的操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活地在服务器端和客户端之间合理分配处理任务,从而提高网络资源的利用效率。
2.3 系统模块
2.3.1 测绘数据分析
工程测绘信息平台基于地理信息系统构建,其中对时空数据的分析能力也是通过地理信息系统呈现给用户,功能模块调用地理信息系统的服务,为基于平台的应用系统提供接口。具体包括:测绘信息的浏览、查询;测绘专题图的制作和查询;测绘数据的转换、共享、;拓扑、方向、距离及其综合空间关系的分析等。下面将具体探讨专题地图与缓冲区模块的设计方法。
2.3.2 专题地图
与普通地图相比,专题地图具有以下几个特点:专题地图由两部分组成,专题内容与地理底图。专题地图只将一种或几种与专题相关的要素进行详细地显示,概略的显示其它要素,甚至不显示。专题地图的内容更加广泛多样,既包含直观信息,又包含非直观信息,如气候、洋流、民族组成等等。专题地图绘制用于显示数据,而这种数据在数据表格中难于表现。专题通常使用某块或某几块数据,可以使用来自数据源的数据将地图以不同的专题加上底纹。专题使用颜色、填充图案或符号底纹来表示数据。制作专题地图是根据某个特定专题对地图进行“渲染”的过程。所谓的专题渲染,就是以某种图案或颜色填充来表明地图对象的某些信息。使用者可以通过修改数据的分类、分级方法,表示等级数,符号的形状、色彩、填充方式等来创建不同的专题地图。
2.3.3 缓冲区分析
缓冲区分析是地理信息系统重要的和基本的空间操作功能之一。其基本思想是给定一个空间实体或实体集合,在其周围建立一定距离的带状区,以确定这些物体对周围环境的影响范围或服务范围。根据工程测绘目标地理要素类型的不同,所产生的缓冲区可分为三类:点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。其中,点缓冲区通常是以点为圆心、以一定距离为半径的圆;线缓冲区通常是以线为中心轴线,距离中心轴线一定距离的平行条带多边形;面缓冲区是由面的边界多边形向外或向内扩展一定距离所生成的新的多边形。其中线状目标缓冲区生成是关键和基础。
2.4 系统数据库设计
数据库设计是指在数据分析的基础之上,自底向上的建立整个系统的数据库概念结构,即先从用户的角度进行设计,然后将视图集成,最后对集成后的结构分析优化得到最终结果。我们认为,E―R模型是用于数据库设计的有力工具。我们针对一般城市建筑测绘管理信息系统的需求,通过对地理信息系统工作过程的内容和数据流程分析采用E―R模型。比如本系统的用户信息实体E―R模型见图1。
2.5 系统测试与应用
关键词:地理信息系统;测绘;应用分析
中图分类号:C922 文献标识码:A 文章编号:
对于地形进行测绘是一项繁重而又复杂的工作,目的在于为城市以及工程矿区提供不同比例尺的地图,从而实现安全生产与生活。GIS是建立在测绘测量的基础上,应用数据库为数据源,是管理和研究数据的计算机系统。通过相应的硬件以及GIS软件支持,运作和处理描述地球表面从大气层到地表的浅层空间要素的位置和属性等地理参数数据信息,对数据库中的数据进行识别。其很多用途已经众所周知,例如应用于科学调查,发展规划,绘图,路线规划以及财产管理等。在测绘方面的应用主要依赖于通过计算机建立地理数据库,把各种地理信息按照空间分布以及属性,以一定的格式输入、存储、检索、显示以及制图的过程。通过地理环境中各种要素,包括地理空间分布状况以及所具有的属性数据进行数字存储,处理和分析,并建立有效的数据管理系统。通过对数据库中存储的多种要素进行综合分析,从而得到满足各种科研以及应用的需求,最后通过数字以及图像将结果直观地显示出来。为了便于理解GIS在测绘方面的应用,笔者就其工作原理以及工作流程展开讨论,规整出GIS具体实现细节。
一、GIS的工作原理
GIS的规范化是一个漫长的过程,随着各种系统的迅速膨胀,GIS逐渐走向成熟,在相关的平台逐渐得到巩固和规范。GIS主要是通过对不同来源不同形式数据进行分析,确定原变量的坐标位置,比如可以利用经纬度以及海拔来对变量位置进行标注,有时也利用类似于ZIP地理编码系统来定位变量在GIS系统中的坐标,再组织生成能够直接访问GIS的计算机数据库,通过不同的运营商将地图形式的数字信息转换成可以识别的图像或信息。
二、GIS在测绘中的工作流程
2.1数据的采集
在测绘的初期,需要对现实世界客观对象进行不同的抽象,离散,以连续对象实体在GIS中分别以栅格以及矢量两种方式存储在GIS系统数据库中。栅格数据由存放唯一值的存储单元的行以及列组成,栅格数据集的分辨率依赖于地面单位的网格宽度;矢量存储方式则是利用几何图形中的点线面来表示客观存在的对象。目前也存在其他的方式来对空间数据进行表示,通过其他的附加数据作为对象属性来存储非空间的数据。在数据收集时,传统做法是通过聚酯薄膜地图上或者纸上现有的数据,经过扫描或者数字化来产生数字数据。现在比较理想的做法是借助于GPS全球定位系统,得到相应的位置坐标,然后直接输入到GIS中进行相应的处理,也可以通过遥感技术来完成数据的采集工作。在多个平台上附带的有摄像机,激光雷达以及数字扫描仪构成的多个互联的传感装置,并结合航空器以及卫星所搭建的数据处理平台,将主要来源于航空照片以及图片判读的数字数据进行特征选择,然后以二维或者三维的形式对数据进行捕捉,进一步将数据传输到相应的软拷贝系统。遥感则是利用不同的传感器包被动地测量由主动传感器发射出去的电磁波或者无线电波的反射系数,进而将属性数据输入到GIS系统中。
2.2数据的转换与处理
数据的处理依赖于各公司提供的数据处理软件,通过输入到GIS系统的数据进行编辑实现数据预处理,对数据进行拓扑建模,将通过其他方式获取的测量图形与GIS图层中相同的区域进行图层的叠加分析。GIS系统软件通过识别各个属性条件在数字化空间数据的空间关系,对于复杂的空间实体之间连接,临近以及包含的关系进行相应的数学建模和分析,对于向量数据必须在拓扑正确的条件下才能进行进一步的分析。对于控制测量中出现的线与交叉点分离的情况以及原地图上污点等可能影响结果精确度的因素进行针对性的处理,如选择性清除等。同时也要对得到的数据进行数据重构,转换成GIS系统可以识别的数据格式,从而实现不同数据源之间的兼容性。由于不同需求侧重的对象属性是不相同的,因此要求数字数据在分析之前,进行一系列的投影与坐标变换整合处理,得到精度要求不同复杂度不同的数学模型,从而实现其合适的用途。数据处理是一个复杂的过程,控制测量中用到的数据处理方式还包括数据重构以及地理编码等。所有的这些数据的转换与处理操作使得数据在入库之前保证内容的完整性以及逻辑的一致性。
2.3GIS系统的空间分析
前两个阶段做好数据处理的预处理工作之后,GIS便可以利用得到的数据来进行空间分析,对图形数据进行分析计算,从空间物体的空间位置以及相互关联去对空间事物进行研究以及定量描述。空间分析是GIS系统最主要的功能,是一个复杂的过程,它是诸如区域科学、地理学、经济学以及地球物理学多种学科的结合,依赖于拓扑学,图论以及空间统计学来对空间构成进行描述和分析,从而实现获取,认知以及描述空间数据的效果,进一步对空间过程进行模拟以及预测,调控地理空间上发生的事件。目前,尚未成熟的空间分析方法有空间模拟分析,空间实体和关系通过专业化模型进行简化和抽象,为系统进一步分析操作埋下伏笔。
三、GIS用于测绘技术优势以及发展展望
地理信息系统管理以及处理对象是多种地理空间实体数据以及关系,对一定地理区域内分布现象以及过程进行分析和处理,将复杂的规划,决策以及管理问题简单精确化,通过依赖一系列的软件以及硬件设施,实现数据综合,模拟,分析与评价。通过这个过程,可以得到常规方法或者普通信息系统难以得到的信息,实现地理空间过程演化和预测,从系统的观点出发,立足于整体,统筹全局。采用定性或者定量的方式,将系统分析与系统应用有机的结合起来,涵盖的范围较广,因此得到的结果较为精确。GIS独特的地理空间分析能力,快速的空间定位搜索查询能力,能够提炼出常规方式无法获取的重要信息,达到空间模拟和空间决策支持的目的。
GIS信息系统的应用极大地促进了空间分析的需求以及应用,未来GIS发展趋势可能通过CI与SDA技术在GIS背景下相互结合,实现时空一体化的过程分析模拟引擎。另一个比较明确的发展方向是将不同领域适用的空间模型整合到同一个框架中,通过有效地组织,调度以及通信,执行智能体系行为。目前投入应用的是在汽车导航装置上结合GPS与GIS复合系统,来进行航迹规划以及辅助驾驶等。其发展趋势倾向于结合GPS和RS来进行虚拟现实技术的集成,并逐步走向数据共享与交互式操作的层面,实现组件式产业化发展。
四、小结
地理学是GIS的理论依托,测绘学为GIS提供各种定位的数据,并利用其算法以及理论对数据进行变换和处理。基于图形以及空天地一体化实体影像的可测和可视化,使得未来人人都有可能成为测量员,GIS的发展与优化,能够进一步推动控制测量技术的变革,将GIS整合遥感和GPS技术进行综合应用,必将使我国“数字中国”、“数字地球”的建设实例化,服务于广大的人民。
参考文献:
[1]吴秀芹.ArcGIS9地理信息系统应用与实践[M].北京:清华大学出版社,2007.6
[2]黄东,丁建伟.建立地球信息系统过程中的图形数字化问题[J].地图,2002(1):29-32
关键词:地理信息系统;测绘;扩展应用
中图分类号:TP39.4 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)35-0053-02
地理信息系统(GIS)可以简单定义为是一种采集、存储、管理、分析、显示和应用地理信息的计算机系统。GIS是地理学和信息技术相结合的产物,它为解决各种与空间位置相关的问题提供了新的技术方法。经过近50年的发展,随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的发展,地理信息系统(GIS)已经广泛应用于各个领域,产生了巨大的经济和社会效益。
1 我国地理信息系统的发展
我国地理信息系统方面的工作起步稍晚于国际水平,但发展迅速,形势喜人。20世纪70年代初期,我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。环境遥感资源调查的需求带动,以及航空摄影测量和地形测图的发展,为GIS的发展奠定了良好的基础。20世纪80年代起,1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室标志着我国地理信息系统方面的工作开始展开。20世纪90年代起,地理信息系统步入快速发展阶段。地理信息系统从初步发展时期的研究实验、局部应用走向实用化和生产化,为国民经济重大问题提供分析和决策依据。中国地理信息系统事业经过近40年的发展,取得了重大的进展。地理地理信息系统的研究和应用已走向了产业化。
2 地理信息系统在测绘中的应用
2.1 数据源
数据对于测绘而言是至关重要的,数据采集功能是地理信息系统(GIS)的一个重要功能。从数据来源的类型上看,地理信息系统(GIS)数据可以大致分为原始数据(第一手数据)或处理加工后的数据(第二手数据),另外也可将数据源分为非电子数据和电子数据两类。
第一手数据是指直接采集的数据。传统的绘图野外数据采集工具主要包括三脚架、标尺、罗盘、平板仪、坡度仪、皮尺等,数据采集的结果往往需要记录在纸上,而地理信息系统(GIS)采用的是以全球定位仪、激光测距仪、全站仪等为代表的现代测量仪器,这些仪器正逐步取代这些传统的数据采集手段。全球定位仪和激光测距仪、全站仪等可直接与数据记录仪连接,将所测得的大量位置、距离和方位数据储存在数据记录仪内,也可直接存储在便携计算机的硬盘上,这使第一手数据的获取大大简化。第一手数据经解译、编辑和处理后,就变成第二手数据。大多数地理信息系统(GIS)中的数据是第二手数据,它主要包括地图、统计数据报表和影像图等形式。
2.2 数据采集
根据测绘任务的需要,将各种数据源的数据转化为地理信息系统(GIS)软件可以识别的格式并加以利用的过程称为数据采集。地图数字化是许多地理信息系统(GIS)系统都采用的数据采集手段之一。对于大型的测绘项目,现代地理信息系统(GIS)技术可以通过扫描技术来使这个过程全部自动化,对于较小的测绘项目,需要手工数字化(如使用数字化板)。属性数据是地理信息系统(GIS)中地理数据的重要组成部分,可以通过键盘来直接输入属性数据。在地理信息系统(GIS)中,通常用专业的数据软件单独管理属性数据,包括属性数据的采集。为了充分利用现有的各种数字形式的数据资源,从其他各种数据库系统中转人或转出属性数据,将是获取地理信息系统(GIS)属性数据非常重要和必需的手段。
我们知道,地理信息系统(GIS)通常对绘图所需要的地理要素进行分类存储和管理,要素的分类通常体现在对要素属性数据的分类和编码上。对属性数据进行分类和编码,还非常有利于数据交换和共享。
绘图采集后的地理数据经常需要进行编辑和处理,这是因为:一、数据中可能存在的错误;二、为了便于地理信息系统(GIS)进行查询和分析,需要对数据进行进一步的处理,如生成拓扑关系和新的属性数据等;三、有些数据本身就是动态变化的,需要不断进行更新;四、对于有些特殊的应用或来源于其他系统的数据,有可能需要进行数据格式转换等。现代的地理信息系统(GIS)技术提供了许多工具来编辑和处理地理数据。
2.4 空间数据管理
地理信息系统(GIS)软件有多种方式管理空间数据。早期的地理信息系统(GIS)是基于文件来管理空间数据,特点是针对不同的数据模型开发设计不同格式的文件系统,这种管理模式比较灵活,所以一直还在使用。其缺点是不能管理巨量的数据,且针对属性的查询与管理功能比专业的DBMS弱得多。
对于小型地理信息系统(GIS)项目,把地理信息以简单的文件方式存储就足够了。但是,当数据量很大而且是多个用户同时使用数据时,最好使用一个数据库管理系统(DBMS)来帮助存储、组织和管理空间数据。
2.5 空间数据分析
在经过之前四个阶段的测绘制图预处理之后,地理信息系统(GIS)便对预处理的图形数据进行空间分析计算,通过空间位置和空间物体联系定量描述和研究空间事物。地理信息系统(GIS)中最复杂、最主要的功能就是空间分析功能,空间分析功能是结合了地球物理学、地理学、区域科学等众多学科,在分析和描述空间构成时要综合运用空间统计学、拓扑学等学科。当前,空间分析技术尚未完全成熟,现有主要的空间分析方法主要是空间模拟分析,空间模拟分析主要是通过专业化模型对空间实体和关系进行化和抽象,为系统进一步分析操作埋下伏笔。
3 地理信息系统(GIS)在测绘中的发展展望
相比传统测绘方式,地理信息系统(GIS)有着很多的有点,可以更好的的为测绘工作,但是考虑到未来测绘工作的复杂和难度的增加,地理信息系统(GIS)除了要不断提高自身的综合数据、模拟和分析数据的能力,还要提高地理信息系统(GIS)处理地理空间过程演化和预测的能力,以便能够获取较难的数据,可以从整体上保障测绘工作的顺利完成。
不仅如此,地理信息系统(GIS)在未来的发展中应朝着一体化的方向完善,地理信息系统(GIS)的空间定位搜索能力以及空间分析能力得到不断提高,在获取数据后能够更有效的提炼信息,达到空间决策支持和空间模拟的目的。
在未来地理信息系统(GIS)能够将不同领域的空间模型整合到一起,形成一个系统的体系,通过有效的组织、调度以及通信、执行职能体系行为。地理信息系统(GIS)和全球定位系统的系统更加有效的结合在一起,并逐步走向数据共享与交互式操作的层面,实现组件式产业化发展。
4 结 语
随着社会和科技的发展,测绘领域要求的不断提高。传统的测绘方式已经不能满足当今的要求,传统测绘方式是一项耗资巨大的工程,需要大量的人力、物力和财务,耗资巨大且效率和精度不高。地理信息系统(GIS)对于提高测绘工作的准确性和效率有着极大的作用,地理信息系统(GIS)不仅仅为测绘工作提供各种精确数据,而且还能利用其算法对这些数据进行处理和转化,最终完成测绘目的。地理信息系统(GIS)对于测绘领域是一场变革。所以大力发展地理信息系统(GIS)在测绘领域的应用有着十分重要的现实意义。
参考文献:
[1] 谭玉莲.浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J].现代物业,2011,(7).
【关键词】测绘 地理信息 系统 建设 应用
1、前言
GIS简言之,是基于地理空间数据的一种计算机信息系统,这里所说的地理空间数据主要包含空间特征数据和属性数据。地球表面及其外层空间的物体都有地理坐标、形状(长、宽、高及面积、体积等)、空间关系(如距离),所以具备空间特征数据。属性数据是指地物所具有的自然或人文属性的特征数据,例如一个城镇具有的人口、资源、产值和环境等信息数据。GIS 数据从何而来?主要源于地图数据、遥感数据、实测数据、统计资料、文本资料(法律文件、行业规范、技术标准、边界条约等)、多媒体数据、现有系统数据等。可见,GIS 与测绘有着密切的关系,因为地图数据、遥感数据、实测数据都来自测绘成果,而利用GIS 平台开展测绘活动也将如虎添翼、事半功倍。GIS 用于测绘工程具以下优势:节省时间、效率高、时效性强、减少失误率及测绘成果精确易于使用。鉴此,本文对GIS 在测绘工程中的应用进行分析和阐述。
2、2GIS 数据库的建立
2.1 GIS 工作原理
在讨论GIS 数据库建立之前,先说明一下GIS 工作原理。GIS 主要由计算机软、硬件系统及地理数据所组成。硬件系统由计算机、输入设备、输出设备和存储设备等组成。其中输入设备包括键盘、扫描仪、数字化仪、媒体设备等,也包括由网络输入。输出设备包括显示器、绘图仪、打印机和媒体设备等,还包括通过网络输出。存储设备包括硬盘、U 盘和光盘等,亦包括网络服务器等。软件系统除了计算机操作系统、办公软件、数据库软件和其他一些通用软件以外,还包括图形软件(如AutoCAD)、GIS专用软件(如Arc/Info、MapInfo)等。地理数据前面已介绍过了,需要指出的是除了数据采集,一些数据还必须经过转换才能入库,这往往要耗费大量的人力和财力,一般建库初期的支出占整个系统费用的70~80%。
2.2 GIS 数据库的建立
下面以外业采集数据导入GIS 数据库为例介绍一下建库的方法。
首先,将数据汇总,然后导入到AutoCAD 中,并对图形进行编辑、修改和必要的处理。然后检查拓扑关系是否符合要求,若没有问题则可导入到Arc/Info 中设置数据结构。Arc/Info 软件能够对拓扑关系和图层进行检查,如果发现有问题,就需要返回到Auto CAD 中重新修改和编辑,没有问题后再导入Arc/Info。通常需要在Auto CAD 与Arc/Info 之间经过多次的修改,最终实现拓扑关系和数据正确。然后对属性进行赋值和配置,导出SHP 格式文件。再将SHP 文件导入到GIS 中,就完成了建库程序。在数据库中,每一个图形要素及点、线、面分属不同的层,每层对应一个地理信息表,另外还包括索引表与元数据表。通过建库,可以完善数据结构,避免许多重复采集工作,实际上也减少了大量的测绘工作量。
3、GIS 的应用
3.1 GIS 的主要功能
一个完备的GIS 至少提供三方面的功能:①制作各种专题地图,由于GIS 将空间数据与属性数据结合起来,各行各业都可以提取本行业所需的属性数据和空间数据,生成所需要的地图供打印、浏览;②查询功能,查询与地理位置有关的数据,比如查询某条街道的酒店,利用GIS 可以轻易找到这条街道上的所有酒店,如想入住3 星级酒店,也会看到所有3 星级酒店;③空间分析,可以利用数学模型或逻辑模型分析空间数据。
3.2 应急测绘保障体系
应急测绘保障体系是为应急测绘任务提供保障服务的,包括应急预案、组织机构、管理措施等,当然还需要具备开展应急工作的数据库、应用系统,也就是借助GIS 信息平台有效开展应急测绘服务。应急测绘保障体系的应用有以下几个方面:①通过GIS 基本图形的操作,可以清晰地展示灾害发生地点的自然环境、社会属性等特征,从而可更快更有针对性地制定应急预案;②通过GIS 空间分析,确定灾害位置、影响范围(受灾面积)、预估损失等,从而为应急预案提供更为准确的信息;③利用GIS 专题分析功能,可以提取某项或多项专题性数据,将其与地图组合,形成灾害专题性地图,如密度分析图,从而可更合理地确定应急疏散方案;④为应急测绘工作提供所需的数据资料,利用灾害或事故发生区域实景拍摄形成的三维图像,可以更直接地了解现场实际情况,而测绘工作者通过修测技术保证相关数据的有效性;⑤利用GIS 网络平台和自动更新机制,确保灾害信息的时效性。
3.3 资源管理
目前,资源清查、分析和管理是GIS 应用最为广泛的领域之一,包括土地资源潜力评价、野生动植物资源保护、森林与水资源普查、矿产资源管理等多个领域。GIS 可以将不同来源的数据和信息汇集在一起,利用统计和涵盖分析功能,按照各种组合条件进行资源分析,从而为资源的合理开发和决策利用提供依据。以土地资源管理为例进行说明,我国西南地区国土资源信息系统收集存储了超过1500 项300 万个以上的资源数据,通过该系统提供的资源分析评价模型、资源预测预报模型及资源开发利用配置模型,可生成矿产资源分布图、草场资源分布图、农作物产量图、各地产值图、交通规划图等各种专业图。
4、地理信息系统在测绘工作中的未来趋势
由于地理信息系统在测绘工作中的优势,使得其未来将得到迅猛的发展。在未来的测绘工作中,地理信息系统一定可以成为广泛应用的测绘方法,以适应不断发展的中国数字科技需求。我国未来的发展趋势是构建数字中国和数字地球,因此需要大量的测绘工作参与其中,
地理信息系统作为其中的得力助手,也将与测绘工作一起,进一步实现发展、创新与变革。在未来的发展过程中,地理信息系统必定与其他先进的技术结合,形成新的测绘方法。例如,可以与通信技术、卫星、遥感系统等结合,进一步的提升测绘工作的精细程度,使我国的测绘工作达到新的高度。
5、结语
随着我国科学技术的发展,越来越多的新技术将运用到测绘工作中,给测绘工作带来创新和变革。地理信息系统一经诞生,即以其高效、精确和时效性好而广受欢迎,GIS 也成为许多国家、行业和部门必备的工具和技术。目前,GIS 的应用正从以政府部门、大公司为主走向“平民化”,GIS 已渗入到人们的日常工作、生活中,人们购物、出行、休闲娱乐因为有了GIS 而变得更加便利,可以预计GIS 的未来将会更加精彩。
参考文献
[1]唐昊.测绘数据的GIS 建库和应用[J].信息系统工程,2013(3):93-94.