城市測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用探討

張凌健

摘要：傳統(tǒng)城市測(cè)繪方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化城市的發(fā)展需求，地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)直接訪問(wèn)以及可編輯等優(yōu)點(diǎn)，因此，在城市測(cè)繪過(guò)程中可以運(yùn)用這一工具來(lái)提高工作效率和質(zhì)量。本文從地理信息系統(tǒng)的概念出發(fā)，講述其在城市測(cè)繪中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：城市測(cè)繪；地理信息系統(tǒng)；建設(shè)與應(yīng)用

一、地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）系統(tǒng)始于20世紀(jì)60年代美國(guó)，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，它已經(jīng)成為一門(mén)成熟的地理信息產(chǎn)業(yè)，具有旺盛生命力。地理信息系統(tǒng)有也稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”，它是一種非常重要的空間信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)支持下，對(duì)空間地理進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集、儲(chǔ)存、管理和連續(xù)操作，實(shí)現(xiàn)提供地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的功能。地理信息系統(tǒng)可以分為人員、數(shù)據(jù)、硬件、軟件、過(guò)程這五個(gè)部分：人員是地理信息系統(tǒng)中最重要的組成部分，只有優(yōu)秀的人才才能更好地運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)操作；數(shù)據(jù)必須是精準(zhǔn)可用的數(shù)據(jù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)可以對(duì)信息的查詢以及對(duì)過(guò)程的分析具有關(guān)鍵作用；軟件并不單單指地理信息軟件，還包括數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，以及繪圖、統(tǒng)計(jì)、影像處理等其他軟件；過(guò)程是地理信息系統(tǒng)最為關(guān)鍵的一部分，它要求必須有明確定義，用一致的方法得到正確并且可以重復(fù)驗(yàn)證的結(jié)果。地理信息系統(tǒng)并不是一門(mén)單獨(dú)學(xué)科，它是結(jié)合地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感以及計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)被應(yīng)用在不同領(lǐng)域中。

二、地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪中的建設(shè)

城市測(cè)繪由于與城市管理、城市建設(shè)以及城市規(guī)劃等息息相關(guān)，因此，城市測(cè)繪工作更應(yīng)該從整體布局考慮，這樣測(cè)繪工作才能有其現(xiàn)實(shí)意義。第一，城市測(cè)繪工作應(yīng)滿足數(shù)字化、智能化的城市發(fā)展所需。隨著城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，也使城市測(cè)繪技術(shù)得到，傳統(tǒng)的城市測(cè)繪系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化的要求，這樣現(xiàn)代信息化城市測(cè)繪技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用更加促進(jìn)城市測(cè)繪工作。

三、地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪中的具體應(yīng)用

（一）地理信息數(shù)據(jù)的采集

地理信息數(shù)據(jù)的采集工作是建立地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，大多都以現(xiàn)有數(shù)據(jù)或者已有地圖相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并利用掃描技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。目前地圖數(shù)據(jù)采集主要采用地圖掃描矢量法，地圖掃描矢量化法是將地圖矢量與所得數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，以完成數(shù)據(jù)的搜集。地圖矢量化并不是單單將地圖看成一個(gè)整體而是做成單個(gè)矢量單元或者多個(gè)矢量單元的組合，傳統(tǒng)的地圖掃描是將紙質(zhì)地圖掃描保存為柵格圖像，柵格圖像在進(jìn)行縮小或放大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生失真現(xiàn)象，地圖矢量化法不僅可以避免縮放時(shí)產(chǎn)生失真現(xiàn)象，還可以隨時(shí)對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性修改以及刪減等編輯工作，更可以運(yùn)用拓?fù)淝蠼鈦?lái)避免階梯效應(yīng)，地圖矢量化經(jīng)過(guò)這一系列操作可以提高地圖數(shù)據(jù)采集工作準(zhǔn)確性和可編輯性。在取得采集數(shù)據(jù)后，要將地圖矢量化和地圖數(shù)據(jù)對(duì)比、分析和校正。在整個(gè)地圖矢量化過(guò)程中，要特別注意基礎(chǔ)資料的完整性和規(guī)范化，掃描的地圖要進(jìn)行存檔處理。

（二）地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和管理

地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和管理主要要能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：地理圖形的拼接和附加操作、不同圖形數(shù)據(jù)格式的相互轉(zhuǎn)換；圖形元素以及注記信息的拷貝與剪切、建立包含所有地圖的數(shù)據(jù)信息中心。地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)不但具有屬性數(shù)據(jù)信息，而且還有包含地理要素的空間位置數(shù)據(jù)信息，即空間三維數(shù)據(jù)庫(kù)。空間三維數(shù)據(jù)庫(kù)要用拓?fù)鋽?shù)學(xué)模型來(lái)操作，而屬性數(shù)據(jù)只需運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)本身自帶管理系統(tǒng)DBMS即可。 地理信息系統(tǒng)在兩種數(shù)據(jù)之間建立的某種特定聯(lián)系以實(shí)現(xiàn)空間位置數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間具有相互可操作性。矢量結(jié)構(gòu)是紙質(zhì)地圖經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)圖形、圖像系統(tǒng)光—電轉(zhuǎn)換量化為點(diǎn)陣數(shù)字圖像，經(jīng)圖像處理和曲線矢量化，其數(shù)據(jù)量小，位置的精確性好，便于數(shù)據(jù)綜合分析，可編輯性強(qiáng)，地圖輸入也精確美觀。柵格結(jié)構(gòu)是許多點(diǎn)子設(shè)備獲取數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的原始形式，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能直觀，開(kāi)發(fā)費(fèi)用低，但由于柵格圖像文件對(duì)圖像的每一像素點(diǎn)都要保存，所以其存儲(chǔ)開(kāi)銷特別大。隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，許多地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)提供兩種數(shù)據(jù)類型的混合處理能力，這兩種類型數(shù)據(jù)并行共存，彼此作為補(bǔ)充。

（三）地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理主要是運(yùn)用專用的數(shù)據(jù)處理軟件，將采集到的地理信息數(shù)據(jù)上傳到地理信息系統(tǒng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)編輯與轉(zhuǎn)換后得到統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)信息，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)浣Ｌ幚?，最后將相?yīng)的測(cè)繪圖形與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中原有的相關(guān)圖層進(jìn)行疊加，進(jìn)行分析處理。地理信息系統(tǒng)的軟件能夠分析采集到的數(shù)據(jù)屬性之間的空間位置關(guān)系。若采集到的數(shù)據(jù)為復(fù)雜的實(shí)體數(shù)據(jù)，其實(shí)體數(shù)據(jù)中不可避免的存在包含關(guān)系，這樣的話，需要通過(guò)建模分析來(lái)對(duì)實(shí)體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理過(guò)程中，要特別重視對(duì)數(shù)據(jù)的重構(gòu)，將其轉(zhuǎn)換為地理信息系統(tǒng)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)類型，同時(shí)保證各個(gè)數(shù)據(jù)源之間的兼容性問(wèn)題。在城市測(cè)繪工程中，根據(jù)需求的不同，其數(shù)據(jù)屬性也會(huì)不同，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析之前，要經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)標(biāo)轉(zhuǎn)換以及投影等操作，建立具有差異性的數(shù)學(xué)分析模型，以滿足地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)空間分析的需求。

（四）地理信息系統(tǒng)空間分析

地理信息數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)采集、轉(zhuǎn)換、處理等工作后，它便夠運(yùn)用預(yù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，并通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算，對(duì)空間位置進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。在城市測(cè)繪中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪區(qū)域地形地貌、建筑物、管道線路等空間信息的分析，應(yīng)注重運(yùn)用地理信息系統(tǒng)空間分析功能。

結(jié)束語(yǔ)：

地理信息系統(tǒng)在城市測(cè)繪工作中起著關(guān)鍵作用，比如城市規(guī)劃、城市信息化建設(shè)等，應(yīng)運(yùn)用號(hào)地理信息系統(tǒng)這一工具，提高城市測(cè)繪工作質(zhì)量和效率，以滿足現(xiàn)代化城市規(guī)劃發(fā)展需求，促進(jìn)城市得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖增華.地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃測(cè)繪中的應(yīng)用探討[J].信息化建設(shè)，2016，15（05）：348.

[2]肖山峽.城市測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J].地理研究，2015，12（21）：84.