地理信息系統(tǒng)GIS在城市測(cè)繪中的應(yīng)用研究

白云春

（湖南省工程勘察院，湖南 長沙 410000）

城市化建設(shè)速度的加快，提高了對(duì)城市測(cè)繪工作的要求，以往的測(cè)繪方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化城市發(fā)展要求，需要利用新型的技術(shù)來取代。GIS技術(shù)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集、分析、傳遞、保存等功能，被推廣用于城市測(cè)繪之中。信息化、網(wǎng)絡(luò)化的日益成熟，進(jìn)一步提高了圖形信息處理效率，圖形信息中的元素能夠具有清晰的地理坐標(biāo)，這類圖形元素間可以產(chǎn)生系統(tǒng)化的拓?fù)渎?lián)系，而采用新型技術(shù)方法可以管理這些圖形信息，產(chǎn)生規(guī)?；?、規(guī)范化地理信息系統(tǒng)，最終用在城市測(cè)繪之中。

1 地理信息系統(tǒng)的含義及優(yōu)勢(shì)

1.1 含義

地理信息系統(tǒng)（簡稱為GIS），屬于一種特殊的空間數(shù)字系統(tǒng)，其涉及地理環(huán)境中的大量要素，如空間布局以及相關(guān)屬性信息，這類信息利用計(jì)算機(jī)技術(shù)成為系統(tǒng)的地理信息庫 ，并且分析、處理、保存其中相關(guān)要素，實(shí)現(xiàn)高效管控地理信息的目標(biāo)。GIS技術(shù)能夠快速分析諸多地理環(huán)境要素，迅速得到所需數(shù)據(jù)內(nèi)容，并通過圖形、信息、表格等方式表達(dá)和處理數(shù)據(jù)內(nèi)容，符合相關(guān)科研要求。其使用范圍大，包含天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害處置救援、交通運(yùn)送管理、公安案件辦理、環(huán)境系統(tǒng)維護(hù)、資源開發(fā)應(yīng)用等方面，而伴隨國家城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，城市測(cè)繪要求隨之提高，GIS技術(shù)在其中也起到了不可取代的作用。

1.2 優(yōu)勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)開發(fā)浪潮的持續(xù)推進(jìn)，地理信息系統(tǒng)取得了廣泛使用，受到業(yè)界的一致好評(píng)，與傳統(tǒng)測(cè)繪方法相比，地理信息系統(tǒng)所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是：（1）防干擾性強(qiáng)。眾所周知，測(cè)繪工作對(duì)環(huán)境條件有很高要求，自然環(huán)境是否惡劣直接影響到測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，特別是在高山區(qū)域或是臺(tái)風(fēng)天氣較多且高精度設(shè)備依舊無法滿足實(shí)際項(xiàng)目的需要，但是GIS技術(shù)的出現(xiàn)，其在設(shè)備內(nèi)安裝了衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就算在惡劣的條件下所測(cè)繪的結(jié)果也十分精準(zhǔn)。（2）提高了測(cè)繪的成效性。因?yàn)镚IS測(cè)繪主要是利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，全程不用人為觀察或是記錄信息，該種形式不但節(jié)約了大量人力，并且還會(huì)提高測(cè)繪的成效性。（3）測(cè)繪的精準(zhǔn)性很高。隨著GIS測(cè)繪系統(tǒng)的廣泛使用，利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠節(jié)約大量人力，員工不用跟進(jìn)只要借助相關(guān)儀器接收信號(hào)，就能將偏差減到最小。

2 城市測(cè)繪過程GIS技術(shù)的具體應(yīng)用

當(dāng)前，在使用GIS技術(shù)時(shí)，要根據(jù)城市測(cè)量技術(shù)，確定管理標(biāo)準(zhǔn)，妥善處理各項(xiàng)技術(shù)間的聯(lián)系，控制好各個(gè)環(huán)節(jié)，在廣泛采集信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同時(shí)，發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)的作用，迎合當(dāng)下城市建設(shè)要求。下文重點(diǎn)針對(duì)GIS技術(shù)在城市測(cè)繪中的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述。

2.1 收集高精度信息

隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，對(duì)信息收集的精度提出了較高的要求。信息時(shí)代下，信息是城市化發(fā)展的關(guān)鍵因素。由此得知，信息收集的質(zhì)量決定著城市電子圖形的精準(zhǔn)性。而且，針對(duì)非空間信息，技術(shù)工作者要進(jìn)行科學(xué)的信息化處理，促進(jìn)衛(wèi)星定位和遙感技術(shù)相結(jié)合。為確保測(cè)繪工作正常開展，技術(shù)工作者要抽象化處理信息，做好矢量信息和柵格信息的保存。這就需要員工控制好信息處理速度，不斷提高信息處理的精準(zhǔn)性，發(fā)揮出GIS技術(shù)在城市測(cè)繪中使用的優(yōu)勢(shì)，為促進(jìn)城市信息化建設(shè)及發(fā)展做出較大貢獻(xiàn)。在開展城市測(cè)繪工作時(shí)，借助GIS技術(shù)能夠有效對(duì)城市街道、景觀、工程和城市分布做好數(shù)據(jù)收集工作，提高信息處理的進(jìn)度，再集中處理。所以，為迎合現(xiàn)代化城市發(fā)展要求，在收集測(cè)繪信息時(shí)，員工要提高信息的精準(zhǔn)度，確定管理標(biāo)準(zhǔn)，控制好信息收集過程，不斷消除周邊不良因素的干擾，由此提高城市測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，為城市建設(shè)提供更為精準(zhǔn)的電子地圖，妥善解決應(yīng)急事件。

2.2 開展高精度測(cè)量

GIS技術(shù)能夠有效符合城市測(cè)繪的精度要求，所以，精細(xì)化的信息測(cè)繪是GIS技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)一環(huán)。在城市測(cè)繪階段，精度關(guān)系著后期各種工程施工效率、質(zhì)量。開展精細(xì)信息測(cè)繪過程，員工要高效、科學(xué)利用GIS技術(shù)，發(fā)揮出系統(tǒng)作用，獲得多種多樣的數(shù)據(jù)；結(jié)合測(cè)繪要求分析信息，及時(shí)精準(zhǔn)地找到信息差別；在復(fù)查信息時(shí)，及時(shí)排出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，保證信息的精準(zhǔn)度與規(guī)范性[1]。此外，傳統(tǒng)測(cè)繪過程極易產(chǎn)生誤差現(xiàn)象，影響實(shí)際測(cè)繪，如果在城市測(cè)繪之中出現(xiàn)超標(biāo)誤差，將極易導(dǎo)致后期工程施工出現(xiàn)嚴(yán)重失誤和巨大損失。為此，在城市測(cè)繪中要保證自身進(jìn)度符合城市化建設(shè)要求。而GIS技術(shù)就可以有效防止上述情況的產(chǎn)生，經(jīng)整合衛(wèi)星定位、RS技術(shù)達(dá)到城市測(cè)繪活動(dòng)的高精度需求，可以有效減少各種誤差，在GIS技術(shù)中的信息分析、應(yīng)用可以有效提高城市測(cè)繪效率，減小復(fù)查作業(yè)量及難度。

2.3 繪制城市信息地圖

利用GIS技術(shù)收集地區(qū)地理環(huán)境的布局、屬性信息，再編輯相關(guān)信息。在早期收集建立的地理信息資源庫中按照實(shí)際要求獲得所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，規(guī)避對(duì)整個(gè)地區(qū)地圖信息開展收集，其反應(yīng)十分迅速[2]。按照獲得的數(shù)據(jù)內(nèi)容，對(duì)地理信息展開空間分析，再使用相關(guān)設(shè)備呈現(xiàn)規(guī)范化分析、查詢結(jié)論，繪制城市信息地圖，促使用戶可以對(duì)其展開系統(tǒng)探究，得到最終結(jié)論。

信息地圖通過縮放、編輯之后能成為任何比例尺可視圖實(shí)現(xiàn)分成編輯，在各層面地圖上保存不同要求，經(jīng)不同形式傳出所要的數(shù)據(jù)組合，編制出需要的專業(yè)用途，加上計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的融入，可以對(duì)信息地圖實(shí)現(xiàn)標(biāo)注、修正等處理。

2.4 創(chuàng)建信息庫

城市建設(shè)中，要開展很多測(cè)繪工作，而利用GIS技術(shù)創(chuàng)建完整的城市整體測(cè)繪信息庫，基于信息地圖，對(duì)城市地理環(huán)境、土地應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施布置、資源開發(fā)應(yīng)用、環(huán)境系統(tǒng)維護(hù)等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，包含基礎(chǔ)的城市整體測(cè)繪信息、遙感影像以及空間數(shù)據(jù)信息資料、矢量地圖等大量內(nèi)容，便于為后期城市化建設(shè)提供信息支撐[3]。全面完整的地理信息可以保證城市測(cè)繪的正常開展，防止消極因素的干擾，利用GIS技術(shù)整合地區(qū)地理數(shù)據(jù)以推進(jìn)城市測(cè)繪活動(dòng)，提供完整、真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)保障，結(jié)合大量先進(jìn)技術(shù)方法，提供高精度、系統(tǒng)化、共享化的測(cè)繪數(shù)據(jù)。

2.5 輸出完整的立體化數(shù)字平臺(tái)

城市測(cè)繪階段，測(cè)繪人員對(duì)于數(shù)據(jù)的輸出有很高要求，針對(duì)其輸出應(yīng)用也屬于城市測(cè)繪中的關(guān)鍵內(nèi)容，以往的城市測(cè)繪方法不能滿足當(dāng)下社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)的處理要求，在開展后期的信息處理、圖形制作工作時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)高效、靈活的處理，輸出的煩瑣性、難度導(dǎo)致城市測(cè)繪中出現(xiàn)問題；而GIS技術(shù)的使用幫助員工實(shí)現(xiàn)了迅速的信息查詢、分析、處理，大幅度提高了數(shù)據(jù)的有效性，保證了信息輸出的精準(zhǔn)度，形成健全的立體化數(shù)字平臺(tái)，可以有效推進(jìn)目前城市測(cè)繪的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2.6 真實(shí)、精準(zhǔn)的顯示數(shù)據(jù)

采用用戶界面，能夠讓人們更便捷地采用地形圖。一般情況下，地形圖特征圖像的呈現(xiàn)方式較多，具體包括如下幾點(diǎn)：（1）單一符號(hào)式；（2）單一值圖形；（3）用形同人口的字段特性來表示數(shù)量。有了這類呈現(xiàn)形式，人們能夠清楚地從地形圖上得到需要的數(shù)據(jù)。城市測(cè)繪過程，通常是以“點(diǎn)”呈現(xiàn)城市每個(gè)區(qū)域的人口居住狀況，如此就能夠按照“點(diǎn)”分布狀況直觀看到人口密集性；采取相同的方法，以“線段”呈現(xiàn)道路，也能夠很詳細(xì)地看見道路的密集性[4]。測(cè)量城市各個(gè)范圍人口密集性，也能夠先統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)域的人口總量，再整理出信息，并以不同顏色或是符號(hào)來呈現(xiàn)各個(gè)區(qū)域的人口布局狀況。城市街道也能夠采用這種辦法，先統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)域的街道數(shù)量，然后以不同顏色或是符號(hào)來代表不同等級(jí)街道的分布狀況。

2.7 資源調(diào)查

目前，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程日益推進(jìn)，人類對(duì)資源的依賴性逐漸提高，資源承載力水質(zhì)提高，人均資源占比不斷降低。為此，在城市測(cè)繪階段，工作人員應(yīng)整合實(shí)際狀況，注重對(duì)資源的測(cè)繪，采用現(xiàn)代化GIS技術(shù)，大范圍采集資源信息，進(jìn)一步緩解人類和資源之間的緊張關(guān)系，完善土地資源分配 ，提高資源使用率，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展，有助于人們建立更為規(guī)范的發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)和資源保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展[5]。為此，工作人員能夠使用GIS技術(shù)，搭建健全的數(shù)字系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度，為城市化建設(shè)提供一定的借鑒與參考，滿足城市長遠(yuǎn)發(fā)展需要。作為一名測(cè)繪者，要注重對(duì)當(dāng)下資源的調(diào)查，研究當(dāng)下資源使用的現(xiàn)狀，進(jìn)而為資源保護(hù)帶來借鑒與幫助。

3 結(jié)語

總之，城市化建設(shè)中，科學(xué)、規(guī)范的城市測(cè)繪可以保障城市化進(jìn)度持續(xù)推進(jìn)，這是提高城市建設(shè)性能、效率的關(guān)鍵途徑。若沿用傳統(tǒng)方法進(jìn)行城市測(cè)繪，將直接影響到后期各種工程的施工，但是如果在城市測(cè)繪中引入GIS技術(shù)，就可以保證測(cè)繪工作深入各個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)因地制宜的發(fā)展目標(biāo)，極大符合城市化建設(shè)要求。