智慧城市測繪中地理信息系統(tǒng)的應用

文／孫芳洲 山東天元信息技術集團有限公司 山東東營 257091

引言：

國民經(jīng)濟增長的速度越來越快，人們的生活質(zhì)量得到了極大的提升，對于人們的生存環(huán)境也提出了更高的要求，追求更加便捷更加高效的生活方式，而在這樣的情況下，智慧城市就應運而生。通過一種更加智慧，更加高效的管理模式，促進城市智能化自動化的順利推進，從而改善生活環(huán)境，智慧城市建設過程中需要依靠各種各樣現(xiàn)代化的技術手段，包括大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、地理空間信息技術等等，通過這種新型的技術手段使人們之間的交流更加快速更加便捷，能夠順利實現(xiàn)信息的溝通和共享，發(fā)揮城市一張圖的功能，切實提高各種資源的利用率，促進現(xiàn)代化城市建設的穩(wěn)步推進。

1、地理信息系統(tǒng)概念

地理信息系統(tǒng)也可以稱之為GIS，是一種空間信息系統(tǒng)，具體來說就是利用計算機的軟件和硬件系統(tǒng)，對于地理空間中存在的環(huán)境要素相關的數(shù)據(jù)信息，進行有效的采集模擬，并且將得到的結果，使用圖表或者其他的形式進行展示。與其他的測繪方式相比，地理信息系統(tǒng)的綜合性非常高，為了能夠更好的掌握這種技術手段，就必須充分應用地圖學、計算機技術、遙感技術以及地理學等相關知識，利用地理信息系統(tǒng)能夠幫助人們提高路線規(guī)劃、繪圖管理、資源管理等多方面的工作效率。此外，如果在城市內(nèi)部某一區(qū)域出現(xiàn)水災、火災等問題，使用地理信息系統(tǒng)還能夠幫助相關工作人員更加迅速的找到出現(xiàn)災害的時間，位置，對于受災區(qū)域的周圍地形特點進行全面的分析，從而制定最佳科學可靠的營救方案，盡量降低現(xiàn)場的受災人員，減少財產(chǎn)的損失。

2、地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應用價值

2.1 信息支撐作用

在智慧城市建設過程中，GS技術具有十分重要的價值，尤其是在信息支撐方面，為了能夠滿足智慧城市建設需求，實現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置，就必須充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的應用優(yōu)勢。現(xiàn)如迄，信息化技術發(fā)展的速度越來越快，社會各界都加大了信息技術的應用力度，在獲得信息方面必須保證信息數(shù)據(jù)的有效性和及時性，而使用地理信息系統(tǒng)就能夠更好的滿足信息應用方面的實際需求。此外，使用地理信息系統(tǒng)還能夠有效提高各種信息數(shù)據(jù)的應用價值，利用可視化的方式來呈現(xiàn)各種信息數(shù)據(jù)，對信息進行模擬和分析，充分發(fā)揮各種信息數(shù)據(jù)的實際價值，這樣就能夠幫助智慧城市建設的順利推進，從而滿足城市快速發(fā)展的實際需求。

2.2 有利于智慧決策

目前我國正處于信息社會化的背景下，在智慧城市建設過程中，測繪位置服務系統(tǒng)、時空信息與服務系統(tǒng)是保證各個部門協(xié)同發(fā)展的前提，其中時空地理信息平臺主要包含遙感影像、專題地圖、電子地圖等等，能夠為智慧城市的管理決策提供可靠的支持，形成統(tǒng)一的標準，保證智慧化空間服務建設的順利推進。在建設智慧城市時，使用測繪地理信息系統(tǒng)，能夠保證各項信息數(shù)據(jù)的時效性和準確性，從而幫助相關部門做出最佳的決策，利用衛(wèi)星定位遙感影像等先進的技術手段，還能夠對各項城市要素進行自動化中應，為智慧城市建設決策提供可靠支持。

2.3 豐富智慧城市功能

智慧城市的建設工作，始終處于動態(tài)持續(xù)變化的過程，主要是由于人們既是智慧城市建設的參與者和貢獻者，又是智慧城市建設成果的擁有者，只有在建設過程中嚴格按照常態(tài)化與時俱進的核心理念，才能夠最大限度的保證智慧城市建設的順利推進，取得良好的效果，同時也要求更加深入的挖掘地理信息系統(tǒng)的應用價值。在實際建設過程中，通過使用地理信息系統(tǒng)，科學的選擇各種應用，能夠進一步豐富智慧城市建設中所涉及到的功能模塊。結合到具體的操作層面來看，智慧城市建設過程中會涉及到各種不同的領域，而不同領域應結合自身的實際狀況，其表現(xiàn)的差異性以及最基本的訴求，使用地理信息系統(tǒng)就能夠很好的解決這種問題，更有效地應對多元化的參與者及信息共融的問題，幫助智慧城市建設全流程鏈條，保證各個參與主體都能夠獲得相應的數(shù)據(jù)信息，進一步豐富城市建設功能。

3、地理信息系統(tǒng)應用技術

3.1 傾斜攝影測量系統(tǒng)

在實際應用過程中傾斜攝影測量技術，能夠將空間技術信息技術和遙感技術進行有機結合，是一種新型的測繪技術，以傾斜攝影為基礎，利用飛機上安裝的攝影裝置，進行多角度立體化的目標拍攝，能夠獲得更加詳細更加準確的地物信息，然后再利用建模的方式獲得相關的數(shù)據(jù)，利用傾斜攝影獲得數(shù)據(jù)以后，還能夠保證這些數(shù)據(jù)信息的應用價值，并且對其進行深入的處理。而且使用傾斜攝影測量技術所獲得的數(shù)據(jù)信息要求非常高，在實際操作過程中需要注意以下幾個問題：首先，必須保證無人機所拍攝到的圖像為真彩色數(shù)字圖像。第二，保證拍攝到的真彩色數(shù)據(jù)圖像的分辨率必須能夠符合測繪工程精度的實際要求。第三，確保所拍攝到的所有圖像具備更高的質(zhì)量，重點是保證圖像的對比度和清晰度。第四，確保所拍攝到的圖像，其重疊度能夠滿足數(shù)據(jù)分析的相關要求。與傳統(tǒng)的測繪技術相比，使用傾斜攝影測量技術具備非常多的優(yōu)勢，包含成本較低、適用范圍廣、測繪精度和效率都非常高等等，因此在智慧城市建設過程中傾斜攝影測量技術具備較高的應用價值。

3.2 低空攝影測量系統(tǒng)

現(xiàn)如迄，我國在智慧城市建設過程中，使用地理信息系統(tǒng)具備多樣化的技術方式，應用最為普遍的就有低空攝影測量系統(tǒng)，這一技術主要是在攝像機上搭載人為控制的無人機，對被測對象進行拍攝完成圖片的拍攝工作以后，結合圖片中的要素對測繪工作進行指導。智慧城市建設過程中建立低空攝影測量系統(tǒng)，對于使用到的攝像器質(zhì)量和圖片分辨率要求都非常高，所以在實際拍攝過程中，要求使用到的攝像機必須具備較高的分辨率，才能夠滿足智慧城市測繪工作的實際要求。而實際應用過程中，使用低空攝影系統(tǒng)還需要結合圖片呈現(xiàn)的內(nèi)容，來建立城市三維模型，通過對各種數(shù)據(jù)進行優(yōu)化處理，形成城市的三維空間。這也是對三維空間技術和可視化技術的有機結合，能夠確保各項信息數(shù)據(jù)的最大化利用價值。

3.3 遙感技術

遙感技術是一項現(xiàn)代化的技術手段，而且應用范圍非常的廣泛，在智慧城市測繪過程中具有十分重要的意義?，F(xiàn)如迄，遙感技術已經(jīng)廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程建設等多個方面，為人類生活質(zhì)量的提升提供了可靠支持。在智慧城市建設過程中，使用遙感技術能夠為城市管理提供可靠的基礎空間數(shù)據(jù)，而使用遙感技術所收集到的信息數(shù)據(jù)，還能夠對智慧城市建設，城市管理功能的實現(xiàn)提供可靠幫助。舉例來說，能夠對城市道路路線規(guī)劃提供可靠指導，建立更加完善的智慧交通。另外，使用遙感技術還能夠對特定區(qū)域內(nèi)的圖像信息進行實時獲取，通過高分辨率的圖像能夠準確的定位，特定區(qū)域的地貌特點，為智慧城市建設決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

4、智慧城市測繪中地理信息系統(tǒng)的具體應用

4.1 城市規(guī)劃

現(xiàn)代化城市建設過程中，使用信息化技術能夠在一定程度上促進城市建設的穩(wěn)步推進，而使用地理信息系統(tǒng)進行測繪，能夠有效提高信息數(shù)據(jù)的應用價值，進行信息的整合，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合化管理，促進智慧城市建設的順利進行，為后續(xù)的城市規(guī)劃提供可靠的指導。相關部門應加大對地理信息系統(tǒng)的重視力度，進一步拓寬地理信息系統(tǒng)的應用范圍，科學合理的應用城市建設中的各項資源，確保城市地理信息數(shù)據(jù)更加的完善，使用地理信息系統(tǒng)能夠全面收集城市建設中的各項信息數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)信息進行處理以后還能夠有效提高信息的質(zhì)量，促使城市建設過程中，地理信息數(shù)據(jù)的交流和傳輸，這樣既能夠有效提高地理測繪工作的總體效率，又能夠促進城市規(guī)劃的順利進行。舉例來說，在社區(qū)周圍建設輕軌項目，由于施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件并不理想，完成樁基施工以后，輕軌周圍還分布著較多的社區(qū)，工程樁通過中間最近的距離為2.5～2.8m，施工過程中還有可能會出現(xiàn)工程樁位移或建筑物沉降的現(xiàn)象，為了能夠保證工程建設的順利推進，就應該對變形狀況進行實時監(jiān)控，使用地理信息系統(tǒng)和三維地圖技術進行建模，以此獲得的數(shù)據(jù)信息具備較高的參考價值，也能夠為工程管理工作提供可靠依據(jù)。

4.2 消防救援

智慧城市建設過程中，消防工作是必不可少的內(nèi)容，而且與人們的日常生活和生產(chǎn)有著非常緊密的關系，在實際工作過程中，將地理信息系統(tǒng)應用到消防救援工作中，能夠有效提高消防救援工作的實際效率，確保在第一時間內(nèi)對消防事故進行有效的救援，盡量降低經(jīng)濟損失，保證人民群眾的財產(chǎn)安全。使用地理信息系統(tǒng)能夠更加全面的掌握火災區(qū)域的具體地理位置，明確消防設施的使用功能。例如，在城市中消防栓的分布狀況，在出現(xiàn)事故以后能夠第一時間確定位置，并且掌握事故周圍的環(huán)境狀況，保證制定更加有效的救援方案。從其實際應用角度來看，實用專業(yè)化的軟件進行建模，利用先進的信息技術形成完善的應急管理體系，也可以結合建模以后的結果，為周圍人群的疏散提供可靠的支持?？偟膩碚f，在城市消防救援工作中，使用地理信息系統(tǒng)結合城市的總體規(guī)劃，能夠有效降低消防事故出現(xiàn)的概率，充分發(fā)揮城市的各項功能，為人們的日常生活和生產(chǎn)提供便利，保障人民群眾的生命安全。

4.3 數(shù)據(jù)整合處理

地理信息系統(tǒng)中所包含的數(shù)據(jù)量非常大，在不同的時間、不同的地區(qū)所獲得的數(shù)據(jù)也會有一定的區(qū)別，為了能夠更加精準的整理各項地理數(shù)據(jù)，就必須嚴格按照時間原則、空間原則和屬性原則。所謂的屬性原則也分為主觀屬性和客觀屬性，主觀屬性只有是指利用人為因素或者自然因素能夠調(diào)整的內(nèi)容，而客觀屬性則是指現(xiàn)實中存在的內(nèi)容，包含城市中已經(jīng)有的道路名稱。利用地理信息系統(tǒng)進行城市測繪時，主要就是利用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理技術，對各項數(shù)據(jù)進行分類，再對數(shù)據(jù)進行建模，這樣就能夠分析被測圖形以及地理信息系統(tǒng)中圖層中的相同時使用。地理信息系統(tǒng)是一項具備智能識別的測繪技術，在實際應用過程中，能夠自動化的識別不同數(shù)據(jù)的屬相以及空間關系，確保數(shù)據(jù)空間與實體之間的聯(lián)系性，使用傳統(tǒng)的測繪方式進行數(shù)據(jù)轉換時，經(jīng)常會出現(xiàn)線與點分離的問題，而且也很難保證各項信息的精準度，而使用地理信息系統(tǒng)就能夠有效解決這一問題，進行數(shù)據(jù)轉換時，會重新整理和編輯相關的數(shù)據(jù)，將其轉變?yōu)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)能夠識別的方式，這樣也能夠保證不同屬性之間數(shù)據(jù)具備兼容性。

4.4 服務功能建設

現(xiàn)代化城市建設過程中，應嚴格按照以人為本的原則，重點關注人們基本生活的訴求，為廣大人民群眾提供更加便捷的公共服務，以此來促進區(qū)域經(jīng)濟水平的穩(wěn)步增長。通過交通網(wǎng)絡傳播渠道能夠有效實現(xiàn)實時傳播功能，舉例來說，在全國交通網(wǎng)絡平臺上可以發(fā)布一些重要的路段，由于管線建設而臨時封閉，這時就能夠通過導航管理軟件，同步更新相關的數(shù)據(jù)信息，而且利用網(wǎng)絡向交通群眾推送相關的信息，確保流量受眾能夠快速的制定日常的出行計劃。目前，我國數(shù)據(jù)路況分享信息功能應用的比較廣泛，舉例來說，在路上如果遇到了大型的交通堵塞問題，可以將車輛的相關路況信息，經(jīng)過導航管理軟件上傳到汽車網(wǎng)絡平臺，提醒其他可能會路過該段的司機減速繞行。因此，在實際應用過程中也應該考慮如何能夠快速的使用汽車定位導航功能準確的規(guī)劃、交通路段的地理位置進行定位等多種問題。此外，隨著城市化建設的逐步推進，城市中各種建筑物的相關信息也需要進行不斷的更新和完善，相關技術人員應定期對地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和信息進行更新，只有這樣才能夠為城市建設和人民提供更加完善的服務。

4.5 GIS 空間分析

智慧城市建設過程中，地理信息系統(tǒng)空間分析，主要是在某一地理對象的位置和形態(tài)上進行分析，其主要目的是快速的提取空間信息，與一般的計算機制圖系統(tǒng)相比，地理信息系統(tǒng)具備更強的分析能力，而且準確度更高，其應用原理是通過一定空間上分析，將地理事物的位置和形態(tài)利用數(shù)字的方式進行轉換和傳遞，而在這一過程中也能夠根據(jù)具體的地理信息所提取新的空間信息。一般來說，空間分析主要可以分為以下幾個步驟：第一，可以在空間分析之前，明確分析的目的以及具體的分析標準，將目的和標準進行明確以后，能夠為后續(xù)的分析提供可靠的依據(jù)。第二，在地理信息數(shù)據(jù)庫中，可以進行相關數(shù)據(jù)的分析，操作人員結合最初制定的標準和目的，選擇合適的分析方式，對其中的數(shù)據(jù)信息進行有效的操作。第三，工作人員針對分析出的信息數(shù)據(jù)進行有效的整理，最終得出結論完成結果圖和報表模型的制作。

4.6 衛(wèi)星技術

在智慧城市建設和規(guī)劃過程中，衛(wèi)星技術也具有十分重要的意義，能夠對城市規(guī)劃方案進行更加客觀更加真實的評價，從而幫助相關工作人員設計出更加有效的城市規(guī)劃方案，結合實際需求規(guī)劃城市土地。智慧城市建設和發(fā)展過程中，需要制定完善的土地使用體系，這樣才能夠保證城市化建設的穩(wěn)步推進，確保城市發(fā)展中各項工作都能夠順利落實，以此來促進城市建設的穩(wěn)步推進。在地理信息系統(tǒng)中應用衛(wèi)星技術以后，能夠設計出更符合城市未來發(fā)展需求，更加標準的地形圖，為環(huán)境保護和土地規(guī)劃工作打下良好的基礎，從而獲得更具應用價值的信息數(shù)據(jù)。相關工作人員也應該加大對衛(wèi)星技術的應用力度，對于地理信息系統(tǒng)進行有針對性的分析和利用，從而促進城市化建設的順利進行。

結束語：

總而言之，智慧城市是城市規(guī)劃和建設中的一種全新的模式，能夠有效提高城市的系統(tǒng)功能，進一步節(jié)約城市中的各項資源，保證城市的高效運行和可持續(xù)發(fā)展。智慧城市在建設過程中，測繪工程占據(jù)十分重要的地位，同時也是智慧城市建設順利進行的前提條件。近幾年來，地理信息技術發(fā)展的速度越來越快，在智慧城市建設過程中也展現(xiàn)出了非常明顯的優(yōu)勢，利用地理信息系統(tǒng)能夠有效提高測繪工作的效率和質(zhì)量，同時還能夠有效節(jié)約各種資源的利用率，促進現(xiàn)代化城市建設的可持續(xù)發(fā)展。