城市测绘中地理信息系统的建设及其应用

2017-07-13李斌天水市规划测绘工程院

消费导刊 2017年15期

李斌天水市规划测绘工程院

城市测绘中地理信息系统的建设及其应用

李斌天水市规划测绘工程院

自改革开放以来，我国社会经济发展水平不断提升，城市化建设进程不断加快，这一定程度上使得城市规划建设数量趋于增多，测绘技术的应用无处不在。随着社会新兴行业的发展，传统测绘技术显然已经不能满足实际需求，而地理信息系统的出现恰好是对传统技术的弥补。本文从地理信息系统的内涵与特点出发，针对城市测绘中地理信息系统的建设及应用展开了细致分析。

地理信息系统城市测绘优越性建设应用

引言

地理信息系统是近年来逐渐被熟知一种新型现代化技术，通过对地理数据进行存储和分析进而达到数据动态处理和准确定位的目的。当前科技发展日新月异，人们对于完善地理信息系统也有了更加迫切的要求。不断融合的遥感系统、定位系统和地理信息系统为城市测绘工作提供了新的思路，是城市发展与时俱进的一种体现，也是工作深度与广度的挖掘和延伸。

一、地理信息系统概述

（一）概念

地理信息系统，简称GIS，作为一种地理数据管理系统，它借助计算机技术对地理数据库进行建立，包括地理空间分布等相关数据和属性，通过分析处理和数字存储的方式实现地理数据高效管理的目的。地理空间数据库是地理信息系统的重要基础，运用地理模型分析法服务于地理研究与决策等领域，是一种应用趋于广泛的现代化计算机技术。

（二）内涵

地理信息系统能够迅速分析诸多地理环境要素，并以图形或数据形式将所要的信息内容表现出来，进而满足不同的应用教学和科学研究需求。现阶段GIS技术在我国诸多领域如环境保护、天气预报、资源管理和科学调查等方面应用广泛，尤其在城市规划与测绘中所发挥的作用不可忽视。概括而言，其操作有以下几点：第一，采集和整理输出空间信息，并将其转化为可用的数据库内容，空间动态性特征明显；第二，地理图形是其研究对象，通过分析模型得到最终决策，是一种具备综合特性的信息支持系统；第三，计算机全程自动控制，利用计算和模拟功能管理地理数据，是一种现代化综合系统。

（三）特点

第一，数据测量精度较高。传统测量方式的精确性无法得到保证，测量失误的存在使得测量结果误差较大。GIS与传统测量方式不同，通过卫星与遥感技术的结合，真正实现高精度测量，只需加工处理便可得到近乎零误差的结果。

第二，监测的效率更高。GIS系统其接收器设置在地面，不需进行手动测量和调节，这极大地提高了工作效率。利用多组仪器分组测量，工作时间大大缩短，这也是传统测量方法不可比拟的。

第三，受外部影响小。相较于传统测绘技术而言GIS技术的优越性还表现为不受自然条件影响，利用卫星监测完成工作，尤其在高山密林地区的应用保证了测绘工作的科学性与准确性，且操作过程也十分便捷。

二、城市测绘中地理信息系统建设

（一）数字化城市测绘新技术的出现

当前我国城市发展速度不断加快，与之相对应的城市测绘技术发展也尤为迅速，面对现代化的城市发展需求传统的城市测绘技术显然已经很难满足，如今城市测绘技术的发展创新成为必然趋势，满足地理信息系统技术的要求成为推动数字化城市发展的重要方面。建立城市测绘地理信息系统得益于现代数字化测绘新型技术发展的推动，将信息基础设施置于地理信息系统建设的首要位置，这同时也作为必要的硬件基础存在于系统建设发展过程之中。通过合理利用地理信息系统的资源达到共享城市地理信息库资源的目的，促进城市测绘技术迈向新的台阶。

（二）建设数据信息加工平台

不断改革和创新的城市测绘技术是为了更好地满足现代化城市的发展需求，而数字化城市地理空间所涉及的内容也较多，比如基础数据和成品数据，以及数据加工平台建设等。首先整合加工城市测量各项基础数据，以基础数据作为前提来保障成品数据的使用价值，并对应相关的数据辅助服务，促进数据加工服务平台的形成，使用数据信息加工服务平台也就实现了地理信息数据资源共享的目的。除此之外，借助数据加工平台还可提取和使用平台数据，这一定程度上也推动了城市测绘地理信息系统更新。

传统城市规划设计都是在测绘人员图件协助下完成的，这就使得城市规划设计与测绘工作之间脱节严重，在城市规划设计中测绘本该发挥的作用难以体现，加之部分规划设计人员对实际情况不能够准确掌握，这无疑将对城市规划设计的质量与效果产生不利影响。地理信息系统的出现以及数字地图的发展使得这一局面被彻底改变。借助数字地图的方式，地理信息系统完成各项输入和输出操作，无论是查询还是分析环节都变得更加通俗易懂和简单便捷，这也使得城市规划设计中地理信息系统的运用逐渐普及，获得业内人士的认可和青睐。地理信息系统的运用能够确保地理信息数据的详实和准确，城市规划设计的合理性与科学性大幅提升。在数据库帮助下，城市规划设计所需的表格和专业用图也能够自动生成，数据修改和更新十分方便。得益于地理信息系统的运用，城市规划与测绘领域相互协调合作，信息数据的应用更加统一，这对于城市规划设计工作质量而言无疑是不可缺少的重要保障。

三、城市测绘中地理信息系统的应用

（一）获取空间数据

对地理信息系统空间数据获取功能的运用旨在更好地调整城市化发展过程中对应的城市功能，促进城市规划管理效率提升，比如一些空间数据如城市规划布局、地形地貌等数据的有效获取就有利于城市建设状态的合理规划。需要注意的是，获取空间数据以及得到数据源都需要GIS技术，通常数据应用需求是否得到满足也很大程度上取决于数据的更新、编辑、转换以及数据管理操作效果。从GIS软件中转换获得的GPS数据在数据储存方面需要注重格式的选择，利用对各个地形图的综合扫描对空间定位予以纠正，最终生成的数字栅格地图是可供用户使用的。需要注意，为了确保所获取的空间数据有着较高性能的使用效果，在可视化信息向Are/Info转入时通过拓扑关系的建立实现全区域拼接，这样一来在城市测绘的实际作业过程中便可对城市测绘信息准确提取，保证数据获取的高效化。

（二）处理数据

对数据进行有效处理也是城市测绘作业过程中高效应用地理信息系统空间数据的重要方面。首先，借助计算机软件处理空间数据，空间数据源获取后及时向系统中进行传输，利用地理信息系统的建模功能对数据进行处理，自此对应的数字栅格图、数字高程模型和正射影像图等便可生成。透过城市测绘系统由城市测绘人员分析空间数据之间的空间关系，并对所获得的城市测绘数据进行整合。其次，考虑到城市测绘作业过程中数据属性和测绘目的的差异性，可结合数据信息和数据转换处理构建针对空间数据的差异化数学分析模型，并在此基础之上完成栅格数据和矢量数据的转换，使得城市测绘的数据使用需求从根本上得到满足。

（三）空间分析功能的运用

开展城市测绘工作的过程中对地理信息系统空间分析功能的运用是为了综合分析测绘区域建筑物、地形地貌和管道线路等空间信息。对城市测绘中各项空间数据进行具体分析，主要包括对空间图形数据与非空间属性数据的运算等等，在计算机分析能力和空间信息传输能力的辅助下实现系统中的坡向提取功能、距离制图功能、计算密度功能、等高线生成功能和可视化功能等。与此同时，为了达到最佳的空间数据测绘效果，还需对城市测绘区域内的其他实际状况全部掌握，比如坡向、坡度和水文状况等。

（四）虚拟环境功能的应用

为了提升城市测绘工作开展的整体效率，针对地理信息系统中虚拟环境功能的运用也至关重要，这有利于更加准确地对多维空间数据进行分析。比如为了完成城市测绘工作中布置的城市规划任务，在测绘实践过程中可借助GIS虚拟技术实现空间虚拟化，包括军事仿真、文明重建以及环境影响评估等等，通过分析虚拟环境对城市规划中的生态系统、道路系统和居住系统等方面设计进行更加合理的布局。需要注意的是，城市测绘作业有时也会遇到山港测绘等特殊区域，因此可利用地理信息系统虚拟技术在实际测绘过程中对一些具体的场景，比如航船可行驶线路、泥沙堆积情况和海水浸漫情况等进行模拟，这些场景模拟所获得的测绘信息是非常有价值的。