地理信息系统在土地测绘中的应用实践探讨
2018-08-08杨志明
杨志明
(福建省闽南地质大队,福建 漳州 363000)
在工程领域中,地理信息系统的应用已经占据重要位置。现阶段,在测绘工作中使用地理信息系统能够显著改善和优化传统测绘工作方式的各项问题,也能够相应地改变地理数据获取方式及成图流程,具有较高的测量精度和多样化的成图成品等,因此,应当在测绘领域推广应用地理信息系统。
1 地理信息系统
地理信息系统主要是依靠计算机软件和硬件的各项功能,并且综合运用信息学和地理学的各项基础理论知识,通过对空间内涵盖的地理数据进行分析研究及科学管理,能够对所需要的信息进行合理规划、科学管理、准确判断和研究分析,并能够给予一定的技术支持。地理信息系统在某种程度上被称为地图的延伸,主要是对地理空间数据进行管理和处置,并且测绘工作需要应用的地图和领域都可以通过地理信息系统实现。地理信息系统可以对空间上、地理上分布的数据进行收集、存储、管理研究以及分析,并能够描述地球上所有与地理及空间有关的数据,具有非常高的应用价值。
2 地理信息系统的特点与功能
2.1 地理信息系统的特点
地理信息系统属于现代科学技术与传统地理学科结合产生的新型学科,全面几何计算机学、信息学以及地理学,属于以上学科的相互交叉学科。地理信息系统主要借助计算机系统,并且将信息系统作为核心形成现代化软件和硬件系统。长期以来,我国大多数专家致力于研究和分析地理信息系统,将地理空间数据信息作为主要处理对象,全面收集、整理和处理地理信息、地理图像以及地理资源等,包含遥感数据、图像数据以及属性数据,逐渐形成现代化数据体系。相较于传统数据模式来说,地理信息系统能够将色彩配置、图像处理、文字描述以及计算机技术结合为一体。在土地测量当中应用该项技术具有强大的功能、较高的信息准确性、快速收集信息的能力,并且不会涉及到较大的工作量,在制图领域、环境领域以及资源领域等方面发挥着显著作用。
2.2 地理信息系统的功能
2.2.1 输出功能
在地理信息系统当中,输出功能主要是在实际应用地理信息期间,通过绘图应用展现出较大优势,因此可以说地理信息系统所具有的功能赋予了系统特殊的能力。对地理绘图工作进行分析能够看出,该类功能的实现主要是借助于地理信息系统的技术支持和资源配合等,使用户能够全面掌握和应用该系统当中的各项功能。
2.2.2 有效管理和维护信息数据库
该系统在实际应用期间应用多媒体、信息以及计算机等方式记录和存储输入的数据信息,能够有效管理和维护信息数据库。地理信息系统的最大优势在于能够自我辨别和纠正数据信息库当中存在的误差,从而给予决策制订者多样化的地理空间信息。由此可见,地理信息系统能够全面展现出智能化和现代化的信息控制。
2.2.3 遥感图像处理功能
该项技术主要是通信技术、地理信息技术、计算机技术和遥感技术的集合,属于统一性实效处理方式。该项功能主要是将计算机作为技术前提,全面处理地理信息系统当中的不合理数据集,在系统内部设置子模块对数据进行处理。
3 地理信息系统在土地测绘当中的应用
3.1 分析数据采集技术
如果没有将地理信息系统应用在土地测绘工作当中,将会显著提升数据采集的难度。在实际采集数据时会受到地理位置和天气情况等因素的制约,比如在雨水天气和大风天气采集数据时会带来不利影响。地理位置方面的影响主要表现在丛林、高山以及沼泽等地形复杂地区。在土地测绘当中应用地理信息系统不会受到较多因素的制约,在实际应用期间常常使用矢量和栅格方式连续对象实体。其中,矢量存储主要是通过几何图形方式全面展现实际存在的对象;栅格数据主要包括存储单元的列和行,存储单元主要储存唯一值,在确定栅格数据采集分辨率时需要按照地面单位的网格宽度实现。在获取相应坐标位置时需要借助GPS(全球定位系统),全面处理上传的地理信息系统数据,之后结合数字扫描设备、激光雷达仪器以及摄影机等,还需要借助卫星数据库和航天器数据库,全面提升数据采集的准确性。
3.2 分析数据处理技术
地理信息系统采集的数据信息的特征主要表现在以下几点,即空间特征、属性特征和时间特征等。土地测量工作比较关键的测绘内容主要包括属性数据、道路数据和建筑数据等。从某种意义上讲,可以将属性数据分为主观属性数据和客观属性数据,主观属性数据主要是指城市道路交叉口的交通量及其他地理特征等;客观属性数据主要是指城市交叉口形状、道路名称。分析图形数据的属性,充分利用数据库的土地数据,主要包括数据影像、数据属性以及数据图形。以上各项工作能够全面展现地理信息系统的重要性,管理和处理数据库后台数据,并且能够储存收集到的数据信息,这样可以全面管理土地数据,再借助网络技术的优势,全方位、系统化地管理和存储土地数据。对于专题属性来说,它能够在FAT表格当中直接存储。
3.3 分析数据管理技术
实际的土地测绘工作主要包括以下3方面内容:①线条形式可以表示城市道路边线、中线及通讯线的走向等;②对于城市道路路段上的交叉口及桥梁等,可以使用点的形式表示;③对于道路周边的建筑物,需要使用面的形式表示,包括医院、学校及企事业单位等。
在处理测绘信息数据时,可以将点、线、面包含的所有实物信息进行分层组织:①建立地理数据库,之后在数据库当中建立测绘要素集合,信息内容主要涉及建筑实物信息、城市道路信息及周边建筑信息等;②在地理信息数据库当中建立管线要素集合,主要信息内容涉及电力线、通讯线及路边线等。
3.4 分析数据地图制作技术
在采集完地理数据之后,需要采用逻辑分析方式处理信息数据。一般来说,地理信息系统当中存储的数据主要包括矢量数据和栅格数据2种类别,在应用期间,大多数地理信息系统都需要利用分层技术存储各项数据。由于较多层地图相互叠加形成地理信息图,若用户需要某地区的数据信息,只需要搜索相应层的地图就能够实现,这样就能够全面确保该系统在较短时间内对用户需求作出反应。地理信息系统能够利用空间分析模式研究地理信息数据,在分析数据信息之后能够在绘图仪或者计算机当中上传查询结果,便于用户结合地理数据信息进行分析研究。
3.5 分析数据显示技术
一般来说,图像表达方式主要包括以下几种:①单一值地图法。②单一符号法。该种方法主要是在地图上展现数据信息,明确表达特征分布情况。③与多种属性相关的表达方法。④借助与人口类似的字段属性进行数量表达的方法。可以使用测绘当中的点表示各个区域的居住情况,通过点的密集程度能够清晰表达居住密度,使用测绘当中的线条表现道路疏密情况。
我们可以采用以下方法表示道路密度:①在对各个区域居住密度进行区分时可以使用颜色划分;②统计各个区域的居民人数;③确定标准。同时,也可以使用大小不同的符号对居民分布情况进行区别,可以用该种方法展现交通量情况。
4 地理信息系统在土地测绘中的发展前景
在土地测绘当中,地理信息系统具有显著的应用优势,并且在各项测绘工作中得以广泛应用,在应用期间能够全面满足空间数据信息分析的实际需求。从地理信息系统的发展现状不难看出,在未来发展中,借助于地理信息系统,全面结合CI技术和SDA技术,能够逐渐形成时空一体化,建立完整的分析模拟引擎。在未来发展期间,地理信息系统能够利用有效组织将不同领域的模型集合到同一个框架之下,之后利用合理的调度方式全面执行通信智能行为。现阶段,在汽车导航装置当中就可以使用地理信息系统和全球定位系统合理规划车辆驾驶导航。未来,地理信息技术将朝着虚拟现实技术方向发展,并且将实现数据共享和交互操作。
表1 该地区土地利用统计表
5 应用实例
此次研究的项目主要是对某地区地籍进行测量,在完成前期工程之后全面进入城镇地籍数据库建库当中。建立内容主要包括数据管理、处理、分析和交换等,在此期间,需要应用到土地利用要素、房屋信息和栅格要素等。此次研究的项目主要是集中管理该地籍区范围内的土地测量结果及图像数据等,提供编辑录入、日常变更以及制图输出等管理功能。在土地测绘期间,需要全面汇总该地区开发园区、金融用地、基础设施用地以及房地产用地等各项信息,全面研究土地利用情况。该地区土地利用情况如表1所示,调查区土地利用情况如图1所示。
图1 调查区土地利用统计分析示意图
6 结束语
总而言之,地理信息系统具有较高的可靠性,能够显著提升测绘效率和质量,还能够管理和控制数据,实现图像遥感功能等。在土地测绘当中应用地理信息系统,能够有效避免其受到地形因素和环境因素的制约,从根本上提升测绘结果的实效性。随着测绘效率和工作精度不断提高,需要在测绘工作当中全面应用地理信息系统,提升测绘结果的准确性。