地理信息系统中测量数据的管理探究

薛兵兵

摘 要：地理信息系统在我国出现与发展已经有了20年的历史，就目前来看，其在我国已经具有了完备成熟的市场，被广泛运用于各个行业与生活的方方面面，尤其是在工程建设方面。在地理信息系统使用中，其中最重要的步骤是测量数据的采集和管理，为了更好的使用与发展地理信息系统，我们应该对测量数据进行一定的管理。

关键词：地理信息系统；测量数据；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.090

1 地理信息系统起源与发展

从20世纪90年代以来，人类社会正在经历第三次伟大的变革。第一次及第二次世界战争是为了寻求资源与土地，如今正发生第三次不见硝烟的战争则是以信息技术为核心的各国之争，随着现代化水平的不断提高，我们以往未知的信息技术渐渐普及到我们日常生活中，像浪潮一般的蔓延至各个领域。作为这场信息化浪潮的重要组成部分——地理信息系统，其在日常生活中的运用，如：GPS车载定位系统，网络GIS地图查询等，相信大家都不会陌生。地理信息系统在我们国家至今已经发展了20年有余，已经由最开始的闭塞，只有很少一部分人知道并运用，经过一代人的发展到至今在我国已经具有了成熟的市场。对地理信息系统这一门新兴边缘的市场人才，管理人才，运用人才的需求，也成为了一种市场热门需求。在成熟市场的条件下，地理信息系统正在向着信息规模产业化的方向发展，由此为国家为社会提供了大量的就业岗位，其附属产物，如：很多大学和机构专门开设这门学科，为国家和为社会培养有关方面人才。又或者是发展了关地理信息系统的运用产品的产业链，惠及到我们生活的方方面面。由此可称得上是我们国家的一种支柱产业。其重要性不言而喻。在此我们不涉及太多，本文主要对地理信息系统运用的一个不可缺少的部分——测量数据的管理进行一定的探究与交流，旨在分享一下自己对测量数据的管理的看法与体会。

2 地理信息系统中的测量数据

测量工作的主要成果是与地理位置相关的信息，这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。

2.1 空间数据的特点

空间特征：空间特征即几何特征，表示的是所测量物体所处的空间位置在给定范围内的坐标位置，一般用经度和纬度表示其实际位置，用空间三维坐标系表示其空间位置，用数据化坐标表示。空间特征是GIS独有的特征，是其他测绘软件所没有具备的；它通常是通过在一定的空间坐标参照的基础上，所反映出所测物体与参照物的空间位置关系。一般所得到的度量信息包括：体积、土方量、一块土地的面积，两点之间距离等物理关系；其空间关系一般有：拓扑关系、方位关系。

专题属性特征：表示的是所测物体具有的实际现象或者特点，例如：一个地区当季的降雨量、人口密度，空气质量，植被覆盖率等等，是所测物体在一段时间内所具有的区别于空间特征等实际情况的物体本身所具有的属性，这类属性通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。

时间特征：指的是物体随着时间的变化所产生的变化，例如人口的迁移，土地的增减，交通量的变化。其测量范围一般分为：短期，中期，长期，超长期不等，这根据实际情况来选用。时间特征与空间特征的运用往往是相结合的一般表达一个物体的变化都是从空间和时间上的变化来说明。

2.2 空间数据的质量

（1）在地理信息系统中，数据采集与选用的质量，决定着整个计算机软件、硬件给定条件下的处理质量，进一步决定了测量的有效性。在很多时候由于工作人员的疏漏，所使用的GIS不注意数据的质量的把控导致了数据处理的无效。就目前来说GIS的运用范围之广，为了保证其有效性，我们应该强调数据在采集选取处理优化等各环节的质量控制，提高数据质量。

（2）空间数据质量问题的来源。首先从客观情况上说，空间本身就具备一定的不稳定性例如分布的不确定性，属性类型划分和表达多样性。其次是空间特征的表达方式与过程中存在测量误差控制程度、地图投影使用、数据采样的标准不同等人为误差与系统误差。第三是在数据处理中产生的质量问题：投影转换，地图数字抽象化，空间分析等；最后是空间数据在人为使用中的问题因为程序设定者（生产商）和使用者对数据的理解和使用观念不同所导致的误差。

（3）空间数据误差分析。空间数据的误差一般有：几何误差，物体自身属性误差，时态误差和逻辑上的误差；逻辑误差：涉及文字上面解读的误差。几何误差：即为空间信息表达的误差，就如我们的基本认识点线面上确定的误差；线误差分布可以用等宽模型或者不等宽模型来表达。物体属性误差如：地图固有的誤差，地图扫描误差及数字转换误差。RS数据的质量问题：RS数据测量过程误差，空间上的分辨率，光谱分辨率，几何畸变以及辐射误差等都受到客观因素的影响，图文转换过程出现的误差，最后是对仪器的使用中因为仪器的精度等级，还有操作者的使用不当造成的误差。

2.3 数据质量的控制

上面分析了空间数据误差的来源和途径，我们知道应该从数据的产生，处理，使用等人为造成的系统误差上进行控制，但不能消除，我们可以通过改变测量方式或者改变测量途径的方式尽量减小误差，降低其影响。对于偶然误差，如测量仪器的精度，人为的使用方法不对，测量的时间空间等因素上控制偶然误差，提高数据的质量。

3 地理信息系统的数据管理方式

由于工作者的不懈努力和探究，总结出的管理方式有如下几种：

3.1 文件与关系数据库管理系统

由于空间数据的特殊性，平常的数据管理模式没有效果，因此常取长补短的方法管理地理信息系统的空间数据。用文档管理方法管理图文数据，用普通数据库管理方法管理特征数据。

3.1.1 关联对象型空间数据库管理系统

关联对象型即全关系型空闻数据库管理系统，是指图文和特征数据都用普遍的数据管理方法管理。关联型数据库，在CIS软件基础上进行研发，使之不仅能管理系统化的属性数据，也能管理非系统化的图文数据。

3.1.2 对象一关系数据库管理系统

由于空间数据的特殊性，采用普通的数据管理方式则会使工作效率不能得到提高，而非系统化空间数据对GIS来说是不可或缺的一部分，因为人们通过设计空间对象的API函数，让其能够运用直储和管理非系统化的空间数据的功能。

3.2 空间数据的無缝管理

现在的管理方式均是将测区按所需求的比例划分成不同的图幅来管理，因此在呈现方式上不直观。地理信息系统能够同时管理较多测量数据，通过地理信息系统的空间数据的无缝管理，将测量的结果形成一个全面的供求模式，在地理测绘的实际运作中，让我们能够直接明了的了解不同的测量地区，从而提高了工作效率。达成空间数据的“seamless”存在两个阶段。一是在逻辑概念上的“seamless”组织阶段，它们仅仅只是逻辑概念上的“seamless”组织，可以完成数据的空间接轨和逻辑接轨，但本质上仍然按照普通图形的方式进行储存管理，对同一地物实体有多个几何表示进行后台联系操作，用户对此是看不到的。因而说是逻辑上的“seamless”组织。

优点：系统具有简单的操作，在一定程度上改善了传统地理空间数据库的管理缺陷。

缺点：从根本上对于地图的管理方式仍然是分幅管理的方式，其机制依然没有改变，则造成了灵活性不高，使用者对于地图的检索程序繁琐依然。所以逻辑上“seamless”在根本依然没有得到改进。

物理方面和语言方面实现数据的seamless处理。物理方面上真正的地理数据无缝处理是从基础，从设计者的视角解决了图像分幅管理的问题，使地物等对象以有且只有一个的特殊标记被记录。这样从物理层面上，使地物对象更加完整的在计算机中储存。这样不但使用户所看到的，在逻辑上是无缝的，同时从设计者视角看，在设计结构上也是无缝的。

优点：实现了逻辑与实际上的”seamless”，从根本上解决了数据的缺陷问题。

缺点：因为对数据本身的精度要求较高，所以在实际中，存在一定的困难。对地理信息系统数据库的改善工作造成了一定的难度。

4 结语

地理信息系统存在多种多样的空间数据管理模式，但殊归同途目的都是实现更好的数据与管理控制，使测量者，使用者，及相关管理人员的工作效率，工作质量提高。如果真的利用地理信息系统来实现测量数据的管理，测量工作者的任务还艰巨，这就要求其不断的学习，在实践中不断的探索并大胆实践，总结来提升自我。利用不断更新的技术为社会提供更好的数字产品。

参考文献：

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[2]张博瑞，赵志强.浅析地理信息系统中测量数据的管理方式[J].科技创新与应用，2013（26）.

[3]陈章明.地理信息系统中测量数据管理方式初析[J].地矿测绘，2002（04）.