地理信息系统在城市测绘中的应用分析

2021-12-27乔旭

辽宁自然资源 2021年10期

乔旭

（辽宁省地理空间成果应用中心，辽宁沈阳110034)

在城市化进程快速发展的时代背景之下，无论是城市建设规模还是城市布局都将发生明显改变，特别是新区建设和旧城区改建工作也让规划、测绘的业务量显著增加，传统的决策模式和手工作业方式缺陷性已经非常突出，采取自动化水平更高的智能化手段也是今后测绘领域行业发展的必然趋势。

一、GIS的技术特性

1.系统概述

地理信息系统（GIS）本质上是对资源环境的一种综合评估，利用计算机硬件或软件技术，可以将各种类型的空间数据特征属性呈现在人们面前。空间分析技术的进一步发展让多个领域内部都出现了自动化的信息采集、获取等，GIS也实现了空间数据处理过程的整合，正式作为技术系统而存在。时至今日，GIS在城市建设的多个方面，都已经具备了完善的技术规模，如城市规划和土地资源开发等方面都有着完整的技术保障，且地理信息系统软件的应用和院校专业的开设也促进了一批高新产业的成立。

2.系统应用特性

GIS本质上是3S技术的关键组成部分，且计算机系统和地理数据可以提供足够的现代化支持，借助技术分析获取精确的数据测量结果。其应用本身有着自身的必要性，且现代城市测绘工作当中本身就需要在特定的工作要求下控制误差，合理确定系统特性，避免工程测量出现各类问题。

3.应用模块

GIS的应用是一项系统性的工作，且主要表现在高精度测绘、立体数据输出等。在高精度的测绘工作当中，GIS应用本身会涉及到卫星定位和遥感技术的综合应用。具体来看，在整个数据测量工作当中，专业的测绘人员一方面通过系统将需要测绘的信息进行输入和检测，另一方面对已经输出的数据展开整体判断，从而根据信息回路的特征，确定信息内部是否有差异性的内容。如果存在差异性内容，则将这些部分全部去除，确保精度满足技术要求完成立体式输出。而立体式输出的工作核心在于后期的数据处理，测绘人员在城市测绘工作环节应关注数据处理和数据复核问题，尤其是在某些数据可能存在问题时怎样进行信息整合。这样一来，就能将城市的地形信息、区域分布信息、人文环境等内容展开综合应用，保障GIS提供的信息数据有着良好的参考价值和分析价值[1]。尤其是今后审批审核业务涉及到的部分较多，以GIS为核心的系统将有效实现自动化规划管理，为城市发展建设提供助力。

二、立足于GIS信息系统的城市测绘数据库设计

1.基本要求与设计模式

数据库设计本身是建立规划管理信息的核心环节，且数据内容是测绘工作的基础性保障，合理而高效化的数据库设计不仅可以保证数据源质量，同时能够确保规划信息系统的安全、稳定运行。从用户的角度出发，按照用户工作当中涉及到的数据内容展开设计时，要综合考虑到数据库的使用效率以及数据库之间的相互调用可能性与数据安全性，因此可以按照不同类型的用户需求赋予不同的数据库访问权限，同时在业务扩充模式下实现未存赋值属性和数据库的预留处理，以便于在今后可以根据实际需求进行增加和补充。从信息共享的角度分析，则数据库内容还应该具备兼容性。

城市规划的环节中，测绘工作涉及到大规模图形信息和城市信息的分析，这些信息内容包含基础地形，也包含城市的建筑布局等。按照系统数据需求，可以将系统数据当中的图形内容和文档内容作出划分，提炼出其中的图形要素，将业务流程当中的文本信息划分为不同的类型，且大部分内容都是测绘工作的重点[2]。

（1）基础地形图信息，这些信息中涉及到不同比例尺的测绘管理内容；

（2）市政管线。给排水、电力、通信、光纤基础数据；

（3）交通信息。指的是城市区域内的铁路公路以及其他设施的全方位规划情况

（4）城市用地信息，即用地范围图形数据、属性数据，其中土地局发放的地籍数据在某些情况下也应包含在内。

（5）城市建设法规数据库，包括城市用地分类、规划标准、绿化设计等。

（6）项目报建数据。从项目从审批开始直至最终竣工验收涉及到的平面图、立面图数据，以及建设工程规划审批信息等。

（7）其它数据。主要指的是扫描影响数据和其它多媒体数据库等。

这些图形数据和其它关键的信息需要进行整合和管理，不能直接地被应用于空间分析的环节。具体来看，要经过编辑和处理，并且在空间数据库当中解决计算机资源和空间信息方面存在的矛盾。其中，无图幅数据库模式可以在逻辑上表现出明显的优势，能建立统一的坐标系完成一致性处理，图幅当中要素相同的属性值会被合并，然后赋予其中一个要素的属性处理。目前的GIS平台本身含有数据转换工具，这些工具可以包含平面集合要素在内的所有有关联的数据属性，以分层标准实现对于地图的显示和规划目的。GIS数据模型本身会呈现出地理对象之间的相互关系，结果以数字的形式体现出来，并且面向空间的数据类型会通过CAD等客户端软件来进行要素管理。

2.空间数据

城市基础的地理信息与测绘信息类型较多且结构比较复杂，如何将这部分内容进行合理组织和管理会直接关系到整个工作的效率。为了能够见收集到的资料内容进行综合应用并将其作为数据库当中的信息，就需要对信息内容展开分类和分层编码，其中信息的分类过程是按照信息本质特征与一定的原则进行的区分模式，然后建设分类体系和排列标准。例如，城市基础地理信息分类编码、城市综合管线分类编码等信息都要包含在内，这些数据是系统地物的关键信息，同时也是GIS在应用环节当中的基础信息共享部分。以一般的城市建筑为例，城市房屋会涉及到地形要素分类码或实体特征码内容不同代码是为了区别图形实体的不同要素差异，例如实体特征码就被用于区分符号化的图形特征，实体分类码则是为了区别结构和类型差异等[3]。

空间数据库的管理全部储存在字段内部，利用关系数据库的优势进行整体运营，每种形状的不同对象可以对应空间对象，以记录的方式进行存储。“关键标识码”会从空间数据和属性数据的连接层面来进行调用和统一，用初期的测绘信息管理直到后期工程结束都涉及到地块管理信息。以这些内容为基础建立索引之后就可以将空间数据和属性信息连接后建立完整和统一的数据库。

3.测绘信息系统设计

建设测绘信息系统的整体目标是为了能够实现有效的数字规划并建设数据管理模型，通过地理信息框架来提供动态维护和管理的方法，从而借助地理信息库建立GIS系统。在计算机技术的支持和帮助之下，

我们可以在充分了解测绘信息的前提之下，确定地理信息库当中不同要素的特征，包括分类编码和图形之间的对应关系。之后利用地理信息框架和动态维护方法，作为地理信息系统的高质量运行保障。当然，城市规划管理数据库当中也包含了最新的专题数据和分析结果，然后实现城市测绘的自动化和规范化。利用信息丰富的信息资源，可以给某些建设项目的决策提供依据与支持，也可以对后续的城市发展展开预测。在具体的功能和内容设计方面，除了数据的输入和输出之外，还涉及到地图文件的各个方面，例如城市地图文件转换或地图数据管理等编辑模块[4]。此外，系统当中还有不同类型的空间信息、属性信息查询检索模块，无论是单向查询还是综合查询，都可以实现空间信息操作和地图制图功能，实现标准化的制图输出，从各种专题图当中提取需要的信息内容完成空间分析，另外地图数据库的管理，也能对某些报表、图表信息进行规划。