李永超 LI Yong-chao

（貴州省地礦局一〇三地質(zhì)大隊，銅仁 554300）

（Guizhou Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources Geological Brigade 103，Tongren 554300，China）

0 引言

地理信息技術(shù)在其發(fā)展過程中，逐漸圍繞研究這一項特殊的測量技術(shù)而形成了一門相應(yīng)的具有邊緣性與交叉性質(zhì)的學(xué)科，GIS這一項工程技術(shù)不僅對于空間數(shù)據(jù)的分析與管理具有十分重要的作用，還能夠在數(shù)據(jù)綜合與評估的同時得到更加重要的信息資源，從而實現(xiàn)了地理空間過程的演化模擬及預(yù)測工作。

1 GIS的發(fā)展現(xiàn)狀及工作原理

計算機技術(shù)在工業(yè)工程領(lǐng)域的推廣起始于上個世紀五六十年代，在這其中很多的研究人員嘗試著將很多不同的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成一種存儲數(shù)據(jù)的形式，即利用計算機技術(shù)和地圖處理技術(shù)的綜合運用。到了1956年，國外的工程測繪專業(yè)部門最先開始通過計算機科技建立了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，而后不久地理信息系統(tǒng)技術(shù)也逐漸被運用到土地資源信息的管理之中，這就是最原始的GIS。GIS是一門復(fù)雜而具有邊緣性的學(xué)科，其研究不僅要牽涉到制圖學(xué)、測量學(xué)、地理學(xué)、計算機學(xué)以及電子學(xué)的成分，還要借助到計算機設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理實驗等等其他重要的學(xué)科環(huán)節(jié)。伴隨著計算機科技與制圖學(xué)在航空測量領(lǐng)域和工程領(lǐng)域的迅速發(fā)展，專業(yè)的研究人員就將這些復(fù)雜的學(xué)科聯(lián)系到一起，想方設(shè)法通過計算機實現(xiàn)對數(shù)據(jù)圖形的分布及數(shù)據(jù)的處理等重要任務(wù)，現(xiàn)代的GIS也隨之產(chǎn)生。在過去，GIS被大多數(shù)人認為是一項專門用來監(jiān)測災(zāi)害、土地管理、資源調(diào)查、政府決策、城市規(guī)劃等方面的專業(yè)技術(shù)。然而隨著21世紀的到來，伴隨而來的是市場的迅速發(fā)展和GIS技術(shù)的不斷成熟，在這種大環(huán)境背景下，人們的生產(chǎn)生活等各個方面都或多或少地接觸到了GIS。在人們進行互聯(lián)網(wǎng)查詢世界各地的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料時利用到的就是地理信息系統(tǒng)技術(shù)。這種日漸進步的地理信息技術(shù)，不僅對人們的日常工作和學(xué)習(xí)帶來了巨大的好處，還在一定意義上實現(xiàn)了資源共享、全球交流的加速等。目前，在一些發(fā)達國家和地區(qū)，GIS的應(yīng)用已然成為了一種潮流的趨勢。GIS的工作原理是空間性，軟件上包含空間屬性和空間位置，技術(shù)上則體現(xiàn)為空間拓撲的描述屬性以及地理坐標等。一旦具備這兩個屬性，就能利用一定的科學(xué)算法進行嚴密計算，從而得出數(shù)據(jù)進行空間分析。其虛擬數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本工作原理圖如圖1所示，具體工作原理實體三維圖如圖2所示。

圖1 虛擬數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本工作原理圖

圖2 具體工作原理實體三維圖

2 GIS的特點及功能

GIS主要特點有：在分析數(shù)據(jù)和處理地理問題的過程中使用了屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)，最后利用管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的管理以及應(yīng)用分析，這是一種全新的認識地理現(xiàn)象的思維方式；利用現(xiàn)代化的計算機科技手段，能夠精確、快速地進行綜合地理定位工作并且采集數(shù)據(jù)進行動態(tài)分析，最終完成空間上地理數(shù)據(jù)的分析、管理及決策；具備了相應(yīng)的動態(tài)預(yù)測及地理分析的能力，能夠以模型為途徑進行地理現(xiàn)象的研究與決策；人為因素在私立信息系統(tǒng)中具有越來越重要的作用，地理信息系統(tǒng)中出現(xiàn)的很多問題其實都已經(jīng)超出了人類的技術(shù)領(lǐng)域。GIS主要功能包含了采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、決策、應(yīng)用的整個過程。依據(jù)地理信息系統(tǒng)發(fā)展的多源性質(zhì)，可將其具體分為：數(shù)據(jù)采集、編輯與檢驗；轉(zhuǎn)換、格式化及概化；數(shù)據(jù)的組織、存儲；數(shù)據(jù)分析；顯示。其中，地理信息系統(tǒng)中的高級功能即使分析中的模型分析與空間分析。

3 GIS在工程測繪中的運用

3.1 采集數(shù)據(jù)：工程測繪的早期階段，為了在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實現(xiàn)現(xiàn)實世界的不同抽樣與離散工作，需要利用數(shù)據(jù)實體的矢量及柵格兩種方式進行存儲。柵格數(shù)據(jù)的分別率主要靠地面單位實際的網(wǎng)格的寬度進行計算，它是由存儲單元的行、列組成；矢量存儲則主要利用幾何學(xué)原理中的點線面來對客觀的實體對象進行存儲。在我國目前階段，除了這兩種方法外還有其他的方式來對數(shù)據(jù)進行存儲的表示。收集數(shù)據(jù)工作進行時，傳統(tǒng)的產(chǎn)生數(shù)字數(shù)據(jù)的方法是通過掃描手頭上現(xiàn)有的紙質(zhì)數(shù)據(jù)，而現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)收集則可以利用GPS這種全球定位的系統(tǒng)，得到相應(yīng)的坐標之后再利用現(xiàn)代化的GIS進行相關(guān)的處理工作，最終通過遙感技術(shù)來完成一整套采集數(shù)據(jù)的程序。

3.2 處理數(shù)據(jù)：所有的地理數(shù)據(jù)通常都具備如下三個主要特點：時間特征、空間特征和屬性特征。在進行實際的工程測繪工作時，牽涉到的數(shù)據(jù)對象主要包括建筑物、交通道路以及屬性數(shù)據(jù)等主觀和客觀兩大類。主觀屬性數(shù)據(jù)主要包括一些交通客運量等，客觀數(shù)據(jù)則主要包括建筑物及交通道路等等這些實體的設(shè)施。地理信息系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)信息的收集能夠?qū)⑵渲苯哟鎯Φ紽AT表里并通過這種表對數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生聯(lián)系，最終進行數(shù)據(jù)的處理工作。這里的FAT聯(lián)系可以從專題屬性信息檢索空間信息或者從空間信息檢索專題屬性信息，這就要依靠于GIS所建立形成的次種聯(lián)系。

3.3 管理數(shù)據(jù)：在進行工程測繪工作的時候，主要能夠反映出實物信息的點包括一些具有明顯特征的道路、橋梁以及路面交叉口等等，主要能夠反映出實物信息的線包括城市道路線、中心線以及通訊的走向等等，主要用于反映實物信息的面包括一些具體的建筑物。對于這些實物信息能夠?qū)⑵溥M行一個合理的分層管理：建立一個核心的測繪要素集，其主要包含的特征類有具體的城市建設(shè)的點線面各類建筑及其他設(shè)施；與此同時，還應(yīng)當在地里數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中建立一個管線要素集，這里的特征類則主要包括電力設(shè)備、路邊線、通訊線等等。

3.4 顯示數(shù)據(jù)：通常來說，對于地圖特征的表達可利用以下幾種方式：單一地圖、單一符號、相關(guān)聯(lián)的多屬性表達以及利用字段屬性進行數(shù)量的表達。對于單一的符號表示法只是僅僅能夠得到地圖上信息分布的密集程度而已。在工程測繪中，尤其對于城市測繪方面，一般都能夠用點對不同地區(qū)的居民居住情況進行清晰的表示，同樣通過觀察點的密集程度就可以知道居民居住的分布密集狀況；道路的表示可以通過線來表示道路的分布密集曾度。如上所述的居民每個區(qū)的密集程度的表示都可以通過首先對居民的具體人數(shù)進行統(tǒng)計，然后依照不同的標準劃分，最后利用不同的顏色來表示具體的不同居住狀況，另外符號的大小也是表示居民分布的情況的一項重要指標。同樣的，也可以在對城市道路的交通量進行統(tǒng)計之后，再利用不同種類的顏色對城市道路的交通量進行具體分類，以更加清晰準確地顯示管理后的數(shù)據(jù)信息。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟水平和科技水平的迅速提高，地理信息系統(tǒng)的測繪技術(shù)在工程建設(shè)中發(fā)揮的作用越來越重要。無論是城市工程建設(shè)還是城市規(guī)劃管理，無不要用到地理信息系統(tǒng)技術(shù)。傳統(tǒng)的GIS測繪技術(shù)由于種種缺陷，已然不能適應(yīng)如今的工程測繪工作，只有對地理信息系統(tǒng)不斷改進和完善，這種全新的測繪技術(shù)才能在工程建設(shè)中做出其應(yīng)有的貢獻，從而更好地為工程測繪工作提供服務(wù)。

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[3]羅爭光.淺析GIS在土地資源評價中的運用[J].信息與電腦(理論版),2010(10).