■　馬立華

（青海省地礦測繪院青海西寧810012）

探究地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的優(yōu)勢

■馬立華

（青海省地礦測繪院青海西寧810012）

本文對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行探究分析，闡述了在測繪工程中如何更好地應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，并提出相關(guān)優(yōu)化測繪工程的策略。

測繪地理信息系統(tǒng)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是處理地理信息的系統(tǒng)。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關(guān)的信息，又常稱為空間信息。GIS是在地理學(xué)、測量學(xué)、制圖學(xué)、遙感學(xué)、圖形學(xué)應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步形成的一門交叉學(xué)科和技術(shù)。

1　GIS系統(tǒng)主要功能

1.1綜合分析評(píng)價(jià)與模擬預(yù)測功能

GIS系統(tǒng)除了可以提取、存儲(chǔ)地理信息外，還可以根據(jù)不同的地形地貌情況建立對(duì)應(yīng)的信息模式，再采用科學(xué)的算法從中得出對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果，為測量工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。評(píng)價(jià)結(jié)果主要以函數(shù)及命令的形式對(duì)未來結(jié)果做出定量預(yù)測及發(fā)展趨勢預(yù)測，并對(duì)自然過程的最終結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測；此外，還可以利GIS對(duì)預(yù)測數(shù)據(jù)與特殊傾向可能出現(xiàn)的后果、對(duì)應(yīng)的解決策略產(chǎn)生的效果做出比較，提高決策的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

1.2空間分析與空間查詢功能

GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程中通常采用分層處理的方法，其主要目的是為了提高GIS開發(fā)與管理的便利性?；谠摌?gòu)建模式，在系統(tǒng)中輸出原始圖，并且系統(tǒng)分析與查詢結(jié)果是通過空間操作的原始圖表示出來，從而基于空間定位角度而言，經(jīng)過處理的圖件與原圖保持一致。這種空間變換的內(nèi)容包括分析重置、拓?fù)淇臻g查詢及分析空集合等。

1.3GIS輸出功能

GIS系統(tǒng)是在地圖制圖技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此GIS的主要功能中地圖制圖是必不可少的重要部分，利用GIS不僅可輸出數(shù)字化地圖，而且可以建立地圖數(shù)據(jù)庫，相比傳統(tǒng)的手工繪圖，在大幅提高工作效率的同時(shí)，也降低了制圖成本，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

2　GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢

2.1創(chuàng)新性

傳統(tǒng)的地形測量技術(shù)主要利用經(jīng)緯儀側(cè)角度、測距儀測距離、水準(zhǔn)儀測高差，得到數(shù)據(jù)后還要檢核誤差，計(jì)算量大，使用起來復(fù)雜繁瑣；而GPS測繪技術(shù)除了采用上述測量方法，要應(yīng)用了GPS定位技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)測量技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)的有效結(jié)合，精確找準(zhǔn)地理點(diǎn)的空間位置。

2.2高效性

與傳統(tǒng)的地形測繪儀器相比，GPS測繪系統(tǒng)具有高效性。只要GPS測繪系統(tǒng)的信號(hào)接收機(jī)能接收到信號(hào)，它就能實(shí)現(xiàn)對(duì)某一位置點(diǎn)三維坐標(biāo)、高程測量、定位的一次性測量，而傳統(tǒng)儀器則必須依靠兩種或以上儀器才能取得相同效果。而且，在測繪區(qū)域網(wǎng)內(nèi)GPS可任意取點(diǎn)、補(bǔ)點(diǎn)，不需要反復(fù)測量來增加控制點(diǎn)數(shù)量，節(jié)約了測繪時(shí)間和人力資源。

2.3連續(xù)性

GPS測繪技術(shù)具有良好連續(xù)性，通過高精度、靈活性、分布均勻的三維測量控制網(wǎng)的建立，結(jié)合持續(xù)運(yùn)行的GPS基準(zhǔn)站，對(duì)控制網(wǎng)內(nèi)各點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)測量：建立基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站利用標(biāo)準(zhǔn)取樣的方法記錄觀測數(shù)據(jù)，并定時(shí)將測量數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心，再通過數(shù)據(jù)整理，準(zhǔn)確計(jì)算并儲(chǔ)存該點(diǎn)的三維坐標(biāo)，提高該控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性和加密性。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)，對(duì)地理某一點(diǎn)進(jìn)行測量而不需建立任何控制點(diǎn)就能直接測得某點(diǎn)坐標(biāo)位置，且所得數(shù)據(jù)快速可靠，技術(shù)操作便捷。

3　如何更好地應(yīng)用GIS進(jìn)行測繪工作

3.1數(shù)據(jù)的采集

在測繪的初期，需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界客觀對(duì)象進(jìn)行不同的抽象，離散，以連續(xù)對(duì)象實(shí)體在GIS中分別以柵格以及矢量兩種方式存儲(chǔ)在GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。柵格數(shù)據(jù)由存放唯一值的存儲(chǔ)單元的行以及列組成，柵格數(shù)據(jù)集的分辨率依賴于地面單位的網(wǎng)格寬度，矢量存儲(chǔ)方式則是利用幾何圖形中的點(diǎn)線面來表示客觀存在的對(duì)象。目前也存在其他的方式來對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行表示，通過其他的附加數(shù)據(jù)作為對(duì)象屬性來存儲(chǔ)非空間的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)收集時(shí)，傳統(tǒng)做法是通過聚酯薄膜地圖上或者紙上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，經(jīng)過掃描或者數(shù)字化來產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。現(xiàn)在比較理想的做法是借助于GPS全球定位系統(tǒng)，得到相應(yīng)的位置坐標(biāo)，然后直接輸入到GIS中進(jìn)行相應(yīng)的處理，也可以通過遙感技術(shù)來完成數(shù)據(jù)的采集工作。在多個(gè)平臺(tái)上附帶的有攝像機(jī)，激光雷達(dá)以及數(shù)字掃描儀構(gòu)成的多個(gè)互聯(lián)的傳感裝置，并結(jié)合航空器以及衛(wèi)星所搭建的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，將主要來源于航空照片以及圖片判讀的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行特征選擇，然后以二維或者三維的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的軟拷貝系統(tǒng)。遙感則是利用不同的傳感器包被動(dòng)地測量由主動(dòng)傳感器發(fā)射出去的電磁波或者無線電波的反射系數(shù)，進(jìn)而將屬性數(shù)據(jù)輸入到GIS系統(tǒng)中。

3.2GIS系統(tǒng)的空間分析

做好數(shù)據(jù)處理的預(yù)處理工作之后，GIS便可以利用得到的數(shù)據(jù)來進(jìn)行空間分析，對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，從空間物體的空間位置以及相互關(guān)聯(lián)去對(duì)空間事物進(jìn)行研究以及定量描述?？臻g分析是GIS系統(tǒng)最主要的功能，是一個(gè)復(fù)雜的過程，它是諸如區(qū)域科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及地球物理學(xué)多種學(xué)科的結(jié)合，依賴于拓?fù)鋵W(xué)，圖論以及空間統(tǒng)計(jì)學(xué)來對(duì)空間構(gòu)成進(jìn)行描述和分析，從而實(shí)現(xiàn)獲取。目前，尚未成熟的空間分析方法有空間模擬分析，空間實(shí)體和關(guān)系通過專業(yè)化模型進(jìn)行簡化和抽象，分析或查詢結(jié)果的輸出是GIS的一個(gè)重要功能。GIS的輸出可以是屏幕顯示，繪圖、制表紙，拷貝等。大多GIS提供圖形圖像編輯，符號(hào)生成，矢量漢字標(biāo)記等功能，可輸出二維或三維彩色圖形，以滿足不同圖件的制圖要求。

4　結(jié)束語

隨著處理和獲取遙感數(shù)字的圖像在明顯的進(jìn)步，預(yù)計(jì)在未來的幾年時(shí)間之后，多光譜航空、數(shù)字化、航天遙感在質(zhì)量、費(fèi)用以及信息量上都會(huì)有所提升。所以，應(yīng)該將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的重要組成部分，盡量要采用一些影像圖來作為一些規(guī)劃成果的背景圖片，并且通過對(duì)于GIS的空間信息的相關(guān)查詢、應(yīng)用以及分析，能夠增加設(shè)計(jì)規(guī)劃的廣度和深度。地理信息系統(tǒng)憑借其很強(qiáng)大的信息處理和輸出能力，對(duì)于測繪的意義不斷加大，而測繪結(jié)果逐漸多維化以及信息不斷多元化是現(xiàn)代測繪的主要發(fā)展趨勢。進(jìn)而表現(xiàn)出測繪工作在國民的經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中的重要性，測繪系統(tǒng)將會(huì)更多的和一些尖端的科技進(jìn)行結(jié)合。在GIS的利用方面，我們要大膽的創(chuàng)新和借鑒，與時(shí)俱進(jìn)，相信一定能夠推動(dòng)測繪技術(shù)邁上更有水平大發(fā)展平臺(tái)。

[1]倫小偉，基于GIS技術(shù)的房產(chǎn)測繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測繪通報(bào)，2013.

[2]王峰田，Web Service在空間數(shù)據(jù)互操作中的研究測繪與空間[J].地理信息，2013（04）.

[3]裴亞波，基于GIS技術(shù)的工程測繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測繪通報(bào)，2013.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-240-2