楊志明

（福建省閩南地質(zhì)大隊(duì)，福建 漳州 363000）

在工程領(lǐng)域中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)重要位置?，F(xiàn)階段，在測(cè)繪工作中使用地理信息系統(tǒng)能夠顯著改善和優(yōu)化傳統(tǒng)測(cè)繪工作方式的各項(xiàng)問題，也能夠相應(yīng)地改變地理數(shù)據(jù)獲取方式及成圖流程，具有較高的測(cè)量精度和多樣化的成圖成品等，因此，應(yīng)當(dāng)在測(cè)繪領(lǐng)域推廣應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。

1 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)主要是依靠計(jì)算機(jī)軟件和硬件的各項(xiàng)功能，并且綜合運(yùn)用信息學(xué)和地理學(xué)的各項(xiàng)基礎(chǔ)理論知識(shí)，通過對(duì)空間內(nèi)涵蓋的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究及科學(xué)管理，能夠?qū)λ枰男畔⑦M(jìn)行合理規(guī)劃、科學(xué)管理、準(zhǔn)確判斷和研究分析，并能夠給予一定的技術(shù)支持。地理信息系統(tǒng)在某種程度上被稱為地圖的延伸，主要是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處置，并且測(cè)繪工作需要應(yīng)用的地圖和領(lǐng)域都可以通過地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。地理信息系統(tǒng)可以對(duì)空間上、地理上分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、管理研究以及分析，并能夠描述地球上所有與地理及空間有關(guān)的數(shù)據(jù)，具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。

2 地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)與功能

2.1 地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)屬于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)地理學(xué)科結(jié)合產(chǎn)生的新型學(xué)科，全面幾何計(jì)算機(jī)學(xué)、信息學(xué)以及地理學(xué)，屬于以上學(xué)科的相互交叉學(xué)科。地理信息系統(tǒng)主要借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且將信息系統(tǒng)作為核心形成現(xiàn)代化軟件和硬件系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來，我國(guó)大多數(shù)專家致力于研究和分析地理信息系統(tǒng)，將地理空間數(shù)據(jù)信息作為主要處理對(duì)象，全面收集、整理和處理地理信息、地理圖像以及地理資源等，包含遙感數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)，逐漸形成現(xiàn)代化數(shù)據(jù)體系。相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模式來說，地理信息系統(tǒng)能夠?qū)⑸逝渲?、圖像處理、文字描述以及計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體。在土地測(cè)量當(dāng)中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)大的功能、較高的信息準(zhǔn)確性、快速收集信息的能力，并且不會(huì)涉及到較大的工作量，在制圖領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域以及資源領(lǐng)域等方面發(fā)揮著顯著作用。

2.2 地理信息系統(tǒng)的功能

2.2.1 輸出功能

在地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，輸出功能主要是在實(shí)際應(yīng)用地理信息期間，通過繪圖應(yīng)用展現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì)，因此可以說地理信息系統(tǒng)所具有的功能賦予了系統(tǒng)特殊的能力。對(duì)地理繪圖工作進(jìn)行分析能夠看出，該類功能的實(shí)現(xiàn)主要是借助于地理信息系統(tǒng)的技術(shù)支持和資源配合等，使用戶能夠全面掌握和應(yīng)用該系統(tǒng)當(dāng)中的各項(xiàng)功能。

2.2.2 有效管理和維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)

該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用期間應(yīng)用多媒體、信息以及計(jì)算機(jī)等方式記錄和存儲(chǔ)輸入的數(shù)據(jù)信息，能夠有效管理和維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。地理信息系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于能夠自我辨別和糾正數(shù)據(jù)信息庫(kù)當(dāng)中存在的誤差，從而給予決策制訂者多樣化的地理空間信息。由此可見，地理信息系統(tǒng)能夠全面展現(xiàn)出智能化和現(xiàn)代化的信息控制。

2.2.3 遙感圖像處理功能

該項(xiàng)技術(shù)主要是通信技術(shù)、地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的集合，屬于統(tǒng)一性實(shí)效處理方式。該項(xiàng)功能主要是將計(jì)算機(jī)作為技術(shù)前提，全面處理地理信息系統(tǒng)當(dāng)中的不合理數(shù)據(jù)集，在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置子模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3 地理信息系統(tǒng)在土地測(cè)繪當(dāng)中的應(yīng)用

3.1 分析數(shù)據(jù)采集技術(shù)

如果沒有將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在土地測(cè)繪工作當(dāng)中，將會(huì)顯著提升數(shù)據(jù)采集的難度。在實(shí)際采集數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)受到地理位置和天氣情況等因素的制約，比如在雨水天氣和大風(fēng)天氣采集數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)帶來不利影響。地理位置方面的影響主要表現(xiàn)在叢林、高山以及沼澤等地形復(fù)雜地區(qū)。在土地測(cè)繪當(dāng)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)不會(huì)受到較多因素的制約，在實(shí)際應(yīng)用期間常常使用矢量和柵格方式連續(xù)對(duì)象實(shí)體。其中，矢量存儲(chǔ)主要是通過幾何圖形方式全面展現(xiàn)實(shí)際存在的對(duì)象；柵格數(shù)據(jù)主要包括存儲(chǔ)單元的列和行，存儲(chǔ)單元主要儲(chǔ)存唯一值，在確定柵格數(shù)據(jù)采集分辨率時(shí)需要按照地面單位的網(wǎng)格寬度實(shí)現(xiàn)。在獲取相應(yīng)坐標(biāo)位置時(shí)需要借助GPS（全球定位系統(tǒng)），全面處理上傳的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，之后結(jié)合數(shù)字掃描設(shè)備、激光雷達(dá)儀器以及攝影機(jī)等，還需要借助衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫(kù)和航天器數(shù)據(jù)庫(kù)，全面提升數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

3.2 分析數(shù)據(jù)處理技術(shù)

地理信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息的特征主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，即空間特征、屬性特征和時(shí)間特征等。土地測(cè)量工作比較關(guān)鍵的測(cè)繪內(nèi)容主要包括屬性數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)和建筑數(shù)據(jù)等。從某種意義上講，可以將屬性數(shù)據(jù)分為主觀屬性數(shù)據(jù)和客觀屬性數(shù)據(jù)，主觀屬性數(shù)據(jù)主要是指城市道路交叉口的交通量及其他地理特征等；客觀屬性數(shù)據(jù)主要是指城市交叉口形狀、道路名稱。分析圖形數(shù)據(jù)的屬性，充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)的土地?cái)?shù)據(jù)，主要包括數(shù)據(jù)影像、數(shù)據(jù)屬性以及數(shù)據(jù)圖形。以上各項(xiàng)工作能夠全面展現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的重要性，管理和處理數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)數(shù)據(jù)，并且能夠儲(chǔ)存收集到的數(shù)據(jù)信息，這樣可以全面管理土地?cái)?shù)據(jù)，再借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，全方位、系統(tǒng)化地管理和存儲(chǔ)土地?cái)?shù)據(jù)。對(duì)于專題屬性來說，它能夠在FAT表格當(dāng)中直接存儲(chǔ)。

3.3 分析數(shù)據(jù)管理技術(shù)

實(shí)際的土地測(cè)繪工作主要包括以下3方面內(nèi)容：①線條形式可以表示城市道路邊線、中線及通訊線的走向等；②對(duì)于城市道路路段上的交叉口及橋梁等，可以使用點(diǎn)的形式表示；③對(duì)于道路周邊的建筑物，需要使用面的形式表示，包括醫(yī)院、學(xué)校及企事業(yè)單位等。

在處理測(cè)繪信息數(shù)據(jù)時(shí)，可以將點(diǎn)、線、面包含的所有實(shí)物信息進(jìn)行分層組織：①建立地理數(shù)據(jù)庫(kù)，之后在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中建立測(cè)繪要素集合，信息內(nèi)容主要涉及建筑實(shí)物信息、城市道路信息及周邊建筑信息等；②在地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中建立管線要素集合，主要信息內(nèi)容涉及電力線、通訊線及路邊線等。

3.4 分析數(shù)據(jù)地圖制作技術(shù)

在采集完地理數(shù)據(jù)之后，需要采用邏輯分析方式處理信息數(shù)據(jù)。一般來說，地理信息系統(tǒng)當(dāng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要包括矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)2種類別，在應(yīng)用期間，大多數(shù)地理信息系統(tǒng)都需要利用分層技術(shù)存儲(chǔ)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。由于較多層地圖相互疊加形成地理信息圖，若用戶需要某地區(qū)的數(shù)據(jù)信息，只需要搜索相應(yīng)層的地圖就能夠?qū)崿F(xiàn)，這樣就能夠全面確保該系統(tǒng)在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)用戶需求作出反應(yīng)。地理信息系統(tǒng)能夠利用空間分析模式研究地理信息數(shù)據(jù)，在分析數(shù)據(jù)信息之后能夠在繪圖儀或者計(jì)算機(jī)當(dāng)中上傳查詢結(jié)果，便于用戶結(jié)合地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析研究。

3.5 分析數(shù)據(jù)顯示技術(shù)

一般來說，圖像表達(dá)方式主要包括以下幾種：①單一值地圖法。②單一符號(hào)法。該種方法主要是在地圖上展現(xiàn)數(shù)據(jù)信息，明確表達(dá)特征分布情況。③與多種屬性相關(guān)的表達(dá)方法。④借助與人口類似的字段屬性進(jìn)行數(shù)量表達(dá)的方法。可以使用測(cè)繪當(dāng)中的點(diǎn)表示各個(gè)區(qū)域的居住情況，通過點(diǎn)的密集程度能夠清晰表達(dá)居住密度，使用測(cè)繪當(dāng)中的線條表現(xiàn)道路疏密情況。

我們可以采用以下方法表示道路密度：①在對(duì)各個(gè)區(qū)域居住密度進(jìn)行區(qū)分時(shí)可以使用顏色劃分；②統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)域的居民人數(shù)；③確定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也可以使用大小不同的符號(hào)對(duì)居民分布情況進(jìn)行區(qū)別，可以用該種方法展現(xiàn)交通量情況。

4 地理信息系統(tǒng)在土地測(cè)繪中的發(fā)展前景

在土地測(cè)繪當(dāng)中，地理信息系統(tǒng)具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并且在各項(xiàng)測(cè)繪工作中得以廣泛應(yīng)用，在應(yīng)用期間能夠全面滿足空間數(shù)據(jù)信息分析的實(shí)際需求。從地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀不難看出，在未來發(fā)展中，借助于地理信息系統(tǒng)，全面結(jié)合CI技術(shù)和SDA技術(shù)，能夠逐漸形成時(shí)空一體化，建立完整的分析模擬引擎。在未來發(fā)展期間，地理信息系統(tǒng)能夠利用有效組織將不同領(lǐng)域的模型集合到同一個(gè)框架之下，之后利用合理的調(diào)度方式全面執(zhí)行通信智能行為?，F(xiàn)階段，在汽車導(dǎo)航裝置當(dāng)中就可以使用地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)合理規(guī)劃車輛駕駛導(dǎo)航。未來，地理信息技術(shù)將朝著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方向發(fā)展，并且將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交互操作。

表1 該地區(qū)土地利用統(tǒng)計(jì)表

5 應(yīng)用實(shí)例

此次研究的項(xiàng)目主要是對(duì)某地區(qū)地籍進(jìn)行測(cè)量，在完成前期工程之后全面進(jìn)入城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)當(dāng)中。建立內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)管理、處理、分析和交換等，在此期間，需要應(yīng)用到土地利用要素、房屋信息和柵格要素等。此次研究的項(xiàng)目主要是集中管理該地籍區(qū)范圍內(nèi)的土地測(cè)量結(jié)果及圖像數(shù)據(jù)等，提供編輯錄入、日常變更以及制圖輸出等管理功能。在土地測(cè)繪期間，需要全面匯總該地區(qū)開發(fā)園區(qū)、金融用地、基礎(chǔ)設(shè)施用地以及房地產(chǎn)用地等各項(xiàng)信息，全面研究土地利用情況。該地區(qū)土地利用情況如表1所示，調(diào)查區(qū)土地利用情況如圖1所示。

圖1 調(diào)查區(qū)土地利用統(tǒng)計(jì)分析示意圖

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，地理信息系統(tǒng)具有較高的可靠性，能夠顯著提升測(cè)繪效率和質(zhì)量，還能夠管理和控制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)圖像遙感功能等。在土地測(cè)繪當(dāng)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能夠有效避免其受到地形因素和環(huán)境因素的制約，從根本上提升測(cè)繪結(jié)果的實(shí)效性。隨著測(cè)繪效率和工作精度不斷提高，需要在測(cè)繪工作當(dāng)中全面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，提升測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。