GIS技術(shù)(Geographic Information Systems,地理信息系統(tǒng))是一種特定且十分重要的空間信息系統(tǒng),是多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物。它以地理空間為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,實時提供多種空間和動態(tài)的地理信息,為地理研究和地理決策提供信息技術(shù)支撐。近年來,GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展,因其能夠?qū)@取的數(shù)據(jù)準確快速整合,將視覺化效果、地理信息分析、大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫操作進行系統(tǒng)化的集成應(yīng)用,被應(yīng)用于土地地形地籍測繪工作中,使得地形地籍測繪更加精準,加快了地形地籍測繪工作的速度,提升了工作效率。
GIS技術(shù)是利用其本身特定的空間信息技術(shù)來實現(xiàn)應(yīng)用的,通過對計算機系統(tǒng)進行全方位的模擬整合,將地理位置信息展現(xiàn)給用戶。另外,GIS技術(shù)還能夠把圖像信息、地理信息以及存儲數(shù)據(jù)進行集成化整合,從而為相應(yīng)的用戶在特定活動范圍內(nèi)提供支持與幫助。
GIS技術(shù)的基本工作原理是將來自數(shù)據(jù)庫、電子表格或者直接在程序中輸入的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理圖像,然后對圖像信息進行模擬分析,得出合理的操作指示。開放式接口環(huán)境、可擴充性以及可連接性是GIS技術(shù)的兩個主要特征。它可以同時兼容多個數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)互通,利用較為先進的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理技術(shù),運行編程研發(fā)工具,并對于ERP、OA等系統(tǒng)均可以兼容[1]。(圖1)
GIS技術(shù)發(fā)展歷程主要包括四個時期:1967年,世界上第一個GIS 系統(tǒng)由加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlison 提出并建立,被稱為CGIS,主要用于存儲、分析和利用加拿大土地統(tǒng)計局收集的數(shù)據(jù);20世紀70年代,CGIS 系統(tǒng)不斷完善,提供了覆蓋、資料數(shù)字化/掃描功能,促進了地理數(shù)據(jù)的空間分析對覆蓋的應(yīng)用;20世紀80年代-90年代,計算機硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,有效地促進了GIS技術(shù)在計算機操作技術(shù)和個人電腦等領(lǐng)域的發(fā)展;20世紀末至今,GIS 概念開始在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)廣為流傳,推動了數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)向更成熟的方向發(fā)展。我國從改革開放以后開始引入GIS技術(shù),經(jīng)過近40年的發(fā)展,GIS技術(shù)在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,在技術(shù)革新和融合利用方面不斷取得突破,不僅有效促進了我國空間信息領(lǐng)域的發(fā)展,還為大力提升經(jīng)濟水平提供了有力支持,同時也創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟和社會效益。
一般情況下,GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要是由圖形和數(shù)據(jù)兩部分構(gòu)成,相較于一般的數(shù)據(jù)庫,GIS 數(shù)據(jù)庫構(gòu)成主要有以下三方面特點:一是GIS 數(shù)據(jù)庫不僅包含地理要素數(shù)據(jù),還包括大量地理要素的分布數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)相結(jié)合,可以形成大量的集成化信息;二是GIS 系統(tǒng)是一個巨大而又復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng),通過不同的數(shù)據(jù)模擬來展現(xiàn)所要研究的資源對象。即便是任意選取一個不起眼的位置,都可能會涉及到大量的數(shù)據(jù)聯(lián)系與分析;三是數(shù)據(jù)庫的更新周期相對較長、更新頻率不確定,很多時候需要花費大量時間來完成數(shù)據(jù)查詢。因此,建立GIS 的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫,一定要注意在其根本原理上下足功夫,掌握特定的技術(shù)要領(lǐng)。
在環(huán)境資源領(lǐng)域,特別是地形地籍測繪當中,GIS技術(shù)具有很強的優(yōu)越性,其專業(yè)化和標準化的技術(shù)應(yīng)用是有效實現(xiàn)圖像測量、數(shù)據(jù)測量功能的基礎(chǔ)。加強對信息化建設(shè)領(lǐng)域的投入,使計算機仿真在數(shù)據(jù)應(yīng)用中更加成熟,同時深度結(jié)合地理信息,全面推動了地形地籍測繪中GIS技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度。利用GIS技術(shù),還可以為國家相關(guān)行政部門提供豐富、復(fù)雜的地理信息,加以有效性分析,以此來完成相關(guān)工作。
過去用傳統(tǒng)方式來完成地籍圖形和面積核算工作,效率非常低,且常常會出現(xiàn)誤差。而利用GIS技術(shù)后,地形地籍的測量不再需要繁瑣的對比圖形來計算,而是主要利用信息化技術(shù)進行面積測量、界址點的測量以及地籍控制等。這樣操作的工作內(nèi)容更多的是由計算機來操作完成,很容易實現(xiàn)自動化和信息化的整合,從而減輕了地形地籍測量工作的任務(wù)量,并提高了工作效率。
在完成碎部測量環(huán)節(jié)后,系統(tǒng)會自動累積形成特定點號或編碼,從而促使最終呈現(xiàn)出離散性的數(shù)據(jù)。由于不同點位之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系,因此可以構(gòu)成一個完整的結(jié)構(gòu)區(qū)域。在進行具體的碎部測量時,測點的選取和測量非常重要,首先,目標點位信息要合適,必須確保精準無誤后方可開展下一步工作;再次,還要根據(jù)不同的測點協(xié)調(diào)測量采集,保證測量數(shù)據(jù)的完整性;最后,利用計算機整理所測量的數(shù)據(jù)圖形,來實現(xiàn)地理信息的應(yīng)用。
外業(yè)調(diào)查記錄時,以GIS技術(shù)為圖形應(yīng)用平臺,大型數(shù)據(jù)庫作為后臺運行基礎(chǔ),將不同縣(區(qū))的地理數(shù)據(jù)做好調(diào)查記錄和整理。在這個環(huán)節(jié),要注重相關(guān)繪制軟件的應(yīng)用,利用計算機信息提取技術(shù),對測量目標土地的利用統(tǒng)一調(diào)配,不僅要完成地塊尺寸、范圍和面積,還要對取得的信息進行數(shù)字化轉(zhuǎn)化,以便于技術(shù)人員以及相關(guān)研究人員完成對目標土地圖形的分析。
地形地籍測繪時,GIS技術(shù)還可以利用其自身數(shù)據(jù)庫,校準土地調(diào)查數(shù)據(jù)并進行整理,提升土地資源利用率,使得現(xiàn)代化的土地管理方式成為一種可能。
在地形地籍測繪應(yīng)用的過程中,GIS技術(shù)對每一個環(huán)節(jié)的精準度要求都很高,特別是要注意每一個環(huán)節(jié)信息的正確性,即便是一個小數(shù)點的誤差,都會對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)造成嚴重影響。目前,GIS技術(shù)的應(yīng)用還需要注意以下幾點:
在計算機硬件軟件配置上,GIS 系統(tǒng)構(gòu)建會涉及到大量先進設(shè)備,要注意選裝常用的瀏覽軟件進行數(shù)據(jù)提取和分析,只有配備合理有效的設(shè)備和軟件,才能達到最佳的工作效果。
數(shù)據(jù)源傳輸必須建立相關(guān)的聯(lián)系,而實際上,每一套GIS 系統(tǒng)都擁有龐大的數(shù)據(jù)庫,為了提升地形地籍數(shù)據(jù)測繪數(shù)據(jù)傳輸及使用上的可共享性,通常要注意數(shù)據(jù)格式化。對于新增的地籍測量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)格式化將有利于實現(xiàn)無縫對接,提升數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作效率。
地形地籍數(shù)據(jù)庫建立后,要嚴格按照國家最新的相關(guān)法律法規(guī)要求執(zhí)行,特別是在數(shù)據(jù)查詢提取階段,要確保數(shù)據(jù)在最新分類方面實現(xiàn)順利過渡。
為了提升GIS技術(shù)的應(yīng)用水平,必須持續(xù)加強對其人力物力的投入,引進并自主研發(fā)技術(shù),不斷提升該系統(tǒng)在地形地籍測繪方面的精準度和可靠性。
在地形地籍測繪工作中,要完善相應(yīng)的工作管理制度,特別是在每個關(guān)鍵流程上提出具體要求,明確責(zé)任和義務(wù),設(shè)定每一個賬戶的瀏覽權(quán)限,持續(xù)完善更新系統(tǒng)。
目前,GIS技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展越來越趨于智能化和集成化,與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈也越來越多元化,與GIS技術(shù)相關(guān)的整個服務(wù)業(yè)一定會有巨大的發(fā)展?jié)摿?。未來,利用GIS技術(shù)開展工作,將逐步與云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等新型科技融合,發(fā)揮其巨大的價值優(yōu)勢,以完成相關(guān)數(shù)據(jù)的科學(xué)有效分析和改進。
隨著GIS技術(shù)的不斷升級發(fā)展,GIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也變得越來越寬泛,如地圖導(dǎo)航、GIS 軟件平臺研發(fā)和GIS建庫項目管理、WebGIS 平臺項目管理等。同時,GIS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成一個龐大的體系。國家大力支持GIS 建庫與GIS數(shù)據(jù)Web 的發(fā)布和共享,各地都在大力建設(shè)現(xiàn)在比較流行的真空間技術(shù),即二維、三維的一體化。此外,隨著計算機設(shè)備的不斷發(fā)展和技術(shù)的持續(xù)更新,三維技術(shù)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用的時代即將到來。
然而,在地形地籍測繪方面,GIS 的技術(shù)應(yīng)用還存在不少難點,必須加大對產(chǎn)業(yè)扶持力度,共同推進行業(yè)發(fā)展。在技術(shù)方面,要將地形地籍數(shù)據(jù)的處理和分析進行創(chuàng)新和改進,進一步縮短提取測繪數(shù)據(jù)的時間,強化具體應(yīng)用能力;在具體應(yīng)用上,要加強與地形地籍測繪中GIS技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的鏈重組,改善我國GIS技術(shù)應(yīng)用水平,構(gòu)建屬于我國自主知識產(chǎn)權(quán)和管理體系的GIS技術(shù)應(yīng)用框架。
總體來看,隨著我國綜合國力的不斷提升,發(fā)展以GIS技術(shù)為代表的多種測繪技術(shù)成為一種必然。在實際的地形地籍項目檢測與運行過程中,參與單位必須要重視整個技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的成本把控,在協(xié)調(diào)力度和制度建設(shè)上加強規(guī)范化運作,保證測繪數(shù)據(jù)質(zhì)量,為相應(yīng)政府機構(gòu)和需求單位提供相關(guān)數(shù)據(jù),從而為土地開發(fā)利用、有效控制使用成本和提高土地利用率提供強有利的支持,為國家建設(shè)發(fā)展作出貢獻。