測繪地理信息的建設研究

摘要：測繪是地理信息系統的基礎，地理新系統的空間數據主要來源于數字圖，當前隨著測繪技術的進步，地形圖的更新周期越來越短，速度越來越快，使得傳統的管理方式顯得相對滯后。測繪數據管理信息系統的建設直接影響制約到相關地理信息系統應用的開展。建立測繪信息管理系統能有效的管理測繪數據，加速地理信息系統的發展及其應用。

關鍵詞：測繪；地理信息；建設研究

地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關的信息，又常稱為空間信息。GIS是在地理學、測量學、制圖學、遙感學、圖形學應用電子計算機技術的基礎上逐步形成的一門交叉學科和技術。GIS主要是在空間處理、空間統計、空間分析等常用功能。簡單的矢量化、地圖制作只是在為GIS系統提供基礎數據而已。GIS的重要性是由它的應用能力來決定的。也就是它的空間分析、空間查詢、空間統計等等功能

一、地理信息系統的概述

GIS是以地理空間數據庫為基礎，采用地理模型分析方法，適時提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統，具有以下三個方面的特征：1、具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力，具有空間性和動態性；2、以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有區域空間分析、多要索綜合分析和動態預測能力，產生高層次的地理信息；3、由計算機系統支持進行空間地理數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法，作用于空間數據，產生有用信息，完成人類難以完成的任務。地理信息系統從外部來看，它表現為計算機軟硬件系統；而其內涵是由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型，是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統。其中GIS是由硬件、軟件和方法組成的地理信息系統，能支持地理空間數據的獲取、管理、操作、分析、模型化和顯示，以解決復雜的規劃和管理問題。

二、測繪地理信息系統建設的目標和內容

（一）測繪地理信息系統建設的目標

系統的功能應當是科學有效的管理傳統測繪數據，首先實現傳統的測繪數據的管理功能，如制圖等。在此基礎上增加GIS專題信息，為土地管理、城市建設、海洋漁業等部門提供輔助決策支持的基礎信息，拓寬測繪的服務范圍。

（二）測繪地理信息系統建設的內容

整個管理系統可針對不同情況分成三個基礎類別：大地測量數據系統、城市測繪數據系統、海洋測繪數據系統。各分系統之間又可相互支持、互相調用。其中每一個系統所存儲的數據、所具備的功能都是不同的。比如：大地測量數據系統主要存放國家大地測量的基礎數據，首先應包括國家大地水準網和控制網的數據，以便于滿足大地測量成果資料管理和對外提供數據的需要。第二，城市測繪數據系統功能是為城市規劃、市政建設及其他相關部門提供直觀、準確的相關信息。所存儲數據應包括該城市的大比例尺地圖、地籍圖、遙感影像圖、人口綠化等專題圖，以進行疊加、統計等操作，以為空間決策提供支持。第三，海洋測繪數據系統應包含海洋測量的控制網、水深測量、海洋重力測量情況等，同時要包括洋流、潮汐、海洋氣象等專題信息。這些信息經過分析處理可以為導航、變化監測等應用提供數據支持。但是需要注意的是，三種系統在地理信息系統操作方面所具備的功能是相同的，但是這些系統的數據內容、可應用范圍卻是不同的。

三、測繪地理信息系統的功能

測繪地理信息系統應該具備以下的功能：

第一，數據輸入以及編輯功能。圖形數據、屬性數據是地理信息系統中數據的組成部分。其中專題地圖是數據的主要來源。通常情況下數字化是圖形數據的輸入方式。人工跟蹤圖上的線段形成是由一連串坐標連接而成的矢量。在數字化的過程中，要單獨構建屬性數據。對于輸入數據，一般系統具有較為完善的交互編輯、檢驗結果等功能，并且在圖形輸入之后會自動構建起拓撲關系。

第二，數據庫的構建以及管理功能。地理信息系統中的數據庫構成地理信息系統的核心。數據庫的建立和管理包括圖形的拼接和附加；不同數據格式的相互轉換；圖形和注記的拷貝；建立圖庫，系統組織管理所有地圖；以及數據庫工作的空間和作業進程管理等。地理信息系統中數據庫除屬性數據外，還有地理要索空間分布的位置數據，即空間數據庫。空間數據用拓撲數學模型來管理，而屬性數據則用數據庫管理系統DBMS GIS在兩種數據之間建立的某種聯系以實現圖形與屬性之間的相互之間的操作。空間數據的結構基本上分為柵格結構與矢量結構兩類。矢量結構表示圖形與常規一致，數據量小，位置的精確性好，數據綜合分析能力較容易，地圖輸入也精確美觀，但數據結構復雜，存儲和操作也復雜，費用較高。柵格結構是許多點子設備獲取數據和顯示數據的原始形式，數據結構簡單，功能直觀，開發費用低，但用較長像元以減少數據量時，精度較差。隨著GIS的發展，許多GIS提供兩種數據結構的混合處理能力，兩種數據結構并存，相互補充。

第三，數據檢索功能。主要包括對指定任意地區、任意屬性的數據進行查詢，以及數據庫有關數據項的邏輯運算檢索等。

第四，分析數據、處理數據的功能。地理信息系統的主要注意力集中在空間實體的關系上。對地圖的點、線、面特征間的拓撲關系分析，是地理信息系統的重要內容。此外，地理信息系統的分析和操作還包括建立特征緩沖區；圖形疊加的各種邏輯操作，并對結果作類型歸并，冗余消除，使其保持邏輯上的一致；地圖投影變換；計算面積、距離，最近鄰選擇；建立數學地形模型；以及屬性數據的操作和統計，標號和注記操作，根據屬性提取圖形特征等。

第五，數據輸出功能。分析或查詢結果的輸出是地理信息系統的一個重要功能。地理信息系統的輸出可是屏幕顯示，繪圖、制表紙，拷貝等。大多數地理信息系統提供的圖形圖像編輯，符號生成，矢量漢字標記，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為了能夠保證地理信息系統的上述功能得以順利實現，這就要在選擇開發工具，設計數據庫的時候堅持實用、高效的原則來做好設計系統的工作。

四、總結

整個測繪地理信息系統的開發既是一項系統的工程，又是=是一項復雜的工程。此項工程不可能在短時間內完成，應該按照循序漸進、先簡單后困難的原則，將大地測量數據作為基礎，然后建設重點區域。在整個測繪過程中，各個部門要相互合作，共同克服測繪過程中的難題。