論測繪地理信息系統(tǒng)的建設(shè)

摘要：地理信息系統(tǒng)建設(shè)日益完善，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。構(gòu)建測繪信息管理系統(tǒng)能有效管理測繪數(shù)據(jù)，在一定程度上促進了地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。文章將從測繪地理信息系統(tǒng)的概念、功能著手，探討系統(tǒng)建設(shè)目的、設(shè)計與開發(fā)方案。

關(guān)鍵詞：測繪地理信息系統(tǒng)；GIS；建設(shè)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越的信息技術(shù)應(yīng)用到測繪當(dāng)中，給測繪工作帶來新的變革。地理信息系統(tǒng)（GIS），又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。是指一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)，它是由計算機系統(tǒng)、用戶及地理數(shù)據(jù)組成，集成、檢索、分析地理數(shù)據(jù)，生成并輸出地理信息。它在資源管理、土地利用、交通運輸及城市規(guī)劃等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為工程設(shè)計、發(fā)展規(guī)劃、路線規(guī)劃及管理決策服務(wù)。

一、測繪地理信息系統(tǒng)的功能

1）數(shù)據(jù)采集與編輯：GIS的數(shù)據(jù)主要有圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。以數(shù)字化輸入方式為主的是圖形數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)可輸入或建立于數(shù)字化過程中。針對輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)具有交互編輯、查漏及修飾圖幅等功能，并可構(gòu)建拓撲關(guān)系。2）數(shù)據(jù)庫管理：數(shù)據(jù)庫為GIS的核心。數(shù)據(jù)庫多由圖形拼接與附加組成；建立圖庫，系統(tǒng)管理全部地圖；數(shù)據(jù)庫空間及作業(yè)進程控制等。另外，GIS中數(shù)據(jù)庫中還包含了除屬性數(shù)據(jù)之外的空間數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DBMS進行管理，而空間數(shù)據(jù)庫則多是通過拓撲數(shù)學(xué)模型進行管理。兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可互相補充，很多GIS對這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均具有處理能力。3）數(shù)據(jù)檢索：可以對指定地區(qū)、屬性數(shù)據(jù)及邏輯運算進行查詢等等。4）數(shù)據(jù)處理：GIS的核心內(nèi)容是分析地圖的點、線、面三者之間的拓撲關(guān)系，另外，GIS分析還包含構(gòu)建特征緩沖區(qū)；構(gòu)建數(shù)學(xué)地形模型；操作與統(tǒng)計屬性數(shù)據(jù)等。5）數(shù)據(jù)輸出：GIS還可用于分析和查詢輸出結(jié)果，供圖像編輯，標(biāo)記矢量漢字等，以適應(yīng)各類圖件的制圖要求。

二、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)及內(nèi)容

（一）系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

系統(tǒng)的建立可以有效管理測繪數(shù)據(jù)，如制圖等。基于上述，還應(yīng)添加GIS專題信息，為城市建設(shè)、土地管理及海洋漁業(yè)等機構(gòu)提供決策性支持等相關(guān)信息，開拓測繪的服務(wù)權(quán)限及范圍。

（二）系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容

針對各類情況的不同，我們可將數(shù)據(jù)所有系統(tǒng)分為3大類大地測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)、海洋測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)及城市測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)。各分系統(tǒng)間均可互相支持和調(diào)用。

1）大地測量系統(tǒng)也稱大地測量參考系統(tǒng)，是應(yīng)用于大地測量學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等領(lǐng)域中用于在真實地球表面定位的一種工具。包括坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和重力系統(tǒng)三大類。

2）城市測繪工程質(zhì)量管理系統(tǒng)要素，質(zhì)量管理系統(tǒng)的基本組成單元稱為質(zhì)量管理系統(tǒng)要素。根據(jù)GB/T19001-ISO9001標(biāo)準提供的質(zhì)量管理系統(tǒng)和質(zhì)量保證的通用模式可以看到，質(zhì)量管理系統(tǒng)包含四大過程要素，即管理職責(zé)，資源管理，產(chǎn)品實現(xiàn)，測量、分析和改進。

3）海洋測繪信息是地理信息的一種，國際上對海洋測繪信息沒有專門的元數(shù)據(jù)標(biāo)準，但元數(shù)據(jù)的思想?yún)s早就體現(xiàn)在國際海道測量組織IHO）的各種標(biāo)準中。1993年11月頒發(fā)的《數(shù)字海道測量數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準（S-57）》210版，就規(guī)定使用METAFILE（元數(shù)據(jù)文件）的形式描述一幅電子海圖數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。

三、測繪地理信息系統(tǒng)設(shè)計與管理

（一）選擇開發(fā)平臺與工具

開發(fā)平臺與工具，對系統(tǒng)建設(shè)成敗及效率有很大影響。新時期，計算機技術(shù)在不斷發(fā)展，國內(nèi)外研發(fā)GIS商業(yè)化開發(fā)工具軟件的技術(shù)日漸成熟。據(jù)統(tǒng)計，全世界共400余種，如ARC/INFO及Mapinfo等（國外），國內(nèi)則多為MAPGIS、SuperMap及GeoStar等軟件。系統(tǒng)軟件選擇時，應(yīng)盡量適應(yīng)GIS系統(tǒng)的要求，使之具備對GIS數(shù)據(jù)的輸入與管理功能；應(yīng)保證其常用功能的優(yōu)良效率；應(yīng)準確、迅速接收和處理漢字；提供良好的用戶界面及聯(lián)機輔助信息；能提供合理的二次開發(fā)工具；具有較好的擴充性且升級能力較強。

（二）數(shù)據(jù)庫的運行管理

數(shù)據(jù)庫的運行管理功能是DBMS的運行控制、管理功能，包括多用戶環(huán)境下的并發(fā)控制、安全性檢查和存取限制控制、完整性檢查和執(zhí)行、運行日志的組織管理、事務(wù)的管理和自動恢復(fù)，即保證事務(wù)的原子性。這些功能保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行。

1）數(shù)據(jù)組織、存儲與管理。DBMS要分類組織、存儲和管理各種數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等，需確定以何種文件結(jié)構(gòu)和存取方式在存儲級上組織這些數(shù)據(jù)，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)組織和存儲的基本目標(biāo)是提高存儲空間利用率，選擇合適的存取方法提高存取效率。

2）數(shù)據(jù)庫的保護。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是信息社會的戰(zhàn)略資源，隨數(shù)據(jù)的保護至關(guān)重要。DBMS對數(shù)據(jù)庫的保護通過4個方面來實現(xiàn)：數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫的完整性控制、數(shù)據(jù)庫安全性控制。DBMS的其他保護功能還有系統(tǒng)緩沖區(qū)的管理以及數(shù)據(jù)存儲的某些自適應(yīng)調(diào)節(jié)機制等。

3）數(shù)據(jù)庫的維護。這一部分包括數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)載入、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)儲、數(shù)據(jù)庫的重組合重構(gòu)以及性能監(jiān)控等功能，這些功能分別由各個使用程序來完成。

（三）人員配備與系統(tǒng)管理機制

整個系統(tǒng)應(yīng)配備足夠的人員，并形成合理有效的團隊。為數(shù)據(jù)交流、儲存及管理提供便利，確保客戶端經(jīng)系統(tǒng)驗證后可有效訪問服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。例如，野外作業(yè)時測繪員可將測量數(shù)據(jù)直接傳回服務(wù)器端，便于工作人員處理和更新內(nèi)業(yè)信息。不同子系統(tǒng)、區(qū)域間也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與訪問，并建立統(tǒng)一管理與調(diào)度機制，由系統(tǒng)為部門提供服務(wù)性支持。

結(jié)論

測繪工作量都是非常大的，需要專業(yè)的測繪手段來支持測繪工作。測繪GIS系統(tǒng)的構(gòu)建，有效的提高了測繪的精度和廣度，也顯著提高了數(shù)據(jù)處理效率，實現(xiàn)了對測繪數(shù)據(jù)的綜合管理，能有效推動GIS系統(tǒng)的和諧發(fā)展，為社會提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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