測繪中地理信息系統應用技術的探討

王國洲

（貴州省第三測繪院 貴州貴陽 550004）

測繪中地理信息系統應用技術的探討

王國洲

（貴州省第三測繪院 貴州貴陽 550004）

隨著經濟的不斷發展、社會生活水平的不斷提高和科學技術的不斷創新，各行各業都得到了快速的發展，尤其是信息技術方面，在全球發展的非常迅速，已經融入到各行各業中。在傳統測繪工程中對地理信息系統的應用也變得越來越廣泛，其強大的信息收集處理能力及方便快捷的輸出功能，也體現出了其信息多元化及測繪結果多維化的特點。本文通過對地理信息系統在測繪領域的應用技術方面的內容進行闡述，并著重分析了地理信息系統在工程測量中的實際應用。

測繪；地理信息系統；數據

1 引言

隨著時代的發展，我國的科學技術水平得到了不斷的提高，尤其是在計算機網絡領域中的信息系統技術得到了快速的發展，其最大的用處就是具有強大的信息收集能力及方便快捷的輸出功能。地理信息系統是一門新興的學科和技術，它從一開始出現發展到現如今的階段，只經歷了40多年的時間。隨著人類信息技術的不斷進步和對于信息越來越多的認識，地理信息系統也在不斷地完善，而且也被越來越廣泛地應用在各行各業之中。正因為如此，未來的地理信息系統將會更加的完善，同時其在每個領域中的應用也會更加的廣泛。

2 地理信息系統的優勢

地理信息系統簡稱為GIS，是3S技術中不可或缺的一部分，與傳統測繪技術相比，GIS的優勢體現在以下幾個方面：

（1）外界對其干擾因素少。自然條件如地域的高低、人口的疏密程度不同都會直接影響到傳統測繪工作，有時甚至無法測量；此外，氣候方面的因素如暴風雨雪天氣也是傳統方法的影響因素之一，故傳統技術就不適用對精度要求高的工程中去了。然而GIS相對于傳統的測繪技術來說排除了地理地貌和氣候環境對其的影響，它采用了衛星監測技術，通過接收器來完成測量，這樣就大大提高了測量的精度。

（2）工作效率也得到了很大的提高，GIS測量是采用衛星技術來完成測量的，在測量的整個過程中沒有觀測、調節、調平、估讀等傳統測量步驟，故就大大提高了工作效率；這一特點更體現在地形地貌的測繪工作上。

（3）使測量精度達到最大。傳統測量手段基本都存在毫米級的誤差，且操作人員的技術水平也會直接影響測量精度。而使用GIS在進行測量的過程中，大部分工作都是通過衛星來完成的，就減少了測量人員技術上的誤差，在最大程度上保證了測量精度。

3 GIS系統主要功能

3.1 對信息進行綜合分析與處理的能力

GIS系統除了對地理信息進行提取和存儲外，還可以對不同的地形地貌建立相應的信息模式，采用科學的算法，對結果進行評價，提供科學的數據供以參考。在對評價結果做出定量預測及發展趨勢預測方面，我們可以使用函數及命令的方法，該方法還可以能對自然過程中產生的最終結果進行精確的預測；另外，還可以比較GIS產生的預測數據帶來的后果與對應的解決策略產生的效果的不同點，提出科學與準確的決策，避免一些可能出現的風險。

3.2 對空間進行分析和查詢的能力

GIS系統數據庫是通過分層處理的方法進行構建的，這樣做主要是為了便于GIS的開發與管理。在這個構建模式的基礎上，若將原始圖輸入到系統中，系統將通過分析和查詢在空間互操作的基礎上將原始圖表示出來，還要在空間角度變換包括分析重置、拓撲空間查詢及分析空集合等的基礎上，使兩圖保持一致。

3.3 GIS有對數據進行輸出的能力

GIS系統是在基于對地圖圖形進行制作的技術上發展起來的，所以GIS對地圖制圖的能力是地理信息系統的主要功能之一，相比較于傳統的測繪技術GIS除了對數字化地圖具有輸出能力外，還有建立地理位置數據庫的功能，所以在工作過程中就可以大大提高工作效率，制圖的成本也相應的降低了，使經濟效益和社會效益也得到了很大幅度的提高。

4 GIS在測繪工作中的具體應用

4.1 可以對數據進行采集

客觀世界中的物象在測繪剛開始的時候是抽象、離散的，在地理信息處理系統數據庫中，存儲連續對象實體的方法通常有柵格和矢量兩種方法。其中柵格數據包括存儲單元的行及列，存儲單元存放唯一值，柵格數據集的分辨率是由地面單位的網格寬度來確定的。矢量存儲則是用幾何圖形中的點、線、面等方面將客觀存在的對象表示出來的方法；除此之外，空間數據有時為了實現非空間數據的存儲時需要通過其它附加數據對象屬性的數據來實現。

GIS系統相較于傳統收集數據的方法，對應位置坐標是采用GPS衛星定位系統來獲取的，得到的數據可以輸入到GIS系統中進行處理；利用遙感技術也可以進行數據的采集。地理信息處理系統包括多個平臺，每個平臺上均附帶有傳感裝置（攝像機、激光雷達和數字掃描儀），設備間連接在一起，還要與其他設備（航空器和衛星）所構成的數據處理平臺連接，對所得到的數據（航空照片或圖片）進行有效的篩選，利用二維或三維的形式對數據進行捕捉，最后把數據保存起來。另外，也可利用遙感技術對數據進行采集，即主動傳感器向傳感器包發射電磁波或無線電波，不同的傳感器會對得到的反射系數進行被動測量，最后在地理信息處理系統中就能輸出屬性數據。

4.2 可以對數據進行轉換與處理

在GIS系統中，主要通過使用各種數據處理軟件對數據進行編輯，對數據進行初步處理，進行拓撲建模，并分析測量過程中得到的測量圖形與GIS圖層重疊的區域。GIS系統軟件會自動識別屬性條件不同的各種數字化空間數據的空間關系，以此就可以實現與復雜空間實體的連接，在數據處理時也可以對臨近及包含的關系進行建模及分析。在數據進行轉換的實際過程中，可能會出現控制測量的問題，如線與交叉點分離的現象，或者原來的地圖上有瑕疵的現象，這些都是影響測量結果精度的因素，所以地理信息系統就能對該現象制定出解決辦法，防止此類情況的發生。在地理信息系統中進行數據轉換的過程中，將數據轉換為GIS可識別的格式必須通過數據重構來完成，這樣方可以使不同的數據源互相兼容。對數據的需求的異同會導致對側重對象屬性的不同，在分析數據時還會受到數學模型的精度與復雜度等的影響，故要整合好投影與坐標變換的處理，盡可能地保證模型與數據之間的適用性。此外，數據測量中都會用到數據構建、地理編碼等數據處理方法，保證各方法邏輯上的一致性和內容上的完整性。

4.3 GIS系統空間分析

上述兩個環節均屬于數據處理過程中的初步處理階段，完成后就可以在地理信息系統系統中對圖形數據進行分析計算，在對空間物體的空間位置與以其有聯系的實際空間實物的定量描述的基礎上，就地理信息系統而言，其核心功能是空間分析，盡管其過程較復雜；空間分析是結合了多種學科（區域科學、地理學、經濟學和地球物理學）的一種學科，在拓撲學、圖論、空間統計學的基礎上來描述的、通過分析構成空間的元素，來完成對空間數據的獲取、認知與描述等任務，然后通過對空間過程的模擬和預測，來完成對地理空間事件的表達。

5 結論

綜上所述，測繪中地理信息系統的出現與發展不但使工程測量的工作量得到大幅度的降低，還提升了工程測量工作中工作效率，這樣就產生了十分顯著的社會效益和經濟效益，可以說地理信息系統在工程測繪技術中起著越來越重要的作用，是其發展過程中作為里程碑的一項技術。針對現階段的地理信息系統，在測繪工程中的應用還有待完善，不過我們相信它一定得到更好地發展和優化，一定能對測繪工程的控制測量工程中的測量技術的變革有很大的幫助。因此這就需要廣大從事于工程測量的工作人員在今后的工作中，積極的學習相關的專業知識，在工作中不斷總結經驗，知識與實踐相結合，努力發展地理信息系統技術在工程測量中的應用，及時參加必要的技能培訓，為測繪事業的發展努力奮斗。

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1004-7344（2016）18-0171-02

2016-6-10