GIS在地理測(cè)繪的應(yīng)用與發(fā)展方向

謝穎穎

GIS技術(shù)可以應(yīng)用在城市規(guī)劃和地理測(cè)繪當(dāng)中，為城市化的建設(shè)提供一種新的發(fā)展思路，尤其是結(jié)合地表物質(zhì)分析、環(huán)境測(cè)算、地質(zhì)勘測(cè)等等，繪制出數(shù)據(jù)圖譜和模型，方便城市管理人員進(jìn)行信息收集和展示。GIS技術(shù)在未來(lái)，與遙感探測(cè)技術(shù)、人工智能技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合在一起，可以應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，范圍更廣、作用更強(qiáng)，具有顯著的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

1 GIS在地理測(cè)繪中的具體應(yīng)用

GIS技術(shù)全稱是地理信息系統(tǒng)，屬于特定空間內(nèi)信息采集的一種模型，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)于整體空間信息進(jìn)行收集、匯總處理以及計(jì)算。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展使得GIS技術(shù)應(yīng)用等級(jí)不斷提升，屬于地理學(xué)和圖像學(xué)合二為一的產(chǎn)物，不僅可以利用專業(yè)化測(cè)繪形成坐標(biāo)定位，還可以利用大數(shù)據(jù)的可視化模型，對(duì)獲取到的位置、形狀、坐標(biāo)、相映屬性等信息進(jìn)行全面的展示。

GIS技術(shù)可以應(yīng)用在地理測(cè)繪數(shù)據(jù)采集當(dāng)中，經(jīng)過(guò)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合PLC自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽象處理和離散處理。GIS技術(shù)還可以應(yīng)用在地理測(cè)繪的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理當(dāng)中，包括但不限于圖片文字信息、聲音影像信息以及動(dòng)態(tài)模型分析，可以在新媒體技術(shù)發(fā)展支撐之下，將數(shù)據(jù)刻錄成為數(shù)據(jù)光盤(pán)，促進(jìn)地理測(cè)繪精準(zhǔn)程度的提高[1]。

2 GIS技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

2.1 數(shù)字化發(fā)展方向

從上文分析可知，GIS在地理測(cè)繪的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理與分析方面都有著顯著的應(yīng)用，也就是說(shuō)GIS技術(shù)本身就是數(shù)字化發(fā)展方向的一種展示。當(dāng)今時(shí)代是數(shù)字化的時(shí)代，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)改變了我們的生活，尤其是基于數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的智能化算法，對(duì)于GIS的未來(lái)具有顯著的帶動(dòng)作用。

首先，GIS技術(shù)可以結(jié)合大數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析功能，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行空間拓展，與空間處理加工處理之后，形成一個(gè)整合化的數(shù)據(jù)模型，以圖片或者字節(jié)的方式來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)。這種高效的地理信息存儲(chǔ)方式相對(duì)于傳統(tǒng)的掃描方式更加多元，更加靈活，方便鍵盤(pán)輸入和輸出。

其次，GIS技術(shù)可以結(jié)合大數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)功能，做好初級(jí)測(cè)繪的數(shù)據(jù)分析，通過(guò)柵格和矢量數(shù)據(jù)管理，提高數(shù)據(jù)分析的影像分辨率。數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)功能可以按照地理單元，對(duì)獲得圖形的唯一存儲(chǔ)行或者列進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，這種矢量點(diǎn)的尋找方法更有利于自動(dòng)化的操作，避免人工手動(dòng)測(cè)量存在的誤區(qū)或者造成的信息冗余。

最后，GIS技術(shù)可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)當(dāng)中的數(shù)據(jù)可視化功能，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的查找，方便按照現(xiàn)有的邏輯順序?qū)Φ玫降臄?shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)繪，形成一個(gè)比較全面的電子地圖。在未來(lái)發(fā)展當(dāng)中，GIS技術(shù)精度將會(huì)越來(lái)越高，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型也會(huì)越來(lái)越多，因而結(jié)合大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)功能進(jìn)行分門(mén)別類的管理，刻錄成存儲(chǔ)形式或者是光盤(pán)的形式，可以方便工作人員進(jìn)行數(shù)字化的查找。

2.2 智能化發(fā)展方向

面向深度學(xué)習(xí)的遙感影像樣例庫(kù)建設(shè)，是GIS的未來(lái)發(fā)展方向之一。基于人工智能的發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)快速進(jìn)步，人工智能出現(xiàn)了新的發(fā)展浪潮。GIS技術(shù)與深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行結(jié)合，層數(shù)多、參數(shù)多，在云計(jì)算的支撐之下，使得大樣本增長(zhǎng)成為可能。GIS技術(shù)結(jié)合自動(dòng)化的分類定位、目標(biāo)檢測(cè)和要素分割，可以實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)測(cè)算。根據(jù)具體的探測(cè)任務(wù)，進(jìn)行對(duì)象數(shù)量的全面感知。當(dāng)前，這種智能化的發(fā)展方向已經(jīng)進(jìn)入到了實(shí)踐應(yīng)用階段，例如遠(yuǎn)程身份認(rèn)證、安防監(jiān)控、身份識(shí)別、人臉支付、人臉簽到、高鐵機(jī)場(chǎng)的自動(dòng)化對(duì)比，都應(yīng)用到了這種GIS的智能學(xué)習(xí)功能。

在未來(lái)發(fā)展當(dāng)中，GIS技術(shù)還可以通過(guò)影像樣本和算法模型，對(duì)自然影像進(jìn)行全面的提取。例如，美國(guó)某實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的數(shù)據(jù)集建設(shè)就從網(wǎng)絡(luò)上搜集到了1 400多萬(wàn)幅圖像，涵蓋兩萬(wàn)多個(gè)類別，識(shí)別精準(zhǔn)程度可超過(guò)95%。在未來(lái)探測(cè)當(dāng)中，通過(guò)這種深度訓(xùn)練方法建設(shè)，成為一個(gè)大量以標(biāo)注的樣本集合，可以形成算法模型，克服地理測(cè)繪觀測(cè)高度、角度多、相機(jī)等方面的差異，提高數(shù)據(jù)抓取的自動(dòng)分析能力，從而降低錯(cuò)誤信息出現(xiàn)概率，建設(shè)高精度的地理測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)模板，分析不同網(wǎng)站上傳的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度與正確性，從而減少信息出錯(cuò)概率[2]。

2.3 應(yīng)用范圍擴(kuò)大

GIS技術(shù)在地理測(cè)繪中應(yīng)用，具有顯著的時(shí)效性和低成本性。在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，范圍將不斷擴(kuò)大。

一方面，GIS技術(shù)的應(yīng)用可以縮短測(cè)繪工作的時(shí)間和精力，應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析以及其他軟件安裝等方式，形成獨(dú)特的信息分析渠道，這種工作效率相對(duì)于傳統(tǒng)人工與計(jì)算機(jī)結(jié)合的方式提升30%到40%，測(cè)繪精準(zhǔn)程度提升40%到50%，相應(yīng)投入的財(cái)力和人力將會(huì)大大減少。各城市在推進(jìn)城市化的過(guò)程當(dāng)中，也可以應(yīng)用該種GIS技術(shù)，提升城市功能模塊分析的精準(zhǔn)程度，減少電力管線、網(wǎng)絡(luò)管線、排水管線的碰撞程度，提升建設(shè)的科學(xué)性。

另一方面，GIS技術(shù)應(yīng)用具有顯著的時(shí)效性，不僅可以真實(shí)、準(zhǔn)確地反映被測(cè)為地區(qū)的實(shí)際情況，還可以通過(guò)電腦制圖的方式對(duì)未來(lái)的地理信息發(fā)展進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)。技術(shù)人員還可以同時(shí)段的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)取，減少時(shí)間誤差和地點(diǎn)限制。結(jié)合衛(wèi)星控制系統(tǒng)遙感系統(tǒng)，對(duì)某一個(gè)特定區(qū)域的地理環(huán)境進(jìn)行全面分析與把控，并按照數(shù)據(jù)模板，繪制成為地理數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行全面比對(duì)，完善該地區(qū)地理環(huán)境數(shù)據(jù)分析的全面性。

除此之外，GIS技術(shù)的應(yīng)用還可以淘汰落后的生產(chǎn)力，縮短工作時(shí)間，促進(jìn)工作流程的優(yōu)化，雖然目前的GIS技術(shù)應(yīng)用還有很多不足之處，但是在未來(lái)，結(jié)合人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)化處理技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)，其管理的精度和優(yōu)化程度將會(huì)進(jìn)一步提升。政府部門(mén)和技術(shù)部門(mén)應(yīng)聯(lián)動(dòng)發(fā)揮作用，服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)生活，為人們提供更加高水平、低成本的服務(wù)。

2.4 應(yīng)用精度提高

GIS技術(shù)的應(yīng)用提高了地理測(cè)繪工程的精準(zhǔn)程度，相對(duì)于傳統(tǒng)的手工作業(yè)方法，應(yīng)用GIS系統(tǒng)之后，許多測(cè)量誤差可以得到規(guī)避，同時(shí)在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，使用更高精度的儀器、操作者更加熟練、應(yīng)用更加便捷流暢的操作程序，也可以進(jìn)一步提升應(yīng)用的精度。GIS系統(tǒng)的應(yīng)用還可以結(jié)合衛(wèi)星和遙感技術(shù)，通過(guò)多個(gè)軌道平面形成一個(gè)高精度的掃描系統(tǒng)。測(cè)量工作人員檢查安裝好掃描設(shè)備之后，將信號(hào)發(fā)送給衛(wèi)星或者是地面接收系統(tǒng)進(jìn)行信息的全面查找與反饋。這種高精度的自動(dòng)掃描方式經(jīng)對(duì)準(zhǔn)之后可大大提升操作的實(shí)時(shí)性，將誤差范圍降到最低，例如某城市氣象站應(yīng)用GIS系統(tǒng)之后，結(jié)合PLC計(jì)算機(jī)自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)，精度提升30%到40%，誤差降低5%到7%。

目前GIS技術(shù)應(yīng)用的科技水平已經(jīng)比較高，測(cè)繪質(zhì)量和測(cè)繪精度取得了質(zhì)的改變，結(jié)合Photoshop技術(shù)、pr技術(shù)對(duì)于數(shù)字的圖形蒙版進(jìn)行全面的改善，精度進(jìn)一步提高，相對(duì)于傳統(tǒng)的地理測(cè)繪工具來(lái)說(shuō)，精度誤差可以降低到0.01mm，減少不同影像因素對(duì)于圖形的具體影響。例如，在山區(qū)地理測(cè)繪當(dāng)中，GIS技術(shù)的應(yīng)用就可以突破云霧、地形、植被、動(dòng)物對(duì)于測(cè)繪精度的影響，降低人力物力和時(shí)間的投入。且不受外部干擾，操作比較簡(jiǎn)單[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，GIS技術(shù)在地理測(cè)繪當(dāng)中有著多方面的應(yīng)用，在未來(lái)將朝向智能化、數(shù)據(jù)化、高精度化的方向發(fā)展范圍也將不斷擴(kuò)大。從本文分析可知，研究GIS技術(shù)在地理測(cè)繪中的應(yīng)用及未來(lái)發(fā)展方向，有利于我們從技術(shù)升級(jí)的角度看待目前GIS技術(shù)的發(fā)展，因而我們要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，深化研究層次，拓展應(yīng)用模型。為GIS技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)建良好的外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境。