地理信息系統在測繪中的應用研究

武敏+趙飛飛

摘要：隨著地質測繪技術的不斷發展進步，地理信息系統在測繪中的應用也越來越廣泛。本文介紹了地理信息系統的基本概念和原理，分析了根據其省時省力、效率高、時效性強、精確度高等優勢，探討了地理信息系統在測繪工作的實際應用現狀。

關鍵詞：地理信息系統；測繪；應用

1引言

隨著社會經濟的發展，人們對工程地質測繪的要求也越來越高，尤其是對地形環境復雜區域的測繪，傳統的測繪手段已經無法滿足現代的測繪要求，而且傳統的運用平板儀、經緯儀或水準儀等儀器進行測繪的手段，其工作量大，工作效率低，且準確度不高。地理信息系統是一個新興的測繪技術手段，它一經開發和實踐就顯示出其高效率、高精準度的優越性，廣泛的應用于地質測繪等領域。

2地理信息系統概述

2.1地理信息系統的概念

地理信息系統即GIS（Geographic Information System），是一種特定的十分重要的空間信息系統，是運用計算機技術對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。其在測繪方面的應用主要是利用計算機技術采集地理環境的空間特征數據、屬性特征數據和時間特征數據等各種數據屬性，將這些數據進行存儲和處理分析，建立數據管理系統，然后根據不同的科研或應用的需求通過數字或圖像的形式顯示出來工科研人員或其他用戶使用。

2.2地理信息系統在測繪應用中的優勢

傳統的測繪方式是測繪人員采用經緯儀、測距儀器等測繪工具采用人工的方式進行測量，這種方式費時費力，且精確度不高。而地理信息系統在測繪中的應用，利用計算機技術比人工操作效率高，縮短了測繪時間；利用地理信息系統可以對測量區域進行實施監測，根據實際監測數據隨時更改系統數據，具有很強的時效性；地理信息系統利用衛星技術和遙感技術的結合，由計算機完成數據的采集、輸入和分析整理，基本可以做到零誤差，具有極高的準確度。

3地理信息系統的主要功能

3.1數據采集和管理功能

地理信息系統采用自動的數字化掃描和遙感數據采集方式，還可以利用GPS系統進行信息采集，將采集的數據進行數據格式轉換、比例尺轉換、制圖綜合轉換等處理和分析，并進行存儲以供用戶進行檢索查詢。

3.2數據輸出和圖形顯示功能

地理信息系統可以通過對數據的分析可以進行地形圖的繪制，并建立龐大的地形圖數據庫，用戶根據自己的需求進行檢索，系統可以將所要的數據以圖形的方式顯示在計算機屏幕上，具有很強的可視性。

3.3遙感圖像處理功能

地理信息系統可以利用遙感技術的圖像自動匹配技術對測繪對象進行實施監測，若此地發生地質災害或者環境異常，可以通過系統進行查詢和分析，用戶可以得到相關的數據進行相應的判斷和決策。

4地理信息系統在測繪中應用

4.1數據采集

傳統的數據采集方式是將人工測量數據進行掃面輸入轉換為數字數據，目前比較先進的方法是利用GPS系統和遙感技術，得到測繪對象的位置坐標，然后進行數據存儲。利用GPS進行數據采集的步驟是，首先用攝像機、激光雷達和數字掃描儀組成的傳感裝置結合GPS衛星數據處理平臺，將衛星照片或定位的數字數據進行特征選擇，之后通過二維或三維的方式對數據進行捕捉，最后將數據傳輸到地理信息系統中。用遙感技術則是采用由主動傳感器發射出電磁波或者無線電波，然后用不同的傳感器接收反射數據，將數據輸入到地理信息系統中進行存儲。數據在地理信息系統數據庫中的存儲方式分為柵格和矢量兩種方式，柵格數據由存放唯一值的存儲單元的行和列組成，柵格數據集的分辨率依賴于地面單位的網格寬度；矢量存儲方式則是利用幾何圖形中的點線面來表示客觀存在的對象。

4.2數據處理

地理數據的三大基本數據特征為屬性特征數據、時間特征數據、空間特征數據。因為用戶的不同需求對應的屬性特征是不同的，所以在數據分析前，還需進行各種屬性特征數據的格式轉換和整合處理，以得出所需求的數學模型，從而用戶可以直接利用。屬性特征又分為主觀屬性和客觀屬性，城市測繪中需要測量的設施最主要的便是城市建筑和道路。主觀屬性主要體現為城市道路和道路交叉口的交通量，客觀屬性主要為城市道路名稱和道路交叉口形狀。數據處理是一個復雜的過程，控制測量中用到的數據處理方式還包括數據重構以及地理編碼等。

4.3數據管理

在城市測繪中，一般用點來表示城市的道路、交叉口和橋梁等公共設施；用線來表示城市道路中心線、邊線以及通訊線的走向等；用面來表示城市里的各種民用建筑和公共建筑及廠房倉庫等。把測繪所得到的這些數據進行科學合理的集中管理，就形成了一個龐大的地理數據庫。在這個數據庫中，所有的點元素和面元素等構成了城市的測繪要素集；而城市道路中線、邊線、通訊線路等線元素等構成了數據庫中的城市管線要素集。

4.4數據顯示

通常來說，地圖特征是由單一值地圖、單一的符號、相關多重屬性和相應字段屬性數量表達表示等圖形表達方式構成的。其中，相應字段屬性數量表達則包括符號分級、顏色分級和密度值分級。在地圖上，單一符號展示能夠直觀地看到相應對象分布的密集程度?？梢詫⒊鞘芯用竦木幼∏闆r用點來表示，這樣就能夠從地圖上更直觀地看到相應區域的居民分布情況；而且，道路網也可以用線來表示。

4.5在資源調查中的應用

隨著社會經濟的發展和城市化進程的推進，資源消耗也在增加，資源緊缺的現象也十分突出。所以要研究如何科學合理的利用和保護有限的資源。通過對地理信息系統技術的研究與分析，可以探索資源的分布和有效利用模式，實現人類社會的可持續發展。地理信息系統技術利用其系統平臺，對系統結構和功能進行擴展應用，使獲取所需的數據可以更加地快捷、高效、實時，同時系統運行中通過對計算機技術的應用，還可以實施監測和收集資源的空間數據信息，并且對這些數據進行客觀處理，按照相關的空間位置以及地理坐標，強化數據編輯，充分實現資源管理的自動化，實現對資源的有效管理。

5結語

與傳統的測繪方式相比，地理信息系統具有非常明顯的優勢，其節省人力物力財力，效率高，具有極高的準確度，在現代測繪領域有著非常重要的作用，其數據采集、處理、管理、顯示等功能廣泛的應用與測繪行業。隨著我國科學技術的發展，地理信息系統會不斷的完善，更加廣泛的應用于測繪領域和其他更多的領域。

參考文獻：

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