淺析城市地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應用
本文關鍵詞:地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
淺析城市地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應用
導讀:
摘 要:隨著社會經濟的全面發(fā)展,對測繪產品的需求也與日俱增。傳統(tǒng)測繪策略不僅費時費力,也易出錯,顯然已難以滿足這種需求。地理信息系統(tǒng)(GIS)轉變了這一切,作為一種以測繪技術為基礎的新興集成信息系統(tǒng)正獲得越來越廣泛的應用。本文探討了GIS建庫策略以及在多個領域中的應用。
關鍵詞:地理信息系統(tǒng);測繪;應用
1 引 言
近年來,地理信息系統(tǒng)(GIS)在我國許多城市得到應用,它在城市規(guī)劃、資源管理、交通運輸、環(huán)境監(jiān)測、防災減災等眾多領域都有很好的應用,可以說GIS應用領域是非常廣泛的。那么什么是GIS?簡言之,GIS是基于地理空間數據的一種計算機信息系統(tǒng),這里所說的地理空間數據主要包含空間特征數據和屬性數據。地球表面及其外層空間的物體都有地理坐標、形狀(長、寬、高及面積、體積等)、空間關系(如距離),所以具備空間特征數據。屬性數據是指地物所具有的自然或人文屬性的特征數據,例如一個城鎮(zhèn)具有的人口、資源、產值和環(huán)境等信息數據。GIS數據從何而來?主要源于地圖數據、遙感數據、實測數據、統(tǒng)計資料、文本資料(法律文件、行業(yè)規(guī)范、技術標準、邊界條約等)、多媒體數據、現(xiàn)有系統(tǒng)數據等?梢,GIS與測繪有著密切的關系,因為地圖數據、遙感數據、實測數據都來自測繪成果,而利用GIS平臺開展測繪活動也將如虎添翼、事半功倍。GIS用于測繪工程具以下優(yōu)勢:節(jié)省時間、效率高、時效性強、減少失誤率及測繪成果精確易于使用。鑒此,本文對GIS在測繪工程中的應用進行分析和闡述。
2 GIS數據庫的建立
2.1 GIS工作原理
在討論GIS數據庫建立之前,先說明一下GIS工作原理。GIS主要由計算機軟、硬件系統(tǒng)及地理數據所組成。硬件系統(tǒng)由計算機、輸入設備、輸出設備和存儲設備等組成。其中輸入設備包括鍵盤、掃描儀、數字化儀、媒體設備等,,也包括由網絡輸入。輸出設備包括顯示器、繪圖儀、打印機和媒體設備等,還包括通過網絡輸出。存儲設備包括硬盤、U盤和光盤等,亦包括網絡服務器等。軟件系統(tǒng)除了計算機操作系統(tǒng)、辦公軟件、數據庫軟件和其他一些通用軟件以外,還包括圖形軟件(如AutoCAD)、GIS專用軟件(如Arc/Info、MapInfo)等。地理數據前面已介紹過了,需要指出的是除了數據采集,一些數據還必須經過轉換才能入庫,這往往要耗費大量的人力和財力,一般建庫初期的支出占整個系統(tǒng)費用的70~80%。圖1是GIS的工作原理示意圖。
2.2 GIS數據庫的建立
下面以外業(yè)采集數據導入GIS數據庫為例[1]介紹一下建庫的策略。首先,將數據匯總,然后導入到AutoCAD中,并對圖形進行編輯、修改和必要的處理。然后檢查拓撲關系是否符合要求,若沒有理由則可導入到Arc/Info中設置數據結構。Arc/Info軟件能夠對拓撲關系和圖層進行檢查,如果發(fā)現(xiàn)有理由,就需要返回到Auto CAD中重新修改和編輯,沒有理由后再導入Arc/Info。通常需要在Auto CAD與Arc/Info之間經過多次的修改,最終實現(xiàn)拓撲關系和數據正確。然后對屬性進行賦值和配置,導出SHP格式文件。再將SHP文件導入到GIS中,就完成了建庫程序。在數據庫中,每一個圖形要素及點、線、面分屬不同的層,每層對應一個地理信息表,另外還包括索引表與元數據表。通過建庫,可以完善數據結構,避開許多重復采集工作,實際上也減少了大量的測繪工作量。
3 GIS的應用
3.1 GIS的主要功能
一個完備的GIS至少提供三方面的功能:①制作各種專題地圖,由于GIS將空間數據與屬性數據結合起來,各行各業(yè)都可以提取本行業(yè)所需的屬性數據和空間數據,生成所需要的地圖供打印、瀏覽;②查詢功能,查詢與地理位置有關的數據,比如查詢某條街道的酒店,利用GIS可以輕易找到這條街道上的所有酒店,如想入住3星級酒店,也會看到所有3星級酒店;③空間分析,可以利用數學模型或邏輯模型分析空間數據。
3.2 應急測繪保障體系
應急測繪保障體系是為應急測繪任務提供保障服務的,包括應急預案、組織機構、管理措施等,當然還需要具備開展應急工作的數據庫、應用系統(tǒng),也就是借助GIS信息平臺有效開展應急測繪服務。應急測繪保障體系的應用有以下幾個方面[2]:①通過GIS基本圖形的操作,可以清晰地展示災害發(fā)生地點的自然環(huán)境、社會屬性等特征,從而可更快更有針對性地制定應急預案;②通過GIS空間分析,確定災害位置、影響范圍(受災面積)、預估損失等,從而為應急預案提供更為準確的信息;③利用GIS專題分析功能,可以提取某項或多項專題性數據,將其與地圖組合,形成災害專題性地圖,如密度分析圖,從而可更合理地確定應急疏散方案;④為應急測繪工作提供所需的數據資料,利用災害或事故發(fā)生區(qū)域實景拍攝形成的三維圖像,可以更直接地了解現(xiàn)場實際情況,而測繪工作者通過修測技術保證相關數據的有效性;⑤利用GIS網絡平臺和自動更新機制,確保災害信息發(fā)布的時效性。
3.3 資源管理
目前,資源清查、分析和管理是GIS應用最為廣泛的領域之一,包括土地資源潛力評價、野生動植物資源保護、森林與水資源普查、礦產資源管理等多個領域。GIS可以將不同來源的數據和信息匯集在一起,利用統(tǒng)計和涵蓋分析功能,按照各種組合條件進行資源分析,從而為資源的合理開發(fā)和決策利用提供依據。以土地資源管理為例[3]進行說明,我國西南地區(qū)國土資源信息系統(tǒng)收集存儲了超過1500項300萬個以上的資源數據,通過該系統(tǒng)提供的資源分析評價模型、資源預測預報模型及資源開發(fā)利用配置模型,可生成礦產資源分布圖、草場資源分布圖、農作物產量圖、各地產值圖、交通規(guī)劃圖等各種專業(yè)圖。
3.4 監(jiān)測服務
利用GIS系統(tǒng)與多時相遙感數據的搜集,在洪水災情監(jiān)測、洪澇災害損失評估、森林火災預測、土地利用動態(tài)分析、環(huán)境監(jiān)測管理等方面獲得有效利用。例如大興安嶺地區(qū)利用GIS,通過森林普查和火災實況分析,建立起包含氣溫、風速、降水、植物覆蓋等14個因子的數學模型,火災等級預報準確率達到70%以上。再如環(huán)境監(jiān)測管理方面,上海市環(huán)境管理信息系統(tǒng)建立了環(huán)境監(jiān)測動態(tài)數據庫,包括污染源、環(huán)境質量、環(huán)境標準、水文、氣象等各種數據,并且實現(xiàn)了資源共享。通過環(huán)境質量數據的統(tǒng)計、分析、評價和預測,實現(xiàn)環(huán)境質量和污染制約方面的管理。提供數據輸出打印、瀏覽和存儲功能,系統(tǒng)友好而便于使用。
3.5 其他方面的應用
GIS應用領域很廣,其他方面的應用還有很多,例如城市規(guī)劃、房地產開發(fā)、市政工程服務等;再比如為工商企業(yè)的生產經營提供服務,工廠、商店選址等。
4 結 語
地理信息系統(tǒng)一經誕生,即以其高效、精確和時效性好而廣受歡迎,GIS也成為許多國家、行業(yè)和部門必備的工具和技術。目前,GIS的應用正從以政府部門、大公司為主走向“平民化”,GIS已滲入到人們的日常工作、生活中,人們購物、出行、休閑娛樂因為有了GIS而變得更加便利,可以預計GIS的未來將會更加精彩。
參考文獻
[1]唐 昊.測繪數據的GIS建庫和應用[J].信息系統(tǒng)工程,2013(3):93-94.
[2]孫文英.GIS服務在應急測繪保障體系中的應用[J].電子世界,2013(12):99.
[3]朱玉逍,張喜娟.論測繪地理信息系統(tǒng)的建設[J].測繪與空間地理信息,2013,36(6):119~120,123.
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本文編號:122179
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