探讨地理信息系统在城市测绘中的应用研究

2022-09-10

一、地理信息系统的工作原理和功能

地理信息系统简称GIS, 这种技术一般建立在测绘测量基础之上, 通过收集一定的数据源, 利用计算机系统对数据进行整体的研究和管理。这种地理信息系统利用数据库作为信息存储的单元, 可以提供地理分布相关的数据以及空间信息, 通过结合相关地理特征和统计信息的信息系统, 使得它成为了信息高速公路上的信息节点以及基础设施之一。

(一) 工作原理

地理信息系统主要是将不同来源和不同形式的数据进行综合性的分析, 确定原变量的坐标位置。比如这种系统可以利用经纬度以及海拔来对变量的位置进行准确的标注。有时还可以利用类似地理编码系统来定位变量坐标, 然后再利用这种系统的计算机数据库将不同运营商的地图形式以数字信息或者是图像的形式展现出来。

(二) 主要功能

数据采集和编辑功能。地理信息系统可以对地理对象的空间位置进行信息采集和属性信息采集, 通过地理信息的输入, 将地理信息转变为数字化。随后输入到计算机当中, 对这些数据进行验证、编码和规范, 最终将这些信息以设计或者是地图的形式展现出来。

数据库管理功能。这个系统通过数据库的定义以及建立, 对数据库收集过来的地理数据进行增删改查, 还可以利用地理数据库进行数据的备份和维护, 时刻检测地理数据库的更新以及变更。

空间查询和分析功能。这种系统可以对监测图形属性进行双向查询, 然后再根据地理对象的图形查询出相应的属性信息, 通过分析这些属性信息的实际特点, 查询出这些图形对应的地理标志。

制图功能的地理信息系统可以根据地理数据库上的地图生成数字地图, 然后对数字地图进行整体的修饰和标注, 帮助用户输出全要素地图, 然后再根据用户的实际需求分层输出各种专题地图, 除此之外这种系统还可以空间相关地理信息的分析得到最终的结果图。

地形分析功能。地理信息系统通过构造数字高程模型, 进行数据有关地形的分析, 这些分析过程包括高线分析、透视图分析和坡度、坡向分析等。

二、地理信息系统在测绘中的流程

(一) 数据的采集

地理信息系统的操作对象一般针对的是空间数据, 不管这一类数据是可见的还是不可见的, 都是自然环境当中的一种特定表达模式, 是数字化的现实世界, 由于计算机具有数字化, 对空间对象的离散化表达形式十分强大, 它可以把对象抽象成为点线面等具体具有物理属性的地理实体, 空间地理数据我不管是来源于数字数据还是模拟数据, 都需要与所使用的软件和硬件相兼容, 并且数据模拟一定要经过数字化才能够输入到地理信息系统当中。我国现阶段比较常用的模拟数据输入方法主要有自动数字化输入、手工数字化输入和键盘输入的。计算机虽然可以阅读和存储各种类型的数字数据, 但是当输入的数字数据于所用的地理信息系统软件不一致时, 要经过一系列的数据转换才可以重新录入, 并且在地理信息系统数据采集过程当中还要实现数据的编辑功能。

目前的数据采集方法主要有定位设备、数字化设备和数据交换等方法。对于定位设备来讲, 这种系统可以利用野外测量通过全站仪、GPS和移动测绘系统, 对数据进行综合性的收集, 这种定位设备的设计方法, 精度高, 并且效率是河堤范围。对于数字化设备来讲, 具有范围大和收集速度快的特点, 它可以大面积的收集GPS数据, 进行资源的普遍调查的。最后对于数据交换来讲这种方法可以有效处理地理信息系统当中采集数据效率低下的问题。研究了将实体的属性信息编码进行数字化调查的方法, 并且在很大程度上解决了地理信息系统数据在数据库当中的存储问题, 大大提高了地理信息系统数据采集的工作效率。

(二) 数据的处理

地理信息系统数据的处理主要有以下几个方面。这个系统可以有效的识别误差, 并将误差纠正, 包括地图和像片数字化过程当中产生的误差, 以及由于地图或者是相片变形而引起的误差。除此之外, 还可以将地图投影和坐标系统进行有效的转换, 保证所有地理数据具有统一性。在数据结构的转换过程当中, 可以根据数据输入的格式分析数据的实际需求, 实现矢量和栅格之间的相互转换。除此之外, 还可以进行数据的综合概括以及图幅边缘的匹配。帮助整个系统删除数据当中不必要的细节, 便于相邻图幅数据的合并以及分析。

(三) 地理信息系统的空间分析

地理信息系统的空间分析是建立在地理对象的位置和形态特征之上, 目的主要是用于提取和传输空间信息。地理信息系统与一般的计算机制图系统主要的区别就是地理信息系统具有较高的空间分析功能, 通过空间分析将地理事物的空间位置和形态进行空间数字化的转化, 并且在转换过程当中, 以地学原理为依托, 以空间数据为特征提取出新的空间信息。比如在获取关于空间分布, 空间形成以及空间演变的信息时, 相关工作人员要做好数据的处理以及数据预处理的工作, 随后, 地理信息系统可以利用得到的数据进行综合性的分析, 通过对图形数据的分析计算, 使得空间物体的相关位置可以得到确定。

空间分析的主要步骤有以下几点。首先, 在进行空间分析首先要明确分析的目的和标准, 为接下来的空间操作提供相关的参考数据, 随后通过分析地理信息系统数据库当中的信息, 对这些数据进行空间分析操作, 相关工作人员要结合分析的目的和标准, 对获得的新空间数据进行综合性的分析, 最后, 对分析的结果进行综合性的评价和解释, 产生最终的结果图和报表模型。

三、地理信息系统在城市测绘当中的具体应用

由于传统的城市规划设计方案缺少快速并且准确的辅助分析平台, 相关规划设计者在工作当中也难以避免的从个人主观意识出发, 感性的对这些基础数据进行处理和分析, 由于这种规划设计手法十分片面, 并且使人工设计效率很低, 工作量十分大, 及其容易出现错误, 再一方面降低了测绘的效率, 另一方面也导致整个设计设计规划比较重结果轻过程, 最终导致社会现象的发生, 并且设计成果内涵不足, 科学性十分不容易把握。

而我国现阶段的地理信息系统获取数据的能力十分快速, 并且具有强大的空间数据处理和分析功能。这一优势正是我国现阶段城市规划所真正需要的。这种系统可以真正的将城市规划和社会需求紧密连接在一起, 已经成为了现代城市规划过程当中不可或缺的决策性工具。地理信息系统在城市规划过程当中不仅仅是数据库, 也是强大的工具箱。只有使用了地理信息系统, 城市的规划, 测绘数据才会十分的详尽和准确, 在很大程度上提高了测绘效率, 极大提高了城市测绘工作的科学性。与传统的城市测绘工作相比, 大大降低了由于人工测绘带来的失误概率, 具有很大的社会发展潜能。并且由于这种测绘方式是在计算机的基础之上, 由于我国现阶段的计算机具有高速的运算能力和极强的逻辑能力, 可以在最短的时间之内提供各种方案, 并且对这些方案进行比较和选择, 因此地理信息系统的使用在一定程度上增加了城市测绘方案的合理性。除此之外, 这种系统由于是在计算机的基础之上, 因此它可以自动生成各种报表和报告, 当发现错误时, 相关技术人员可以使用数据库, 更容易地将这些数据进行更新或者删补。除此之外, 地理信息系统的使用也在一定程度上增强了人员对自身工作的目的性, 使他们了解到了如何做好测绘工作, 才可以使得城市规划得以顺利进行的方法。

这种地理信息系统依托于地理学和测绘学, 利用其精准的算法和理论基础, 对数据进行抽象的处理, 在实际的测绘工作当中, 精度和效率比以往都有了很大的提升, 这种地理信息系统通过对地球表面和空间地理数据进行综合性的存储和采集, 使得地理信息系统有着它本身特点的优势, 也促进他们成为了信息高速公路上的信息节点和基础设施之一。

四、总结

总而言之, 这种地理信息系统利用数据库作为信息存储的单元, 可以提供地理分布相关的数据以及空间信息, 通过结合相关地理特征和统计信息的信息系统。本篇文章通过分析地理信息系统在城市测绘当中的应用, 阐述了这一系统在城市规划过程当中起到的重要作用, 随着地理信息技术的不断优化和发展不仅仅给相关部门的测绘工作带来了很大的方便, 并且进一步推动了测量技术的发展, 非常有利于我国现阶段生产力的发展。

摘要：目前, 地理信息测绘技术在科学领域中有着十分重要的作用, 在新时代背景的影响下地理信息测绘技术较多的应用在城市测绘方面。随着我国现阶段社会经济的不断发展, 在数字化信息时代的影响之下, 测绘技术也开始朝着机械智能测绘趋势发展。目前, 我国地理测绘技术在国家建筑当中应用十分广泛, 作为一种工作前期的扫描和定位系统, 在测量方面拥有着较高的测绘精度以及数据处理量, 因此, 在城市工程当中越来越受到企业的重视。本篇文章就通过分析地理信息系统的一些功能特点, 探讨了地理信息系统在城市测绘当中的应用。

关键词：地理信息系统,城市测绘,数据,坐标