地理信息系統(tǒng)功能在測繪中的應用分析

發(fā)布日期：2019-06-19 00:00 瀏覽量：12175

近年來，隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)不斷地完善，全球定位系統(tǒng)、遙感技術以及互聯(lián)網技術都廣泛地用于地理系統(tǒng)當中。現(xiàn)代信息技術的發(fā)展為地理信息技術提供了重要的技術支持，提高了測繪工程的作業(yè)效率和質量，提高了結果的精確度。

一、地理信息系統(tǒng)的功能分析

地理信息系統(tǒng)又被叫做地學信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)的重要作用是分析和處理空間的信息，因此，可以在計算機系統(tǒng)中應用于地理數(shù)據(jù)的輸入、查詢、存儲、顯示、分析等，通過計算機終端，準確地分析動態(tài)數(shù)據(jù)和定位地理信息，從而以數(shù)據(jù)或圖形的形式體現(xiàn)空間信息。

1 采集和輸入數(shù)據(jù)的功能

地理信息系統(tǒng)能夠對空間的一些數(shù)據(jù)進行采集，像是空間一系列物質的幾何拓撲關系、形狀、方向、大小、實際位置等，能夠應用數(shù)字拷貝、鍵盤、數(shù)字掃描儀、商業(yè)數(shù)據(jù)等方式進行輸入。

2 編輯和處理數(shù)據(jù)的功能

地理信息系統(tǒng)能夠編輯一系列的圖形，像是校正誤差、拼接圖幅、拓撲關系的建構、變換投影、整飾和便捷圖形等，能夠連接數(shù)據(jù)庫和處理原圖。

3 儲存和管理數(shù)據(jù)的功能

光柵數(shù)據(jù)結構、矢量數(shù)據(jù)結構、矢柵一體化數(shù)據(jù)結構是地理信息系統(tǒng)的主導數(shù)據(jù)結構。在管理和儲存數(shù)據(jù)中，大部分的地理信息系統(tǒng)組織數(shù)據(jù)的方式是專題分層和空間分區(qū)。

4 空間探究和查詢的功能

①地球空間的特點：涵蓋有關的地球空間圖像的合并、相減、相交和地球空間具備的所有線、點，以及地球空間上連接的特征屬性。

②檢索地球空間：其中涵蓋分析地球空間拓撲疊加以及探索地球空間物體和屬性等。

③地球空間模型探究：像是多要素全面研究、網絡研究、遠程研究、基于專業(yè)的一系列特殊模型的應用研究、三維模型研究、BLFFFR 研究、數(shù)字地形研究等。

5 可視化輸出和表達

通過可視化的形式呈現(xiàn)結果。能夠結合實際的要素信息密集性通過屏幕呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖形等，地理信息系統(tǒng)不但能夠將涵蓋所有要素的地圖輸出，而且能夠根據(jù)一系列用戶的實際需要，對一些數(shù)據(jù)、圖標、統(tǒng)計圖、專題圖進行分層輸出。

二、地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

地理信息系統(tǒng)主要用于分析處理空間信息，被用在查詢、輸入、分析、存儲地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，能借助計算機終端進行數(shù)據(jù)動態(tài)分析與地理定位，最終利用數(shù)據(jù)或圖形的方式表達空間信息。

相較于傳統(tǒng)的測繪方式，地理信息系統(tǒng)在測繪工程中具有如下優(yōu)勢 :

①測量效率高。地理信息系統(tǒng)不需要觀測、調平、估讀、調節(jié)等環(huán)節(jié)，加上受天氣和地形的影響較小，其在測繪工程中的效率較高，特別是地貌地形的勘測，能利用多臺 GIS 測量儀

進行分組掃描，在此基礎上快速繪制所測的地形，促進測量效率的提升。

②數(shù)據(jù)精度高。在傳統(tǒng)的測繪工程作業(yè)中，不管測繪人員采用何種方式，都難以保證測繪結果的準確性。而地理信息系統(tǒng)的應用，能有機結合遙感技術，有效測量大型建筑，測量的實用性和范圍明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測量方式。

通常地理信息系統(tǒng)可以借助衛(wèi)星定位，對距離 120 公里遠的軌道上的小型事物或動物予以捕捉 ; 在具體測繪環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)利用平面掃描衛(wèi)星聯(lián)系地面接收器，這樣測繪人員只需對相關信息加以收集和加工處理即可。總之，地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應用，能很好地提高測量精度。

③不易受外部干擾。將地理信息系統(tǒng)用于測繪工程，相較于傳統(tǒng)的測量技術，系統(tǒng)不受測繪地點的自然條件、地貌地形的影響，既可在地質復雜的區(qū)域開展測繪工作，也能在廣闊的平地上實施測量。傳統(tǒng)的測繪方式極易受到外部環(huán)境的干擾，特別是密林、高山等地的測量，無法確保測量結果的精確度 ; 而地理信息系統(tǒng)不易受外部環(huán)境的限制，能在大雨雪天氣進行測量，便于測繪作業(yè)的開展。

三、地理信息系統(tǒng)在測繪中的應用過程

1 數(shù)據(jù)的采集

測繪人員實施測繪工程時，對真實世界中的物象進行重點離散和抽象，地理信息系統(tǒng)是利用數(shù)量存儲與柵格的方式連續(xù)對象實體，具體表現(xiàn)為 :

①柵格存儲涉及單元儲存的列、行，旨在利用地面單位網格的寬度來確定柵格數(shù)據(jù)集分辨率 ;

②矢量儲存則是根據(jù)幾何圖形的點、線、面等，對實際面臨的對象予以體現(xiàn)。就地理信息系統(tǒng)來說，空間數(shù)據(jù)能與其他非附加性數(shù)據(jù)相結合，對非空間數(shù)據(jù)進行儲存，如在測量中與固有的聚脂薄膜地圖和數(shù)據(jù)視線相結合，通過掃描形成數(shù)字信息。

值得注意的是，地理信息系統(tǒng)的重點在于與全球定位系統(tǒng)相結合來確定位置坐標，然后將數(shù)據(jù)信息傳至系統(tǒng)進行處理和分析 ; 或者是與遙感技術相結合，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行收集。

在測量工作中采用地理信息系統(tǒng)時，大多平臺都具備傳感設備，其中涉及數(shù)字掃描儀、激光雷達、攝像機等，并且傳輸設備與其他設備有一定的聯(lián)系，與衛(wèi)星、航空器等平臺相互統(tǒng)一，通過其特征和航空圖片的選用，借助三維技術捕捉所需數(shù)據(jù)，然后將其傳輸?shù)娇截愊到y(tǒng)中，以獲得測量的信息數(shù)據(jù)。

2數(shù)據(jù)的轉換和處理

對于地理信息系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)處理的模式主要就是利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行編輯和處理，以便預處理數(shù)據(jù)。一般系統(tǒng)軟件能對屬性不同的數(shù)字化空間數(shù)據(jù)間的關系進行自動識別，且對復雜空間的實體進行連接，根據(jù)包含或臨近及向量數(shù)據(jù)實施數(shù)據(jù)分析。

同時在數(shù)據(jù)轉換環(huán)節(jié)，尤其是控制測量過程中，極易出現(xiàn)線與交叉點分離的情況，降低測量結果的精確度，并且原地圖上出現(xiàn)污點也會對結果的精度造成影響，但采用地理信息系統(tǒng)則可避免上述問題。此外，數(shù)據(jù)處理和轉換之前需變換整合處理坐標投影，確保模型的適用性 ; 在數(shù)據(jù)轉換過程中，應利用數(shù)據(jù)重建的方式將數(shù)據(jù)轉為系統(tǒng)能識別的格式，以此兼容不同的數(shù)據(jù)源。

3 空間分析

通過預處理數(shù)據(jù)能在地理信息系統(tǒng)中計算數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，對地球空間物體的具體空間位置及其相互關聯(lián)進行定量描述。地理信息系統(tǒng)的核心功能就是物體在空間的分析功能，涵蓋經濟學、區(qū)域科學、地球物理學、地理學等學科，也涉及空間統(tǒng)計學、圖論、拓撲學對空間構成進行分析和描述，最終描述、獲取地球空間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)預測和模擬空間的過程。

地理信息系統(tǒng)的制作和設計過程相對復雜，但使用較為簡單，能提高數(shù)據(jù)的精度，減輕測繪人員的工作量，實現(xiàn)良好的社會經濟效益。