地理信息系統(tǒng)功能在測(cè)繪中的應(yīng)用分析

發(fā)布日期：2019-06-19 00:00 瀏覽量：10291

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)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(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都廣泛地用于地理系統(tǒng)當(dāng)中?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為地理信息技術(shù)提供了重要的技術(shù)支持，提高了測(cè)繪工程的作業(yè)效率和質(zhì)量，提高了結(jié)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(xué)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用于地理數(shù)據(jù)的輸入、查詢、存儲(chǔ)、顯示、分析等，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端，準(zhǔn)確地分析動(dòng)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?qū)臻g的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，像是空間一系列物質(zhì)的幾何拓?fù)潢P(guān)系、形狀、方向、大小、實(shí)際位置等，能夠應(yīng)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(jìn)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?fù)潢P(guān)系的建構(gòu)、變換投影、整飾和便捷圖形等，能夠連接數(shù)據(jù)庫(kù)和處理原圖。

3 儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)的功能

光柵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是地理信息系統(tǒng)的主導(dǎo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在管理和儲(chǔ)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(diǎn)：涵蓋有關(guān)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(diǎn)，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?fù)浏B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(wǎng)絡(luò)研究、遠(yuǎn)程研究、基于專業(yè)的一系列特殊模型的應(yīng)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(dá)

通過(guò)可視化的形式呈現(xiàn)結(jié)果。能夠結(jié)合實(shí)際的要素信息密集性通過(guò)屏幕呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖形等，地理信息系統(tǒng)不但能夠?qū)⒑w所有要素的地圖輸出，而且能夠根據(jù)一系列用戶的實(shí)際需要，對(duì)一些數(shù)據(jù)、圖標(biāo)、統(tǒng)計(jì)圖、專題圖進(jìn)行分層輸出。

二、地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)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(chǔ)地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能借助計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)動(dòng)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(dá)空間信息。

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

①測(cè)量效率高。地理信息系統(tǒng)不需要觀測(cè)、調(diào)平、估讀、調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)，加上受天氣和地形的影響較小，其在測(cè)繪工程中的效率較高，特別是地貌地形的勘測(cè)，能利用多臺(tái) GIS 測(cè)量?jī)x

進(jìn)行分組掃描，在此基礎(chǔ)上快速繪制所測(cè)的地形，促進(jìn)測(cè)量效率的提升。

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

通常地理信息系統(tǒng)可以借助衛(wèi)星定位，對(duì)距離 120 公里遠(yuǎn)的軌道上的小型事物或動(dòng)物予以捕捉 ; 在具體測(cè)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(cè)繪人員只需對(duì)相關(guān)信息加以收集和加工處理即可?？傊?，地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，能很好地提高測(cè)量精度。

③不易受外部干擾。將地理信息系統(tǒng)用于測(cè)繪工程，相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，系統(tǒng)不受測(cè)繪地點(diǎn)的自然條件、地貌地形的影響，既可在地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域開(kāi)展測(cè)繪工作，也能在廣闊的平地上實(shí)施測(cè)量。傳統(tǒng)的測(cè)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(cè)量，無(wú)法確保測(cè)量結(jié)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(jìn)行測(cè)量，便于測(cè)繪作業(yè)的開(kāi)展。

三、地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用過(guò)程

1 數(shù)據(jù)的采集

測(cè)繪人員實(shí)施測(cè)繪工程時(shí)，對(duì)真實(shí)世界中的物象進(jìn)行重點(diǎn)離散和抽象，地理信息系統(tǒng)是利用數(shù)量存儲(chǔ)與柵格的方式連續(xù)對(duì)象實(shí)體，具體表現(xiàn)為 :

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

②矢量?jī)?chǔ)存則是根據(jù)幾何圖形的點(diǎn)、線、面等，對(duì)實(shí)際面臨的對(duì)象予以體現(xiàn)。就地理信息系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，空間數(shù)據(jù)能與其他非附加性數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，如在測(cè)量中與固有的聚脂薄膜地圖和數(shù)據(jù)視線相結(jié)合，通過(guò)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(diǎn)在于與全球定位系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)確定位置坐標(biāo)，然后將數(shù)據(jù)信息傳至系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析 ; 或者是與遙感技術(shù)相結(jié)合，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

在測(cè)量工作中采用地理信息系統(tǒng)時(shí)，大多平臺(tái)都具備傳感設(shè)備，其中涉及數(shù)字掃描儀、激光雷達(dá)、攝像機(jī)等，并且傳輸設(shè)備與其他設(shè)備有一定的聯(lián)系，與衛(wèi)星、航空器等平臺(tái)相互統(tǒng)一，通過(guò)其特征和航空?qǐng)D片的選用，借助三維技術(shù)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(cè)量的信息數(shù)據(jù)。

2數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理

對(duì)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和處理，以便預(yù)處理數(shù)據(jù)。一般系統(tǒng)軟件能對(duì)屬性不同的數(shù)字化空間數(shù)據(jù)間的關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，且對(duì)復(fù)雜空間的實(shí)體進(jìn)行連接，根據(jù)包含或臨近及向量數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)分析。

同時(shí)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，尤其是控制測(cè)量過(guò)程中，極易出現(xiàn)線與交叉點(diǎn)分離的情況，降低測(cè)量結(jié)果的精確度，并且原地圖上出現(xiàn)污點(diǎn)也會(huì)對(duì)結(jié)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(wèn)題。此外，數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換之前需變換整合處理坐標(biāo)投影，確保模型的適用性 ; 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，應(yīng)利用數(shù)據(jù)重建的方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)能識(shí)別的格式，以此兼容不同的數(shù)據(jù)源。

3 空間分析

通過(guò)預(yù)處理數(shù)據(jù)能在地理信息系統(tǒng)中計(jì)算數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，對(duì)地球空間物體的具體空間位置及其相互關(guān)聯(lián)進(jìn)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(jīng)濟(jì)學(xué)、區(qū)域科學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科，也涉及空間統(tǒng)計(jì)學(xué)、圖論、拓?fù)鋵W(xué)對(duì)空間構(gòu)成進(jìn)行分析和描述，最終描述、獲取地球空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和模擬空間的過(guò)程。

地理信息系統(tǒng)的制作和設(shè)計(jì)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，但使用較為簡(jiǎn)單，能提高數(shù)據(jù)的精度，減輕測(cè)繪人員的工作量，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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