柳州市国土规划测绘院 广西 柳州 545000
摘要：社会在飞速发展，地理信息产业产值快速提升，信息化测绘体系的形成在城市测绘发展领域中有着重大意义，其应用也发挥着举足轻重的作用，是保证城市建设的根本保障。建立健全地理信息化测绘体系，对于社会健康有序发展具有重要的保障意义。本文我们将针对城市测绘中地理信息系统的应用问题展开分析与探究。
关键词：测绘；城市发展；地理信息系统；应用
一 前言
GIS（Geographic Information System）简言之，是基于地理空间数据的一种计算机信息系统，这里所说的地理空间数据主要包含空间特征数据和属性数据。地球表面及其外层空间的物体都有地理坐标、形状（长、宽、高及面积、体积等）、空间关系（如距离），所以具备空间特征数据。属性数据是指地物所具有的自然或人文属性的特征数据，例如一个城镇具有的人口、资源、产值和环境等信息数据。GIS 数据从何而来？主要源于地图数据、遥感数据、实测数据、统计资料、文本资料（法律文件、行业规范、技术标准、边界条约等）、多媒体数据、现有系统数据等。由此可见，GIS 与测绘有着密切的关系，因为地图数据、遥感数据、实测数据都来自测绘成果，而利用GIS 平台开展城市测绘活动也将如虎添翼、事半功倍。鉴此，本文对GIS 在测绘工程中的应用进行分析和阐述。
二 GIS 数据库的建立
2.1 GIS 工作原理
在讨论GIS 数据库建立之前，先说明一下GIS 工作原理。GIS 主要由计算机软、硬件系统及地理数据所组成。硬件系统由计算机、输入设备、输出设备和存储设备等组成。其中输入设备包括键盘、扫描仪、数字化仪、媒体设备等，也包括由网络输入。输出设备包括显示器、绘图仪、打印机和媒体设备等，还包括通过网络输出。存储设备包括硬盘、U 盘和光盘等，亦包括网络服务器等。软件系统除了计算机操作系统、办公软件、数据库软件和其他一些通用软件以外，还包括图形软件（如AutoCAD）、GIS专用软件（如ArcGIS、Supermap、MapInfo）等。地理数据前面已介绍过了，需要指出的是除了数据采集，一些数据还必须经过转换才能入库，这往往要耗费大量的人力和财力，一般建库初期的支出占整个系统费用的70～80%。
2.2 GIS 数据库的建立
下面以外业采集数据导入GIS 数据库为例介绍一下建库的方法。
首先，将数据梳理汇总，然后导入到AutoCAD 中，并对图形进行编辑、修改和必要的处理。然后检查拓扑关系是否符合要求，若没有问题则可导入到Supermap 中设置数据结构、属性字段等。Supermap 软件能够对拓扑关系和图层进行检查，如果发现有问题，就需要返回到Auto CAD 中重新修改和编辑，没有问题后再导入Supermap。通常需要在Auto CAD 与Supermap之间经过多次的修改，最终实现拓扑关系和数据正确。然后对属性进行赋值和配置，导出SHP 格式文件。再将SHP 文件导入到GIS 中，就完成了建库程序。
三 地理信息系统主要功能
3.1 综合分析评价与模拟预测功能
GIS系统除了可以存储、提取、浏览地理信息外，还可以根据不同的地形地貌情况建立对应的信息模式，再采用科学的算法从中得出对应的分析评价结果，为测量工作提供科学的数据参考。分析评价结果主要以函数及命令的形式对未来结果做出定量预测及发展趋势预测，并对自然过程的最终结果进行准确预测；此外，还可以利用GIS对预测数据与特殊倾向可能出现的后果、对应的解决策略产生的效果做出比较，提高决策的科学性与准确性，规避风险。
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3.2 空间叠加分析与空间查询功能
GIS系统数据库构建过程中通常采用分层处理的方法，其主要目的是为了提高GIS开发与管理的便利性。基于该构建模式，在系统中输出原始图，并且系统分析与查询结果是通过空间操作的原始图表示出来，从而基于空间定位角度而言，经过处理的图件与原图保持一致。这种空间变换的内容包括分析重置、拓扑空间查询及分析空集合等。
3.3 GIS输出功能
GIS系统是在地图制图技术的基础上发展起来的，因此GIS的主要功能中地图制图是必不可少的重要部分，利用GIS不仅可输出数字化地图，而且可以建立地图数据库，相比传统的手工绘图，在大幅提高工作效率的同时，也降低了制图成本，获得更高的经济效益与社会效益。
四 测绘工作中地理信息系统的具体应用
4.1 采集数据
测绘初期阶段需对客观世界中的物象进行抽象、离散，在GIS系统数据库中，通常采用栅格、矢量两种方法存储连续对象实体。其中栅格数据包括存储单元的行及列，存储单元存放唯一值，根据地面单位的网格宽度来确定栅格数据集的分辨率。矢量存储则是将客观存在的对象用几何图形中的点、线、面表示出来；当然除上述两种方式外，空间数据也可能通过其它附加数据作为对象属性实现非空间数据的存储。传统收集数据的方法是扫描聚酯薄膜地图或用现有数据来生产数字信息，而利用GIS系统则是采用GPS卫星定位系统获取地物的对应位置坐标，再将其输入GIS系统中进行坐标转换等处理。数据采集也可以利用遥感技术来进行：多个平台上均附带传感装置，包括摄像机、激光雷达、数字扫描仪等，这些设备互相联连，与航空器、卫星所搭建的数据处理平台结合起来，把航空照片、图片判读数字数据进行特征选择，再利用二维或三维的形式捕捉数据，把数据传输至对应的软件拷贝系统。
4.2 数据转换与处理
GIS系统中数据处理主要通过各种数据处理软件对数据进行编辑，实现数据预处理，并对数据进行拓扑建模，把利用其它方法获得的测量图形与GIS图层中相同的区域叠加起来进行分析。GIS系统软件会对属性条件不同的各种数字化空间数据的空间关系进行自动识别，实现复杂空间实体的连接，针对临近及包含的关系进行数据建模及分析；针对向量数据的分析，需要一个必须条件，即拓扑正确。实际数据转换过程中，可能存在控制测量中出现线与交叉点分离的现象，或者原地图上存在污点，这些均会对结果的精确度产生影响，因此GIS还可以针对这类情况做出选择性清除。在GIS系统中进行数据转换过程中，要通过数据重构将数据转换为GIS可识别的格式，才能保证不同数据源的互相兼容。
4.3 GIS系统空间分析
上述两个环节为数据处理的预处理，完成后即可在GIS系统中进行图形数据的分析计算，基于空间物体的空间位置与互相关联性实现空间事物的定量描述。对于GIS而言，空间分析是其核心功能，同样其过程也比较复杂；空间分析结合了区域科学、地理学、经济学、地球物理学等多个学科，基于拓扑学、图论、空间统计学来描述、分析空间构成，完成对空间数据的获取、认知与描述，进而模拟、预测空间过程，对地理空间事件进行调控。
结语
随着我国科学技术的发展，越来越多的新技术将运用到测绘工作中，给测绘工作带来创新和变革。地理信息系统一经诞生，即以其高效、精确和时效性好而广受欢迎，GIS 也成为许多国家、行业和部门必备的工具和技术。目前，GIS的应用正从以政府部门、大公司为主走向“平民化”，GIS 已渗入到人们的日常工作、生活中，人们购物、出行、休闲娱乐因为有了GIS而变得更加便利，可以预计GIS的未来将会更加精彩。
参考文献
[1]唐昊.测绘数据的GIS 建库和应用[J].信息系统工程，2013（3）：93-94.
[2]孙文英.GIS 服务在应急测绘保障体系中的应用[J].电子世界，2013（12）：99.
论文作者:邱宇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/22
标签：数据论文; 空间论文; 系统论文; 拓扑论文; 属性论文; 地理论文; 关系论文; 《防护工程》2017年第21期论文;