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浅谈地理信息系统在测绘领域的扩展应用

  摘 要:随着经济的增长,对国民经济各领域发展的先行者――测绘提出了更高、更迫切的要求,而传统意义的测绘方式已经不能满足测绘精度和效率的要求。而地理信息系统(GIS)在测绘领域的广泛应用,大大提高测绘工作效率和数据的现实性。文章主要分析探讨地理信息系统在测绘领域中的应用,为提高测绘的精度和效率提供参考。
  关键词:地理信息系统;测绘;扩展应用
  中图分类号:TP39.4 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)35-0053-02
  地理信息系统(GIS)可以简单定义为是一种采集、存储、管理、分析、显示和应用地理信息的计算机系统。GIS是地理学和信息技术相结合的产物,它为解决各种与空间位置相关的问题提供了新的技术方法。经过近50年的发展,随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的发展,地理信息系统(GIS)已经广泛应用于各个领域,产生了巨大的经济和社会效益。
  1 我国地理信息系统的发展
  我国地理信息系统方面的工作起步稍晚于国际水平,但发展迅速,形势喜人。20世纪70年代初期,我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。环境遥感资源调查的需求带动,以及航空摄影测量和地形测图的发展,为GIS的发展奠定了良好的基础。20世纪80年代起,1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室标志着我国地理信息系统方面的工作开始展开。20世纪90年代起,地理信息系统步入快速发展阶段。地理信息系统从初步发展时期的研究实验、局部应用走向实用化和生产化,为国民经济重大问题提供分析和决策依据。中国地理信息系统事业经过近40年的发展,取得了重大的进展。地理地理信息系统的研究和应用已走向了产业化。
  2 地理信息系统在测绘中的应用
  2.1 数据源
  数据对于测绘而言是至关重要的,数据采集功能是地理信息系统(GIS)的一个重要功能。从数据来源的类型上看,地理信息系统(GIS)数据可以大致分为原始数据(第一手数据)或处理加工后的数据(第二手数据),另外也可将数据源分为非电子数据和电子数据两类。
  第一手数据是指直接采集的数据。传统的绘图野外数据采集工具主要包括三脚架、标尺、罗盘、平板仪、坡度仪、皮尺等,数据采集的结果往往需要记录在纸上,而地理信息系统(GIS)采用的是以全球定位仪、激光测距仪、全站仪等为代表的现代测量仪器,这些仪器正逐步取代这些传统的数据采集手段。全球定位仪和激光测距仪、全站仪等可直接与数据记录仪连接,将所测得的大量位置、距离和方位数据储存在数据记录仪内,也可直接存储在便携计算机的硬盘上,这使第一手数据的获取大大简化。第一手数据经解译、编辑和处理后,就变成第二手数据。大多数地理信息系统(GIS)中的数据是第二手数据,它主要包括地图、统计数据报表和影像图等形式。
  2.2 数据采集
  根据测绘任务的需要,将各种数据源的数据转化为地理信息系统(GIS)软件可以识别的格式并加以利用的过程称为数据采集。地图数字化是许多地理信息系统(GIS)系统都采用的数据采集手段之一。对于大型的测绘项目,现代地理信息系统(GIS)技术可以通过扫描技术来使这个过程全部自动化,对于较小的测绘项目,需要手工数字化(如使用数字化板)。属性数据是地理信息系统(GIS)中地理数据的重要组成部分,可以通过键盘来直接输入属性数据。在地理信息系统(GIS)中,通常用专业的数据软件单独管理属性数据,包括属性数据的采集。为了充分利用现有的各种数字形式的数据资源,从其他各种数据库系统中转人或转出属性数据,将是获取地理信息系统(GIS)属性数据非常重要和必需的手段。
  我们知道,地理信息系统(GIS)通常对绘图所需要的地理要素进行分类存储和管理,要素的分类通常体现在对要素属性数据的分类和编码上。对属性数据进行分类和编码,还非常有利于数据交换和共享。
  2.3 数据编辑与处理
  绘图采集后的地理数据经常需要进行编辑和处理,这是因为:一、数据中可能存在的错误;二、为了便于地理信息系统(GIS)进行查询和分析,需要对数据进行进一步的处理,如生成拓扑关系和新的属性数据等;三、有些数据本身就是动态变化的,需要不断进行更新;四、对于有些特殊的应用或来源于其他系统的数据,有可能需要进行数据格式转换等。现代的地理信息系统(GIS)技术提供了许多工具来编辑和处理地理数据。
  2.4 空间数据管理
  地理信息系统(GIS)软件有多种方式管理空间数据。早期的地理信息系统(GIS)是基于文件来管理空间数据,特点是针对不同的数据模型开发设计不同格式的文件系统,这种管理模式比较灵活,所以一直还在使用。其缺点是不能管理巨量的数据,且针对属性的查询与管理功能比专业的DBMS弱得多。
  对于小型地理信息系统(GIS)项目,把地理信息以简单的文件方式存储就足够了。但是,当数据量很大而且是多个用户同时使用数据时,最好使用一个数据库管理系统(DBMS)来帮助存储、组织和管理空间数据。
  2.5 空间数据分析
  在经过之前四个阶段的测绘制图预处理之后,地理信息系统(GIS)便对预处理的图形数据进行空间分析计算,通过空间位置和空间物体联系定量描述和研究空间事物。地理信息系统(GIS)中最复杂、最主要的功能就是空间分析功能,空间分析功能是结合了地球物理学、地理学、区域科学等众多学科,在分析和描述空间构成时要综合运用空间统计学、拓扑学等学科。当前,空间分析技术尚未完全成熟,现有主要的空间分析方法主要是空间模拟分析,空间模拟分析主要是通过专业化模型对空间实体和关系进行化和抽象,为系统进一步分析操作埋下伏笔。
  3 地理信息系统(GIS)在测绘中的发展展望
  相比传统测绘方式,地理信息系统(GIS)有着很多的有点,可以更好的的为测绘工作,但是考虑到未来测绘工作的复杂和难度的增加,地理信息系统(GIS)除了要不断提高自身的综合数据、模拟和分析数据的能力,还要提高地理信息系统(GIS)处理地理空间过程演化和预测的能力,以便能够获取较难的数据,可以从整体上保障测绘工作的顺利完成。
  不仅如此,地理信息系统(GIS)在未来的发展中应朝着一体化的方向完善,地理信息系统(GIS)的空间定位搜索能力以及空间分析能力得到不断提高,在获取数据后能够更有效的提炼信息,达到空间决策支持和空间模拟的目的。
  在未来地理信息系统(GIS)能够将不同领域的空间模型整合到一起,形成一个系统的体系,通过有效的组织、调度以及通信、执行职能体系行为。地理信息系统(GIS)和全球定位系统的系统更加有效的结合在一起,并逐步走向数据共享与交互式操作的层面,实现组件式产业化发展。
  4 结 语
  随着社会和科技的发展,测绘领域要求的不断提高。传统的测绘方式已经不能满足当今的要求,传统测绘方式是一项耗资巨大的工程,需要大量的人力、物力和财务,耗资巨大且效率和精度不高。地理信息系统(GIS)对于提高测绘工作的准确性和效率有着极大的作用,地理信息系统(GIS)不仅仅为测绘工作提供各种精确数据,而且还能利用其算法对这些数据进行处理和转化,最终完成测绘目的。地理信息系统(GIS)对于测绘领域是一场变革。所以大力发展地理信息系统(GIS)在测绘领域的应用有着十分重要的现实意义。
  参考文献:
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  [3] 吴炳方,张明金,李新功.地理信息系统的发展[J].地理学报,2008,(4).



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