浅析GIS在城市测绘中的应用

Abstract: This paper analyzes the demand of the city surveying and mapping to GIS, and introduces the GIS application in the city surveying and mapping.

Key words: GIS ;city surveying and mapping; application

中图分类号:P407 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

当前地理信息系统(GIS) 已经广泛应用于城市规划、工程设计、天气预报、投资项目评估、社会统计、防灾减灾等方面。GIS 既是一门较为成熟的技术科学，也是一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、环境监测、农林水利、气象海洋、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等各个领域发挥着重要的作用。采用 GIS、数据库、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，不仅为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，从而建立各类专业信息系统，还能实现管理的标准化、科学化、信息化，使其成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。

目前，随着改革开放和经济建设的快速发展，社会对测绘业的需求结构有了更高层次的要求，不仅对传统的测绘产品有所需求，而且还需要具有多样化的测绘信息产品和高新技术服务。所以，在 80 年代初期，测绘业进行了对传统测绘手段和生产工艺的技术改造，开展了数字化测图、机助地图制图、GIS(GIS) 、人卫激光测距(SLR) 、全球卫星定位系统(GPS) 、遥感(RS) 等方面的基础研究和应用研究。其中最为突出的是 GPS、GIS 和 RS 技术的结合，发挥各自的优势，相互渗透，形成一个自然的发展趋势。GPS与 RS 能为 GIS 提供区域信息及空间定位信息，而GIS 可以从 GPS 和 RS 提供的批量数据中提取有用的信息进行相应的空间分析，并将其有用数据进行综合集成，最终成为科学的决策依据。

1 GIS在城市测绘中的需求分析

1.1 GIS

简单地讲,GIS是处理地理信息的系统,是关于采集、存储、管理、处理、分析和表达地理空间数据的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。将GIS应用于城市测绘中,将会使城市测绘数据十分的详尽和准确,同时也大大提高了城市测绘工作的科学性。

1.2 必要性分析

测绘工作是一项十分艰巨,且用途极为重要的任务。传统上,城市规划的设计是基于测绘人员提供的测绘图件和资料的,因为城市测绘的主要目的是用来进行城市规划的,但是因为测绘与规划设计存在脱节的情况,使得测绘人员完全不能认识测绘的目标,以至于对规划设计起不到很好的配合作用,因而不利于整体设计工作质量和工作效率的提高。基于数字地图基础上的GIS的出现和发展,能够很好地解决这个问题,因为GIS主要是按照数字地图的形式来进行输入和输出的,使得测绘工作变得易于查询和分析,也变得直观且易于看懂和理解。

2 GIS在城市测绘中的应用

本文采用ArcInfo来探讨GIS在城市测绘中的具体应用。

2.1 数据处理

地理数据一般具有三个基本特征:属性特征(非定位数据)、空间特征(地位数据)和时间特征(时间尺度)。在城市测绘中,涉及到的主要设施有城市建筑物、城市道路、管线等,其信息包括了这些设施的空间数据和属性数据,属性数据又可以分为客观和主观两类,客观属性数据如城市道路的名称、交叉口的形状等,主观属性数据如城市道路与交叉口的交通量等。

ArcInfo提供叠合层 (Coverage)将多种数据组织在一起,叠合层中包含多种类型的要素 (Feature),比如弧段 (Arcs)、节点(Nodes)、标记点(LabelPoints)、配准点(Tics)、多边形(Polygon)等。

ArcInfo中用如下方法实现地物特征的空间信息与专题属性信息的联系:每个地理对象都存储一个标志码,对象的标志码在对象的空间特征(描述它的坐标信息)产生时一同产生,它唯一地代表这个地理对象,这个标志存储在一张记录有对象几何特征(线的长度、多边形地面积等)的属性表中,这个属性表称为特征属性表(FeatureAttribute Table,FAT)。地理特征的专题属性信息可以直接存储于FAT表中,也可以存储在其他数据表中,后者通过对象标志码与FAT产生联系。从空间信息检索专题属性信息,或从专题属性信息检索空间信息的实现就依赖于GIS所建立起来的这种联系。

2.2 数据管理

A r c I n f o 中图形是以点 ( P o i n t ) 、线(Polyline)、多边形(Polygon)来表达实物信息的,在城市测绘中,主要涉及到用点来表示的实物信息有城市道路路段上的桥、城市道路交叉口等;主要涉及到用线来表示的实物信息有城市道路中线、城市道路边线、通讯线的走向等;主要涉及到用面来表示问候的实物信息有道路周边的建筑物(比如企事业单位、学校、医院、公园等)。可以把上述所有关于点、线、多边形相关的实物合理地分层组织如下:首先建立一个地理数据库,在地理数据库中建立城市测绘要素集,其中包括的特征类有城市道路中线、城市道路交叉口、桥、城市道路周边建筑物等;同样在相同的地理数据库中建立一个管线要素集,其中包括的特征类有路边线、电力设备、电力线、通讯线等。

2.3 数据显示

ArcInfo中的 ArcMap提供了一个易于使用的用户界面,使得对ArcMap的操作变得简单方便。ArcInfo支持广泛的数据源,在ArcMap中用来显示的地图格式主要有Shapefile和 Coverage。一般来说 ,地图特征的图形表达有以下几种方式:单一的符号、单一值地图、用类似于人口的字段属性来表达数量(颜色分级、符号分级和密集度分级)、相关多种属性的表达。用单一的符号展示数据于地图可以从图形上得知特征分布的密集程度,从而可以清晰地表达出分布情况。在城市测绘中,可以用点表示城市不同区的居民居住情况,这样就可以用点的密集程度来直观表达居民居住的分布密集程度;同样,道路可以用线的特征来表示在区域内道路网密集程度。对于上述每个区的居民密集程度的表示,也可以先统计每个区的居民人数,然后按照一定的标准划分,用不同的颜色来表示每个区的居民居住情况,并且还可以用符号本身的大小来表示居民分布情况。同样地,城市道路交通也可以通过交通量的统计之后,依据交通量的范围分类对城市道路进行等级颜色分类。

3 结语

随着计算机软硬件技术、测绘技术的飞速发展,以空间数据及其属性数据为特征的GIS技术的应用日益成熟,大大提高了信息管理的效率与质量。当前,城市建设突飞猛进,同时也对城市工程的规划、设计、建设、管理等方面提出了更高的标准与要求,由于GIS具有反映地理空间关系、统计各种空间和属性信息能力的特性,为城市规划、建设、测绘提供了非常好的先进技术手段。本文从数据的角度探讨了GIS在城市测绘中的具体应用,通过GIS的使用,可以使得城市测绘工作更加准确,更加科学。同时,对于测绘学来讲,GIS、全球定位系统、遥感系统的结合使用,将使测绘由原来单纯提供信息的服务性变为决策管理的重要组成部分,将有力地推动管理的严格性、决策的科学性、规划的合理性和设计的高效性。

参考文献:

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