关于测绘新技术的理论与实践

　　【摘要】本文你讨论了GIS的功能和本质特征，给出了GIS功能的分类以及它的主要特征。提出GIS的核心和主要应用在于对空间与属性分析、预测及其辅助功能的潜力。虽然从某种意义上看，一些GIS功能发展成为具有广泛的功能的“庞大系统”，但很多功能不是GIS系统的功能，实现难度并不高，从而没有实际上解决GIS技术的实际应用中的关键难题，也就是许多高级应用的问题。因此看来，GIS技术目前还处于初级研究阶段。公路GIS涉及到的应用十分多，需要与现有的计算机软件相结合。
　　【关键词】GIS；数据处理；数据库；
　　地理信息系统是在计算机软件和硬件支持下，将各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统。它是将计算机技术与空间地理分布数据相结合，通过一系列的空间操作与分析和分析方法，为地球科学、环境科学和工程设计，以及政府行政职能和企业经营提供有用的规划、管理、和决策信息，并回答用户提出的有关问题。
　　一、地理信息社会化应用与发展
　　1.地理信息社会化应用的特点
　　地理信息社会化应用是从实际出发。面向社会需求而开发的软件系统。它具有以下的特点：
　　 (1)发布范围广、传播速度快：随着信息技术的发展。该类信息能在短时间内传播到世界的任何一个角落；
　　(2)数据更新及时：它直接为社会服务，信息更新要及时；
　　(3)综合性强：此类数据来自不同的行业，具体有很强的综合性；
　　（4）表现形式灵活：它可以综合图片、多媒体、文字等各种形式来体现；
　　（5）公共性强：此类数据是为社会公众和事业单位需求查询的信息，相对也基础类和专业类而言，具有相当的公开性，希望人们得到共享；
　　（6）使用方便快捷：该类信息能够非常方便的提供社会化使用。做到时刻为用户服务。
　　2.地理信息社会化应用的形式
　　（1）通过Internet
　　互联网作为信息时代最强大的信息发布工具，提供了巨大的信息流。多年的积累，各部门均有大量的数据，且均与空间信息相关。因此，Internet与GIS技术相结合，于是产生了一个新的GIS--WebGIS。WebGIS借助于计算机网络，将分布在不同地区、不同空间和不同数据结构信息，按照系统化、一体化、结构化的运行机制进行数据的实现信息查询、分析、组织、管理、信息成果发布等等。使得Internet既可以通过系统简便的利用人人熟悉的地图查询来查找公共交通、办事单位、公共交通、娱乐休闲场所、商业网点、经融机构等的信息详情，也可以利用反查询，将所要查询的信息输入系统，系统会尽快的查找到它的精确位置，而且可以向用户提供所储存的信息资料，此外，系统可以支持对地图的缩小、放大、定位检测等操作。
　　（2）通过CDGIS
　　CDGIS是集成数据与软件于一体的电子地图光盘系统，使用的时候只需将光盘放入计算机运行；此类产品携带方便、小巧灵活、且具有常用GIS的功能，为用户的衣食住行提供便利。CDGIS的进一步发展可以为汽车当行及上午地理提供相应的分析工具。
　　（3）通过第五媒体——文本短消息、超级短消息、多媒体短消息
　　随着先进制造技术及其通讯技术的发展，各大移动运行商相继推出手机上网等发展，与以前的相比数据组织更为优化、传输速度更快的特点。
　　二、GIS系统的功能分析与技术途径
　　1.1原始数据采集与输入
　　GIS将原始数据定义为“最初进入计算机的的数据”。此定义使得计算机的功能得到了充分的发挥。近些年来GIS软件的功能随着计算机软件和硬件的发展也得到了迅速的发展，做到了最大化。GIS系统的处理始于原始数据，一直到这些数据的各种应用，而应用的终点将是无限的。
　　1.2GIS的原始数据
　　原理上我们认为GIS的数据处理和管理应始于原始数据。从数据形式方面可以划分为：数字化的离散类原始数据（数据源和管理与处理的主要对象）、数字化图像影像数据(可以分为地图扫描图数据和影像数据)、说明性信息（相关文本资料说明、声音动画等数据）。
　　2.1数据处理
　　原始数据处理时GIS功能的一部分，它一般包括原始数据进行的各种处理，包括数据压缩、融合、清理、质量评定、挖掘、评估、知识挖掘等等，其主要的任务是获得更多有用信息和提高信息的质量。
　　2.2栅格数据处理
　　勘探数据许多成功原始数据以矢量形式统计。获取原始数据后要进行数学处理，包括控制量的计算：评差和投影变换以及数据检查。地面数字测图是一种直接矢量数字化过程，它包括联线记录地物信息，获取数据碎部高程与坐标数据，以及属性的符号化等。从GIS的数据运用全程来看，此过程仍然属于原始数据的处理范围。
　　2.3拖拓扑关系数据
　　建立地表实体的几何拓扑关系是GIS的建模过程，主要是拓扑关系的建立以及从图像直接建立分区模型。拓扑关系的建立主要包括（1）平面拓扑关系：任意属性区域的几何要素一般都可用若干边界点所连线段表示，坐标可有人输入。拓扑关系的数据可用来表明某个属性区域所用的边界线段的几何。属性模型：即属性体的属性取值，包括自然属性和社会属性的数据，建立模型是可有人输入或者用其他方法输入。（2）3D拓扑关系：3D-GIS需要建立三维实体之间的拓扑关系，是目前研究的热点。三维实体拓扑关系的描述比二维数据更多，若再不规则的情况下，由若干空间曲面的部分加上交线构成，还需要由密度足够的三维离散点定义的等高线来描述其位置和形态。从图像直接建立分区模型：由图像直接获取数据，与此同时建立属性区之间的拓扑关系。
　　2.4数据分析
　　属性分析与知识发现是依数据已有的数据和原始数据进行的统计、测量、比较、相关等的分析工作，用于建议因子之间的的关系和发现知识。可分为历史分析和现状分析。GIS的分析功能是其核心和本质。GIS正朝着具有知识发现属性方向扩大功能向分析。其主要包括以下几个功能：属性分析、区域分析、模型的几何测量、可视性分析、统计分析和知识发现。
　　2.5网络和移动GIS系统
　　数据的异地输入、存储、操作、使用是GIS新的要求。网络GIS数据通信是GIS发展最快的领域。在对于网络传输的使用方面使用上有局域网和广域网，在传输网络专有特性上分为利用公网和专网传输，在传播方式上有有限和无线网络传输，后者可以实现在移动运载工具上运行GIS系统。
　　2.6数据显示
　　显示与测绘属于GIS的“数据图形图像可视化”研究的主要内容。数据可视化是GIS技术发展的研究最多的一个领域。也是其区别与其他数据库软件的关键。
　　数据可视化主要是与人直接交流的界面。其主要功能包括以下几点：
　　（1）数据的图形显示：GIS图形图像的表现方式有色彩、符号、线条、图案等其主要功能有：①地表一般显示：主要包括3D地形显示、平面图形显示等。②虚拟现实方式：主要有三维测量数据+卫星影像=>三维GIS模型，具有立体重叠的相片=>配对正射影像数据库=>立体镜下可测量算虚拟现实。
　　（2）地图测绘：目前可归结为数字栅格图、数字线划图、数字正射影像图、数字高程模型透视图和数字专用地图以及透视图绘制。
　　三.结束语
　　本为分析了GIS系统的功能结构即为测绘的新技术和实践内容。做为现在计算机软件的综合应用，GIS覆盖了几乎现代所有的计算机软件新技术。GIS迅速发展起来，反映了实际应用中的要求跟客观的需要，由于高速网络，无线数据传输等高科技技术的支撑共同推动了GIS的发展。由于GIS的数据管理十分重要而且对社会管理具有依赖性，因此其数据格式的通用性和格式要比其他软件系统更加重要。实践证明，GIS技术要想一层次的发展就必须处理好与同类系统以及其他软件之间的密切关系。为此我们要抓住从总体上进一步把握GIS本质，加深对其功能需求的间就来指引GIS新技术的发展。
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