地理信息系統功能在測繪中的應用分析

發布日期：2019-06-19 00:00 瀏覽量：13425

近年來，隨著現代信息技術的發展，地理信息系統不斷地完善，全球定位系統、遙感技術以及互聯網技術都廣泛地用于地理系統當中。現代信息技術的發展為地理信息技術提供了重要的技術支持，提高了測繪工程的作業效率和質量，提高了結果的精確度。

一、地理信息系統的功能分析

地理信息系統又被叫做地學信息系統，地理信息系統的重要作用是分析和處理空間的信息，因此，可以在計算機系統中應用于地理數據的輸入、查詢、存儲、顯示、分析等，通過計算機終端，準確地分析動態數據和定位地理信息，從而以數據或圖形的形式體現空間信息。

1 采集和輸入數據的功能

地理信息系統能夠對空間的一些數據進行采集，像是空間一系列物質的幾何拓撲關系、形狀、方向、大小、實際位置等，能夠應用數字拷貝、鍵盤、數字掃描儀、商業數據等方式進行輸入。

2 編輯和處理數據的功能

地理信息系統能夠編輯一系列的圖形，像是校正誤差、拼接圖幅、拓撲關系的建構、變換投影、整飾和便捷圖形等，能夠連接數據庫和處理原圖。

3 儲存和管理數據的功能

光柵數據結構、矢量數據結構、矢柵一體化數據結構是地理信息系統的主導數據結構。在管理和儲存數據中，大部分的地理信息系統組織數據的方式是專題分層和空間分區。

4 空間探究和查詢的功能

①地球空間的特點：涵蓋有關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，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撲疊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、網絡研究、遠程研究、基于專業的一系列特殊模型的應用研究、三維模型研究、BLFFFR 研究、數字地形研究等。

5 可視化輸出和表達

通過可視化的形式呈現結果。能夠結合實際的要素信息密集性通過屏幕呈現數據、圖形等，地理信息系統不但能夠將涵蓋所有要素的地圖輸出，而且能夠根據一系列用戶的實際需要，對一些數據、圖標、統計圖、專題圖進行分層輸出。

二、地理信息系統的優勢分析

地理信息系統主要用于分析處理空間信息，被用在查詢、輸入、分析、存儲地理數據的計算機系統，能借助計算機終端進行數據動態分析與地理定位，最終利用數據或圖形的方式表達空間信息。

相較于傳統的測繪方式，地理信息系統在測繪工程中具有如下優勢 :

①測量效率高。地理信息系統不需要觀測、調平、估讀、調節等環節，加上受天氣和地形的影響較小，其在測繪工程中的效率較高，特別是地貌地形的勘測，能利用多臺 GIS 測量儀

進行分組掃描，在此基礎上快速繪制所測的地形，促進測量效率的提升。

②數據精度高。在傳統的測繪工程作業中，不管測繪人員采用何種方式，都難以保證測繪結果的準確性。而地理信息系統的應用，能有機結合遙感技術，有效測量大型建筑，測量的實用性和范圍明顯優于傳統測量方式。

通常地理信息系統可以借助衛星定位，對距離 120 公里遠的軌道上的小型事物或動物予以捕捉 ; 在具體測繪環節，該系統利用平面掃描衛星聯系地面接收器，這樣測繪人員只需對相關信息加以收集和加工處理即可。總之，地理信息系統在測繪工程中的應用，能很好地提高測量精度。

③不易受外部干擾。將地理信息系統用于測繪工程，相較于傳統的測量技術，系統不受測繪地點的自然條件、地貌地形的影響，既可在地質復雜的區域開展測繪工作，也能在廣闊的平地上實施測量。傳統的測繪方式極易受到外部環境的干擾，特別是密林、高山等地的測量，無法確保測量結果的精確度 ; 而地理信息系統不易受外部環境的限制，能在大雨雪天氣進行測量，便于測繪作業的開展。

三、地理信息系統在測繪中的應用過程

1 數據的采集

測繪人員實施測繪工程時，對真實世界中的物象進行重點離散和抽象，地理信息系統是利用數量存儲與柵格的方式連續對象實體，具體表現為 :

①柵格存儲涉及單元儲存的列、行，旨在利用地面單位網格的寬度來確定柵格數據集分辨率 ;

②矢量儲存則是根據幾何圖形的點、線、面等，對實際面臨的對象予以體現。就地理信息系統來說，空間數據能與其他非附加性數據相結合，對非空間數據進行儲存，如在測量中與固有的聚脂薄膜地圖和數據視線相結合，通過掃描形成數字信息。

值得注意的是，地理信息系統的重點在于與全球定位系統相結合來確定位置坐標，然后將數據信息傳至系統進行處理和分析 ; 或者是與遙感技術相結合，對系統數據進行收集。

在測量工作中采用地理信息系統時，大多平臺都具備傳感設備，其中涉及數字掃描儀、激光雷達、攝像機等，并且傳輸設備與其他設備有一定的聯系，與衛星、航空器等平臺相互統一，通過其特征和航空圖片的選用，借助三維技術捕捉所需數據，然后將其傳輸到拷貝系統中，以獲得測量的信息數據。

2數據的轉換和處理

對于地理信息系統而言，其數據處理的模式主要就是利用數據處理軟件對數據進行編輯和處理，以便預處理數據。一般系統軟件能對屬性不同的數字化空間數據間的關系進行自動識別，且對復雜空間的實體進行連接，根據包含或臨近及向量數據實施數據分析。

同時在數據轉換環節，尤其是控制測量過程中，極易出現線與交叉點分離的情況，降低測量結果的精確度，并且原地圖上出現污點也會對結果的精度造成影響，但采用地理信息系統則可避免上述問題。此外，數據處理和轉換之前需變換整合處理坐標投影，確保模型的適用性 ; 在數據轉換過程中，應利用數據重建的方式將數據轉為系統能識別的格式，以此兼容不同的數據源。

3 空間分析

通過預處理數據能在地理信息系統中計算數據、分析數據，對地球空間物體的具體空間位置及其相互關聯進行定量描述。地理信息系統的核心功能就是物體在空間的分析功能，涵蓋經濟學、區域科學、地球物理學、地理學等學科，也涉及空間統計學、圖論、拓撲學對空間構成進行分析和描述，最終描述、獲取地球空間數據，實現預測和模擬空間的過程。

地理信息系統的制作和設計過程相對復雜，但使用較為簡單，能提高數據的精度，減輕測繪人員的工作量，實現良好的社會經濟效益。