学术 | 地理信息系统GIS在城市测绘中的应用

来源：中国测绘学会

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摘要：

关键词 ：地理信息；城市测绘；应用技术

引言

进入21世纪以来，我国的城市化发展进程不断加快，城市规模日益提高，城市建设如火如茶，从农村转移到城市的居住人口带来的人流、车流、物流给城市带来了勃勃生机，同时也给城市运转带来了巨大的压力。为此，基于计算机大数据分析技术和遥感测绘技术支持下，实现空间数据和属性数据相结合的地理信息系统，以其数据测量自动化、数据分析智能化的特点，推进了工作，降低了劳动强度，充分展现了科学技术是第一生产力的客观真理，受到了广大城市建设规划者的认可和欢迎。

地理信息系统理论概述

地理信息系统（Geographic Information System），简称GIS，是一种以计算机为运算核心的空间地理信息数据测量采集、储存保管和分析运算的数据管理体系[。地理信息系统的数据处理方式将测量出来信息分为2种：空间数据和属性数据。然后基于这2种数据在专用的地理分析软件中构建成易于识别和分析的图层，然后在通过图层组建成完整的空间地理信息模型，再借助GPS全球定位技术和网络通信技术的支持，快速、实时地进行地理地位和动态追踪工作，以达到为空间地理数据分析、动态预测和科学管理之目的。该技术目前在地理环境评估、城市建筑测量、城市地图测绘等领域已经得到了广泛应用。

从专业学科的认知角度来看，地理信息系统涵盖了地理空间学、计算机信息技术学、统计测量学等各种专业学科知识，它具有高度的专业融合性和技能独立性，因此从事地理信息系统工作的技术人员需要掌握数门相关专业领域之知识，方能驾驭这门综合性技术。从具体的工作需求来看，地理信息系统要具体问题具体分析，针对实际情况制定可行性方案，才能达到预期的目的。从我国城市测绘要求角度出发，如今城市建筑规模和体量都越来越大，建筑样式复杂多变，再加上一些新材料的应用，这对地理测量的精确度提出了更高的要求。而地理信息系统可以凭借其工程量小，有效简化测绘工作流程，节省时间和人工成本;时效性强，在卫星定位、视频监控等先进科技的支撑下即时获得测绘数据结果;精确度高，其测绘数据信息的采集录入、运算分析和整理储存都是计算机自动化完成等优势，必将成为未来城市测绘的主要方式之一。

地理信息系统在城市的实际应用

首先，随着城市建设越来越密集，城市规划要求越来越高，再加上城市管理中对人流、车流的控制越来越精细，这必然要求在城市测绘中对数据采集的精确度越来越高。比如以城市交通导航项目来说，采集的GIS数据越详细、越精准，导航服务效果越好。其次，针对非空间的数据分析，需要通过卫星定位系统与遥感技术两者的结合，实现适量数据与栅格数据数字化和抽象化处理，从而实现城市测绘中，对道路、景观、建筑的精确布局进行最科学的处理［3］。为此，利用地理信息处理技术，可以明确测量要求，提高测量精度，在卫星定位、视频监控、遥感技术的智能测量作用下，可以有效地规避传统测量带来的各种主观和客观因素的干扰，为城市发展带来更多高精度的测量数据，推动城市合理有序地发展。

高精度的数据需求带动了高精度的城市测绘发展，地理信息系统能够帮助测绘人员避免传统测绘主观因素及突发情况带来的失误和不便。以地理空间模型为理论基础，从基本定点和调频工作开始，在各种自动化设备的支持下提升工作运转的速度，在云计算云储存的支撑下提高测量数据的分析准确度和应用的科学度，通过GIS系统功能的齐全性来可以实现对城市测绘工作内容的全方位覆盖，从而可以让测绘工作实现整体的合理有序，规范可控。通过GIS来确保测绘质量，需要测绘人员拥有非常扎实的测绘技能，才能保证测绘的过程符合相应的技术规范，另外测绘人员还需要非常高的职业道德素养，能够以精益求精的工匠精神来进行测绘数据的分析。

GIS技术具有对数据采集、储存、分析的快速、简便、智能的应用优势，才能够提供传统测绘不具备的功能，数据显示就是其中之一。在城市地图中显示的各个区域具有字段属性和多重属性等特点，在进行字段属性的展示时，技术人员可以通过分级密度值、符号以及颜色等技术手段来现实，让地图看起来目标错落有致。比如在地图上显示道路交通通行情况时，就可以利用字段属性来以红、绿两种色彩来现实用户需要前行的路途是否拥挤，从而让司机提前做好规划安排。总而言之，针对不同的地理显示类型用不同的表示方法来展现，提高动态地理信息情况的采集和处理速度、效率，是现代城市测绘的最基本要求。

城市化发展来了城市人口数量的不断扩大，导致城市资源消耗越来越多，在粗放型的城市管理中，资源不合理利用和浪费情况非常严重，这不仅给人类带来了巨大的生存压力，也给城市环境带来了严重的威胁。为此，利用GIS技术在城市测绘中加强城市资源相关数据的探测，以精确城市综合资源数量，从而优化资源配置方案，实现社会经济与资源保护的平衡协调发展。

立体式输出是地理信息系统对传统城市测绘技术颠覆的具体功能体现，它可以现实的地理图形以三维立体的形式呈现出来，更有空间感和画面感，也更符合人们的视觉观察行为习惯，能够更好地满足城市服务信息需求。在立体式输出的过程中，技术人员可以结合多样化的技术形态，将地图绘制的时间和空间合理地规划安排好，从而能够展现其城市绘制的整体质量感。在GIS技术的支撑下，技术人员可以将数据处理和地图绘制相结合，开展不同功能需求的工作，而且在计算机的辅助下能够降低其劳动强度。但这对技术人员提出了2点工作要求，一是要用严谨的态度来持之以恒地做好数据测量的精准度，二是要有创新创造的精神来根据各个城市的实际情况来开展针对性的数据模型建设及工作部署。

地理信息技术相对于传统测绘技术不仅要有专业的测绘技能，更需要技术人员对计算机应用技术、全球卫星定位技术、空间数据统计与分析技术都有着全面而深刻的了解，这样才能发挥其应有的价值和作用。技术人员要不断转变城市测绘的工作思路和理念，要从信息提供为主的传统工作形态向信息分析处理、信息数据采集的服务工作形态转变，从而提高工作效率和适应不停更新的新时代城市测绘要求。

来源：技术应用

作者：韦秋庆