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地理信息系统功能在测绘中的应用分析

2019-06-19

近年来，随着现代信息技术的发展，地理信息系统不断地完善，全球定位系统、遥感技术以及互联网技术都广泛地用于地理系统当中。现代信息技术的发展为地理信息技术提供了重要的技术支持，提高了测绘工程的作业效率和质量，提高了结果的精确度。

一、地理信息系统的功能分析

地理信息系统又被叫做地学信息系统，地理信息系统的重要作用是分析和处理空间的信息，因此，可以在计算机系统中应用于地理数据的输入、查询、存储、显示、分析等，通过计算机终端，准确地分析动态数据和定位地理信息，从而以数据或图形的形式体现空间信息。

1 采集和输入数据的功能

地理信息系统能够对空间的一些数据进行采集，像是空间一系列物质的几何拓扑关系、形状、方向、大小、实际位置等，能够应用数字拷贝、键盘、数字扫描仪、商业数据等方式进行输入。

2 编辑和处理数据的功能

地理信息系统能够编辑一系列的图形，像是校正误差、拼接图幅、拓扑关系的建构、变换投影、整饰和便捷图形等，能够连接数据库和处理原图。

3 储存和管理数据的功能

光栅数据结构、矢量数据结构、矢栅一体化数据结构是地理信息系统的主导数据结构。在管理和储存数据中，大部分的地理信息系统组织数据的方式是专题分层和空间分区。

4 空间探究和查询的功能

①地球空间的特点：涵盖有关的地球空间图像的合并、相减、相交和地球空间具备的所有线、点，以及地球空间上连接的特征属性。

②检索地球空间：其中涵盖分析地球空间拓扑叠加以及探索地球空间物体和属性等。

③地球空间模型探究：像是多要素全面研究、网络研究、远程研究、基于专业的一系列特殊模型的应用研究、三维模型研究、BLFFFR 研究、数字地形研究等。

5 可视化输出和表达

通过可视化的形式呈现结果。能够结合实际的要素信息密集性通过屏幕呈现数据、图形等，地理信息系统不但能够将涵盖所有要素的地图输出，而且能够根据一系列用户的实际需要，对一些数据、图标、统计图、专题图进行分层输出。

二、地理信息系统的优势分析

地理信息系统主要用于分析处理空间信息，被用在查询、输入、分析、存储地理数据的计算机系统，能借助计算机终端进行数据动态分析与地理定位，最终利用数据或图形的方式表达空间信息。

相较于传统的测绘方式，地理信息系统在测绘工程中具有如下优势 :

①测量效率高。地理信息系统不需要观测、调平、估读、调节等环节，加上受天气和地形的影响较小，其在测绘工程中的效率较高，特别是地貌地形的勘测，能利用多台 GIS 测量仪

进行分组扫描，在此基础上快速绘制所测的地形，促进测量效率的提升。

②数据精度高。在传统的测绘工程作业中，不管测绘人员采用何种方式，都难以保证测绘结果的准确性。而地理信息系统的应用，能有机结合遥感技术，有效测量大型建筑，测量的实用性和范围明显优于传统测量方式。

通常地理信息系统可以借助卫星定位，对距离 120 公里远的轨道上的小型事物或动物予以捕捉 ; 在具体测绘环节，该系统利用平面扫描卫星联系地面接收器，这样测绘人员只需对相关信息加以收集和加工处理即可。总之，地理信息系统在测绘工程中的应用，能很好地提高测量精度。

③不易受外部干扰。将地理信息系统用于测绘工程，相较于传统的测量技术，系统不受测绘地点的自然条件、地貌地形的影响，既可在地质复杂的区域开展测绘工作，也能在广阔的平地上实施测量。传统的测绘方式极易受到外部环境的干扰，特别是密林、高山等地的测量，无法确保测量结果的精确度 ; 而地理信息系统不易受外部环境的限制，能在大雨雪天气进行测量，便于测绘作业的开展。

三、地理信息系统在测绘中的应用过程

1 数据的采集

测绘人员实施测绘工程时，对真实世界中的物象进行重点离散和抽象，地理信息系统是利用数量存储与栅格的方式连续对象实体，具体表现为 :

①栅格存储涉及单元储存的列、行，旨在利用地面单位网格的宽度来确定栅格数据集分辨率 ;

②矢量储存则是根据几何图形的点、线、面等，对实际面临的对象予以体现。就地理信息系统来说，空间数据能与其他非附加性数据相结合，对非空间数据进行储存，如在测量中与固有的聚脂薄膜地图和数据视线相结合，通过扫描形成数字信息。

值得注意的是，地理信息系统的重点在于与全球定位系统相结合来确定位置坐标，然后将数据信息传至系统进行处理和分析 ; 或者是与遥感技术相结合，对系统数据进行收集。

在测量工作中采用地理信息系统时，大多平台都具备传感设备，其中涉及数字扫描仪、激光雷达、摄像机等，并且传输设备与其他设备有一定的联系，与卫星、航空器等平台相互统一，通过其特征和航空图片的选用，借助三维技术捕捉所需数据，然后将其传输到拷贝系统中，以获得测量的信息数据。

2数据的转换和处理

对于地理信息系统而言，其数据处理的模式主要就是利用数据处理软件对数据进行编辑和处理，以便预处理数据。一般系统软件能对属性不同的数字化空间数据间的关系进行自动识别，且对复杂空间的实体进行连接，根据包含或临近及向量数据实施数据分析。

同时在数据转换环节，尤其是控制测量过程中，极易出现线与交叉点分离的情况，降低测量结果的精确度，并且原地图上出现污点也会对结果的精度造成影响，但采用地理信息系统则可避免上述问题。此外，数据处理和转换之前需变换整合处理坐标投影，确保模型的适用性 ; 在数据转换过程中，应利用数据重建的方式将数据转为系统能识别的格式，以此兼容不同的数据源。

3 空间分析

通过预处理数据能在地理信息系统中计算数据、分析数据，对地球空间物体的具体空间位置及其相互关联进行定量描述。地理信息系统的核心功能就是物体在空间的分析功能，涵盖经济学、区域科学、地球物理学、地理学等学科，也涉及空间统计学、图论、拓扑学对空间构成进行分析和描述，最终描述、获取地球空间数据，实现预测和模拟空间的过程。

地理信息系统的制作和设计过程相对复杂，但使用较为简单，能提高数据的精度，减轻测绘人员的工作量，实现良好的社会经济效益。