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一、地理信息系統概述
地理信息系統(Geographical Infor-
mation System,簡稱GIS)是20世紀60年代創立并發展起來的一門新興技術。它集地圖學、測繪學、遙感學、環境學、空間科學、信息科學、管理科學及計算機科學于一體,是現代分析和處理海量地理數據的一種重要技術。不同的部門與應用領域,對GIS的定義也不盡相同。或將其定義為“一種對空間數據進行采集、存貯、提取、分析和顯示的工具”,或是“一個協助發展與規劃,并且作出決定的工具”,或定義它為“一種處理空間數據的系統”這些定義有的側重于GIS的技術內涵,有的則強調GIS的應用功能。不論側重哪個方面, GIS實現地球系統科學研究工作的總體思路都是利用現代科技手段獲取地球信息、利用數學方法進行各種信息之間的轉換、預測和驗證。實施這一思路的核心是計算機技術,基本技術是數據庫、地圖可視化及空間分析,主要研究內容是地球系統內的信息流,并以資源環境為主要研究和服務對象。這是GIS不同定義的共性。與其他信息系統相比,其強大之處是能處理空間分布數據。它將空間數據與屬性數據結合起來,經現代計算機技術分析、處理之后,結果以圖、表或曲線等形式反映出來,提高了人們的認識能力和信息處理能力,為科學管理和決策提供了重要手段。
二、地理信息系統的應用
隨著地理信息系統技術的不斷完善,其應用已滲透到社會各個方面,涉及所有相關的空間信息領域,包括諸如土地、海洋、農林業、水利、礦產資源、自然災害預測、全球變化、環境保護等等。在各個應用領域中,以土地信息系統(LIS)、城市信息系統(VIS) 、自動制圖與設施管理(AM/FM) 、環境信息系統(EIS)等占主導地位。發達國家以GIS應用于城市和設施管理為特征,而發展中國家則側重于資源管理。
1.GIS 與數字城市
GIS、RS(Remote Sensing,遙感)和GPS(Global Positioning System,全球衛星定位系統)技術構成了空間信息技術的主要部分,即通常所說的3S 技術,其中GIS技術是核心技術。城市是人類活動最活躍的環節,GIS 技術的應用集中體現在城市應用中。近兩年來,數字城市已經成為國內信息化的熱點問題,而且還有持續升溫趨勢。而以GIS 為核心的空間信息技術是數字城市的核心應用技術,它與無線通信、寬帶網絡和無線網絡日趨融合在一起, 為城市生活和商務提供了一種立體的,多層面的信息服務體系。數字城市建設包括4部分內容,即基礎設施、電子政務、電子商務及公眾信息服務。而GIS應用貫穿上述4個部分和各個層面,從城市基礎地理信息數據庫到政府空間數據共享、電子商務物流配送以及基于網絡的公眾地理信息服務,GIS都發揮著不可缺少的作用。從具體的應用來說,GIS已經廣泛應用于構成數字城市的眾多行業,如城市規劃、城市地下管網、電力、電信、公安、消防、急救等方面。
2.GIS 與企業信息化
GIS技術在企業整個商務過程中都能發揮重要的作用。以GIS 為核心的空間信息技術可以無縫集成到企業信息化的整體業務平臺中,與企業的財務系統、銷售系統、工作流管理系統、客戶關系管理系統等融合,并且在底層數據庫層面上實現數據的相互調用。當建立在網絡架構上時則可以實現遠程和分布式計算。
3.GIS 與人們的生活
近幾年來,隨著GSM 移動通信技術的發展,GIS的應用范圍迅速擴展到人們的日常生活中。集成GIS、GPS、GSM 的技術已開始廣泛應用于車輛安全防范系統和調度系統,為人們提供車輛反劫防盜、報警、道路指引、醫療救護以及在此系統平臺基礎上擴展各種電子商務增值服務。以醫療救護為例,當患者向監控中心請求急救時,監控中心可以從GIS 電子地圖上查看到患者的具置,并同時搜索最近的急救車輛,讓最近的車輛前去接患者。患者進入救護車后,監控中心可以通過雙向通話功能, 指導救護車上的醫生實施救護治療,同時通過GIS 的最優路徑功能,給救護車指引道路, 使其以最快的速度到達醫院或急救中心。而在救護車行進的過程中, 患者的家屬可以通過互聯網立即上網查詢救護車的行進位置及患者的狀態信息。通過GIS,并結合GPS 和GSM 無線通信及網絡,使患者、家屬、救護車及醫生之間建立了無縫溝通體系,最終使患者能得到快速、及時的治療。
如果在車輛移動目標、家居固定點目標、重點保護單位甚至路燈上都安裝了GPS、GSM 或其他無線通信設備,那么我們在城市生活中,無論是開車、行走或者是在單位、在家里,都可以通過由GIS、GPS、互聯網以及無線通信技術構成的綜合服務系統獲得急救、報警和各種商務服務,真正使我們處于立體的、全方位的數字化生活中,體驗數字空間高科技價值。
三、GIS發展趨勢
一個優秀的GIS軟件應具備支持數字( 區域、城市) 地球的能力, 應是在OS、DBMS等軟件之上的應用集成平臺。GIS 軟件的發展要實現從簡單的二維或三維處理向多維處理的轉變;實現從以系統為中心向以數據為中心的轉變;實現從面向地圖的處理向面向空間實體及其時空關系處理的轉變; 實現從單純的管理型向分析決策型轉變。在技術體系上, GIS軟件的發展應向以下幾個方向努力。
(1)數據組織與融合方面。目前計算機運算速度能滿足海量空間數據的運算, 因此要改變以圖層為基礎的組織方式, 實現直接面向空間實體的數據組織;實現不同尺度空間數據之間的互動;實現矢量數據、影像數據的互動;實現多維屬性與嵌套表組織;實現多源空間數據的裝載與融合, 支持數據倉庫機制;具有強大的索引機制。
(2)數據存儲、查詢和分析處理方面。實現從面向過程的分析、處理手段向面向問題的分析、處理手段發展;實現以空間數據為基礎的數據挖掘;實現聯機分析處理( OLAP)與聯機事務處理( OLTP);實現擴充的、支持空間的關系概念與關系運算。
(3)空間數據管理和計算方面。實現多用戶同步空間數據操作與處理機制;實現數據、服務和多級B/S體系結構;實現不同GIS 系統之間的互連與互操作;實現空間數據分布式存儲與數據安全;實現空間數據高效壓縮與解壓縮。
0 引言
眾所周知,礦產資源的開采面臨眾多的困難,一旦處理不好地質方面的信息,很可能造成企業巨大的損失,同時也會對環境造成惡劣的影響。因此,礦產資源勘查工作對于礦產企業來說至關重要,必須有相應的信息技術作為依托,從而提供更加科學、合理的地質信息,確保礦產開采工作的順利進行。隨著信息技術的不斷發展,地理信息系統應運而生,被廣泛應用到地質勘查工作中,并且取得了巨大的成績。地理信息系統憑借自身的獨特功能,給礦產資源勘查工作提供了可靠性的數據信息,減少了礦產資源開采工作中遇到的問題,給企業發展提供了重要的保障,同時也使得環境污染問題得到控制。本文就地理信息系統在地質礦產勘查中的應用進行深入分析和研究,希望為地質礦產勘查人員提供一些建議和幫助。
1 地理信息系統及地質礦產勘查概念分析
1.1 地理信息系統概念
地理信息系統,簡稱GIS,是指在計算機系統的基礎上,運用信息技術和圖層處理技術,對收集的地表空間信息進行分析、處理、顯示,并利用建模對地理資源、環境等方面進行規劃、研究、分析和預測等的人機決策管理系統[1]。
1.2 地質礦產勘查概述
地質礦產勘查是指根據相應的推測技術,對埋藏在地表以下的礦產資源進行位置確認,并根據位置信息進行資源的開采。在地質礦產勘查工作中,對礦產資源信息的位置判斷至關重要,必須有科學的技術提供保障。我國傳統的地質礦產勘查是根據土質情況進行資源的位置判斷,這種方法顯然不能保障信息的可靠性。隨著社會的不斷進步,地理信息系統得以誕生,使得地質礦產勘查工作的信息更加具有科學性、合理性,從而促進礦產企業的進一步發展。
2 地理信息系統的特點及重要性
2.1 地理信息系統的特點分析
相對比其他地質勘查技術,地理信息系統具有更加全面的功能,不僅可以對地表以下的資源進行科學的定位,提供可靠的數據,而且還可以根據其計算機處理技術實現對數據的收集、儲存、編輯及顯示等環節,從而給礦產開采提供幫助。
傳統的礦產資源勘查主要是根據專家經驗,對預測區域的地、物、化、遙等資料進行分析判斷,并利用手工的方法,在圖紙上定性圈定礦產預測靶區。應用此方法的礦產勘查評價,僅是處理數據信息,不能進行圖形信息處理。另外,勘查評價過程難以將空間對象的復雜關系利用可視化呈現,評價結果的表達不夠精確。相比于傳統得到礦產資源勘查方法,地理信息系統在礦產資源勘查中具有的特點主要包括如下三點:
第一,地理信息系統綜合了多種學科知識。它作為一項新興科學技術應用,不僅包括地理學、地圖學、信息科學方面的知識,而且包括了測量學、管理科學和計算機等方面的學科知識,具有極強的綜合性。
第二,地理信息系統具有多種功能。它不僅具有空間數據的獲取、存儲、顯示,而且具有空間數據的編輯、處理、分析、輸出和應用等功能。
第三,地理信息系統是完整的解決空間問題的系統。它不僅改變了礦產資源勘查的體系,而且簡化了勘查過程,從而提高了礦產資源勘查的效率。
2.2 地理信息系統重要性分析
地理信息系統的誕生,給地質礦產勘查工作提供了巨大的便利,一方面確保了礦產勘查信息的準確性,提高了礦產資源開采的效率和質量;另一方面,地理信息系統在地質礦產勘查中的應用,有效解決了由于勘查信息不確定而造成的環境污染問題,為我國生態環境保護工作作出貢獻。目前,地理信息系統不光被應用于地質礦產勘查工作中,在整個礦產行業都得到廣泛的應用,促進了礦產企業的進一步發展,同時也為社會經濟的提升奠定堅實基礎。
3 地質礦產勘查中地理信息系統的應用
3.1 礦產信息規劃中的應用
礦產勘查工作中的資料信息整理環節十分重要,一旦處理不當,就會對整個礦產勘查工作造成嚴重影響。地理信息系統可以有效的對礦產勘查工作中的資料信息進行科學、合理的規劃,從而有效保障礦產資源勘查工作的順利進行。另外,地理信息系統還可以確保地質礦產資源勘查信息的真實性和準確性,這主要得益于該系統具備空間信息的計算和分析能力,可以很好地對數據信息進行判斷,提高礦產資源勘查工作質量的同時,也在一定程度上防止了環境被破壞。由此可見,地理信息系統在礦產資源勘查中具有重要的應用價值。
3.2 繪制地質圖像中的應用
繪制地質圖像是礦產資源勘查工作的關鍵一步,通過繪制地質圖像,讓勘查人員可以更加清晰的了解地形結構,從而為礦產資源開采提供必要保障。地理信息系統不但可以對礦產資源進行位置判斷,而且還具有圖像繪制功能。它可以將地質資源信息進行整理,同時將其繪制成地質圖像,方便人員進一步了解地質礦產資源的位置信息。但是,在礦產資源勘查中應用地理信息系統繪制地質圖像時,相關勘查人員需要注意一點,那就是必須結合實際需求進行圖形的繪制,通過地理信息系統數據信息處理和圖像繪制兩個功能的結合,繪制出科學、合理的圖像信息,從而提高地質礦產勘查工作的效率。
3.3 定量分析地質中的應用
在地質礦產資源勘查工作中,除了礦產資料整理規劃和圖像繪制外,還有一項重要的內容,那就是定量分析環節,這在整個地質礦產資源勘查工作中起到重要的作用。而地理信息系統可以確保地質定量分析結果的準確性,同時還可以提高定量分析的效率和質量。因此,目前地質礦產資源勘查定量分析環節都應用到地理信息系統,此系統可以對地質信息進行定量分析,并且建立數據分析模型,保障定量分析結果的可靠性,從而為礦產資源勘查事業的發展提供條件。
4 地質礦產資源勘查中地理信息系統發展趨勢分析
上文分析了礦產資源勘查中地理信息系統的應用情況,可見地理信息系統具有較高的研究價值。但是,地理信息系統在礦產資源勘查中也存在一些不足之處,無法更大程度的推進礦產企業的進一步發展。因此,要想礦產資源勘查事業更加穩步發展,就需要對地理信息系統的發展趨勢進行深入分析和研究。
4.1 網絡化發展趨勢
計算機網絡時代的不斷深入和發展,使得網絡化成為地理信息系統的主要發展趨勢。因此,礦產資源勘查工作要想高效的應用地理信息系統,就必須要掌握相應的網絡信息技術,并將其充分利用,實現網絡化的發展理念,從而確保勘查工作可以適應地理信息系統的發展。
4.2 智能化發展趨勢
地理信息系統在地質礦產資源勘查中具有較高的應用價值,使得礦產資源勘查效率得到顯著提高。但是,地理信息系統在其應用過程中也存在一些弊端,比如推理能力較差,不夠智能化,這就給地理信息系統的發展提出了更高的要求。地理信息系統必須朝著智能方向發展,才能適應礦產資源勘查工作的需求。因此,地理信息系統可以與智能控制系統相結合,通過智能化的思維模式,建立高效的推理機制,從而進一步提高礦產勘查的效率和質量,為礦產勘查事業的發展奠定雄厚的基礎。
關鍵字:城市地理信息系統,城市信息建設,UGIS
Abstract: the current city information construction is the focus of the urban geographical information system, geographic information system is a kind of specific very important space information system, he is melts the computer graphics and database and a body, storage and handling space information high technology and new technology. Geographic information system is an important branch of
Key word: urban geographical information system, city information construction, UGIS
中圖分類號:B929文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
目前城市地理信息系統研究與開發是最主要考慮的技術問題之一。以城市為對象的地理信息系統在問題尺度、數據類型、分析模型等方面具有鮮明的特征,它把地理位置和相關屬性有機結合起來,根據實際需要準確真實、圖文并茂地輸出給用戶,滿足城市建設、企業管理、居民生活對空間信息的要求,同時借助其獨有的空間分析功能和可視化表達,進行各種輔助決策。
1、 城市地理信息系統概述
城市地理信息系統是地理信息技術及其他相關信息技術在城市的管理與決策及市民社會生活中的應用系統,是隨著信息社會發展的客觀需要興起的。城市地理信息系統由五大要素構成:數據、軟硬件和網絡、規范標準、技術隊伍以及組織管理,其中數據是最重要的,它是建立城市地理信息系統的基礎,數據可概括為基礎數據和專題數據兩類。
2城市地理信息系統的框架結構
城市地理信息西斯通具有多要素、多層次和分布式網絡結構的特點。結合我國程式化和城市管理的具體情況,從長遠、整體和綜合的角度考慮,城市地理信息系統的框架結構應該包括以下三層[3],見圖1。
圖1城市地理信息系統框架結構圖
(1)基礎層。即基礎信息子系統,主要包括大比例尺地形圖的地形要素,為所有專題子系統提供統一的空間定位基礎。
(2)專題層。即公共基礎加專業信息形成的專題信息子系統,一般應首先發展城市土地、城市規劃、城市交通、等帶有專題基礎作用的子系統。
(3)綜合層。即最上層的城市綜合地理信息系統,從系統開始建設之日起,便應對它有所考慮,但要等到基礎層和專題層建成之后,方能著手進行。綜合層對城市德綜合規劃、管理和決策層具有重要意義
3UGIS主要技術和方法
以目前在許多大城市都在發展的“數字城市"來說明UGIS的主要技術和方法,其中數字地圖是其基本表現:城市電子地圖是基于B/S結構的系統。B/S結構是基于Internet/Intranet應用技術,通過Web Server調用應用程序,實現信息的錄入、修改、查詢統計等操作。GIS利用數據的空間屬性,將地理信息和數據庫結合在一起,通過圖形、符號、顏色對地物的分布、狀態統計數據信息進行反映,實現數據信息的可視化。城市電子地圖一般包括以下幾個模塊:
(1)地圖的操作功能。包括地圖的放大、縮小、漫游、全屏顯示空能、查找與定位等功能。該功能比較簡單,結合程序語言實現該功能。有的系統可以實現城市的三維顯示的功能,使城市信息的顯示更加的形象生動。這運用到了UGIS技術與虛擬現實、多媒體系統的集成技術。
(2)數據的操作功能(數據庫管理系統)。該功能是由系統的維護人員執行的,當某一地區發生了一些變化(如地名的改變、新的建筑物的建造等),這些變化要及時的在電子地圖上顯示出來,維護人員可以通過與系統相連的數據庫進行地物屬性信息和數據的修改操作,從而保證信息的實時性。
(3)綜合信息的數據查詢(互聯網的UGIS技術)。基于B/S結構的城市電子地圖可以為用戶提供在線實時的信息查詢功能,包括地圖基本信息的查詢、屬性信息查詢、空間查詢、圖形及屬性綜合信息查詢。
(4)數據分析功能(地理信息系統技術)。對較復雜的用戶需求進行數據分析,如查詢最短路徑、最佳路徑等問題從上可以看出在該系統中主要運用到了UGIS的數據庫管理系統、地理信息系統技術、互聯網的UGIS技術等技術。另外城市的規劃支持系統和決策支持系統在諸如城市地下管網系統、規劃國土網絡圖形系統中都有很大的運用。
此外,UGIS還含有其他的技術和方法如:
(1) UGIS的標準化和規范化技術。
(2)空間數據的存儲與網絡化技術。
(3)數據的更新方法。在UGIS中利用RS,GPS,GIS獲得的信息具有較好的現勢性。
4UGIS的發展趨勢
4•1發展現狀
國家明確提出要加快國民經濟和社會信息化的步伐,把推進國民經濟和社會信息化放在優先位置。其進行城市信息化的具體表現有: (1)國家從數字地球的戰略目標出發將數字城市和城市地理信息系統的建設納入統一規劃的軌道。(2)建設部組織的專家組給出了數字城市和UGIS的框架體系結構。(3)在數字城市框架體系中,明確提出了以空間信息為核心的城市信息系統體系。(4)通過在全國范圍內“城市規劃、建設、管理與服務的數字化工程"的啟動和引導夏,已初步形成符合我國國情和發展戰略的城市信
息化和UGIS建設的新階段和熱點。
4•2發展趨勢
目前UGIS技術從環境、資源等宏觀管理領域逐步向工程和工業管網等微觀管理和生產管理方向發展,與經濟發展日益密切結合。其主要的發展趨勢有:
(1)Web GIS的出現與發展。隨著網絡技術的不斷發展,基于Internet技術的Web GIS也隨之產生了,它是以現有的網絡為架構基礎的網絡互操作應用系統。它可以利用網絡進行空間數據的,為用戶提供查詢分析等功能。
(2)海量數據的管理。隨著城市的不斷發展,加上技術的不斷進步,可以獲得的數據和信息不斷的增加,這就產生了大量的數據,我們稱之為海量數據。如何對海量數據進行管理和處理也是未來UGIS發展的一個問題和趨勢。
(3)與遙感(RS)、全球定位系統(GPS)相結合。RS與GPS的技術也在不斷的發展為UGIS的發展提供了更多的數據,將他們結合起來就可以更快捷、直觀、動態地顯示和分析多時相空間信息。高分辨率的遙感影像在商業領域的應用也越來越廣泛,如城市土地資源統計、城市環境監測等領域。
(4)多維UGIS與虛擬現實的發展。虛擬現實它在3D-UGIS中還處于摸索階段, 3D-UGIS是指能對城市區域內空間對象進行真3D描述和分析的GIS系統。與2維相比, 3維UGIS增加了城市空間對象的第3維信息,導致描述空間對象的幾何數據(形狀、位置、大小等)的劇增,它使各類數據獲取的難度和工作量都比2維空間大幅度增加,如何更快更好的獲得該類信息一直是3D-UGIS的挑戰之一。
(5)無線通訊技術擴展GIS應用。無線通訊技術,特別是WAP技術的應用,將其與GIS技術及In-ternet技術相結合,使GIS的應用更加的廣泛,如利用手機查詢自己所在的位置等信息
4•3研究的熱點和成果
UGIS在不斷的進步和發展,其當前的研究熱點有:UGIS工程標注和規發體系的建立,專業UGIS的建立, 3S一體化以及GIS軟件的開發這幾個方面。UGIS技術的不斷發展已經取得了較大的成果,比如其在地理空間數據管理中的應用為城市地下管線信息的管理、城市規劃設計提供了良好的平臺。其輸出功能在地圖制圖中的應用(數字高程模型)等等。
5結束語
城市化成為當代社會經濟可持續發展問題之一,城市現代化的需求正快速推動地理信息系統的科學技術進步和產業化,地理信息系統已經成為城市社會經濟活動不可分割的一部分。當然其中UGIS的發展除了一些技術問題之外還有一些非技術問題的影響,如:領導的重視度,組織、協調機構、人才的培養等問題。
參考文獻:
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[關鍵詞]工程勘察 地理信息系統 結構查詢
中圖分類號:P91 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)27-0182-01
地理信息系統具有的主要功能與特征就是處理各種各樣的空間實體與空間關系。近些年來我國網絡技術與計算機技術以及數據庫技術和圖形處理技術發展非常迅猛,使地理信息系統普遍應用在工程勘察中。而巖土工程的勘察設計關系到很多數據處理與圖件繪制以及自動計算和輔助決策等相關工作,是一項綜合性非常強的工作,和地理信息系統具有的功能相吻合,可以在很大程度上提升工程勘察的工作效率與準確性,同時還節省了人力與物力資源,具備非常大的運用價值。
一、工程勘察過程中對于地理信息系統的需求
我國工程勘察過程中運用地理信息系統相關技術比較晚。在上世紀九十年代的后期,國家科學研究院與高等院校把地理信息系統相關技術全方面引入到滑坡區域,并且進行分析過后,使地理信息系統相關技術可以在工程勘察過程中廣泛應用,同時取得進一步發展。與此同時還可以運用教學法與層次分析法以及統計分析法和因子疊加法等多種方法。主要以地理信息系統相關軟件作為技術平臺進行工程勘察過程中易損性與危險性以及分線評價系統進行研究。因為工程勘察具有非常明顯的特點,其大量數據和地理位置的關系非常密切。經過很多的工程勘察實踐,可以比較深刻的體會出,要想在一定程度上提升工程勘察的質量與效率,尤其是需要進行宏觀決策時,很多和地理位置相關的數據是不可或缺的。比如說在對工程場地的復雜程度進行勘察判斷時,就需要當地的地下水相關數據,可以運用相關水位動態的研究成果,但是其研究成果的相關數據僅僅能在地圖上進行很好的反映與查詢。而在工程抗震分析與場地液化的判別過程中,也運用了地震場地劃分與區別的研究成果,其中數據和地理位置之間的關系也是非常密切的,要想比較方便的進行地理查詢與模擬簡歷場地周邊的工程勘察資料以及數據,也只能在地圖上得到有效地顯示[6]。因此,這樣就需要制定一個地理信息系統。
二、地理信息系統具有的特征
地理信息系統具有輸入與存儲以及檢索和分析,同時還具備顯示和地理位置相關的各種各樣特征的現代化信息計算機的輔助決策先進技術系統,相關專家可以將更多的信息實行綜合分析與研究[1]。因為地理信息系統可以完善地把地理信息或者是其它相關數據在計算機上比較直觀的展示出來,并且還可以對數據實行綜合分析與多種處理,非常符合專家對于信息全方面的需求,所以地理信息系統廣泛應用于各個領域之中。相關學者曾經通過地理信息系統相關技術,在三峽水利工程的勘察過程中應用貢獻率方法,著重對三峽水庫中地層影響滑坡發育與斜坡斜度以及斜向進行了研究,并且給出了三者之間具有的關系,也就是地層與坡度以及坡向都對坡度發育有著貢獻。
三、工程勘察過程中地理信息系統的運用
近些年來,我國社會經濟的迅猛發展,大量的建設項目關系到地理信息系統的運用,進而使工程勘察相關活動在廣度與深度方面發展到非常大的規模,并且工程勘察相關資料還擁有比較高的持續應用價值[2]。可是存在的不足是,每一個工程勘察企業所具備的勘察資料非常零散,在此種情況之下,把這一類原有資料進行整合,會在一定程度上為整體研究與對所有區域中工程地質具備的條件進行評價提供非常有利的條件,同時還可以為巖土工程建設與工程項目規劃以及城市建筑等提供非常有利的指導。另外運用地理信息系統還能夠對很多地理數據實行有效地管理,同時在一定程度上方便了地理空間信息的分析。因此,在工程勘察的過程中運用地理信息系統成為未來的主要發展趨勢。
(一)地理信息系統在工程勘察中具有的作用
工程勘察設計中的數據具備內容復雜化與形式多樣化比較突出的特點,而以往的工程勘察設計相關系統已經不能滿足這類數據的需求[3]。但是地理信息系統恰恰可以很好地滿足這一類要求,將工程勘察數據的所有信息經過高度集中形成空間實體與圖形圖像數據以及屬性數據,從而進行管理。與此同時,地理信息系統還可以提供各個方面的信息支持,比較方便于建立決策系統和輔助評價系統,制定合理與科學的先進分析模型以及設計模型。由于地理信息系統能夠支持可視化操作,就使工程勘察具備了可視化操作功能。另外地理信息系統還擁有拓撲疊加與緩沖區分析以及數字地形分析等多種空間分析能力,具備的功能非常全面,進而為制定合理的輔助決策模型以及評價分析模型在一定程度上提供了比較好的借鑒經驗。同時地理信息系統還擁有非常好的數據采集能力和數據處理能力,可以為工程勘察提供更為優質與更為廣泛的具體信息數據。
(二)地理信息系統具備的結構與查詢功能
在工程勘察的地理信息系統之中,模擬建設工程周圍的地質情況與每年最高水位以及地震場地類別等相關數據是和地理位置密切相關[4]。在地理信息系統正常運行時,如果想要調用知識庫中相關數據時,可以在地理信息系統中直接開啟CITYSTAR圖形查詢模塊CITYSTAR-VIEW。經過對地圖進行放縮與平移,能夠比較快找到想要查詢的位置,選取想要查詢的涂層,并且在對應的地理位置上單擊鼠標,就可以顯示出和該圖層息息相關的信息。
圖形編輯模塊指對地理信息系統里面的背景地圖與專題地圖進行圖形編輯和屬性庫編輯以及制定拓撲關系等相關任務[5]。其中包含對圖形實行圖層編輯與屬性庫編輯以及拓撲編輯和圖幅編輯等諸多功能,能有運用數字化投影儀與鼠標實行點、線與多邊形等線管圖形元件的輸入。而專題制圖模塊能夠對圖形中線性與顏色以及圖例等相關屬性實行編輯,如圖1所示。
結束語:
工程勘察的設計工作未來發展趨勢就是處理流程實現一體化,而對于地理信息系統相關技術在工程勘察設計中的一體化,主要是把各個CAD工種之間與工程勘察設計以及地理信息系統之間,進行緊密的聯系。從而制定一個一體化先進勘探系統,在一定程度上促進了工程勘察設計進一步現代化,提升單位的競爭力,從而使企業獲得良好的經濟效益,提升生產效率。
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關鍵詞:地理信息系統;測繪制圖; 應用;優勢;特點;未來發展;傳統測繪方式
中圖分類號:[P208]文獻標識碼:A
測繪是一項較為復雜而又繁重的工作,其工作的主要內容是為城市或者礦區提供不同比例尺的地圖,為生活和生產提供更加準確的數據,以實現安全生產和生活。通過地理信息系統在測繪中的應用,有效的提高了測繪的數據準確性。那么地理信息系統的概念和原理是什么?它又有著什么樣的特點?在測繪中又有何種應用?下面我們一起來對地理信息系統在測繪中的應用進行探索。
一、地理信息系統概述
地理信息系統即GIS,是一種特定的十分重要的空間信息系統,目前廣泛應用于世界各行各業,不僅能夠對地理測量、測繪、制圖提供精度較高的數據,也應用于天氣預報、電子地圖等地方,給人們的工作和生活帶來便捷。GIS是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。可以說,地理信息系統的出現彌補了傳統測繪工具的不足,使測繪工作得到了升華。地理信息系統按照功能的不同分為專題地理信息系統、區域地理信息系統和地理信息系統工具;按照內容可以分為城市信息系統、自然資源查詢信息系統、規劃與評估信息系統、土地管理信息系統等。
地理信息系統主要有以下四大特點:(1)地理信息系統的定位基礎為公共地理;(2)地理信息系統具備采集、管理、數據分析和輸出等能力;(3)地理信息系統以分析模型驅動,并且很好的空間綜合分析和動態預測能力,同時也能產生高層次的地理信息;(4)地理信息系統以地理研究和地理決策為目的,是一個人機交互式的空間決策支持系統。
二、傳統測繪方式的弊端及問題
傳統的測繪方式沒有引入地理信息系統,而是通過經緯儀、測距儀等測繪工具,由人工來到實地進行信息的采集,并且也是由人工來進行數據處理、表格的制作和圖像制作。雖然在當時這種方式是測繪工作中的主流,但是隨著科學技術的發展和對測繪需求的提升,這種方式已經無法滿足測繪的工作,因此急需要出現新的手段來滿足測繪工作的需求。傳統測繪方式所暴露出的問題主要有如下幾種:
1. 耗費時力
傳統的測繪方式由于采用人工來進行數據采集,因此要耗費很多的時間和人力。測繪人員不僅要到現場采用一些測繪工具來進行數據的采集,并且在采集完畢還要回到工作場所對數據進行分析和整理,在數據的處理上所花費的時間要遠遠超越測繪的實踐。
2. 易出現誤差
誤差的產生在傳統測繪的各個環節都很容易出現,不僅可能出現在數據采集的階段,也可能出現在數據分析的階段,也有可能出現在后期的制圖和制表的過程中。人工的測繪工作方式很難完全避免,就算測繪人員十分的小心謹慎應對工作中的問題,還是會產生或多或少的失誤,使最終的測繪結果出現偏差。
3. 效率過低
復雜的測繪過程和人工操作使得傳統測繪方式的工作效率過低,往往一個測繪結果需要很多人長時間的工作才能取得,而當前先進的測繪技術可以將各種數據通過計算機進行采集和數據處理,人工需要花費數日的結果只需要程序的計算和輸出,在幾分鐘內即可完成。
除了上述列出的三點之外,傳統的測繪方式還有很多問題,例如,測繪信息由于環境、氣候的原因在采集的過程中難度較大;測繪輸出結果的專業性國強,只有少數人能夠理解,使得信息的傳遞過于緩慢。傳統測繪方式的種種弊端表明,人工信息采集和傳統測繪工具已經無法適應當今測繪工作的需求,因此需要作出創新和改變。
三、地理信息系統在測繪工作中的應用
地理信息系統的突出優勢
創新的地理信息系統的出現給傳統的測繪方式帶來了沉重的打擊,在新技術的映照下,傳統測繪方式黯然失色,地理信息系統的創新優勢也有所凸顯,主要來說,有如下幾個方面:
1. 節省時間和精力
與傳統的測繪方式相比,地理信息系統大大的節省了測繪工作中所需要的時間和精力,通過先進的工作方式和流程,使傳統的人力工作全部轉化為計算機工作,遠遠超越了人工操作的工作效率,在較短的時間內就能完成人工需要長時間完成的工作,大大的縮短了測繪工作的整體流程和工作時間。
2. 時效性較強
在測繪工作中,時效性是非常重要的,例如對于天天氣預報來說,如果通過傳統測繪工作的人工采集、分析、制圖等復雜的過程,很容易當結果出來后實際情況變化了,無法正確的對信息進行傳達。而地理信息系統可以實時根據環境的變化來調整和分析結果,通過對衛星、監控系統等新技術的應用,就能夠實時的對測繪地點進行監控,并且能夠根據地理環境的變化及時的做出反應并對測繪的結果進行更改,確保測繪的結果都是即時的、有效的。
3. 提高準確性,避免誤差
由于計算機的實時監控,使得測繪的結果更加準確且易于使用。地理信息系統的工作過程是通過計算機預先錄入的程序來進行采集、輸入、分析、整理工作的,由于計算機系統在工作的過程中能夠最大程度的降低操作的事物,因此測繪結果更加的準確和準確。同時,測繪工作中的制圖、制表等也是通過計算機的程序來完成的,使得制圖的色彩、準確性比例等更加接近與完美,在對測繪結果的執行過程中也更加的科學、有效。
綜上所述,地理信息系統在測繪工作中呈現了非常突出的優勢,使得測繪工作更加順利的進行,其在測繪工作中的重要性也日益凸顯,逐漸取代傳統測繪方法成為當前備受關注的測繪手段。
地理信息系統在測繪工作中的未來趨勢
由于地理信息系統在測繪工作中的優勢,使得其未來將得到迅猛的發展。在未來的測繪工作中,地理信息系統一定可以成為廣泛應用的測繪方法,以適應不斷發展的中國數字科技需求。我國未來的發展趨勢是構建數字中國和數字地球,因此需要大量的測繪工作參與其中,地理信息系統作為其中的得力助手,也將與測繪工作一起,進一步實現發展、創新與變革。在未來的發展過程中,地理信息系統必定與其他先進的技術結合,形成新的測繪方法。例如,可以與通信技術、衛星、遙感系統等結合,進一步的提升測繪工作的精細程度,使我國的測繪工作達到新的高度。
四、結語
隨著我國科學技術的發展,越來越多的新技術將運用到測繪工作中,給測繪工作帶來創新和變革。地理信息系統由于其時效性和快速準確性,目前已逐步取代傳統測繪方式,成為測繪工作中的得力手段。希望在業內人士的共同努力下,會出現更多的新技術,來帶動測繪行業的快速發展,使我國的測繪行業得到更加蓬勃的生命力。
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