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摘要:测绘工作是为国民经济建设服务的一项基础性、前期性和公益性的工作。测绘技术的发展,给测绘管理工作提出了新的课题。本文就如何加强地理信息系统建设,提高测绘工作的水平,提出了初步的见解。
关键词:地理信息系统 加强建设
引言
人类生存的地球这个三维空間中,万物无不与空间位置相关,如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(geographic information system,简称GIS)产生和发展的原动力。GIS技术在国防、城市规划、交通运输、测绘工程等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用,极大地推动了社会生产力的发展,同时,也极大地刺激了GIS技术的迅速发展,使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一。
GIS的研究内容
GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术,是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统,是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。
1.1输入。目前GIS的输入正在越来越多地借助非地图形式,遥感就是其中的一种形式。遥感数据已经成为GIS的重要数据来源。与地图数据不同的是,遥感数据输入到GIS较为容易,但如果通过对遥感图象的解释来采集和编译地理信息则是一件较为困难的事情。因此,GIS中开始大量融入图象处理技术。
1.2存储。GIS的数据存储有其独特之处。大多数的GIS系统中采用了分层技术,即根据地图的某些特征,把它分成若干层,整张地图是所有层叠加的结果。在与用户的交换过程中只处理涉及到的层,而不是整幅地图,因而能够对用户的要求作出快速反应。
1.3地理数据的操作和分析。GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段。对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多采用数据库中的成熟技术;GIS中图形数据与属性数据紧密结合在一起,形成对地物的描述,对其中一类数据的操作势必影响到与之相关的另一类数据,因而操作带来的数据一致性和操作效率问题是GIS数据操作的主要问题。
地理数据的分析功能,即空间分析,是GIS得以广泛应用的重要原因之一。通过GIS提供的空间分析功能,用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论,这对于许多应用领域是至关重要的。
1.4输出。将用户查询的结果或是数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解过程的最后一道工序。输出形式通常有两种:在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出。对于一些对输出精度要求较高的应用领域,高质量的输出功能对GIS是必不可少的。这方面的技术主要包括:数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等。
1.5叠加分析。功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息,如利用类型叠置分析获取新的类型。即通过对同一地区、相同属性、不同时间的栅格数据的叠置,可以分析由时间引起的变化,通过与所需提取的范围的叠加运算,快速地进行范围内信息的提取等。2. 地理信息系统的优点
2.1所有的地物以对象形式封装,而不是以复杂的关系形式存储,使系统组织结构良好、清晰;
2.2以对象为基础,消除了分层的概念;
2.3面向对象的分类结构和组装结构使GIS可以直接定义和处理复杂的 地物类型;
2.4根据面向对象late_binding(后编译)的思想,用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法,增强系统的开发性和可扩充性;
2.5基于icon的面向对象的用户界面,便于用户操作和使用。
3. 地理信息系统的具体应用
3.1电子地图使测绘管理工作变得轻松直观
由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使主管部门对各种要素的管理变得直观、简单和轻松。如通过直接对地图要素进行查询,可以获得测绘监测点位等的空间分布及其与测绘敏感区域的空间关系等信息。可以对各种测绘数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为测绘决策提供科学快捷的支持。3.2强大的测绘规划手段区域测绘规划是GIS 应用发展的重点领域之一,目前基于GIS 的测绘规划模型还处于深化研究阶段,将测绘应用模型与GIS 集成为一体,可以为测绘规划提供更强大的技术手段。由于应用GIS 能够更好地考虑和评价建设项目对测绘的影响,因此在建设项目的测绘评价中得到广泛应用。4. 加强建设地理信息系统的策略和建议
随着GIS 技术的逐渐成熟和数据采集技术的快速发展,建立和加强地理信息系统的条件开始逐渐成熟。当前我国有关部门已经开始着手进行测绘地理信息系统的开发,并进行了一些有益的尝试,但鉴于我国GIS 基础工作薄弱,特别是基本的空间信息数据库尚未建立,因此,有关部门应当重视和开展我国GIS的发展策略研究。
发展GIS 应当采用“统一规划、注重基础、紧密跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。4.1统一规划。由于GIS 的发展不但涉及众多部门,还包括与其他各级政府管理部门之间的信息交流;同时又涉及多种信息技术,而信息技术发展的速度十分迅速,为了降低空间数据资源采集和管理的成本,为了适应未来发展的需要,必须在多方部门的参与下,统一规划和构建GIS 的发展框架。4.2注重基础。由于我国GIS 发展基础薄弱,数据基础是系统生命力的关键,失去了完善可靠的基础数据的支撑,系统的功能再强大也不能发挥其作用,因此要在统一规划的思路和明确的发展框架下,不断加强基础空间数据库和基础数据库的积累与建设。4.3紧密跟进、高起点开发、协调发展。在技术上紧密跟进国外先进的GIS 技术,高起点进行系统开发,与我国的信息产业发展速度相协调,共同发展适合我国国情的GIS。5. 结束语地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域,特别是在测绘领域,原有的多种测绘信息处理技术(测绘模型、测绘规划分析) 正在与地理信息系统融合,逐渐形成具有强大功能并具有测绘特征的地理信息管理系统,即测绘地理信息系统( EGIS) 。它将成为各个测绘管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是测绘管理进入信息时代的标志。
6. 参考文献
[1] 张瑞菊, 陶华学。 GIS 与空间数据挖掘技术集成问题的研究[J ] 。 勘察科学技术, 2003 。
关键词:地理信息系统 加强建设
引言
人类生存的地球这个三维空間中,万物无不与空间位置相关,如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(geographic information system,简称GIS)产生和发展的原动力。GIS技术在国防、城市规划、交通运输、测绘工程等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用,极大地推动了社会生产力的发展,同时,也极大地刺激了GIS技术的迅速发展,使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一。
GIS的研究内容
GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术,是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统,是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。
1.1输入。目前GIS的输入正在越来越多地借助非地图形式,遥感就是其中的一种形式。遥感数据已经成为GIS的重要数据来源。与地图数据不同的是,遥感数据输入到GIS较为容易,但如果通过对遥感图象的解释来采集和编译地理信息则是一件较为困难的事情。因此,GIS中开始大量融入图象处理技术。
1.2存储。GIS的数据存储有其独特之处。大多数的GIS系统中采用了分层技术,即根据地图的某些特征,把它分成若干层,整张地图是所有层叠加的结果。在与用户的交换过程中只处理涉及到的层,而不是整幅地图,因而能够对用户的要求作出快速反应。
1.3地理数据的操作和分析。GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段。对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多采用数据库中的成熟技术;GIS中图形数据与属性数据紧密结合在一起,形成对地物的描述,对其中一类数据的操作势必影响到与之相关的另一类数据,因而操作带来的数据一致性和操作效率问题是GIS数据操作的主要问题。
地理数据的分析功能,即空间分析,是GIS得以广泛应用的重要原因之一。通过GIS提供的空间分析功能,用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论,这对于许多应用领域是至关重要的。
1.4输出。将用户查询的结果或是数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解过程的最后一道工序。输出形式通常有两种:在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出。对于一些对输出精度要求较高的应用领域,高质量的输出功能对GIS是必不可少的。这方面的技术主要包括:数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等。
1.5叠加分析。功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息,如利用类型叠置分析获取新的类型。即通过对同一地区、相同属性、不同时间的栅格数据的叠置,可以分析由时间引起的变化,通过与所需提取的范围的叠加运算,快速地进行范围内信息的提取等。2. 地理信息系统的优点
2.1所有的地物以对象形式封装,而不是以复杂的关系形式存储,使系统组织结构良好、清晰;
2.2以对象为基础,消除了分层的概念;
2.3面向对象的分类结构和组装结构使GIS可以直接定义和处理复杂的 地物类型;
2.4根据面向对象late_binding(后编译)的思想,用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法,增强系统的开发性和可扩充性;
2.5基于icon的面向对象的用户界面,便于用户操作和使用。
3. 地理信息系统的具体应用
3.1电子地图使测绘管理工作变得轻松直观
由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使主管部门对各种要素的管理变得直观、简单和轻松。如通过直接对地图要素进行查询,可以获得测绘监测点位等的空间分布及其与测绘敏感区域的空间关系等信息。可以对各种测绘数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为测绘决策提供科学快捷的支持。3.2强大的测绘规划手段区域测绘规划是GIS 应用发展的重点领域之一,目前基于GIS 的测绘规划模型还处于深化研究阶段,将测绘应用模型与GIS 集成为一体,可以为测绘规划提供更强大的技术手段。由于应用GIS 能够更好地考虑和评价建设项目对测绘的影响,因此在建设项目的测绘评价中得到广泛应用。4. 加强建设地理信息系统的策略和建议
随着GIS 技术的逐渐成熟和数据采集技术的快速发展,建立和加强地理信息系统的条件开始逐渐成熟。当前我国有关部门已经开始着手进行测绘地理信息系统的开发,并进行了一些有益的尝试,但鉴于我国GIS 基础工作薄弱,特别是基本的空间信息数据库尚未建立,因此,有关部门应当重视和开展我国GIS的发展策略研究。
发展GIS 应当采用“统一规划、注重基础、紧密跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。4.1统一规划。由于GIS 的发展不但涉及众多部门,还包括与其他各级政府管理部门之间的信息交流;同时又涉及多种信息技术,而信息技术发展的速度十分迅速,为了降低空间数据资源采集和管理的成本,为了适应未来发展的需要,必须在多方部门的参与下,统一规划和构建GIS 的发展框架。4.2注重基础。由于我国GIS 发展基础薄弱,数据基础是系统生命力的关键,失去了完善可靠的基础数据的支撑,系统的功能再强大也不能发挥其作用,因此要在统一规划的思路和明确的发展框架下,不断加强基础空间数据库和基础数据库的积累与建设。4.3紧密跟进、高起点开发、协调发展。在技术上紧密跟进国外先进的GIS 技术,高起点进行系统开发,与我国的信息产业发展速度相协调,共同发展适合我国国情的GIS。5. 结束语地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域,特别是在测绘领域,原有的多种测绘信息处理技术(测绘模型、测绘规划分析) 正在与地理信息系统融合,逐渐形成具有强大功能并具有测绘特征的地理信息管理系统,即测绘地理信息系统( EGIS) 。它将成为各个测绘管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是测绘管理进入信息时代的标志。
6. 参考文献
[1] 张瑞菊, 陶华学。 GIS 与空间数据挖掘技术集成问题的研究[J ] 。 勘察科学技术, 2003 。