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摘 要：地理信息系统的出现与发展不仅大大减少了工程测量工作的工作量，而且工作效率的提升也很明显，是工程测绘技术发展过程中的里程碑，其所产生的社会效益、经济效益十分显著。当然现阶段地理信息系统还有待进一步完善，相信GIS的发展与优化，能够进一步推动控制测量技术的变革。本文主要介绍地理信息系统的一些特点和功能，及其在城市测绘领域的应用。
关键词：地理信息系统；城市测绘；数据；坐标
地理信息系统简称为GIS，它是建立在测绘测量的基础上，应用数据库为数据源，是管理和研究数据的计算机系统。它提供地理分布有关的数据的空间信息系统，具体过程可以看成是，对地球表面与空间地理进行信息数据采集、贮存、管理和分析的连续操作。在测绘方面的应用主要依赖于通过计算机建立存储，检索，显示以及制图的过程。在当今的信息社会，GIS因为有着基于它本身特点的优势。即是一种结合地理空间特征和统计信息的信息系统。使得它成为了信息高速公路上的信息节点和基础设施之一。
一、GIS的工作原理和功能
1.GIS的工作原理
GIS主要是通过对不同来源不同形式数据进行分析，确定原变量的坐标位置，比如可以利用经纬度以及海拔来对变量位置进行标注，有时也利用类似于ZIP地理编码系统来定位变量在GIS系统中的坐标，再组织生成能够直接访问GIS的计算机数据库，通过不同的运营商将地图形式的数字信息转换成可以识别的图像或信息。
2.GIS的主要功能
（1）数据采集与编辑功能：地理对象的空间位置信息采集、属性信息采集；地理信息输入；地理信息数字化；地理数据的编辑、验证、编码、规范和标准化；符号设计和地图修饰；地理数据入库。
（2）数据库管理功能：地理数据库定义、建立；地理数据库操作，包括数据检索、增加、修改、删除等；地理数据库维护、备份和安全；地理数据库更新和变更历史记录。
（3）空间查询和分析功能：图形属性双向查询。根据地理对象的图形查询相应的属性信息；按照属性信息的特点，查询对应的地理目标。
（4）制图功能：GIS可以根据地理数据库地图生成数字地图，并对数字地图进行整饰，添加图例、颜色和标注，为用户输出全要素地图；根据用户需要，分层输出各种专题地图；可以输出通过空间分析得到的结果图。
（5）地形分析功能：GIS通过构造数字高程模型（DEM）进行有关的地形分析。其中包括等高线分析、透视图分析、坡度坡向分析和断面图分析等。
二、GIS在测绘中的流程
1.数据的采集
GIS的操作对象是空间数据，无论是可见的还是不可见的，都是自然环境的一种表现模式，是数字化的现实世界，这是建立在对自然环境的抽象和描述基础上。
由于计算机的数字化特征，空间对象须离散化的表达，即把空间对象抽象表达为点、线、面、体等具有位置和属性特征的地理实体。空间地理数据无论是来源于数字数据，还是来源于模拟数据，都需要与所使用的GIS软、硬件相兼容。模拟数据，需经过数字化才能输入到GIS中；常用的模拟数据输入方法有：手工数字化、自动数字化（包括扫描）和键盘输入等。计算机虽可阅读和存储数字数据，但输入的数字数据格式与所用的GIS软件不一致时，要经过数据格式转换后才能输录入。GIS数据采集与输入的同时，还实现数据编辑功能。数据录入和编辑就是各图层实体的地物要素按顺序转化为x、y坐标及对应的代码输入到计算机中。
数据采集方法：
（1）定位设备：野外测量：大平板、全站仪、GPS；移动测绘系统特点：精度高、效率较低；适合范围：小范围GIS數据采集或局部数据更新；
（2）数字化设备：数字化仪、扫描仪；摄影测量设备特点：范围大，速度快；使用范围：大面积GIS数据采集、资源普查等；
（3）数据交换：针对GIS数据采集中属性信息采用手工调查和数据处理工作复杂等导致效率低下的问题，提出了基于AUTOCAD数字化采集GIS数据的方法。研究了将实体的属性信息编码进行数字化调查的方法，解决了GIS数据在AUTOCAD图形数据库中存储的问题，以及将AUTOCAD下的GIS数据转入GIS的问题，将大大提高了GIS数据采集的工作效率。
2.数据的处理
GIS数据的编辑处理主要包括：
（1）误差识别与纠正，包括地图和相片数字化过程中产生的误差，以及由于地图或相片变形引起的误差；（2）地图投影和坐标系统的转换，以保证所有的地理数据具有统一的投影和坐标系统；（3）数据结构转换，即根据数据输入格式和分析的需要，实现矢量到栅格或栅格到矢量的转换；（4）数据的综合概括，以删去数据中不必要的细节；（5）图幅边缘匹配，以便于相邻图幅数据的合并或跨图幅的空间分析。
3.GIS系统的空间分析
空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。GIS与一般的计算机辅助制图（CAC/CAD）系统的主要区别在于GIS具有空间分析功能。GIS的空间分析是指以地理事物的空间位置和形态为基础，以地学原理为依托，以空间数据运算、为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程，如获取关于空间分布、空间形成以及空间演变的信息。做好数据处理的预处理工作之后，GIS便可以利用得到的数据来进行空间分析，对图形数据进行分析计算，从空间物体的空间位置以及相互关联去对空间事物进行研究以及定量描述。
空间分析的步骤：建立分析的目的和标准；准备空间操作的数据；进行空间分析操作；结合分析的目的和任务，对获得的新空间数据进行分析；结果评价和解释；产生最终的结果图和报表模型。
三、GIS在城市测绘中的具体应用
传统的城市规划设计方法缺少快速、准确地辅助分析平台，规划设计者在工作中难以避免地从主观出发，感性地分析处理基础数据和信息，这种规划设计手法，一方面效率低、工作量大、易出现错误，另一方面也导致了规划设计中重结果、轻过程，重物质规划、轻社会经济因素分析现象的产生，致使规划成果内涵不足、科学性难以准确把握。
而GIS快捷的数据获取能力、强大的空间数据处理和分析功能正是城市规划业务所需要的。它与城市规划紧密联系在一起，已经成为现代城市规划设计不可或缺的辅助决策工具。GIS在城市规划中不仅是数据库，也是强大的工具箱。
使用了GIS系统，由此所得到的城市测绘数据十分的详尽和准确，极大地提高城市测绘工作的科学性。与以往的城市测绘工作相比较，具有很大的进步。而且，这种测绘方式是基于计算机的，计算机具有高速的运算能力和极强的逻辑能力，能够在比较短的时间内提供多种方案进行比较和选择，增加城市测绘方案的合理性。
另外，因为是基于计算机的，它能够自动生成表格和报告.数据库的使用又使得删补和更新变得十分的容易。GIS的使用也增强测绘人员对自身工作目的的准确把握，即了结了如何做好测绘工作才能使得城市规划得以顺利进行。
四、小结
GIS依托于地理学和测绘学，利用其算法和理论对数据进行抽象变换和处理，对城市测绘工作的精度和效率都有很大的提升。本文对GIS在城市测绘中的应用作了详细的分析，阐述了它在城市规划过程中的重要性，随着GIS技术的优化和发展不仅给测绘工作打来了很大的方便，而且进一步推动了控制测量技术的变革，极大地推动了社会生产力的发展。
参考文献
[1]唐 昊.测绘数据的 GIS 建库和应用[J].信息系统工程，2013（3）：93-94.
[2]孙文英.GIS服务在应急测绘保障体系中的应用[J].电子世界，2013（12）：99.
[3]朱玉逍，张喜娟.论测绘地理信息系统的建设[J].测绘与空间地理信息，2013，36（6）：119～120，123.
[4]马蔼乃.发展中国遥感与地球信息系统的战略[J].测绘科擘，2011（2）：7-10.
[5]陈幼松.数字地球及其意义和用途[J].航空军转民技术与产品，2012（2）：27-28.
（作者单位：杭州建德自来水有限公司）
关键词：地理信息系统；城市测绘；数据；坐标
地理信息系统简称为GIS，它是建立在测绘测量的基础上，应用数据库为数据源，是管理和研究数据的计算机系统。它提供地理分布有关的数据的空间信息系统，具体过程可以看成是，对地球表面与空间地理进行信息数据采集、贮存、管理和分析的连续操作。在测绘方面的应用主要依赖于通过计算机建立存储，检索，显示以及制图的过程。在当今的信息社会，GIS因为有着基于它本身特点的优势。即是一种结合地理空间特征和统计信息的信息系统。使得它成为了信息高速公路上的信息节点和基础设施之一。
一、GIS的工作原理和功能
1.GIS的工作原理
GIS主要是通过对不同来源不同形式数据进行分析，确定原变量的坐标位置，比如可以利用经纬度以及海拔来对变量位置进行标注，有时也利用类似于ZIP地理编码系统来定位变量在GIS系统中的坐标，再组织生成能够直接访问GIS的计算机数据库，通过不同的运营商将地图形式的数字信息转换成可以识别的图像或信息。
2.GIS的主要功能
（1）数据采集与编辑功能：地理对象的空间位置信息采集、属性信息采集；地理信息输入；地理信息数字化；地理数据的编辑、验证、编码、规范和标准化；符号设计和地图修饰；地理数据入库。
（2）数据库管理功能：地理数据库定义、建立；地理数据库操作，包括数据检索、增加、修改、删除等；地理数据库维护、备份和安全；地理数据库更新和变更历史记录。
（3）空间查询和分析功能：图形属性双向查询。根据地理对象的图形查询相应的属性信息；按照属性信息的特点，查询对应的地理目标。
（4）制图功能：GIS可以根据地理数据库地图生成数字地图，并对数字地图进行整饰，添加图例、颜色和标注，为用户输出全要素地图；根据用户需要，分层输出各种专题地图；可以输出通过空间分析得到的结果图。
（5）地形分析功能：GIS通过构造数字高程模型（DEM）进行有关的地形分析。其中包括等高线分析、透视图分析、坡度坡向分析和断面图分析等。
二、GIS在测绘中的流程
1.数据的采集
GIS的操作对象是空间数据，无论是可见的还是不可见的，都是自然环境的一种表现模式，是数字化的现实世界，这是建立在对自然环境的抽象和描述基础上。
由于计算机的数字化特征，空间对象须离散化的表达，即把空间对象抽象表达为点、线、面、体等具有位置和属性特征的地理实体。空间地理数据无论是来源于数字数据，还是来源于模拟数据，都需要与所使用的GIS软、硬件相兼容。模拟数据，需经过数字化才能输入到GIS中；常用的模拟数据输入方法有：手工数字化、自动数字化（包括扫描）和键盘输入等。计算机虽可阅读和存储数字数据，但输入的数字数据格式与所用的GIS软件不一致时，要经过数据格式转换后才能输录入。GIS数据采集与输入的同时，还实现数据编辑功能。数据录入和编辑就是各图层实体的地物要素按顺序转化为x、y坐标及对应的代码输入到计算机中。
数据采集方法：
（1）定位设备：野外测量：大平板、全站仪、GPS；移动测绘系统特点：精度高、效率较低；适合范围：小范围GIS數据采集或局部数据更新；
（2）数字化设备：数字化仪、扫描仪；摄影测量设备特点：范围大，速度快；使用范围：大面积GIS数据采集、资源普查等；
（3）数据交换：针对GIS数据采集中属性信息采用手工调查和数据处理工作复杂等导致效率低下的问题，提出了基于AUTOCAD数字化采集GIS数据的方法。研究了将实体的属性信息编码进行数字化调查的方法，解决了GIS数据在AUTOCAD图形数据库中存储的问题，以及将AUTOCAD下的GIS数据转入GIS的问题，将大大提高了GIS数据采集的工作效率。
2.数据的处理
GIS数据的编辑处理主要包括：
（1）误差识别与纠正，包括地图和相片数字化过程中产生的误差，以及由于地图或相片变形引起的误差；（2）地图投影和坐标系统的转换，以保证所有的地理数据具有统一的投影和坐标系统；（3）数据结构转换，即根据数据输入格式和分析的需要，实现矢量到栅格或栅格到矢量的转换；（4）数据的综合概括，以删去数据中不必要的细节；（5）图幅边缘匹配，以便于相邻图幅数据的合并或跨图幅的空间分析。
3.GIS系统的空间分析
空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。GIS与一般的计算机辅助制图（CAC/CAD）系统的主要区别在于GIS具有空间分析功能。GIS的空间分析是指以地理事物的空间位置和形态为基础，以地学原理为依托，以空间数据运算、为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程，如获取关于空间分布、空间形成以及空间演变的信息。做好数据处理的预处理工作之后，GIS便可以利用得到的数据来进行空间分析，对图形数据进行分析计算，从空间物体的空间位置以及相互关联去对空间事物进行研究以及定量描述。
空间分析的步骤：建立分析的目的和标准；准备空间操作的数据；进行空间分析操作；结合分析的目的和任务，对获得的新空间数据进行分析；结果评价和解释；产生最终的结果图和报表模型。
三、GIS在城市测绘中的具体应用
传统的城市规划设计方法缺少快速、准确地辅助分析平台，规划设计者在工作中难以避免地从主观出发，感性地分析处理基础数据和信息，这种规划设计手法，一方面效率低、工作量大、易出现错误，另一方面也导致了规划设计中重结果、轻过程，重物质规划、轻社会经济因素分析现象的产生，致使规划成果内涵不足、科学性难以准确把握。
而GIS快捷的数据获取能力、强大的空间数据处理和分析功能正是城市规划业务所需要的。它与城市规划紧密联系在一起，已经成为现代城市规划设计不可或缺的辅助决策工具。GIS在城市规划中不仅是数据库，也是强大的工具箱。
使用了GIS系统，由此所得到的城市测绘数据十分的详尽和准确，极大地提高城市测绘工作的科学性。与以往的城市测绘工作相比较，具有很大的进步。而且，这种测绘方式是基于计算机的，计算机具有高速的运算能力和极强的逻辑能力，能够在比较短的时间内提供多种方案进行比较和选择，增加城市测绘方案的合理性。
另外，因为是基于计算机的，它能够自动生成表格和报告.数据库的使用又使得删补和更新变得十分的容易。GIS的使用也增强测绘人员对自身工作目的的准确把握，即了结了如何做好测绘工作才能使得城市规划得以顺利进行。
四、小结
GIS依托于地理学和测绘学，利用其算法和理论对数据进行抽象变换和处理，对城市测绘工作的精度和效率都有很大的提升。本文对GIS在城市测绘中的应用作了详细的分析，阐述了它在城市规划过程中的重要性，随着GIS技术的优化和发展不仅给测绘工作打来了很大的方便，而且进一步推动了控制测量技术的变革，极大地推动了社会生产力的发展。
参考文献
[1]唐 昊.测绘数据的 GIS 建库和应用[J].信息系统工程，2013（3）：93-94.
[2]孙文英.GIS服务在应急测绘保障体系中的应用[J].电子世界，2013（12）：99.
[3]朱玉逍，张喜娟.论测绘地理信息系统的建设[J].测绘与空间地理信息，2013，36（6）：119～120，123.
[4]马蔼乃.发展中国遥感与地球信息系统的战略[J].测绘科擘，2011（2）：7-10.
[5]陈幼松.数字地球及其意义和用途[J].航空军转民技术与产品，2012（2）：27-28.
（作者单位：杭州建德自来水有限公司）