浅谈GIS及其在测绘学中的应用
环球市场/施工技术
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浅谈GIS 及其在测绘学中的应用
张冰心?张春玲
内蒙古第八地质矿产勘查开发院
摘要：从GIS 的定义等方面概述GIS 的基本概念，着重讨论了GIS 在测绘学和遥感技术为GIS 提供快速、可靠、多时相和廉价的多种信息源，而且它们中的许多理论和算法可直接用于空间数据的变换、处理。
关键词：测绘；GIS；遥感技术；制图1 引言
地理信息系统(GIS)是综合处理和分析空间数据的一种技术系统。它是以地理空间数据为基础，在计算和软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统(GIS)以地理数据模型来表现自然世界，可以存储和处理大量的地理数据，具有强大的空间综合分析、显示功能。在测绘学中引入地理信息系统，它可以快速、准确、及时的反映多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据，属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
2 GIS 的概念2.1 GIS 的定义
地理信息系统(Geo-Information System, GIS)它是利用计算机图形技术和数据库技术，输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。地理信息系统(GIS)作为传统学科(地理学、地图学和测量学等)与现代科学技术(遥感技术RS、全球定位系统GIS、计算机科学等)相结合的产物，正逐渐发展成为处理空间数据的学科综合应用技术。
2.2 GIS 的特点
GIS 的特点是将空间数据信息(地图)及社会属性信息(数据库)结合起来，实现图和数据库的共同处理和查询分析。具体来说有以下特点：
2.2.1 具有采集、管理、分析、输出多种地理空间信息的能力， 具有空间性和动态性。
2.2.2 以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息。
2.2.3 由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析。
2.3 GIS 在测绘学中的应用
测绘学是以地域单元研究人类居住的地球及其部分区域，研究人类环境的结构、功能、演化以及人地关系。空间分析是GIS 的核心，测绘学和遥感技术不但为GIS 提供快速、可靠、多时相和廉价的多种信息源，而且它们中的许多理论和算法可直接用于空间数据的变换、处理。以往这些信息的方法采用的是人工制图的方式，这种方式虽然能描述其特征，但由于制图是一次性的不能满足管理信息动态特征变化的描述。但只要引入GIS，在建立空间数据模型的基础上，只要改变属性数据就可以方便地实现系统动态变化的表现功能。GIS 应用的基础是建立空间数据模型，GIS 空间数据模型的基本要素是点、线、面，GIS 可以采用符合标准规范的点、线、区域、颜色、地图符号直观形象地表达和显示相应的地理数据类型。在管理系统中，空间数据模型的建立可采用数字化地形图，同时还有大量的属性信息需要空间信息来表现，因此需要建立基于GIS 的数据库
管理系统来满足这些功能要求。该系统不但能对属性数据进行管理，而且还能对空间数据方法，作用于空间数据，产生有用信息。
对空间数据信息及其相关的社会属性信息的处理GIS 的基本功能，空间信息的查询和分析是GIS 与其它数据处理系统的主要区别，而迅速及时地更新数据库，大规模、综合性地管理与地理分布相关的信息则是其典型的特点。
3. GIS 在测绘学中的应用
3.1 GIS 在相关学科及技术关系
GIS 是现代科学技术发展和社会需求的产物，人口、资源、环境、灾害是影响人类生存与发展的基本问题。为了解决这些问题，必须要自然科学、工程技术、社会科学等多学科攻关。于是，许多不同的学科，包括地理学、测量学、地图制图学、摄影测量和遥感学、计算机科学、数学、统计学以及一切与处理和分析空间数据有关的学科，都在寻找一种能采集、存储、检索、变换、处理和显示输出从自然界和人类社会获取的各式各样数据，信息的强有力工具，这就是地理信息系统。因此，GIS 明显地具有多学科交叉的特征，它既要吸取诸多相关学科的精华，并逐步形成独立的边缘学科，又将被多个相关学科所运用，并推动它们的发展。进行有效管理，实现属性数据与空间数据的统一管理。
基于GIS 数据库管理系统可以实现以下功能：
1)数据维护。具有一般数据维护功能，包括数据库记录、增加，修改、删除、更新等基本操作。
2)实现图形和属性数据的双向查询。引入GIS 可以实现图形和数据的互查互用。在测绘学中引入GIS,通过直观、灵活、方便的查询方式便可完成的查询。可以根据数据的地理坐标或空间位置，将数据库的数据与其在地图上的图形元素相对应，通过图形对数据库进行操作，或者通过数据来查找、定位相应的地理位置或图示区域。
3)图形输出。支持DXF、BMP 和TIF 等格式的地图输出，GIS 的发展是从地图制图开始的，因而GIS 的主要功能之一用于地图制图，建立地图数据库。与传统的周期长，更新慢的手工制图方式相比，利用GIS 建立起的地图数据库，可以达到一次投入多次产出的效果。用户可以输出不同比例尺，不同图层组合的各种地形图专题图，并对它们进行图框设定，标注和添加注记等操作。更重要的是由于GIS 是一种空间信息系统，它所制作的图也能够反映一种空间关系，可以制作多种立体图使系统产生的信息更直观。
4 结束语
GIS 与测绘学和地理学有着密切关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS 中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的数据，电子速测仪、GPS 全球定位技术、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS 提供丰富和更为实时的信息源，在设计建立应用系统时统一规划，以减小重复浪费、提高数据共享程度和实用性，并促使GIS 向更高层次发展。
参考文献：
[1]汤国安?赵牡丹?地理信息系统?北京：科学出版社2000[2]郝力?城市地理信息系统及其应用?北京：电子工业出版社2002[3]郭庆胜?任晓燕?智能化地理信息系统处理，武汉：武汉大学出版社2003