测绘中的地理信息系统（GIS）技术

测绘中的地理信息系统（GIS）技术

摘要：地理信息系统是一种把地球表面及其内部空间位置数据、属性数据和各种与地理有关的空间数据集成处理，并对各种数据进行分析，提供各种地图服务的计算机系统。在城市建设和规划、国土资源管理、环境保护等许多领域都有广泛的应用。地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS）是建立在计算机技术和遥感技术基础上的空间信息系统，它是一个将地球表面及其内部空间位置数据、属性数据和各种与地理有关的空间数据集成处理，并对这些数据进行分析、管理和显示的计算机系统。它是计算机科学、地球科学和地图学等多学科相互渗透的产物。

关键词：测绘；地理信息系统；技术分析

引言

地理信息系统（GIS）是一门新兴的信息技术，它在测绘工作中扮演着日益重要的角色。近年来，地理信息系统已被越来越多地运用到测绘中。GIS是一种集采集、存储、管理与分析于一体的新型的地理信息系统。文章着重论述了地理信息系统在测绘项目管理中的作用，并分析了地理信息系统在提高测绘项目管理工作效率与质量上的优越性。

一、数据层

数据层包括遥感图像、数字图像、各种地学信息和专题数据。它的作用是把经过数字化、编码、存储的海量空间数据通过网络传输到管理服务器，通过 GIS 软件系统的分析和处理，得到人们需要的各种地理信息。

遥感图像是 GIS的最基本和最重要的数据之一，它是采用不同的遥感技术所获得的各种类型地球表面观测图像。遥感图像具有信息量大、获取方便、实时性好、费用低等优点。

数字图像是利用计算机技术进行处理的图像。它包括数字高程模型数据、数字线划地图数据和数字表面模型数据等。数字线划地图是采用计算机技术对地面各种不同比例尺的平面图形进行数字化处理而成的，它包括高程点数据和平面图点数据。

专题数据是根据应用需求，对空间对象进行专门调查、测量和分析而得到的专题数据。如土地利用现状图、水系分布图、人口分布图等。

二、平台层

平台层是地理信息系统软件的基础，一般由 GIS软件开发商提供。它是地理信息系统实现各种功能的平台，为系统的数据处理、管理、分析提供了基本的工具。GIS软件开发商可以根据用户需求，为用户提供各种组件式的应用软件。例如，在一个城市规划中，用户可以根据需要将城市规划模型、道路、交通等进行可视化，然后选择相应的组件式应用软件（如人口分布、城市道路网等）进行数据处理、分析。为了解决不同用户之间信息共享的问题， GIS软件开发商将 GIS 应用程序做成通用程序接口（COM），使得不同用户可以使用同一平台的各种组件式应用软件来进行数据处理、分析。这就是所谓的“平台层”。

三、应用层

应用层是地理信息系统的核心部分，是 GIS的直接用户。它主要包括应用系统和基础设施两部分，应用系统包括客户端和服务器两种模式，而基础设施则是GIS与其他相关技术的接口。应用系统包括用户界面、用户工具、数据库和应用程序等。用户界面是用户使用 GIS的第一步，它需要考虑到用户的使用习惯，并尽可能地让用户容易理解和使用。同时还要考虑到安全性、保密性和稳定性。数据库则是 GIS的核心，它为 GIS提供了各类空间数据和属性数据的存储与管理方式，可以解决用户在地理空间数据管理方面的基本需求。应用程序则是用户使用 GIS时可以直接操作并实现各种功能的工具，包括查询、分析、制图、模拟等功能，并可以通过网络共享给其他用户。此外，它还应该能支持基于空间位置信息的各种分析与决策功能。

四、模型层

模型层主要包括空间数据库、属性数据库和空间分析数据库，通过空间分析

功能，建立各种模型，然后用相应的软件工具来实现。GIS对不同的对象模型可

采用不同的方法进行表示，如数字地面模型、栅格模型、点状模型等，这些模型

一般都是以数字图像、图形、数据流、算法或概念等形式表现出来。在 GIS中，

地理对象被分成实体和关系两大类。实体是指能反映地理现象的实体；关系则是

指它们之间的相互关系，如道路、水系与地理位置的关系。实体之间有相对稳定

的联系，它们的各种属性能够准确地反映地理现象的特性；而关系则是变化很快，不容易把握。由于 GIS是一个虚拟的空间信息系统，所以在处理与空间有关的问

题时必须采用不同的方法和手段。

五、支撑层

支撑层是以地理信息系统为核心，与计算机软硬件系统相结合，具有完善的

地理信息集成的数据管理、查询、分析、输出和显示等功能。支撑层是地理信息

系统应用开发的核心部分，它必须能够对数据进行综合处理并与外界进行交互，

同时必须提供一个统一的数据环境来管理和维护地理信息系统的各种数据。

测绘行业中的 GIS主要包括以下内容：

地理信息系统的基础数据主要包括：1.地形图；2.航测地形图；3.数字线划图；4.数字正射影像图；5.数字高程模型；6.数字摄影测量成果。这些数据是测

绘生产所需要的各种地图和资料，同时也是 GIS系统所需要的重要基础数据。

六、系统层

系统层是以地理信息系统为核心的数据库和应用程序，主要用于提供基础数

据和管理功能，通过信息系统提供空间分析和决策支持服务。

地理信息系统作为一种新的科学工具，在国民经济各部门得到了广泛的应用。在我国， GIS已被广泛应用于城市规划、交通运输、土地管理、环境保护、人口

分析、旅游等领域，特别是在城市建设和规划和土地利用等方面发挥着越来越大

的作用。随着我国经济建设的飞速发展，对空间数据的需求与日俱增。地理信息

系统已成为测绘部门必不可少的生产手段。随着计算机技术、通讯技术和网络技

术的发展，地理信息系统将成为一个成熟的数据库，其功能也将逐步完善，应用范围也将不断扩大。

地理信息系统主要由空间数据库、模型库以及应用服务三大部分组成，它们都是地理信息系统得以实现的基础。

七、用户层

用户层是 GIS的终端用户，用户层接受用户的指令，完成有关 GIS应用功能。例如：利用地图浏览功能，可以在地图上浏览地图；利用查询功能可以查询有关数据；利用地图的放大、缩小功能可以对特定区域进行观察；利用图层显示功能，可以对某一对象进行属性标注；利用缓冲区分析功能，可以对某一特定的区域进行分析等等。GIS的应用越来越广泛，也越来越成熟。随着 GIS技术的不断发展和完善，在测绘、环境保护、城市建设和管理等方面都将发挥越来越重要的作用。因此，测绘工程专业的学生要学好 GIS技术知识。

八、结束语

本文对 GIS在测绘中的应用进行了较系统的综述。从地理信息系统的基本概念、特征及功能出发，认识到地理信息系统在测绘中的重要性。地理信息系统在地籍管理、城市规划与国土资源管理中具有独特的优越性。但是，地理信息系统在我国的应用还面临着数据质量，技术要求，人才培养等方面的挑战。因此，在今后的发展中，必须不断地进行技术创新，数据共享，以及人才的培训。随着科学技术的不断进步，地理信息系统在测绘领域的应用将会越来越广泛。

参考文献

[1] 测绘新技术在测绘工程中应用的常见问题及对策. 于思妍.黑龙江水利科技,2020

[2] GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用分析. 金红刚.工程建设与设计,2021