浅谈数字化测绘与基础地理信息系统的建设 |
| 2012-08-19 10:31 作者：娄丽萍 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月19日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称，随着社会经济的快速发展和电子技术的不断进步，数字化测绘技术也得到了快速的发展。将对数字化测绘技术应用、数字化测绘和信息化测绘的要求之间的差异性进行分析，并在此基础上就如何建设基础地理信息系统提出一些建设性建议，以供参考。
近年来，随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，测绘技术也在不断提高，而且正在朝着多样化方向发展。目前数字化测绘技术主要有全球定位系统（GPRS）、地理信息系统（GIS）和数字化测绘与地面测量技术。
1.1全球定位系统
全球定位系统（GPRS）是目前的一种新型测绘、测量方法，已被广泛应用于各种测绘实践，为现代工程定位测量准备了有利条件。全球定位系统（GPRS），即“卫星授时测距导航或全球定位系统”，可提供连续、动态的三维位置和时间速度信息，定位精度非常高、而且测量的时间比较短，操作方便。全球定位系统主要应用于工程测绘、地形测图、确定及测量临水准点。工程测绘是调查工作的重要组成部分，通过全球定位系统可缩小街坊外与街坊内界址点，确保测绘精度，只需一人即可实现区域地形测定。同时，利用绘图软件，大大提高了工作的效率、降低了成本；临水准点测量主要采用了一般测量技术，因没有严密预算和考察，很可能使出水准点距离较远，若采用GPRS进行确定，则可有效协调外业观测进程，以提高效率。
1.2地理信息系统
地理信息系统（GIS）是现代信息科学的延伸，并在社会各项建设事业中发挥着重要的作用。该技术主要是利用计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。从实践来看，它的主要在于将数据采集、管理、分析、存储、三维显示以及成果的输出集于一身，同时还具有空间提示、预报预测以及辅助决策等强大功能。从其发展趋势来看，地理信息系统正在朝着数据信息的多维化、标准化、集成化、网络平台化、智能化和社会应用化方向发展。
1.3数字化测绘与地面测量
所谓数字化测绘与地面测量，主要是指地图数字化技术和数字化成像技术的使用，其中地图数字化技术主要是对原来的地图实施数字化处理，并对已有的地图假设现势性、比列尺以及精度等都满足条件。在数字化转化仪器中比较常用，有手扶跟踪数字化、扫描矢量化等。数字化成像技术主要是针对传统作业条件差、程序复杂以及数据处理和绘图复杂等现状研发的，其精度比较高、方便作业、劳动强度降低。该技术在很多工程建设项目中具有较高的使用价值，比如原图数字化，主要适用于某地区所用到的数字地形图因其他因素的影响而未能完成的情况，该技术可充分利用地形图，计算机、数字化扫描仪，并配以数字化软件就能正常工作；再如地面数字测图，若在没有大比例尺地图情况下，可直接采用地面数字测图进行测图，其地图精度较高，一般可将误差控制在5厘米以内。
2数字化测图和信息化测绘要求之间的区别
2.1数据获取有差别
一般而言，数字化测图软件具有数据处理和转换功能，因数据之间的的格式不同，转换是会丢失一些信息，转换数据的编辑作业量也非常的大。在野外测量时，因通视、分幅以及测点连接顺序等因素的限制，很容易导致空间目标的存诸不完整。图形实体经转换入库后，实际上是处于一种分段的状态，并没有整体的概念。比如河流，信息化要求河流必须要用面来表示，因诸多因素的存在实际测绘成图时，常常存在着边界不清等现象，海域范围线孔河流入海口界线表示不清。
2.2存储形式有差别
数字化测图与信息化测绘目的有所不同，存储形式也不尽相同。测图目的在于成图，有图幅之概念。为保持一致性，测图生产管理时多采用了图幅管理这一概念，但即便采用了数据库方式进行存储，也仍然会保留图幅痕迹。信息化测绘的目的在于服务，为数据最终应用的最大化，在实体表示和数据存储上均对实体进行定位。比如以点状物雕塑表示，成图却采用了多条线组合体来表示；信息化测绘采用的是单一点表示雕塑位置，其它信息的更改，如雕塑图片、创作年份以及作者等采用的是属性方式进行存储。
2.3可视化要求有差别
数字化测图目的在于成图，在此过程中可先不考虑数据冗余和存储空间等等限制性因素，可直接利用点、线和面来分类表示实体，这也是信息化存储过程中的基本要求，其中可视化是后续应用过程中的具体要求。为达到图示的直观和清晰表示之目的，地形图的规范对地物表示有具体要求，比如地下室的入口和坡向等都有可视化的符号进行表示。
2.4属性要求有差别
制图核心问题在于选择地面景观，其内容要重于技术。空间对象及其属性选择，仍要按图式要求内容筛选。对于一般数字测图软件而言，属性数据主要是通过图形颜色、大小和线型等方式表达，该内容可通过图形实现可视化，而无需属性数据库支持。实践证明，采集属性数据同样是按照图式的要求进行的。若建立地理信息系统，则这些属性数据将难以满足各种统计和分析模式之需求。例如建筑结构属性数据，图式要标注名称、层数和材质等内容，这些数据可利用图形、注记形式展现出来。信息化测绘不仅要测绘制图，而且还要为各行业的发展提供所需空间位置信息数据，同时还要利用这些数据实现虚拟系统，并将地表情形通过真三维、真纹理和真尺度重新建立起来。从实践来看，为数字化测绘而建的基础地形数据库，存在着这样的特点，即数据组织按地形图的规范组织、数据生产和维护方式按地形图图幅管理维护、数据采集的种类按规范选择采集。
3基础地理信息系统构建
通过以上分析，笔者认为要构建一套科学完善的基础地理信息系统，可从以下几个方面着手：
3.1信息化测绘目标
从实践来看，数字地球、基础地理框架以及基础地理服务信息等内容，都要求由原来的数化测绘转变成信息化测绘。信息化测绘体系的主要研究内容是信息的获取、分析、管理和输出，通过这些活动可初步建立一个信息化测绘服务体系，而且可以基本上实现基础地理信息的获取、更新、智能化处理、一体化管理以及网络化管理和分；同时还可以实现地理信息资源的增值和融合服务，并使其面向市场实现社会化，这样也可以为社会的发展提供多方位、多尺度和多形式的服务。
3.2生产管理系统一定要完善
要构建基础地理信息系统，只有目标是不够的，基础地理信息数据库的维护一定要有比较完整和完善的生产和管理系统，这是保证数据质量和及时更新的关键。一般而言，信息化生产管理过程中所产生的数据信息，实际上就是元数据信息；根据信息化测绘对地理信息库提出的要求，可从以下几个方面加强对元数据系统的管理。
1）元数据管理基本单元已由原来的模式逐渐向自然基本单元方向转变，很多图幅基本管理单元或管理模式，已经对基础地理信息采集产生了严重的影响，即地物实体图幅接边非自然的断开，或者人为的造成了地物实体客观离散。实践证明，将自然界线范围作为基本管理单元，能够最大限度保留信息的完整度。
2）在元数据信息的管理模式基础之上，3G技术的使用将其作为数据维护的基础。在当今通讯3G时代，不仅通讯带宽有了保障，而且在线数据的维护方式逐渐成为可能。
3）对元数据信息进行补充和完善。信息化服务要求元数据信息必须要完整，当以图幅作为基本管理模式向自然实体转变以后，元数据描述对象同样也由图幅转变为更细化的地物实体，同时元数据信息也变得更加准确和真实。
4）建立地理信息网络化分发平台。信息化测绘的最终目的在于服务，因此它要求测绘手段和测绘产品必须随着技术进步而不断的发展。对于信息化测绘服务而言，它所强调的服务应当有实时保障和实时服务等内容，除了测绘产品现势性要求强以外，还要保证服务获取的速度快。由此可见，做好测绘服务需借助现代化网络技术，建立地理信息网络化分发平台。
4结语
总而言之，在不断完善和改进数字化测绘技术基础上，构建基础地理信息系统，以实现信息数据的实时获取和实时处理，这对社会各行业的尤其是工业发展具有重大的推进作用，因此应当对其给予足够的重视。（原文载于《硅谷》杂志2012年第13期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载）
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