李荣

摘 要：城市发展越来越快，在城市发展过程中，离不开良好科学的规划，为了确保城市规划、建设、发展更合理，则需要先进的技术做支撑，有效利用好城市的各类资源，推动城市快速发展建设。当前，地理信息系统是最为方便有效的方法，在城市测绘工作中有着重要的地位，随着应用的广泛深入，其推广前景更加可观。本文主要通过对地理信息系統相关概念和系统架构的介绍，提出城市测绘中利用地理信息系统的方法，以此，为相关人员提供参考。

关键词：地理信息系统；城市测绘；数据；测量

随着经济社会的进步与发展和物质生活水平的不断提升，人们对城市的发展建设更加关注，同时，也提出了更高的追求，这也为城市高质量建设提出了严峻挑战。目前，城市发展建设过程中，先进的技术已经得以全面应用，并取得了良好的推广效果，特别是大数据和云计算的推广，使城市规划发展更加科学。在科技的支撑下，城市测绘已经全方位地引入了地理信息系统，在城市测绘、用地布局、信息定位方面体现了较好的优势，同时，精准的信息也为城市快速发展提供了保障，为城市地理信息数据的积累奠定了基础。传统的测绘主要依靠人力来完成，其测绘的质量并不高，但是在科技的支撑下，数据更加可行精准，城市测绘应用了更多的先进工具，提高测绘工作效率，可以说，在城市测绘中引入地理信息系统，是最为高效的测绘手段，通过地理空间三维数字建模，能够直接分配城市模块，使城市建设更加科学。

一、相关概念

（一）地理信息系统概念及功能

地理信息系统简称GIS，通过技术应用，能够有效保证包括大气在内的所有自然资源得以正确的测算，对广泛分布的资源资料进行收集与汇总，应用时，主要是根据位置和地理的相关信息数据，对周边所有涉及自然的数据综合搜集、存储、控制、核算、分析、外显和概述，主要是利用特定设备工作。可以说，GIS 是地理信息的采集、处理和显示，其特点就是精准度高、节省时间成本、数据来源可靠。GIS系统是现代技术的延伸，主要是利用了当前先进的计算机技术和云计算技术，通过对周边数据的采集与分类，形成最终的统计和分析数据，为工程应用提供良好保障。从目前的技术范围看，GIS 能全方位采集大量地理数据，同时，也能对地面物体做好精准定位，以此，为城市建设者提供良好的城市开发规划数据，完成城市建设。随着应用的广泛推广，GIS 地理空间参数类型和形态丰富多彩，其内容涵盖城市地形、地貌、区域、网络等布局，整体数据信息量大，得到的数据能够扩展，通过选项可以形成单项数据，对单一方面的资源分析，为城市建设规划人员提供了丰富的数据参考、查询和借鉴。我国的城市发展越来越快，从目前看，很多城市规划都使用了地理信息测绘技术，特别是在对地下管道和新区建设时，均需要提前做好 GIS检测和模型撞击试验，这样才能科学做好城市建设与设计，提高规划的科学性。GIS最大的优势是解决了人工数据不准确的问题，工作时，需要使用工具与设备快速绘制，对精细的节点有着良好的把握，避免手工操作效率不高的问题，信息录入、存储和获取更加精准快捷。GIS包含了地理学、计算机信息技术、遥感技术等多种信息技术，是一项综合技术的应用[1]。

（二）地理信息系统原理及架构

GIS数据在收集和加工时，主要依靠的是空间卫星和遥感技术进行，当目标锁定后，则需要利用遥感影像和波长对地面的数据获取，再通过计算机系统对所获得数据和影像整合，继而建立 GIS数据库，对所获取的数据系统分析，形成网格状三维空间。通过电磁辐射的遥感技术进行数据采集时，不受天气、环境干扰，精准快捷，使用时更容易、更方便操作。可以说，地理信息系统包括计算机硬件系统处理和测绘软件设计两部分。其中的计算机硬件系统处理能够对数据最大量地保存，使城市地理信息系统全面，所得到的信息必须要有良好的硬件支撑。也就是说，不同的数据要有不同的计算方式接收，这样才能最大量地挖掘有用信息，通过计算机系统的前台处理，使业务处理、数据采集、信息输入更加可视化，建立可行的数据驱动模块。测绘软件系统设计主要是将计算机前端录入的GIS 数据做好软件比较、匹配、整理和处理，由软件功能进行控制，包含计算层、检索层、数据处理层和数据交互层。通过对少量数据的计算优化，使重复和冗余的数据得以提炼，提升数据的集群稳定性、准确性和灵活性，同时，所计算的数据要与其他平台数据兼容，这样才能保证数据的完整性和延展性，更好地广泛利用。

二、城市测绘中应用地理信息系统的意义

（一）空间分析和查询

城市测绘是一项精细的工作，要保证数据精准才能进行规划设计，GIS 应用于城市测绘，能够通过层次化方式的处理实现地图的建模，以此保证了城市建设与管理的科学化。层次化技术能迅速将生成的影像资料进行数据解析，形成功能性检索，有效提高数据人员的分析效率。

（二）模糊预测和分析评价

GIS应用于城市地理测绘，能够快速地对数据收集、整理、分析，最终形成科学的评估与反馈，最后将数据由函数指令形式呈现在使用者面前，有效保证了数据的精准度，为后期的其他测算提供依据。GIS数据处理后，可以清晰地预报出可能发生的问题，为后期的规划设计提供了参考，这样，技术工作者就能够采取必要手段预防，确保运行安全稳定。

（三）具有更高的测量效率

地理信息系统在城市测绘中应用，方便快捷，不需对资料整理、不需调整设备、不受气候地形影响，保证了工作效率。特别是城市复杂的地形处理中，其对地形地貌勘察精准，大大提升测量速度，后台的数据分析能够快速绘制想要的地图形式。

（四）抗干扰性强

GIS 作为一种现代技术，综合了各种技术的先进性，是现代信息化技术最完整的综合运用，其优势超越了常规技术形态，和其他技术比，GIS应用抗干扰性更加强大，周边环境影响小，特别是对电磁、微波的防干扰性更加强大，能够提高测绘工作质量[2] 。

三、地理信息系统在城市测绘中的应用分析

（一）地理信息系统的应用

一是低空摄影测量系统。地理信息系统是现代技术的结合体，是一种类型较为新颖的空间技术，结合了计算机技术、地球科学技术、遥感技术、全球卫星定位技术等，各种技术能够互补，大大提高了技术应用的效果。遥感数据和全球卫星定位数据是信息重要平台，通过平台建立的一体化信息收集和处理，平台大大提高了整体数据精准度、可靠性。计算机功能能够把海量数据进行系统的存储，做到实时监测处理，不断叠加各种数据，输出地图结果，保证了城市测绘的效率，提高了对自然资源测绘工作质量。目前看，GIS 在城市测绘中已经得到了广泛的应用，最常用的是低空摄影测量，主要是利用了摄像头和自动驾驶无人机对周边情形勘查摄影，对后期的图片进行拼接组装，以照片上细节为根本，做好地图的选项绘制。通过低空摄影测量技术，能够进行城市的三维建模，通过影像资料建立立体都市形态，通过数据调整，最后构成城市整体。二是倾斜摄影测量系统。是摄影技术的一部分，是新技术的创新使用，通过倾斜成像技术基础，并有效结合遥感、信息、航天技术等，通过在高空架设摄像机的方式，对各种自然资源进行多角度、多层面、全维度的数据获取，形成可利用的地图信息，最终实现数据模型。应用时，需要把握两个方面的步骤：首先是拍摄过程的操作。利用无人机操作，所摄制的影像需要是真实彩色数码影像；其次是处理好重叠信息。对各区域数据采集时，难免会出现重叠的影像，此时需要影像的分别处理，对采集到的真实数码影像本身进行分辨处理，在确保清晰度和对比度的前提下，要符合实际物像条件，拍照过程重叠度与数据分析相契合。倾斜照相技术对大空间测量有着良好的效果，整体看，其优势在于造价低、测绘高、质量好，在城市设计规划中应用较广泛。三是LIDAR系统。这项技术广泛用于一些传感器，主要是利用测量激光波段不同的体现状态，对波段进行数据收集，回波信号计算能够有效得出的数据信息，从而有针对性地进行地面物体测量。当前，进行城市规划时主要是由专门人员调查，对相关的信息研究分析、有效加工，通过 LIDAR技术对特定频谱做好良性解析。

（二）实现对城市空间的分析

城市化不断加速，我国的城市发展越来越快，只有依靠先进的技术支撑，才能更加有效地保证城市规划设计的合理性。城市不仅是工作生活的场所，更需要有相关的配套，保证人们精神需求，在这样的城市发展大背景下，城市必须具备良好的功能，才能吸引人们，保证生活质量，人们对城市的期望越来越高，这也给城市规划设计提出了更高要求。利用GIS进行城市测绘，大大提高了城市设计质量，通过收集、分析和处理大量资源数据，对数据进行客观、准确处理，真实反映城市全貌。GIS 可以把一个城市物理对象分类，城市建筑、街道是有形实体，通过对有形实体的连续测量，提取物像有高度长度数据，为后期的地图绘制提供良好保障。空间测量资料是城市發展的基础资料，需要对相关的数据进行大量存储，才能系统分析目前所具备的条件。保存包括两种，一种是行列型网格存储，另一种是点、线、面存储。GIS具有优秀的数据处理能力，根据空间统计学、几何学对数据的分类、分析，同时，也能够按照设计者需求修订，保证数据的延展性。GIS空间解析主要是依靠地理物体空间定位和形状，大大优越于传统电脑绘图技术。整体看，GIS数据处理功能更加强大，能够快速把地理信息转化为数字空间[3] 。

（三）实现测绘数据重组

所获取的信息量巨大，要想在短时间内完成统筹利用，必须有技术创新应用。为了克服城市测绘所面临的各种数据处理问题，已经从计算方式上进行更新，目前看，已经开发出大量的结构模型，比如统计分析模型、位置定位模型、启发式算法等。地理测绘时，只要选择好模型，并符合GIS技术要求，就能把各种数据代入到管理体系，确保各种信息均能够得到有效的使用。实际应用中，GIS 数据平台具有良好的可操作性，以数据为基础整合重组，连接、拼接、拓扑是重要的重组方式，最终根据模型选择最合适的方式，最大化发挥出数据功能。

（四）实现数据化测量

城市建设主要是对街路、建筑物、附属设施、公园绿地的匹配设计，为了保证物像的合理布局，必须要用到GIS测绘。通过良好的测绘显现，能够真实反映平面规划，科学细致的测绘也为相关的建筑单位提供更加准确、丰富的资料，这样，城市规划设计才更加合理，为人们工作生活提供良好的环境。传统测绘工作主要是由人工来完成，大量的数据处理很容易出现失误，也就是说，常规测绘对资料的处理与分析并不精准，能够用到的信息价值不大，但是通过 GIS 技术就能够有效化解错误，避免出现数据失误，使问题最小化，为人们规划设计提供可靠的数据资料。城市发展建设要有多种地图支持，不同的地图有不同的应用功能，地图信息是一个城市发展最为基础的内容，数据是地图的保障，根据地理数据保证位置的精度，整合实现相互关联。GIS为城市数据处理、数据推理和数据使用提供了强大的支撑，各种数据的关联表达更直观，后期的数据分析和仿真才能实现共享。

（五）数据仓库与空间数据挖掘

随着GIS技术的成熟与拓展，当前的技术已经越来越全面，其中使用的主要是自动化资料收集工具，各种软件的支持得以建模，形成数据库。在城市测绘过程中，能够得到少量的数据信息，对这些信息保存到数据库中，有效构建少量数据仓库，再通过不同的需求对数据系统挖掘，对所需要的数据信息抽取出来，使 GIS 从操作模式走向分析模式。可以说，数据仓库建设就是为了更好地处理大量空间信息，这是信息处理的最快捷方式。通过对数据库中的数据提取，可以形成不同的地理信息系统，这样，各区域空间单位就能够按照各自的需要进行信息数据分组分类。划分方法是以二进制逻辑为程序，划分明确边界、空间单位网格。空间分类方式是以空间认识为基础进行的，数据提取主要就是由GIS空间数据存储中抽取，提高了数据应用能力与范围，大量空间数据转化为更具价值的实用信息。

结语

综上所述，现代城市发展对测绘工作提出更高要求，要利用好现代技术，通过地理信息系统能够提高整体测绘工作效率、简化流程。地理空间系统的应用大大解决了传统技术难题，所获取的信息数据完整可靠，操作过程中也不受天气、空间、时间、地形等影响，最终的数据更真实可信。技术的良好推广对城市高质量设计、建设有着重要的意义，对城市空间统筹布局起到了重要的保障。

参考文献：

[1]柳卫斌.地理信息系统技术在城市测绘中的运用探究[J].信息与电脑（理论版），2021，33（16）：36-38.

[2]肖玉勇.地理信息系统GIS在城市测绘中的应用研究[J].智能城市，2021，7（08）：62-63.

[3]杨光源.地理信息系统在城市规划测绘中的应用[J].智能城市，2020，6（21）：84-85.