淺談GIS在測(cè)繪工程中的運(yùn)用？

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)空間的了解越來(lái)越深入，與現(xiàn)代空間信息處理技術(shù)相關(guān)聯(lián)的GIS不斷得到改進(jìn)和完善。目前，GPS、RS以及因特網(wǎng)技術(shù)都被廣泛運(yùn)用于地理信息系統(tǒng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，GIS的出現(xiàn)與不斷發(fā)展對(duì)于測(cè)繪工程而言意義重大，在節(jié)約成本的同時(shí)提高了測(cè)繪的準(zhǔn)確度。

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1數(shù)據(jù)采集

GIS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與傳統(tǒng)方式存在許多不同。它不再需要對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，利用新技術(shù)對(duì)于目標(biāo)的地理信息進(jìn)行采集，在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立一個(gè)關(guān)于地貌與地表物體信息的模型數(shù)據(jù)庫(kù)，在將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分類管理。通過(guò)這樣的手段，有兩點(diǎn)主要好處：（1）降低了對(duì)于人工的依賴，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以更加高效的完成任務(wù)；（2）較少了外部因素的干擾，提高了測(cè)繪的精確性。但是GIS并不是獨(dú)立運(yùn)作的，它需要GPS系統(tǒng)進(jìn)行定位配合，將衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)傳輸回系統(tǒng)內(nèi)部，進(jìn)行科學(xué)處理。并且在GIS平臺(tái)中，各個(gè)平臺(tái)之間不但自配產(chǎn)設(shè)備，且各個(gè)平臺(tái)傳感設(shè)備之間的數(shù)據(jù)可以互通，并且是一致的處理平臺(tái)上進(jìn)行處理，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的優(yōu)越性。

2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

GIS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理屬于預(yù)處理數(shù)據(jù)，處理方法是借助數(shù)據(jù)處理軟件。GIS的軟件可以識(shí)別各種類型的數(shù)字之間的聯(lián)系，并實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體的連接。GIS數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜，而最重要的是要確保數(shù)據(jù)拓?fù)湔_，在此基礎(chǔ)上才可以進(jìn)一步完成對(duì)其他向量數(shù)據(jù)與類向量數(shù)據(jù)的分析。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中，測(cè)繪出現(xiàn)的交叉點(diǎn)會(huì)存在較小的錯(cuò)位現(xiàn)象，準(zhǔn)確性難以保證。此外在測(cè)繪地圖上如果出現(xiàn)污點(diǎn)，其測(cè)繪結(jié)果的誤差性就更大了。而對(duì)于這種情況，GIS可以較好處理，這是基于其的污點(diǎn)自動(dòng)處理功能，會(huì)自動(dòng)排除干擾因素的影響。在最終由GIS將地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間模型，在有技術(shù)人員進(jìn)行分析模擬。

3數(shù)據(jù)精細(xì)測(cè)量

在進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，GIS使用電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)測(cè)繪，技術(shù)人員只需要對(duì)測(cè)繪系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置合理，讀數(shù)與操作誤差可以大致消除。對(duì)于測(cè)繪精度，主要依賴于衛(wèi)星定位技術(shù)精度，而目前已經(jīng)達(dá)到較高水平，對(duì)目前的精度要求可以忽略。并且，通過(guò)在測(cè)繪點(diǎn)之間設(shè)置回路，操作人員設(shè)置檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)比分析，在各個(gè)測(cè)試點(diǎn)回饋的差異數(shù)據(jù)中進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，這使得GIS在現(xiàn)代測(cè)繪中得到廣泛運(yùn)用，測(cè)繪成果有很強(qiáng)的可信度。

4空間系統(tǒng)分析

GIS系統(tǒng)最為核心的功能是對(duì)于空間三維物體的分析。由于環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，以及涵蓋多種知識(shí)、多種學(xué)科，它具有很強(qiáng)的技術(shù)性，需要專業(yè)的操作。其中，需要考慮的學(xué)科知識(shí)有工程的經(jīng)濟(jì)性、物理力學(xué)性能考量以及最關(guān)鍵的地理學(xué)知識(shí)。空間分析是在遠(yuǎn)程測(cè)繪數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)整合，建立合理完善的空間模型。建立地理信息系統(tǒng)的模型比較復(fù)雜，但由于其操作簡(jiǎn)單，智能化，得到了廣泛的認(rèn)可，GIS在工程中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，為工程測(cè)繪打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5立體式輸出

GIS的一大優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在立體式輸出，這就解決了傳統(tǒng)測(cè)繪工具在對(duì)于測(cè)繪工作后期的數(shù)據(jù)處理的巨大工程上。首先GIS有性能良好的內(nèi)置軟件，可以繪制較為精準(zhǔn)的前期圖紙，而這一步在傳統(tǒng)的繪制工程中往往耗時(shí)巨大，并且由于數(shù)據(jù)對(duì)比復(fù)核的問(wèn)題，時(shí)間消耗還會(huì)成倍增加。并且，利用GIS還可以外接一些功能強(qiáng)大的繪制軟件，便捷高效的繪制高質(zhì)量的精準(zhǔn)圖紙。除了輸出較為直觀精確的三維地理信息圖樣之外，還可以利用一些其他外接軟件，將輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行更進(jìn)一步的處理，在測(cè)繪圖外還可以生成詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，對(duì)于測(cè)繪工作的后期復(fù)核分析帶來(lái)較大的便利。

6虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在3D繪制方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行更進(jìn)一步提高的新型測(cè)繪技術(shù)，在原有直觀視覺(jué)模擬的基礎(chǔ)上，還加入了對(duì)于其他感官體驗(yàn)的模擬，如觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等，將測(cè)繪點(diǎn)的事物狀態(tài)直接傳輸?shù)竭h(yuǎn)程處理平臺(tái)。這樣數(shù)據(jù)模擬的形式為許多領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了新的方向，通過(guò)身臨其境的感官體驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程方案的規(guī)劃，例如對(duì)于一些自然災(zāi)害的救援計(jì)劃設(shè)置，在以往只能依靠地形圖、災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行方案制定時(shí)，難免出現(xiàn)一些未曾考慮的突發(fā)狀況，但是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以更加高效的為人群規(guī)劃逃生路線，實(shí)時(shí)觀察災(zāi)害的變化情況，這對(duì)于未來(lái)的搶險(xiǎn)救災(zāi)有著極為重要的意義。此外虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合還可以應(yīng)用于災(zāi)害模擬、科教等等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更多實(shí)用的功能，比如通過(guò)集成室內(nèi)定位系統(tǒng)以及GPS，在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中將救援人員的定位信息顯示出來(lái)，以便制定救援方案指揮救援；同時(shí)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)中的視頻監(jiān)控，查看實(shí)時(shí)視頻信息，以深入了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。

7測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)

測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)，在得到原始數(shù)據(jù)后，可以通過(guò)一系列加工處理軟件，在緊急情況下得出較為準(zhǔn)確的三維測(cè)繪圖像。在這一技術(shù)中，遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)以攝影測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)，從序列影像中，確定物體的大小、形狀、位置信息，從而加快對(duì)DEM/DOM、全景圖、三維模型、點(diǎn)云等的處理；應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)成果的基礎(chǔ)上，并聯(lián)合測(cè)繪應(yīng)急過(guò)程所獲的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而加速對(duì)關(guān)鍵地物的數(shù)據(jù)提取，最后通過(guò)符號(hào)化、地圖整飾以及注記得到應(yīng)急圖件。

8結(jié)語(yǔ)

地理信息技術(shù)作為一種新型自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)憑借其強(qiáng)大的信息收集以及處理的能力不但滿足了測(cè)繪的需求，還提高了測(cè)量的精準(zhǔn)度。由于該系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，在測(cè)繪工程中已被廣泛的運(yùn)用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，GIS在測(cè)繪工程上的運(yùn)用勢(shì)必會(huì)越來(lái)越廣泛。

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GIS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾，從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢(shì)及建議：

應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)端口應(yīng)有專門化，專業(yè)化方向發(fā)展，在同類型同方向的GIS數(shù)據(jù)交流共享方向提供適當(dāng)?shù)姆奖悖越鉀QGIS數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問(wèn)題。

結(jié)合國(guó)家信息化推進(jìn)工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動(dòng)GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。

信息化建設(shè)已成為我國(guó)各級(jí) *** 及企業(yè)的重要任務(wù)，GIS在以資源、能源、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中，可以發(fā)揮應(yīng)有的作用；結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用工程，推動(dòng)GIS的發(fā)展；

應(yīng)用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評(píng)估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這些問(wèn)題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問(wèn)題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；

支持多源、多尺度、多類型集成應(yīng)用的軟件平臺(tái)工具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

信息獲取技術(shù)的快速發(fā)展和多源化趨勢(shì)，要求資源環(huán)境方面的GIS應(yīng)能夠接收、處理及分析多種來(lái)源、多尺度的地理信息；

促進(jìn)3S技術(shù)集成應(yīng)用，推動(dòng)專業(yè)技術(shù)及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與GIS的集成應(yīng)用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢(shì)之一，而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的，針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領(lǐng)域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務(wù)結(jié)合的需要；

開(kāi)展專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求，開(kāi)發(fā)多種專業(yè)化的GIS，如針對(duì)性生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領(lǐng)域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對(duì)策

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學(xué)、地圖學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開(kāi)的。

GIS的發(fā)展可分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段是初始發(fā)展階段，20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個(gè)階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀(jì)70年代由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲(chǔ)設(shè)備的使用，促進(jìn)了GIS朝實(shí)用的方向發(fā)展，不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典和日本等國(guó)對(duì)GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財(cái)力；第三個(gè)階段是推廣應(yīng)用階段，20世紀(jì)80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開(kāi)始應(yīng)用于全球性的問(wèn)題，這個(gè)階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個(gè)階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀(jì)90年代，隨著地理信息產(chǎn)品的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS成為確定性的產(chǎn)業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。

我國(guó)GIS的發(fā)展可分為三個(gè)階段。

第一階段從1970年到1980年，為準(zhǔn)備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊(duì)伍、培訓(xùn)人才、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究等階段。

機(jī)械制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準(zhǔn)備。

第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術(shù)引進(jìn)、數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)，對(duì)GIS進(jìn)行了理論探索和區(qū)域性的實(shí)驗(yàn)研究。

第三個(gè)階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國(guó)GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。

GIS研究逐步與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。

主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）制定了國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問(wèn)題，為全國(guó)地理信息系統(tǒng)的建立做準(zhǔn)備。

（2）應(yīng)用型GIS發(fā)展迅速。

（3）在引進(jìn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充和研制了一批軟件。

（4）開(kāi)始出版有關(guān)地理信息系統(tǒng)理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的書籍，設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開(kāi)展國(guó)際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實(shí)驗(yàn)。

在科技部等國(guó)家有關(guān)部門的大力組織和支持下，國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展，出現(xiàn)了一批GIS高技術(shù)企業(yè)，開(kāi)發(fā)出了較為成熟的國(guó)產(chǎn)GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

這些國(guó)產(chǎn)GIS軟件以較高的性價(jià)比，打破了國(guó)外GIS軟件對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的壟斷，有力促進(jìn)了我國(guó)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。

這些年，GIS技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、電力、電信、減災(zāi)防災(zāi)等領(lǐng)域滲透到礦產(chǎn)資源調(diào)查、海洋資源調(diào)查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，國(guó)家有關(guān)部門正逐步將GIS嵌入到電子政務(wù)系統(tǒng)中。

隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。

GIS系統(tǒng)正朝著專業(yè)或大型化、社會(huì)化方向不斷發(fā)展著。

“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)規(guī)模兩個(gè)方面；“社會(huì)化”則要求GIS要面向整個(gè)社會(huì)，滿足社會(huì)各界對(duì)有關(guān)地理信息的需求，簡(jiǎn)言之就是“開(kāi)放數(shù)據(jù)”、“簡(jiǎn)化操作”，“面向服務(wù)”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動(dòng)。

下面我們從地理信息系統(tǒng)技術(shù)角度來(lái)討論和分析當(dāng)前GIS的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。

1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數(shù)據(jù)是GIS的血液，構(gòu)建和維護(hù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)復(fù)雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據(jù)的獲取、校驗(yàn)和規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理、數(shù)據(jù)維護(hù)等過(guò)程。

GIS處理的數(shù)據(jù)對(duì)象是空間對(duì)象，有很強(qiáng)的時(shí)空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段及數(shù)據(jù)的形式也復(fù)雜多樣。

獲取數(shù)據(jù)的基本方式有：野外全站儀平板測(cè)量、GPS測(cè)量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)測(cè)量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

這些獲取技術(shù)已基本成熟。

同時(shí)，空間數(shù)據(jù)也具有很強(qiáng)的時(shí)效性，不同的空間數(shù)據(jù)必須進(jìn)行周期不等的數(shù)據(jù)更新維護(hù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)、完整是實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價(jià)值的前提基礎(chǔ)。

空間數(shù)據(jù)維護(hù)往往涉及跨部門、跨行業(yè)的多種數(shù)據(jù)格式和多種數(shù)據(jù)類型的大量數(shù)據(jù)，提供有效的空間數(shù)據(jù)編輯更新手段是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)重要課題。

基于上述信息獲取技術(shù)，在過(guò)去的二十年間，國(guó)家有關(guān)部委和行業(yè)部門已經(jīng)積累了大量原始數(shù)字化數(shù)據(jù)和相應(yīng)資料，建立了1100多個(gè)大、中型數(shù)據(jù)庫(kù)以及大量的各類數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專題圖、城市地籍圖等。

國(guó)家測(cè)繪局已經(jīng)完成了全國(guó)l：100萬(wàn)、 1：25萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)以及全國(guó)七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動(dòng)了全國(guó)l：5萬(wàn)，部分省份1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。

這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有力促進(jìn)了GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)而產(chǎn)生了大量的GIS數(shù)據(jù)。

但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數(shù)據(jù)模型，以及它們?cè)诘乩韺?shí)體上的認(rèn)識(shí)差異，使得所積累的數(shù)據(jù)難以轉(zhuǎn)換和共享（即使能夠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也會(huì)產(chǎn)生信息的丟失），從而形成一個(gè)個(gè)新的數(shù)據(jù)孤島。

制訂數(shù)據(jù)交換的格式標(biāo)準(zhǔn)已成為大家的共識(shí)。

一些國(guó)家和組織已經(jīng)在進(jìn)行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認(rèn)的數(shù)據(jù)格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據(jù)交換的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。

但是由于人們對(duì)空間信息認(rèn)識(shí)和研究成果的制約，還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的地理數(shù)據(jù)模型，因此建立實(shí)用的數(shù)據(jù)交換格式和信息標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜過(guò)程。

1.2 空間數(shù)據(jù)的管理空間數(shù)據(jù)的管理涉及到二個(gè)方面的內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

空間數(shù)據(jù)模型刻畫了現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據(jù)的組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)提供了基本的方法。

因此，空間數(shù)據(jù)模型的研究對(duì)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。

在GIS中與空間信息有關(guān)的信息模型有三個(gè)，即基于對(duì)象(要素)(Feature)的模型、場(chǎng)(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。

GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直沿用這三種空間數(shù)據(jù)模型，但這些模型在空間實(shí)體間的相互關(guān)系及其時(shí)空變化的描述與表達(dá)、數(shù)據(jù)組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的要求。

主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達(dá)空間點(diǎn)、線、面目標(biāo)間極為有限的簡(jiǎn)單拓?fù)潢P(guān)系，且這些拓?fù)潢P(guān)系的生成與維護(hù)耗時(shí)費(fèi)力；（2） 難以有效地表達(dá)現(xiàn)實(shí)三維空間實(shí)體及其相互關(guān)系；（3） 適于記錄和表達(dá)某一時(shí)刻空間實(shí)體性狀及相互間關(guān)系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達(dá)空間實(shí)體及其相互間關(guān)系的時(shí)空變化；（4） 沒(méi)有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對(duì)象”處理等問(wèn)題。

針對(duì)上述不足，時(shí)空數(shù)據(jù)模型、三維數(shù)據(jù)模型、分布式空間數(shù)據(jù)管理、GIS設(shè)計(jì)的CASE工具等研究已成為當(dāng)前國(guó)際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。

胡中南：Web端GIS技術(shù)新進(jìn)展 | (PPT+速記)

在GTC 2020『GIS基礎(chǔ)軟件新技術(shù)論壇』上，超圖研究院副院長(zhǎng)胡中南作《云原生GIS及Web端技術(shù)新進(jìn)展》報(bào)告，他首先系統(tǒng)講解了云原生GIS技術(shù)的三大新進(jìn)展：微服務(wù)更微、可擴(kuò)展，容器化部署更全、更易用，自動(dòng)化編排適配更多平臺(tái)等，介紹了這些技術(shù)如何支撐云南地質(zhì)大數(shù)據(jù)等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高可用、高并發(fā)、高彈性“三高”價(jià)值；也系統(tǒng)闡述了Web端GIS技術(shù)從基礎(chǔ)庫(kù)、組件庫(kù)、模板庫(kù)到WebApps的多層次結(jié)構(gòu)及相關(guān)新進(jìn)展，讓GIS前端應(yīng)用開(kāi)發(fā)定制更快速便捷。

本文將分為云原生GIS（點(diǎn)擊左側(cè)藍(lán)色文字可直接查看）與Web端GIS兩大部分，現(xiàn)分享Web端GIS技術(shù)部分資料如下：

演講PPT

上半部分主要講云原生GIS技術(shù)如何助力GIS系統(tǒng)快速部署與運(yùn)維。

接下來(lái)我為大家介紹Web端GIS技術(shù)。

以前大家可能認(rèn)為SuperMap的Web端就是一個(gè)SuperMap iClient JavaScript，僅僅是將Leaflet等開(kāi)源技術(shù)做一些封裝集成、改進(jìn)，和SuperMap服務(wù)器產(chǎn)品的REST API做了對(duì)接，其實(shí)這只是我們Web端技術(shù)棧的組成之一，也即圖上所示的基礎(chǔ)的iClient Libraries類庫(kù)（L1）。

我們?cè)谏厦孢€提供了iClient Components，就是所謂的WebGIS組件庫(kù)（L2），適配了Vue框架和React框架。在這之上我們面向行業(yè)應(yīng)用共性，基于組件庫(kù)進(jìn)一步封裝，提供了Web模板庫(kù)iClient Templates（L3），只需將數(shù)據(jù)、LOGO和圖片等進(jìn)行簡(jiǎn)單修改，就可以快速上線。我們還提供了可構(gòu)建、可定制、可擴(kuò)展的Web Apps，如MapDashboard和WebSite UI（L4），以及更偏向使用的一些Web Apps，用做制圖、分析等（L5）。

由此可見(jiàn)，SuperMap GIS的Web端包括這五個(gè)層次的內(nèi)容,已經(jīng)不僅僅是SuperMap iClient JavaScript單個(gè)產(chǎn)品。

在SuperMap iClient JavaScript層面，我們也有新的增強(qiáng)與改進(jìn)。

SuperMap iClient JavaScript 2020模塊圖。Web Libraries和 Web Components都有一些增強(qiáng)，新增加了Web Templates。

在此，我重點(diǎn)介紹一下組件和模板的新特性和新技術(shù)：組件技術(shù)就是把Libararies類庫(kù)做進(jìn)一步的封裝，更少的代碼做更快的開(kāi)發(fā)，比如可以一行代碼加一個(gè)Web Map組件，里面填一個(gè)服務(wù)地址和地圖資源ID，就可以出一個(gè)地圖了。歡迎大家在超圖軟件官網(wǎng)查看范例。

這是2019年我們提供的技術(shù)。今年我們新增了多款Vue組件，包括時(shí)間軸、卷簾地圖等。地圖、圖表等都有新的增強(qiáng)和改進(jìn)。

今年我們新增了多款Vue組件，包括時(shí)間軸、卷簾地圖等。地圖、圖表等組件都有新的增強(qiáng)和改進(jìn)。

這是我們做的全球新冠疫情圖范例。使用組件技術(shù)做了封裝，用戶不用一行一行寫代碼，操作更方便、開(kāi)發(fā)更快捷。

新的Web模板技術(shù)，可以讓應(yīng)用開(kāi)發(fā)更便捷。直接提供多種行業(yè)應(yīng)用模板，用戶只需修改LOGO、配色，或刪除不用的地方即可。

再上面就是大屏，可快速開(kāi)發(fā)建站。

No Code無(wú)代碼開(kāi)發(fā)，可以快速建站，包括SuperMap iPortal門戶首頁(yè)、地圖大屏App等，都可以進(jìn)行拖拉式操作，不需要寫代碼就可以完成可視化定制。門戶首頁(yè)可以拖出來(lái)，Web應(yīng)用可以用大屏拖出來(lái)。

地圖大屏也做了一些增強(qiáng)。

以前做了大屏只能看，不能互動(dòng)，不能點(diǎn)，點(diǎn)了以后也不能操作。現(xiàn)在能看、能點(diǎn)、能互動(dòng)。有了交互更好用。

包括，我們對(duì)布局也做了優(yōu)化，移動(dòng)端可以自己修改布局。

包括超寬屏終端都可以適配，這是一個(gè)項(xiàng)目的照片。

另外一個(gè)定制就是SuperMap iPortal站點(diǎn)定制和擴(kuò)展增強(qiáng)。

從首頁(yè)到登錄頁(yè)、管理頁(yè)甚至各個(gè)Web Apps都支持定制和擴(kuò)展。

從而實(shí)現(xiàn)No Code的可視化定制，同時(shí)做了一些新的組件和能力增強(qiáng)。

可以用這個(gè)特性快速搭建一個(gè)新的首頁(yè)，從上面的菜單、左上角的LOGO，包括Banner、橫幅各種內(nèi)容都支持修改、增加和刪除。甚至用戶不懂開(kāi)發(fā)都可以直接進(jìn)行操作。此外，該布局是自適應(yīng)的，在手機(jī)上同樣可以觀看。

這是2019年已有功能，今年我們做了新的增強(qiáng)。另外就是全代碼定制。

你可以基于自己的技術(shù)直接寫一個(gè)首頁(yè)。不管是我們提供的組件，還是你自己寫的組件，或是第三方組件都可以拿來(lái)使用。

包括我們的登錄頁(yè)和資源管理頁(yè)都可以進(jìn)行修改和定制。

此外，大屏本身也是可以擴(kuò)展的。

包括數(shù)據(jù)上圖。

數(shù)據(jù)洞察，都是可以修改和定制的。

可以加自己的圖表、UI。

前面所提到的是定制開(kāi)發(fā)，再上層就是直接使用的WebApp。

如果大家感興趣，可以去我們官網(wǎng)：，或GTC網(wǎng)站：來(lái)觀看新特性。

數(shù)據(jù)上圖，制圖能力更豐富。

可以在線打印Web地圖。

簡(jiǎn)單回顧一下，我們講到的兩大部分技術(shù)：一個(gè)是云原生GIS技術(shù)，讓GIS后臺(tái)服務(wù)管理運(yùn)維更高效，另一個(gè)是Web端GIS技術(shù)，讓GIS前端應(yīng)用開(kāi)發(fā)定制更快速。一個(gè)是高效，一個(gè)是快速。

總的報(bào)告可以用兩個(gè)圖連起來(lái)，第一就是K8s部署結(jié)構(gòu)圖，通過(guò)它可以把云原生GIS技術(shù)一覽無(wú)余，包括SuperMap iServer、SuperMap iPortal、SuperMap iManager之間的關(guān)系、用了什么技術(shù)等都可以看到。

第二張圖如上所示，我們?cè)赪eb端的整體技術(shù)層次都可以看到，從SuperMap iClient Libraries類庫(kù)，到組件、模板，到大屏、Site UI定制、擴(kuò)展，以及WebApps等等。

以上就是我的報(bào)告，謝謝大家。

測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用與研究？

測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用與研究_管清芝_工程勘察_建筑中文網(wǎng)文章簡(jiǎn)要介紹了各種新技術(shù)（數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)GPS、地理信息技術(shù)GIS、遙感技術(shù)RS）在工程測(cè)量中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)。文章簡(jiǎn)要介紹了各種新技術(shù)（數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)GPS、地理信息技術(shù)GIS、遙感技術(shù)RS）在工程測(cè)量中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)。下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹以敿?xì)介紹一下，以供參考。

一、概論

傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代的數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）等各種新技術(shù)在工程測(cè)量中得以應(yīng)用和研究。

二、工程測(cè)量中的數(shù)字化技術(shù)

（一）地圖數(shù)字化技術(shù)

在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)，對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫(kù)工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測(cè)繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對(duì)于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對(duì)大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

（二）數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點(diǎn)。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。

三、工程測(cè)量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）

GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展，加之美國(guó)SA技術(shù)的解除，使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測(cè)量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

RTK（RealTimeKinematics,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測(cè)量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測(cè)量是將l臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過(guò)基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相位觀測(cè)量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量；流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF（運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度）技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來(lái)求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。RTK測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量，地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。

四、工程測(cè)量中的地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能。目前，GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測(cè)繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開(kāi)發(fā)與國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。采用GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)外一體化測(cè)圖、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù)，為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息，以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。

五、工程測(cè)量中的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于數(shù)字影像與攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法。航空攝影測(cè)量是大面積、大比例尺地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要手段與方法，可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，加上GPS技術(shù)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用，使得攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用，攝影測(cè)量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖等向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。

六、工程測(cè)量中的遙感(RS)技術(shù)

遙感（RS）技術(shù)由于大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來(lái)獲取，為應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

七、工程測(cè)量中的3S集成技術(shù)

3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)的結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢(shì)，三者之間的相互作用行成了“一個(gè)大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息，而GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進(jìn)行綜合集成，使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。諸如三峽工程、南水北調(diào)工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長(zhǎng)等，而3S技術(shù)為該類大型工程提供了最有效的數(shù)據(jù)及信息采集、分析處理、表達(dá)決策的工具。

八、結(jié)語(yǔ)

伴隨著測(cè)繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工程測(cè)量必將朝著測(cè)量?jī)?nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為智能化、測(cè)量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測(cè)量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展。

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