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基于智慧城市测绘中地理信息系统的研究

 
来源:地矿测绘 栏目:期刊导读 时间:2021-04-02
 
地理信息系统经过了近60 年的渐进式演变,已成为信息社会不可或缺的科技,随着科学技术和互联网技术突飞猛进的发展,社会已经步入信息化时代,GIS 的应用早已进入人们生活的方方面面,在城市管理、城市规划、道路交通、环境保护、自然资源、灾害防治、土地利用、社会治安等方面发挥了不可或缺的作用。在智慧城市的测绘领域,地理信息系统可以实现对物体空间位置、形状等属性的准确反映,可以加快我国城市建设的进度,为我国人民生活水平提高和城市进入可持续发展做出巨大贡献。 1 地理信息系统简介 1.1 地理信息系统的概念 地理信息系统(简称GIS)是一个特点鲜明的空间信息系统,它是在计算机软硬件的支持下,对地球表面空间内的地理数据进行采集、存储、管理、处理和显示的一个技术系统。许多学科知识在地理信息系统中都能得到运用,例如我们必须掌握地理和制图学、遥感和计算机科学。地理信息系统是一种基于计算机的分析和处理空间信息的工具。地理信息系统具有地图的可视化功能、地理分析功能,也能和多种数据库操作(如查询、统计分析)相结合。在地理信息系统的帮助下,相关人员可以大大提高改进路线设计、图纸管理、情况调查、资源调查等工作的效率。此外,当城市某一区域发生火灾、洪水等自然灾害时,地理信息系统可以协助救援人员快捷、确定灾害发生的地点,对灾区周边地形进行分析,提出高效快捷的防治措施救援计划及时救灾,保证受灾人员的生命安全,减少受灾群众财产的损失。 1.2 地理信息系统的应用 地理信息不仅让我们的生活变得方便快捷,还能在很多方面为我们提供丰富精准数据支撑。在传统的测绘方面,通过把多种地理信息整合成图输出,使现在的测绘成图效果更好,内容更丰富直观。在资源管理方面,通过地理信息关联各种其他信息,能够在土地利用、资源开发等方面为有关部门提供基础数据。在城市规划方面,将多个领域的不同信息进行综合处理,通过计算和分析,为城市规划带来很大的帮助。在灾害监测方面,对地理信息数据进行分析预测能够为自然灾害的监测提供数据支持,通过遥感技术可以有效应用于森林火灾的预防、洪水干旱灾情预测和洪水造成损失的统计。在环境保护方面,能协助有关部门对环境进行监测和分析,得到真实多样的环境质量数据,从而对症下药,有针对地采取措施保护环境。 1.3 地理信息系统的优势 与传统测绘方式相比地理信息系统的抗干扰能力更强,传统的测绘方法受自然条件和外界环境的影响很大,而地理信息系统通过卫星监测和测量受外界条件的影响较小,能更好地保证测量的精度。卫星系统通过接收卫星信号可实现全天候监控和测绘,在恶劣条件下也不受影响。相比传统的测绘方式,主要采用人工野外测量方法,许多因素都可能导致测量中出现精度不够的情况,会对城市发展规划带来冲击和安全风险。地理信息系统采用GPS 和遥感技术相结合,更能准确快速地测量数据。GIS技术可以通过卫星多点同时进行观测。此外,能快速高效地分析数据,提高测绘工作的效率。 2 智慧城市简介 我国城市正不断地向现代化迈进,城市规模越来越大,城市人口越来越多,城市管理越来越复杂,各种根深蒂固城市病逐渐浮现出来,给城市的发展和管理造成困难,借助科技的力量能更好地解决这些难题,智慧城市的概念因此被提出。智慧城市采用了射频传感器技术、物联网技术、云计算技术等新一代信息技术。这些技术的应用能够让城市的各种不为人知的数据更容易被感知,便于充分利用整合城市里的各种资源。运用地理信息系统技术,对城市进行精细化、智能化管理,协助政府部门做出有效的决策,提高政府工作效率,进而减少资源损耗,也能减少环境污染,解决交通拥堵的现象,消除各种安全隐患,解决城市病带来的困扰,最终达到实现城市的健康绿色发展的目的。智慧城市的发展也能对新一代科技发展起到促进作用,将极大地推动物联网、云计算、互联网和下一代信息技术等新型产业地茁壮成长。此外,智慧城市的建设还将显著促进医疗、教育、物流、通讯、金融、交通、环保、能源等方面的发展,对扩大国内市场需求,调整产业结构和带动经济发展也十分明显。总之,建设智慧城市对于全面提升我国的综合竞争力具有十分重要的战略意义。 3 GIS 在智慧城市测绘中的作用 3.1 GIS 为智慧城市测绘提供技术支撑 随着信息化、网络化、数字化的飞速发展,互联网技术与地理信息系统技术相互交织,智慧城市正慢慢走向应用阶段。智慧城市是一种城市信息化的表现方式,是经济发展和社会信息化的必然要求和具体体现,离开测绘和地理信息智慧城市就将变成空中楼阁。在新的形势下,国家创新体系建设和信息化建设愈发重要,地理信息系统正成为其中一个重要拼图。随着世界科学技术水平日新月异的发展,我国的测绘技术水平也逐渐从传统的数字化测绘向信息化和智能化测绘快速转变,目前3S 技术(地理信息系统GIS、遥感技术RS、全球定位系统GPS)发展如火如荼,运用高分辨率遥感影像,借助高精度卫星定位,通过传感设备等新型高科技手段,能加快地理信息系统向智能化进一步发展,让虚幻的数据真实起来,让地图生动形象起来,使传统地形图进化成地情图和智能图,让纸质地图提升为内容更丰富电子地图和更智能的智慧地图,使地理信息形成更易被感知、更能提供智能决策、更能提供灵性服务及更安全稳定的服务平台,可以快速提升城市建设、城市规划、城市管理、交通指挥、环境保护、绿色节能、公众服务等智能化水平。 3.2 GIS 为智慧城市测绘提供数据支撑 智慧城市的建立必须依托在大量的、准确的、即时更新的地理信息数据上。我国通过第三次全国国土调查等大型调查项目,已经建立起大量动态的地理信息数据库,形成全国基础地理信息数据的全面覆盖,拥有了全方位的地理信息数据源。目前有关部门正积极提高地理信息获取能力,运用卫星发射和组网进行全天候观测,使获取的地理信息数据在空间上和时间上覆盖面更大、数据量更多、准确性更高、实用性更强。在这样的背景下,地理信息未来将全方位多时空地让城市变得更加生动形象。 3.3 GIS 为智慧城市测绘提供3D 模型 在城市规划与建设中的应用地理信息系统(GIS)在智慧城市的规划和建设中发挥着不可替代的作用。尤其是三维可视化模型的建立,能够为城市规划的相关部门提供准确详实的各种基础信息,加快城市规划和城市建设科学发展。在城市规划领域,工作人员可以利用GIS 收集的地理位置信息,逐渐建立城市建筑的三维立体模型。通过三维模型城市建筑之间的空间位置信息可以完全显示出来,可以帮助员工全面、深入了解城市建设规划的现状,和视觉再现未来城市模式,这能帮助他们进一步思考如何改善城市建设的方式。借助地理信息大数据统计分析功能的地理信息系统,工作人员在城市基础设施建设时可以进行综合分析结合不同地区的人口流动和基础设施建设情况,确定城市基础设施的建设类型和密度,并开展城市基础设施建设的目标。在现代城市规划建设工作中,传统的二维地理信息数据已经远远不能满足工作的需要,因为二维地理数据难以全面、直观地完成信息表达。因为3D 地理数据更符合人们的日常思维和认知习惯,更容易被人们理解和接受。因此,对二维地理信息数据、三维地理信息和图像数据的全面三维开发与应用越来越受到业界的青睐。 3.4 GIS 为智慧城市测绘提供空间分析 在城市规划中如果遇到地形复杂的情况,需要准确的坡度高程等数据,普通的测绘手段难以满足要求,这时候可以通过地理信息系统的空间分析功能来解决这个难题,建立起数字高程模型对该区域进行坡度分析、坡向分析、等高线分析等,得到准确的地理数据,满足规划设计的需要。利用空间分析手段可以确定某个坡度坡向的范围和面积,为建设用地的选址提供参考依据。 空间分析最主要任务是对空间信息进行描绘分析。地理信息系统中进行空间分析的主要功能,包括了空间查询、邻近分析、空间量算、叠加分析、DEM 分析、最短路径分析、统计分析、空间插值分析等。在城市基础设施建设方面,借助地理信息系统的地理信息大数据统计分析功能,工作人员就可结合各地区的人口流动性、基础建设情况、测绘数据、影像模型等信息进行综合分析,确定城市基础设施的建设种类、密度等信息,有针对性地开展城市基础设施建设。 4 结论 建设智慧城市是一项长久的工作,从长远看能够促进社会可持续发展,提高城市效率节约城市资源,推动信息技术发展,带动高科技产业进步,从而提高我国的科技实力和综合竞争力。智慧城市的本质是促进信息资源的集约化,让城市基本信息和测绘地理数据相互结合。测绘在智慧城市的建设中至关重要,保证数据的全面和准确,地理信息系统作为新一代信息技术通过其强大的驱动力,使测绘数据更直观可视化,通过强大的分析功能来给城市建设和决策带来帮助,使建设智慧城市能够从理论转变为现实,使更多的人能享受科技化智能化的生活。 [1] 孙雅思.地理信息系统在城市测绘中的应用探究[J].工程技术:全文版,2016(12):45. [2] 刘朝晖.地理信息系统在城市规划测绘中的应用探析[J].价值工程,2016,35(31):217-218. [3] 拓海燕.地理信息系统在城市测绘中的应用探究[J].科学家,2017,5(16):129. 地理信息系统经过了近60 年的渐进式演变,已成为信息社会不可或缺的科技,随着科学技术和互联网技术突飞猛进的发展,社会已经步入信息化时代,GIS 的应用早已进入人们生活的方方面面,在城市管理、城市规划、道路交通、环境保护、自然资源、灾害防治、土地利用、社会治安等方面发挥了不可或缺的作用。在智慧城市的测绘领域,地理信息系统可以实现对物体空间位置、形状等属性的准确反映,可以加快我国城市建设的进度,为我国人民生活水平提高和城市进入可持续发展做出巨大贡献。1 地理信息系统简介1.1 地理信息系统的概念地理信息系统(简称GIS)是一个特点鲜明的空间信息系统,它是在计算机软硬件的支持下,对地球表面空间内的地理数据进行采集、存储、管理、处理和显示的一个技术系统。许多学科知识在地理信息系统中都能得到运用,例如我们必须掌握地理和制图学、遥感和计算机科学。地理信息系统是一种基于计算机的分析和处理空间信息的工具。地理信息系统具有地图的可视化功能、地理分析功能,也能和多种数据库操作(如查询、统计分析)相结合。在地理信息系统的帮助下,相关人员可以大大提高改进路线设计、图纸管理、情况调查、资源调查等工作的效率。此外,当城市某一区域发生火灾、洪水等自然灾害时,地理信息系统可以协助救援人员快捷、确定灾害发生的地点,对灾区周边地形进行分析,提出高效快捷的防治措施救援计划及时救灾,保证受灾人员的生命安全,减少受灾群众财产的损失。1.2 地理信息系统的应用地理信息不仅让我们的生活变得方便快捷,还能在很多方面为我们提供丰富精准数据支撑。在传统的测绘方面,通过把多种地理信息整合成图输出,使现在的测绘成图效果更好,内容更丰富直观。在资源管理方面,通过地理信息关联各种其他信息,能够在土地利用、资源开发等方面为有关部门提供基础数据。在城市规划方面,将多个领域的不同信息进行综合处理,通过计算和分析,为城市规划带来很大的帮助。在灾害监测方面,对地理信息数据进行分析预测能够为自然灾害的监测提供数据支持,通过遥感技术可以有效应用于森林火灾的预防、洪水干旱灾情预测和洪水造成损失的统计。在环境保护方面,能协助有关部门对环境进行监测和分析,得到真实多样的环境质量数据,从而对症下药,有针对地采取措施保护环境。1.3 地理信息系统的优势与传统测绘方式相比地理信息系统的抗干扰能力更强,传统的测绘方法受自然条件和外界环境的影响很大,而地理信息系统通过卫星监测和测量受外界条件的影响较小,能更好地保证测量的精度。卫星系统通过接收卫星信号可实现全天候监控和测绘,在恶劣条件下也不受影响。相比传统的测绘方式,主要采用人工野外测量方法,许多因素都可能导致测量中出现精度不够的情况,会对城市发展规划带来冲击和安全风险。地理信息系统采用GPS 和遥感技术相结合,更能准确快速地测量数据。GIS技术可以通过卫星多点同时进行观测。此外,能快速高效地分析数据,提高测绘工作的效率。2 智慧城市简介我国城市正不断地向现代化迈进,城市规模越来越大,城市人口越来越多,城市管理越来越复杂,各种根深蒂固城市病逐渐浮现出来,给城市的发展和管理造成困难,借助科技的力量能更好地解决这些难题,智慧城市的概念因此被提出。智慧城市采用了射频传感器技术、物联网技术、云计算技术等新一代信息技术。这些技术的应用能够让城市的各种不为人知的数据更容易被感知,便于充分利用整合城市里的各种资源。运用地理信息系统技术,对城市进行精细化、智能化管理,协助政府部门做出有效的决策,提高政府工作效率,进而减少资源损耗,也能减少环境污染,解决交通拥堵的现象,消除各种安全隐患,解决城市病带来的困扰,最终达到实现城市的健康绿色发展的目的。智慧城市的发展也能对新一代科技发展起到促进作用,将极大地推动物联网、云计算、互联网和下一代信息技术等新型产业地茁壮成长。此外,智慧城市的建设还将显著促进医疗、教育、物流、通讯、金融、交通、环保、能源等方面的发展,对扩大国内市场需求,调整产业结构和带动经济发展也十分明显。总之,建设智慧城市对于全面提升我国的综合竞争力具有十分重要的战略意义。3 GIS 在智慧城市测绘中的作用3.1 GIS 为智慧城市测绘提供技术支撑随着信息化、网络化、数字化的飞速发展,互联网技术与地理信息系统技术相互交织,智慧城市正慢慢走向应用阶段。智慧城市是一种城市信息化的表现方式,是经济发展和社会信息化的必然要求和具体体现,离开测绘和地理信息智慧城市就将变成空中楼阁。在新的形势下,国家创新体系建设和信息化建设愈发重要,地理信息系统正成为其中一个重要拼图。随着世界科学技术水平日新月异的发展,我国的测绘技术水平也逐渐从传统的数字化测绘向信息化和智能化测绘快速转变,目前3S 技术(地理信息系统GIS、遥感技术RS、全球定位系统GPS)发展如火如荼,运用高分辨率遥感影像,借助高精度卫星定位,通过传感设备等新型高科技手段,能加快地理信息系统向智能化进一步发展,让虚幻的数据真实起来,让地图生动形象起来,使传统地形图进化成地情图和智能图,让纸质地图提升为内容更丰富电子地图和更智能的智慧地图,使地理信息形成更易被感知、更能提供智能决策、更能提供灵性服务及更安全稳定的服务平台,可以快速提升城市建设、城市规划、城市管理、交通指挥、环境保护、绿色节能、公众服务等智能化水平。3.2 GIS 为智慧城市测绘提供数据支撑智慧城市的建立必须依托在大量的、准确的、即时更新的地理信息数据上。我国通过第三次全国国土调查等大型调查项目,已经建立起大量动态的地理信息数据库,形成全国基础地理信息数据的全面覆盖,拥有了全方位的地理信息数据源。目前有关部门正积极提高地理信息获取能力,运用卫星发射和组网进行全天候观测,使获取的地理信息数据在空间上和时间上覆盖面更大、数据量更多、准确性更高、实用性更强。在这样的背景下,地理信息未来将全方位多时空地让城市变得更加生动形象。3.3 GIS 为智慧城市测绘提供3D 模型在城市规划与建设中的应用地理信息系统(GIS)在智慧城市的规划和建设中发挥着不可替代的作用。尤其是三维可视化模型的建立,能够为城市规划的相关部门提供准确详实的各种基础信息,加快城市规划和城市建设科学发展。在城市规划领域,工作人员可以利用GIS 收集的地理位置信息,逐渐建立城市建筑的三维立体模型。通过三维模型城市建筑之间的空间位置信息可以完全显示出来,可以帮助员工全面、深入了解城市建设规划的现状,和视觉再现未来城市模式,这能帮助他们进一步思考如何改善城市建设的方式。借助地理信息大数据统计分析功能的地理信息系统,工作人员在城市基础设施建设时可以进行综合分析结合不同地区的人口流动和基础设施建设情况,确定城市基础设施的建设类型和密度,并开展城市基础设施建设的目标。在现代城市规划建设工作中,传统的二维地理信息数据已经远远不能满足工作的需要,因为二维地理数据难以全面、直观地完成信息表达。因为3D 地理数据更符合人们的日常思维和认知习惯,更容易被人们理解和接受。因此,对二维地理信息数据、三维地理信息和图像数据的全面三维开发与应用越来越受到业界的青睐。3.4 GIS 为智慧城市测绘提供空间分析在城市规划中如果遇到地形复杂的情况,需要准确的坡度高程等数据,普通的测绘手段难以满足要求,这时候可以通过地理信息系统的空间分析功能来解决这个难题,建立起数字高程模型对该区域进行坡度分析、坡向分析、等高线分析等,得到准确的地理数据,满足规划设计的需要。利用空间分析手段可以确定某个坡度坡向的范围和面积,为建设用地的选址提供参考依据。空间分析最主要任务是对空间信息进行描绘分析。地理信息系统中进行空间分析的主要功能,包括了空间查询、邻近分析、空间量算、叠加分析、DEM 分析、最短路径分析、统计分析、空间插值分析等。在城市基础设施建设方面,借助地理信息系统的地理信息大数据统计分析功能,工作人员就可结合各地区的人口流动性、基础建设情况、测绘数据、影像模型等信息进行综合分析,确定城市基础设施的建设种类、密度等信息,有针对性地开展城市基础设施建设。4 结论建设智慧城市是一项长久的工作,从长远看能够促进社会可持续发展,提高城市效率节约城市资源,推动信息技术发展,带动高科技产业进步,从而提高我国的科技实力和综合竞争力。智慧城市的本质是促进信息资源的集约化,让城市基本信息和测绘地理数据相互结合。测绘在智慧城市的建设中至关重要,保证数据的全面和准确,地理信息系统作为新一代信息技术通过其强大的驱动力,使测绘数据更直观可视化,通过强大的分析功能来给城市建设和决策带来帮助,使建设智慧城市能够从理论转变为现实,使更多的人能享受科技化智能化的生活。参考文献[1] 孙雅思.地理信息系统在城市测绘中的应用探究[J].工程技术:全文版,2016(12):45.[2] 刘朝晖.地理信息系统在城市规划测绘中的应用探析[J].价值工程,2016,35(31):217-218.[3] 拓海燕.地理信息系统在城市测绘中的应用探究[J].科学家,2017,5(16):129.

文章来源:地矿测绘 网址: http://dkch.400nongye.com/lunwen/itemid-22027.shtml


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