地理信息系统在测绘领域有哪些应用？

GIS 的应用领域 地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)

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资源管理 (Resource Management) 主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。

资源配置 (Resource Configuration) 在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。

城市规划和管理 (Urban Planning and Management) 空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。

土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton) 土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。

生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling) 区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。

应急响应 (Emergency Response) 解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

GIS技术的发展趋势

GIS在资源环境领域的应用方兴未艾，从技术、地理信息、经济社会的需求等方面分析，在该领域有以下趋势及建议：

应用软件数据端口应有专门化，专业化方向发展，在同类型同方向的GIS数据交流共享方向提供适当的方便，以解决GIS数据来源和数据质量难以保证的问题。

结合国家信息化推进工作，以电子政务相关工程为基础，推动GIS在资源环境管理中的推广应用。

信息化建设已成为我国各级 *** 及企业的重要任务，GIS在以资源、能源、生产、资金等空间综合配置、优化组合为目的的信息化建设中，可以发挥应有的作用；结合相应的应用工程，推动GIS的发展；

应用往专业化方向发展，功能由通用管理功能转向资源评估、监督、跟踪分析等专业功能方向发展。

随着经济社会的发展，经济社会与资源环境之间的各方面的矛盾及问题逐渐暴露出来，这些问题在时间和空间上具有诸多的关联性，分析这些问题、提出合理的解决方案建议，需要功能更专业化的GIS软件系统支持；

支持多源、多尺度、多类型集成应用的软件平台工具的开发应用。

信息获取技术的快速发展和多源化趋势，要求资源环境方面的GIS应能够接收、处理及分析多种来源、多尺度的地理信息；

促进3S技术集成应用，推动专业技术及软件的发展，全球定位系统、遥感技术与GIS的集成应用已成为GIS软件发展的趋势之一，而这种应用的发展是在应用推动的基础上建立的，针对特定的应用领域的集成化的GIS将成为资源环境领域GIS的发展方向，也是系统与业务结合的需要；

开展专业应用系统开发建设，结合资源环境各领域的需求，开发多种专业化的GIS，如针对性生态保护区、生态功能区、地下水、生物资源等领域的专业性GIS软件与管理系统。

国内GIS现状和对策

地理信息系统技术是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。

GIS的发展可分为四个阶段：第一个阶段是初始发展阶段，20世纪60年代世界上第一个GIS系统由加拿大测量学家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然资源的管理和规划；第二个阶段是发展巩固阶段，20世纪70年代由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存储设备的使用，促进了GIS朝实用的方向发展，不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统在世界各地纷纷付诸研制，如美国、英国、德国、瑞典和日本等国对GIS的研究都投入了大量的人力、物力和财力；第三个阶段是推广应用阶段，20世纪80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题，这个阶段涌现出一大批GIS软件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四个阶段是蓬勃发展阶段，20世纪90年代，随着地理信息产品的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS成为确定性的产业，并逐渐渗透到各行各业，成为人们生活、学习和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系统的研制与应用在我国起步较晚，虽然历史较短，但发展势头迅猛。

我国GIS的发展可分为三个阶段。

第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要经历了提出倡议、组建队伍、培训人才、组织个别实验研究等阶段。

机械制图和遥感应用，为GIS的研制和应用做了技术和理论上的准备。

第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进、数据规范和标准的研究、空间数据库的建立、数据处理和分析算法及应用软件的开发等环节，对GIS进行了理论探索和区域性的实验研究。

第三个阶段从1986年到2013年，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室。

GIS研究逐步与国民经济建设和社会生活需求相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。

主要表现在四个方面：（1）制定了国家地理信息系统规范，解决信息共享和系统兼容问题，为全国地理信息系统的建立做准备。

（2）应用型GIS发展迅速。

（3）在引进的基础上扩充和研制了一批软件。

（4）开始出版有关地理信息系统理论、技术和应用等方面的书籍，设立了地理信息系统专业，培养了大批人才，并积极开展国际合作，参与全球性地理信息系统的讨论和实验。

在科技部等国家有关部门的大力组织和支持下，国产GIS基础软件开发工作取得了重要进展，出现了一批GIS高技术企业，开发出了较为成熟的国产GIS软件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的产业规模。

这些国产GIS软件以较高的性价比，打破了国外GIS软件对我国市场的垄断，有力促进了我国地理信息系统技术的发展。

这些年，GIS技术在我国得到了广泛应用，其应用面从传统的城市规划、土地利用、测绘、环境保护、电力、电信、减灾防灾等领域渗透到矿产资源调查、海洋资源调查与管理等各方面，取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。

当前，国家有关部门正逐步将GIS嵌入到电子政务系统中。

随着计算机和信息技术的快速发展，GIS技术得到了迅猛的发展。

GIS系统正朝着专业或大型化、社会化方向不断发展着。

“大型化”体现在系统和数据规模两个方面；“社会化”则要求GIS要面向整个社会，满足社会各界对有关地理信息的需求，简言之就是“开放数据”、“简化操作”，“面向服务”，通过网络实现从数据乃至系统之间的完全共享和互动。

下面我们从地理信息系统技术角度来讨论和分析当前GIS的相关技术及其发展趋势。

1.1 空间信息的获取、处理与交换地理空间数据是GIS的血液，构建和维护空间数据库是一项复杂、工作量巨大的工程，它包括：数据的获取、校验和规范化、结构化处理、数据维护等过程。

GIS处理的数据对象是空间对象，有很强的时空特性，获取数据的手段及数据的形式也复杂多样。

获取数据的基本方式有：野外全站仪平板测量、GPS测量、室内地图扫描数字化、数字摄影测量、从遥感影像进行目标测量和数据转换等。

这些获取技术已基本成熟。

同时，空间数据也具有很强的时效性，不同的空间数据必须进行周期不等的数据更新维护，空间数据库中数据的准确、及时、完整是实现GIS应用系统价值的前提基础。

空间数据维护往往涉及跨部门、跨行业的多种数据格式和多种数据类型的大量数据，提供有效的空间数据编辑更新手段是当前亟待解决的一个重要课题。

基于上述信息获取技术，在过去的二十年间，国家有关部委和行业部门已经积累了大量原始数字化数据和相应资料，建立了1100多个大、中型数据库以及大量的各类数字化地理基础图、专题图、城市地籍图等。

国家测绘局已经完成了全国l：100万、 1：25万基础地理空间数据库以及全国七大江河数字地形模型的建设，并启动了全国l：5万，部分省份1：1万基础地理空间数据库的建设。

这些基础数据有力促进了GIS技术的广泛应用，进而产生了大量的GIS数据。

但由于地理信息系统软件大多采用不同的空间数据模型，以及它们在地理实体上的认识差异，使得所积累的数据难以转换和共享（即使能够数据转换，也会产生信息的丢失），从而形成一个个新的数据孤岛。

制订数据交换的格式标准已成为大家的共识。

一些国家和组织已经在进行这方面的工作，并定义了一些数据交换标准，如SDTS，OpenGIS联盟制订的GML，另外一些公认的数据格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐渐成为数据交换的事实标准。

我国也在“九五”期间制定了地球空间数据转换标准。

但是由于人们对空间信息认识和研究成果的制约，还没有一个统一的地理数据模型，因此建立实用的数据交换格式和信息标准将是一个长期、复杂过程。

1.2 空间数据的管理空间数据的管理涉及到二个方面的内容：空间数据模型和空间数据库。

空间数据模型刻画了现实世界中空间实体及其相互间的联系，它为空间数据的组织和空间数据库的设计提供了基本的方法。

因此，空间数据模型的研究对设计空间数据库和发展新一代GIS系统起着举足轻重的作用。

在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象(要素)(Feature)的模型、场(Field)模型以及网络(Network)模型。

GIS基础软件平台的研制和应用系统的设计开发一直沿用这三种空间数据模型，但这些模型在空间实体间的相互关系及其时空变化的描述与表达、数据组织、空间分析等方面均有较大的局限性，难以满足新一代GIS基础软件平台和应用系统发展的要求。

主要表现为：（1） 仅能表达空间点、线、面目标间极为有限的简单拓扑关系，且这些拓扑关系的生成与维护耗时费力；（2） 难以有效地表达现实三维空间实体及其相互关系；（3） 适于记录和表达某一时刻空间实体性状及相互间关系静态分布，难以有效地描述和表达空间实体及其相互间关系的时空变化；（4） 没有考虑异地、异构、异质空间数据的互操作和分布式“对象”处理等问题。

针对上述不足，时空数据模型、三维数据模型、分布式空间数据管理、GIS设计的CASE工具等研究已成为当前国际上GIS空间数据模型研究的学术前沿。

浅谈GIS在测绘工程中的运用？

随着时代的发展，人们对空间的了解越来越深入，与现代空间信息处理技术相关联的GIS不断得到改进和完善。目前，GPS、RS以及因特网技术都被广泛运用于地理信息系统。随着技术的不断进步，GIS的出现与不断发展对于测绘工程而言意义重大，在节约成本的同时提高了测绘的准确度。

1数据采集

GIS的数据采集系统与传统方式存在许多不同。它不再需要对测量目标进行实地测量，利用新技术对于目标的地理信息进行采集，在计算机内建立一个关于地貌与地表物体信息的模型数据库，在将这些数据进行合理的分类管理。通过这样的手段，有两点主要好处：（1）降低了对于人工的依赖，通过计算机可以更加高效的完成任务；（2）较少了外部因素的干扰，提高了测绘的精确性。但是GIS并不是独立运作的，它需要GPS系统进行定位配合，将卫星定位数据传输回系统内部，进行科学处理。并且在GIS平台中，各个平台之间不但自配产设备，且各个平台传感设备之间的数据可以互通，并且是一致的处理平台上进行处理，体现了网络时代的优越性。

2数据转换与处理

GIS的数据转换与处理属于预处理数据，处理方法是借助数据处理软件。GIS的软件可以识别各种类型的数字之间的联系，并实现空间实体的连接。GIS数据处理较为复杂，而最重要的是要确保数据拓扑正确，在此基础上才可以进一步完成对其他向量数据与类向量数据的分析。传统数据转化中，测绘出现的交叉点会存在较小的错位现象，准确性难以保证。此外在测绘地图上如果出现污点，其测绘结果的误差性就更大了。而对于这种情况，GIS可以较好处理，这是基于其的污点自动处理功能，会自动排除干扰因素的影响。在最终由GIS将地理信息数据转化为空间模型，在有技术人员进行分析模拟。

3数据精细测量

在进行实际数据测量时，GIS使用电子设备进行数据自动测绘，技术人员只需要对测绘系统参数设置合理，读数与操作误差可以大致消除。对于测绘精度，主要依赖于卫星定位技术精度，而目前已经达到较高水平，对目前的精度要求可以忽略。并且，通过在测绘点之间设置回路，操作人员设置检测的标准，通过对比分析，在各个测试点回馈的差异数据中进行进一步检测，这使得GIS在现代测绘中得到广泛运用，测绘成果有很强的可信度。

4空间系统分析

GIS系统最为核心的功能是对于空间三维物体的分析。由于环节的复杂性，以及涵盖多种知识、多种学科，它具有很强的技术性，需要专业的操作。其中，需要考虑的学科知识有工程的经济性、物理力学性能考量以及最关键的地理学知识。空间分析是在远程测绘数据的基础上进行科学整合，建立合理完善的空间模型。建立地理信息系统的模型比较复杂，但由于其操作简单，智能化，得到了广泛的认可，GIS在工程中的经济效益和社会效益显著，为工程测绘打下了坚实的基础。

5立体式输出

GIS的一大优势还体现在立体式输出，这就解决了传统测绘工具在对于测绘工作后期的数据处理的巨大工程上。首先GIS有性能良好的内置软件，可以绘制较为精准的前期图纸，而这一步在传统的绘制工程中往往耗时巨大，并且由于数据对比复核的问题，时间消耗还会成倍增加。并且，利用GIS还可以外接一些功能强大的绘制软件，便捷高效的绘制高质量的精准图纸。除了输出较为直观精确的三维地理信息图样之外，还可以利用一些其他外接软件，将输出的数据进行更进一步的处理，在测绘图外还可以生成详细的数据分析报告，对于测绘工作的后期复核分析带来较大的便利。

6虚拟现实应急应用

虚拟现实技术是在3D绘制方法的基础上进行更进一步提高的新型测绘技术，在原有直观视觉模拟的基础上，还加入了对于其他感官体验的模拟，如触觉、听觉等，将测绘点的事物状态直接传输到远程处理平台。这样数据模拟的形式为许多领域的发展带来了新的方向，通过身临其境的感官体验可以实现远程方案的规划，例如对于一些自然灾害的救援计划设置，在以往只能依靠地形图、灾害数据进行方案制定时，难免出现一些未曾考虑的突发状况，但是通过虚拟现实技术，可以更加高效的为人群规划逃生路线，实时观察灾害的变化情况，这对于未来的抢险救灾有着极为重要的意义。此外虚拟现实应急技术与其他技术相结合还可以应用于灾害模拟、科教等等领域，实现更多实用的功能，比如通过集成室内定位系统以及GPS，在虚拟现实场景中将救援人员的定位信息显示出来，以便制定救援方案指挥救援；同时通过物联网中的视频监控，查看实时视频信息，以深入了解现场的实际情况。

7测绘应急数据快速处理技术

测绘应急数据，在得到原始数据后，可以通过一系列加工处理软件，在紧急情况下得出较为准确的三维测绘图像。在这一技术中，遥感影像一体化测图系统以摄影测量技术为基础，从序列影像中，确定物体的大小、形状、位置信息，从而加快对DEM/DOM、全景图、三维模型、点云等的处理；应急快速制图系统在现有的数据成果的基础上，并联合测绘应急过程所获的相关数据，从而加速对关键地物的数据提取，最后通过符号化、地图整饰以及注记得到应急图件。

8结语

地理信息技术作为一种新型自动化测量技术凭借其强大的信息收集以及处理的能力不但满足了测绘的需求，还提高了测量的精准度。由于该系统强大的功能，在测绘工程中已被广泛的运用。随着经济的发展，GIS在测绘工程上的运用势必会越来越广泛。

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无人机测绘技术与gis的关系

天生的搭档。根据公开信息显示，无人机测绘技术与gis是天生的一对，二者的结合在为更多领域提供着优质服务。无人机测绘技术是通过无人机搭载多种遥感设备，并通过相应的软件对所获取的图像信息进行处理，按照一定精度要求制作成图像的一种技术手段。

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