智慧城市测绘中地理信息系统的应用

文／孙芳洲 山东天元信息技术集团有限公司 山东东营 257091

引言：

国民经济增长的速度越来越快，人们的生活质量得到了极大的提升，对于人们的生存环境也提出了更高的要求，追求更加便捷更加高效的生活方式，而在这样的情况下，智慧城市就应运而生。通过一种更加智慧，更加高效的管理模式，促进城市智能化自动化的顺利推进，从而改善生活环境，智慧城市建设过程中需要依靠各种各样现代化的技术手段，包括大数据技术、云计算技术、地理空间信息技术等等，通过这种新型的技术手段使人们之间的交流更加快速更加便捷，能够顺利实现信息的沟通和共享，发挥城市一张图的功能，切实提高各种资源的利用率，促进现代化城市建设的稳步推进。

1、地理信息系统概念

地理信息系统也可以称之为GIS，是一种空间信息系统，具体来说就是利用计算机的软件和硬件系统，对于地理空间中存在的环境要素相关的数据信息，进行有效的采集模拟，并且将得到的结果，使用图表或者其他的形式进行展示。与其他的测绘方式相比，地理信息系统的综合性非常高，为了能够更好的掌握这种技术手段，就必须充分应用地图学、计算机技术、遥感技术以及地理学等相关知识，利用地理信息系统能够帮助人们提高路线规划、绘图管理、资源管理等多方面的工作效率。此外，如果在城市内部某一区域出现水灾、火灾等问题，使用地理信息系统还能够帮助相关工作人员更加迅速的找到出现灾害的时间，位置，对于受灾区域的周围地形特点进行全面的分析，从而制定最佳科学可靠的营救方案，尽量降低现场的受灾人员，减少财产的损失。

2、地理信息系统在智慧城市中的应用价值

2.1 信息支撑作用

在智慧城市建设过程中，GS技术具有十分重要的价值，尤其是在信息支撑方面，为了能够满足智慧城市建设需求，实现各种资源的优化配置，就必须充分发挥地理信息系统的应用优势。现如迄，信息化技术发展的速度越来越快，社会各界都加大了信息技术的应用力度，在获得信息方面必须保证信息数据的有效性和及时性，而使用地理信息系统就能够更好的满足信息应用方面的实际需求。此外，使用地理信息系统还能够有效提高各种信息数据的应用价值，利用可视化的方式来呈现各种信息数据，对信息进行模拟和分析，充分发挥各种信息数据的实际价值，这样就能够帮助智慧城市建设的顺利推进，从而满足城市快速发展的实际需求。

2.2 有利于智慧决策

目前我国正处于信息社会化的背景下，在智慧城市建设过程中，测绘位置服务系统、时空信息与服务系统是保证各个部门协同发展的前提，其中时空地理信息平台主要包含遥感影像、专题地图、电子地图等等，能够为智慧城市的管理决策提供可靠的支持，形成统一的标准，保证智慧化空间服务建设的顺利推进。在建设智慧城市时，使用测绘地理信息系统，能够保证各项信息数据的时效性和准确性，从而帮助相关部门做出最佳的决策，利用卫星定位遥感影像等先进的技术手段，还能够对各项城市要素进行自动化中应，为智慧城市建设决策提供可靠支持。

2.3 丰富智慧城市功能

智慧城市的建设工作，始终处于动态持续变化的过程，主要是由于人们既是智慧城市建设的参与者和贡献者，又是智慧城市建设成果的拥有者，只有在建设过程中严格按照常态化与时俱进的核心理念，才能够最大限度的保证智慧城市建设的顺利推进，取得良好的效果，同时也要求更加深入的挖掘地理信息系统的应用价值。在实际建设过程中，通过使用地理信息系统，科学的选择各种应用，能够进一步丰富智慧城市建设中所涉及到的功能模块。结合到具体的操作层面来看，智慧城市建设过程中会涉及到各种不同的领域，而不同领域应结合自身的实际状况，其表现的差异性以及最基本的诉求，使用地理信息系统就能够很好的解决这种问题，更有效地应对多元化的参与者及信息共融的问题，帮助智慧城市建设全流程链条，保证各个参与主体都能够获得相应的数据信息，进一步丰富城市建设功能。

3、地理信息系统应用技术

3.1 倾斜摄影测量系统

在实际应用过程中倾斜摄影测量技术，能够将空间技术信息技术和遥感技术进行有机结合，是一种新型的测绘技术，以倾斜摄影为基础，利用飞机上安装的摄影装置，进行多角度立体化的目标拍摄，能够获得更加详细更加准确的地物信息，然后再利用建模的方式获得相关的数据，利用倾斜摄影获得数据以后，还能够保证这些数据信息的应用价值，并且对其进行深入的处理。而且使用倾斜摄影测量技术所获得的数据信息要求非常高，在实际操作过程中需要注意以下几个问题：首先，必须保证无人机所拍摄到的图像为真彩色数字图像。第二，保证拍摄到的真彩色数据图像的分辨率必须能够符合测绘工程精度的实际要求。第三，确保所拍摄到的所有图像具备更高的质量，重点是保证图像的对比度和清晰度。第四，确保所拍摄到的图像，其重叠度能够满足数据分析的相关要求。与传统的测绘技术相比，使用倾斜摄影测量技术具备非常多的优势，包含成本较低、适用范围广、测绘精度和效率都非常高等等，因此在智慧城市建设过程中倾斜摄影测量技术具备较高的应用价值。

3.2 低空摄影测量系统

现如迄，我国在智慧城市建设过程中，使用地理信息系统具备多样化的技术方式，应用最为普遍的就有低空摄影测量系统，这一技术主要是在摄像机上搭载人为控制的无人机，对被测对象进行拍摄完成图片的拍摄工作以后，结合图片中的要素对测绘工作进行指导。智慧城市建设过程中建立低空摄影测量系统，对于使用到的摄像器质量和图片分辨率要求都非常高，所以在实际拍摄过程中，要求使用到的摄像机必须具备较高的分辨率，才能够满足智慧城市测绘工作的实际要求。而实际应用过程中，使用低空摄影系统还需要结合图片呈现的内容，来建立城市三维模型，通过对各种数据进行优化处理，形成城市的三维空间。这也是对三维空间技术和可视化技术的有机结合，能够确保各项信息数据的最大化利用价值。

3.3 遥感技术

遥感技术是一项现代化的技术手段，而且应用范围非常的广泛，在智慧城市测绘过程中具有十分重要的意义。现如迄，遥感技术已经广泛应用于农业生产、工程建设等多个方面，为人类生活质量的提升提供了可靠支持。在智慧城市建设过程中，使用遥感技术能够为城市管理提供可靠的基础空间数据，而使用遥感技术所收集到的信息数据，还能够对智慧城市建设，城市管理功能的实现提供可靠帮助。举例来说，能够对城市道路路线规划提供可靠指导，建立更加完善的智慧交通。另外，使用遥感技术还能够对特定区域内的图像信息进行实时获取，通过高分辨率的图像能够准确的定位，特定区域的地貌特点，为智慧城市建设决策提供可靠的数据支持。

4、智慧城市测绘中地理信息系统的具体应用

4.1 城市规划

现代化城市建设过程中，使用信息化技术能够在一定程度上促进城市建设的稳步推进，而使用地理信息系统进行测绘，能够有效提高信息数据的应用价值，进行信息的整合，真正实现数据的综合化管理，促进智慧城市建设的顺利进行，为后续的城市规划提供可靠的指导。相关部门应加大对地理信息系统的重视力度，进一步拓宽地理信息系统的应用范围，科学合理的应用城市建设中的各项资源，确保城市地理信息数据更加的完善，使用地理信息系统能够全面收集城市建设中的各项信息数据，对数据信息进行处理以后还能够有效提高信息的质量，促使城市建设过程中，地理信息数据的交流和传输，这样既能够有效提高地理测绘工作的总体效率，又能够促进城市规划的顺利进行。举例来说，在社区周围建设轻轨项目，由于施工现场的地质条件并不理想，完成桩基施工以后，轻轨周围还分布着较多的社区，工程桩通过中间最近的距离为2.5～2.8m，施工过程中还有可能会出现工程桩位移或建筑物沉降的现象，为了能够保证工程建设的顺利推进，就应该对变形状况进行实时监控，使用地理信息系统和三维地图技术进行建模，以此获得的数据信息具备较高的参考价值，也能够为工程管理工作提供可靠依据。

4.2 消防救援

智慧城市建设过程中，消防工作是必不可少的内容，而且与人们的日常生活和生产有着非常紧密的关系，在实际工作过程中，将地理信息系统应用到消防救援工作中，能够有效提高消防救援工作的实际效率，确保在第一时间内对消防事故进行有效的救援，尽量降低经济损失，保证人民群众的财产安全。使用地理信息系统能够更加全面的掌握火灾区域的具体地理位置，明确消防设施的使用功能。例如，在城市中消防栓的分布状况，在出现事故以后能够第一时间确定位置，并且掌握事故周围的环境状况，保证制定更加有效的救援方案。从其实际应用角度来看，实用专业化的软件进行建模，利用先进的信息技术形成完善的应急管理体系，也可以结合建模以后的结果，为周围人群的疏散提供可靠的支持。总的来说，在城市消防救援工作中，使用地理信息系统结合城市的总体规划，能够有效降低消防事故出现的概率，充分发挥城市的各项功能，为人们的日常生活和生产提供便利，保障人民群众的生命安全。

4.3 数据整合处理

地理信息系统中所包含的数据量非常大，在不同的时间、不同的地区所获得的数据也会有一定的区别，为了能够更加精准的整理各项地理数据，就必须严格按照时间原则、空间原则和属性原则。所谓的属性原则也分为主观属性和客观属性，主观属性只有是指利用人为因素或者自然因素能够调整的内容，而客观属性则是指现实中存在的内容，包含城市中已经有的道路名称。利用地理信息系统进行城市测绘时，主要就是利用专业的数据处理技术，对各项数据进行分类，再对数据进行建模，这样就能够分析被测图形以及地理信息系统中图层中的相同时使用。地理信息系统是一项具备智能识别的测绘技术，在实际应用过程中，能够自动化的识别不同数据的属相以及空间关系，确保数据空间与实体之间的联系性，使用传统的测绘方式进行数据转换时，经常会出现线与点分离的问题，而且也很难保证各项信息的精准度，而使用地理信息系统就能够有效解决这一问题，进行数据转换时，会重新整理和编辑相关的数据，将其转变为地理信息系统能够识别的方式，这样也能够保证不同属性之间数据具备兼容性。

4.4 服务功能建设

现代化城市建设过程中，应严格按照以人为本的原则，重点关注人们基本生活的诉求，为广大人民群众提供更加便捷的公共服务，以此来促进区域经济水平的稳步增长。通过交通网络传播渠道能够有效实现实时传播功能，举例来说，在全国交通网络平台上可以发布一些重要的路段，由于管线建设而临时封闭，这时就能够通过导航管理软件，同步更新相关的数据信息，而且利用网络向交通群众推送相关的信息，确保流量受众能够快速的制定日常的出行计划。目前，我国数据路况分享信息功能应用的比较广泛，举例来说，在路上如果遇到了大型的交通堵塞问题，可以将车辆的相关路况信息，经过导航管理软件上传到汽车网络平台，提醒其他可能会路过该段的司机减速绕行。因此，在实际应用过程中也应该考虑如何能够快速的使用汽车定位导航功能准确的规划、交通路段的地理位置进行定位等多种问题。此外，随着城市化建设的逐步推进，城市中各种建筑物的相关信息也需要进行不断的更新和完善，相关技术人员应定期对地理信息系统中的数据和信息进行更新，只有这样才能够为城市建设和人民提供更加完善的服务。

4.5 GIS 空间分析

智慧城市建设过程中，地理信息系统空间分析，主要是在某一地理对象的位置和形态上进行分析，其主要目的是快速的提取空间信息，与一般的计算机制图系统相比，地理信息系统具备更强的分析能力，而且准确度更高，其应用原理是通过一定空间上分析，将地理事物的位置和形态利用数字的方式进行转换和传递，而在这一过程中也能够根据具体的地理信息所提取新的空间信息。一般来说，空间分析主要可以分为以下几个步骤：第一，可以在空间分析之前，明确分析的目的以及具体的分析标准，将目的和标准进行明确以后，能够为后续的分析提供可靠的依据。第二，在地理信息数据库中，可以进行相关数据的分析，操作人员结合最初制定的标准和目的，选择合适的分析方式，对其中的数据信息进行有效的操作。第三，工作人员针对分析出的信息数据进行有效的整理，最终得出结论完成结果图和报表模型的制作。

4.6 卫星技术

在智慧城市建设和规划过程中，卫星技术也具有十分重要的意义，能够对城市规划方案进行更加客观更加真实的评价，从而帮助相关工作人员设计出更加有效的城市规划方案，结合实际需求规划城市土地。智慧城市建设和发展过程中，需要制定完善的土地使用体系，这样才能够保证城市化建设的稳步推进，确保城市发展中各项工作都能够顺利落实，以此来促进城市建设的稳步推进。在地理信息系统中应用卫星技术以后，能够设计出更符合城市未来发展需求，更加标准的地形图，为环境保护和土地规划工作打下良好的基础，从而获得更具应用价值的信息数据。相关工作人员也应该加大对卫星技术的应用力度，对于地理信息系统进行有针对性的分析和利用，从而促进城市化建设的顺利进行。

结束语：

总而言之，智慧城市是城市规划和建设中的一种全新的模式，能够有效提高城市的系统功能，进一步节约城市中的各项资源，保证城市的高效运行和可持续发展。智慧城市在建设过程中，测绘工程占据十分重要的地位，同时也是智慧城市建设顺利进行的前提条件。近几年来，地理信息技术发展的速度越来越快，在智慧城市建设过程中也展现出了非常明显的优势，利用地理信息系统能够有效提高测绘工作的效率和质量，同时还能够有效节约各种资源的利用率，促进现代化城市建设的可持续发展。