土地测绘中地理信息GIS技术的运用分析

王美玉 齐玉凤 左丹

摘要：地理信息系统（GIS）在土地测绘中有良好的应用效果，支持地理分布数据的采集、储存管理，以可视化的方式呈现给测绘人员。本文基于GIS技术在土地测绘中的应用，阐述GIS技术的基本概念、功能及技术应用优势，分析其在土地测绘中的应用模式及应用现状，以期为相关人员提供借鉴。

关键词：土地测绘；地理信息；GIS技术

近些年，数字化技术逐渐应用到土地测绘中，可以快速、便捷地测量地理空间信息，获取完整、准确的地理信息数据。GIS技术是当下土地测绘主要手段之一，具备强大的数据处理、分析功能，且可以根据采集结果，建立数字模型，直观展示地理信息空间状态。因此，如何挖掘GIS技术在地理信息获取中的价值，成为技术人员着重考虑的问题。

一、GIS技术概述

（一）GIS技术的概念

GIS作为空间地理信息系统，在软件和硬件协同作用下，支持空间地理数据信息的采集、储存、管理、分析、展示，为地理信息工作提供服务。GIS技术是以空间数据库为基础，通过卫星定位、遥感装置采集地理空间信息，储存到数据库中，同时应用计算机程序可以实现地理信息模型的构建，为信息决策提供数据支撑的技术。GIS技术包括数据库、计算机、系统、采集装置等多个模块，具备信息检索、分析、储存、生成等功能，可以满足土地测绘工作的基本需求。

（二）GIS技术的功能

将GIS技术应用到实践中，测绘人员需要充分了解所具备的基本功能和拓展功能。在土地测绘中，GIS技术功能模块包括模型构建、位置定位、趋势变化分析等。首先定义土地空间中物理信息的位置，采用多种交互手段确定位置关系，获取预测数据。在数据库中，根据预设条件建立列表，借助观测的方式获取定量数据集。同时，根据已经产生的条件信息，对产生的数据进行说明、展示、处理，根据数据关系建立模型，形成最终地理信息空间报告。GIS技术应用于土地地理信息测绘，测绘人员大多使用的基本功能包括数据采集、分析处理、上传、检索、生成等。

（三）GIS技术应用优势

相比传统的测绘手段而言， GIS技术在土地测绘中应用具有明显的优势，主要包括以下三点：一是时效性。GIS技术具备信息的动态处理功能，与卫星观测、监控技术融合应用到土地测绘中，可以实时获取空间的地理信息数据。当空间内监测对象的数据信息发生变化后，输出的测绘结果会发生变化，从而构建动态化的土地空间信息模型。二是自动化。随着自动化技术、智能技术与GIS技术相融合，在获取土地信息的同时，可以根据预设程序、控制指令，采取不同规则的运行模式，自动完成测绘作业，生成图像数据。自动化功能的实现，使得测绘效率更高，并减少人为因素对测绘质量产生的影响。三是完整性。GIS技术在进行信息采集、数据处理的同时，具备数据交换、数据展示功能，在功能上具备完整性的特点，可以满足土地测绘的实际需求。

二、GIS技术在土地测绘中应用模式

（一）GPS定位技术

在土地测绘及空间信息获取阶段，GIS技术应用在空间定位上主要应用GPS技术。GPS定位系统的精度较高，且支持全天候的数据定位，使得GIS生成的地理信息模块更加精确，误差可以达到厘米级。测绘人员使用GPS定位时，应用相位差分技术，在土地空间内实时获取测量区域的图像信息，通过空间分析、模型分析的方式，提供更加精准、可靠的定位数据，有效解决土地测绘结果误差较大的问题。

（二）数字化测图技术

GIS技术在土地测绘中应用主要基于计算机程序的数据处理和数据分析功能。GIS技术所采集和处理的数据，大多为遥感影像数据集图像数据，采用图像校正的方法，保留高分辨率的影像信息，将数据信息采集、储存在数据库中。技术人员使用A/D转换技术使GIS具备数据共享功能，再生成范围较大、精度较高的电子地理信息模块。GIS技术采用数字化的测绘方法，将数据库中的数据按照同等比例尺缩放，生成电子地图后在空间内修正地理信息数据，完成测定空间内的地形图绘制，从而生成精度较高的电子地图。

（三）地理信息系统建设

GIS技术作为空间地理信息系统，在使用过程中不会受到气候、地理环境的影响，使其在地理信息数据的采集和分析中的应用效果良好。技术人员在GIS系统建设阶段，根据实际作业要求，建立多个功能模块，实现数据采集和运用的功能，如测图系统、基础系统、项目系统、图形编辑系统、查询系统、管理系统等多个模块。系统通过建立地形数据库的方式，将遥感、GPS数据等采集的信息导入系统中，生成图纸信息。基础系统模块将信息转化为空间信息资料，外挂在数据库中，项目模块以土地测绘信息获取的应用要求，使用CAD编辑功能，实现三维图形的构建。图形编辑模块根据信息，标注好空间内建筑、植物等设施的尺寸、面积等。查询系统具备检索功能，可以通过关键词检索到测绘人员所需要的信息数据。

1.数据采集

传统的测绘技术在大范围、大工作量的野外测绘作业中并不占优势，野外测绘作业受地形结构、环境因素等方面影响，导致实际应用存在工作效率低、数据采集不及时等问题。而测绘人员应用GIS技术，可以借助仪器设备，在大范围内对测区现场环境开展扫描作业，并利用信息化系统快速下达控制指令，通过遥感技术手段，高效完成对测点三维空间位置的锁定任务，从而得到测区的地势走向、地形结构等相关数据。

2.数据处理

数据处理是土地测量工程作业的关键环节。测绘人员运用GIS技术，可以优化传统数据处理方式，解决以往数据处理时效低的问题，突出时间与空间的差异化特性。此外，GIS 技术具有多样性功能，特别是在数据处理中的应用优势尤为显著，可以快速获取测绘内容中的地貌、土地属性、地形结构等重要信息，为后续测绘工作创造便利条件。

3.数据转换处理

GIS系统运行主要通过实物空间链接方式，以不同属性和数字空间条件关系为导向，依据系统的数据识别功能、数据分析功能开展工作。同时，GIS系统的连接可以同步收集拓扑建模数据，实现系统功能的兼容，重新建构数据处理模式，满足运行需求，发挥功能实用价值。基于此，测绘人员需要设立转换机制，对系统收集的数据信息实行转化处理，将其转变为系统可识别、用户需求、通过认证的数据格式。此外，在数据转换过程中，测绘人员需要聚焦数据转换要求、对象类型等因素，选择恰当的方式进行数据处理，以防转换中受到客观因素的干扰，从而影响数据转换质量。

三、GIS技术在土地测绘中的应用现状

（一）地理空间信息获取与处理

1.地理空间数据库建设

GIS技术各项功能的实现基于地理空间数据库的建设，应用编程语言编程模块，打造地理空间数据库，使用SySQL数据库技术，建立信息数据表定义各数据类型的功能及格式，使GIS技术具备信息采集、信息传递、信息处理等基本功能。地理空间数据是GIS技术在土地测绘中应用的核心技术，在采集地理信息、验证数据质量、建立信息规范、开展数据维护等工作过程中，均需要依据数据的时空特性，实现不同类型地理空间数据的转换。例如，使用摄影测量技术获取的土地空间数据信息，在对接GIS技术地理空间数据库的同时，需要综合大量的影像及图形，寻找图形边界，排除模糊数据信息。由于空间数据具有时效性，测绘人员应用地理空间数据库，要重视数据库的维护周期，定期审查数据库中的内容。目前，我国将GIS技术应用到土地测绘中，已经完成数千个数据库的建设，其中包括地理信息基础图、城市地籍图、专题图等，并实现数字地形模型的建设。数据库对GIS技术在土地测绘中的应用，起到重要的数据支撑作用。同时，技术人员建立空间数据转换标准，对GIS技术在土地测绘中的应用尤为关键。

2.数字地形模型构建

基于GIS技术在土地测绘中的应用，可以根据数据的拓扑关系建立数据模型，或者面向实体数据建立数据模型。面向实体的数据模型以面向对象的影像建立，以单个空间地理为实体组织和管理数据，构建数据单位。拓扑关系模型以空间信息内的几何要素，根据几何数据的连接关系，实现结构紧凑的地理信息模型构建。目前，GIS技术在土地测绘中的应用多使用拓扑结构建立三维模型。根据遥感技术、GPS技术、摄影测量技术所采集的图形信息，将空间数据信息整合后，将图像内表达的点、线、面等反映在空间位置上，并根据数据的延伸特性，使构建的模型具备可拓展性。例如，在土地测绘过程中，测绘人员利用GIS建立数字高程模型，使用遥感技术和GPS技术采集地理空间内地形图像数据后，提取图形数据中的密集地形模型点中的空间三维坐标，用于表达地面形态数据。该模型建立后，可以直观提取土地中的各地形参数，其中包括坡度信息参数、坡向信息参数、粗糙度参数，通过网格、等高线、三角网等方式，表达模型的结构及特点。

测绘人员利用GIS构建地理信息模型，采用虚拟化的手段刻画空间内实体之间的相互关系。目前，地理信息模型构建基于要素、场、网络的模型建设已经难以真实表达测绘区域三维空间实体内的相互关系，而数字高程地理信息模型的构建具有明显的优势，可以实现分布式的空间数据管理。

（二）空间数据管理

GIS技术在土地测绘中的应用主要基于其强大的数据格式转化和数据分析处理功能。测绘人员借助数据库，可以完成大量复杂数据的处理工作。在实际数据处理过程中，以保障数据完整性和真实性为重点，结合测绘区域土地资源分布情况，将其储存到数据库中。基于空间统计学建立空间模型，组织测绘土地空间内的拓扑、图论等，建立空间模型。根据数据库信息，建立三维数字模型，智能编辑模型中的信息，利用数据的修正功能，校正生成模型中的数据误差，使得图形绘制更加精准。在土地测绘中，GIS技术的数据管理模块具备数据加工和数据处理功能，可以将采集的数据转化为测绘数据，使得数据具有可识别性，并在参数表达上更加准确。在此过程中，测绘人员通常使用遥感一体化测图技术和摄影测量技术，通过对地理空间内实物数据信息的采集，以全景图的方式呈现，并将数据的加工处理结果应用到三维模型构建中。同时，GIS技术具备测绘快速数据处理功能，经过图像数据的融合、拼接，快速绘制地理信息图形，便于后续的实体操作。

基于空间数据的处理功能，GIS技术在土地测绘中的应用效果良好，保证测绘效率技术。GIS技术的数据处理模块建设以地理信息系统软件为基础，制定标准化的数据交换格式和数据标准，这对土地测绘中应用GIS技术起到积极作用。

四、GIS技术应用于地形地籍测绘中的方法

（一）采用“互联网+”，实现数据资源共享

以GIS技术为基础，以互联网为辅，地理测绘采用“互联网+GIS技术”相结合的模式，实现地理数据信息的实时传输、在网络中发布与应用，并通过Web GIS的客户端实现地理信息资源的联通、共享，并在打通信息资源壁垒的基础上，提高地理信息的使用频率。同时，互联网传输、发布和应用数据具有及时性优势，确保地理信息资源共享的时效性。此外，互联网技术与GIS技术的融合，对地理测绘工作相关部门工作者具有实用价值。不同测绘单位、不同部门可以借助Web GIS技术，完成地形地基信息数据的汇总，降低地形地籍测绘工作的难度，及时将地理信息数据上传至系统，确保地理信息数据的准确性。此外，Web GIS技术是对GIS技术在测绘地理信息服务功能上的补充与创新，依托网络信息技术，构建系统化地理信息服务机制，为环保部门、测绘技术研发团队等主体提供精准的、全方位的地理信息数据资源。测绘行业想要实现可持续发展，在数字化时代背景下，改革创新是关键，而完成顺利转型发展，前提是要做好市场调研与实地考查，精准定位目标用户的需求，以用户需求为导向，强化地理信息产品的使用功能，功能应涵盖提高数据传递速率、扩充地理位置信息数据资源等，切实提高地理信息服务效率和质量，为相关产品和网络应用程序的测绘工作赋能。

（二）建立3D模型，实现地形地籍信息可视化

GIS技术可以有效确保地理信息数据的可靠性、精准度，并将地理信息数据录入地理信息系统，以电子化形式存储测绘信息，依托地理信息系统快速整合、分析、归类的功能，汇总完整的地理信息数据。同时，将汇总后的信息数据，利用3D技术，建立数字模型，将平面化地形地籍信息数据转化为更直观、可视化、模型化的形式。此外，GIS技术还可以无障碍转化数据，将地理信息数据在二维和三维空间灵活转换，分别呈现平面图形和3D模型不同的形式，从而根据需求来选择相应的浏览方式。

五、结论

综上所述，GIS技术在土地测绘领域中的应用逐步成熟，且数据分析、资源利用效果显著。相关人员在研究GIS技术应用模式和应用现状的同时，要研究GIS技术的未来应用前景。随着科技的不断进步，测绘技术将会向智能化、自动化的方向发展，数据管理模式会更加标准化。

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