地理信息系统中测量数据的管理探究 梁小峰

发表时间:2019/6/27   来源:《防护工程》2019年第7期   作者:梁小峰1 丁阿维2 葛韬3
[导读] 地理信息系统主要是将各类地理信息和地理位置结合在一起,通过图像的形式显现出来,利用计算机软硬件的支持与帮助,对有关数据的地理位置进行记录。
  摘要:众所周知,随着我国社会市场主义经济的高速发展,我国的地理信息系统技术得到质的飞跃,逐渐完成量变到质变的转化。据调查可知,在这样的社会背景下,我国地理信息系统技术的起步时间比较晚,然而随着时间的推移,仍然取得一定成效。正所谓“金无足赤人无完人”,地理信息系统中测量数据管理方式不可避免存在弊端。今天,本文就以“地理信息系统中测量数据的管理”为主题进行探析,进而提出一些建设性意见,为地理信息系统技术的进一步发展贡献微薄之力。
  关键词:地理信息系统;测量数据;管理
  
  
  一、地理信息系统概述
  地理信息系统(英语简称GIS),是为了实现一个规定的目的建立起来的地理信息管理系统,地理信息系统主要是将各类地理信息和地理位置结合在一起,通过图像的形式显现出来,利用计算机软硬件的支持与帮助,对有关数据的地理位置进行记录。
  在地理信息系统中,可以将地理知识与计算机多媒体技术进行有效的融合,将计算机系统中的数据库进行合理的利用,通过数据库采集数据,并对数据进行分析、处理,最后留下的数据能够为土地资源的使用和城市规划等诸多方面做出贡献,促进经济的发展。对于政府部门来说,地理信息系统的出现,可以在工程设计与规划、决策管理服务、地质测绘行业等方面获得工作效率上的明显提升,同时也带动了质量管理水平的提高。从某种方面来说,对于地质测绘行业,地理信息系统的出现是一种技术上的革新。20世纪60年代地理信息系统出现在众人的眼里,最初的地理信息系统主要是为了提高地理信息的处理效率,加打土地资源的利用率,在经过长久发展之后成为能够将地理空间内的数据进行合理的处理,展开有效的应用。
  同遥感技术相比较,地理信息系统也与空间数据进行采集和处理研究有关的技术。因此地理信息系统也经常与遥感系统相结合,创造出更大的社会经济效益。
  二、地理信息系统的数据管理方式
  1、地理信息系统定义
  地理信息系统是近十几年来发展起来的一门综合应用系统,它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来,并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、Internte、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体,利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、管理、处理、检索、分析和输出地理图形及其属性数据,从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划、管理决策服务。此多种应用系统应用到地质测绘业,就可以产生事半功倍的效果,能大大提高工作效率和质量管理水平,同时也是地质测绘服务业的重大创新和革命。
  2、空间数据的描述方式和特征
  测量工作的主要成果是与地理位置相关的信息,这种信息称为空间信息或空间信息的描述信息。如果这些空间信息是以一系列X、Y、Z点串表现的点、线或多边形,这种形式为矢量形式;还有一种以像素阵列方式表现的点、线或多边形,如图片、图像等,这种方式称为栅格形式。现在测量的成果多为矢量形式,矢量形式是空间数据的主要表达方式之一,矢量数据库的管理方法与空间数据的特征密切相关。

空间数据主要具有以下几个基本特征:
  (1)每个空间对象都具有空间坐标,即空间对象隐含了空间分布特征;
  (2)非结构化特征使它不满足关系数据模型的范式要求,因而空间图形数据难以直接采用关系数据库管理系统;
  (3)空间关系特征要求记录拓扑信息以表达多种空间关系,因而增加了问题的复杂性;
  (4)分类编码特征,明确每一个、每组空间对象;
  (5)海量数据特征等都对矢量数据的管理方法大大增加了难度。
  3、地理信息系统的数据管理方式
  3.1文件与关系数据库混合管理系统
  由于空间数据具有其自身的上述特殊特征,这种关系数据库管理系统难以满足要求,因而大部分CIS软件采用混合管理的模式。即用文件系统管理几何图形数据,用商用关系数据库管理系统管理属性数据,它们之间的联系通过目标标识或者内部连接码进行连接。
  3.2全关系型空间数据库管理系统
  全关系型空间数据库管理系统是指图形和属性数据都用现有的关系数据库管理系统管理。关系数据库管理系统的软件不作任何扩展,由CIS软件在此基础上进行开发,使之不仅能管理结构化的属性数据,也能管理非结构化的图形数据。
  3.3对象——关系数据库管理系统
  由于直接采用通用的关系数据库管理系统的效率不高,而非结构化空间数据对GIS来说又十分重要,所以人们在关系数据库管理系统中进行扩展,通过定义操纵各种空间对象的API函数,使之能直接存储和管理非结构化的空间数据。
  3.4面向对象空间数据库管理系统
  目前,面向对象数据模型是最适应于空间数据的表达和管理,因为它不仅支持变长记录,而且支持对象嵌套、信息的继承与聚集。面向对象的空间数据库管理系统允许用户定义对象的数据结构以及它的操作。因而可以将空间对象根据GIS的需求,定义出合适的数据结构和一组操作。
  三、有关空间数据的无缝管理
  通常情况下,测量数据的直接方式是将测量区域按照某种恒定的比例尺来划分成若干个图形,进而展开正式的测量工作,然而此种测量方式在进行浏览的时候显得不够直观明了。基于此,可以运用地理信息系统中测量数据的方式,也就是空间数据的无缝管理,其能够形成一个完整的测量区域,促使浏览趋于直观化以及明了化。笔者通过查询相关资料可知,实现无缝空间数据库具有两个阶段:第一,逻辑概念基础上的无缝组织阶段。这一阶段的优势为:操作较为便利,突破传统地理空间数据库的一些组织局限。不足之处:这一阶段的物理底层仍然是将测量区域进行划分图幅,没有从本质上解决问题。第二,在逻辑概念以及物理概念基础上的地理空间数据库无缝组织阶段。这一阶段的优势为:全面掌握了空间数据的无缝管理含义,能够在本质上解决问题,进而推动GIS数据组织的进一步发展。不足之处:将数据入库的难度比较大,并且对现有的GIS数据库的变更内容比较多,实际实施较为困难。
  四、改变地理信息系统中测量数据管理方式后的反思
  目前我国地理信息系统中管理空间数据的方式较为丰富,然而我们还不能够灵活应用地理信息系统来对测量数据进行管理。由此可见,测量数据管理工作任重而道远。正所谓“千磨万击还坚劲,任尔东西南北风”,测绘行业的有关人员应该明确存在的不足之处,进而做到具体问题具体分析,选择相应的改善措施加以落实,不断提高自身的综合素质,顺应时代发展的潮流,掌握相应的管理方式,能够认识到事物发展的内在规律,对空间数据的描述特征进行深度开发。除此之外,测绘行业的有关人员还应该将测量成果进行共享,促使其应用领域越来越广,推动社会的进一步发展。
  结束语
  我国地理信息系统中测量数据的管理方式起步的时间比较晚,不可避免地存在一定程度上的问题。基于此,测绘行业的有关人员应该明确“船越大,风越大,阻力越大,责任越大”的真谛,进而更新管理方式,促使其能够更好地应用于城市规划中。
  参考文献:
  [1]赵玉才.地理信息系统中测量数据的管理分析[J].中国科技投资,2016(25):235.
  [2]张博瑞,赵志强.浅析地理信息系统中测量数据的管理方式[J].科技创新与应用,2013(26):56.
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