关于地理信息系统和数字化地形图的相关研究

　　摘要：在现代社会中，地形图测绘是一项十分重要的工作，只有获得高精度的地形图，才能更好地进行相关决策、管理与应用。本文基于实践经验与历史文献，结合相关研究数据对地理信息系统与数字化地形图的相关问题展开探究论述，希望能为相关工作带来些许帮助。

　　近几十年来，我国一直十分重视对地形图测绘技术的研究，我国的地形图测绘技术在不断精进，地形图质量也在不断提升，尤其是近年来地理信息系统以及数字化制图技术的发展与应用更大大提升可地形图测绘精度。下面结合实际，首先就地理信息系统的特征特点与关键技术做简要分析。

　　1.地理信息系统

　　1.1 系统技术与功能

　　地理信息系统的简称是GIS 系统，这一技术系统主要用于研究与管理空间数据。在地形图测绘作业中，应用地理信息系统可完成对测物地理坐标、空间位置等数据的处理。地理信息系统中包含有多个功能模块以及多种类型的数据库。如更新数据库、管理数据库、维护数据库等。借助地理信息系统、能将测量到的外业数据以多种方式进行输出与展示，让各项数据得到充分应用。地理信息系统具有一定的事务性，该系统结合了业务与科学，可以非常专业、精确地完成数据分析、数据分析等工作，在分析与处理复杂数据时，地理信息系统也十分适用。作为以现代化计算机技术、大数据技术等为基础的一个先进的信息系统，其具有数据存储、输入、编辑、分析以及查询、显示、输出等多种功能。同时地理信息系统集合了计算机科学、几何学以及地理学等多门专业学科，使该系统的综合性很强，功能十分全面【1】。

　　1.2 地理信息系统中数据库的所含内容

　　①具体地理位置的空间实体。在地理信息系统中，具体地理位置的空间实体是属性数据描述的对象。地理信息系统借助相关技术手段将现实地理空间中的各项信息、特征以几何中的面、线、点等抽象表示出来，这样就实现了对庞大物体的压缩处理与地理要素的生动展示。②描述实体的属性数据。地理信息系统数据库中包含有描述实体的属性数据。如位置、价格、建造质量以及建造时间等。③空间实体之间的拓扑关系。在地理信息系统中，点、线、面这三类实体可以相互组合并形成六种关系。点与点、点与线、线与面等。通过对这些要素的组合与运用可以将各实体之间的位置关系等准确描述与展示出来【2】。

　　2.数字化地形图

　　计算机辅助制图系统是一种用于工程设计与数字化成图的工具，该系统技术先进、功能全面、所含要素丰富，可满足多项制图需求。当前在地形图测绘与图形制作中应用的较为广泛的是一个Auto CAD 软件包，该软件包中包含有圆、块、线、点、圆弧、字符等多种图形元素，且在制图时可根据实际情况为元素赋予相应的颜色，让图形中各元素可以更直观、清晰地展示。数字化地形图绘制仍是以各外业数据为基础，在进行制图前先利用无人机倾斜摄影测量、GPS 测量、全站仪测量等获得各项外业数据，然后将数据调入平台或系统进行数据的处理、编辑等。完成数据处理工作后将高精度的数据键入软件中进行匹配、成图，经过质检与修改后得到高精度的地形图。由以上分析可知，数字化制图大大优化地形图测绘流程，减少了工作人员的任务量，在提高了制图效率的同时也保证了成图精度，使地图更便于浏览与使用【3】。

　　相较于传统的制图技术与图形模式，数字化地图易于保存，易于修改，且成图精度与清晰度很高，因而更能满足当前的工作需求。近些年来，数字化地形图在社会范围内有了十分广泛的应用。下面结合实际，首先就数字化地形图的特征特点、应用优势等做具体分析。

　　3.地理信息系统和数字化地形图的关联与区分

　　地理信息表达的是一种地理含义，其有多种表现形式，相关的图形、数字以及文字等都是一种地理信息。编制地图是人们了解地理信息，了解地理环境的重要方式。目前地图编制工作主要分为两大模块，分别是地形图的编制与更新以及地理图的编制与更新。科学合理、质量合格的地图应当是能准确反映出该地区的地形地貌信息、地物信息以及基础地理信息，能够突出反映出一种或多种以上的空间分布与规律【4】。

　　地理信息系统的空间性决定了数字化地形图在GIS 应用中所起作用的基础性与重要性但计算机辅助制图系统与地理信息系统对数字化地形图的应用目的、要求、处理以及标准等各有所不同。具体来说，地理信息系统与数字化地形图之间的区别主要表现在以下方面：

　　3.1 属性与用途不同

　　CAD 系统属于一个文件系统，系统中包含有块、点等多种图形元素。 GIS 系统中主要以点、面、线来归纳与展示图形GIS 系统中包含的是图形实体，系统中的数据库主要用于处理与描述实体与数据之间的关系。在 CAD 系统中，各图形元素之间没有实质性的关系，也就是不存在拓扑结构。 GIS 系统的情况与CAD 系统相反，在GIS 系统中图形元素之间是具有拓扑关系。从功能与用途上分析，GIS 系统的主要功能作用是进行空间分析，而CAD 系统主要用于设计与制图。在做某些决策与管理时，GIS 系统能够发挥出较大作用【5】。

　　3.2 图形元素表示方法不同

　　在各类地图上，多是利用相关形象符号来表示现状、点状与面状元素。如在地形图中，线状地物的形式、内容等需要利用特定的图形进行展示，但在地理信息系统中则无需进行以上处理，工作人员只需要分别记录其现链位置与属性就能将表达的内容区开来。因此地理信息系统中对地形图的处理要更为简单，但同时精度又能保证。

　　在一些测量业务中，原图的数字化处理技术手段多应用于业主对数字地形图的要求低或量没有具体要求，且工程经费较少的情况下。进行数字化制图时，一般是先利用计算机进行扫描，然后借助专门的数字化制图软件，基于外业测量所得数据绘制地形图。在制图过程中，有以下几项技术可能会发挥作用：一是手扶跟踪数字化技术。在绘图过程中利用该技术获得与整合测绘区域内各地物的信息，对已经完成的地图进行修正与完善，让地图的真实性、精确度得到提升。除这一技术外，也会用到扫描矢量化技术，利用该技术对原图进行处理，显示出图中地表的外貌，使相关人员能更详细、准确地掌握测绘区域相关情况。

　　结语

　　综上所述，地理信息化系统与数字化制图技术在测绘工程中发挥着重要作用，合理利用以上技术可大大提升测绘效率与质量，提高成图精度。为此在当前背景下还应进一步加大对地理信息化系统与数字化地形图的研究、完善与推广应用。

　　参考文献：

　　[1] 吴前梅. 数字地形图测绘中的问题探讨[J]. 工程技术研究,2020,5(04):251-252.

　　[2] 张园园, 杨宇翔. 数字化地形图更新的测绘技术探析[J]. 河南建材,2018(03):299-300.

　　[3] 徐鹏. 关于数字化地形图测绘相关问题的探讨[J]. 科技经济导刊,2018,26(07):72.

　　[4]李永刚.数字化地形测量中测绘新技术的应用研究[J].新疆有色金属,2017,40(01):63-64. [5]李宏伟.城市数字化地形图数据库与基础地理信息系统建设[J].测绘与空间地理信息,2008,31(06):108-109.

　　作者简介：李爱辉（1979.11-），汉族，吉林省吉林市人，高级工程师，1998 年毕业于解放军测绘学院，主要从事地理信息系统和制图学应用与研究工作