基于地理信息的城市建筑测绘管理平台设计与实
地理信息是用来描述现实世界各种目标的空间位置和分布情况的信息，是人类最重要的、基础性的信息资源之一。在城市建筑与发展中，会涉及大量的地理信息与数据，如建筑的分布、建筑道路、管线、井位等。而当前发展的地理信息系统就是为描述和处理这些信息而逐渐产生的软件系统，它的发展是与地理学、地图学、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。同时在网络时代下，其为地理信息系统提供了广阔的社会应用前景。如何结合信息技术领域出现的新兴技术，不断对地理信息系统进行完善，并建立高效的城市建筑测绘应用系统，有效地解决实际问题，是一个很有意义的研究方向。本文的目标是要自主设计一个地理信息系统开发平台，并基于该平台，结合时空推理、专家系统等技术，建立城市建筑策略信息管理平台。
1 地理信息系统的特点
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS），是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。在新时期下，GIS、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）3S集成技术的发展在世界各国引起了普遍重视。RS主要侧重于信息获取和动态监测；GIS主要是空间信息的管理、分析；GPS是空间定位、导航。GIS的综合性发展趋势还体现在与OA、Internet、多媒体、虚拟现实等技术的集成。 GIS数据共享和交互式操作促进GIS社会化发展。开放式GIS协会（OGC）打破当前GIS业各地区、各单位、各企业各自为营的局面，促进GIS社会化发展。
2 当前城市建筑测绘管理的要求
每项建筑建设都必须以社会与经济效益为依据进行规划设计，测绘工作是建筑建设中的一项最基础的工作，在道路、桥梁、隧道建筑建设中起着重要的作用。城市建筑地质测绘的目的在于查明城市范围内的地形、地貌、地质条件，并结合区域地质资料。对建筑路的稳定性、适宜性做出评价，为建筑地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。比如为取得一条最经济、最合理的路线，我们首先需要进行路线勘测，绘制带状地形图，进行纵、横断面测绘，进行纸上定线和路线设计，并将设计好的道路平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来，以指导施工。同时要查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围，调查岩层产状，确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质，调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。
3 基于地理信息系统的城市建筑测绘管理平台
在建筑测绘中，运用卫星全球定位系统控制位置，用计算机精确定量，把测绘技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米，从而起到极大地提高建筑效用率。目前数字地区建筑多集中在大型城市周边地区，建立的地理信息系统的投入高、周期长、耗费人力。而造成这一现象的重要原因之一是地理信息系统建筑中涉及大量的领域时空信息，这些信息相对于普通属性信息数据结构和操作更复杂，并且这些时空信息分散在异构的系统中，有着不同的数据格式和规范，采用不同的概念和术语，基于不同的数学模型和分析推理方法。应用“城市建筑测绘信息管理平台”建立应用系统，能在一定程度上缓解这一矛盾。
3.1 总体设计目标
设计具有自主知识产权的地理信息系统开发平台，测绘领域知识库，并依据这些软件或实体，进行测绘推理、专家系统、数据挖掘等技术建立一个城市建筑时空信息管理平台，对城市建筑测绘信息进行统一规范化管理，便于在实际应用中进行共享和集成。
3.2 应用特点
与传统的GIS系统相比，本文所设计的地理信息系统具有以下特点：(1)更广泛的客户访问范围。客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而Internet/Intranet所特有的优势大大扩展了GIS的数据管理能力，增强了对空间数据管理的时效性。(2)客户端平台独立性。无论客户端是何种操作系统，只要支持通用的Web浏览器，用户就可以访问地理信息系统数据。(3)更简单的操作。通用的Web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。(4)平衡高效的计算负载。传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而当今一些高级的地理信息系统能充分利用网络资源，将复杂的处理交由服务器执行，而对简单的操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活地在服务器端和客户端之间合理分配处理任务，从而提高网络资源的利用效率。#p#分页标题#e#
3.3 应用技术
3.3.1 Ajax技术
AJAX(Asynchronous JavaScript and XML)是多种技术的综合，利用JavaScript脚本，可实现对地图的简单操作，如平移、缩放、图层控制等，即像瘦客户端那样无需下载插件，又可获得中等客户端那样的功能；Ajax技术还可实现页面局部刷新，提升用户体验；同时JavaScript为几乎所有浏览器所支持，因此对客户端平台环境无特殊要求。
3.3.2 Tile技术
利用Tile技术，可预生成瓦片地图以链接图片的方式快速响应客户端地图请求；地图分块显示，地图请求以瓦片为单位，可以减轻网络的负载，特别是数据量较大时，可以大大减少服务器向客户端传输的数据量；对于简单操作无需访问服务器，也使得服务器和数据库的负载相应小一些。
3.4 系统模块
3.4.1 测绘数据分析
城市建筑测绘信息管理平台基于地理信息系统构建，其中对时空数据的分析能力也是通过地理信息系统呈现给用户，功能模块调用地理信息系统的服务，为基于平台的应用系统提供接口。具体包括：测绘信息的浏览、查询；测绘专题图的制作和查询；测绘数据的转换、共享、发布；拓扑、方向、距离及其综合空间关系的分析等。下面将具体探讨专题地图与缓冲区模块的设计方法。
3.4.2 专题地图
通常GIS产品可以输出两种不同的地图：普通地图和专题地图。专题地图是突出而完备地显示一种或几种自然和社会经济现象及有关概念的空间分布的定性、定量或发展变化规律的地图。它使用各种图形样式，图形化的显示地图基础信息。与普通地图相比，专题地图具有以下几个特点：专题地图由两部分组成，专题内容与地理底图。专题地图只将一种或几种与专题相关的要素进行详细地显示，概略的显示其它要素，甚至不显示。专题地图的内容更加广泛多样，既包含直观信息，又包含非直观信息，如气候、洋流、民族组成等等。专题地图绘制用于显示数据，而这种数据在数据表格中难于表现。专题通常使用某块或某几块数据，可以使用来自数据源的数据将地图以不同的专题加上底纹。专题使用颜色、填充图案或符号底纹来表示数据。制作专题地图是根据某个特定专题对地图进行“渲染”的过程。所谓的专题渲染，就是以某种图案或颜色填充来表明地图对象的某些信息。使用者可以通过修改数据的分类、分级方法，表示等级数，符号的形状、色彩、填充方式等来创建不同的专题地图。
3.4.3 缓冲区分析
缓冲区分析是地理信息系统重要的和基本的空间操作功能之一。其基本思想是给定一个空间实体或实体集合，在其周围建立一定距离的带状区，以确定这些物体对周围环境的影响范围或服务范围。根据城市建筑测绘目标地理要素类型的不同，所产生的缓冲区可分为三类：点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。其中，点缓冲区通常是以点为圆心、以一定距离为半径的圆；线缓冲区通常是以线为中心轴线，距离中心轴线一定距离的平行条带多边形；面缓冲区是由面的边界多边形向外或向内扩展一定距离所生成的新的多边形。其中线状目标缓冲区生成是关键和基础。
3.5.3 空间查询
空间查询是按一定的要求对地理信息系统所描述的空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户要求的空间实体及其相应的属性。本平台的模糊空间定位模块采用了定性空间推理技术并结合模糊逻辑，来解决建筑物的空间定位问题。
3.5 系统数据库设计
数据库设计是指在数据分析的基础之上，自底向上的建立整个系统的数据库概念结构，即先从用户的角度进行设计，然后将视图集成，最后对集成后的结构分析优化得到最终结果。我们认为，E-R模型是用于数据库设计的有力工具。我们针对一般城市建筑测绘管理信息系统的需求，通过对地理信息系统工作过程的内容和数据流程分析采用E-R模型。比如本论文的用户信息实体E-R模型见图1。
……
图：系统用户信息实体E-R模型图#p#分页标题#e#
3.6 系统测试与应用
为了本系统的安全性、易用性和可维护性，必须进行环境测试，并对系统的测绘数据分析模块、专题地图模块、缓冲区分析模块和空间查询模块进行功能测试。
测试结果表明，系统能够满足项目需要，与传统的城市建筑测绘过程相比，提高了工作效率，给客户提供了一个稳定安全的工作平台。。
总之，本文基于地理信息系统服务模式来构建城市建筑测绘平台，功能设计有针对性，代码量小，运行高效，开发便捷等优点，值得推广应用。
参考文献：
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