地理信息系統(tǒng)(GIS)是許多組織決策和管理過程中的一個重要組成部分。結(jié)構(gòu)良好的地理信息系統(tǒng)(GIS)提供了非常有價值的工具,用于在自然和建筑環(huán)境中可視化、分析和查詢地理空間數(shù)據(jù),以及關(guān)于特征和對象的相關(guān)信息。因為地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫可以包含關(guān)于各種特征和地形的信息,所以它通常使用由廣泛的輸入和數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的信息來構(gòu)建和維護。
隨著地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)應(yīng)用的擴展,對于從現(xiàn)場收集和提供高質(zhì)量,可操作的空間數(shù)據(jù)采用新的高效方法的需求也在增長。滿足數(shù)據(jù)看似無止境的需求,并不總是涉及傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)(GIS)現(xiàn)場技術(shù)人員。某些類型的地理空間數(shù)據(jù)可以由公眾產(chǎn)生。在某些情況下,數(shù)據(jù)收集完全不涉及到人類。
數(shù)據(jù)收集的三種方式
當今廣泛可用的連接,以及基于互聯(lián)網(wǎng)的通信選項使得能夠采用新的方法來收集和使用地理信息系統(tǒng)(GIS)的信息。我們可以將技術(shù)分為三大類:專業(yè)人士來源,公眾來源和自動獲取。
來源于專業(yè)人員的GIS數(shù)據(jù)遵循傳統(tǒng)的使用人員的路徑,他們經(jīng)過培訓(xùn)并配備了GIS數(shù)據(jù)采集。技術(shù)人員通常具有他們正在收集數(shù)據(jù)的應(yīng)用中的專業(yè)知識。例如,致力于收集濕地數(shù)據(jù)的人可能是植物學家,環(huán)境科學家或海洋生物學家。與此類似,收集關(guān)于道路和高速公路的信息的人員可有接受過土木工程,運輸技術(shù)或相關(guān)學科的培訓(xùn)。
盡管來自專業(yè)人士來源的地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)收集的現(xiàn)場設(shè)備可以包括消費級設(shè)備,例如智能手機或平板電腦,但是許多組織傾向于使用專用設(shè)備。這些解決方案可以在困難的環(huán)境中工作,并在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域提供更高的可靠性和性能。此外,諸如TrimbleGeo7系列手持設(shè)備等解決方案,可以產(chǎn)生比標準智能手機和平板電腦提供更高精度的GNSS位置。
相比之下,公眾數(shù)據(jù)收集由公眾進行,并且?guī)缀醪恍枰Y產(chǎn)或技術(shù)知識。事實上,參與此活動的大多數(shù)人不知道他們正在捕獲地理空間數(shù)據(jù)。雖然該技術(shù)可以利用大量潛在的數(shù)據(jù)收集器,但在評估傳入數(shù)據(jù)時,開發(fā)可靠和可操作的信息時面臨挑戰(zhàn)。
在查看公眾數(shù)據(jù)收集時,人們可以確定收集和使用數(shù)據(jù)的兩種常用方法。兩者結(jié)合地理位置與用戶報告的屬性或情況。一種方法使用使得公民能夠報告關(guān)于感興趣項目的問題或關(guān)注的應(yīng)用。例如,一個人可以報告失效的交通信號,破碎的混凝土人行道,以及道路標志的損壞。該報告通常具有報告該問題的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)位置,并向負責該問題的市政部門報告。部門審查報告并計劃任何所需的維修或維護活動。這種“管理的公眾解決方案”還可以包括在完成后向公民反饋,通知他們的報告被聽取,并采取行動。反饋有助于鼓勵參與,公眾希望聽到他們的關(guān)注已得到解決。
對于公眾的地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)的不同方法繞過了市政維護系統(tǒng)的審查和管理。相反,收集的信息被快速地重新分配給其他用戶。例如可以在諸如交通報告和車輛路由的應(yīng)用中找到。駕駛員可以使用智能手機應(yīng)用程序報告交通堵塞,事故或建筑延誤,可以立即與使用該應(yīng)用程序的其他司機共享。用戶可以輸入關(guān)閉道路或道路狀況變化的信息,以更新系統(tǒng)使用的地圖。這種接近實時報告具有更大吸引力的能力,可以對交通流有整體好處,但是該方法可能缺乏專業(yè)人士來源或管理公眾系統(tǒng)中常見的質(zhì)量控制和分析。
第三種技術(shù)是自動化的數(shù)據(jù)采集,幫助地理信息系統(tǒng)(GIS)擴展到新的地理和應(yīng)用領(lǐng)域。全自動系統(tǒng)可以提供連續(xù)的定位和屬性信息。例如,巖土監(jiān)測解決方案利用GNSS或光學技術(shù)獲取精確的位置信息。數(shù)據(jù)可以結(jié)合地震或結(jié)構(gòu)的傳感器模型的行為對地球或人造結(jié)構(gòu)(如建筑物、橋梁、大壩)進行監(jiān)測。
自動傳感器也可以連接移動或便攜式定位系統(tǒng)。通過將地面穿透雷達或其他傳感器與GIS風格的定位設(shè)備相結(jié)合,可以快速收集數(shù)據(jù),以映射地下設(shè)施,例如公用設(shè)施和隧道。與定位過程結(jié)合使用,自動傳感器有助于減少去現(xiàn)場的時間,并減少或消除數(shù)據(jù)捕獲和記錄過程中的用戶錯誤。
其他自動化傳感器可以安裝在固定位置(由GNSS傳感器捕獲位置)以報告數(shù)據(jù),例如交通,氣體,污染物濃度,水位,以及天氣等。市政公用事業(yè)公司可以將空間數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相結(jié)合,以監(jiān)測諸如水壓和流量的參數(shù)。在服務(wù)中斷的情況下,自動化系統(tǒng)可以將設(shè)施和傳感器的位置與客戶報告的地址合并,以查清隔離故障的原因。
演變場景
不同的數(shù)據(jù)收集技術(shù)正在經(jīng)歷不同的進化路徑。由于定制的流程和信息流程,來自專業(yè)人士的方法在數(shù)據(jù)采集中經(jīng)歷了工作效率的提高過程。公眾來源的地理信息系統(tǒng)(GIS)正在發(fā)展,以便通過復(fù)雜的分析和可視化支持的簡單的用戶交互來接觸更多的人。隨著人們對其意見和建議的更快響應(yīng),公眾的參與預(yù)計將會增加。對于自動化數(shù)據(jù)收集,物聯(lián)網(wǎng)的快速增長將使集成的地理空間和企業(yè)解決方案,能夠及時提供關(guān)于自然和人為特征的數(shù)據(jù)。
了解這三種方法的優(yōu)勢和權(quán)衡,使地理空間專業(yè)人員能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)采集的成本和結(jié)果。這樣,他們可以提供客戶決策過程中所需的全面及時的信息。這是一個重要的而有價值的服務(wù)。