導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：GIS；空間數(shù)據(jù)；系統(tǒng)應(yīng)用

Abstract: the article discusses the geographic information system (GIS) function, characteristics and development, exploring the application of GIS in the urban construction and the development direction.

Keywords: GIS; The spatial data; System application

中圖分類號(hào)：G623.45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

測(cè)繪技術(shù)

0.引言

GIS（Geographic Information System），地理信息系統(tǒng)，是隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興技術(shù)，是采集、儲(chǔ)存、管理、分析、描述和應(yīng)用整個(gè)或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它的獨(dú)特之處就在于能夠把地理位置和相關(guān)屬性信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，其操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過對(duì)多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理結(jié)果。隨著GIS技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各領(lǐng)域、各部門的應(yīng)用日益普及和深入，GIS的潛在價(jià)值正在不斷地發(fā)現(xiàn)和挖掘。GIS系統(tǒng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要基礎(chǔ)設(shè)施之一的重要性和不可替代性正在被廣泛認(rèn)識(shí)和接受。GIS正在逐漸成為各種各樣基于IT的信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的公共平臺(tái)。GIS需要發(fā)揮的已不僅僅是其傳統(tǒng)同時(shí)也是最基本的作為空間查詢檢索和專題制圖輔助工具的那些功能和作用，更重要地，GIS正在逐步成為一種與我們的工作、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)和生活密不可分的重要因素。

1.地理信息系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)用。

雖然目前地理信息系統(tǒng)軟件很多，但對(duì)它的研究應(yīng)用，歸納概括起來(lái)與兩種情況。一是利用GIS系統(tǒng)來(lái)處理用戶的數(shù)據(jù)；二是在GIS基礎(chǔ)上，利用它的開發(fā)功能進(jìn)行二次開發(fā)，成為用戶的專用的地理信息系統(tǒng)軟件。目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，加速了地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)程，在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.1 GIS的技術(shù)特點(diǎn)

GIS的數(shù)據(jù)輸入是將現(xiàn)有資料按照統(tǒng)一的參考坐標(biāo)系統(tǒng)、統(tǒng)一的編碼輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的過程。常規(guī)做法有地圖上手扶跟蹤數(shù)字化、圖形掃描等，目前GIS的輸入越來(lái)越多地借助非地圖形式，如利用RS（遙感技術(shù)）數(shù)據(jù)和GPS（全球定位系統(tǒng)）數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源；GIS的數(shù)據(jù)處理重要包括數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)變換等，最終形成具有拓?fù)潢P(guān)系的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用了分層技術(shù)，即根據(jù)地圖的某些特征，把它們分成若干圖層分別儲(chǔ)存，重要可以根據(jù)需要選定不同的圖層疊加以形成各種專題地圖。

在空間分析和統(tǒng)計(jì)方面GIS幫助確定地理要素之間新的關(guān)系，為用戶提供一個(gè)解決各類專門問題的工具。GIS的空間分析分為兩大類：矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析。矢量數(shù)據(jù)空間分析包括：空間數(shù)據(jù)查詢和屬性數(shù)據(jù)分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等。柵格空間數(shù)據(jù)分析包括：記錄分析、疊加分析、統(tǒng)計(jì)分析。

1.2 GIS系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的區(qū)別

GIS有別于DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）。GIS具有以某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和判斷的能力，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢，沒有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DMBS。

GIS有別于MIS（管理信息系統(tǒng)）。GIS要對(duì)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析和應(yīng)用。MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，即使存貯了圖形，也是以文字形式管理，圖形要素不能分解、查詢，沒有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。

GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來(lái)，不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析和提供輔助決策的信息，它只是GIS的一個(gè)數(shù)據(jù)源。

GIS有別于CAD系統(tǒng)。二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形，屬性庫(kù)功能弱，更缺乏分析和判斷能力。

2.GIS對(duì)城市發(fā)展的影響

2.1 GIS在城市建設(shè)的應(yīng)用

空間規(guī)劃是GIS的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中主要內(nèi)容。利用GIS技術(shù)可進(jìn)行城市規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì)、工程選址等工作，也可進(jìn)行城市管理的規(guī)劃控制、輔助決策等工作。在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮資源配置、市場(chǎng)潛力、交通條件、地形特征、環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，充分體現(xiàn)了GIS的空間分析能力。

2.2 GIS在城市規(guī)劃中的作用

在GIS中，由于所獲取的地圖數(shù)據(jù)詳盡、可靠、準(zhǔn)確，大大提高了城市規(guī)劃的科學(xué)性。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和具有極強(qiáng)的邏輯判斷功能，可在短時(shí)間內(nèi)提供多方案比選，增加了規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性。而且，計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)地生成各種規(guī)劃用圖、表格和報(bào)告，利用數(shù)據(jù)庫(kù)又易于刪補(bǔ)、更新，因而還可以實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。通過對(duì)GIS的研究和使用，充分發(fā)揮數(shù)字地圖在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的作用，使信息的獲取和使用臻于統(tǒng)一，促進(jìn)城市規(guī)劃工作。

2.3對(duì)城市GIS的展望

隨著城市信息化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市GIS將會(huì)在政府宏觀決策、城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用，城市GIS發(fā)展將面臨許多方面的挑戰(zhàn)。城市地理信息系統(tǒng)建立后，有條件進(jìn)行小范圍的局部更新，要堅(jiān)持通過竣工驗(yàn)收的方式，進(jìn)行竣工測(cè)量，保證地理信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量和觀勢(shì)性。同時(shí)，充分利用信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不斷完善城市地信息處理數(shù)據(jù)系統(tǒng)，加強(qiáng)城市地理信息服務(wù)系統(tǒng)功能的開發(fā)和城市地理信息網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)的建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)地理信息的快速獲取與更新、智能化處理和一體化管理、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理與分發(fā)服務(wù)，相信城市GIS必將迎來(lái)一個(gè)迅速發(fā)展的嶄新階段。

3.結(jié)束語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)非常全面而又非?；A(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)，優(yōu)秀的地信息系統(tǒng)可為許多專業(yè)領(lǐng)域提供基礎(chǔ)的信息情況，并通過多種計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析及輔助覺得，本套系統(tǒng)中實(shí)用功能按照人們?nèi)粘Ｉ?、工作、出行的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，以人們的最熟知的操作習(xí)慣入手，可為公眾提供更多更全面的服務(wù)。GIS的發(fā)展速度和規(guī)模空前。它正在與GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感系統(tǒng)）、DPS（數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)）、ES（專家系統(tǒng)）和多媒體技術(shù)進(jìn)一步融合，擴(kuò)展其功能。一旦更全面地解決了數(shù)字地圖信息的自動(dòng)采集問題，加強(qiáng)了空間技術(shù)的研究，將空間數(shù)據(jù)庫(kù)與方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)聯(lián)接起來(lái)，GIS又將向集成化、智能化方向發(fā)展。將有力地推動(dòng)城市規(guī)劃管理的嚴(yán)格性，決策的科學(xué)性和設(shè)計(jì)的高效率。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract: GIS geographic information system is based on geo-spatial database with the support of the computer hardware and software. application engineering and information science theory are carried out for scientific management and integrated analysis of geographical data with spatial content in order to provide management information for decision-making technology systems. In recent years, GIS technology is increasingly applied to urban transport planning and plays an increasingly important role.

關(guān)鍵詞:交通規(guī)劃;GIS技術(shù);地理數(shù)據(jù)

Key words: transportation planning;GIS technology;geographic data

中圖分類號(hào):P20文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)21-0236-01

1地理信息系統(tǒng)(GlS)的數(shù)據(jù)和功能特性

地理信息系統(tǒng)GIS(Geographic Information System)是用于獲取、存儲(chǔ)、查詢、分析以及顯示具有地理參照數(shù)據(jù)的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它能夠把空間數(shù)據(jù)和相關(guān)屬性數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)空間地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的共同處理、查詢和分析。

早期GIS功能主要是實(shí)現(xiàn)由人工向機(jī)助制圖的轉(zhuǎn)變,地學(xué)分析功能等較為簡(jiǎn)單的功能。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和數(shù)據(jù)庫(kù)理論的發(fā)展成熟,GIS表現(xiàn)出日益強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理組織和空間分析能力,在功能復(fù)雜性上區(qū)別于其他系統(tǒng)。地理可視化功能使GIS不再只是提取實(shí)體間有用聯(lián)系的數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具,分析功能使其不只是一個(gè)自動(dòng)繪圖應(yīng)用系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)管理特性使其能夠在無(wú)預(yù)定義的地理相關(guān)實(shí)體之間捕獲空間和拓?fù)潢P(guān)系。將GIS本身定位為一種最終信息的集成技術(shù),提供數(shù)據(jù)管理和建模平臺(tái)來(lái)整合各種來(lái)源的空間和屬性數(shù)據(jù)。

2建立和完善城市交通綜合管理需解決的GIS問題

①空間布局問題。既能夠展示現(xiàn)有的空間布局狀況,又能夠表達(dá)規(guī)劃人員對(duì)于未來(lái)空間布局的規(guī)劃與預(yù)期。②網(wǎng)絡(luò)計(jì)算問題。這屬于優(yōu)化布局的問題。即看某種規(guī)劃方案是否合理,比如從秦皇島出發(fā)運(yùn)輸某種貨物到達(dá)廣州搜企網(wǎng),在運(yùn)輸路徑、運(yùn)輸工具、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)等方面的選擇上進(jìn)行綜合的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算,從而得出投入回報(bào)比最優(yōu)的方案。③動(dòng)態(tài)設(shè)置問題。交通狀況不是一成不變的,要根據(jù)時(shí)刻變化的動(dòng)態(tài)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。④區(qū)域分析問題。交通不是一個(gè)孤立的存在,它與周圍的經(jīng)濟(jì)、人口、自然環(huán)境等都會(huì)發(fā)生關(guān)聯(lián),所以進(jìn)行區(qū)域分析是交通規(guī)劃工作的要義之一。⑤時(shí)空歷史變化的對(duì)照問題。瞬息萬(wàn)變的現(xiàn)實(shí)會(huì)導(dǎo)致大量的歷史數(shù)據(jù),如何存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù),如何處理變化后的數(shù)據(jù),如何更新數(shù)據(jù),如何在歷史數(shù)據(jù)和最新數(shù)據(jù)之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換,這也是GIS平臺(tái)要解決的任務(wù)之一。

3GIS在城市交通管理規(guī)劃中的應(yīng)用

GIS 與各種應(yīng)用模型的結(jié)合也使人們可以在數(shù)據(jù)資源和管理階段之上構(gòu)建對(duì)空間決策進(jìn)行分析和可視化的復(fù)雜模型,廣泛應(yīng)用在城市交通設(shè)施管理、交通控制、安全分析、環(huán)境評(píng)估和交通規(guī)劃等交通領(lǐng)域中,功能可以得到進(jìn)一步拓展。在城市交通管理規(guī)劃中,基于地理的分析是決策的基本要求。普通數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)對(duì)大規(guī)模的復(fù)雜數(shù)據(jù)。在交通規(guī)劃系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的相似性基礎(chǔ)上,可以利用GIS來(lái)管理數(shù)據(jù)資料和網(wǎng)絡(luò)信息,建立點(diǎn)線面的空間數(shù)據(jù)與交通專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)間的各種映射關(guān)系,將GIS的許多功能結(jié)合到交通管理規(guī)劃過程中。

①專題圖制作?？梢岳脛?dòng)態(tài)分布來(lái)制作國(guó)道技術(shù)等級(jí)分布圖,即在不同的路段、建造技術(shù)處于何種水平,整個(gè)的分布狀況如何利用動(dòng)態(tài)分布來(lái)表達(dá)交通量,比如長(zhǎng)三角國(guó)道交通量分布圖;利用緩沖區(qū)分析來(lái)制作的104國(guó)道區(qū)域經(jīng)濟(jì)干線輻射能力示意圖,目的是看范圍內(nèi)路線的選擇是否合理;利用網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)確定從產(chǎn)地到消費(fèi)地以什么樣的運(yùn)輸方案才最優(yōu),比如制作現(xiàn)代物流運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃方案示意圖等等。②地理數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出。今天的GIS工具,已經(jīng)可以自由實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出。比如可以從系統(tǒng)中以行政區(qū)劃或屏幕裁減的方式導(dǎo)出空間數(shù)據(jù),帶到工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行辦公,同樣,也可以把外出辦公后采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到整個(gè)系統(tǒng)中去。③多媒體表達(dá)。GIS系統(tǒng)能夠與OA等其他系統(tǒng)兼容,從而能夠滿足規(guī)劃報(bào)告的多媒體表達(dá)的需要。比如,它可以同時(shí)表達(dá)圖形、文本、表格和視頻信息。

4GlS在城市交通規(guī)劃方面的重要作用

GIS使人們可以在數(shù)據(jù)資源和管理階段之上構(gòu)建對(duì)空間決策進(jìn)行分析和可視化的復(fù)雜模型,廣泛應(yīng)用在城市交通設(shè)施管理、交通控制、安全分析、環(huán)境評(píng)估和交通規(guī)劃等交通領(lǐng)域中,功能得到進(jìn)一步拓展。在城市交通管理規(guī)劃中,基于地理的分析是決策的基本要求。在交通規(guī)劃系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的相似性基礎(chǔ)上,可以利用GIS來(lái)管理數(shù)據(jù)資料和網(wǎng)絡(luò)信息,建立點(diǎn)線面的空間數(shù)據(jù)與交通專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)間的各種映射關(guān)系,將GIS的許多功能結(jié)合到交通規(guī)劃過程中。GIS是為解決與地理位置有關(guān)的問題而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于自然資源管理、市場(chǎng)分析、設(shè)施管理和軍事模擬上。借助于GIS管理城市交通共用信息平臺(tái)中的交通信息,實(shí)現(xiàn)了交通信息管理的可視化,也有助于交通信息的數(shù)據(jù)挖掘和交通管理的輔助決策。

①GIS是規(guī)劃效率的發(fā)動(dòng)機(jī),也就是說GIS系統(tǒng)的使用提高了規(guī)劃制作的效率。②GIS是規(guī)劃成果質(zhì)量的催化劑。GIS平臺(tái)能夠把所有的數(shù)據(jù)都整合在一起,提高了規(guī)劃方案成果的質(zhì)量。③GIS是規(guī)劃數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的強(qiáng)有力工具。在沒有使用GIS工具和平臺(tái)前的手工作業(yè)時(shí)代,各種數(shù)據(jù)都分散在不同的規(guī)劃人員手中漢陽(yáng)科技,難以保證數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化,而使用GIS工具和平臺(tái)后,所有的規(guī)劃人員都是從同一個(gè)平臺(tái)上調(diào)用數(shù)據(jù),從而能夠保證數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。④GIS是規(guī)劃數(shù)據(jù)和成果的共享平臺(tái)。通過GIS平臺(tái),不僅可以方便地調(diào)用數(shù)據(jù),還能夠可以看到所有的文本信息,展示規(guī)劃的成果。通過引入GIS技術(shù),提高了交通規(guī)劃業(yè)務(wù)工作的效率,簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)流程。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞：GIS；發(fā)展；演化

一、前言

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一種專門用于采集、存儲(chǔ)、管理、分析、和表達(dá)空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。其既是表示、模擬現(xiàn)實(shí)空間世界和進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時(shí)還是一門關(guān)于空間信息處理分析的“科學(xué)技術(shù)”。

二、GIS的提出和迅速發(fā)展

50年代，由于電子計(jì)算機(jī)科學(xué)的興起和它在航空攝影測(cè)量與地圖制圖學(xué)中的應(yīng)用，使人們開始有可能用電子計(jì)算機(jī)來(lái)收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關(guān)的圖形和屬性數(shù)據(jù)，并希望通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的分析來(lái)直接為管理和決策服務(wù)，這樣就導(dǎo)致了地理信息系統(tǒng)的問世。

1956年，奧地利測(cè)繪部門首先利用電子計(jì)算機(jī)建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，隨后各國(guó)的土地測(cè)繪和管理部門都逐步發(fā)展土地信息系統(tǒng)（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語(yǔ)，并建立了世界上第一個(gè)GIS—加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），用于自然資源的管理和規(guī)劃。稍后，美國(guó)哈佛大學(xué)研究出SYMAP系統(tǒng)軟件。但是，由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不高，存儲(chǔ)量小、磁帶存取速度慢，使得GIS帶有更多的機(jī)助制圖色彩，地學(xué)分析功能極為簡(jiǎn)單。當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)手扶跟蹤數(shù)字化地圖，進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的拓?fù)渚庉?，分幅?shù)據(jù)的拼接，并發(fā)展了基于柵格的操作方法。

進(jìn)入70年代以后，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存取設(shè)備—磁盤的使用，為空間數(shù)據(jù)的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強(qiáng)有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發(fā)展增強(qiáng)了人機(jī)對(duì)話和高質(zhì)量圖形顯示功能，促使GIS朝著實(shí)用方向迅速發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國(guó)家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。GIS這一技術(shù)成為一個(gè)引人注目的領(lǐng)域。

三、80年代的GIS—地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）

80年代是GIS在理論、方法和技術(shù)上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的問世，推出了第四代計(jì)算機(jī)，特別是微型計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程通訊傳輸設(shè)備的出現(xiàn)，為計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用創(chuàng)造了條件，加上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外，軟件開發(fā)工具的廣泛應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的推廣，推動(dòng)了GIS的數(shù)據(jù)處理能力、空間分析功能、人機(jī)交互對(duì)話、地圖的輸入、編輯和輸出技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，并逐步走向成熟。GIS的應(yīng)用從解決基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃（如道路、輸電線等）轉(zhuǎn)向更加復(fù)雜的區(qū)域開發(fā)問題。當(dāng)時(shí)，GIS已跨越國(guó)界，在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開始應(yīng)用于全球性的問題（如全球變化、全球沙漠化監(jiān)測(cè)等）。因此，國(guó)際著名的GIS專家，即前面提到的R.T.Tomlinson認(rèn)為：“如果70年代是GIS發(fā)展的鞏固時(shí)期，那么80年代則是國(guó)際上GIS發(fā)展具有突破性的年代”。這個(gè)時(shí)期，GIS還保留有地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）的含義和意思。

四、90年代的GIS—地理信息科學(xué)（Geographic Information Science，GIS）

地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了人類處理和分析大量有關(guān)地球資源、環(huán)境、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的能力，而地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展則必須以地球信息機(jī)理理論為基礎(chǔ)。陳述彭院士在論述地理信息系統(tǒng)發(fā)展時(shí)強(qiáng)調(diào)了對(duì)于地球信息基礎(chǔ)理論的研究，并指出地球信息基礎(chǔ)理論的實(shí)質(zhì)內(nèi)容：地理信息系統(tǒng)已不僅僅限于物質(zhì)流與能量流的信息載體，而且包括研究地學(xué)信息流程的動(dòng)力學(xué)機(jī)理與時(shí)空特征、地學(xué)信息傳輸機(jī)理及其不確定性(多解)與可預(yù)見性等；并認(rèn)為：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于這個(gè)Info還包括很多地學(xué)規(guī)律，其分析模型必須以地學(xué)為基礎(chǔ)。

Goodchild于1992年提出地理信息科學(xué)(Geographic information Science)的概念。地理信息科學(xué)主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題，如數(shù)據(jù)的獲取和集成、分布式計(jì)算、地理信息的認(rèn)知和表達(dá)、空間分析、地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地理數(shù)據(jù)的不確定性及其對(duì)于地理信息系統(tǒng)操作的影響、地理信息系統(tǒng)的社會(huì)實(shí)踐等。地理信息科學(xué)的提出是地理信息系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展到相當(dāng)水平后的必然要求，它是在人們不再滿足于僅僅利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)地理信息進(jìn)行可視化表達(dá)及其空間查詢，而強(qiáng)調(diào)地理信息系統(tǒng)的空間分析和模擬能力時(shí)產(chǎn)生的；它在注重地理信息技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，還注意到了與地理數(shù)據(jù)、地理信息有關(guān)的其他一些理論問題，如地理數(shù)據(jù)的不確定性、地理信息的認(rèn)知以及社會(huì)對(duì)于地理信息技術(shù)運(yùn)用于實(shí)踐的認(rèn)可等。由此可見，地理信息科學(xué)在地理信息技術(shù)研究的同時(shí)，還指出了對(duì)于支撐地理信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論研究的重要性。 世紀(jì)之交，由于地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，加上航空和航天遙感、全球定位系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(Internet)和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及其相互間的滲透和整合，逐漸形成了以地理信息系統(tǒng)為核心的地球空間信息集成化技術(shù)系統(tǒng)，為解決區(qū)域范圍更廣、復(fù)雜性更高的現(xiàn)代地學(xué)問題提供了新的分析方法和技術(shù)保證；同時(shí)，這些現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合發(fā)展及其應(yīng)用的日益深廣，掀起了全球變化研究與對(duì)地觀測(cè)計(jì)劃的新高朝，于是時(shí)勢(shì)造英雄，促使一門新興的交叉學(xué)科“地理信息科學(xué)”的脫穎而出。這個(gè)時(shí)期，GIS己經(jīng)漸變地含有地理信息科學(xué)（Geographic Information Science，GIS）的含義和意思。

五、現(xiàn)在的GIS—地理信息服務(wù)(Geographic Information Service，GIS)

近年來(lái)，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和地球數(shù)字化產(chǎn)品的普及應(yīng)用，GIS的發(fā)展進(jìn)入到各行各業(yè)乃至各家各戶的用戶時(shí)代，成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。這個(gè)時(shí)期，社會(huì)對(duì)GIS的認(rèn)識(shí)普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)（特別是政府決策部門）必備的工作和決策咨詢系統(tǒng)。國(guó)家級(jí)乃至全球級(jí)的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關(guān)注的問題，地理信息系統(tǒng)已被列入“信息高速公路”計(jì)劃，也是美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢龅摹皵?shù)字地球”戰(zhàn)略的重要組成部分。地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用正逐步形成行業(yè)，具備了走向產(chǎn)業(yè)化的條件。

近來(lái)，個(gè)人數(shù)字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、移動(dòng)電話的普及給新的應(yīng)用創(chuàng)造了許多機(jī)會(huì)。這樣的應(yīng)用有流動(dòng)工作人員和基于位置服務(wù)。流動(dòng)工作人員，顧名思義，他們工作在遠(yuǎn)程位置，如客戶處、分公司或者野外現(xiàn)場(chǎng)。這些工作人員經(jīng)常要為完成某項(xiàng)任務(wù)下載一段所需的數(shù)據(jù)，在遠(yuǎn)端使用這段數(shù)據(jù)，然后在每天工作結(jié)束的時(shí)候?qū)⒏膭?dòng)更新（同步地）到主數(shù)據(jù)庫(kù)上。這種場(chǎng)景的一個(gè)重要方面是：客戶端保留有數(shù)據(jù)，并以離線方式在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作?；谖恢梅?wù)的使用是近年來(lái)出現(xiàn)的一個(gè)重要趨勢(shì)，這類服務(wù)徹底改變了對(duì)用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）的應(yīng)用，可以很容易確定任何一個(gè)客戶/使用者的精確位置，并根據(jù)用戶的地理位置提出最佳解決方案?；谖恢梅?wù)的影響和重要性促使開放GIS協(xié)會(huì)（Open GIS Consortium，OGC）提出了開放位置服務(wù)（Open Location Service，OpenLS），希望能夠?qū)⒌乩砜臻g數(shù)據(jù)和地理操作的資源集成到位置服務(wù)和電信基礎(chǔ)設(shè)施中去。美國(guó)聯(lián)邦政府已于2001年10月頒布了規(guī)定：所有蜂窩電話的位置在67%的使用時(shí)間里必須是可追蹤的，追蹤精度為 125米。這樣，一方面人們總在評(píng)述著Internet革命“消滅”了地理的概念，與此同時(shí)，對(duì)于空間技術(shù)的需求卻在不斷增長(zhǎng)。位置服務(wù)（Location Based Service，LBS）的巨大魅力在于通過固定或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送GIS功能和基于位置信息，從而在任何時(shí)間應(yīng)用到任何人、任何位置和任何設(shè)備上。當(dāng)前，LBS已成為科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)開拓領(lǐng)域共同的熱點(diǎn)話題。此時(shí)，GIS已朝著地理信息服務(wù)(Geographic Information Service，GIS)的方向發(fā)展。

六、結(jié)　論

篇4

2013年3月，科技部下發(fā)“關(guān)于2012年度國(guó)家工程技術(shù)研究中心立項(xiàng)的通知”，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）依托已有“湖北省地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)與應(yīng)用工程技術(shù)研究中心”和“教育部地理信息系統(tǒng)軟件及其應(yīng)用工程技術(shù)研究中心”申報(bào)建設(shè)的“國(guó)家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心”獲批立項(xiàng)。

國(guó)家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，著重圍繞地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題，針對(duì)地礦、資源、海洋、農(nóng)業(yè)、水利、氣候、環(huán)保、交通、石油、化工、防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)家安全等方面對(duì)地理信息技術(shù)的迫切需求，開展地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)及關(guān)鍵技術(shù)等方面的研究，重點(diǎn)突破地理信息系統(tǒng)構(gòu)架體系技術(shù)、時(shí)空數(shù)據(jù)管理技術(shù)、時(shí)空分析與模擬技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和升級(jí)，進(jìn)一步增強(qiáng)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)在該領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和特色，并帶動(dòng)學(xué)校與數(shù)字地球各相關(guān)學(xué)科快速發(fā)展。

1.需求分析

具有相關(guān)需求的包括：工程中心3S軟件集成測(cè)試開發(fā)環(huán)境的需求；云構(gòu)架環(huán)境下對(duì)海量地理數(shù)據(jù)的空間計(jì)算及多維時(shí)空的智能化計(jì)算需求；海量遙感數(shù)據(jù)管理、處理分析和服務(wù)需求；新型軟/硬件架構(gòu)的GIS體系研究以及實(shí)現(xiàn)海量空間數(shù)據(jù)的跨平臺(tái)、高效并行計(jì)算以及云計(jì)算能力需求；實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)一體化管理與集成服務(wù)能力需求；感知技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算，以及嵌入式設(shè)備三維可視化等研究與開發(fā)需求；面向過程模擬的多維時(shí)空數(shù)據(jù)模型、大規(guī)模多維時(shí)空數(shù)據(jù)一體化管理、多維可視化表達(dá)等研究需求。

2.建設(shè)目標(biāo)

（1）為開展GIS工程技術(shù)研發(fā)、工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)與服務(wù)平臺(tái)建設(shè)、人才隊(duì)伍建設(shè)，制定良好的管理體制及運(yùn)行機(jī)制提供環(huán)境。

（2）建設(shè)實(shí)現(xiàn)“一流的工程化、產(chǎn)業(yè)化水平、一流的工程技術(shù)人才、一流的工程實(shí)驗(yàn)條件、一流的管理運(yùn)行水平”。

（3）形成一套GIS工程技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化驗(yàn)證、技術(shù)擴(kuò)散體系。

（4）提升學(xué)校學(xué)科建設(shè)的信息化水平，促進(jìn)我國(guó)地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二、建設(shè)內(nèi)容

1.建設(shè)方案

（1）GIS工程中心軟件開發(fā)測(cè)試平臺(tái)環(huán)境建設(shè)

為大型分布式GIS架構(gòu)，海量空間數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)，高效智能空間計(jì)算，多維時(shí)空模擬，移動(dòng)GIS等方面的開發(fā)、研究及測(cè)試提供基礎(chǔ)的軟，硬件IT環(huán)境。

（2）GIS工程中心地理空間信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

部署萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)、高性能的服務(wù)器和云計(jì)算平臺(tái)等，為產(chǎn)業(yè)化服務(wù)與推廣，以及建立公共的服務(wù)平臺(tái)提供條件。

（3）GIS工程中心人才隊(duì)伍建設(shè)

引進(jìn)成熟的云服務(wù)支撐技術(shù)，項(xiàng)目管理和軟件測(cè)試工具，各種先進(jìn)開源的技術(shù)研究測(cè)試等，為工程技術(shù)人員提供有利學(xué)習(xí)研究環(huán)境。

2.項(xiàng)目實(shí)施技術(shù)路線

（1）軟硬件選型及采購(gòu)

1）刀片機(jī)箱；

2）服務(wù)器系統(tǒng)：刀片服務(wù)器/機(jī)架式服務(wù)器；

3）磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)；

4）云服務(wù)平臺(tái)基礎(chǔ)軟件；

5）開發(fā)測(cè)試服務(wù)平臺(tái)軟件。

（2）基礎(chǔ)云服務(wù)平臺(tái)搭建

（3）開發(fā)測(cè)試服務(wù)平臺(tái)及管理系統(tǒng)搭建

其中一部分為網(wǎng)絡(luò)中心：部署云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)，涉及云平臺(tái)管理服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器，計(jì)費(fèi)服務(wù)器、云計(jì)算服務(wù)器資源池以及存儲(chǔ)等IT基礎(chǔ)資源。并提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入校園網(wǎng)，為云計(jì)算平臺(tái)及其上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

另一部分為信息工程學(xué)院：部署公益性性能測(cè)試平臺(tái)，供學(xué)院進(jìn)行部署應(yīng)用和研究測(cè)試，部署大型空間計(jì)算系統(tǒng)已經(jīng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

第三部分為工程中心終端接入，作為信息終端接入，訪問信工學(xué)院，網(wǎng)絡(luò)中心，校園網(wǎng)，公共互聯(lián)等網(wǎng)絡(luò)。

3.平臺(tái)特點(diǎn)

GIS工程研究項(xiàng)目的計(jì)算資源按需分配，可動(dòng)態(tài)調(diào)整；為各種GIS工程項(xiàng)目的快速自動(dòng)化測(cè)試提供了基礎(chǔ)環(huán)境；提供了對(duì)各種GIS研究項(xiàng)目物理機(jī)、虛擬機(jī)和虛擬環(huán)境的全面監(jiān)控和預(yù)警能力。

4.性能指標(biāo)

已集成x86/Power等多種型號(hào)的刀片中心和高性能服務(wù)器，統(tǒng)一提供云計(jì)算服務(wù)；提供10種以上的不同操作系統(tǒng)鏡像，目前研究項(xiàng)目所用虛擬機(jī)實(shí)例已達(dá)50個(gè)以上；基于FC SAN提供的存儲(chǔ)資源達(dá)到110T以上；提供萬(wàn)兆以太網(wǎng)接入訪問速率。

三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

該平臺(tái)帶來(lái)的效益：

（1）GIS云服務(wù)平臺(tái)為GIS軟件開發(fā)測(cè)試帶來(lái)時(shí)間效率上的提升

（2）GIS云服務(wù)平臺(tái)為GIS軟件開發(fā)測(cè)試帶來(lái)資源使用效率上的提升

在該平臺(tái)的建設(shè)過程中，取得了一些經(jīng)驗(yàn)與大家分享：

系統(tǒng)部署要模版化，避免手工進(jìn)行服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、集群、高可用性等系統(tǒng)配置；

運(yùn)維管理模式應(yīng)從傳統(tǒng)的物理環(huán)境擴(kuò)展為物理+虛擬環(huán)境的管理；

提高軟硬件設(shè)備的利用率，優(yōu)化資產(chǎn)利用；

實(shí)現(xiàn)靈活的計(jì)費(fèi)計(jì)量，科學(xué)衡量為業(yè)務(wù)部門提供管理成本核算參考；

管理和部署復(fù)雜、復(fù)合應(yīng)用，應(yīng)跨越不同基礎(chǔ)平臺(tái)，快速構(gòu)建應(yīng)用測(cè)試環(huán)境；

篇5

1　地理科學(xué)在科學(xué)體系中的地位

錢學(xué)森在20世紀(jì)80-90年代逐步完成了總結(jié)全人類研究的科學(xué)體系。概括起來(lái)分11個(gè)門類、5大巨系統(tǒng)、4項(xiàng)建設(shè)（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內(nèi)容。

附圖

圖1　錢學(xué)森論人類的知識(shí)體系

fig.1 the statement of human knowledge system by qian xuesen

錢學(xué)森將當(dāng)今人類對(duì)科學(xué)知識(shí)的體系，分為數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)、地理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、建筑科學(xué)、軍事科學(xué)、人體科學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與美學(xué)11個(gè)體系。對(duì)上述人類知識(shí)體系解讀，可以將自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和地理科學(xué)作為客體世界的主要研究對(duì)象；而人體科學(xué)、思維科學(xué)和行為科學(xué)作為人類主體的主要研究對(duì)象；建筑科學(xué)界于客體與主體科學(xué)之間；軍事科學(xué)實(shí)際上是指謀略科學(xué)（包括經(jīng)濟(jì)、政治、軍事等），是在掌握所有科學(xué)基礎(chǔ)上的智慧較量；美學(xué)是縱貫于各個(gè)學(xué)科的；數(shù)學(xué)科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)是橫貫于各個(gè)學(xué)科的。因此有以下的科學(xué)分類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖2）。

附圖

圖2　科學(xué)分類的網(wǎng)絡(luò)體系

fig.2 the network system of science classification

在五個(gè)開放的、復(fù)雜巨系統(tǒng)中（圖3），地理系統(tǒng)與星系系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規(guī)律”。

錢學(xué)森提出的社會(huì)主義總體設(shè)計(jì)部（表1）中，除了政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)外，特別提出地理建設(shè)，筆者將其修改為地理系統(tǒng)工程，并增加了人口、科教、城鎮(zhèn)、資源、災(zāi)害、產(chǎn)業(yè)。

表1　社會(huì)主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（略有修改）

tablel the system structure of socialism construction

附圖

2　地理信息科學(xué)

20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，來(lái)自外層空間的遙感、遙測(cè)、定位、通訊信息海量地增加；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，處理與解決這些海量數(shù)據(jù)的能力大幅度地提高。地理信息系統(tǒng)、地理專家系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，使得地理信息科學(xué)首先獲得發(fā)展的機(jī)會(huì)。正是地理信息科學(xué)這門用高新技術(shù)武裝起來(lái)的技術(shù)科學(xué)的發(fā)展，帶動(dòng)了整個(gè)地理科學(xué)的建立與發(fā)展。

附圖

圖3　五個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

fig.3 five open complex giant system

地理信息科學(xué)的主要內(nèi)容就是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括航天信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（外層空間衛(wèi)星之間的信息網(wǎng)絡(luò)）、地面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、天地之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分，是有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連通的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1998年筆者發(fā)表了“航天信息與地理信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其應(yīng)用”的論文[5]，2002年又發(fā)表了“論地理信息科學(xué)的發(fā)展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學(xué)的創(chuàng)始與發(fā)展，當(dāng)前各行各業(yè)都在進(jìn)行數(shù)字化或信息化的建設(shè)，實(shí)際上都是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)中的部分子網(wǎng)絡(luò)或子系統(tǒng)。地理信息科學(xué)中最重要的原創(chuàng)性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。

隨著遙感信息的大量獲取，數(shù)學(xué)家以模式識(shí)別為工具對(duì)遙感信息進(jìn)行圖像處理與分類，使用的數(shù)學(xué)工具主要是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，把遙感信息看成是沒有成因關(guān)系的隨機(jī)變量；物理學(xué)家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數(shù)學(xué)工具，事實(shí)上不承認(rèn)地理現(xiàn)象的不確定性；大多數(shù)地理學(xué)家將遙感信息當(dāng)成系列成圖的基礎(chǔ)信息，快速、準(zhǔn)確地制作系列地圖。地圖是符號(hào)系統(tǒng)，其信息量遠(yuǎn)不可與遙感信息量比較，地圖學(xué)家把遙感信息轉(zhuǎn)化成符號(hào)系統(tǒng)的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復(fù)雜現(xiàn)象中的非遙感信息轉(zhuǎn)變?yōu)闅w一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統(tǒng)計(jì)與相似準(zhǔn)則結(jié)合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結(jié)合；確定性與不確定性（包括隨機(jī)的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統(tǒng)一；圖像與方程（一個(gè)像元或一個(gè)圖斑、一個(gè)方程）耦合；抽象思維與形象思維互動(dòng)而建立起來(lái)的一種地理復(fù)雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術(shù)的推動(dòng)下才有可能產(chǎn)生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。

地理信息系統(tǒng)本來(lái)就是為了制作地圖而創(chuàng)建的，因此地圖學(xué)家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統(tǒng)，是順理成章的。但是這種地理信息系統(tǒng)無(wú)論空間分析功能多么強(qiáng)大，也不可能進(jìn)行模型計(jì)算，外掛、內(nèi)嵌種種方式都不可能解決直接進(jìn)行模型計(jì)算問題。系列地圖存入計(jì)算機(jī)的圖形庫(kù)時(shí)，信息又是冗余的，因此帶來(lái)一系列與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展格格不入的疑難，最為典型的是數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)挖掘說明存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息有冗余。遙感信息模型的運(yùn)算要求地理信息系統(tǒng)可以直接進(jìn)行模型計(jì)算，由此地理信息編碼模型應(yīng)運(yùn)而生[10,11]。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)以圖形的疊合(overlay)為主；而能夠進(jìn)行遙感信息模型運(yùn)算的地理信息系統(tǒng)則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉(zhuǎn)化的紐帶，也是地理信息系統(tǒng)中屬性庫(kù)與地理專家系統(tǒng)中知識(shí)庫(kù)聯(lián)系的橋梁。

總之，天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，研究這個(gè)巨系統(tǒng)的地理信息科學(xué)的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了3s(remote sensing,global positioning system,geographical information system)的范圍，而是以天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為核心的天—地—人—機(jī)系統(tǒng)。地理信息科學(xué)雖然是從屬于地理科學(xué)的技術(shù)科學(xué)，但是地理信息科學(xué)的誕生與發(fā)展是引領(lǐng)地理科學(xué)成長(zhǎng)的核心力量，因此本刊更名時(shí)，將地理信息科學(xué)與地理科學(xué)相提并論，突出了地理信息科學(xué)的重要性。

3　地理系統(tǒng)工程

地理系統(tǒng)工程當(dāng)前尚未被廣泛認(rèn)識(shí)，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學(xué)中的應(yīng)用。當(dāng)?shù)乩硇畔⒖茖W(xué)中的模型在實(shí)踐中應(yīng)用時(shí)，必然會(huì)涉及地理系統(tǒng)工程的可操作性。地理遙感復(fù)雜信息模型的建立，可以進(jìn)行定量預(yù)報(bào)和回溯，因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎(chǔ)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場(chǎng)主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個(gè)方面，這8個(gè)方面是互動(dòng)的。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來(lái)的地理信息科學(xué)的支撐，研究復(fù)雜的地理系統(tǒng)工程就是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學(xué)的許多關(guān)鍵技術(shù)，地理系統(tǒng)工程的實(shí)踐指日可待。

4　理論地理科學(xué)

地理信息科學(xué)一方面可以進(jìn)一步為地理系統(tǒng)工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學(xué)提供技術(shù)基礎(chǔ)。從遙感信息模型發(fā)展到地理復(fù)雜信息模型再到地理數(shù)學(xué)[8]，為理論地理科學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

理論地理科學(xué)中首要的是建立開放的復(fù)雜巨地理系統(tǒng)的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復(fù)雜模型理論與地理數(shù)學(xué)；第四是地理數(shù)學(xué)在部門地理—部門子地理系統(tǒng)工程與區(qū)域地理—區(qū)域地理系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。理論地理科學(xué)如果不能指導(dǎo)部門子地理系統(tǒng)工程的研究和區(qū)域地理系統(tǒng)工程的研究，那么就失去了理論意義。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來(lái)的地理信息科學(xué)的支撐，研究理論地理科學(xué)也是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學(xué)的許多關(guān)鍵技術(shù)，理論地理科學(xué)的建立指日可待。

5　地理科學(xué)在可持續(xù)發(fā)展信息社會(huì)中的作用

地理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了“地理環(huán)境決定論”、“人類中心主義”，然后達(dá)到了地理科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，一個(gè)地球是滿足不了全人類的需求的?？沙掷m(xù)發(fā)展只有在信息社會(huì)中才能實(shí)現(xiàn)，人類一方面需要依靠科學(xué)技術(shù)開發(fā)資源，如太陽(yáng)能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽(yáng)輻射，靠納米技術(shù)直接轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能為電能；另一方面是靠信息技術(shù)節(jié)省資源、能源，如天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是信息社會(huì)的重要支柱之一，靠航天技術(shù)獲取外層空間信息源，靠計(jì)算機(jī)技術(shù)建立信息網(wǎng)絡(luò)。由此可見，地理信息科學(xué)在可持續(xù)發(fā)展信息社會(huì)中的作用[14]。隨著地理信息科學(xué)的發(fā)展，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學(xué)的發(fā)展，將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場(chǎng)做出重要的貢獻(xiàn)。

由上分析，可見地理科學(xué)與地理信息科學(xué)已經(jīng)被廣泛共識(shí)，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學(xué)的發(fā)展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學(xué)”是適時(shí)的，是既有繼承性又有發(fā)展性的；是既有前瞻性又有現(xiàn)實(shí)性的。在這里我們希望地理科學(xué)界的同仁，切不要輕視技術(shù)，高新技術(shù)恰恰是新理論、新應(yīng)用的強(qiáng)大推動(dòng)力。

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篇6

關(guān)鍵詞：土地管理；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用；分析

中圖分類號(hào)：F301文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

土地管理是一個(gè)相當(dāng)廣泛的概念，包含多種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都具有圖形和屬性特征。其中，圖形數(shù)據(jù)涉及地籍圖、宗地圖、土地利用現(xiàn)狀圖、規(guī)劃圖以及各種應(yīng)不同要求而制作的專題圖等圖件資料，它們描述了大量圖形目標(biāo)的空間位置和相鄰關(guān)系；屬性數(shù)據(jù)則是與這些圖形數(shù)據(jù)相關(guān)的說明信息，按不同的實(shí)體類型可以分為宗地屬性、界址點(diǎn)屬性、界址線屬性。

土地管理的特色是對(duì)土地空間特性的管理，而這種空間特性，恰恰就為GIS的應(yīng)用提供了廣闊的天地：首先，利用GIS的數(shù)據(jù)采集與編輯、信息查詢、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、統(tǒng)計(jì)制圖、空間分析等功能，土地工作者可將已編碼的空間數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，確定其地理位置，并可以對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯分析和運(yùn)算；其次，GIS在建立和分析地理對(duì)象之間的拓?fù)潢P(guān)系上具有極其強(qiáng)大的功能，可以對(duì)各類地物的屬性和它們的空間分布進(jìn)行科學(xué)分析和最優(yōu)決策；再者，GIS的圖形用戶界面大方直觀、簡(jiǎn)單易用，用戶能夠快速熟練地掌握其操作技能，并可以方便地瀏覽和查詢地物的分布特征及其屬性信息。此外，GIS在土地管理中的應(yīng)用可以大大改善土地管理系統(tǒng)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集及管理運(yùn)行方式，提高土地管理工作的效率。

1 GIS在土地管理中的應(yīng)用

1.1地籍信息管理

地理信息系統(tǒng)對(duì)地籍信息的管理體現(xiàn)在其信息直接反映每一塊宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面積、利用類別、等級(jí)等),權(quán)屬管理(所有權(quán)、使用權(quán)、他項(xiàng)權(quán)利等),附著物信息(地上、地下建筑及各種設(shè)施情況),文檔信息(調(diào)查原始資料、法律、條例等)和圖形信息(地籍圖、土地利用現(xiàn)狀圖等)。地籍信息管理系統(tǒng)的目標(biāo)是完成土地調(diào)查、登記、統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)，為地籍管理提供依據(jù)，為土地法律咨詢提供手段。在城鄉(xiāng)地籍管理領(lǐng)域,建立地籍管理系統(tǒng)、城鎮(zhèn)地籍管理信息系統(tǒng)、時(shí)域地籍信息系統(tǒng)、農(nóng)村地籍管理信息系統(tǒng)、日常地籍管理信息系統(tǒng)。

1.2土地評(píng)價(jià)與利用規(guī)劃

土地利用規(guī)劃是一個(gè)系統(tǒng)工程,起著對(duì)土地利用進(jìn)行控制、協(xié)調(diào)和監(jiān)督的作用,使得土地的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益達(dá)到最佳狀態(tài)。從內(nèi)容上說, 土地利用規(guī)劃包括土地的自然和經(jīng)濟(jì)屬性的評(píng)價(jià)和用地需求量的預(yù)測(cè)。地理信息系統(tǒng)在土地利用規(guī)劃中可以發(fā)揮巨大的作用,尤其是在土地評(píng)價(jià)方面,可以進(jìn)行土地資源清查、土地生產(chǎn)潛力分析、土地適宜性評(píng)價(jià)和土地人口承載力分析。

1.3土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

由于土地利用動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)是為城市規(guī)劃土地管理分析決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確的土地利用狀況信息，因此需要一套完整和科學(xué)的實(shí)時(shí)更新機(jī)制，既確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和現(xiàn)勢(shì)性，又能建立合理、有效的管理體系。在土地利用調(diào)查以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中,可以通過地理信息系統(tǒng)與遙感的結(jié)合,獲取土地類型和土地利用現(xiàn)狀信息,監(jiān)測(cè)土地利用變化,通過地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)以及在地理信息系統(tǒng)的支持下的土地評(píng)價(jià)分析,利用專家們的知識(shí)與學(xué)問研究，建立土地利用決策模型,輔助土地利用決策。

1.4土地政策的模擬

政策是支配為既定目標(biāo)而操去行動(dòng)的各重原則,是為解Q在土地上所發(fā)生的有關(guān)法規(guī)、程序、體制、效率或權(quán)益等問題，提出有系y、有程序解決問題的方式或作法。通過地理信息系統(tǒng),可以模擬土地政策在土地管理的預(yù)先應(yīng)用原則和效果,為制作完善的土地管理政策提供依據(jù)和平臺(tái)。

1.5土地利用總體規(guī)劃

土地利用總體規(guī)劃是在一定規(guī)劃范圍內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀缓蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，協(xié)調(diào)土地總供給與總需求，確定或調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和用地布局的宏觀戰(zhàn)略措施。土地利用總體規(guī)劃是我國(guó)今后實(shí)施土地用途管制的主要依據(jù),其主要任務(wù)有具體落實(shí)土地利用總量平衡分解指標(biāo)的數(shù)量與分布,土地生產(chǎn)潛力等級(jí)與土地質(zhì)量等級(jí)的劃分和圖形的編制,土地開發(fā)、整治、復(fù)墾規(guī)劃項(xiàng)目的落實(shí)與實(shí)施,土地用途管理,土地利用動(dòng)態(tài)變化信息反饋等等。

1.6城市地價(jià)評(píng)估

通過動(dòng)態(tài)制定和監(jiān)測(cè)城市地價(jià)，可以調(diào)查城市地價(jià)的水平及變化趨勢(shì)，及時(shí)向社會(huì)提供客觀、公正、合理的地價(jià)信息，為政府加強(qiáng)地價(jià)管理和宏觀調(diào)控土地市場(chǎng)提供決策依據(jù)。

1.7在地質(zhì)礦產(chǎn)資源管理領(lǐng)域,有助于礦產(chǎn)資源管理地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防。

1.8測(cè)繪與地圖制圖

地理信息系統(tǒng)技術(shù)源于機(jī)助制圖。地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)與遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)在測(cè)繪界的廣泛應(yīng)用，為測(cè)繪與地圖制圖帶來(lái)了一場(chǎng)革命性的變化。集中體現(xiàn)在：地圖數(shù)據(jù)獲取與成圖的技術(shù)流程發(fā)生的根本的改變；地圖的成圖周期大大縮短；地圖成圖精度大幅度提高；地圖的品種大大豐富。數(shù)字地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、電子地圖等一批嶄新的地圖形式為廣大用戶帶來(lái)了巨大的應(yīng)用便利。測(cè)繪與地圖制圖進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。特別是地形圖、地籍圖與房產(chǎn)圖，在城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)方面的內(nèi)容基本上是一致的，只是地籍圖與房產(chǎn)圖增加了地籍與房產(chǎn)的專題內(nèi)容（如宗地、丘、房屋棟號(hào)），而城市中的宗地和丘是一致，反映土地的權(quán)屬范圍和界線。建立GIS以后，完全有條件實(shí)現(xiàn)三圖的統(tǒng)一。

1.9服務(wù)窗口的運(yùn)用

把窗口收件初審，辦事程序、辦事指南和辦件進(jìn)度，查詢；審批等統(tǒng)一到電子政務(wù)系統(tǒng)中。實(shí)施限時(shí)辦公制度，明確窗口、各科室和信息中心的職責(zé)，提高透明度；使機(jī)關(guān)人員從繁瑣的手工制作中解脫出來(lái)，提高辦事效率；可以解決應(yīng)用困難的問題。

2 GIS在土地管理中的應(yīng)用前景

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間技術(shù)的進(jìn)步與快速發(fā)展。GIS在土地管理中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。在未來(lái)，GIS不僅將成為土地管理的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一，對(duì)土地管理產(chǎn)生極大的影響，促進(jìn)土地管理的信息化、現(xiàn)代化，而且將與GPS、DPS(數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng))和RS(遙感技術(shù))等先進(jìn)技術(shù)一起促使自動(dòng)化土地管理(ALM)產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。目前，遙感(R6)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)三者結(jié)合，其功能更為強(qiáng)大，尤其在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面。再者Internet與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，給地理信息系統(tǒng)提供了新的機(jī)遇。這些也都將會(huì)在土地管理領(lǐng)域得到長(zhǎng)足的應(yīng)用。

地理信息系統(tǒng)近年發(fā)展迅速，其內(nèi)涵和外延正在不斷變化，最初的地理信息系統(tǒng)都是一些具體的應(yīng)用系統(tǒng)，充其量只能稱之為一門技術(shù)，現(xiàn)在已發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立的、充滿活力的新興學(xué)科。這已經(jīng)為大家所公認(rèn)。地球信息科學(xué)從理論上講是解決地球信息問題，它的范圍包括從衛(wèi)星航空遙感或全球定位系統(tǒng)(GPS)接受信息。變換和校正后進(jìn)人空間數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)中的地理信息可以方便地檢索、查詢，在此數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上能夠定義和生成各種領(lǐng)域?qū)Ｓ媚Ｐ?，如城市?guī)劃模型、災(zāi)害評(píng)價(jià)模型等：運(yùn)用這些模型對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，并把分析結(jié)果或是決策咨詢建議以直觀、清晰的形式輸出。這一范圍包括了計(jì)算機(jī)科學(xué)、地圖學(xué)、航測(cè)、遙感等多種學(xué)科的交叉。

3結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。現(xiàn)代土地管理要充分利用高技術(shù)，使土地資源得到科學(xué)合理的利用、開發(fā)、整治和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)土地資源的永續(xù)利用與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，不斷滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期發(fā)展的需要，達(dá)到最佳的社會(huì)、資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

GIS技術(shù)經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，已日趨成熟，逐步由靜態(tài)數(shù)據(jù)的管理發(fā)展為具備輔助日常業(yè)務(wù)辦公等管理功能的信息技術(shù)，建立一套基于GIS的管理系統(tǒng)可以大大提高土地整理項(xiàng)目管理的效率，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn):

篇7

[關(guān)鍵詞]GIS軟件；軟件工程；三維功能

中圖分類號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）47-0307-02

引言

經(jīng)過了40年的發(fā)展，GIS即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）已經(jīng)逐漸成為一門相當(dāng)成熟的技術(shù)，并且得到了極廣泛的應(yīng)用。從應(yīng)用的角度，GIS系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容；方法為GIS建設(shè)提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動(dòng)性因素，直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個(gè)組成部分。傳統(tǒng)GIS 軟件的2維功能已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展的需求，對(duì)3維 GIS 軟件的研究已成為相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。目前，許多GIS軟件都提供了3維功能，如可視化、分析等功能。

一、GIS系統(tǒng)的背景介紹及發(fā)展現(xiàn)狀分析

GIS是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點(diǎn)。GIS與其它信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲(chǔ)和處理的信息是經(jīng)過地理代碼，地理位置及與該位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。在GIS系統(tǒng)中，現(xiàn)實(shí)世界被表達(dá)成一系列的地理要素和地理現(xiàn)象，這些地理特征至少由空間位置參考信息和非位置信息兩個(gè)組成部分。

GIS是一門多技術(shù)交叉的空間信息科學(xué)，它依賴于地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等基礎(chǔ)性學(xué)科，又取決于計(jì)算機(jī)硬件與軟件技術(shù)、航天技術(shù)、遙感技術(shù)和人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步與成就。此外GIS又是一門以應(yīng)用為目的的信息產(chǎn)業(yè)，它的應(yīng)用可深入到各行各業(yè)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。

在實(shí)際工作中對(duì)于特定行業(yè)的GIS應(yīng)用，一般都需要進(jìn)行或多或少的軟件開發(fā)工作。但無(wú)論是GIS基礎(chǔ)軟件的開發(fā)還是在基礎(chǔ)軟件基礎(chǔ)之上的應(yīng)用開發(fā)，無(wú)論是大至幾百上千萬(wàn)的項(xiàng)目還是幾萬(wàn)的小項(xiàng)目，GIS的開發(fā)目前在我國(guó)都存在一些問題。最主要的原因就是沒有遵循軟件工程學(xué)的科學(xué)方法，如：沒有足夠的分析和設(shè)計(jì)、代碼不規(guī)范和文檔不完備等。

二、常用的GIS軟件介紹

2.1 MapInfo軟件

MapInfo系統(tǒng)是美國(guó)MapInfo公司研制的地理信息系統(tǒng)軟件。從1986年推出第一個(gè)DOS版本Map Info V1.0到20世紀(jì)90年代初的Windows版本Map Info V3.0，其產(chǎn)品逐漸變得成熟，并很快流行起來(lái)。1995年和1998年分別推出Map Info Professional V4.0和V5.0，使這個(gè)產(chǎn)品趨于完善。Map Info是美國(guó)Map Info公司的桌面地理信息系統(tǒng)軟件，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據(jù)地圖及其應(yīng)用的概念、采用辦公自動(dòng)化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)、融合計(jì)算機(jī)地圖方法、使用地理數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能，形成了極具實(shí)用價(jià)值的、可以為各行各業(yè)所用的大眾化小型軟件系統(tǒng)。Map Info 含義是“Mapping + Information（地圖+信息）”即：地圖對(duì)象+屬性數(shù)據(jù)。

2.2 Map GIS系列軟件

MAP GIS系統(tǒng)采用面向服務(wù)的設(shè)計(jì)思想、多層體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了面向空間實(shí)體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與索引、大尺度多維動(dòng)態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)、三維實(shí)體建模和分析，具有TB級(jí)空間數(shù)據(jù)處理能力、可以支持局域和廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算、支持分布式空間信息分發(fā)與共享、網(wǎng)絡(luò)化空間信息服務(wù)，能夠支持海量、分布式的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：采用分布式跨平臺(tái)的多層多級(jí)體系結(jié)構(gòu)，采用面向“服務(wù)”的設(shè)計(jì)思想。具有面向地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)模型，可描述任意復(fù)雜度的空間特征和非空間特征，完全表達(dá)空間、非空間、實(shí)體的空間共生性、多重性等關(guān)系。

2.3 Geo Star軟件

Geo Star是武漢吉奧信息工程公司開發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件。Geo Star系列軟件最獨(dú)特的特征在于矢量數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)，DEM數(shù)據(jù)高度集成。

三、GIS系統(tǒng)存在的問題

由于GIS工程項(xiàng)目的專業(yè)性和復(fù)雜性，用戶的需求在系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)過程中都在不斷變更。如果沒有一個(gè)完整的需求變更管理方案就貿(mào)然進(jìn)入設(shè)計(jì)和開發(fā)階段，所埋下的隱患是：一旦用戶的需求發(fā)生較大變化，對(duì)開發(fā)中的系統(tǒng)將可能是毀滅性的打擊。這種情況在實(shí)踐中屢見不鮮。軟件項(xiàng)目的目標(biāo)超出原始計(jì)劃，業(yè)界通常稱為項(xiàng)目目標(biāo)范圍蔓延.這是軟件開發(fā)中的固有矛盾。GIS項(xiàng)目目標(biāo)定義困難，而且由于開發(fā)周期內(nèi)項(xiàng)目必然會(huì)面臨改進(jìn)，這就極易導(dǎo)致項(xiàng)目目標(biāo)的蔓延。如果處理不當(dāng)將成為項(xiàng)目失敗的主要原因。因此，必須采取一些措施控制對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)的蔓延，并確保開發(fā)者們不會(huì)受到這些改進(jìn)帶來(lái)的負(fù)面影響。？

近些年，GIS更以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的說，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。

四、 GIS的對(duì)策分析

4.1加強(qiáng)GIS軟件工程的培訓(xùn)和管理。軟件工程的概念還遠(yuǎn)沒有在GIS工程的研究人員、開發(fā)人員、管理人員的頭腦中扎下根來(lái)，軟件工程的方法還遠(yuǎn)沒有成為完成GIS工程的自覺行為。要提高GIS工程研究人員，開發(fā)人員和管理人員對(duì)軟件工程的重視，首先就要加強(qiáng)GIS軟件工程的教育工作。如在大學(xué)中開設(shè)GIS軟件工程課程或在相關(guān)課程中將GIS軟件工程作為重點(diǎn)章節(jié)進(jìn)行講授。加強(qiáng)GIS從業(yè)人員的繼續(xù)教育，讓GIS從業(yè)人員認(rèn)識(shí)到在GIS工程中實(shí)施軟件工程學(xué)方法是必然的。

4.2詳細(xì)的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。由于用戶需求涉及的因素較多，而用戶與軟件人員之間由于背景知識(shí)、看待問題的角度等的差異，對(duì)需求的描述和理解可能會(huì)不完備或存在不一致。在實(shí)際工作中，用戶的需求還常常隨外部條件或內(nèi)在因素的變動(dòng)而呈現(xiàn)易變的特點(diǎn)。充分地需求分析及系統(tǒng)分析可以最大限度地消除用戶與軟件人員之間的不一致，詳細(xì)地系統(tǒng)設(shè)計(jì)和代碼設(shè)計(jì)可以提高軟件的質(zhì)量，增強(qiáng)系統(tǒng)的可移植性，提高工作效率。

五、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 GIS軟件開發(fā)越來(lái)越趨向于產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化

目前，我國(guó)已形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GIS軟件品牌，如Map GIS、Geo Star等，并在較多領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。但總體上看，中國(guó)GIS市場(chǎng)尚處于初始發(fā)展階段，規(guī)模偏小，空間分布不均衡，產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化程度還不夠。GIS軟件應(yīng)用及開發(fā)主要集中在高校及科研機(jī)構(gòu)，也有不少政府部門自己成立新的部門，承擔(dān)自己系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)。在市場(chǎng)環(huán)境中，與Arc GIS或Map Info這樣的產(chǎn)業(yè)化公司相比，這些機(jī)構(gòu)和單位也許有較強(qiáng)的開發(fā)能力，但在市場(chǎng)拓展及售后服務(wù)方面則相形見絀，而市場(chǎng)及服務(wù)對(duì)于軟件產(chǎn)品的成功是非常重要的。為進(jìn)一步發(fā)展中國(guó)GIS軟件產(chǎn)業(yè)，我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化方面還有很多工作要做。

5.2 共享和開放的GIS系統(tǒng)

GIS的研究對(duì)象和基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，離開數(shù)據(jù)，GIS也就失去了價(jià)值。盡管我國(guó)GIS取得了輝煌的成就，但從應(yīng)用來(lái)看，GIS的發(fā)展規(guī)模和普及程度都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著明顯的差距。尤其是在民用和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，GIS的應(yīng)用更為落后。目前，我國(guó)GIS的應(yīng)用范圍很窄，大多集中在一些政府部門和科研機(jī)構(gòu)所承擔(dān)的大型項(xiàng)目中，社會(huì)普及率很低，對(duì)整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的促進(jìn)作用還不明顯。這種情況與我國(guó)在GIS研究領(lǐng)域所取得的國(guó)際地位極不相稱。造成這種現(xiàn)象的原因很多，但主要原因是GIS數(shù)據(jù)的保密性。隨著大量GIS數(shù)據(jù)的共享和開放，GIS將在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮強(qiáng)大的功能，更好地為人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

5.3 交通GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS的發(fā)展

交通領(lǐng)域必然是GIS的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域之一。隨著汽車擁有量和物流業(yè)在中國(guó)的不斷增加和發(fā)展，對(duì)交通信息和車輛導(dǎo)航的需求也逐漸增大。交通GIS憑借其強(qiáng)大的交通信息服務(wù)和管理功能必將促進(jìn)交通規(guī)劃、建設(shè)、管理以及智能交通的發(fā)展，同時(shí)可以帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本在使用智能交通系統(tǒng)以前，僅1991年因交通事故（或與交通有關(guān)的意外）的死傷人數(shù)就達(dá)100萬(wàn)人，因交通擁堵而損失了53億小時(shí)，造成約12萬(wàn)億日元的直接經(jīng)濟(jì)損失。采用智能導(dǎo)航系統(tǒng)后，交通堵塞和交通事故大為減少。

六、結(jié)束語(yǔ)

GIS是計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣科學(xué)，是對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算分析、現(xiàn)實(shí)和描述的技術(shù)系統(tǒng)，它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理，包括對(duì)數(shù)據(jù)的管理，研究空間實(shí)體及相互關(guān)系；通過對(duì)多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地理圖形和數(shù)據(jù)形式表示處理結(jié)果，目前成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)，成為地理空間信息的基本手段與工具，并且成為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 萬(wàn)林.網(wǎng)格GIS下協(xié)同式空間信息工作流實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[C].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2012.

篇8

1地理科學(xué)在科學(xué)體系中的地位

錢學(xué)森在20世紀(jì)80-90年代逐步完成了總結(jié)全人類研究的科學(xué)體系。概括起來(lái)分11個(gè)門類、5大巨系統(tǒng)、4項(xiàng)建設(shè)（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內(nèi)容。

附圖

圖1錢學(xué)森論人類的知識(shí)體系

Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen

錢學(xué)森將當(dāng)今人類對(duì)科學(xué)知識(shí)的體系，分為數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)、地理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、建筑科學(xué)、軍事科學(xué)、人體科學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與美學(xué)11個(gè)體系。對(duì)上述人類知識(shí)體系解讀，可以將自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和地理科學(xué)作為客體世界的主要研究對(duì)象；而人體科學(xué)、思維科學(xué)和行為科學(xué)作為人類主體的主要研究對(duì)象；建筑科學(xué)界于客體與主體科學(xué)之間；軍事科學(xué)實(shí)際上是指謀略科學(xué)（包括經(jīng)濟(jì)、政治、軍事等），是在掌握所有科學(xué)基礎(chǔ)上的智慧較量；美學(xué)是縱貫于各個(gè)學(xué)科的；數(shù)學(xué)科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)是橫貫于各個(gè)學(xué)科的。因此有以下的科學(xué)分類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖2）。

附圖

圖2科學(xué)分類的網(wǎng)絡(luò)體系

Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification

在五個(gè)開放的、復(fù)雜巨系統(tǒng)中（圖3），地理系統(tǒng)與星系系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規(guī)律”。

錢學(xué)森提出的社會(huì)主義總體設(shè)計(jì)部（表1）中，除了政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)外，特別提出地理建設(shè)，筆者將其修改為地理系統(tǒng)工程，并增加了人口、科教、城鎮(zhèn)、資源、災(zāi)害、產(chǎn)業(yè)。

表1社會(huì)主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（略有修改）

TablelThesystemstructureofsocialismconstruction

附圖

2地理信息科學(xué)

20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，來(lái)自外層空間的遙感、遙測(cè)、定位、通訊信息海量地增加；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，處理與解決這些海量數(shù)據(jù)的能力大幅度地提高。地理信息系統(tǒng)、地理專家系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，使得地理信息科學(xué)首先獲得發(fā)展的機(jī)會(huì)。正是地理信息科學(xué)這門用高新技術(shù)武裝起來(lái)的技術(shù)科學(xué)的發(fā)展，帶動(dòng)了整個(gè)地理科學(xué)的建立與發(fā)展。

附圖

圖3五個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem

地理信息科學(xué)的主要內(nèi)容就是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括航天信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（外層空間衛(wèi)星之間的信息網(wǎng)絡(luò)）、地面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、天地之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分，是有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連通的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1998年筆者發(fā)表了“航天信息與地理信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其應(yīng)用”的論文[5]，2002年又發(fā)表了“論地理信息科學(xué)的發(fā)展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學(xué)的創(chuàng)始與發(fā)展，當(dāng)前各行各業(yè)都在進(jìn)行數(shù)字化或信息化的建設(shè)，實(shí)際上都是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)中的部分子網(wǎng)絡(luò)或子系統(tǒng)。地理信息科學(xué)中最重要的原創(chuàng)性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。

隨著遙感信息的大量獲取，數(shù)學(xué)家以模式識(shí)別為工具對(duì)遙感信息進(jìn)行圖像處理與分類，使用的數(shù)學(xué)工具主要是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，把遙感信息看成是沒有成因關(guān)系的隨機(jī)變量；物理學(xué)家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數(shù)學(xué)工具，事實(shí)上不承認(rèn)地理現(xiàn)象的不確定性；大多數(shù)地理學(xué)家將遙感信息當(dāng)成系列成圖的基礎(chǔ)信息，快速、準(zhǔn)確地制作系列地圖。地圖是符號(hào)系統(tǒng)，其信息量遠(yuǎn)不可與遙感信息量比較，地圖學(xué)家把遙感信息轉(zhuǎn)化成符號(hào)系統(tǒng)的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復(fù)雜現(xiàn)象中的非遙感信息轉(zhuǎn)變?yōu)闅w一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統(tǒng)計(jì)與相似準(zhǔn)則結(jié)合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結(jié)合；確定性與不確定性（包括隨機(jī)的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統(tǒng)一；圖像與方程（一個(gè)像元或一個(gè)圖斑、一個(gè)方程）耦合；抽象思維與形象思維互動(dòng)而建立起來(lái)的一種地理復(fù)雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術(shù)的推動(dòng)下才有可能產(chǎn)生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。

地理信息系統(tǒng)本來(lái)就是為了制作地圖而創(chuàng)建的，因此地圖學(xué)家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統(tǒng)，是順理成章的。但是這種地理信息系統(tǒng)無(wú)論空間分析功能多么強(qiáng)大，也不可能進(jìn)行模型計(jì)算，外掛、內(nèi)嵌種種方式都不可能解決直接進(jìn)行模型計(jì)算問題。系列地圖存入計(jì)算機(jī)的圖形庫(kù)時(shí)，信息又是冗余的，因此帶來(lái)一系列與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展格格不入的疑難，最為典型的是數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)挖掘說明存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息有冗余。遙感信息模型的運(yùn)算要求地理信息系統(tǒng)可以直接進(jìn)行模型計(jì)算，由此地理信息編碼模型應(yīng)運(yùn)而生[10,11]。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進(jìn)行遙感信息模型運(yùn)算的地理信息系統(tǒng)則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉(zhuǎn)化的紐帶，也是地理信息系統(tǒng)中屬性庫(kù)與地理專家系統(tǒng)中知識(shí)庫(kù)聯(lián)系的橋梁。

總之，天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，研究這個(gè)巨系統(tǒng)的地理信息科學(xué)的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范圍，而是以天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為核心的天—地—人—機(jī)系統(tǒng)。地理信息科學(xué)雖然是從屬于地理科學(xué)的技術(shù)科學(xué)，但是地理信息科學(xué)的誕生與發(fā)展是引領(lǐng)地理科學(xué)成長(zhǎng)的核心力量，因此本刊更名時(shí)，將地理信息科學(xué)與地理科學(xué)相提并論，突出了地理信息科學(xué)的重要性。

3地理系統(tǒng)工程

地理系統(tǒng)工程當(dāng)前尚未被廣泛認(rèn)識(shí)，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學(xué)中的應(yīng)用。當(dāng)?shù)乩硇畔⒖茖W(xué)中的模型在實(shí)踐中應(yīng)用時(shí)，必然會(huì)涉及地理系統(tǒng)工程的可操作性。地理遙感復(fù)雜信息模型的建立，可以進(jìn)行定量預(yù)報(bào)和回溯，因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎(chǔ)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場(chǎng)主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個(gè)方面，這8個(gè)方面是互動(dòng)的。中國(guó)的人口問題、西部開發(fā)問題、21世紀(jì)水資源問題、能源問題、洪旱災(zāi)害問題、環(huán)境問題、生態(tài)農(nóng)業(yè)問題、城鎮(zhèn)體系問題、基建布局問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整問題以及相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，無(wú)不屬于地理系統(tǒng)工程。

地理現(xiàn)象是復(fù)雜現(xiàn)象，地理系統(tǒng)是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。當(dāng)研究西部開發(fā)時(shí)，如果國(guó)家各個(gè)部門各行其是，石油開發(fā)只考慮石油開采與輸送管道；交通只考慮公路建設(shè)；鐵路只考慮鐵路建設(shè)；水利只考慮南水北調(diào)問題；城鎮(zhèn)建設(shè)只考慮城市規(guī)劃等，那么整體的西部地區(qū)有可能產(chǎn)生許多事倍功半的現(xiàn)象，例如修了公路沒有物資運(yùn)輸；城市居民結(jié)構(gòu)不盡合理；勞動(dòng)力與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不配套等。錢學(xué)森的社會(huì)主義總體設(shè)計(jì)部就是要把地理系統(tǒng)工程與政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)系統(tǒng)地結(jié)合起來(lái)，地理系統(tǒng)工程僅是其中的一個(gè)子系統(tǒng)。而人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)是地理系統(tǒng)工程中的子系統(tǒng)。人口中的數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分布是人口系統(tǒng)中的要素；資源中的礦產(chǎn)資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統(tǒng)中的子系統(tǒng)；大氣環(huán)境、水環(huán)境、土環(huán)境、生物環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境是環(huán)境系統(tǒng)的子系統(tǒng)；交通、鐵路、航運(yùn)、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)建設(shè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)等。系統(tǒng)嵌套系統(tǒng)，分層次子系統(tǒng)與交叉子系統(tǒng)，構(gòu)成完整的、開放的、復(fù)雜的巨系統(tǒng)。

研究開放復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法，首先是將系統(tǒng)分解為多層次的子系統(tǒng)，明確其中的交叉子系統(tǒng)；其次是從定性到定量地確定子系統(tǒng)中各個(gè)要素與指標(biāo)體系；第三是根據(jù)指標(biāo)（相似準(zhǔn)則）建立模型進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；最后是檢驗(yàn)該巨系統(tǒng)的效益與效率。當(dāng)前大多數(shù)是分別研究人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等子系統(tǒng)，在一個(gè)地區(qū)全面研究區(qū)域地理系統(tǒng)工程的有效實(shí)例不多，區(qū)域經(jīng)濟(jì)地理的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)夠不上地理系統(tǒng)工程。筆者曾在2000年底提出中國(guó)水資源、水災(zāi)害、水環(huán)境、生產(chǎn)用水、生活用水統(tǒng)一解決的洪水充分利用，全國(guó)水系網(wǎng)絡(luò)化與渤海淡化的地理系統(tǒng)工程，中國(guó)科技報(bào)曾進(jìn)行報(bào)道，之后筆者在“21世紀(jì)黃河系統(tǒng)工程方略”一文中進(jìn)行闡述，首先所能進(jìn)行的研究是虛擬地理系統(tǒng)工程。全國(guó)水系網(wǎng)絡(luò)化與渤海淡化是21世紀(jì)的世紀(jì)工程，尚需有識(shí)之士共識(shí)，廣泛地深入研究，進(jìn)一步的論證。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來(lái)的地理信息科學(xué)的支撐，研究復(fù)雜的地理系統(tǒng)工程就是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學(xué)的許多關(guān)鍵技術(shù)，地理系統(tǒng)工程的實(shí)踐指日可待。

4理論地理科學(xué)

地理信息科學(xué)一方面可以進(jìn)一步為地理系統(tǒng)工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學(xué)提供技術(shù)基礎(chǔ)。從遙感信息模型發(fā)展到地理復(fù)雜信息模型再到地理數(shù)學(xué)[8]，為理論地理科學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

理論地理科學(xué)中首要的是建立開放的復(fù)雜巨地理系統(tǒng)的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復(fù)雜模型理論與地理數(shù)學(xué)；第四是地理數(shù)學(xué)在部門地理—部門子地理系統(tǒng)工程與區(qū)域地理—區(qū)域地理系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。理論地理科學(xué)如果不能指導(dǎo)部門子地理系統(tǒng)工程的研究和區(qū)域地理系統(tǒng)工程的研究，那么就失去了理論意義。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來(lái)的地理信息科學(xué)的支撐，研究理論地理科學(xué)也是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學(xué)的許多關(guān)鍵技術(shù)，理論地理科學(xué)的建立指日可待。

5地理科學(xué)在可持續(xù)發(fā)展信息社會(huì)中的作用

地理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了“地理環(huán)境決定論”、“人類中心主義”，然后達(dá)到了地理科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，一個(gè)地球是滿足不了全人類的需求的?？沙掷m(xù)發(fā)展只有在信息社會(huì)中才能實(shí)現(xiàn)，人類一方面需要依靠科學(xué)技術(shù)開發(fā)資源，如太陽(yáng)能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽(yáng)輻射，靠納米技術(shù)直接轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能為電能；另一方面是靠信息技術(shù)節(jié)省資源、能源，如天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是信息社會(huì)的重要支柱之一，靠航天技術(shù)獲取外層空間信息源，靠計(jì)算機(jī)技術(shù)建立信息網(wǎng)絡(luò)。由此可見，地理信息科學(xué)在可持續(xù)發(fā)展信息社會(huì)中的作用[14]。隨著地理信息科學(xué)的發(fā)展，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學(xué)的發(fā)展，將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場(chǎng)做出重要的貢獻(xiàn)。

由上分析，可見地理科學(xué)與地理信息科學(xué)已經(jīng)被廣泛共識(shí)，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學(xué)的發(fā)展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學(xué)”是適時(shí)的，是既有繼承性又有發(fā)展性的；是既有前瞻性又有現(xiàn)實(shí)性的。在這里我們希望地理科學(xué)界的同仁，切不要輕視技術(shù)，高新技術(shù)恰恰是新理論、新應(yīng)用的強(qiáng)大推動(dòng)力。

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篇9

[關(guān)鍵詞]GIS；滑坡致災(zāi)；成因分析

中圖分類號(hào)：TU94+3.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）09-0005-01

1 引言

滑坡地質(zhì)災(zāi)害作為一種典型的地質(zhì)災(zāi)害，這些年來(lái)的研究手段也開始逐漸更多的利用地理信息系統(tǒng)（GIS）。地理信息系統(tǒng)的逐步發(fā)展和完善也使得它在滑坡地質(zhì)災(zāi)害研巧中的應(yīng)用得到了不斷的拓展。這是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)軟件分析功能的逐步完善、地理信息系統(tǒng)性價(jià)比的不斷提高、集成技術(shù)研究水平的不斷提{、滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究理論與研究方法的逐步完善等?，F(xiàn)在，越來(lái)越多的研究人員、災(zāi)害管理機(jī)構(gòu)也開始嘗試運(yùn)用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析和空間數(shù)據(jù)庫(kù)功能來(lái)研究和管理滑坡地質(zhì)災(zāi)害的信息。也正是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)空間分析和空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理的優(yōu)越的功能，決定了它非常適合用于解決滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域中的許多諸多問題，例如滑坡信息的管理、滑坡時(shí)空序列的分析、滑坡災(zāi)害發(fā)生與靜態(tài)及動(dòng)態(tài)環(huán)境因素（如暴雨、地震）等之間的相關(guān)分析、滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)等。

滑坡地質(zhì)災(zāi)害是發(fā)生在地球表層一定范圍內(nèi)和某個(gè)時(shí)間段的一種災(zāi)害現(xiàn)象，在空間上，不同類型的滑坡體大小有很大的差別，時(shí)間快慢差別也很大，但是這些都是災(zāi)害孕育環(huán)境與觸發(fā)因子共同作用下的而導(dǎo)致的。而滑坡災(zāi)害和它所產(chǎn)生的影響因素都與空間位置都有很大的關(guān)系，利用地理信息系統(tǒng)的技術(shù)可以對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害和滑坡地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)信息進(jìn)行管理，也可以從不同的空間和時(shí)間尺度上分析滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與環(huán)境因素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，定量、半定量的評(píng)價(jià)滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)及滑坡地質(zhì)災(zāi)害可能的影響范圍。

2 地理信息系統(tǒng)功能概述

地理信息系統(tǒng)，是對(duì)地理空間實(shí)體和地理現(xiàn)象的特征要素進(jìn)行提取、處理、表達(dá)、管理、分析、顯示和應(yīng)用的計(jì)算機(jī)空間或時(shí)空信息系統(tǒng)。主要由三個(gè)方面的特征：

（1）地理信息系統(tǒng)能夠很好的采集、管理、分析和輸出各種地理信息，具有很好的動(dòng)態(tài)性和空間性。

（2）地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)管理需要在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下進(jìn)行，并在計(jì)算機(jī)程序的支持下進(jìn)行常規(guī)的或著?？诘牡乩矸治?，從而能夠?qū)臻g地理數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，從而得到有用的信息，也能夠完成一些比較艱巨的任務(wù)

（3）地理信息系統(tǒng)能夠快速、精確、綜合地對(duì)復(fù)雜的地理系統(tǒng)的進(jìn)行空間定位和過程動(dòng)態(tài)分析。

一個(gè)完整的GIS主要包括四個(gè)部分：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理操作人員。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主要是由輸入/輸出設(shè)備、中央處理單元、存儲(chǔ)器等這些基本元素組成，在這些硬件組件的協(xié)助下，可向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供必要的信息，保存數(shù)據(jù)以做好現(xiàn)在或?qū)?lái)使用的準(zhǔn)備，把處理得到的結(jié)果或著信息提供給客戶。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是配備的的各種程序，除了常用的計(jì)算化系統(tǒng)軟件之外，一般還包括地理信息系統(tǒng)軟件、其他支持軟件、應(yīng)用分析程序等。GIS重要構(gòu)成的因素中還包括了人，地理信息系統(tǒng)不同于一副常規(guī)的地圖，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)地理模型。需要人來(lái)進(jìn)行組織、管理、維護(hù)和更新、將系統(tǒng)擴(kuò)充完善、根據(jù)實(shí)際需要對(duì)應(yīng)用程序開發(fā)，并且可以靈活的采用地理分析模型提取多種信息，為研究和決策提供服務(wù)。

3 滑坡致災(zāi)因子分析及單一因子對(duì)滑坡影響的評(píng)價(jià)分析

孕災(zāi)環(huán)境是由大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和人類社會(huì)圈所構(gòu)成的綜合地球表層環(huán)境。也就是孕育產(chǎn)生災(zāi)害的自然環(huán)境和人文環(huán)境，其中最主要的是氣候和地表覆蓋的變化。孕災(zāi)環(huán)境因子主要包括：

坡度：主要反映的是地表的陡緩程度，通常用來(lái)標(biāo)記丘陵、山體、道路等的斜坡的陡峭程度。一般來(lái)說，坡度的幾何特征能夠決定滑坡是否發(fā)生，斜坡體的坡度是決定滑坡體下滑動(dòng)力的控制因素。

地形起伏度：是指在某一特定的區(qū)域中，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)海拔高度的差值。地形起伏度從宏觀上描述某個(gè)區(qū)域地形特征的，是劃分地貌類型的重要指標(biāo)之一。地形起伏較大的地方，滑坡災(zāi)害更易孕育和發(fā)生，并且滑坡地質(zhì)災(zāi)害在這些地區(qū)發(fā)生的時(shí)候更容易造成更大的傷害，更容易威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

高程：指的是某一點(diǎn)沿著鉛垂線方向到絕對(duì)基面的距離。高程對(duì)降雨量、植被類型及植被覆蓋率有一定影響。隨著高程的加，降水量可能減少，植被覆蓋率可能會(huì)降低，且植被可能由森林變?yōu)楣嗄?、草地等，進(jìn)而間接影響滑坡的分布。

致災(zāi)因子即由孕災(zāi)環(huán)境產(chǎn)生的各種異動(dòng)因子。其是由各種自然異動(dòng)、人為異動(dòng)、技術(shù)異動(dòng)、政治經(jīng)濟(jì)異動(dòng)等產(chǎn)生的。

降雨量：是指從天空中降落到地面的雨水，沒有經(jīng)過蒸發(fā)、滲透、流失而匯聚到一個(gè)水層的深度。降雨是滑坡地質(zhì)災(zāi)害的外界因素，在巖性、植被覆蓋率、坡度等都差不多的情況下，降雨量越大，發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性也就越大。人類工程活動(dòng)：人類由于生產(chǎn)生活而對(duì)自然進(jìn)行改造或是影響，會(huì)對(duì)地形地貌、植被、河流等的分布造成影響，也有可能會(huì)造成一定的自然災(zāi)害。

基于不同孕災(zāi)因子，對(duì)高程、坡度、距斷裂帶距離、距河流距離、距道路距離、地形起伏度等6個(gè)因素進(jìn)行了分類。由于該地地形起伏大且地形地貌復(fù)雜，對(duì)高程、距斷裂帶距離、距河流距離、距道路距離等這4個(gè)因素進(jìn)行了等距分級(jí)，對(duì)坡度進(jìn)行了自然間斷法分級(jí)。采用確定性系數(shù)進(jìn)行滑坡的危險(xiǎn)性區(qū)劃的假定是滑坡的危險(xiǎn)性可以根據(jù)過去滑坡與確定為誘發(fā)因素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系進(jìn)行確定。也就是未來(lái)在達(dá)到與相似條件地區(qū)的其他滑坡發(fā)生時(shí)所處的相似環(huán)境條件時(shí)，將發(fā)生滑動(dòng)。CF這一概率函數(shù)，最早由Shortli和Buchanan提出，由Heckerman進(jìn)行了改進(jìn)，如下：

式中，可以表示為整個(gè)研究區(qū)域的滑坡數(shù)目與研究區(qū)面積的比值，是事件在整個(gè)研究區(qū)A中發(fā)生的先驗(yàn)概率，是時(shí)間在數(shù)據(jù)類a中發(fā)生的條件概率，在實(shí)際滑坡應(yīng)用中可以表示為代表數(shù)據(jù)類a的單元中存在的滑坡數(shù)目與單元面積的比值。通過函數(shù)變換，CF的變化區(qū)間為，負(fù)值代表確定性降低，正值代表事件發(fā)生確定性的長(zhǎng)；也就是說，負(fù)值表示滑坡變形失穩(wěn)的確定性低，正值表示滑坡變形失穩(wěn)的確定性高。在這一區(qū)間內(nèi)，值越大，越容易發(fā)生滑坡。當(dāng)值接近于0，則代表先驗(yàn)概率與條件概率很接近，即不能確定這一單元是否為滑坡易發(fā)區(qū)。

通過對(duì)所在研究區(qū)不同因素的影響程度來(lái)看，坡度和高程對(duì)滑坡的影響較大，而道路和水系的分布對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響次之，斷裂帶的分布對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)生的影響較小。在研究一個(gè)區(qū)域內(nèi)滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性時(shí)，不能只從單一方面考慮，而要綜合不同方面，從各個(gè)角度進(jìn)行分析，才能確保數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析，可以對(duì)災(zāi)害發(fā)生地段、災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)性以及發(fā)生可能性的大小做出判斷。論文主要運(yùn)用ArcGIS為工具，將滑坡災(zāi)害分布點(diǎn)和孕災(zāi)、致災(zāi)因子進(jìn)行空間分析和計(jì)算，得出滑坡災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)性等級(jí)評(píng)定。

⒖嘉南

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篇10

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；實(shí)踐教學(xué)；課程改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）02-0106-02

一、引言

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門綜合性的應(yīng)用學(xué)科，其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，幾乎涉及各行各業(yè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)GIS人才的需求亦日益增大[1-2]。很多高校開設(shè)了GIS課程，相關(guān)教育工作者就GIS人才的培養(yǎng)和課程教學(xué)開展了大量的探索[2-5]。GIS同時(shí)也是一門實(shí)踐性和技術(shù)性很強(qiáng)的學(xué)科[3]，實(shí)踐教學(xué)在GIS課程教學(xué)中的重要地位亦得到廣泛的認(rèn)可，已有部分高校專門把GIS實(shí)踐作為一門獨(dú)立的課程開設(shè)。本文針對(duì)獨(dú)立開設(shè)的GIS實(shí)踐課程，在分析傳統(tǒng)教學(xué)方法不足的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、指導(dǎo)方式、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了課程建設(shè)和改革方面的探討。

二、課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容

以課堂所講授的地理信息系統(tǒng)的原理和方法為指導(dǎo)，結(jié)合國(guó)際著名GIS通用平臺(tái)（Desktop for ArcGIS）的具體操作和應(yīng)用，加深學(xué)生對(duì)GIS原理和方法的理解和更全面地了解GIS在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。

課程實(shí)踐要求學(xué)生在利用ArcGIS軟件完成一定訓(xùn)練任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解地理信息系統(tǒng)工具功能和作用，具有初步應(yīng)用地理信息系統(tǒng)平臺(tái)解決實(shí)際工作的能力，為其今后利用GIS開展有關(guān)工作和研究或進(jìn)一步深造打下良好的基礎(chǔ)。

課程要求學(xué)生已經(jīng)學(xué)過GIS的理論知識(shí)，并具有遙感原理、測(cè)量學(xué)的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)。要求學(xué)生通過實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)掌握運(yùn)用GIS工具的相關(guān)功能求解涉及空間數(shù)據(jù)的有關(guān)應(yīng)用問題的基本過程和技術(shù)要點(diǎn)。

實(shí)踐課程教學(xué)圍繞GIS的基本功能和處理流程進(jìn)行，其內(nèi)容主要涉及空間信息顯示與制圖、矢量數(shù)據(jù)和柵格輸入與編輯、矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、地形分析和網(wǎng)絡(luò)分析等。

三、傳統(tǒng)教學(xué)方法及其弊端

傳統(tǒng)的GIS實(shí)踐教學(xué)，往往是圍繞GIS的主要功能設(shè)計(jì)獨(dú)立的教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行，教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)側(cè)重于功能的操作步驟，而在功能與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系方面則考慮較少，項(xiàng)目和項(xiàng)目之間也是松散聯(lián)系或毫無(wú)聯(lián)系。教學(xué)過程中，往往采用老師示范為主，學(xué)生操作為輔的教學(xué)模式，即老師先進(jìn)行操作的示范，學(xué)生再根據(jù)老師的演示步驟進(jìn)行練習(xí)。這使得學(xué)生在實(shí)踐過程中只看重軟件的具體操作，而忽略了具體功能的應(yīng)用場(chǎng)合、問題求解思路和步驟，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力，導(dǎo)致學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中積極性不高，亦無(wú)法建立理論、實(shí)踐和應(yīng)用三者之間的關(guān)聯(lián)。

另一個(gè)不容忽視的問題是課程考核方式的合理性。通常的考核方式，是從學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況和最后考試或報(bào)告等3個(gè)方面進(jìn)行考核。這種考核方式對(duì)于理論課而言較為合適，但對(duì)于具體實(shí)踐過程很重要的實(shí)踐類課程（特別是涉及內(nèi)容較多的GIS實(shí)踐課程）則不是很實(shí)用。因?yàn)樵摽己朔绞經(jīng)]有突出實(shí)踐環(huán)節(jié)的中間過程，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐過程中一味追求速度，缺乏必要和充分的思考，直接影響了教學(xué)效果。

四、課程改革實(shí)踐

1.教學(xué)內(nèi)容。我們經(jīng)過不斷查閱資料和多年的教學(xué)探索，對(duì)GIS實(shí)踐中的項(xiàng)目從實(shí)用性、應(yīng)用性、系統(tǒng)性和功能性等方面進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)、編排和梳理，主要體現(xiàn)在以專題為主線，把GIS功能融入實(shí)際應(yīng)用需求的求解過程中，突出以應(yīng)用需求為導(dǎo)向的實(shí)踐項(xiàng)目?jī)?nèi)容的組織，從以GIS功能熟悉為主的傳統(tǒng)實(shí)踐轉(zhuǎn)向以GIS為手段的問題求解。

每一個(gè)專題的幾個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目都基于同一套實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)，這樣最大程度上保證了實(shí)踐內(nèi)容與實(shí)際的貼切性，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生多角度觀察和分析數(shù)據(jù)的能力。另外，實(shí)踐內(nèi)容以空間分析為主線，其他GIS功能體現(xiàn)在實(shí)踐過程中，既體現(xiàn)綜合性，又確保了主體性。

2.指導(dǎo)方式和教學(xué)方法。指導(dǎo)方式上，以學(xué)生操作為主、教師示范為輔的方式進(jìn)行。教師對(duì)于一些典型的、復(fù)雜的操作進(jìn)行示范，并對(duì)典型問題的求解過程進(jìn)行解析。教學(xué)方法上采用“專題式教學(xué)+案例式教學(xué)+歸納式教學(xué)+啟發(fā)式教學(xué)+自主學(xué)習(xí)法”多種方法穿行。

（1）專題式教學(xué)：實(shí)踐環(huán)節(jié)以熟悉GIS軟件功能模塊操作為目的按專題編排實(shí)踐內(nèi)容。

（2）案例式教學(xué)：每個(gè)專題包含一個(gè)或多個(gè)以解決某個(gè)實(shí)際應(yīng)用需求的案例，每個(gè)案例體現(xiàn)GIS軟件相關(guān)專題功能的熟悉及其應(yīng)用情景。

（3）歸納式教學(xué)：每個(gè)案例操作完畢后，在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，要求學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，具體包括：①該案例練習(xí)用了什么類型數(shù)據(jù)（表格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)，還是柵格數(shù)據(jù)？點(diǎn)、線，還是面數(shù)據(jù)）？②經(jīng)過哪些處理步驟③得出什么結(jié)果？④用到GIS什么功能？⑤實(shí)施過程中關(guān)鍵點(diǎn)有哪些？

（4）啟發(fā)式教學(xué)：每個(gè)案例操作完后，在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下，要求學(xué)生結(jié)合自身專業(yè)思考如下問題：①該案例解決了什么問題？②解決該問題要用到哪些數(shù)據(jù)？③數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是什么？④這些數(shù)據(jù)還可以做哪些分析？⑤類似的方法可以應(yīng)用到哪些行業(yè)或領(lǐng)域？⑥具體解決他們的什么問題？⑦又該收集哪些方面的數(shù)據(jù)？通過這些問題的思考，提升學(xué)生對(duì)GIS功能與方法的理解的同時(shí)，激發(fā)他們的發(fā)散思維，做到舉一反三，觸類旁通。

（5）自主學(xué)習(xí)法：課程的最后提供一個(gè)自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生以小組為單位按照指導(dǎo)教師提供的數(shù)據(jù)（不同小組數(shù)據(jù)不同），自主構(gòu)建特定應(yīng)用情景，提出情景需求，然后根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析求解問題目標(biāo)，并完成報(bào)告的撰寫。

3.考核方式?？己朔绞綉?yīng)體現(xiàn)多樣性、科學(xué)性，做到合理有效，公平公正?？己藘?nèi)容從“質(zhì)”和“量”兩方面進(jìn)行，注重學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)結(jié)果的同時(shí)，還注重整個(gè)實(shí)踐過程中的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)多樣性、科學(xué)性和可操作性。具體如表1所示。

為控制缺勤、遲到早退及課堂表現(xiàn)不佳的情況，對(duì)于“3次及以上缺勤（2次遲到/早退相當(dāng)于1次缺勤）或?qū)W習(xí)態(tài)度警告”的學(xué)生，考核中統(tǒng)一被評(píng)定為“不及格”。

五、結(jié)束語(yǔ)

課題組教師經(jīng)過多年從事GIS教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)積累，在分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)GIS實(shí)踐課程進(jìn)行了課程建設(shè)和改革方面的探索，主要體現(xiàn)在項(xiàng)目?jī)?nèi)容的設(shè)計(jì)、指導(dǎo)方式和實(shí)踐教學(xué)方法的改革創(chuàng)新及考核方式的優(yōu)化調(diào)整。通過革新后的實(shí)踐內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的實(shí)施，教學(xué)效果顯著提升，主要體現(xiàn)在：

1.專題式、案例式、歸納式和啟發(fā)式教學(xué)方法的運(yùn)用，使得學(xué)生進(jìn)一步理解了GIS的有關(guān)原理，明確了GIS相關(guān)功能的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)如何應(yīng)用GIS去解決實(shí)際應(yīng)用問題有了更清醒的認(rèn)識(shí)；熟練掌握了ArcGIS軟件的有關(guān)操作，實(shí)踐操作技能得到提高的同時(shí)學(xué)習(xí)積極性亦大為增強(qiáng)，缺勤情況極少發(fā)生，絕大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度自始至終都非常端正，提問的人次也較以往大幅提高。

2.運(yùn)用自主式學(xué)習(xí)法進(jìn)行情景式實(shí)踐報(bào)告的實(shí)施，加強(qiáng)了運(yùn)用GIS軟件分析和解決有關(guān)實(shí)際問題的能力，學(xué)生充分發(fā)揮想象能力，創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提升。另外小組工作模式增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)作能力，論文撰寫能力亦得到顯著提高。

3.通過實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生積累了大量實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)，為后期參加大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，亦為畢業(yè)之后的工作或繼續(xù)學(xué)習(xí)起到了很好的鋪墊作用。

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