導(dǎo)語：如何才能寫好一篇對地理信息科學(xué)的認識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，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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1．1教材針對性不強

針對地理信息科學(xué)專業(yè)而言，測量成果是地理信息系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)源之一，測量學(xué)是采集和獲取地球空間定位數(shù)據(jù)，建立基礎(chǔ)地理信息庫的一門測繪類課程，［3］但目前大部分有關(guān)測繪綜合實習(xí)的教材都傾向于測繪類專業(yè)，沒有針對地理信息科學(xué)專業(yè)的教材，且教學(xué)大綱和內(nèi)容具有滯后性。因此，在教材方面應(yīng)針對地理信息科學(xué)專業(yè)的特點制定測繪綜合實習(xí)教學(xué)內(nèi)容，著重強調(diào)對測量學(xué)理論知識的彌補與擴張，強調(diào)其與地理信息科學(xué)的對地觀測體系、遙感、信息科學(xué)等方面的密切結(jié)合，更好地為數(shù)字地球、智慧城市建設(shè)服務(wù)。

1．2測繪實踐實驗課時數(shù)偏少

隨著測繪科技的發(fā)展，新方法、新儀器都導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容的增加，從而導(dǎo)致本專業(yè)學(xué)生在有限的測繪實習(xí)課時內(nèi)只能掌握基本儀器如水準儀、經(jīng)緯儀的實戰(zhàn)操作而對全站儀等先進電子測量儀器僅限于認識層面，造成許多學(xué)生不會操作全站儀。需增加測繪綜合實習(xí)課時以便學(xué)生在充分了解水準儀、經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造、原理的基礎(chǔ)上具有熟練的實際操作技能，此外還能讓學(xué)生有充分時間了解全站儀并熟練應(yīng)用全站儀進行角度、高差等測量。

2教學(xué)觀念和教學(xué)方法的改革

注重教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容及有效地組織教學(xué)活動可以最大限度發(fā)揮實踐教學(xué)的成效，能更好地促進理論教學(xué)和培養(yǎng)社會需要的人才。［4］我校地理信息科學(xué)專業(yè)相關(guān)老師和領(lǐng)導(dǎo)非常重視企業(yè)平臺等在測繪實踐課程中的作用，積極與南方測繪、南通測繪院等企業(yè)建立校企聯(lián)合，以這些企業(yè)為依托建立測繪產(chǎn)學(xué)研實踐教學(xué)基地，以達到資源共享。這種校企聯(lián)合辦學(xué)的模式有效地解決了學(xué)校教學(xué)資源不足的缺點;同時在參觀中學(xué)習(xí)是一種很好的教學(xué)方式，通過測繪實例展示和工程技術(shù)人員的現(xiàn)場講解激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣。測繪綜合實習(xí)采取了相對自由的教學(xué)形式，在實踐教學(xué)方法上引入了引導(dǎo)式教學(xué)模式，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)生的動手能力。

實踐環(huán)節(jié)開始前，對全班學(xué)生進行分組，確定實踐任務(wù)要求學(xué)生提前預(yù)習(xí);老師主要是布置相關(guān)任務(wù)，介紹測繪工作流程和大致方法，講解工作要領(lǐng)和注意事項。具體的測繪工作由實習(xí)小組獨立完成，以提高學(xué)生之間的團隊協(xié)作能力。在測繪實習(xí)過程中，指導(dǎo)老師進行現(xiàn)場指導(dǎo)并隨時對學(xué)生提問，要求學(xué)生有針對性地回答教師提出的問題。此外，為了避免團隊中個別學(xué)生的濫竽充數(shù)現(xiàn)象，在實踐中要求每個學(xué)生都會使用測量儀器并熟練了解各項技術(shù)標(biāo)準，直到滿足技術(shù)要求為止，最終提交的實驗報告要求每人獨立完成。當(dāng)測量結(jié)果誤差超限時，鼓勵學(xué)生獨立思考分析誤差產(chǎn)生的原因，應(yīng)重測直到實驗數(shù)據(jù)滿足技術(shù)精度要求為止，達到提高學(xué)生分析問題、解決實際問題的能力并養(yǎng)成良好的測量習(xí)慣。

3綜合實習(xí)成績評定方法的改革

通過加強實踐教學(xué)的管理和考核可以很好地提高實踐教學(xué)的成效。測量學(xué)實驗課是認識測量儀器和鞏固理論知識的基礎(chǔ)，通常是根據(jù)實驗課時數(shù)與理論課時數(shù)的比例關(guān)系，確定實驗課的考核評分辦法確保每個學(xué)生具有單獨進行儀器操作的機會。測繪綜合實習(xí)主要過程是通過團隊協(xié)作完成相應(yīng)實際任務(wù)，是對學(xué)生測量技能的提高階段，對學(xué)生進行分組，每組8人左右。在實行新的教學(xué)考核方式以前，實習(xí)成績的評定往往是對每個小組進行整體打分，個人考核是由組長在小組內(nèi)進行比較、權(quán)衡，這樣缺乏縱向的、組與組之間的比較，且組長往往顧及同學(xué)情誼平均分配成績，不能很好體現(xiàn)埋頭苦干同學(xué)的付出。為了改善這種平均主義的現(xiàn)象，實習(xí)考核改變了以前以實習(xí)小組為單位考核的辦法，考核對象細化到每位學(xué)生，按照其出勤、實習(xí)表現(xiàn)、分析測量誤差的能力表現(xiàn)等多方面、多角度進行考核。同時，考核成績與學(xué)生在測繪實習(xí)過程中團結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞、勇于奉獻的精神相結(jié)合，全面考核學(xué)生的測量業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，具體評價指標(biāo)為:出勤占10%，主要反映學(xué)生學(xué)習(xí)和參與的積極性;儀器操作能力、數(shù)據(jù)處理和分析能力、繪圖能力考核占50%，該項考核指標(biāo)是從學(xué)生的專業(yè)技能方面考慮;團結(jié)協(xié)作能力占20%，由小組組長和組員認定;實習(xí)報告占20%。學(xué)生的實習(xí)報告內(nèi)容主要包括:實習(xí)技術(shù)總結(jié)和分析、實習(xí)心得體會和對實習(xí)及教學(xué)方式的意見與建議?？己藱C制的改革有效地促進了學(xué)生主動參與實習(xí)的積極性，動手能力和專業(yè)興趣有了明顯提高，增強了專業(yè)素養(yǎng)。通過目前2011級學(xué)生專業(yè)實習(xí)的效果和反饋情況看，這種考核有效地促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力、鞏固了學(xué)生測量技能。

4結(jié)語

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[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng) 地質(zhì) 礦產(chǎn) 勘查

[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-124-1

1前言

地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是用于處理地理信息的系統(tǒng)。它綜合地理學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)、測繪學(xué)等學(xué)科，以地理和測繪為基礎(chǔ)，依靠計算機技術(shù)作為技術(shù)支撐，廣泛應(yīng)用于與空間信息有關(guān)的領(lǐng)域。

地理信息系統(tǒng)有三個基本特征。首先，地理信息系統(tǒng)是以計算機軟件為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)，其使用職能為通過計算機接收外部信息進行空間數(shù)據(jù)整理。其次，地理信息系統(tǒng)以多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為媒介，它的功能和使用范圍將隨著多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫的技術(shù)發(fā)展而發(fā)展。第三，地理信息系統(tǒng)經(jīng)由內(nèi)部處理器完善生成的數(shù)據(jù)具有兩大特點，分別是統(tǒng)計性和空間地理性。

2地理信息系統(tǒng)的發(fā)展背景

地理信息系統(tǒng)的發(fā)展只有50多年的歷史[1]，了解地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)的背景對于更好的認識地理信息系統(tǒng)有重要的意義。

首先，地理信息系統(tǒng)以地理學(xué)為認識基礎(chǔ)。從概念上看，地理信息系統(tǒng)就是處理和地理有關(guān)的信息。在經(jīng)歷了傳統(tǒng)地理學(xué)、計量地理學(xué)之后，地理學(xué)如今走向了信息化的道路。通過計算機技術(shù)的引用，將過去紙面上、手頭上的數(shù)據(jù)進行信息處理與加工，進而系統(tǒng)化、統(tǒng)一化、定量化、動態(tài)化。地理信息系統(tǒng)作為一種新思想、新技術(shù)豐富了解決地理問題的手段，是地理學(xué)科走向多元化發(fā)展的道路。

其次，地理信息系統(tǒng)以地圖學(xué)為方法基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的地圖表達方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今計算機技術(shù)的引入使得地圖學(xué)以信息的形式存在于系統(tǒng)中，計算機通過外部輸入獲得信息，通過內(nèi)部程序進行加工處理，從而獲得精確可靠的地理信息。而且由于計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其更新快、實時性強、精度高的特點更為突出。不過，傳統(tǒng)的地圖學(xué)提供的地理信息系統(tǒng)以地圖學(xué)色彩設(shè)計與表示方法、地圖制圖綜合、地圖量算與分析、專題數(shù)據(jù)處理與

表示方法等都在地理信息系統(tǒng)得到了延續(xù)。

第三，地理信息系統(tǒng)以空間對地觀測獲得新的信息源。如何獲得可靠、豐富且實時的信息源一直以來是地理信息系統(tǒng)發(fā)展過程中的重要問題。傳統(tǒng)的信息來源是在地圖學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，如實地測繪、航空攝影、探險考察等。如今計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的發(fā)展很好的解決了困難。衛(wèi)星、航天飛機、無人機等實時化、全球化通信網(wǎng)絡(luò)成為了地理信息系統(tǒng)獲取新信息的重要工具，對地理信息系統(tǒng)來說，這是其發(fā)展過程中極其重要的一環(huán)。

3地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

地理信息系統(tǒng)從上世紀60年代誕生到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了50多年，世界各國已經(jīng)開始應(yīng)用地理信息系統(tǒng)來進行空間數(shù)據(jù)的儲存、獲取、傳輸和處理等，給管理人員和決策人員提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系統(tǒng)產(chǎn)生的背景之后，我們更要知道地理信息系統(tǒng)50多年的發(fā)展歷史，更好的認識地理信息系統(tǒng)以便在今后的使用中得心應(yīng)手。

地理信息系統(tǒng)的最初構(gòu)想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美國的 Duane F.Marbel 在二十世紀六十年代初分別提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用計算機技術(shù)的方法建立加拿大地理信息系統(tǒng)，簡稱CGIS，其功能主要是進行地圖的疊加和量算。這是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的第一階段，屬于開拓期。這一時期內(nèi)，研究人員利用計算機技術(shù)開發(fā)了一些簡單的軟件，后人稱之為地理信息系統(tǒng)軟件包。然后利用這些軟件包進行空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。1972年CGIS在簡單完善后投入使用，美、英也開始進行相關(guān)研究的工作。二十世紀七十年代是地理信息系統(tǒng)的平穩(wěn)發(fā)展階段，注重管理是這一階段的主要內(nèi)容。進入八十年代，地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破，空間決策支持分析的出現(xiàn)使得地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣，各國政府也從中獲得了利益，因此，相關(guān)的研究機構(gòu)被設(shè)立，地理信息系統(tǒng)進入快速發(fā)展的階段。1992年，Goodchild提出地理信息科學(xué)概念，旨在研究應(yīng)用計算機技術(shù)處理、儲存、管理、分析地理信息過程中的一系列基本問題。地理信息科學(xué)的提出使得地理信息系統(tǒng)理論化，這是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的必然結(jié)果。二十世紀九十年代地理信息系統(tǒng)已經(jīng)服務(wù)于多種行業(yè)，特別是地理信息科學(xué)的提出使得它將有更加廣闊的未來。時間進入二十一世紀，近十年來，遙感、全球定位系統(tǒng)、國際互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互滲透，它們之間已經(jīng)發(fā)展形成了以地理信息系統(tǒng)為核心的集成化技術(shù)系統(tǒng)。新時代、新技術(shù)的蓬勃發(fā)展給地理信息系統(tǒng)注入了新的活力，而地理信息系統(tǒng)廣闊的應(yīng)用前景必將使得它在今后擁有更好的未來。

4地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在現(xiàn)今高新技術(shù)層出不窮的背景下飛速發(fā)展，加之信息化技術(shù)和信息化產(chǎn)業(yè)的不斷完善，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域取得了重大發(fā)展。

地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展主要表現(xiàn)在地質(zhì)制圖、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、石油勘探資料管理和礦產(chǎn)資源預(yù)測等方面。我們著重介紹其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘察方面的發(fā)展。

首先是地理信息系統(tǒng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘探制圖。長久以來，礦產(chǎn)、石油勘探都需要通過地質(zhì)、物探等得到相關(guān)資料做成地圖，以完成相關(guān)信息的綜合。不過傳統(tǒng)的地質(zhì)制圖方法存在效率低下、利用率低、管理繁雜等不足，已經(jīng)不適應(yīng)如今迅速發(fā)展的油氣勘探、礦產(chǎn)開發(fā)等領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這一問題，它可以實現(xiàn)各種專題圖的可視化、數(shù)字化，并通過數(shù)據(jù)庫對其進行管理，存貯方便且查詢?nèi)菀住?/p>

其次是地理信息系統(tǒng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)管理。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探過程中，如何對龐大的數(shù)據(jù)資料進行管理是很重要的問題。如今，地理信息系統(tǒng)通過將各種文本資料錄入，圖形資料數(shù)字化，從而完成由文本、圖形到數(shù)據(jù)的移植。這種方式便于保存，且通過識別碼連接實現(xiàn)對空間信息、屬性資料的一體化管理，繼而做到對礦產(chǎn)地質(zhì)信息的全方位管理與應(yīng)用。

第三是地理信息系統(tǒng)用于礦產(chǎn)資源預(yù)測?？辈槿藛T在研究地質(zhì)礦產(chǎn)資源的過程中會遇到很多棘手的問題。惡劣的地質(zhì)環(huán)境，簡陋的分析設(shè)備以及不可預(yù)知的自然環(huán)境都使得研究人員頭痛欲裂。不過，地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)有效的降低了這一問題的難度。現(xiàn)今，大量的地源信息、地質(zhì)資料已被獲得，研究人員要做的就是將它們錄入地理信息系統(tǒng)中，然后通過計算機技術(shù)進行處理就能獲得有價值的信息。

地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了巨大作用，取得了很多成果。美國、加拿大、澳大利亞等過早在1985～1989年就將其應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和填圖[2]。2002年，澳大利亞得研究人員攜帶筆記本電腦于野外采集地質(zhì)數(shù)據(jù)，并建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫。Zhou[3]以其建成的中國金礦大型數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，使用地理信息系統(tǒng)進行成礦地理分析，預(yù)測區(qū)域成礦靶區(qū)。中國地質(zhì)科學(xué)院方一平等建成1：500萬中國礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫，中國地質(zhì)礦產(chǎn)信息研究院吳仲煌將GIS應(yīng)用于礦產(chǎn)資源區(qū)域評價。此外，我國1：50萬數(shù)字地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫[4]已經(jīng)建立完成?？偠灾?，通過地理信息系統(tǒng)輔助，研究人員可以基于大量的信息進行空間采樣，從而對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查進行預(yù)測和指導(dǎo)。

5地理信息系統(tǒng)的未來展望

地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量龐大、信息多元化、定量化分析等特點正是傳統(tǒng)地質(zhì)研究中所缺乏的。不過地理信息系統(tǒng)也存在著如分析對設(shè)備要求較高、硬件花費較大、收集資料耗時耗力等不足。隨著地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用被越來越廣泛的開發(fā)，地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的發(fā)展將會朝以下幾個趨勢發(fā)展：高維化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化。我們相信地理信息系統(tǒng)的研究將使其更加完善，并更好的服務(wù)于各行各業(yè)。

參考文獻

[1] 王家耀，成毅，吳明光，孫慶輝. 地理信息系統(tǒng)的演進與發(fā)展. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2008， 8 （5）， No.4.

[2] 鄭貴洲.地理信息系統(tǒng)（GIS）在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 地球科學(xué)， 1998， 23（4）： 420～423.

篇3

正如事物在時間中存在有其歷史一樣，其在空間中存在有其地理。地理學(xué)主要是研究人類賴以生存的地球表層自然要素與人文要素相互作用及其形成演化的特征、結(jié)構(gòu)、格局、規(guī)律、過程、地域分異與人地關(guān)系，跨越自然學(xué)科、人文社會學(xué)科和工程技術(shù)學(xué)科，具有很高的綜合性和復(fù)雜性。地理學(xué)思想史是地理學(xué)史的重要組成部分，它歸納和總結(jié)了地理學(xué)各學(xué)派的觀點、理論、方法、學(xué)科結(jié)構(gòu)等學(xué)術(shù)思想及其形成的影響因素和對社會各方面影響的歷史線索，是進一步啟發(fā)未來學(xué)術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)思想。通過對地理學(xué)思想史的學(xué)習(xí)和理解，可以對地理學(xué)的性質(zhì)和內(nèi)容有更準確的認識和把握。同時，地理學(xué)思想史的研究和教學(xué)可直接促進地理學(xué)的發(fā)展。國外對地理學(xué)思想史研究的著作很多，如德國學(xué)者赫特納所著《地理學(xué)——它的歷史、性質(zhì)和方法》[1]對地理學(xué)史進行了分時代研究，并對地理學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)和地理學(xué)研究方法等進行了分析。杰弗里•馬丁的《所有可能的世界：地理學(xué)思想史》[2]對地理學(xué)不僅分時代還分國家進行了研究，并重點闡述了美國地理學(xué)的發(fā)展。理查德•哈特向的《地理學(xué)的性質(zhì)——當(dāng)前地理學(xué)思想述評》[3]和《地理學(xué)性質(zhì)的透視》[4]、法國PaulClaval的《地理學(xué)思想史》[5]、大衛(wèi)•哈維的《地理學(xué)中的解釋》[6]等對歐美主要國家的地理學(xué)史及地理學(xué)思想都有較深的研究，并對作者各自的國家地理研究闡述比較詳細。直到20世紀80年代，我國學(xué)者的地理學(xué)思想史的研究著作才開始陸續(xù)問世，如楊吾揚的《地理學(xué)思想簡史》[7]、劉盛佳編著的《地理學(xué)思想史》[8]、唐曉峰的《從混沌到秩序——中國上古地理思想史述論》[9]等。這些著作填補了我國地理學(xué)思想史研究的空白。還有一些文獻[10-15]研究歐美地理學(xué)思想史的見解和啟示。但整體上，我國在地理學(xué)思想史方面的研究還較為薄弱，對地理學(xué)思想史的應(yīng)用研究更為鮮見，特別是沒有發(fā)現(xiàn)任何在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用的研究成果?；诖?，本文結(jié)合目前高中地理教學(xué)的潛在需求，擬將地理學(xué)思想史引入高中地理教學(xué)，對應(yīng)用方法和思路進行闡述，旨在為高中生地理素養(yǎng)的培養(yǎng)提供更好的途徑。

二、地理學(xué)思想史對高中教學(xué)的意義

地理課程標(biāo)準的基本理念之一是“培養(yǎng)未來公民必備的地理素養(yǎng)”。地理素養(yǎng)是指學(xué)習(xí)者經(jīng)過地理學(xué)習(xí)后所養(yǎng)成的比較穩(wěn)定的心理品格，包括地理知識、地理觀點、地理方法、地理能力、地理態(tài)度、地理情感等。地理素養(yǎng)具有綜合性、實踐性、空間性、動態(tài)性、終身性和現(xiàn)實性的特點。現(xiàn)階段，高中地理教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于基本的公民地理素質(zhì)，但地理科學(xué)發(fā)展日新月異、地理學(xué)的社會服務(wù)也越來越深入廣泛，從當(dāng)前地理教育發(fā)展階段和社會對人才的需求來看，需要地理教學(xué)去發(fā)展學(xué)生更有專業(yè)深度的地理素養(yǎng)，而目前，只有進入高等教育繼續(xù)學(xué)習(xí)地理科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，更有深度和全面的地理素養(yǎng)才得到進一步發(fā)展，其他專業(yè)學(xué)生或者直接走向社會的學(xué)生，他們的地理素養(yǎng)與地理科學(xué)的發(fā)展和社會服務(wù)的需求不相適應(yīng)。因此，地理素養(yǎng)的發(fā)展應(yīng)在高中階段適度加深?，F(xiàn)今，高中生智力發(fā)展較快，已經(jīng)具備了一定的空間思維能力和探究能力。根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，在學(xué)生熟知的基礎(chǔ)上可以創(chuàng)造最近發(fā)展區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生進行更深一層次的思維和探究?！耙粋€學(xué)科的思想史能幫助你真正理解這門學(xué)科是什么東西，幫助你了解自己在干什么事情，而且知道自己在一個學(xué)術(shù)長河中的位置”。[16]所以，將地理學(xué)思想史引進高中地理教學(xué)符合認知發(fā)展理論，這不僅可以帶領(lǐng)學(xué)生進入地理科學(xué)發(fā)展的思想領(lǐng)域，更重要的是能夠在高中階段發(fā)展學(xué)生具有專業(yè)深度的地理素養(yǎng)。

三、地理學(xué)思想史在地理素養(yǎng)教學(xué)中的應(yīng)用方法

地理學(xué)思想史內(nèi)容豐富，對于高中階段地理的學(xué)習(xí)來說，以下幾點可以較好地體現(xiàn)知識點背后的地理學(xué)思想，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，升華地理教學(xué)，加強地理素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1.歷史思維方法

赫特納指出：“要完全理解現(xiàn)在，永遠只有從歷史出發(fā)才有可能。同樣，要充分理解一種科學(xué)，也永遠只有詳細研究它的歷史發(fā)展，才有可能。倘若我們在方法方面考察地理學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)時從未忘卻這條通例，不打算先驗的確定它們——這種嘗試不論如何聰明卻不曾有結(jié)果，那么我們可能已經(jīng)避免了許多彎路和無益的爭論，節(jié)省了許多的精力”。[17]“與歷史學(xué)相比較，可以最透徹地理解地理學(xué)的性質(zhì)；與歷史單元或歷史時期相比較，可以最透徹地理解地理空間－區(qū)域的性質(zhì)”。[18]從歷史出發(fā)，不僅包括地理學(xué)的歷史，還有地理學(xué)研究的思維方法。地理學(xué)的歷史不僅可以讓學(xué)生對地理有個全方位的認識，對地理學(xué)的性質(zhì)有一定的把握，同時可以樹立地理學(xué)的地位，改變地理課程在中學(xué)地位低的現(xiàn)實。一切皆始于好奇心，哈特向曾說：“人類對視野以外的世界（這個世界與本國具有不同程度的差異）的普遍好奇心是所有地理學(xué)的基礎(chǔ)”。[19]用地理學(xué)中的經(jīng)典故事培養(yǎng)學(xué)生對地理的學(xué)習(xí)興趣，改變他們的學(xué)習(xí)動機和情感態(tài)度。歷史的思維方法，不僅是地理的學(xué)習(xí)方法，同時也是其他學(xué)科的學(xué)習(xí)方法。培養(yǎng)學(xué)生的歷史思維，讓學(xué)生學(xué)會用歷史的眼光去觀察并分析事物，提升他們的地理方法素養(yǎng)。比如，自然地理學(xué)習(xí)中，河流的改道，追溯其改道的原因，就要從歷史出發(fā)去尋找答案，并進一步分析未來可能的發(fā)展情況。曾經(jīng)的河流是怎么樣的，現(xiàn)在成什么樣了，它的周圍環(huán)境發(fā)生了什么變化，是什么變化引起了它的改變，未來可能會發(fā)生什么樣的變化等一系列的問題，從歷史的角度分析就很容易找到答案。例如，圖1a顯示西漢時期長江的入?？谑窃诮K南通一帶，圖1b顯示今天的長江入?？谠谏虾Ｒ粠АＨ缃竦纳虾?、南通等一帶都是河流沖積而成的。說明經(jīng)過歷史時間的地理作用，地理事物都會發(fā)生很大的變化。未來的長江入海口是否還會進一步變化，有待研究。

2.空間和區(qū)域概念的建立

地理學(xué)思想史研究內(nèi)容之一是地理學(xué)科學(xué)性質(zhì)認識的形成和發(fā)展，探索地理學(xué)的研究領(lǐng)域和范疇，研究對象和任務(wù)等。地理學(xué)是研究地球表面各圈層的相互作用關(guān)系，及其空間差異與變化過程的科學(xué)。地理空間思維是對地理研究對象進行抽象的前提，是認知和總結(jié)地理客觀規(guī)律的有效途徑。從地理學(xué)思想史角度出發(fā)，樹立地理空間思維可為學(xué)習(xí)地理學(xué)提供良好的空間抽象能力。相對空間和絕對空間、有限空間和無限空間、具體的空間和抽象的空間、不同尺度的空間，如何去理解、把握并樹立空間概念對地理學(xué)習(xí)非常關(guān)鍵，也有一定的難度。高中地理學(xué)習(xí)中，老師很少將這個觀點傳授給學(xué)生。如果我們站在空間的角度去引領(lǐng)學(xué)生思考、理解，學(xué)生更容易掌握?？死郀栐f，維達兒的區(qū)域研究途(a)西漢時期長江入?？?b)現(xiàn)今長江入?？趶健笆且猿叨冗壿嫗榛A(chǔ)：為了解在某特定尺度上發(fā)生什么狀況,必須同時注意較小及較大尺度里正在發(fā)生些什么”。[20]地理教學(xué)中，無論是自然地理必修1中的宇宙地球，必修2的人文地理的城市發(fā)展與功能規(guī)劃，還是必修3的區(qū)域地理的差異等，都是空間的體現(xiàn)。研究地球表面區(qū)域差異是地理學(xué)研究的重要內(nèi)容。區(qū)域可以說是空間在不同范圍的劃分，區(qū)域之間是有差異的。眾所周知，世界上不同區(qū)域的事物各有不同，但這些不同在某種方式上是互有因果聯(lián)系的。雖然現(xiàn)今的高中課堂的地理內(nèi)容能隱含反映這些內(nèi)容，但學(xué)生卻常常沒有較好地挖掘這層關(guān)系，或是去探究總結(jié)這種在現(xiàn)象背后的內(nèi)涵。比如，必修3“區(qū)域工業(yè)化與城市化——以我國珠江三角洲地區(qū)為例”一節(jié)中，珠三角為什么會成為我國對外開放的前沿，而不是長三角或者京津唐地區(qū)？通過分析，其良好的地理區(qū)位——位于我國南部沿海、毗鄰港澳、靠近東南亞和區(qū)域人文條件——全國最大的僑鄉(xiāng)是其最大優(yōu)勢。從中可以得出區(qū)域空間的差異性及其對發(fā)展帶來的影響。在教學(xué)中，可以逐步引導(dǎo)學(xué)生建立起區(qū)域空間的思維，并逐漸培養(yǎng)學(xué)生以地理區(qū)域空間思維去分析探究地理問題的能力。

3.人地關(guān)系主線的把握

人地關(guān)系論是地理學(xué)思想論之一，是人文地理學(xué)研究的永恒主題。人地關(guān)系指人類社會發(fā)展的過程中，為了生存的需要，不斷地改造和利用地理環(huán)境，以增強地理環(huán)境的適應(yīng)能力，同時地理環(huán)境也影響人類活動，產(chǎn)生地域特征和地域差異。樹立人地關(guān)系意識是學(xué)習(xí)地理學(xué)的必要前提，有正確的人地關(guān)系認識才能全面準確地分析和把握問題，同時才可能具有可持續(xù)發(fā)展的意識，這是地理素養(yǎng)的重要方面。在人類社會的發(fā)展中，人地關(guān)系總是不斷出現(xiàn)矛盾。如果這些矛盾得到很好的解決，人與環(huán)境將和諧相處，否則，人類將面臨更多的問題。由此可以看出，認識人地關(guān)系可為解決人地矛盾等實際問題提供良好的思路。例如，古時候的都江堰經(jīng)常洪水泛濫，危害人們的生活。秦國蜀郡太守李冰及其子率眾根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?，對都江堰進行分流治理，不僅合理解決了人地矛盾，更促進了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展（圖2a）。與此相反，黃土高原一帶的森林砍伐、植被破壞，讓黃土高原環(huán)境不斷惡化，水土流失，不僅影響黃河上中游生態(tài)環(huán)境，也使下游河床升高，威脅人們生活（圖2b）。上述內(nèi)容都是人地關(guān)系矛盾的具體體現(xiàn)。在實際教學(xué)中，應(yīng)注重引領(lǐng)學(xué)生從人地兩方面綜合分析問題，從而培養(yǎng)學(xué)生以人地關(guān)系為主線分析和解決地理問題的能力，進而提高地理素養(yǎng)。

4.因果分析法

地理學(xué)方法論作為地理學(xué)思想史研究內(nèi)容之一，主要有哲學(xué)方法、一般科學(xué)方法和地理專門方法。因果分析法出于哲學(xué)，適用于萬物。世界萬物都是相互聯(lián)系的，地理學(xué)也不例外。地理環(huán)境之間、人類與環(huán)境之間，都存在各種因果聯(lián)系?！暗乩斫逃仨毩η蟪鰧κ聦嵉睦斫馊フJ識原因。因為正是在現(xiàn)象的因果聯(lián)系中（即指同一個地點的各種不同的現(xiàn)象，也指各個不同地點之間的因果關(guān)系），才完全顯示出地理學(xué)的本質(zhì)”。[21]學(xué)生只有把握住地理現(xiàn)象間的因果關(guān)系，才能更好地探究到地理問題的本質(zhì)。如在“全球氣候變化”一節(jié)中，分析可知，人為排放溫室氣體是導(dǎo)致氣溫升高的重要原因。因此，減少人為溫室氣體的排放是控制全球氣溫升高的關(guān)鍵所在。在教學(xué)中，應(yīng)讓學(xué)生把握地理事物的因果關(guān)系，用因果法分析其他地理問題，提高分析、解決地理問題的能力。(a)都江堰(b)黃土高原5.觀察和分析的新方法—地理信息系統(tǒng)（GIS）GIS作為地理專門方法，是地理學(xué)思想史中方法論研究的新內(nèi)容之一。杰弗里•馬丁說：“在過去大概十五年中，地理信息科學(xué)在教學(xué)計劃、學(xué)位培養(yǎng)計劃、學(xué)士和碩士學(xué)位培養(yǎng)計劃，以及現(xiàn)在的博士培養(yǎng)方案方面都取得了令人矚目的進展”。[22]地理信息科學(xué)主要有三個主要部分：地理信息系統(tǒng)、空間分析以及計算地理學(xué)。[23]地理信息系統(tǒng)基于計算機對地理數(shù)據(jù)的搜集、處理、顯示和信息的儲存與分析，將地理學(xué)概念自動化，有助于提出假設(shè)和分析，是地理學(xué)觀察和分析方法的現(xiàn)代化。地理觀察、分析和研究方法也是地理素養(yǎng)的組成要素之一。傳統(tǒng)的教學(xué)工具如掛圖、地球儀、紙質(zhì)地圖等對于立體思維不強的高中生來說，學(xué)習(xí)地理還是有一定難度。針對此問題，若將地理信息系統(tǒng)方法引進高中地理教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、增強學(xué)習(xí)效果、提升地理素養(yǎng)。GoogleEarth、ArcGIS、MapInfo和我國自主研發(fā)的天地圖等地理信息系統(tǒng)軟件和平臺都具有豐富的地理數(shù)據(jù)處理和分析功能，是地理課堂良好的教學(xué)利用資源。例如，在地勢地形教學(xué)中，使用GIS的三維空間可視化功能可以較好地解決學(xué)生立體空間思維能力不足的問題，提高課堂效率。圖3為平面地圖與三維地圖的地形展示效果圖。

四、結(jié)語

篇4

摘 要：該文通過對國內(nèi)外自然地理學(xué)內(nèi)容體系及其演變過程的梳理，結(jié)合中國現(xiàn)實的自然地理問題，以案例和實踐為導(dǎo)向的課程改革完善了高校自然地理學(xué)的課程內(nèi)容，豐富了實踐案例，使得教學(xué)效果得到了顯著提高。

關(guān)鍵詞：自然地理學(xué)；案例；實踐；課程改革

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）11-0171-03

Curriculum Revolution Research of University Physical Geography Based on Case and Practice――Taking Anhui Science and Technology University as an Example

Zhang Zhenguo1 et al.

（College of Resources and Environment，Anhui Science and Technology University，F(xiàn)engyang 233100，China）

Abstract：The curriculum revolution improved the curriculum content and increased practice cases according to carding content system of physical geography and its evolution. Teaching effect is improved significantly according to case and practice oriented curriculum revolution.

Key words：Physical geography；Case；Practice；Curriculum revolution

自然地理學(xué)是研究自然地理環(huán)境的組成、結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)及其空間分異規(guī)律的學(xué)科，它既是地理學(xué)的重要分支，又是信息科學(xué)群的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，是一門極具應(yīng)用性和現(xiàn)實性的學(xué)科[1]。在地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息技術(shù)飛速發(fā)展的形勢下，我國自然地理學(xué)的學(xué)科建設(shè)、理論體系架構(gòu)以及內(nèi)容體系也需進一步改進與完善，以有效地促進自然地理學(xué)的內(nèi)容體系、科學(xué)化、信息化，并推進對現(xiàn)實環(huán)境各類問題的認識的不斷深化。

自然地理學(xué)是安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院地理信息科學(xué)專業(yè)大學(xué)本科的專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著自然地理學(xué)理論的不斷發(fā)展，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，教學(xué)方法的不斷改進，人才培養(yǎng)層次和水平不斷提高，要求自然地理學(xué)教學(xué)需要承擔(dān)增強學(xué)生的理論水平，同時要鍛煉學(xué)生分析問題解決問題的能力和達到為社會不斷輸送理論水平高、工作能力強、品學(xué)兼優(yōu)的“技術(shù)+管理”復(fù)合型專門人才的教學(xué)目標(biāo)。因此，嘗試對自然地理學(xué)課程內(nèi)容體系、教學(xué)方法與手段、實踐教學(xué)等方面進行改革與探索十分必要。為解決本科生學(xué)習(xí)自然地理學(xué)過程中存在的實際困難與問題，提高自然地理學(xué)課程教學(xué)效果，促進自然地理學(xué)與其專業(yè)課程的融合，筆者以滿足學(xué)生需要與實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點，嘗試進行了以案例和實踐為導(dǎo)向的自然地理學(xué)課程改革研究。

1 研究方法

為提高《自然地理學(xué)》課程教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生對自然地理學(xué)基本原理及應(yīng)用自然地理學(xué)解決實際問題能力的提高，進一步完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，本課題研究遵循現(xiàn)狀分析―文獻梳理―資料收集―分析問題―案例、實踐的課程改革―解決問題的研究思路（圖1）。本研究主要應(yīng)用比較分析法、文獻檢索、專家咨詢法、調(diào)研法等方法?！艾F(xiàn)行自然地理學(xué)內(nèi)容體系及教學(xué)中存在的問題分析”部分，在構(gòu)建指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，采用調(diào)研與深度訪談方式來獲取數(shù)據(jù)，采用比較分析法比較不同發(fā)展時期自然地理學(xué)的主要內(nèi)容以及不同國家和地區(qū)的《自然地理學(xué)》著作內(nèi)容體系。在“教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容的改革優(yōu)化”部分，則主要以訪談與個案調(diào)查方法的研究結(jié)論為依據(jù)，采用系統(tǒng)分析與個案研究相結(jié)合，宏觀分析與微觀分析相結(jié)合，規(guī)范分析與實證分析相結(jié)合，加強自然地理學(xué)的教學(xué)研究對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化設(shè)計。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 關(guān)于自然地理學(xué)研究內(nèi)容體系 自然地理學(xué)與地理信息、土地管理、區(qū)域規(guī)劃等課程內(nèi)容有諸多交錯，在有限的教學(xué)時間內(nèi)需要把握重點、合理取舍，自然地理學(xué)的主要研究內(nèi)容包括研究某一區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、地貌、土壤、植被、夂頡⑺文等要素的結(jié)構(gòu)、功能、物質(zhì)遷移、動態(tài)演變以及地域分異規(guī)律。通過與其他課程有效整合后，將“自然地理概念”、“自然地理結(jié)構(gòu)”、“區(qū)域自然及地域分異規(guī)律”、“土壤污染”、“氣候變化”、“植被分類”、“空間分布體系”作為自然地理學(xué)教學(xué)的重點。

2.2 自然地理學(xué)課程實踐教學(xué)模式的改革研究 通過課程討論和實地調(diào)查的方式來提高學(xué)生對自然地理研究的認識水平以及分析問題、解決問題的能力，強調(diào)學(xué)生對教學(xué)的參與性，對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性十分重要，并具有引導(dǎo)作用。過去我國自然地理學(xué)研究引用國外的理論較多，但由于國情不同，經(jīng)濟發(fā)展階段不同，所以內(nèi)容出現(xiàn)理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。在進行理論講解的同時，增加實踐教學(xué)內(nèi)容，有利于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。也有學(xué)者提出構(gòu)筑面向本專業(yè)全體學(xué)生的“授課―模擬―調(diào)查”的實踐平臺[2]，結(jié)合自然地理學(xué)課程的特點與講授內(nèi)容，以地統(tǒng)計學(xué)理論解釋地域分異等問題，創(chuàng)新提出自己的觀點和想法。

2.3 自然地理學(xué)課程教學(xué)方法與手段的改革研究 有學(xué)者提出在教學(xué)過程中利用多媒體教學(xué)手段，采用“案例式”、“啟發(fā)引導(dǎo)式”、“討論式”和“自助式”等教學(xué)方法，同時改變傳統(tǒng)的考核方式，以適應(yīng)新的教學(xué)改革[3]。其中，以“討論式”教學(xué)法能夠拓寬學(xué)生的知識視野，加強理論與實踐的聯(lián)系，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。也有專家提出綜合運用典型案例分析、課堂討論、啟發(fā)引導(dǎo)式提問、自助式課下學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方式方法[4]；采用傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)手段；通過以實際調(diào)查為核心的綜合實習(xí)制度的實施，搭建培養(yǎng)優(yōu)秀復(fù)合型人才的教學(xué)平臺。

2.4 自然地理學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的改革研究 有學(xué)者強調(diào)以先進性、創(chuàng)新性教學(xué)理念和適應(yīng)性、引領(lǐng)性原則改革課程教學(xué)內(nèi)容[5]；以寬厚的地學(xué)背景和艱苦樸素、求真務(wù)實的精神為依托，重視專業(yè)理論水平和實踐能力的培養(yǎng)，強化創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的激發(fā)，造就“技術(shù)+管理”復(fù)合型人才。本著“先進性”和“創(chuàng)新性”的教學(xué)理念，設(shè)計與改革課程內(nèi)容。

縱觀自然地理學(xué)教改研究現(xiàn)狀，從研究內(nèi)容、教學(xué)方法、模式、教學(xué)內(nèi)容等角度均提出了一些針對性的建議，但也存在一些不足：一是對于現(xiàn)階段學(xué)習(xí)自然地理學(xué)的導(dǎo)向、目標(biāo)沒有進行清晰的界定；二是對自然地理學(xué)教學(xué)中存在的問題，往往是基于現(xiàn)狀的定性歸納總結(jié)，缺少當(dāng)前各地?zé)狳c研究問題解決的鮮活案例及實踐經(jīng)驗支持；三是研究方法大多為定性分析，定量研究較少，未能為研究結(jié)論提供良好的方法支撐；四是對實踐和案例式教學(xué)多為設(shè)想及建議，沒有充分試驗進行驗證。

3 課程改革

3.1 現(xiàn)行自然地理學(xué)內(nèi)容體系及教學(xué)中存在的問題分析 首先，從自然地理學(xué)課程體系、學(xué)生先修課程、教學(xué)方法等幾個方面制定評價教學(xué)效果的三級指標(biāo)體系，對安徽科技學(xué)院已修自然地理學(xué)學(xué)生或畢業(yè)進行抽樣調(diào)查，全方位了解自然地理學(xué)課程的教學(xué)效果、存在的問題及原因。其次，對國內(nèi)自然地理學(xué)任課教師和教學(xué)專家采取深度訪談的方式，從學(xué)科專家和授課教師角度了解該課程教學(xué)中存在的困難分析其原因。對自然地理學(xué)課程現(xiàn)行教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)中存在的問題進行了歸納分析。

3.2 培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定與自然地理學(xué)課程改革設(shè)計 針對調(diào)查反映的問題，結(jié)合本科教學(xué)大綱對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)等基本要求，從以下步驟對現(xiàn)行自然地理學(xué)課程體系進行了優(yōu)化。首先，培養(yǎng)對象基本情況分析，主要包括培養(yǎng)對象專業(yè)基礎(chǔ)、先修課程的學(xué)習(xí)及學(xué)生知識結(jié)構(gòu)等多個方面，以達到明確培養(yǎng)對象基本情況的目的。其次，在明確學(xué)生基本情況基礎(chǔ)上，以專業(yè)的培養(yǎng)要求和社會實踐的應(yīng)用能力為導(dǎo)向制定該課程的教學(xué)目標(biāo)，即在保證學(xué)生掌握基本知識的同時，滿足地理信息科學(xué)專業(yè)對自然地理學(xué)的現(xiàn)實要求，并培養(yǎng)提高學(xué)生對自然地理學(xué)學(xué)以致用的能力。

3.3 自然地理學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革優(yōu)化 結(jié)合前期調(diào)研結(jié)果分析，以及進一步的訪談結(jié)果為依據(jù)，以課程體系的培養(yǎng)目的、目標(biāo)為準則，確定匹配的教學(xué)內(nèi)容及與之適應(yīng)的教學(xué)方法。首先，建設(shè)“相關(guān)人物”檔案庫：由于課程內(nèi)容所限，學(xué)生無法全面了解有關(guān)知識，為了使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解自然地理學(xué)發(fā)展情況，在緒論教學(xué)中都增加了相關(guān)人物的詳細材料。其次，建立一套詳細的“文獻解讀”：為了讓學(xué)生了解自然地理學(xué)相應(yīng)領(lǐng)域的觀點和理論，選取一些重要的參考文獻，并由老師進行點評和分析，以便學(xué)生更好地理解。再次，建立一系列的“學(xué)生學(xué)習(xí)記錄”：包括照片、錄像、演講及討論記錄，以便更好地總結(jié)學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的有效途徑。最后，根據(jù)對自然地理的基本知識、基本概念、典型案例、綜合應(yīng)用、前沿專題、熱點問題等內(nèi)容更新，結(jié)合現(xiàn)階段我國自然地理問題特點和解決要求，補充全國及區(qū)域地理問題案例。

3.4 實踐教學(xué)改革 打造調(diào)查研究的平臺，拓展發(fā)現(xiàn)問題視野的實踐教學(xué)，在自然地理學(xué)教學(xué)中有著重要的地位與作用。為學(xué)生營造研究氣氛，挖掘研究問題的潛力，發(fā)揮分析問題、解決問題的主觀能動性，豐富教學(xué)內(nèi)容，與課堂教學(xué)形成互補、互促的態(tài)勢，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)由被動轉(zhuǎn)為主動，可以整體提高課程的學(xué)習(xí)水平。學(xué)生能運用課堂理論結(jié)合地理信息科學(xué)專業(yè)特點設(shè)計調(diào)查研究路徑。如土壤一章中“關(guān)于地力評價的調(diào)查研究方法”，學(xué)生設(shè)計出按照“隨機選點，輻射擴散”的調(diào)查研究方法，即采用空間分析的方法，滿足采樣點的需求，然后插值獲取該地地力等級的評價（圖2）。

另如，講解地理區(qū)劃章節(jié)時，可給學(xué)生提供不同的地圖數(shù)據(jù)資料，鼓勵學(xué)生采用地理信息科學(xué)專業(yè)知識，通過繪制地形圖、專題地理圖等圖幅加強學(xué)生對地理事物的空間位置、形態(tài)及其分布范圍、分布特征、分布規(guī)律等認識。指導(dǎo)學(xué)生讀圖、識圖，然后再進一步分析該圖所反映地理事物的位置、數(shù)量、大小、分布范圍、分布規(guī)律、特征和地理事物間的相互關(guān)系及其影響，以培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)實問題的理解、認識并探討解決路徑的能力。圖3為學(xué)生所做淮河流域位置圖。

3.5 分析總結(jié) 主要就上述調(diào)研結(jié)果、實踐教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法優(yōu)化、案例式教學(xué)進行了歸納總結(jié)，指出研究中存在的不足和改進方向，并根據(jù)自然地理的基本知識、基本概念、典型案例、綜合應(yīng)用、前沿專題、熱點問題等內(nèi)容更新。

4 結(jié)語

自然地理學(xué)歷來都重視實踐課程，翻開全國各有關(guān)高校的教學(xué)計劃，無一例外地都有安排實踐教學(xué)的內(nèi)容，但受實驗課課時及實驗條件等因素的限制，尚未開設(shè)選做的具有前沿性和創(chuàng)新性的實驗項目，因此，有必要增設(shè)一定量的創(chuàng)新性實驗，這對培養(yǎng)創(chuàng)新人才至關(guān)重要。具體做法就是將一些驗證性實驗改進為綜合性實驗或設(shè)計性實驗，增設(shè)創(chuàng)新性實驗項目，增強學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。同時，將實驗和野外實習(xí)與教師縱橫向課題、大學(xué)生創(chuàng)新課題項目及畢業(yè)論文相結(jié)合，以改變學(xué)生心目中自然地理學(xué)課程實驗以觀察、描述為主，技術(shù)含量不高、儀器落后的觀念，提高學(xué)生開展自主創(chuàng)新的興趣，使得自然地理學(xué)課程的實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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篇5

地理學(xué)是研究人類發(fā)展與地理環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。在人類的文明發(fā)展進程中，地理學(xué)是促進人地關(guān)系認識的質(zhì)的飛躍的關(guān)鍵要素；它經(jīng)歷了自然語言、地圖學(xué)和新一代以空間分析為核心的GIS階段。計算機技術(shù)的發(fā)展給地理學(xué)帶來了全新的挑戰(zhàn)與機遇。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)面臨著持續(xù)增長的人口與日益短缺的自然資源總量之間的矛盾，這成為實現(xiàn)全人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵和核心。地理學(xué)緊密地關(guān)注這一人類世界的永恒主題，RS、GIS等提供了有益的分析工具，空間分析的方法與理論模型為人類提供了問題求解的分析方法。于是，來自地理學(xué)、GIS、RS、城市規(guī)劃、景觀設(shè)計、環(huán)境等多學(xué)科的研究人員自發(fā)地共同探討如何實現(xiàn)人類活動在規(guī)劃之初即實現(xiàn)最佳的環(huán)境效益問題，即以最小的環(huán)境代價獲取最佳的環(huán)境效益但又不至于影響到人類的生存。在這樣的背景下，隨著ESRI公司的有力推動，2009年舉行了第一屆峰會，GeoDe－sign的概念得以正式提出。盡管目前理論界尚未就GeoDesign的科學(xué)概念取得一致，但這絲毫沒有影響到GeoDesign相關(guān)研究活動的開展，ESRI在其最新的軟件產(chǎn)品中已經(jīng)部分地集成了具有GeoDesign功能的模塊。

受伊安•麥克哈格的《與自然共設(shè)計》的啟迪和斯坦尼茲景觀變化模型的影響，GeoDesign的核心在于將設(shè)計的理念引入到GIS系統(tǒng)的框架之中，研究一種可以融景觀規(guī)劃和設(shè)計、環(huán)境影響與評價、過程管理和結(jié)果預(yù)測于一體的地理規(guī)劃設(shè)計工具以及所涉及到的相關(guān)理論與方法問題。GeoDesign具有廣闊的理論與實踐應(yīng)用前景，也必將給我國高校在目前的地理科學(xué)類專業(yè)的核心課程體系設(shè)置、專業(yè)辦學(xué)模式和人才培養(yǎng)方案等方面帶來巨大的沖擊。尤其值得注意的是，GeoDe－sign的核心理念就是建立“追求人類活動對環(huán)境所造成的破壞或影響程度最小的規(guī)劃、設(shè)計活動”，這對我國廣大地方院校的地理科學(xué)專業(yè)開展專業(yè)課程設(shè)置具有重要的啟示，需要作深入、系統(tǒng)地研究。

2GeoDesign對地理科學(xué)專業(yè)的影響

2．1對學(xué)生的知識背景與專業(yè)技能提出了更高的要求

地理專業(yè)核心課程體系旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握地理學(xué)的基本理論，形成運用地理學(xué)思考和解決人文、經(jīng)濟、社會領(lǐng)域的地理問題的基本技能，鍛煉運用地理學(xué)的相關(guān)知識和理論進行地理學(xué)實習(xí)、實驗的基本實踐技能。地理專業(yè)的核心課程體系關(guān)注學(xué)生的地理知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)（表1）。GeoDesign借鑒風(fēng)景園林、環(huán)境科學(xué)、地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)、再生研究及綜合。研究等諸多領(lǐng)域的研究成果，采用多學(xué)科的綜合研究，用于在地區(qū)和全球尺度上通過地理位置和取向的優(yōu)化來解決突出的問題。顯然，GeoDesign是新興的地理信息科學(xué)與景觀規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)理論、方法融合的結(jié)果，關(guān)注學(xué)生運用GIS技術(shù)和地理學(xué)原理來評估人類活動所可能產(chǎn)生的影響的方法（圖1）?？梢?，地理專業(yè)今后需要更加注重拓寬學(xué)生的綜合知識視野，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識領(lǐng)域，形成更加系統(tǒng)的復(fù)合專業(yè)技能。學(xué)生在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)上要更加注重吸收多學(xué)科的知識并內(nèi)化為自身的綜合技能，掌握新興的GIS、GeoDesign等專業(yè)技術(shù)并轉(zhuǎn)化為自身的地理知識創(chuàng)新技能。

2．2對地理專業(yè)的人才培養(yǎng)模式提出了變革的要求

目前，我國各類師范類高校大都開設(shè)了地理科學(xué)專業(yè)，且學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)主要定位為面向基礎(chǔ)教育輸送合格的中學(xué)地理教師。長期以來，這種定位為我國的地理專業(yè)人才培養(yǎng)作出了巨大的貢獻。但是，隨著現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)教育改革的整體推進，這種地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式的弊端也日漸顯露：（1）由于中學(xué)地理師資的相對飽和導(dǎo)致地理專業(yè)的畢業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭日趨激烈，部分高校的地理專業(yè)在招生、專業(yè)發(fā)展等諸多問題上面臨困境；（2）相對集中的地理學(xué)基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)模式局限了學(xué)生主動學(xué)習(xí)并掌握地理科學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)，不利于學(xué)生形成創(chuàng)新性較強的能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展動態(tài)的知識結(jié)構(gòu)，最終影響到學(xué)生綜合技能與就業(yè)取向；（3）對學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)重視不夠充分，很多學(xué)生畢業(yè)后即使是選擇進一步深造也仍需繼續(xù)學(xué)習(xí)在本科階段就應(yīng)該學(xué)習(xí)過的一些技能性、實踐性課程；（4）沒有構(gòu)建學(xué)生的可持續(xù)創(chuàng)新的地理科學(xué)知識終身素養(yǎng)。這說明了地理專業(yè)的整體辦學(xué)思路長期沒有得到有效的調(diào)整，另一方面也體現(xiàn)了廣大師范類高校的地理科研工作者沒有及時地結(jié)合國際地理科學(xué)前沿研究領(lǐng)域?qū)Φ乩韺I(yè)人才培養(yǎng)模式進行深入思考。GeoDesign是一種統(tǒng)一的、具有較強的空間規(guī)劃能力但又不依賴于特定軟件平臺的地理科學(xué)整體思維方法，致力于解決復(fù)雜環(huán)境下的地理設(shè)計、分析、建模問題。因而，GeoDesign要求學(xué)生具有良好的地理空間思維能力、設(shè)計規(guī)劃能力、空間分析能力和數(shù)字表達能力，這對現(xiàn)有的地理專業(yè)人才培養(yǎng)模式也提出了更高的要求（圖2）。

2．3要求變革現(xiàn)有的教學(xué)方法

目前，我國很多高校都非常重視地理專業(yè)的改革，在課程體系設(shè)置、課程教學(xué)、教材建設(shè)、教學(xué)模式等方面進行了一系列的探索。由于地理科學(xué)前沿研究領(lǐng)域的很多科學(xué)理論轉(zhuǎn)換到專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域需要一定的時間；所以，高校地理專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)改革仍然方興未艾。目前，美國的賓州州立大學(xué)、北亞利桑利大學(xué)已經(jīng)開始開設(shè)GeoDesign的相關(guān)專業(yè)，開始正式實施GeoDesign專業(yè)的相關(guān)教學(xué)。這對將GeoDesign納入到我國高校地理專業(yè)的教學(xué)改革中有著很好的借鑒意義。

GeoDesign是一種全新的地理學(xué)空間規(guī)劃理論體系，緊密關(guān)注人與地理環(huán)境之間的相互關(guān)系；它所提出的“改變自然，設(shè)計自然”的理念更加注重將地理學(xué)的理論、知識、方法運用到人類的實踐活動當(dāng)中。GeoDesign以GIS作為技術(shù)支撐，以對空間活動的規(guī)劃設(shè)計作為目標(biāo)，對于很多設(shè)計過程的中間結(jié)果可以在計算機中實現(xiàn)虛擬重現(xiàn)，這樣的特點非常有利于教學(xué)過程，學(xué)生不但可以觀測到中間過程結(jié)果，而且還可以對設(shè)計結(jié)果進行預(yù)測。所以，如何將地理學(xué)的理論、案例、實驗方法、實驗結(jié)果等有機結(jié)合，形成具有地理信息技術(shù)新特色的GeoDe－sign教學(xué)模式，這些都是對當(dāng)前地理專業(yè)教學(xué)方式的重大挑戰(zhàn)。

3對地理專業(yè)環(huán)境教育模式改革的建議

3．1設(shè)置學(xué)科交叉融合性強的環(huán)境保護核心課程

地理學(xué)是一門多學(xué)科交叉融合的學(xué)科，始終以人地關(guān)系作為學(xué)科的核心領(lǐng)域。現(xiàn)代地理學(xué)融合了地圖學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、遙感、自然環(huán)境、地球表面過程等諸多學(xué)科，隨著人類對地理環(huán)境問題認識的深入，其他學(xué)科的方法和理論不斷被引入到地理環(huán)境保護問題的研究當(dāng)中。因此，目前我國高校地理專業(yè)的核心課程設(shè)置中應(yīng)當(dāng)突出并強化新興的、綜合性強的、能體現(xiàn)地理學(xué)最新理論發(fā)展方向的交叉課程的設(shè)置，并鼓勵學(xué)生選修這類課程，以利于培育學(xué)生的環(huán)境素養(yǎng)并通過他們促進我國環(huán)境保護的宣傳、教育。如地理信息科學(xué)是地理學(xué)與測繪、計算機等學(xué)科融合發(fā)展的新興學(xué)科，但目前我國很多高校的地理專業(yè)一般只開設(shè)地理信息系統(tǒng)原理這樣一門較為簡單的課程，而對于其它技術(shù)性課程則多數(shù)不開設(shè)，在環(huán)境教育類課程設(shè)置中也不注新的學(xué)科理念、技術(shù)理念等的引入，這非常不利于拓寬學(xué)生的知識面。地理學(xué)在科學(xué)技術(shù)的驅(qū)動下不斷發(fā)展，形成了很多新的學(xué)科和專業(yè)，如GIS和GeoDesign。所以，在保證學(xué)生掌握必備的地理學(xué)基本理論的前提下，應(yīng)該盡可能地將新興的交叉性強的地理類環(huán)境保護相關(guān)課程作為地理專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程，以利于他們形成更加良好的知識結(jié)構(gòu)。

3．2加強學(xué)生終身地理素養(yǎng)和環(huán)境意識的培育

終身地理素養(yǎng)指的是學(xué)生能夠掌握與日常工作和生活密切相關(guān)的、有用的地理知識和技能，并且能夠形成持續(xù)的地理學(xué)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，即使他們從學(xué)校畢業(yè)后仍然能夠自主地、不斷地學(xué)習(xí)新的地理學(xué)知識和理論，能夠關(guān)注地理學(xué)的研究熱點問題。這實際上是地理專業(yè)人才培養(yǎng)的真正目標(biāo)。對于我國高校地理專業(yè)的本科階段的學(xué)生而言，培養(yǎng)他們形成良好的地理學(xué)科學(xué)思維方法，掌握必備的地理學(xué)軟件分析工具，構(gòu)建運用計算機進行地理科學(xué)實驗的基本方法，這些都是非常必要的，也是必須的。學(xué)生一旦掌握了地理學(xué)的科學(xué)思維方法和基本的地理學(xué)研究工具，在今后的工作與學(xué)習(xí)中，他們就能夠自主地圍繞某一地理科學(xué)問題開展相關(guān)研究活動，這不但有利于增強地理專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力，而且也非常有利于提高我國基礎(chǔ)教育階段的地理師資水平。當(dāng)然，對于如何構(gòu)建學(xué)生的終身地理科學(xué)素養(yǎng)，既要開展相關(guān)評價方法的研究，也要制定切實可行的培養(yǎng)方案和課程方案，更加要求廣大高校的地理學(xué)工作者提升自身的研究水平，掌握某些地理科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域。

3．3加強學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)

掌握系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識和較強的實踐動手能力是現(xiàn)代高素質(zhì)復(fù)合型地理人才的必備要素。近年來，歷經(jīng)多輪地理專業(yè)教學(xué)改革，我國很多高校的地理專業(yè)的主干課程的課時總數(shù)都被不同程度的削減。但是，地理學(xué)始終是強調(diào)實踐動手能力的學(xué)科。現(xiàn)在地理專業(yè)的實踐動手能力主要由野外實踐、課程實習(xí)和畢業(yè)論文構(gòu)成，在評價方式上主要有實驗報告、考察記錄和畢業(yè)論文等方式，加之現(xiàn)在很多實驗課程依賴于多媒體教學(xué)等方式，實驗課程的開設(shè)效果也存在很多的問題。這些在客觀上都導(dǎo)致了地理專業(yè)學(xué)生的實踐動手能力沒有得到真正的提高，如有的學(xué)生甚至連ArcGIS、ER－DAS等主流GIS平臺軟件都不能熟練地進行操作。當(dāng)今地理學(xué)走向跨學(xué)科交叉發(fā)展成為必然的趨勢。因此，GIS技術(shù)已經(jīng)成為地理學(xué)研究的必備工具。

因此，探索學(xué)生的專業(yè)實踐動手能力提高的有效途徑顯得尤為重要。以筆者所工作的高校為例，部分科研實力較強的教師結(jié)合科研項目的需要，有針對性地給學(xué)生提供豐富的地理研究課題，通過指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生科技創(chuàng)新或者課外學(xué)術(shù)作品競賽、參加“挑戰(zhàn)杯”等多種方式，使得很多有濃厚學(xué)術(shù)興趣的學(xué)生在實踐動手能力方面得到了鍛煉；此外，系部還根據(jù)學(xué)生的實際情況，指導(dǎo)有興趣的學(xué)生成立了“地理信息工作室”、“制圖規(guī)劃工作室”等學(xué)習(xí)團體，開展學(xué)科競賽，這些都為強化學(xué)生在課外通過自主學(xué)習(xí)提高實踐動手能力積累了有益的經(jīng)驗。我們認為，GeoDesign代表了地理學(xué)發(fā)展的一種新趨勢，也體現(xiàn)了地理學(xué)在數(shù)字化時代不斷與其他學(xué)科交叉融合的新特點。因此，在這一背景下加強學(xué)生的動手能力培養(yǎng)，不但要突出課內(nèi)時間的有效利用，更要求教師要善于精選科學(xué)研究的案例并指導(dǎo)學(xué)生從事難度適中的地理學(xué)環(huán)境問題的科學(xué)探究。

4結(jié)語

篇6

[關(guān)鍵詞]GIS 礦產(chǎn)勘查 應(yīng)用 前景展望

[中圖分類號] F416.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-262-1

1地理信息系統(tǒng)（GIS）概述

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，即GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(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)。它可以制作精度十分復(fù)雜的地形和地質(zhì)圖，并能對圖形數(shù)據(jù)與各種專業(yè)數(shù)據(jù)進行一體化管理和空間分析查詢，從而為多源信息的綜合找礦預(yù)測提供了較為理想的平臺。

2地理信息系統(tǒng)（GIS）在地質(zhì)找礦中的作用

GIS的出現(xiàn)，其強大的數(shù)據(jù)采集、分析、管理功能，為解決環(huán)境及資源問題提供了一條康莊大道。在具體的地質(zhì)找礦工作中，具有以下的優(yōu)勢與作用：

2.1完備的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

GIS簡單而言，是一種處理數(shù)據(jù)輸入/出、圖件產(chǎn)品的計算機軟、硬件系統(tǒng)，它集采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息為一體，涵蓋了計算機的各種應(yīng)用程序和各種地學(xué)信息數(shù)據(jù)，并且還可以有效地組織而成的現(xiàn)實空間信息模型。在地質(zhì)找礦勘查工作中，地質(zhì)人員可以通過輸入空間材料的數(shù)據(jù)，形成各種模型，并且可以從視覺、計量和邏輯上對現(xiàn)實空間進行模擬、管理及預(yù)測；地質(zhì)人員可以隨意的抽取、組合、傳輸相關(guān)的空間信息，對各類數(shù)據(jù)所形成的圖片進行仿真模型，有效地預(yù)測出成礦的規(guī)律及巖土成分。

2.2先進的空間分析技術(shù)

GIS相較于傳統(tǒng)找礦方式的主要優(yōu)勢即是其擁有卓越的空間分析技術(shù)，GIS的空間計算和分析功能可以對地質(zhì)體系中的空間關(guān)系進行科學(xué)的定量定性分析。例如，GIS具有的疊加功能在礦產(chǎn)資源勘察中具有很高的應(yīng)用頻率，通過將各種圖形信息進行重疊放置可以有效提取礦產(chǎn)信息，并對各項成礦信息進行嚴密的分析計算，而在重疊放置的過程中沒有數(shù)量限制，可以有效納入更多的數(shù)據(jù)信息，進而可以增加其計算精準度。

2.3具有強大的數(shù)據(jù)模擬分析功能

GIS可以進行大量的數(shù)據(jù)模擬與分析，例如地震數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)處理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理等。為豐富多彩的空間信息分析與綜合提供了有力的新工具。GIS的空間數(shù)據(jù)分析功能還有拓撲疊加、緩沖區(qū)分析數(shù)字地形分析等，為建立完善的專業(yè)設(shè)計、分析、評價、輔助決策模型提供了強有力的分析工具。

3 GIS在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

3.1對成礦模式進行預(yù)測分析

通過GIS，以海量綜合信息為基礎(chǔ)，便能做好空間采樣，從時空和多元統(tǒng)計的角度來分析構(gòu)造演化、火成活動和沉積相等地質(zhì)特征?？梢詫Τ傻V進行預(yù)測，對礦產(chǎn)勘查等相關(guān)工作進行合理地指導(dǎo)，還可以對區(qū)域地質(zhì)演化進行模擬。

3.2GIS成礦預(yù)測異常應(yīng)用

GIS應(yīng)用于成礦預(yù)測，主要是借助其功能對地質(zhì)異常進行分析，對成礦可能地段、找礦可行地段和找礦有利地段的圈定，通過各種地質(zhì)異常（斷層，地層、巖漿巖、物化探異常等）分析和已知礦床（點）的關(guān)系，通過統(tǒng)計分析，計算異常和礦點的關(guān)系，斷裂影響帶的半徑等，從而研究其空間相關(guān)性。根據(jù)找礦有利度，可以產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層，通過GIS的空間分析疊加功能，圈定成礦預(yù)測區(qū)。而后構(gòu)建GIS成礦空間預(yù)測模型，圈定找礦地段，綜合不同地質(zhì)信息、找礦信息、進行融合，篩選，匹配，疊加等。最后，通過找礦證據(jù)層的數(shù)據(jù)疊加，生成新的數(shù)據(jù)層，圈定成礦預(yù)測區(qū)域。

3.3地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與填圖應(yīng)用

GIS已在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中得到廣泛應(yīng)用，并取得許多矚目成果。美國、加拿大、澳大利亞早在1985～1989年就將其應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和填圖。目前，澳大利亞開始利用計算機筆記本以數(shù)字形式采集野外地質(zhì)數(shù)據(jù)，建立有關(guān)數(shù)據(jù)庫，我國也建立了中國金礦大型數(shù)據(jù)庫，對中國大地構(gòu)造1～3級單元按最新研究動態(tài)進行劃分并建立屬性表，結(jié)合其他成礦信息，進行成礦GIS分析，預(yù)測區(qū)域成礦靶區(qū)。在國內(nèi)，原地礦部系統(tǒng)許多單位已購買一些MAPGIS，GIS已開始普遍應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查。此外，還有一些利用國外GIS進行礦產(chǎn)資源研究與建立地學(xué)多源信息系統(tǒng)的新成果。

4 GIS未來應(yīng)用展望

盡管GIS在地質(zhì)找礦工作中的應(yīng)用還存在諸多不足，但卻有著廣闊前景。GIS在地質(zhì)中的應(yīng)用逐步成熟起來，向地質(zhì)學(xué)家們提出更多更新的要求。一些標(biāo)準化措施、工作規(guī)范會相繼出現(xiàn)，研究人員嚴格根據(jù)GIS分析要求采集原始數(shù)據(jù)，學(xué)術(shù)刊物按相關(guān)規(guī)定發(fā)表地質(zhì)資料，依此循序漸進經(jīng)相當(dāng)時期甚至幾代人的積累，一個地質(zhì)研究全面定量化的時代必將最終到來，從而導(dǎo)致地質(zhì)學(xué)在許多基本認識上的重大飛躍和找礦的重大突破。更重要的是，研究人員知識面的拓寬和綜合技能的提高會使得地質(zhì)信息系統(tǒng)應(yīng)運而生，完成研究手段從通用GIS到專用GIS的根本轉(zhuǎn)變，其深遠意義不言而喻。

5結(jié)語

隨著地質(zhì)勘查工作的深入，工程建設(shè)規(guī)模的擴大，礦山的地質(zhì)勘查深度及廣度的不斷拓展，勘察信息需要交流的速度也越來越快，這就迫切地需要一種方便快捷的手段作為勘查信息交流的載體，而GIS技術(shù)可以很好地滿足這種需求。GIS技術(shù)可以更為有效和直觀的勘察礦山地質(zhì)狀況，增進地質(zhì)勘查行業(yè)內(nèi)外人士對礦山地質(zhì)環(huán)境的感性認識。總之，利用GIS技術(shù)提升并改造傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)勘查技術(shù)水平，對于提高礦產(chǎn)儲量估算的智能化和管理的自動化水平以及工作效率的提升，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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篇7

1）實習(xí)報告是實踐過程的重要體現(xiàn)。作為實踐教學(xué)的受眾主體，學(xué)生在實踐過程中將學(xué)會通過一定的手段，借助一定的工具，掌握一定的方法，實現(xiàn)特定的目的。實踐教學(xué)的考核往往視實習(xí)任務(wù)的完成情況而定，一方面，需要考核學(xué)生實習(xí)結(jié)果質(zhì)量的好壞，另一方面，還需要考核學(xué)生實踐過程的執(zhí)行情況，如GIS軟件操作的熟練程度、GIS軟件設(shè)計與實現(xiàn)方法的掌握程度等。其中，實習(xí)結(jié)果的完成質(zhì)量可以隨堂考核，但對于實踐過程而言，一般情況下，由于學(xué)生人數(shù)眾多，指導(dǎo)教師不可能逐一進行仔細檢查。實習(xí)報告是對實踐過程的闡述、分析、綜合和總結(jié)，是實踐過程的重要體現(xiàn)，為指導(dǎo)教師了解學(xué)生實踐過程的執(zhí)行情況提供了重要渠道。2）實習(xí)報告是創(chuàng)新性思維的重要源泉。實踐教學(xué)是對課堂教學(xué)的重要補充，具有較強的針對性和目的性，其實習(xí)內(nèi)容將根據(jù)學(xué)生所學(xué)的某個知識點或多個知識點而定，涉及面相對較窄，且有一定的代表性，有助于學(xué)生加深對所學(xué)理論與方法的認識與了解。因此，學(xué)生的實踐過程具有明確的指向性。在不偏離實習(xí)內(nèi)容的前提下，適當(dāng)進行外延拓展性思考，有助于將所學(xué)知識點融會貫通，縱向上可以擴展各知識點在實際應(yīng)用中的深度和廣度。如緩沖區(qū)分析實踐教學(xué)中，除了實習(xí)內(nèi)容規(guī)定的噪聲影響范圍分析，還可將其應(yīng)用擴展到洪水淹沒分析、城市擴張影響范圍分析等。橫向上可以提高利用不同知識點解決實際問題的能力，如將緩沖分析、路徑分析、疊置分析等應(yīng)用于商店的選址中。這些實習(xí)內(nèi)容以外的思考或靈感可通過實習(xí)報告記錄下來，與指導(dǎo)教師互動獲取評價或建議，為今后各種創(chuàng)新性活動（各種GIS軟件開發(fā)大賽）提供思路。3）實習(xí)報告是科技應(yīng)用文的重要基礎(chǔ)。對地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言，實習(xí)報告是最常見的一種科技應(yīng)用文。除此之外，科技應(yīng)用文還包括參加各種GIS軟件開發(fā)大賽需提交的系統(tǒng)設(shè)計書、操作說明書、總結(jié)報告等，參與老師的科研項目涉及的投標(biāo)書、項目建議書、項目可行性論證報告、項目申報書、項目計劃任務(wù)書、項目實施方案、項目結(jié)題報告等，以及畢業(yè)階段每個學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的同時還必須撰寫的學(xué)位論文。以上各種類型的科技應(yīng)用文，是對所從事科技活動的闡述、分析與說明，從目前情況來看，大多數(shù)學(xué)生并不擅長撰寫此類文章。以學(xué)位論文為例，大多存在圖文不規(guī)范、參考文獻引用格式不正確、缺乏創(chuàng)新等問題。實習(xí)報告作為學(xué)生接觸最多的科技應(yīng)用文體，其規(guī)范寫作將有助于養(yǎng)成良好的科技行文習(xí)慣和良好的創(chuàng)新性思維習(xí)慣，為今后各種科技應(yīng)用文寫作打下堅實的基礎(chǔ)。4）實習(xí)報告是就業(yè)面試的重要砝碼。站在指導(dǎo)教師的角度，通過實習(xí)報告可以看出學(xué)生實踐過程的執(zhí)行情況和實習(xí)結(jié)果質(zhì)量的好壞，還能看出學(xué)生對待實踐課程的學(xué)習(xí)態(tài)度。對用人單位而言，通過實習(xí)報告能夠間接了解一個學(xué)生在大學(xué)期間從事了什么樣的實踐活動，是否符合用人單位的發(fā)展需求，同時，從實習(xí)報告的行文規(guī)范能間接看出一個學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和工作態(tài)度。因此，在畢業(yè)找工作之際，除了個人簡歷，還可以將大學(xué)期間所做的實習(xí)報告作為就業(yè)面試的重要砝碼，為用人單位了解自身實踐動手能力提供重要參照。

2地理信息科學(xué)專業(yè)實習(xí)報告的撰寫

武漢大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、同濟大學(xué)、中南大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）等GIS領(lǐng)域國內(nèi)知名高校的本科生人才培養(yǎng)方案中均有針對性地開設(shè)了相關(guān)實踐課程，盡管這些課程的名稱可能有所不同，但均涵蓋了GIS軟件操作、GIS軟件研發(fā)、地圖設(shè)計與編繪等3方面的核心實踐課程。本文以這3種核心實踐課程為例來探討實習(xí)報告的撰寫規(guī)范。首先，實習(xí)報告的封面應(yīng)指明如下信息：實踐課程名稱、學(xué)校、學(xué)院、專業(yè)、班級、學(xué)號、姓名、指導(dǎo)教師和提交日期等。其次，實習(xí)報告的提綱應(yīng)涵蓋以下內(nèi)容：實習(xí)名稱、實習(xí)目的、實習(xí)時間、實習(xí)內(nèi)容和實結(jié)等。1）實習(xí)名稱，用于概要描述實習(xí)內(nèi)容，字數(shù)不宜過多，以20字以內(nèi)為宜，可作為標(biāo)題放在實習(xí)報告的最上方，也可以作為實習(xí)報告的正文放在最前面。2）實習(xí)目的，一般言簡意賅，直入主題。例如，GIS軟件操作的實習(xí)目的在于熟悉某GIS軟件的某些功能操作，實現(xiàn)指定應(yīng)用目標(biāo)，掌握課堂教學(xué)的相關(guān)知識點；GIS軟件研發(fā)的實習(xí)目的在于熟悉某編程語言、某GIS軟件基礎(chǔ)開發(fā)平臺，掌握GIS軟件工程設(shè)計與實現(xiàn)思路；地圖設(shè)計與編繪的實習(xí)目的在于精通制圖軟件的相關(guān)操作，掌握不同類型的普通地圖和專題地圖的設(shè)計與編繪技巧。3）實習(xí)時間，包括完成實習(xí)內(nèi)容的起始時間。另外，還可以在這一部分增加時間進度安排，用于進一步規(guī)劃實踐過程每一個關(guān)鍵步驟的完成時間節(jié)點。4）實習(xí)內(nèi)容，是整個實習(xí)報告中最重要的部分，是對實踐過程的完整反映，需詳細闡述實驗環(huán)境、實驗任務(wù)、實驗步驟、實驗結(jié)果等方面的內(nèi)容。實驗環(huán)境是指實踐過程中涉及的各種軟、硬件環(huán)境。除了實踐課程所用的計算機硬件設(shè)施、操作系統(tǒng)，GIS軟件操作的實驗環(huán)境還包括各種GIS軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等。GIS軟件研發(fā)的實驗環(huán)境還包括編程語言、編譯環(huán)境、二次開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫軟件等，地圖設(shè)計與編繪的實驗環(huán)境還包括各種圖形圖像處理軟件、GIS制圖軟件等。實驗任務(wù)是實習(xí)目的的具體化，通常通過完成某一個或多個實驗任務(wù)來達到實習(xí)目的。例如，某地區(qū)地塊拓撲關(guān)系的建立可以作為GIS軟件操作的一個實驗任務(wù)；某校園地理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)可以作為GIS軟件研發(fā)的一個實驗任務(wù)；某地區(qū)人口結(jié)構(gòu)分布圖的制作可作為地圖設(shè)計與編繪的一個實驗任務(wù)。實驗任務(wù)篇幅不宜過長，可略多于實習(xí)目的，通常用一小段文字進行描述。實驗步驟是指完成實驗任務(wù)的每一步操作、流程、思路等，應(yīng)結(jié)合技術(shù)路線進行說明。從以往學(xué)生提交的實習(xí)報告中可以看出，在實驗步驟的闡述中，一部分學(xué)生容易產(chǎn)生誤區(qū)，如在GIS軟件操作的實驗步驟中大量插圖，缺乏文字描述；在GIS軟件研發(fā)的實驗步驟中大量粘貼代碼；在地圖設(shè)計與編繪的實驗步驟中僅指出圖例設(shè)計與圖面配置的結(jié)果。實驗步驟的撰寫應(yīng)把握好度，既不能顧此失彼，也不能面面俱到。GIS軟件操作的實驗步驟應(yīng)圖文并茂，不必每一個參數(shù)的設(shè)置都配圖，但需用文字進行說明，插圖以關(guān)鍵步驟的實現(xiàn)效果圖為宜，并輔以相應(yīng)的文字表述。GIS軟件研發(fā)的實驗步驟應(yīng)結(jié)合流程圖展開，并輔以關(guān)鍵算法的代碼。地圖設(shè)計與編繪的實驗步驟中，對于普通地圖而言，應(yīng)先指明地圖符號設(shè)計和地圖注記配置遵循的國家標(biāo)準、地圖綜合選取和概況的方法與依據(jù)，再插入各種地圖符號的設(shè)計效果圖、地圖注記的配置效果圖、地圖綜合前后的對比圖等；對專題地圖而言，應(yīng)先分析和比較現(xiàn)有專題資料，再統(tǒng)計分析各種專題數(shù)據(jù)，接著選擇各種專題內(nèi)容的表示方法，最后以各專題內(nèi)容的表達效果作為插圖。實驗結(jié)果是指通過以上實驗步驟，完成實驗任務(wù)之后所得結(jié)論或取得的總體實驗效果，一般以插圖或插圖加簡要文字說明為主。GIS軟件操作的實驗結(jié)果可以是數(shù)據(jù)編輯處理之后的效果圖、執(zhí)行空間查詢分析之后的效果圖、二三維數(shù)據(jù)可視化表達效果圖等；GIS軟件研發(fā)的實驗結(jié)果可以是系統(tǒng)運行界面、系統(tǒng)各功能操作效果圖、算法執(zhí)行后的效果圖等；地圖設(shè)計與編繪的實驗結(jié)果可以是一幅完成數(shù)字化或地圖綜合后的普通地圖，也可以是一幅完整的專題地圖。5）實結(jié)，是對實踐課程的整體回顧，是實習(xí)內(nèi)容的進一步凝練與升華，能夠體現(xiàn)學(xué)生在實踐過程中是否進行了獨立的思考。實結(jié)的內(nèi)容包括實踐過程的總述、遇到的問題及其解決方法、實踐課程的收獲與心得、實踐過程中存在的不足、將來有待進一步學(xué)習(xí)和改進的地方以及對未來從事相關(guān)實踐活動的展望等。由于實習(xí)內(nèi)容難免和現(xiàn)實生活之間存在一定差距，照本宣科的機械式實踐課程學(xué)習(xí)固然有助于鞏固課堂教學(xué)所學(xué)知識點，但不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，也不利于提高學(xué)生利用所學(xué)GIS知識解決復(fù)雜實際問題的能力。因此，應(yīng)鼓勵學(xué)生在完成實習(xí)任務(wù)的同時，充分進行外延拓展性思考，并將思考的內(nèi)容記錄在實結(jié)中，與指導(dǎo)教師進行交流，在課外進行實驗驗證，如GIS軟件操作中的緩沖分析拓展綜合應(yīng)用；GIS軟件研發(fā)中最短路徑算法的改進與優(yōu)化；地圖設(shè)計與編繪中的自動綜合、注記自動配置等。這既符合國家對高校提出的培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的要求，又能真正讓學(xué)生發(fā)揮專業(yè)特長，將所學(xué)的GIS知識靈活應(yīng)用到日常生活中，還能為今后的各種創(chuàng)新性活動提供思路。最后，實習(xí)報告的圖文格式方面應(yīng)嚴格遵循科研要求，以養(yǎng)成良好的科技行文習(xí)慣。

3結(jié)語

篇8

中圖分類號：U41 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 引言

隨著中國汽車保有量的快速增長，道路交通安全問題已經(jīng)成為人民生活中的重要問題之一。2002年我國道路交通事故件數(shù)、受傷人數(shù)、死亡人數(shù)和直接經(jīng)濟損失四項指標(biāo)分別達到了77萬多起、56萬多人、10．9萬多人和33億多元人民幣。道路交通安全局勢極其嚴峻，如何有效地提高道路交通安全是迫切需要解決的課題。采用科學(xué)的分析方法、挖掘?qū)е碌缆方煌ㄊ鹿实母鞣N原因是合理制定道路交通安全管理措施、預(yù)防交通事故的關(guān)鍵。 國內(nèi)外很多交通安全管理機構(gòu)都建立了信息決策系統(tǒng)，用于滿足各自特定的需求。但這些交通安全信息系統(tǒng)大多數(shù)都不具有地圖顯示及空間建模分析功能，從而還不能進行大面積范圍的交通安全分析。地理信息系統(tǒng)(GIS)是一組具有圖形圖像數(shù)字化、空間數(shù)據(jù)管理、查詢檢索、模型運算和多種輸出功能的軟件，它可以結(jié)合具體地點的事故數(shù)據(jù)，進行直觀的空間分析，因此，適用于與地理位置密切相關(guān)的交通安全問題的研究。 目前，基于GIS的道路安全管理系統(tǒng)研究尚處于起步階段。分析GIS技術(shù)應(yīng)用于道路安全管理系統(tǒng)的必要性及優(yōu)點，探討基于GIS的道路安全管理系統(tǒng)的功能、設(shè)計思路及其開發(fā)的技術(shù)路線。這對建立實用的安全管理系統(tǒng)，提高道路安全管理水平及拓寬GIS的應(yīng)用領(lǐng)域具有十分重要的意義。

2 邏輯設(shè)計及功能分析

2．1 GIS與道路交通安全層次 地理信息系統(tǒng)簡稱"GIS'’(Geographic lnformation System)，是一門集計算機科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和測繪科學(xué)為一體的新興技術(shù)。它采用數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)，對地理信息進行處理，能夠?qū)崟r準確地采集、修改和更新地理空間數(shù)據(jù)和屬性信息，為決策者提供可視化的支持。道路交通安全分析可分為3個層次： 第一層次是對某一地區(qū)或區(qū)域的交通事故現(xiàn)狀和趨勢進行分析。這一分析可利用數(shù)學(xué)方法進行統(tǒng)計和預(yù)測，并分析與該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，道路設(shè)施交通流量等因素之間的關(guān)系，從而從宏觀上了解和控制交通事故的發(fā)生。 第二層次為交通事故的區(qū)域分布分析，對某一區(qū)域的交通事故發(fā)生的特征、頻數(shù)、相關(guān)因素等進行分析，從總體上了解和把握該區(qū)域的事故情況。由于區(qū)域分布分析中的交通事故數(shù)據(jù)具有很強的區(qū)域地理因素，這就需要有地理數(shù)據(jù)的文件管理系統(tǒng)。 第三層次為微觀分析，分析研究某一路段或某一交叉通事故發(fā)生規(guī)律和發(fā)生機理，以便制定安全對策。這一層次的分析則需要更多的地理因素信息和環(huán)境因素信息，簡單的數(shù)據(jù)文件形式已不再滿足要求，借助直觀形象的地圖進行安全分析尤顯必要。 通過以上分析可知，利用海量的數(shù)據(jù)對某一區(qū)域、某一路段或交叉口進行交通安全分析，基于GIS的存儲、分析、地圖可視化顯示以及輔助決策案的制定是先進的道路交通安全管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)和道路交通事故預(yù)防的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2．2 功能分析 道路交通安全GIS應(yīng)是道路交通安全管理的輔助工具，它不僅能為各級管理部門和事故處理部門的宏觀管理、微觀分析及決策提供全面服務(wù)，而且還能為工程技術(shù)人員提供事故分析的工具。交通安全管理GIS應(yīng)具有以下功能：

(1) 數(shù)據(jù)的輸入和管理。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)輸人與管理功能，包括與事故有關(guān)的各種信息。例如，道路幾何尺寸、交通流、交通管理設(shè)施的分布及維修情況等屬性數(shù)據(jù)的維護工作都可在地圖上進行操作，較以往的字符型數(shù)據(jù)庫更方便、直觀。

(2)事故統(tǒng)計、報表。事故的統(tǒng)計方法應(yīng)遵照公安部的統(tǒng)計規(guī)范，并應(yīng)具有事故預(yù)測預(yù)報功能。報表功能應(yīng)包括定期報表和特殊報表功能，定期報表可采用表格形式或地圖形式，這些報表使管理者能夠全面地了解本地區(qū)或某一地點的事故概況和事故頻率。專用查詢報表通常是應(yīng)某一特殊要求而能快速形成報表的功能。

(3)事故黑點識別與顯示。系統(tǒng)可以統(tǒng)計各點、交叉口、路段和整個區(qū)域的事故情況，并可按照一定標(biāo)準(如事故次數(shù)、事故率或二者相結(jié)合)，自動篩選出事故黑點，并自動標(biāo)識于地圖上。

(4)交通事故信息查詢。各類交通事故數(shù)據(jù)和有關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)都可在地圖上查詢，并以直觀圖(如餅圖、直方圖、排列圖等)顯示，圖形顯示可任意放大縮小，不同事故類型可按照用戶要求分別顯示或整體顯示，最大限度地提高工程技術(shù)人員的事故分析水平和安全管理人員的決策能力及效率。

(5)事故預(yù)防、預(yù)案。對未來將要發(fā)生的事故作出預(yù)測，分析未來事故的危險程度和發(fā)展趨勢，并給出應(yīng)采取的防治措施，以供道路管理者作出決策，如提出道路改善意見、事故黑點整治措施等。

(6)其他功能。系統(tǒng)在滿足各級管理部門、事故處理部門業(yè)務(wù)處理的同時，應(yīng)預(yù)留接口，與相關(guān)的辦公自動化系統(tǒng)和交通監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。此外，道路交通安全管理系統(tǒng)也將是未來智能化交通信息系統(tǒng)(ITS)的一部分。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 道路交通安全GIS系統(tǒng)主要涉及兩個部分：一是其開發(fā)和運行的平臺，即GIS系統(tǒng)軟件和地圖部分，該部分的主要功能是為交通安全分析、決策和預(yù)案提供支持平臺和道路空間地理信息；二是交通安全本身所涉及的內(nèi)容，主要指與交通事故相關(guān)的信息，如何通過GIS的強大功能(如圖形疊置、緩沖分析等)，將這兩部分內(nèi)容整合在一起，得到道路交通的安全分析、決策和預(yù)案系統(tǒng)，則是系統(tǒng)開發(fā)的主要目的。根據(jù)這一目的和要求，筆者設(shè)計了道路交通安全GIS系統(tǒng)，如下圖所示。在該系統(tǒng)中，主要包括6部分：道路地理信息GIS地圖、交通事故數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS、區(qū)域安全評價、事故黑點分析及交通事故預(yù)測系統(tǒng)。

3．1 道路地理信息GIS地圖 采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫掛接，改變了傳統(tǒng)的信息管理方法，地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動態(tài)的電子地圖，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使交通安全管理部門對道路安全的管理變得直觀、簡單和易操作，為決策提供科學(xué)快捷的支持。如通過直接對地圖實體進行查詢，可以獲得包括道路信息，如道路等級、橫斷面寬度、橫斷面形式、道路線形等，以及事故多方位信息，如事故發(fā)生量在空間、時間上的分布和交通量的分布。

3．2 交通事故數(shù)據(jù)庫 道路交通安全GIS的基礎(chǔ)是存儲在數(shù)據(jù)庫中被用來分析的信息。交通事故信息由公安、交警部門采集與管理。而目前一般的公安與交警部門研制開發(fā)了部分道路的數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)實際情況實行原有的數(shù)據(jù)庫到GIS數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換。

3．3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS GIS關(guān)鍵技術(shù)之一是空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，其數(shù)據(jù)庫是一個共享或者分享式的數(shù)據(jù)庫。GIS數(shù)據(jù)庫通常應(yīng)該滿足：最小冗余原則(數(shù)據(jù)盡可能不重復(fù))、應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)資源的共享原則、數(shù)據(jù)獨立性原則以及統(tǒng)一管理原則。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)應(yīng)該依其本身的特點進行組織，而不是依據(jù)使用目的的不同而不同；同時，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)反映出不同的應(yīng)用目的要求，支持各種應(yīng)用程序和目的，而且各種應(yīng)用程序是相對獨立的。因此，GIS數(shù)據(jù)庫應(yīng)該容納各種各樣的數(shù)據(jù)類型和格式，在考慮數(shù)據(jù)特征的同時，又需兼顧其應(yīng)用目的。

3．4 事故黑點分析系統(tǒng) 事故黑點及其影響因素分析屬于微觀分析的范疇，其主要用于查找事故黑點，確定其危險水平，并且從多角度分析事故成因。道路交通安全管理人員最需了解哪一路段行車危險、什么情況下最易引發(fā)交通事故。按照管理者需求，采用事故次數(shù)、事故率或二者相結(jié)合的方法，篩選出事故黑點，并對其進行多方面分析，如道路狀態(tài)技術(shù)分析、事故成因分析，找出事故發(fā)生的原因，為道路交通管理者提供對策。

3．5 區(qū)域交通安全評價系統(tǒng) 影響道路安全的因素很多，各因素之間往往相互作用、相互制約，形成一個復(fù)雜的系統(tǒng)。對道路交通安全進行確切地評價，需要排除次要影響因素，正確地選擇主要影響因素作為評價指標(biāo)。利用GIS的可二次開發(fā)性，建立區(qū)域交通安全評價模型，可選擇的方法有4項指標(biāo)法、綜合當(dāng)量指標(biāo)法或灰色系統(tǒng)評價法。參與評價的區(qū)域可直接從圖上拾取，評價結(jié)果可通過區(qū)域著色的方式顯示，不同地點的安全水平則通過不同的符號、顏色、線型或線寬來表示。

3．6 事故預(yù)防預(yù)案系統(tǒng) 交通事故預(yù)防預(yù)案是對未來有可能發(fā)生的事故作出估計，分析未來事故的危險程度和發(fā)展趨勢，并給出應(yīng)采取的防治措施。應(yīng)用GIS的接口，裝入事故預(yù)測模型，直接調(diào)用交通事故的空間數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的需要對其進行預(yù)測。預(yù)測數(shù)學(xué)模型可選擇傳統(tǒng)的概率預(yù)測法、回歸預(yù)測法或非線性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測技術(shù)。

4 道路交通安全GIS開發(fā)技術(shù) 運用地理信息系統(tǒng)進行交通安全管理，首先應(yīng)建立某一地區(qū)的地理信息系統(tǒng)。由于中國的地理信息系統(tǒng)發(fā)展較晚，只有少數(shù)城市建立了初步的地理信息系統(tǒng)，這為交通安全分析提供了必要的基礎(chǔ)。由此，根據(jù)目前中國的實際情況，道路交通安全GIS適合采用“原型法”進行研究開發(fā)。 所謂“原型法”就是：在系統(tǒng)開發(fā)的初級階段，在對初步調(diào)查用戶需求的基礎(chǔ)上，快速構(gòu)造一個可以工作的系統(tǒng)原形，將此原型提供給用戶使用，聽取意見；然后修正原型，補充新的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用模型，形成新的原型；經(jīng)過幾次修正迭代后，可以達到用戶和開發(fā)者之間的完全溝通，明確系統(tǒng)定義和用戶界面要示，形成較為完善、成熟的系統(tǒng)產(chǎn)品。

5 總結(jié) 中國的交通安全形勢嚴峻，已引起了相關(guān)部門的關(guān)注，但由于該課題的復(fù)雜性，給研究工作帶來了許多挑戰(zhàn)，交通安全技術(shù)及安全管理的研究任重道遠。在GIS空間數(shù)據(jù)輸入、編輯、圖形數(shù)據(jù)屬性互訪的、信息查詢等功能的基礎(chǔ)上，納人事故多發(fā)點及其影響因素分析、區(qū)域安全評價和事故預(yù)測系統(tǒng)，可將圖像信息、地圖、數(shù)據(jù)及模型綜合管理，為道路交通管理部門提供決策輔助信息和決策方案。筆者通過對這一課題的探討和初步的系統(tǒng)設(shè)計，看到了GIS在交通安全管理方面應(yīng)用的潛力和廣闊前景，此項技術(shù)的應(yīng)用必將會帶來交通安全管理技術(shù)的革命。 為了盡快建立起道路交通安全GIS管理應(yīng)用系統(tǒng)，提出以下建議： ①要提高各級交通和公安廳部門對地理信息系統(tǒng)技術(shù)重要性的認識，并且給予必要的投資； ②逐步建立完善的道路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫； ③在道路交通安全管理過程中，應(yīng)認識到安全管理系統(tǒng)設(shè)計與道路規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和營運車輛的管理的整體性，不能人為地把它們分割開來； ④要實現(xiàn)交通、公安和建設(shè)部門的信息共享，實現(xiàn)安全信息指導(dǎo)道路的規(guī)劃和運營。

參考文獻

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〖4 〗 陳俊，宮鵬．實用地理信息系統(tǒng)[M]．北京：科學(xué)出版社，1998

篇9

關(guān)鍵詞GIS網(wǎng)絡(luò)Web GIS歷程趨勢

1 GIS的概念

(1)GIS的定義

GIS即地理信息系統(tǒng)，是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界(資源與環(huán)境)各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，它作為集計算機科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興邊緣學(xué)科而迅速地興起和發(fā)展起來。地理信息系統(tǒng)中“地理”的概念并非指地理學(xué)，而是廣義地指地理坐標(biāo)參照系統(tǒng)中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及以此為基礎(chǔ)而演義出來的知識。

(2)GIS的特點

為了滿足GIS對地球表面、空中和地下若干要素空間分布和相互關(guān)系的研究，GIS必須具備以下基本特點。

①公共的地理定位基礎(chǔ)

所有的地理要素，要按經(jīng)緯度或者特有的坐標(biāo)系統(tǒng)進行嚴格的空間定位,才能使具有時序性、多維性、區(qū)域性特征的空間要素進行復(fù)合和分解，將隱含其中的信息變?yōu)轱@示表達，形成空間和時間上連續(xù)分布的綜合信息基礎(chǔ),支持空間問題的處理與決策。

②標(biāo)準化和數(shù)字化

將多信息源的空間數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分級、分類、規(guī)格化和標(biāo)準化，使其適應(yīng)于計算機輸入和輸出的要求，便于進行社會經(jīng)濟和自然資源、環(huán)境要素之間的對比和相關(guān)分析。

③多維結(jié)構(gòu)

在二維空間編碼基礎(chǔ)上，實現(xiàn)多專題的第三維信息結(jié)構(gòu)的組合，并按時間序列延續(xù)，從而使它具有信息存貯、更新和轉(zhuǎn)換能力，為決策部門提供實時顯示和多層次分析的方便。這顯然是常規(guī)二維或二維半的地形圖所不具備的。

④具有豐富的信息

GIS數(shù)據(jù)庫中不僅包含豐富的地理信息，還包含與地理信息有關(guān)的其它信息，如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經(jīng)濟情況、交通情況等。紐約市曾經(jīng)對其數(shù)據(jù)庫進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有80%以上的信息為地理信息或與地理信息有關(guān)。

(3)GIS與其它系統(tǒng)的區(qū)別

GIS有別于DBMS(數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))。GIS具有以某種選定的方式對空間數(shù)據(jù)進行解釋和判斷的能力，而不是簡單的數(shù)據(jù)管理，這種能力使用戶能得到關(guān)于數(shù)據(jù)的知識，GIS是能對空間數(shù)據(jù)進行分析的DBMS,GIS必須包含DBMS。

GIS有別于MIS(管理信息系統(tǒng))。GIS要對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫共同管理、分析和應(yīng)用。MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫的管理，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，沒有拓撲關(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。地圖數(shù)據(jù)庫僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來，不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進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，屬性庫功能弱，更缺乏分析和判斷能力。

(4)GIS的應(yīng)用

GIS是一門以應(yīng)用為目的的信息產(chǎn)業(yè)，其應(yīng)用可以深入到各行各業(yè)、千家萬戶，形成諸如資源與環(huán)境GIS,災(zāi)害監(jiān)測與防治GIS,農(nóng)林牧副漁GIS,工商經(jīng)營管理GIS,國民經(jīng)濟運營、交通管理和規(guī)劃GIS,城市管理、運行和規(guī)劃GIS,工礦生產(chǎn)管理GIS及各部門辦公GIS等。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，美國有84%的聯(lián)邦政府機構(gòu)在辦公室中正在使用和將要使用GIS技術(shù)，有7萬個以上的地方和州政府部門使用GIS技術(shù)。是否具備和使用先進的城市地理信息系統(tǒng),已成為衡量一個城市管理水平和投資環(huán)境的重要標(biāo)志。在我國，沙市、常州、海口、深圳、北京、上海、天津、廈門等城市已建立具有一定規(guī)模的城市信息系統(tǒng)，一些GIS技術(shù)開發(fā)公司在一些城市的大街上設(shè)置了旅游線路查詢信息系統(tǒng)，并己成為市政建設(shè)的一個內(nèi)容。

進入90年代，隨著GIS產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及,GIS將逐漸成為信息產(chǎn)業(yè)的主流。

2 GIS發(fā)展歷程

(1)GIS的產(chǎn)生

國外不少人認為，19世紀以來普遍應(yīng)用的地圖和專題圖就是一種模擬式的地理信息系統(tǒng)。照此定義，我國地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生可追溯到宋代的地理圖碑，它刻繪了山脈、長江、黃河、長城以及全國各級行政機構(gòu)，是宋代的中國地圖。

到本世紀50年代，隨著電子計算機科學(xué)的興起和它在航空攝影測量學(xué)與地圖制圖學(xué)中的應(yīng)用以及政府部門對土地利用規(guī)劃與資源管理的要求，使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯、處理各種與空間和地理分布有關(guān)的圖形和有屬性的數(shù)據(jù)，并通過計算機對數(shù)據(jù)的分析來直接為管理和決策服務(wù)，這才導(dǎo)致了現(xiàn)代意義上的地理信息系統(tǒng)的問世。

1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫，隨后各國的土地測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，加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息這一術(shù)語，并于1971年建立了世界上第一個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，美國哈佛大學(xué)研究出SYMAP系統(tǒng)軟件。由于當(dāng)時計算機水平的限制，使得GIS帶有更多的機助制圖色彩，地學(xué)分析功能極為簡單。與此同時，國外許多與GIS有關(guān)的組織和機構(gòu)紛紛建立。例如，美國1966年成立了城市和區(qū)域信息系統(tǒng)協(xié)會(URISA),1969年又建立起州信息系統(tǒng)全國協(xié)會(NASIS):國際地理聯(lián)合會(IGU)于1968年設(shè)立了地理數(shù)據(jù)收集和處理委員會(CGDSP)。這些組織和機構(gòu)的建立為傳播GIS知識、發(fā)展GIS技術(shù)起了重要的推動作用。

(2)GIS的發(fā)展

進入本世紀70年代以后，由于計算機硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，促使GIS朝著實用方向迅速發(fā)展，一些發(fā)達國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)。例如，從1970年至1976年，美國地質(zhì)調(diào)查局就建成50多個GIS,加拿大、聯(lián)邦德國、瑞典和日本等國也相繼發(fā)展了自己的GIS。與此同時，一些商業(yè)公司開始活躍起來，軟件在市場上受到歡迎，許多大學(xué)和研究機構(gòu)開始重視GIS軟件設(shè)計及應(yīng)用的研究。

80年代，由于計算機行業(yè)推出了圖形工作站和PC機等性能價格比大為提高的新一代計算機，為GIS普及和推廣應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。GIS軟件的研制和開發(fā)也取得了很大成績，涌現(xiàn)出一些有代表性的GIS軟件，如Arc/Info、Genamap、MGE、Cicad、System9等。GIS的普及和推廣應(yīng)用又使得其理論研究不斷完善，使GIS理論、方法和技術(shù)趨于成熟，開始有效地解決全球性的難題，例如全球沙漠化、全球可居住區(qū)的評價、厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨、核擴散及核廢料等問題。

我國GIS的起步較晚，到70年代末才提出開展GIS研究的倡議。進入80年代后迅速發(fā)展，在理論探索、規(guī)范探討、實驗技術(shù)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)建立、人才培養(yǎng)和區(qū)域性試驗等方面都取得了突破和進展。一些有遠見的地方政府也開始投資建立本地的G1S,在GIS應(yīng)用日益活躍的今天，諸如沙市這樣名不見經(jīng)傳的中小城市，由于GIS起步早而譽冠全國。80年代末，武漢測繪科技大學(xué)在攝影測量與遙感專業(yè)的基礎(chǔ)上建立了信息工程專業(yè)，使我國GIS基本人才的培養(yǎng)納入了正軌。1994年4月，我國專門成立了“中國GIS協(xié)會”,此后又成立了“中國GIS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會”,加強了國內(nèi)各種GIS學(xué)術(shù)交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版權(quán)的GIS軟件。

3 GIS的發(fā)展趨勢

GIS正朝著一個可運行的、分布式的、開放的、網(wǎng)絡(luò)化的全球GIS發(fā)展。

(1)GIS與其它學(xué)科結(jié)合更加緊密，應(yīng)用更加廣泛3S(地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS)或5S(前面3S加上數(shù)字攝影測量系統(tǒng)DPS、專家系統(tǒng)ES)的集成，使得測繪、遙感、制圖、地理、管理和決策科學(xué)相互融合，成為快速而實時的空間信息分析和決策支持工具，使GIS廣泛用于交通、環(huán)保規(guī)劃、公安偵破、車船自動駕駛、大田農(nóng)作物因地施肥、科學(xué)耕種和海上捕魚等。不管是在3S還是5S的集成概念中，“3”和“5”己不是一個確切的數(shù)字概念，它們是泛指多個系統(tǒng)。3S和5S強調(diào)的是“l(fā)+l>2”,有了這個觀念，我們就可以將GIS與其它可以結(jié)合的任何學(xué)科進行集成研究，輸出方式更直觀，以滿足人們生產(chǎn)、生活的各種需求，使人們可以合理利用資源、保護環(huán)境，實現(xiàn)人類可持續(xù)性發(fā)展。事實上，GIS己涉及到社會科學(xué)、自然科學(xué)的許多領(lǐng)域，因此，我們還可以得出這樣的結(jié)論，GIS必將發(fā)展成為集社會科學(xué)、自然科學(xué)于一體的全球性、綜合性巨型軟科學(xué)。

(2)基于因特網(wǎng)的WebGIS是下階段GIS發(fā)展的一個主流

從GIS發(fā)展的歷程來看，GIS每一次大的發(fā)展都與計算機發(fā)展水平有關(guān),今后仍將是這樣。如今計算機網(wǎng)絡(luò)的興起和迅速發(fā)展，信息高速公路的建設(shè)，為GIS的新發(fā)展鋪設(shè)了通行無阻的金光大道。由于地理信息和大量的空間數(shù)據(jù)都是以文字、數(shù)字、圖形和影像方式表示的，將它們數(shù)字化，送入電子計算機，便可方便、快速和及時地將地理信息傳送到需要的地方去，以發(fā)揮地理信息在國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和文化教育等行業(yè)中的應(yīng)用價值。而GIS工作者則需研制一個萬維網(wǎng)上的GIS和GIS瀏覽器(即視窗GIS),使億萬網(wǎng)民隨時根據(jù)需要來查詢GIS。

(3)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

“數(shù)字地球”一詞已在世界廣為提及，但很多人并不理 解它的真正含義,僅僅把它理解成全球各零散的數(shù)字信息在因特網(wǎng)上的流通。按照美國副總統(tǒng)戈爾在闡述“數(shù)字地球”概念時所舉的例子不難理解，它實際上就是一個GIS。要實現(xiàn)地球數(shù)字化必須有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，數(shù)字地球的基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施?？臻g數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括空間數(shù)據(jù)服務(wù)體系、空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)站、數(shù)字地球空間數(shù)據(jù)框架和空間數(shù)據(jù)標(biāo)準體系的建立。要在今后做到“秀才不出門，便知天下事”,做到網(wǎng)上“逛商場”,空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)必須要搞好。

(4)組件式GIS的研究

建立一個小型的GIS己不是一兩個人所能完成的，數(shù)字地球的建立更是一個極為龐大的工程，需要全世界各地的人們參與。因此，把龐大的GIS軟件系統(tǒng)分解成可按應(yīng)用需要組裝成“定做系統(tǒng)”的GIS “元件”,怎樣將這些GIS“元件”通過標(biāo)準的系統(tǒng)環(huán)境(如OLE和OpenDOC)與其它非GIS的“元件”嵌接，有效地實現(xiàn)系統(tǒng)合成，自然就成了GIS的研究方向。一旦實現(xiàn)了這一步，全世界的人都可以參與GIS的建設(shè)，完善數(shù)據(jù)庫，建立豐富的元件庫，用戶可根據(jù)需要拼裝調(diào)用。這種組件式的GIS的各元件或數(shù)據(jù)應(yīng)該是分布式的存貯，通過分布式對象管理系統(tǒng)進行管理。

(5)與多媒體技術(shù)的結(jié)合

多媒體技術(shù)正在進入GIS中，以改善GIS的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及成果表達與輸出的效能，發(fā)揮聲、像等多媒體的應(yīng)用。目前，圖形圖像的立體顯示己成功地融入數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(DPS)中，DPS與GIS的集成和多媒體技術(shù)的應(yīng)用將把我們感興趣的東西變成一個虛擬實體，我們可以通過GIS的輸出系統(tǒng)用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等來感知它。

4 GIS面臨的問題

(1)認識問題

國家和地方政府對GIS建設(shè)的基礎(chǔ)投資太少，沒有從戰(zhàn)略上提出一個GIS發(fā)展構(gòu)想，沒有把GIS建設(shè)提到一個應(yīng)有的高度。而在美國，信息高速公路、數(shù)字地球卻是總統(tǒng)、副總統(tǒng)提出，并以政府文件形式下達?？扑魑謶?zhàn)爭給我們一個警示，必須高度重視GIS的作用。

（2)人才問題

GIS產(chǎn)業(yè)對人才不僅有一個量的要求，還要有一個質(zhì)的要求，這種人才不僅要有過硬的專業(yè)知識，還要有廣博的知識面，不僅要懂得自然科學(xué)知識,還要懂得相當(dāng)?shù)纳鐣茖W(xué)、軟科學(xué)知識。政府部門要擁有高素質(zhì)的GIS人才,才能有效地利用GIS進行管理和決策。

(3)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題

影響GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素千頭萬緒，名目繁多，存在許多不確定性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量不好控制，給建庫帶來很多不便。進入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)質(zhì)量過高,則是浪費;反之，質(zhì)量偏低，則達不到要求，可能造成嚴重的后果，把握適度質(zhì)量有一定難度。

(4)安全問題

特別是基于因特網(wǎng)的GIS,要非常注意數(shù)據(jù)的保密性。而GIS中龐大的數(shù)據(jù)要逐一核實其對外是否符合國家安全是一件很困難的事，一旦出了問題，可能造成嚴重后果。

篇10

關(guān)鍵詞:虛擬地理環(huán)境；概念；探索

中圖分類號：B929 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1前言

近年來，隨著計算機技術(shù)和地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人員利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在地理學(xué)研究上展開了大量的嘗試，在技術(shù)應(yīng)用、相關(guān)信息系統(tǒng)研發(fā)及理論研究上均取得了突出的成果，并在不斷的探索與總結(jié)的基礎(chǔ)上，逐步形成了虛擬地理環(huán)境的概念。

虛擬地理環(huán)境概念自提出以來，經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前已經(jīng)逐漸被廣大研究人員所接受，但尚未形成統(tǒng)一的認識。為明確界定虛擬地理環(huán)境的研究內(nèi)容與邊界，部分研究人員對虛擬地理環(huán)境的定義及其理論與方法展開了討論。

龔建華、林琿等人通過一系列的論文和專著，較為系統(tǒng)的開展了虛擬地理環(huán)境理論和方法的探討，認為虛擬地理環(huán)境是以化身人、化身人群、化身人類為主體的一個虛擬共享空間與環(huán)境，它既可以是現(xiàn)實地理環(huán)境的表達、模擬、延伸與超越，也可以是指賽博空間中存在的一個虛擬社會（社區(qū)）世界。并進一步提出了關(guān)于虛擬地理環(huán)境的研究框架（龔建華等，2006,2009；林琿等，2005，2007，2009；龔建華、林琿、魯學(xué)軍，2002），把信息（地理）哲學(xué)和非線性科學(xué)作為研究虛擬地理環(huán)境的基礎(chǔ)性理論，把可計算人地關(guān)系作為虛擬地理環(huán)境的理論核心，圍繞該核心研究與虛擬地理環(huán)境相關(guān)的人地系統(tǒng)論、地理認知、地理計算和人工智能。

閭國年（2009）認為，虛擬地理環(huán)境研究在計算機網(wǎng)絡(luò)和虛擬三維空間環(huán)境下，通過分布式協(xié)同交互，實現(xiàn)地理環(huán)境可視化的表達、地學(xué)問題的分析處理、地理規(guī)律的提煉、地理現(xiàn)象的模擬、地理環(huán)境變化的再現(xiàn)與預(yù)測以及人類活動影響的評價，探索地球各圈層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征、分布規(guī)律、演化過程以及圈層之間物質(zhì)流、能量流、信息流的傳遞方式及其動力學(xué)機制。

朱慶認為虛擬地理環(huán)境可以簡單定義為真實地理環(huán)境在計算機中的一種抽象數(shù)字化的逼真表示，使人們可以探查匯集有關(guān)的自然和人文信息，并與之互動。

以上對虛擬地理環(huán)境定義體現(xiàn)了虛擬地理環(huán)境研究領(lǐng)域的不同側(cè)重點，強調(diào)網(wǎng)絡(luò)空間載體下三維空間的計算機實現(xiàn)，強調(diào)化身人的參與性，而忽視了其它維度、其它形式的虛擬地理環(huán)境，忽視了將虛擬作為一種手段來對人類無法觸及的地理環(huán)境的研究，同時也忽視了對虛擬地理環(huán)境本身作為一種虛擬存在的環(huán)境系統(tǒng)的研究。

2虛擬地理環(huán)境的概念

2.1 虛擬地理環(huán)境概念的形成

虛擬地理環(huán)境源自于地理環(huán)境，是地理環(huán)境與現(xiàn)代虛擬技術(shù)和手段相結(jié)合的產(chǎn)物，是地理環(huán)境在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)輔助下的一個延伸。因此，要正確認識什么是虛擬地理環(huán)境，我們首先需要了解地理環(huán)境的概念。

地理環(huán)境是指一定社會所處的地理位置以及與此相聯(lián)系的各種自然條件的總和，包括氣候、土地、河流、湖泊、山脈、礦藏以及動植物資源等?？煞譃樽匀画h(huán)境(或自然地理環(huán)境)、經(jīng)濟環(huán)境(或經(jīng)濟地理環(huán)境)和社會文化環(huán)境。它具有三個特點：(1)具有來自地球內(nèi)部的內(nèi)能和主要來自太陽的外部能量，并在此相互作用；(2)它具有構(gòu)成人類活動舞臺和基地的三大條件，即常溫常壓的物理條件、適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)條件和繁茂的生物條件；(3)這一環(huán)境與人類的生產(chǎn)和生活密切相關(guān)，直接影響著人類的飲食、呼吸、衣著、住行。

在傳統(tǒng)技術(shù)條件下，研究人員主要通過實地調(diào)查和統(tǒng)計分析的方式對地理環(huán)境中的現(xiàn)象及規(guī)律進行研究。受各種條件限制，人們對涉及時間跨度比較長或是自然條件比較惡劣而無法到達區(qū)域的地理環(huán)境現(xiàn)象和規(guī)律及其對人類生產(chǎn)生活的影響無法開展有效研究，如深海地理環(huán)境、地下環(huán)境、地殼運動等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究人員有了更多的現(xiàn)代化手段來開展地理環(huán)境研究，虛擬化就是其中一個重要的研究手段，尤其是以計算機為基礎(chǔ)的數(shù)字虛擬技術(shù)，為現(xiàn)代地理學(xué)的發(fā)展和繁榮做出了不可磨滅的貢獻。研究人員首先抽象化的建立現(xiàn)實地理環(huán)境的各種運行模型，輸入實際的或調(diào)整后的參數(shù)，并利用計算機強大的運算能力和可視化表達能力，以虛擬的形式來實現(xiàn)一個類真實或虛構(gòu)的地理環(huán)境，以研究各種地理環(huán)境問題。我們稱這樣的環(huán)境為虛擬地理環(huán)境。

在研究人員建立的眾多虛擬地理環(huán)境中，有一部分只在實驗室中運行，用于研究特定的地理環(huán)境問題；有一部分走向了大眾化，并被人們所接受，而逐漸形成了一個實際運行中的虛擬地理環(huán)境。在這個環(huán)境中，人們可以通過化身（Avatar）的形式參與進去，開展各種社交、商務(wù)、娛樂等活動。如此一來，這個虛擬地理環(huán)境就逐漸活了起來，成為了現(xiàn)實地理環(huán)境的一個虛擬化擴展，成為了人類活動的另一個舞臺，成為了一個以虛擬化形式存在的“實體”地理環(huán)境，影響著人類的生產(chǎn)生活。

由此，本文認為，虛擬地理環(huán)境可以定義為：以目標(biāo)地理環(huán)境為原形，以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)而建立的一種抽象化的地理環(huán)境。它既可以是現(xiàn)實地理環(huán)境的表達、模擬、延伸與超越，也可以是虛擬空間中存在的一個虛擬社會（社區(qū)）世界。

2.2 虛擬地理環(huán)境的兩方面含義

通過以上的定義，我們可以看出，虛擬地理環(huán)境包含兩個方面的含義：

一方面，它是一種技術(shù)手段，是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以虛擬化的方式開展地理環(huán)境研究，其目的是探索地理環(huán)境的運行規(guī)律，研究解決地理環(huán)境中的各種問題。通過虛擬化的方式，研究人員可以精確化的模擬各種自然、經(jīng)濟及社會人文地理環(huán)境，檢驗各種復(fù)雜的運行模型，可以通過與環(huán)境中的各要素進行交互與互動，或改變一些前置條件來影響虛擬地理環(huán)境的發(fā)展，以觀察不同條件對地理環(huán)境的影響，進而總結(jié)出一般規(guī)律，為現(xiàn)實地理環(huán)境工作提供指導(dǎo)和決策支持。而這些是以往傳統(tǒng)研究手段所無法做到的。虛擬地理環(huán)境作為一種研究手段一經(jīng)提出，便極大的影響地理環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域，推動著地理環(huán)境科學(xué)研究的快速發(fā)展。

另一方面，它是一種虛擬存在，是研究的對象。隨著虛擬地理環(huán)境的發(fā)展，尤其是被大眾所接受，越來越多的人參與到虛擬地理環(huán)境中去以后，虛擬地理環(huán)境便逐漸成為現(xiàn)實地理環(huán)境在虛擬空間的一個延伸與超越，并對經(jīng)濟及社會人文地理環(huán)境產(chǎn)生著巨大的影響，進而間接的影響著自然地理環(huán)境發(fā)展。在這種情況下，虛擬地理環(huán)境的重點不再是其實現(xiàn)的手段與方法，而是應(yīng)用虛擬化方法所產(chǎn)生的虛擬地理環(huán)境本身。由于虛擬地理環(huán)境作為一種虛擬存在的“實體”地理環(huán)境時間還不長，因此人們還無法完全認識在這個環(huán)境下各要素之間的關(guān)系以及其對現(xiàn)實地理環(huán)境的影響。在未來一段時間內(nèi)，這方面的研究將是虛擬地理環(huán)境研究的主要內(nèi)容。

2.3 虛擬地理環(huán)境的研究內(nèi)容