地理信息技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：地理信息技術(shù)論文范文

中學(xué)地理課程跨科學(xué)、人文與社會、技術(shù)三大領(lǐng)域。課程的綜合性強(qiáng)，上至天文、氣象、宇宙航行，下至地理、地球、物理，縱向涉及人文科學(xué)的各個領(lǐng)域，這就要求教師必須不斷拓展自己的知識面，凡是與地理有關(guān)的知識都需了解和學(xué)習(xí)，以使自己能夠成為“一專多能”的復(fù)合型人才。其次要學(xué)習(xí)先進(jìn)的知識和技能，將科學(xué)技術(shù)發(fā)展所帶來的地理研究新成果，融入新課程地理教學(xué)中，其中大都借助于以計算機(jī)為主要手段的多媒體技術(shù)來完成的。

1.多媒體教學(xué)是讀圖教學(xué)的突破點。地理教學(xué)中的讀圖、析圖是教學(xué)中的重點、難點，也是學(xué)生的重難點。但是，如果教師能借助多媒體技術(shù)，把教學(xué)掛圖由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)、由無聲到有聲、由抽象到具體、由復(fù)雜到簡單地呈現(xiàn)出來，學(xué)生就會有興趣隨光標(biāo)閃動而去讀圖、析圖，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。如，學(xué)習(xí)中國34個省區(qū)行政圖時，學(xué)生對各省行政區(qū)輪廓及空間分布十分難記，無頭緒下手。教師可利用多媒體教學(xué)，大屏幕展示中國行政區(qū)圖，并采用不同顏色勾勒出各省級行政區(qū)輪廓，標(biāo)注省會、簡稱、全稱。再按東北、西北、東南、西南、中部逐一隨光標(biāo)閃動呈現(xiàn)，把重點省級行政區(qū)凸現(xiàn)閃動，有些省區(qū)還可配上事物圖像進(jìn)行形象記憶。如，配大鵬展翅，陜西省配秦皇兵馬俑，青海省配一只大白兔，廣東省配一只象頭等。這樣的整合行政區(qū)圖，使靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，由無聲變?yōu)橛猩?，由抽象變?yōu)榫唧w，直接刺激學(xué)生的視覺感官，特別能激起學(xué)困生的參與。

2.利用信息技術(shù)整合資料和圖片，能大容量再現(xiàn)區(qū)域地理和人文景觀，體現(xiàn)地理教學(xué)跨越時空的特點。初中新課程中涉及許多世界區(qū)域地理和人文景觀，但大都只是簡略介紹，一帶而過。更多的內(nèi)容和資料需在課堂活動中或課外活動中去搜集、查尋。所以利用信息技術(shù)，網(wǎng)上下載，整合教學(xué)資源是最佳途徑。教師利用多媒體整理出的更多資料和人文景觀圖片，能讓學(xué)生如同身臨其境去親身感受。且這些資料容量大、跨越世界各地奇觀，展現(xiàn)出經(jīng)典人文地理。久而久之，在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生也會把查閱到的地理奇聞、景觀在課堂上交流共享。

3.多媒體教學(xué)適應(yīng)不同學(xué)習(xí)類型的學(xué)生需要。學(xué)生學(xué)習(xí)類型是多種多樣的，主要有語言型、視覺型、文字型、運(yùn)動型等。傳統(tǒng)的地理教學(xué)注重視覺型（即讀圖、看圖分析）、文字?jǐn)⑹鲂?，通過讀、看、聽、說來完成教學(xué)過程。由于讀圖的枯燥、抽象，久而久之，對于上課不會專心聽講的學(xué)生就坐不住，要么講小話，要么睡覺，要么開小差。計算機(jī)輔助教學(xué)較好地解決了這個問題。因為所謂的“學(xué)困生”，他們思維活躍，屬運(yùn)動型，只是教師沒有激起他們的學(xué)習(xí)興趣。他們對電腦的操作都是一流的，所以教師利用計算機(jī)輔助教學(xué)，引領(lǐng)他們在電腦上查閱地圖，查閱有關(guān)地理教學(xué)資料，他們絕不會亞于優(yōu)等生。從中他們也獲得了學(xué)習(xí)的快樂和成功的成就感。所以說，多媒體教學(xué)適應(yīng)不同類型的學(xué)生需要。

二、信息技術(shù)與地理教學(xué)整合應(yīng)注意的問題

1.防止那種新技術(shù)、舊理念，呈現(xiàn)過量信息的“灌輸課”，現(xiàn)代課堂教學(xué)并不是提供越多的信息就越好，因為學(xué)生在一定的時間條件下接受的信息和思維的提高是有限的。

2.要根據(jù)課程需要來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，而不是節(jié)節(jié)課都用，以免造成喧賓奪主，或者走馬觀花。

第2篇：地理信息技術(shù)論文范文

（伊犁師范學(xué)院，伊寧835000）

摘要院電力線載波通信技術(shù)利用電力線作為傳輸媒介，通信安全可靠，投資成本低，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。本文主要分析電力線上存在的多徑干擾問題，并進(jìn)行建模仿真。并介紹OFDM 技術(shù)的基本原理。

關(guān)鍵詞 院電力載波通信；多徑延遲；OFDM

中圖分類號院TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼院A 文章編號院1006-4311（2015）27-0225-03

0 引言

電力線高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)，簡稱PLC （Power LineCommunication 或PLT（Power Line T elecommunication），是一種利用中、低壓配電網(wǎng)作為通信介質(zhì)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、話音、圖像等綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)[1]。隨著對PLC 傳輸速率要求的進(jìn)一步提高，帶寬的有限性導(dǎo)致基于擴(kuò)頻技術(shù)的電力線通信進(jìn)一步發(fā)展受到制約，而正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM 以其抗衰落能力強(qiáng)、頻帶利用率高等優(yōu)勢，被電力線高速通信所采用。OFDM 具有使用相對較多的窄帶子載波，簡單的矩形脈沖成型和頻域上子載波排列緊密等基本特征。其頻譜為多個相互正交的形狀為Sa 函數(shù)的子載波相疊加，避免了碼間干擾和子載波間干擾。FFT 和IFFT 技術(shù)的快速發(fā)展使OFDM 更加易于實現(xiàn)，而且子載波數(shù)越多越能體現(xiàn)OFDM 的優(yōu)越性[2]。

1 低壓電力線通信的多徑干擾問題

1.1 電力線多徑干擾原因

多徑干擾產(chǎn)生原因是連接在低壓電力線上的眾多用戶，實時在進(jìn)行電器的插拔操作，導(dǎo)致電源線路狀況不斷變化，造成線路阻抗不匹配，發(fā)送的信號會經(jīng)過不同的反射路徑到達(dá)接收端，多路接收信號在接收端進(jìn)行合并形成多徑干擾，當(dāng)多條路徑的信號傳輸時延過大時會造成頻率選擇性衰落，從而引起碼間干擾。

1.2 電力線多徑信道建模

由于低壓電力網(wǎng)每天會接收到各種各樣設(shè)備的連接，其電網(wǎng)的負(fù)載一定不是固定的，在這種情況下，很容易造成信號的反射，使發(fā)送的信息多條經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收點。由于信號在每條路徑上經(jīng)歷的時間不同，多條路徑上的信號在接收端進(jìn)行疊加形成干擾，即多徑干擾[3]。當(dāng)最早到達(dá)的信號與最晚到達(dá)的信號時間差較小時，這種干擾對系統(tǒng)的影響可以忽略，反之，如果時間差較大，這種干擾就會對系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。現(xiàn)有的較為典型的電力線信道模型分別由Philipps 和Zimmermann and Dostcrt 提出。

1.2.1 Holger Philipps 模型

根據(jù)電力線的多徑傳輸情況，由提出的回波模型能很好的模擬真實網(wǎng)絡(luò)中的多徑干擾，該模型可以表示為：

第3篇：地理信息技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】 地理信息技術(shù)；GIS；上機(jī)實驗；高校教學(xué)

引言

1998年1月31日，美國副總統(tǒng)戈爾在美國加利福尼亞科學(xué)中心發(fā)表了題為《數(shù)字地球：二十一世紀(jì)認(rèn)識地球的方式 （The Digital Earth：Understanding Our Planet in the 21st Century）》的講演，提出了“數(shù)字地球”（Digital Earth）的概念。戈爾在講演中指出：我們需要一個“數(shù)字地球”，一個可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多分辨率的、真實地球的三維表示［1］。戈爾關(guān)于“數(shù)字地球”的這些觀點引起了科技界的高度重視與響應(yīng)。21世紀(jì)已進(jìn)入數(shù)字化時代，谷歌地球（Google Earth）、數(shù)字城市、電子政府等詞匯與理念開始深入人心。2004年8月，地理信息技術(shù)與生物技術(shù)、納米技術(shù)被美國勞工部并列為三大最具前景的新興產(chǎn)業(yè)［2］。我國在這個世紀(jì)初以來，也注重地理信息技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，各種地理信息技術(shù)相關(guān)的優(yōu)秀教材也不斷出現(xiàn)［2-4］。

筆者從2008年開始給本科生和研究生講授地理信息技術(shù)課程。其中本科生課《地理信息技術(shù)與數(shù)字地球》為跨專業(yè)全校性選修課，研究生則為全英文教學(xué)的海洋事務(wù)碩士生選修課《地理信息技術(shù)及其在海岸帶管理中的應(yīng)用》。從選修學(xué)生的專業(yè)背景知識來看，文理工兼具，層次也參差不齊。如何讓不同專業(yè)的學(xué)生能理解地理信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)知識，課堂上機(jī)實驗的設(shè)計對于這兩門實用性很強(qiáng)的課程尤其重要。本文主要以這兩門與地理信息技術(shù)相關(guān)的課程為例，圍繞課程上機(jī)實驗的設(shè)計與探索，談些體會，以饗讀者。

1 知識背景與課程定位

據(jù)統(tǒng)計，地球上有超過80%的數(shù)據(jù)與空間相關(guān)，而地理信息技術(shù)是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化的核心技術(shù)之一，是將地球上各種資源信息可視化表達(dá)、存貯、分析以方便人類生活、生產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。地理信息技術(shù)是一種強(qiáng)有力的空間信息獲取、管理和分析的工具［5］。這里談及的地理信息技術(shù)主要為3“S”，即：地理信息系統(tǒng)（ GIS，Geographical Information System）、遙感（RS，Remote Sensing）、全球定位系統(tǒng)（ GPS，Global Positioning System）。其中，GIS 是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析和顯示，并采用模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)信息，為地理研究和決策服務(wù)而建立起來的計算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)［6］。RS 與GPS 是兩種重要的空間信息采集工具，是GIS重要的數(shù)據(jù)源。

由以上可知，地理信息技術(shù)是與計算機(jī)、地理學(xué)等學(xué)科相關(guān)性很強(qiáng)的一門實用型技術(shù)，并與我們的日常生活息息相關(guān)，如：利用GPS導(dǎo)航定位、利用谷歌或百度上的電子地圖進(jìn)行相關(guān)空間查詢等。事實上，地理信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已不再僅僅是地理學(xué)，已被應(yīng)用于衛(wèi)生、交通、林業(yè)、房地產(chǎn)、旅游、農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)中 ［7-8］。世界最大的GIS軟件公司環(huán)境系統(tǒng)研究所Environmental Systems Research Institute（ESRI）的創(chuàng)建者、總裁Jack Dangermond說過，GIS的應(yīng)用僅受限于使用者的想象力。也因為這樣，從2008年開課以來，學(xué)生選修這門課的積極性較高，不論他們的專業(yè)背景是歷史、音樂、哲學(xué)、英語、或是化學(xué)、生物、建筑、機(jī)械自動化與計算機(jī)等。表1列出了2010－2011年開設(shè)的本科生全校性選修課和海洋事務(wù)碩士生選修課兩門課的選課學(xué)生的專業(yè)及人數(shù)構(gòu)成情況。

表1 選課學(xué)生專業(yè)及人數(shù)構(gòu)成

由表1可見，兩門選修課，無論是本科生還是研究生的課程，選課學(xué)生的專業(yè)背景五花八門，這給教學(xué)與上機(jī)實驗帶來了一定的挑戰(zhàn)。但無論是全校性本科生選修課，或是全英文授課研究生選修課，本課程的定位都是一致的，即結(jié)合自身的課題研究成果，如GIS在流域與海岸帶管理中的應(yīng)用等，介紹地理信息技術(shù)的基本功能及其應(yīng)用，讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)、數(shù)字 地球與人類生產(chǎn)生活緊密相關(guān)，并初步掌握地理信息技術(shù)常用軟件的基本操作。

2 課程設(shè)計與上機(jī)實驗教學(xué)方案

圍繞上述課程開設(shè)的定位，進(jìn)行了課程的整體安排與上機(jī)實驗教學(xué)的設(shè)計。表2為全校性本科生選修課《地理信息技術(shù)與數(shù)字地球》課程的整體設(shè)計。由表2可見，涉及到GIS、RS軟件實際操作與課程作業(yè)的第4、7和8講，占整個課程課時（36課時）的近60%（22課時），這是出于該課程實用性較強(qiáng)，需有足夠時間保證上機(jī)的考慮。

表2 全校性本科生選修課《地理信息技術(shù)與數(shù)字地球》之課程設(shè)計

基于同樣的思路，開展了海洋事務(wù)研究生選修課的課程設(shè)計，詳見表3。由表3可見，有關(guān)ArcGIS軟件學(xué)習(xí)的時間占用了20個學(xué)時，并進(jìn)一步設(shè)計了兩個有關(guān)GIS軟件的課程實踐（作業(yè)），目的是保證學(xué)生有充分的時間上機(jī)練習(xí)及完成課程作業(yè)。

表3 海洋事務(wù)研究生選修課《地理信息技術(shù)及其在海岸帶管理中的應(yīng)用》之課程設(shè)計

在保證讓學(xué)生在課堂上有時間能自己動手操作軟件的前提下，基于課程的定位，為了讓學(xué)生掌握一些基本的軟件功能，進(jìn)一步設(shè)計一些能使不同專業(yè)背景的學(xué)生都能感興趣的上機(jī)內(nèi)容。表4進(jìn)一步給出了本科生選修課《地理信息技術(shù)與數(shù)字地球》第4講（表3）的上機(jī)實驗設(shè)計。需要強(qiáng)調(diào)的是，本科生教學(xué)所涉及到的GIS軟件為MapInfo和ArcView兩個較易上手，界面友好同時對機(jī)房的硬件要求不高的桌面式GIS軟件，主要的參考教材是《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》（第一版）［3］。

表4 《地理信息技術(shù)與數(shù)字地球》之第4講上機(jī)實驗設(shè)計

通過上機(jī)操作，學(xué)生基本上掌握了空間數(shù)據(jù)采集（數(shù)字化）與編輯、屬性數(shù)據(jù)輸入與管理以及專題地圖制作等基本的GIS軟件操作，從課程難度上也較適合于這些跨專業(yè)（文理工兼具）的本科生。

對于海洋事務(wù)研究生選修課《地理信息技術(shù)及其在海岸帶管理中的應(yīng)用》，表3所列的第2－10講“ArcGIS軟件學(xué)習(xí)”的上機(jī)內(nèi)容進(jìn)一步展開如表5所示。需要說明的是，由于是研究生課程及上機(jī)條件的改善，學(xué)習(xí)的GIS軟件為ArcGIS，主要的教材是《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》（第三版）［2］。該教材有中文導(dǎo)讀，其它內(nèi)容包括上機(jī)說明都是英文，是現(xiàn)有較適合作為GIS英文教學(xué)的教材。在實際授課中，針對每一講，采用“概念與原理介紹”與“上機(jī)實踐”兩部分相結(jié)合的形式，有效地保證了學(xué)生的上機(jī)時間。

表5 《地理信息技術(shù)及其在海岸帶管理中的應(yīng)用》第2－10講之上機(jī)實驗?zāi)Ｊ皆O(shè)計

由表5可見，盡量課時有限，但基于研究生具有一定的自學(xué)能力的考慮，通過這樣的上機(jī)實驗設(shè)計，學(xué)生較為系統(tǒng)地掌握了GIS軟件的基本功能如空間數(shù)據(jù)采集、編輯、制圖、簡單的緩沖區(qū)分析、空間疊置等空間分析，并學(xué)到了一些高級的空

間分析，如地形分析、水文分析等以及GIS模擬。

3 期末課程作業(yè)設(shè)計與課程教學(xué)效果評估

對于這兩門實踐性較強(qiáng)的選修課，如果在期末用閉卷考的形式，僅是要求學(xué)生掌握地理信息技術(shù)相關(guān)的原理、概念，則有悖于課程的定位。取而代之的是，通過結(jié)合實際情況的開放式課程作業(yè)的設(shè)計，來考核學(xué)生對課程掌握的情況，從學(xué)生提交的作品來評估教學(xué)效果。

對于全校性本科生選修課《地理信息技術(shù)與數(shù)字地球》，通過2個期末作業(yè)來評估學(xué)生課程的表現(xiàn)。課程作業(yè)1是“數(shù)字化廈門大學(xué)本部地圖”。通過采集身邊的空間數(shù)據(jù)并進(jìn)行制圖表達(dá)，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握MapInfo的空間數(shù)據(jù)采集，屬性數(shù)據(jù)錄入，數(shù)據(jù)編輯以及制圖等基本操作。學(xué)生較好地完成了作業(yè)，并建立了不同的空間圖層，如道路、林地、建筑用地、湖泊、草地等圖層（見圖1A）。課程作業(yè)2是專題地圖制作“中國人口分布圖”，通過該作業(yè)，評估學(xué)生應(yīng)用ArcView進(jìn)行專題地圖制作的能力。圖1是這兩個課程作業(yè)的學(xué)生作品。

圖1 本科生課程作業(yè)（A-作業(yè)1；B-作業(yè)2）

由圖1可見，學(xué)生基本掌握了對周邊地理事物進(jìn)行數(shù)字化與制圖表達(dá)的能力。通過這樣的開放式的課程作業(yè)設(shè)計，聯(lián)系身邊的地理現(xiàn)象，讓學(xué)生學(xué)以致用（如廈大校園地圖制作），極大地激發(fā)了他們學(xué)習(xí)這門課程的自主性和積極性。

對于海洋事務(wù)研究生選修課《地理信息技術(shù)及其在海岸帶管理中的應(yīng)用》，同樣采用課程作業(yè)來評估學(xué)生對課程的掌握情況。作業(yè)1是有關(guān)創(chuàng)建GIS數(shù)據(jù)庫及地理制圖。其中的制圖包括普通地圖與專題地制作。通過開放式分組（按學(xué)生所在國家）作業(yè)的完成，讓學(xué)生掌握從網(wǎng)上獲取各種相關(guān)空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集方式，并進(jìn)一步編輯與地理制圖。作業(yè)2是利用GIS的空間分析功能并與模型結(jié)合估算流域尺度的水土流失量并表達(dá)其空間分異性（基于課題研究成果）。該作業(yè)涉及到表5中的第6、7、8、10講的內(nèi)容，可讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固相關(guān)知識并通過GIS項目練習(xí)對GIS的空間分析與地理表達(dá)有進(jìn)一步的認(rèn)識。圖2和圖3分別是來自美國與喀麥隆的兩位學(xué)生完成的兩個作品。

圖2 研究生課程作業(yè)1之學(xué)生作品

圖3 研究生課程作業(yè)2之學(xué)生作品

從圖2－3可以看出，學(xué)生較好地掌握了地理信息技術(shù)的相關(guān)知識與軟件技能。值得強(qiáng)調(diào)的是，圖2作業(yè)是本科專業(yè)是生物學(xué)的美國學(xué)生自己從網(wǎng)上下載相關(guān)空間數(shù)據(jù)圖層，包括行政邊界、河流、道路、人口等并完成制圖的，來自韓國、喀麥隆等地的學(xué)生也完成了他們各自國家專題地圖制作，篇幅所限，這里無法一一列出他們的作品。顯然，通過這樣的課程作業(yè)設(shè)計會使他們產(chǎn)生能用所學(xué)的東西制作自己國家地圖的自豪感和成就感，學(xué)以致用。課后來自不同國家、學(xué)習(xí)層次不同的學(xué)生的普遍反映是該課程的實用性強(qiáng)，能學(xué)到一些“超出預(yù)期”的東西。

4 教學(xué)心得與體會

通過三年多的跨專業(yè)本科生、研究生地理信息技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)實踐與探索，總結(jié)如下教學(xué)心得與體會：

4.1 聯(lián)系實際并明確“學(xué)以致用”的課程定位。通過課題研究的成果展示并聯(lián)系身邊有關(guān)空間數(shù)據(jù)的事例，讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)是解決研究問題并與日常生活緊密相關(guān)的常用工具，有效地減少了跨專業(yè)學(xué)生對這個從未曾接觸的軟件工具的陌生感。進(jìn)一步地從實用性的角度進(jìn)行課程、上機(jī)實驗設(shè)和課程作業(yè)設(shè)計，讓學(xué)生掌握地理信息技術(shù)常用軟件的基本操作。

4.2 “概念與原理介紹”與“上機(jī)實踐”兩部分相結(jié)合的授課形式對于地理信息技術(shù)這種實用型技術(shù)的教學(xué)是有效的。有關(guān)地理信息技術(shù)的原理與概念介紹很晦澀難懂，在簡要地對重點概念與原理介紹之后，通過給學(xué)生有具體操作步驟的上機(jī)練習(xí)，完成特定任務(wù)，在課堂上有成就感，這很重要。課程設(shè)計上要保證學(xué)生有較多的上機(jī)時間。

4.3 課程評估宜采用開放式的課程作業(yè)的形式，讓學(xué)生提交作品，而非閉卷考試。通過進(jìn)一步的上機(jī)操作、復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容并完成作品，可以進(jìn)一步鞏固學(xué)生對這一實用型技術(shù)的基本功能的掌握。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：地理信息技術(shù)論文范文

虛擬地球技術(shù)本身的發(fā)展趨勢

雖然虛擬地球技術(shù)已經(jīng)比較成熟，虛擬地球系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是有些關(guān)鍵技術(shù)還有待于進(jìn)一步發(fā)展。在全球無縫多源多尺度海量空間數(shù)據(jù)管理方面，還需要發(fā)展多種地球剖分方法和多種投影方法，以適應(yīng)不同地區(qū)、不同細(xì)節(jié)層次的數(shù)據(jù)可視化，并且需要擴(kuò)展現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型以包含多時態(tài)數(shù)據(jù)的管理。在大規(guī)模用戶并發(fā)控制和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方面，還有待于進(jìn)一步提高空間數(shù)據(jù)調(diào)度與傳輸效率。在大規(guī)模三維精細(xì)模型可視化和多類型終端自適應(yīng)可視化方面，需要發(fā)展新的方法。目前，海量地形數(shù)據(jù)和正射影像紋理數(shù)據(jù)可視化的效率可以滿足用戶要求，但是，顯示大規(guī)模城市三維精細(xì)模型時，效率還很低；另外，也需要發(fā)展自適應(yīng)終端顯示技術(shù)，以使三維數(shù)據(jù)能夠在手機(jī)、PDA等小型移動終端上快速顯示。

虛擬地球作為地理信息公共服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺

虛擬地球系統(tǒng)能夠管理和快速顯示全球海量多源、多尺度、多時相三維空間數(shù)據(jù)，為地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)提供了一個基礎(chǔ)。但是地理信息公共服務(wù)平臺本身有自己的技術(shù)要求和特點。虛擬地球系統(tǒng)是三維數(shù)據(jù)的管理與可視化，地理信息公共服務(wù)平臺應(yīng)該包括二維和三維數(shù)據(jù)的管理與可視化，而且要求二三維數(shù)據(jù)來自同一個數(shù)據(jù)庫，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。另外，還要將虛擬地球系統(tǒng)與專業(yè)地理信息系統(tǒng)集成，使之不僅可以滿足公眾用戶對地理信息高效查詢與可視化的要求，還要滿足專業(yè)用戶對地理信息分析與應(yīng)用的要求，并且要支持地理信息公共服務(wù)的接口標(biāo)準(zhǔn)，以便提供空間數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。例如，GeoGlobe就是一個很好的地理信息公共服務(wù)平臺，它已成功應(yīng)用于“國家地理信息公共服務(wù)平臺”建設(shè)中，同時用它建立了黑龍江等省級和齊齊哈爾等市級地理信息公共服務(wù)平臺，形成了國家、省、市三級地理信息公共服務(wù)體系框架。

虛擬地球?qū)⒊蔀橹腔鄣厍蚝臀锫?lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)

第5篇：地理信息技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:GIS;環(huán)境地理信息系統(tǒng);空間數(shù)據(jù)庫

一、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念

環(huán)境地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystemforEnvironment,簡稱EGIS)是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是GIS技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸,是GIS技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、環(huán)境管理技術(shù)等各種環(huán)境信息分析和處理技術(shù)的集成。環(huán)境地理信息系統(tǒng)的主要功能有:

1.基本功能包括對空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲、編輯,以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi)容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區(qū)域的面積。

2.空間統(tǒng)計分析(SpatialStatisticsAnalysis)是指對空間數(shù)據(jù)庫中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。畢業(yè)論文包括各種屬性數(shù)據(jù)的集征數(shù)、離散特征數(shù)及其分類分級統(tǒng)計等。

3.疊加分析(OverlayAnalysis)功能允許兩個或多個圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統(tǒng)計疊加。合成疊加得到一個新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征;統(tǒng)計疊加可以統(tǒng)計一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對不同的圖層進(jìn)行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息,如利用類型疊置分析獲取新的類型。如土壤圖與植被圖疊置,以分析土壤與植被的關(guān)系,可以計算某一區(qū)域內(nèi)的植被類型的數(shù)量及面積,即通過對同一地區(qū)、相同屬性、不同時間的柵格數(shù)據(jù)的疊置,可以分析由時間引起的變化,通過與所需提取的范圍的疊加運(yùn)算,快速地進(jìn)行范圍內(nèi)信息的提取等。

4.緩沖區(qū)分析(BufferAnalysis)是GIS的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點緩沖區(qū)分析,結(jié)合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。

綜上所述,空間分析是地理信息系統(tǒng)軟件的核心,空間統(tǒng)計分析、疊加分析、緩沖分析等功能為環(huán)境地理信息系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的環(huán)境分析功能與廣闊的應(yīng)用空間。隨著其功能的不斷完善和發(fā)展,環(huán)境地理信息系統(tǒng)將為環(huán)境各部門提供一個功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具,成為各部門日常工作不可或缺的工作手段。

二、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

由于環(huán)境地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息服務(wù)和管理功能,具有廣泛的應(yīng)用范圍。具體體現(xiàn)在兩個方面,一是它可以應(yīng)用在環(huán)境管理的各個環(huán)節(jié),如區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)督管理、區(qū)域環(huán)境監(jiān)測及環(huán)境評價研究等;二是它可以廣泛應(yīng)用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡單介紹一下它的具體應(yīng)用。

1.電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數(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(jì)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。它使環(huán)境主管部門對各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖要素進(jìn)行查詢,可以獲得環(huán)境監(jiān)測點位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)域的空間關(guān)系等信息。可以對各種環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的統(tǒng)計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現(xiàn)方式進(jìn)行展示,為環(huán)境決策提供科學(xué)快捷的支持。

2.強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段

區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS應(yīng)用發(fā)展的重點領(lǐng)域之一,目前基于EGIS的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應(yīng)用模型與GIS集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS能夠更好地考慮和評價建設(shè)項目對環(huán)境的影響,因此在建設(shè)項目的環(huán)境評價中得到廣泛應(yīng)用。

3.危險物運(yùn)輸管理

借助GIS的運(yùn)行路徑選擇功能,可以對危險物轉(zhuǎn)移運(yùn)輸線路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運(yùn)輸計劃。并可以通過GPS對危險物的運(yùn)輸線路進(jìn)行實時監(jiān)控。

4.環(huán)境模型模擬分析

環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著重要的作用,如可以通過模型模擬出污染事故發(fā)生后各個時間的擴(kuò)散情況,為決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。碩士論文常用的模型主要有大氣擴(kuò)散模型、1維水污染擴(kuò)散模型、2維水污染擴(kuò)散模型等等,實現(xiàn)各種模型的模擬結(jié)果的生成、2維和3維的顯示等功能。

5.為數(shù)字環(huán)保提供技術(shù)平臺

數(shù)字環(huán)保是最近提出來的終極環(huán)境管理系統(tǒng),它是繼數(shù)字地球概念提出以后,環(huán)保領(lǐng)域提出的新概念,它將是未來十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方向,EGIS作為數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)平臺,將能夠為用戶提供實時動態(tài)環(huán)境信息服務(wù),也能夠為環(huán)境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環(huán)境狀況,提高人民生活水平。三、國外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究重點

1.數(shù)據(jù)采集的技術(shù)比選

當(dāng)前環(huán)境管理決策要求EGIS提供的數(shù)據(jù)種類及其范圍都在不斷擴(kuò)大,同時信息采集技術(shù)也有了很大的發(fā)展,包括GPS技術(shù)、視頻技術(shù)、高清晰衛(wèi)星圖像、實時環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等等。這些實時信息采集系統(tǒng)都有很多傳感器,包括空氣質(zhì)量、溫度、氣壓及水質(zhì)等等。如最近微軟公司正在基于VirtualEarth開發(fā)一項新技術(shù),用戶可以在地圖上搜索大量的實時信息,如道路擁堵情況、天氣狀況、空氣質(zhì)量,甚至是汽油價格等等實時信息,這需要大量的傳感器采集空間及其相關(guān)的實時信息,這無疑會推動更多的數(shù)據(jù)采集技術(shù)的開發(fā)。

2.EGIS與環(huán)保信息化之間如何協(xié)調(diào)發(fā)展可以預(yù)計未來五年內(nèi)EGIS將會與環(huán)境信息化越來越緊密地集成起來,發(fā)揮良好的社會經(jīng)濟(jì)效益,大大提高現(xiàn)有的環(huán)境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問題:

1.制定所需空間數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),以保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性與兼容性;

2.空間數(shù)據(jù)的獲取渠道以及更新途徑,以保證系統(tǒng)的可用性及可靠性;

3.研究以何種方式進(jìn)行有效集成,并分析這種方式的可行性;

4.研究環(huán)境信息與空間信息及其分析、模擬結(jié)果的綜合表現(xiàn)方式;

5.建立示范項目以便分析和測試集成的效果。

3.海量空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)

隨著空間信息與環(huán)境信息的積累,EGIS的數(shù)據(jù)庫的維護(hù)會變得越來越重要,新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可能會使數(shù)據(jù)量以幾何級數(shù)增長,海量數(shù)據(jù)的存儲與維護(hù)是要繼續(xù)研究的課題。如:采用什么技術(shù)來實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的更新與歷史數(shù)據(jù)的備份?如何實現(xiàn)新舊空間數(shù)據(jù)的合并和統(tǒng)一?如何利用數(shù)據(jù)挖掘與信息抽取技術(shù)來更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)的利用價值?遙感數(shù)據(jù)如何才能得到有效的利用?等等。

四、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議

隨著國外EGIS技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發(fā)展GIS的重點領(lǐng)域,從GIS在我國近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢。當(dāng)前我國有關(guān)部門已經(jīng)開始著手進(jìn)行環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā),并進(jìn)行了一些有益的嘗試,如廣東省環(huán)境信息中心開發(fā)的珠三角水環(huán)境信息管理系統(tǒng)等,但鑒于我國GIS基礎(chǔ)工作薄弱,特別是基本的空間信息數(shù)據(jù)庫尚未建立,因此EGIS的開發(fā)費(fèi)用十分巨大;加上EGIS的發(fā)展涉及眾多部門和多種技術(shù),因此有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視和開展我國EGIS的發(fā)展策略研究。

發(fā)展EGIS應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。

1.統(tǒng)一規(guī)劃。由于EGIS的發(fā)展不但涉及眾多環(huán)境部門,還包括與其他各級政府管理部門(如土地管理、環(huán)保、環(huán)境管理等部門)之間的信息交流;同時又涉及多種信息技術(shù),而信息技術(shù)發(fā)展的速度十分迅速,為了降低空間數(shù)據(jù)資源采集和管理的成本,為了適應(yīng)未來發(fā)展的需要,必須在多方部門的參與下,統(tǒng)一規(guī)劃和構(gòu)建EGIS的發(fā)展框架。

2.注重基礎(chǔ)。由于我國GIS發(fā)展基礎(chǔ)薄弱,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是系統(tǒng)生命力的關(guān)鍵,失去了完善可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐,系統(tǒng)的功能再強(qiáng)大也不能發(fā)揮其作用,因此要在統(tǒng)一規(guī)劃的思路和明確的發(fā)展框架下,不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫的積累與建設(shè)。

3.緊密跟進(jìn)、高起點開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展。職稱論文在技術(shù)上緊密跟進(jìn)國外先進(jìn)的GIS技術(shù),高起點進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā),與我國的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相協(xié)調(diào),共同發(fā)展適合我國國情的EGIS。

當(dāng)前我國各地許多部門雖然已經(jīng)開展了EGIS的研究與開發(fā),但這些開發(fā)均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數(shù)據(jù)交流和共享,加上沒有全國性的EGIS發(fā)展框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的通用性將成為

影響EGIS開發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門及時組織開展EGIS發(fā)展體系和框架標(biāo)準(zhǔn)的研究。

五、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)是近二十年來迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分,它的應(yīng)用已經(jīng)從早期的礦產(chǎn)資源管理拓展到與空間地理相關(guān)聯(lián)的更廣泛的領(lǐng)域,特別是在環(huán)境領(lǐng)域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(shù)(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析)正在與地理信息系統(tǒng)融合,逐漸形成具有強(qiáng)大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統(tǒng),即環(huán)境地理信息系統(tǒng)(EGIS)。它將成為各個環(huán)境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式。可以說它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時代的標(biāo)志。

參考文獻(xiàn):

第6篇：地理信息技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；中學(xué)地理；輔助教學(xué)

中圖分類號：G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2012）30-0154-03

地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，簡稱GIS），是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)[1]。

GIS是計算機(jī)技術(shù)與地理學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，是計算機(jī)技術(shù)在地理學(xué)中的應(yīng)用，它的出現(xiàn)對地理學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響。地理學(xué)本身又是一門理論聯(lián)系實際的應(yīng)用科學(xué)，在地理教學(xué)中重視地理理論教學(xué)的同時對地理技能也要有足夠的重視。如果說定性描述是地理學(xué)的第一代語言，地圖是地理學(xué)的第二代語言的話，無疑GIS就是當(dāng)之無愧的地理學(xué)第三代語言。地圖一直以來都是中學(xué)地理課堂的核心，而作為地理學(xué)第三代語言——GIS就面臨著如何發(fā)揮自己的強(qiáng)大功能更好地服務(wù)于輔助中學(xué)地理教學(xué)的挑戰(zhàn)。GIS與中學(xué)教育的結(jié)合在我國也不過數(shù)十年的歷史，在取得一定成績的同時也暴露出了很多亟待解決的問題，引人思考。

一、GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)的意義

1.新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。新課標(biāo)下地理教學(xué)改革的一個重要課題是使課堂教學(xué)效果整體化，其解決途徑就應(yīng)以更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的地理興趣與培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和技能入手，盡量使用多種電教媒體輔助教學(xué)?；贕IS的快速空間定位搜索和復(fù)雜的查詢功能，獨(dú)立的地理空間分析能力，強(qiáng)大的圖形創(chuàng)建和可視化表達(dá)手段，及通過地理學(xué)信息組成的現(xiàn)實空間模型與程序，實現(xiàn)對地理過程動態(tài)模擬和空間決策支持等功能，將其與傳統(tǒng)教育方法結(jié)合，使抽象的理論知識或地理現(xiàn)象直觀、具體地呈現(xiàn)給學(xué)生。達(dá)到引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、增強(qiáng)學(xué)生理解力、開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的效果。

2.地理教學(xué)本身與現(xiàn)代化技術(shù)整合的要求。地理科學(xué)具有綜合性、區(qū)域性，地理數(shù)據(jù)具有時空性等特點，隨著多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、三維技術(shù)、虛擬技術(shù)、GIS、RS與GIS的進(jìn)一步結(jié)合，GIS輔助地理教學(xué)的功能也愈顯強(qiáng)大，將所學(xué)的地理知識與高科技很好地結(jié)合。反過來，學(xué)生在掌握技術(shù)的同時也適應(yīng)了現(xiàn)代信息社會的高速度與高質(zhì)量，學(xué)會了如何獲取最新的信息與資料；教師也加強(qiáng)了地理教學(xué)的廣度和深度，提高了教學(xué)效率?？梢?，GIS輔助地理教學(xué)不僅拓展了研究者和學(xué)習(xí)者的視角，為提高學(xué)生的實際操作提供了一種新的嘗試，也對傳統(tǒng)地理教育的目標(biāo)、教材、教法、學(xué)法、學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)等方面提出了挑戰(zhàn)[2]。

二、GIS輔助地理教學(xué)的現(xiàn)狀分析及面臨的問題

1.GIS技術(shù)落后。GIS最早出現(xiàn)在20世紀(jì)六十年代的加拿大，發(fā)展于歐美等發(fā)達(dá)國家。因此GIS與教育的結(jié)合也始于這些歐美發(fā)達(dá)國家，這些國家的GIS教育體系也相對完善，其專業(yè)水平也達(dá)到了相當(dāng)?shù)母叨?。GIS技術(shù)已經(jīng)在中小學(xué)中廣泛應(yīng)用，并且學(xué)生也普遍可以用GIS知識解決生活實際問題。我國從20世紀(jì)八十年代開始研究GIS，GIS教育也是近些年才得以重視，中學(xué)GIS輔助地理教學(xué)的研究更是處于剛剛起步階段，其研究也僅限于技術(shù)手段輔助教學(xué)的層面，應(yīng)用的深度、廣度和歐美諸國都不可比擬，普及的道路還很漫長。

2.GIS教學(xué)資源建設(shè)不達(dá)標(biāo)。在中學(xué)地理教學(xué)中獲得的相關(guān)GIS軟件和地理數(shù)據(jù)資料相當(dāng)少，沒有專門符合中學(xué)師生水平的應(yīng)用于GIS輔助地理教學(xué)的軟件，教師本身的專業(yè)知識不足，利用相關(guān)地圖數(shù)字化又要花費(fèi)大量的時間，以至于應(yīng)用GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)大多數(shù)情況下變成了一句空的口號，失去了實際教學(xué)的意義。因此，很少有地理教師真正利用GIS進(jìn)行輔助教學(xué)。雖然有一部分學(xué)校為了迎合GIS的發(fā)展和滿足新課標(biāo)的要求，也正在探索和嘗試將GIS應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)中，但是不像歐美諸國一樣，已經(jīng)培養(yǎng)了一批掌握了GIS技術(shù)的中學(xué)地理教師來駕馭于這門課程。教學(xué)設(shè)置上也沒有將這門課以必修課的形式呈現(xiàn)，相應(yīng)的硬件設(shè)施還達(dá)不到要求。

3.沒形成科學(xué)的GIS教學(xué)方法和模式體系。GIS技術(shù)應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)并不是盲目地對計算機(jī)輔助教學(xué)的附和。飛速發(fā)展的信息時代對地理教學(xué)的要求也有了新的提高：掌握書本知識更重要的是幫助學(xué)生掌握獲得地理知識的能力和方法，即實現(xiàn)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化。而GIS應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)是最優(yōu)的信息技術(shù)與課程整合方案，其改變教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、引導(dǎo)學(xué)生主動探究學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識的能力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展，而衡量學(xué)校辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵指標(biāo)也正是學(xué)生發(fā)展水平。

三、GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)的幾點思考

1.落實GIS教育的普及。GIS教育的目標(biāo)則是教會學(xué)生在掌握了計算機(jī)基礎(chǔ)知識以后，應(yīng)用GIS專業(yè)軟件對地理有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的操作處理后，形成能夠解決實際問題、提供有關(guān)功能的教育過程[3]。在信息社會中，GIS的地位、作用日漸顯著，面對如此先進(jìn)的GIS教育形式，率先成功地落實GIS教育的普及化的國家和地區(qū)無疑就占得了信息技術(shù)發(fā)展的某種程度上的先機(jī)。鑒于軟、硬件的建設(shè)問題確實和教育經(jīng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，但我國大部分地區(qū)的大多數(shù)中學(xué)也都建立了不同層次的微機(jī)室，即便數(shù)量和質(zhì)量上不能滿足每一位學(xué)生，但只要用心規(guī)劃，也能夠合理地利用起來，在一定程度上能夠讓學(xué)生有充分的上機(jī)實踐機(jī)會，進(jìn)行基礎(chǔ)層面的GIS實際操作應(yīng)用。

2.加強(qiáng)GIS教育的資源建設(shè)。從我國現(xiàn)在取得的研究成果中不難發(fā)現(xiàn)，GIS技術(shù)真正用于教育教學(xué)的很少，其成果大都用于商業(yè)用途，近十年來的有關(guān)GIS應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的論文也寥寥無幾[6]。這就需要給以GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)更多的關(guān)注和研究，提高軟、硬件檔次，開發(fā)專門的應(yīng)用于中學(xué)地理教育的免費(fèi)或者價格低廉的軟件和地理數(shù)據(jù)資料，加大各類高等院校尤其是師范類院校的關(guān)于GIS的人才培養(yǎng)和在職老師的培訓(xùn)工作，提高中學(xué)教師的計算機(jī)操作技能和地理專業(yè)技能。在培養(yǎng)和培訓(xùn)GIS人才的內(nèi)容中，強(qiáng)化與中學(xué)教學(xué)的銜接，增加關(guān)于GIS的相關(guān)課程，編寫和制作一些專門的教材和案例數(shù)據(jù)。使教師從地理知識的傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，使教師的教學(xué)過程從單純的傳授地理知識變?yōu)橄驅(qū)W生提供和加工地理知識信息、解決和研究相關(guān)地理問題以及教法學(xué)法的過程。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，教師可以合理的利用一些免費(fèi)的資源，運(yùn)用自己的專業(yè)知識做出相應(yīng)地修改然后加以利用[4]。也建議各級各類中學(xué)與當(dāng)?shù)氐拈_設(shè)GIS課程的大專院校做好交流，實現(xiàn)GIS技術(shù)與資源的共享。

3.構(gòu)建科學(xué)的GIS教育體系。GIS教育不能從大學(xué)階段開始，而GIS技術(shù)融入中小學(xué)基礎(chǔ)教育還需要社會的關(guān)注為其實現(xiàn)提供契機(jī)。根據(jù)實際教學(xué)環(huán)境分層次、分地區(qū)、分級別的設(shè)置基于基礎(chǔ)教育階段的GIS教育，有層次地、逐步地落實進(jìn)行。把教學(xué)分為基本要求教學(xué)、拓展性教學(xué)、研究性教學(xué)等幾個層次或者按照當(dāng)前課程改革的課程設(shè)置結(jié)構(gòu)分為必修課程與選修課程。建立起從中小學(xué)到高等教育乃至進(jìn)入社會的完整的GIS教育系統(tǒng)。GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)則有利于中學(xué)生端正學(xué)習(xí)地理學(xué)科的態(tài)度，通過接觸現(xiàn)代地理科學(xué)的前沿科技動態(tài)，與時俱進(jìn)，學(xué)以致用，也為培養(yǎng)高一級的GIS專業(yè)人才和地理學(xué)科專業(yè)人才乃至復(fù)合型的通才打下了堅實的基礎(chǔ)[5]。

四、案例——以《世界的海陸分布》為例

基于GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)的教學(xué)過程設(shè)計：

通過比較可以得出：GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)在教學(xué)過程中可以幫助教師做更多適合教學(xué)使用的各類地圖，為地理教師提供更多的選擇，節(jié)省了地理教師制作多媒體課件的時間，也使地圖的運(yùn)用手段更加多樣化，同時簡化了教學(xué)過程。在實際操作中，學(xué)生不僅獲得了主動學(xué)習(xí)的機(jī)會，而且其地理能力和地理思維方式也得到了開發(fā)，適應(yīng)了學(xué)生的個性發(fā)展，學(xué)習(xí)能力和技能也得以養(yǎng)成和提高。

參考文獻(xiàn)：

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[4]段玉山.信息技術(shù)輔助地理教學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2003：88.

第7篇：地理信息技術(shù)論文范文

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng) 創(chuàng)新型能力 人才培養(yǎng) 教學(xué)改革

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）11-0093-02

教育教學(xué)改革是高校發(fā)展中的一項重要課題，對于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。深化教學(xué)改革是我國高等教育以質(zhì)圖強(qiáng)的內(nèi)在動力。[1]GIS專業(yè)是一個多學(xué)科交叉的新興專業(yè)，具有很強(qiáng)的技術(shù)性和實踐性。隨著地理信息系統(tǒng)應(yīng)用社會化，地理信息系統(tǒng)的專業(yè)化趨勢也愈加明顯，地理信息系統(tǒng)專業(yè)發(fā)展面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。[2]下面結(jié)合武漢理工大學(xué)地理信息系統(tǒng)專業(yè)的教學(xué)實踐，從教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式等幾個層面，提出教學(xué)改革的具體思路和措施。

一、傳統(tǒng)與現(xiàn)代方法相輔相成，激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣

為了適應(yīng)現(xiàn)代教育的改革與發(fā)展，必須根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與形式的關(guān)系，促進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新，圍繞信息表達(dá)、知識傳授和技能訓(xùn)練的有效性和靈活性，構(gòu)建和形成融傳統(tǒng)與現(xiàn)代于一體的教學(xué)手段?，F(xiàn)代教育技術(shù)以其信息量大、速度快、直觀形象等特點，在現(xiàn)代教學(xué)中得到推廣和應(yīng)用。課程組教師將教學(xué)內(nèi)容全程編制多媒體課件，收集相關(guān)教學(xué)錄像和演示系統(tǒng)等交互式軟件，科學(xué)地利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，并通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)資料，包括多媒體課件、電子圖書、系統(tǒng)視頻和相關(guān)資源鏈接等。注重采用大量圖片、數(shù)字影像和三維動畫，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。積極推進(jìn)信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)手段，把信息技術(shù)、信息資源、信息方法和課程內(nèi)容有機(jī)融合為一體。

結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)GIS和Flash等技術(shù)開發(fā)GIS專業(yè)教學(xué)軟件，既體現(xiàn)了專業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，又強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)興趣，從而促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動探索、主動實驗。同時，合理吸收傳統(tǒng)教學(xué)手段中的特點，做到優(yōu)勢互補(bǔ)，協(xié)同發(fā)揮其教學(xué)功能。多樣化的教學(xué)手段，滿足了對不同層次教學(xué)內(nèi)容和知識體系的表達(dá)、傳授和推理，促進(jìn)了學(xué)生對專業(yè)知識和理論模型的理解和掌握。

二、課內(nèi)與課外教學(xué)有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)自主創(chuàng)新意識

為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與綜合能力，現(xiàn)代教學(xué)更加注重對學(xué)生全方位的教育和培養(yǎng)。堅持兩課（課內(nèi)課外）教學(xué)齊頭并進(jìn)的教學(xué)思路，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程不僅包括課堂內(nèi)的講授與講解，而且包括課堂外的引導(dǎo)與指導(dǎo)。

在課堂內(nèi)，圍繞課程的知識體系和專題模塊進(jìn)行講授，針對重點和難點內(nèi)容開展學(xué)習(xí)小組討論與答辯，注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識和團(tuán)隊合作精神。通過課堂“主題討論”、“有問必答”和“辯論賽”等形式，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑和提問，提倡學(xué)生敢于“標(biāo)新立異”和“挑戰(zhàn)權(quán)威”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、主動性和積極性。

在課堂外，教師鼓勵學(xué)生進(jìn)行“創(chuàng)新項目”的選題和申報，輔導(dǎo)學(xué)生課外學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，形成課內(nèi)教學(xué)與課外實踐的良好學(xué)習(xí)機(jī)制，既提升了課內(nèi)教學(xué)效果，也推動了課外專業(yè)實踐與應(yīng)用。借助“大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目”、“GIS專業(yè)技能大賽”、“大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技作品競賽”及“全國GIS軟件開發(fā)大賽”等課外科技競賽載體，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，為學(xué)生創(chuàng)造濃厚的學(xué)習(xí)與學(xué)術(shù)氛圍。近5年來，學(xué)生先后開展“大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目”、節(jié)能減排社會實踐項目和開放性實驗項目20余項，獲得湖北省大學(xué)生優(yōu)秀科研成果獎8項，湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文獎30余項，公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，特別是在2010年中國大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽中，獲得“全國一等獎”和“最佳創(chuàng)意獎”的優(yōu)異成績。這些課外科技活動培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神和團(tuán)隊意識，拓展了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，突出和體現(xiàn)了第二課堂獨(dú)特的育人作用。

三、理論與實踐環(huán)節(jié)交叉滲透，提升動手實踐能力

制定科學(xué)合理的課程體系是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的基本任務(wù)。[3]教學(xué)內(nèi)容和課程體系是教學(xué)改革的重中之重。在教學(xué)內(nèi)容和課程體系上，注重理論與實踐的交叉滲透。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位，體現(xiàn)系統(tǒng)性、科學(xué)性和前瞻性的教學(xué)思想，妥善處理理論教學(xué)與實踐教學(xué)的關(guān)系，加強(qiáng)了實驗實踐環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌規(guī)劃和整體優(yōu)化。為了改變專業(yè)課程之間的松散關(guān)系，避免專業(yè)知識模塊的脫節(jié)現(xiàn)象，加強(qiáng)了課程體系之間的無縫銜接和有機(jī)整合。圍繞地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)、遙感和GPS等核心課程，注重空間分析、地理信息系統(tǒng)工程、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、土地信息學(xué)和區(qū)域分析與規(guī)劃等課程專業(yè)理論知識的拓展與應(yīng)用?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的專業(yè)特點，將實踐體系分為數(shù)據(jù)采集與組織、數(shù)據(jù)分析與處理、系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用等專題模塊，通過設(shè)置科學(xué)的實驗項目和實踐環(huán)節(jié)，將理論知識和專業(yè)技術(shù)貫穿起來，形成一套系統(tǒng)的專業(yè)“知識鏈”。一方面是整合與優(yōu)化課程實驗內(nèi)容，弱化和減少演示性和驗證性實驗，提升和增加綜合設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗項目，避免了理論教學(xué)與實踐教學(xué)的脫節(jié)，克服了實驗項目的孤立零散，同時使得實驗項目對理論模型的聯(lián)系更為緊密，實踐環(huán)節(jié)對于知識應(yīng)用更為深入，幫助學(xué)生從傳統(tǒng)的“看實驗”，轉(zhuǎn)變?yōu)榍袑嵉摹白鰧嶒灐保瑢W(xué)生實驗的主動性和參與性得到大大提高。另一方面，把實驗教學(xué)放在與理論教學(xué)同等重要的位置，平衡與協(xié)調(diào)學(xué)時比例，保證實驗實踐的學(xué)時比例和學(xué)分比例均超過40%。對于課內(nèi)實驗，適當(dāng)增加了空間數(shù)據(jù)庫、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、GIS程序設(shè)計、GIS統(tǒng)計分析等課程的實驗學(xué)時，確保了課程實驗的質(zhì)量和效果。對于集中實踐環(huán)節(jié)，通過開設(shè)GIS基礎(chǔ)強(qiáng)化訓(xùn)練、能力拓展訓(xùn)練，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用技能。通過地理地質(zhì)認(rèn)識實習(xí)、地圖學(xué)與遙感制圖實習(xí)、GPS及測量實習(xí)、地理信息系統(tǒng)工程實習(xí)、空間分析課程設(shè)計等環(huán)節(jié)，重點訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)開發(fā)能力和綜合集成能力。實驗實踐環(huán)節(jié)更加體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，更加有利于培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題和解決問題的能力。

四、教學(xué)與科研良性互動，拓寬專業(yè)學(xué)術(shù)視野

將科研、學(xué)術(shù)與教育、教學(xué)緊密結(jié)合起來，全面促進(jìn)科學(xué)研究與教學(xué)工作的協(xié)調(diào)發(fā)展與良性互動。堅持科研成果帶動課程教學(xué)的理念，根據(jù)課程的內(nèi)容及特點，以科研為先導(dǎo)，將科研成果、科研經(jīng)驗和工程實例引入課堂教學(xué)，不斷更新和充實教學(xué)內(nèi)容。積極倡導(dǎo)學(xué)生直接參與專業(yè)老師的科研課題，實現(xiàn)理論知識和科研實踐的結(jié)合，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解專業(yè)技術(shù)在科研和工程應(yīng)用中的價值和意義，重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合工程素質(zhì)的提升，探索應(yīng)用專業(yè)知識尋求解決問題的技術(shù)手段和方法途徑。如通過智慧城市、數(shù)字國土和數(shù)字環(huán)保等項目介紹地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，通過瓦斯爆炸、水污染事故等實例介紹地理信息系統(tǒng)的解決思路和技術(shù)方案。

推行本科生導(dǎo)師制，組建本科生科研興趣小組，鼓勵學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開展科研選題，進(jìn)行自主科研實驗和學(xué)術(shù)探索，這種科研項目驅(qū)動下的人才培養(yǎng)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力、歸納表達(dá)能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊協(xié)作精神，增強(qiáng)了學(xué)生獨(dú)立的科研能力和實驗?zāi)芰?。[4]定期開展教師與學(xué)生的學(xué)術(shù)交流和討論，通過教師介紹在科研中的方法與體會，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的科研態(tài)度和科研素養(yǎng)。借助Supermap走進(jìn)高校活動、資環(huán)講壇和GIS論壇等學(xué)術(shù)交流平臺，邀請國內(nèi)外知名的GIS專家、學(xué)者開展學(xué)術(shù)講座，介紹學(xué)科專業(yè)的最新動態(tài)和學(xué)術(shù)成果，營造良好的學(xué)術(shù)氛圍和科研環(huán)境，讓學(xué)生了解專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域的前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野和知識面，激發(fā)科學(xué)研究的原動力。

五、結(jié)束語

近幾年的教學(xué)改革和實踐，進(jìn)一步充實和豐富了我校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的內(nèi)涵建設(shè)，教學(xué)資源配置進(jìn)一步優(yōu)化，教學(xué)體系更加合理、科學(xué)，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果得到顯著提高。專業(yè)教師先后主持完成省級和校級教學(xué)研究項目15項，建設(shè)校級精品課程5門，發(fā)表教學(xué)研究論文20余篇，獲得省級教學(xué)成果獎3項和校級教學(xué)成果獎5項。學(xué)生獲得國家大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃項目20余項、本科生科技創(chuàng)新項目和開放性實驗項目30余項，并在全國GIS軟件開發(fā)大賽、全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽和節(jié)能減排競賽中獲得全國性科技活動獎勵20余項。每年畢業(yè)生的就業(yè)率在95%以上，考研錄取率超過40%，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到國內(nèi)企事業(yè)單位的廣泛認(rèn)可。

教學(xué)改革是一個長期的過程，應(yīng)該面向國家和社會的需求，立足于培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才，從教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法和培養(yǎng)模式等層面不斷改革和創(chuàng)新，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步提供強(qiáng)有力的人才保障和智力支撐。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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第8篇：地理信息技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】建筑工程；施工；信息管理

建筑施工信息管理是建筑工程管理中的基礎(chǔ)，涉及到建筑施工的方方面面，成為影響建筑工程施工質(zhì)量和效率的重要環(huán)節(jié)。為了保證管理工作的正常有序，信息部門對信息的掌握和獲取必須保證及時準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的信息管理主要依靠人工處理和簡單的記錄保存的方式。面對建筑工程在質(zhì)和量上的不斷發(fā)展，施工中信息量越來越大，而且對信息的精確性和處理速度要求也隨之增高。這就使得傳統(tǒng)的信息管理方式和手段都難以適應(yīng)新的要求，為此，我們應(yīng)當(dāng)在認(rèn)清建筑施工信息管理重要性的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善和創(chuàng)新建筑施工信息管理措施。

一、建筑施工信息管理概述

建筑工程施工的整個流程涉及到各方面工作，例如原材料的采購，人力資源管理，建筑技術(shù)應(yīng)用，工程質(zhì)量監(jiān)督等，在完成這些工作的進(jìn)程中勢必會產(chǎn)生大量的信息和數(shù)據(jù)，這些信息涉及眾多部門，有企業(yè)單位，也有事業(yè)單位，有施工單位也有監(jiān)理單位。關(guān)系錯綜復(fù)雜，信息五花八門，但這些信息又稱為影響建筑工程質(zhì)量的重要因素。因此，為了保障信息的真實性、有效性，使信息能夠在建筑工程管理中發(fā)揮重要的作用必須加強(qiáng)施工信息管理工作。在信息管理中充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，在信息的采集，傳遞，保存和查閱調(diào)取各個環(huán)節(jié)中都應(yīng)當(dāng)考慮通過現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用提高信息管理的質(zhì)量。此外還應(yīng)當(dāng)引入現(xiàn)代管理理念，規(guī)范有序的整合信息流動各環(huán)節(jié)的銜接程度。

二、工程施工管理信息平臺

信息管理對建筑施工的重要性不言而喻，目前在建筑施工企業(yè)的信息管理中已經(jīng)普遍引入了計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫，地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)的信息管理技術(shù)手段，這些技術(shù)手段對于信息管理的現(xiàn)代化和高效率起著極其重要的作用。（1）施工管理信息系統(tǒng)的重要作用。施工管理信息系統(tǒng)對計算機(jī)技術(shù)在信息管理中作用的充分發(fā)揮。涉及施工中的信息采集、信息保存，信息流通和處理，通過對這些信息的加工處理確保施工企業(yè)在組織施工時能夠順利便捷的查找和利用這些信息。該系統(tǒng)首先需要建立一個大型中央數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫廣泛收集施工過程中的所有信息。這些信息在專門軟件的操控下進(jìn)行合理有效的歸類和匹配，在編制施工預(yù)算和調(diào)控工程施工進(jìn)度的時候能夠在專門軟件的操控下直接生成最佳方案，或生成多個方案供我們選擇。（2）施工項目信息門戶。這種信息管理技術(shù)的最大特點就在于它能夠?qū)崿F(xiàn)項目多個相關(guān)單位的共同參與。施工單位以項目中心建立主頁面，各相關(guān)單位通過申請用戶權(quán)限進(jìn)入各自的用戶界面，關(guān)注施工單位的關(guān)于項目緊張的信息。然后根據(jù)這些信息決定自己的企業(yè)行為。例如某建筑施工項目在進(jìn)展到一定程度時，原材料使用情況及時的在項目網(wǎng)頁上，各相關(guān)供貨商可根據(jù)原材料的使用情況及時的聯(lián)系項目主管單位洽談進(jìn)料事宜，這就大大提高了項目進(jìn)展的效率，從而也體現(xiàn)了信息管理在建筑施工中的重要作用。另外，施工項目信息門戶系統(tǒng)的重要性還在于它為施工單位大大節(jié)省了人力資源和工作時間，再以項目的原料使用這一事項為例，在以往的施工過程中，施工方一般都是人工估算材料的使用時間，在發(fā)現(xiàn)材料不足或者即將不足的時候派專人聯(lián)系供貨方，洽談供貨事宜。這一過程需要耗費(fèi)時間，同時也分散了施工方的精力，而施工項目信息門戶系統(tǒng)可以使供貨方隨時了解項目材料使用進(jìn)展，施工方不必再為材料的短缺或者不足而專門聯(lián)系供貨方，這樣相關(guān)工作人員可以拿出更多的實踐關(guān)心工程質(zhì)量等其他工作。（3）施工地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是對建筑施工十分有利的一個龐大的信息系統(tǒng)。原理是采集和存儲一定區(qū)域內(nèi)或者項目施工地的地理信息，這些地理信息包括施工地點的地上建筑物信息，地下管道信息，土質(zhì)巖層等地理信息。這些地理信息輸入書庫，經(jīng)過專業(yè)軟件的編制處理，可提供可視化的圖形數(shù)據(jù)，來呈現(xiàn)某一區(qū)域的地理概況?，F(xiàn)代化的地理信息系統(tǒng)就是將這些信息輸入數(shù)據(jù)庫，在工程技術(shù)人員需要的時候可隨時查閱，給他們的決策提供參考。該系統(tǒng)是建筑施工信息管理系統(tǒng)的重要組成部分。

總之，建筑工程施工中隨時需要大量的相關(guān)信息為工程進(jìn)展提供數(shù)據(jù)支持。在某種程度可以說這些信息是建筑企業(yè)的一種資源，它影響著建筑施工的質(zhì)量和效率，對施工項目和施工單位的順利高效施工起著至關(guān)重要的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

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第9篇：地理信息技術(shù)論文范文

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。概括起來分11個門類、5大巨系統(tǒng)、4項建設(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)森論人類的知識體系

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

錢學(xué)森將當(dāng)今人類對科學(xué)知識的體系，分為數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)、地理科學(xué)、社會科學(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個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學(xué)、社會科學(xué)和地理科學(xué)作為客體世界的主要研究對象；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象；建筑科學(xué)界于客體與主體科學(xué)之間；軍事科學(xué)實際上是指謀略科學(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)是縱貫于各個學(xué)科的；數(shù)學(xué)科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)是橫貫于各個學(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)森提出的社會主義總體設(shè)計部（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，隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機(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。正是地理信息科學(xué)這門用高新技術(shù)武裝起來的技術(shù)科學(xué)的發(fā)展，帶動了整個地理科學(xué)的建立與發(fā)展。

附圖

圖3　五個開放的復(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)家以模式識別為工具對遙感信息進(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（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復(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)無論空間分析功能多么強(qiáng)大，也不可能進(jìn)行模型計算，外掛、內(nèi)嵌種種方式都不可能解決直接進(jìn)行模型計算問題。系列地圖存入計算機(jī)的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機(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)中屬性庫與地理專家系統(tǒng)中知識庫聯(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)成長的核心力量，因此本刊更名時，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，已經(jīng)認(rèn)識到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學(xué)中的應(yīng)用。當(dāng)?shù)乩硇畔⒖茖W(xué)中的模型在實踐中應(yīng)用時，必然會涉及地理系統(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)報和回溯，因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個方面，這8個方面是互動的。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來的地理信息科學(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)奠定了堅實的基礎(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)國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的。可持續(xù)發(fā)展只有在信息社會中才能實現(xiàn)，人類一方面需要依靠科學(xué)技術(shù)開發(fā)資源，如太陽能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射，靠納米技術(shù)直接轉(zhuǎn)化太陽能為電能；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)就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術(shù)獲取外層空間信息源，靠計算機(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，將為國民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場做出重要的貢獻(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，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)大推動力。

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