地理信息科學(xué)的概念精選(九篇)

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第1篇：地理信息科學(xué)的概念范文

地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展從20世紀(jì)90年代初期進(jìn)入起步階段。隨著社會(huì)進(jìn)步,地理信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,我國地理信息產(chǎn)業(yè)面對(duì)國際金融危機(jī)的沖擊仍然保持了強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭,“十一五”期間增幅超過300%,2011年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值突破1500億元,從業(yè)人員約80萬人,從業(yè)機(jī)構(gòu)超過2萬家。國家測繪地理信息局推進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)是到2015年年總產(chǎn)值超過3000億元,到2020年年總產(chǎn)值達(dá)到10000億元。1998年教育部頒布了我國新的《普通高校本科專業(yè)目錄》,其中對(duì)高校本科專業(yè)行了調(diào)整,專業(yè)由原來的504個(gè)調(diào)整為294個(gè),教育部特別增設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè),這一點(diǎn)說明地理信息產(chǎn)業(yè)的特殊優(yōu)勢和生命力。2012年普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄再次調(diào)整,將地理信息系統(tǒng)專業(yè)改名為地理信息科學(xué)專業(yè)。經(jīng)各種資料的統(tǒng)計(jì)表明,2000年有37所院校設(shè)立了GIS專業(yè),2003年有93個(gè)高校開設(shè)了GIS專業(yè),2007年全國共有161所高校設(shè)置GIS專業(yè),2012年全國共有168所高校設(shè)置地理信息科學(xué)專業(yè)[1-2]。從而促進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。

2地理信息科學(xué)專業(yè)發(fā)展面臨的問題與分析

2.1教師專業(yè)素養(yǎng)迫切需要提高

目前狀況是一些院校現(xiàn)有的地理信息科學(xué)專業(yè)教師是從相關(guān)學(xué)科轉(zhuǎn)入地理信息科學(xué)專業(yè)的,大多數(shù)是從學(xué)校畢業(yè)又走入學(xué)校,并沒有機(jī)會(huì)從事實(shí)際地理信息系統(tǒng)研究、開發(fā)和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)[3]。而地理信息科學(xué)技術(shù)本身發(fā)展又很迅速,這使得一些教師很難勝任所承擔(dān)的核心課程與專業(yè)課程教學(xué)任務(wù)。

2.2教材建設(shè)與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié)

由于軟件的更新速度飛快,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材很難跟上。據(jù)此有些人提出了要大膽嘗試采用電子教材,某些部門或是軟件出品單位不要只是將精力放在軟件使用幫助上,也應(yīng)當(dāng)隨之出品入門級(jí)或更高檔次的電子實(shí)驗(yàn)教材,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教材陳舊落后更新慢的問題。理論教材內(nèi)容更新滯后非常明顯,與各人才培養(yǎng)層次與方向脫節(jié),沒有針對(duì)各個(gè)培養(yǎng)層次和方向的統(tǒng)一化、系統(tǒng)化的教材的建設(shè)[4]。

2.3課程體系及教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需要脫節(jié)

各高校開辦地理信息科學(xué)專業(yè)時(shí),主要是依托已有相關(guān)專業(yè)構(gòu)建課程體系,無論是學(xué)科基礎(chǔ)課程,還是專業(yè)核心課程的設(shè)置,皆與地理信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及社會(huì)需求脫節(jié)[5]。大多是根據(jù)本校的師資和學(xué)生的素質(zhì)來設(shè)置相應(yīng)的課程。還有因師資不足,涉及地理信息新理論、新技術(shù)、新方法的課程不能開設(shè),學(xué)生空間分析、地理信息系統(tǒng)技術(shù)二次開發(fā)與應(yīng)用的能力上得不到鍛煉,在工作中暴露出地理信息系統(tǒng)應(yīng)用能力差的缺陷,直接影響到該學(xué)校地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的聲譽(yù)[6]。

2.4專業(yè)目錄名稱與本學(xué)科內(nèi)涵不相適應(yīng)

隨著形勢的發(fā)展,逐漸暴露出一些問題。從地理信息科學(xué)專業(yè)分層次的培養(yǎng)來看,名稱上存在不相稱,一些專家建議,對(duì)于理科院?；驈牡乩砜茖W(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,完全可以稱為地理信息科學(xué)專業(yè),但對(duì)于工科院校或從測繪等方向發(fā)展起來的,可以改稱為地理信息工程專業(yè)。筆者認(rèn)為經(jīng)過多年的磨合共融發(fā)展,也可能在將來二者會(huì)統(tǒng)一于新的名稱。

2.5資金投放不足

目前,高校地理信息科學(xué)專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng),同樣受到發(fā)展速度與投入增量不同步的影響,專業(yè)建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足,儀器設(shè)備陳舊且不配套。特別是在一般本科類院校,在追求規(guī)模發(fā)展過程中,因資金不足與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要,對(duì)教學(xué)儀器設(shè)備與運(yùn)行保障經(jīng)費(fèi)采取緊縮政策[7]。

2.6全國地理信息科學(xué)專業(yè)的發(fā)展沒有一個(gè)統(tǒng)一的教育培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系

對(duì)于這個(gè)專業(yè)培養(yǎng)的人才沒有相應(yīng)評(píng)價(jià)體系。尤其針對(duì)一般本院校來說,不論是以測繪為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,還是以地理科學(xué)為依托發(fā)展起來的地理信息科學(xué)專業(yè),都沒有真正融入到全國地理信息科學(xué)專業(yè)的大圈子里。要真正服務(wù)社會(huì),不應(yīng)靠少數(shù)頂級(jí)院校的科學(xué)進(jìn)展,更多是發(fā)揮好全國各地的地理信息科學(xué)專業(yè)的教育資源,讓地理信息科學(xué)的大眾化教育與培養(yǎng)復(fù)合型人才可以落到實(shí)處,從而彰顯地理視角。

3建議與發(fā)展策略

3.1地理信息科學(xué)教育應(yīng)遵循應(yīng)用科學(xué)的教育理念

這個(gè)專業(yè)無論是從測繪工科院校發(fā)展起來的還是從以地理學(xué)空間分析應(yīng)用為主的理科發(fā)展起來的,大家都會(huì)認(rèn)為本專業(yè)是理論實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。從現(xiàn)在本科生、研究生的招生就業(yè)情況來分析,本科階段是扎實(shí)掌握基本理論的重要時(shí)期,研究生階段可注重與實(shí)踐相結(jié)合。大學(xué)本科階段要遵循教育的基本理念,而不是一味地追尋市場,更不能成為步入社會(huì)的培訓(xùn)場所。大學(xué)本科教育是思想和認(rèn)知善惡發(fā)育成型的階段,讓學(xué)生有能力去追求知識(shí)與真理,這是大學(xué)本科的教學(xué)核心。只有這樣才能在以后的工作中具有更強(qiáng)的創(chuàng)新能力。

3.2培養(yǎng)空間思維的教學(xué)模式不能變

空間思維能力不只是讓人知道東西南北,更多是分析和解決問題的空間維度。從另一個(gè)角度來看,地理信息科學(xué)的普及也是對(duì)全民空間思維能力的培養(yǎng),比如ESRI在美國會(huì)對(duì)小孩子進(jìn)行免費(fèi)的地理知識(shí)講解,使他們從小就能接觸到地理空間的概念,啟發(fā)了他們的空間想象力。

3.3人才培養(yǎng)上要在權(quán)威機(jī)構(gòu)中劃分出層次

從地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,地理信息科學(xué)學(xué)位教育應(yīng)強(qiáng)化技能培訓(xùn),這部分人才培養(yǎng)就落在一些以測繪為基礎(chǔ)的工科院校發(fā)展起來的地理信息科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)上,突出地理信息科學(xué)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。而另一類別是以地理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的院校專業(yè)上應(yīng)突出地學(xué)方面的應(yīng)用?？傊乩硇畔⒖茖W(xué)人才的培養(yǎng)既需要有能夠創(chuàng)新思路的人才,也要培養(yǎng)具有扎實(shí)知識(shí)的技能型人才,這樣才能共同推動(dòng)地理信息科學(xué)和地理信息產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.4通過任教資格考試、技術(shù)水平認(rèn)證來規(guī)范地理信息從業(yè)人員的水平

國家應(yīng)有相應(yīng)的政策法規(guī)來管理地理信息產(chǎn)業(yè)。規(guī)定必須要有相當(dāng)水平的從業(yè)人員才能承接各種項(xiàng)目。原因就是地理信息產(chǎn)業(yè)的相關(guān)行業(yè)關(guān)系人類社會(huì)正常發(fā)展,如果政策法規(guī)跟不上,那么將會(huì)一片混亂。3.5為一線地理信息科學(xué)教育工作者申請(qǐng)教學(xué)或科研

第2篇：地理信息科學(xué)的概念范文

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(gè)門類、5大巨系統(tǒng)、4項(xiàng)建設(shè),下面分別表述原著與解解的內(nèi)容。

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。

在五個(gè)開放的、復(fù)雜巨系統(tǒng)中,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)。

2、地理信息科學(xué)

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(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。

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。

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(gè)方面,這8個(gè)方面是互動(dòng)的。中國的人口問題、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,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)。

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;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(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(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。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(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。

參考文獻(xiàn):

[1]錢學(xué)森,等.論地理科學(xué)[M].杭州:浙江教育出版社,1994.1-325.

第3篇：地理信息科學(xué)的概念范文

關(guān)鍵詞：GIS應(yīng)用,問題,創(chuàng)新,發(fā)展

引言

GIS是地理信息系統(tǒng)（Geographical Information Systems）的英文縮號(hào)，是構(gòu)建“數(shù)字城市”和“數(shù)字地球”的核心技術(shù)。不論是地理信息系統(tǒng)、地理信息軟件，還是地理信息科學(xué)、地理信息服務(wù)，其英文縮寫都是GIS，但每一個(gè)概念的形成到發(fā)展都差不多經(jīng)歷了十年，GIS學(xué)科的形成與發(fā)展非常巧地與GIS中的“S”內(nèi)涵豐富聯(lián)系在一起。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（簡稱ESRI公司成立于1969年），是全球最大的GIS技術(shù)和服務(wù)提供商，她的ArcGIS解決方案已經(jīng)迅速成為提高政府部門和企業(yè)服務(wù)水平的重要工具。目前Arc GIS系列產(chǎn)品已遍布全球200多個(gè)國家和地區(qū)，超過百萬個(gè)用戶單位、涵蓋幾乎所有的GIS應(yīng)用領(lǐng)域，其中包括美國最大的200個(gè)城市中幾乎所有的政府部門，超過2/3的500強(qiáng)企業(yè)和7000余所高等院校。而目前我們經(jīng)常在使用的各種GIS軟件也是在其基礎(chǔ)上再次開發(fā)延伸。

1目前GIS問題存在與解決

GIS是一門綜合交叉的空間信息科學(xué)，它與古老的地理科學(xué)以及測繪科學(xué)

有著千絲萬縷的聯(lián)系。目前GIS已經(jīng)發(fā)展成為一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)，地理學(xué)、測繪科學(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)等多門科學(xué)為一體的新興的綜合性邊緣學(xué)科。作為一門新興的邊緣、交叉學(xué)科、GIS具有獨(dú)特的理論基礎(chǔ)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系，以及功能特征，成為當(dāng)代科學(xué)的前沿和一個(gè)跨學(xué)科的科學(xué)領(lǐng)域。但同時(shí)由于我國各部門各行業(yè)的管理體制以及教育體制等因素，造成很多學(xué)校和單位不管條件如何，為了跟風(fēng)設(shè)置GIS專業(yè)多、人員多、設(shè)備投入多，而研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料成果質(zhì)量不高，且還各自封鎖，造成重復(fù)投入，各成體系，浪費(fèi)驚人，“高投入、低產(chǎn)出”，缺少真正的核心技術(shù)。因而當(dāng)務(wù)之急亟需糾正浮躁作風(fēng)，針對(duì)性地集中力量開發(fā)和解決社會(huì)對(duì)GIS技術(shù)真正需求。

2GIS的應(yīng)用、創(chuàng)新

GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)空間相關(guān)

數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。我國的GIS技術(shù)經(jīng)過20世紀(jì)七八十年代的啟蒙，80年代未90年代的發(fā)展推廣，以及新世紀(jì)以來的全面應(yīng)用和普及，從最初的空間數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用發(fā)展為廣泛的地理空間信息服務(wù)，GIS的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，GIS技術(shù)與產(chǎn)業(yè)獲得了迅猛發(fā)展，國際與國內(nèi)相關(guān)的交流與合作也日趨頻繁。而在測繪領(lǐng)域的“3S”技術(shù)中GIS是核心，為此也對(duì)GIS提出了挑戰(zhàn)——需要?jiǎng)?chuàng)新。

2．1 GIS學(xué)科創(chuàng)新

創(chuàng)新是一個(gè)民族發(fā)展壯大的靈魂，創(chuàng)新也是一門學(xué)科保持旺盛生命力的源泉。而GIS從上世紀(jì)60年代萌芽開始，已超過半個(gè)多世紀(jì)的歷程，一些基本理論與技術(shù)問題已解決。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件、“3S”等技術(shù)的發(fā)展，GIS經(jīng)歷了面向數(shù)據(jù)處理，面向空間分析兩個(gè)階段；目前，簡單的空間數(shù)據(jù)表達(dá)，已不能滿足各行業(yè)對(duì)海量空間和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，從而進(jìn)行輔助決策的要求，空間信息工程正進(jìn)入面向空間輔助決策階段。同時(shí)，新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格和通信息技術(shù)發(fā)展，也為空間信息系統(tǒng)的深層應(yīng)用提供了條件和環(huán)境，地理信息科學(xué)正面臨著新的發(fā)展機(jī)遇，傳統(tǒng)的以空間信息處理為主體的GIS，正逐步被以空間信息為載體，海量（天量）空間與非空間數(shù)據(jù)挖掘和處理為主體的新的空間信息工程所取代，地理信息正在進(jìn)入以大技術(shù)、大平臺(tái)、大共享、大應(yīng)用為特征的現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)工程新階段。。

2．2 GIS理論創(chuàng)新

沒有理論創(chuàng)新，技術(shù)不會(huì)有根本的突破、現(xiàn)代的GIS理論與技術(shù)根本上是基于傳統(tǒng)的地圖模型，即利用坐標(biāo)串來描述和表達(dá)空間信息。這種靜態(tài)的基于地圖模型的傳統(tǒng)GIS空間數(shù)據(jù)模型面向的是空間數(shù)據(jù)，尤其是地圖數(shù)據(jù)而不是直接面向空間信息，也就是空間信息必須用某種算法從空間數(shù)據(jù)中導(dǎo)出。在網(wǎng)格等新技術(shù)背景下，基于這種模型的空間信息共享面臨著“空間數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)不一致，空間數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)不一致，語義描述的不一致以及數(shù)據(jù)貯存格式的不一致”等四大障礙，這即是導(dǎo)致“空間信息孤島”產(chǎn)生的根源。目前，主要還是利用開放的空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來解決；要從根本上解決這個(gè)問題還需要研究新的數(shù)據(jù)模型理論，例如基于哲學(xué)認(rèn)知的本體理論就是一個(gè)研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)2維的空間數(shù)據(jù)模型，主要以簡單的符號(hào)化方法來表現(xiàn)空間信息，具有很大的局限性；3維數(shù)據(jù)模型則以仿真手段為主，真實(shí)地還原空間信息本身的空間特性，但3維的空間數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要比2維復(fù)雜得多，有關(guān)3維空間數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究是目前學(xué)科前沿研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。。

2．3 GIS技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新在GIS學(xué)科領(lǐng)域占有十分重要的位置。計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，直接導(dǎo)致了GIS的誕生，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)管理就產(chǎn)生了GIS；基于傳統(tǒng)的地圖2維空間數(shù)據(jù)模型，經(jīng)典的集中式結(jié)構(gòu)GIS利用空間數(shù)據(jù)文件和關(guān)系型屬性空間數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式，管理、存儲(chǔ)、表達(dá)（可視化）和推演（空間分析）空間信息是GIS最為成熟的技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了分布式網(wǎng)絡(luò)GIS的產(chǎn)生；基于局域網(wǎng)技術(shù)，人們發(fā)展了基于客戶端服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)的GIS，開創(chuàng)了分布式GIS的先河； C/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了客戶端服務(wù)器端的計(jì)算平衡，并使空間信息的共享達(dá)到了一個(gè)前所未有的水平；隨著Internet的飛速發(fā)展，人們很快在C/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了多層的瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)（WebGIS）,這種結(jié)構(gòu)克服了C/S結(jié)構(gòu)中“胖客戶端”的弊端，無論在哪里，只要有一個(gè)普通的瀏覽器，就可以登錄WebGIS系統(tǒng)，用戶和數(shù)據(jù)徹底分開，結(jié)構(gòu)上更加松散，但目前WebGIS技術(shù)還很不成熟，在很多方面亟等發(fā)展，例如；瀏覽器通過中間件與應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行通信和連接，那么有關(guān)GIS的各種中間件，包括控件、組件和智能體技術(shù)研究十分火熱；為便于網(wǎng)絡(luò)傳輸空間數(shù)據(jù)的解壓縮技術(shù)研究十分關(guān)鍵；分布式數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)（實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的一體化、檔案化管理）基于空間數(shù)據(jù)倉庫的知識(shí)挖掘技術(shù)，分布式空間數(shù)據(jù)共享技術(shù)、空間信息的Web服務(wù)技術(shù)，瀏覽器端的空間數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，基于WebGIS的輔助空間決策技術(shù)等都是WebGIS的技術(shù)前沿領(lǐng)域。

現(xiàn)代大科學(xué)的一種發(fā)展趨勢就是科學(xué)技術(shù)化，技術(shù)科學(xué)化，科學(xué)技術(shù)一體化。這種特點(diǎn)在地理空間信息科學(xué)中表現(xiàn)得尤為明顯。如上述所提到的空間數(shù)據(jù)模型、空間信息共享、空間數(shù)據(jù)挖掘、虛擬地理環(huán)境等，理論與技術(shù)的特點(diǎn)都很明顯，且二者密不可分，這就要求現(xiàn)代高級(jí)的GIS人才，要同時(shí)具有較強(qiáng)的理論與技術(shù)創(chuàng)新能力。。

3結(jié)束語

隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，目前世界上常用的GIS軟件已達(dá)400多種、我

國的GIS軟件也由2004年的51個(gè)、05年的66個(gè)一直在逐年增加。它們大小不一，風(fēng)格各異，各種GIS專業(yè)應(yīng)用中的電子地圖、多媒體電子地圖、網(wǎng)絡(luò)電子地圖、移動(dòng)設(shè)備導(dǎo)航電子地圖等多種地圖可視化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，用戶范圍也更加大眾化。而今后更應(yīng)從空間數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)研究、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)用化、地球空間信息網(wǎng)格技術(shù)、空間數(shù)據(jù)不確定性與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等需要進(jìn)一步推進(jìn)GIS技術(shù)的創(chuàng)新，并對(duì)目前GIS爆炸式的發(fā)展更應(yīng)引起我們足夠的注意、研究與理性的思考。

主要參考文獻(xiàn)：

﹝1﹞劉南、劉仁義· Web GIS原理及其應(yīng)用﹝M﹞·北京：科學(xué)出版社2002.6.

﹝2﹞ 邊馥苓·我國高等GIS教育:問題、創(chuàng)新與發(fā)展﹝J﹞地理信息世界2007.2.

第4篇：地理信息科學(xué)的概念范文

關(guān)鍵詞：空間信息技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2013）07-0050-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]?？臻g信息技術(shù)是指采用現(xiàn)代探測與傳感技術(shù)、攝影測量與遙感對(duì)地觀測技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等為主要手段，研究地球空間目標(biāo)與環(huán)境參數(shù)信息的獲取、分析、管理、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、應(yīng)用的一門綜合和集成的信息科學(xué)和技術(shù)[2]。

近年來，在物聯(lián)網(wǎng)概念及其應(yīng)用迅速發(fā)展的背景下，空間信息技術(shù)迎來了應(yīng)用與發(fā)展的新機(jī)遇，并逐漸顯示出了其在物聯(lián)網(wǎng)中的重要地位和不可替代的作用。探討空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用與應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)多方的技術(shù)融合與協(xié)同發(fā)展的必要性日益顯現(xiàn)。

1 空間信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況

1.1 空間信息技術(shù)的發(fā)展

空間信息技術(shù)是當(dāng)前人類獲取并處理大區(qū)域地球空間及其動(dòng)態(tài)信息的唯一技術(shù)手段。隨著科技的進(jìn)步，空間信息技術(shù)無論是在單項(xiàng)技術(shù)還是在綜合集成上，都得以飛速發(fā)展，尤其是在1998年戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”概念后，世界各國均紛紛出臺(tái)相關(guān)的發(fā)展策略與長遠(yuǎn)規(guī)劃。目前，在空間信息獲取上，全球?qū)Φ赜^測能力不斷增強(qiáng)，人類逐步進(jìn)入一個(gè)多源、多時(shí)相、全方位和全天候?qū)Φ赜^測的新時(shí)代；在空間定位技術(shù)上，則以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系統(tǒng)為代表，在靜態(tài)動(dòng)態(tài)定位精度、運(yùn)行可靠性以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上都得以改善與提高；在空間信息分析處理上，GIS作為集地理、測繪、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科為一體的交叉綜合性學(xué)科快速發(fā)展，其以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、輸出、組織和管理，更關(guān)鍵的是GIS提供了對(duì)信息的認(rèn)識(shí)表達(dá)、綜合分析、理解決策等方面的技術(shù)和模型，具有強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)處理與空間信息分析功能，業(yè)已成為地球空間信息科學(xué)的重要理論內(nèi)涵與技術(shù)手段，是空間信息技術(shù)深化應(yīng)用的核心，并向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、三維化以及智能化等方向發(fā)展。

在具體的應(yīng)用上，國內(nèi)外相繼開展了數(shù)字地球、智慧地球、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)等一系列研究。目前的應(yīng)用已走出軍事、測繪等傳統(tǒng)領(lǐng)域，進(jìn)入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域，包括資源環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃、工程建設(shè)、交通、電力、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電信、商業(yè)、旅游、現(xiàn)代物流等領(lǐng)域以及大眾服務(wù)行業(yè)，并形成了規(guī)模強(qiáng)大的空間信息產(chǎn)業(yè)[3]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書 [4]。1998年，美國麻省理工大學(xué)（MIT）提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。1999年，美國Auto-ID首先明確提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度報(bào)告，正式將“物聯(lián)網(wǎng)”稱為“the Internet of Things”，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行了擴(kuò)展 [5]。目前，國外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家。2008年，歐盟智慧系統(tǒng)整合科技聯(lián)盟（EPOSS）發(fā)表《2020的物聯(lián)網(wǎng)：未來藍(lán)圖》的報(bào)告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美國總統(tǒng)奧巴馬就職后，將“智慧地球”提升為國家層級(jí)的發(fā)展戰(zhàn)略，從而引起全球關(guān)注。2009年6月，歐盟委員會(huì)提交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》，隨后了其物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。日本政府自20世紀(jì)90年代中期以來相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多項(xiàng)國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府自1997年起出臺(tái)了一系列推動(dòng)國家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策。我國也在2006年的《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》中將物聯(lián)網(wǎng)的核心傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。2009年，總理提出“感知中國”概念，并于2010年《政府工作報(bào)告》中指出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，國家工業(yè)和信息化部門也把物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作為國家信息產(chǎn)業(yè)確定的三大發(fā)展目標(biāo)之一。

與基礎(chǔ)性研究同步，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究也取得了一定的進(jìn)展，在倉儲(chǔ)物流、假冒產(chǎn)品的防范、智能樓宇、路燈管理、智能電表、城市自來水網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療護(hù)理、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)傳感技術(shù)的精確應(yīng)用、智能化專家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食物安全追溯系統(tǒng)等領(lǐng)域體現(xiàn)了極大的應(yīng)用價(jià)值，并將發(fā)揮巨大的潛在作用。

2 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用

2.1 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間認(rèn)知的基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，使得人們生活在一個(gè)由計(jì)算與通信技術(shù)構(gòu)成的信息空間與物理空間共存的空間中。在這個(gè)對(duì)偶空間中，既有存在從物理空間中獲取信息形成信息空間的組成過程，也有從信息空間向物理空間提供信息的反饋過程[6]。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要認(rèn)知物理空間，并促進(jìn)兩個(gè)空間的深度融合，而對(duì)于物理空間的認(rèn)知與基準(zhǔn)問題則應(yīng)包括幾何、物理和時(shí)間基準(zhǔn)等內(nèi)容，這些也恰是空間信息技術(shù)研究的基本問題?？臻g信息技術(shù)在確定空間信息幾何形態(tài)和時(shí)空分布上的技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用發(fā)展間接上奠定了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)于物理空間的認(rèn)知基準(zhǔn)。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)化是任何行業(yè)發(fā)展必須面對(duì)的問題，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于其自身綜合性、交叉性等特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化問題尤為突出。而伴隨著空間信息技術(shù)發(fā)展形成的一系列空間信息標(biāo)準(zhǔn)，包括括數(shù)據(jù)的格式、精度、質(zhì)量以及信息的分類編碼、安全保密、技術(shù)服務(wù)等諸多方面的內(nèi)容可以直接被物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化所借鑒，至少在空間數(shù)據(jù)與信息上可以利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化成果。

2.2 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)空間信息

人們接觸的信息中約80%和地理位置相關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中空間信息更是占據(jù)重要地位，空間信息技術(shù)則可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的空間信息。隨著3S技術(shù)（RS、GPS、GIS）的進(jìn)步以及與信息、通信技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)對(duì)于目標(biāo)的實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)分類識(shí)別、跟蹤定位和監(jiān)測監(jiān)管。一方面，隨著制圖學(xué)與空間數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論與技術(shù)的進(jìn)步，業(yè)已形成多層次標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)，并直接影響到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲取相關(guān)空間信息的途徑之一。其中，RS作為宏觀觀測地球的手段，其數(shù)據(jù)的空間、時(shí)間、光譜、輻射分辨率不斷提高，數(shù)據(jù)傳輸與處理的實(shí)時(shí)性顯著增強(qiáng)，并積累了大量的歷史數(shù)據(jù)形成空間影像動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫；GPS的定位精度和覆蓋范圍也不斷提升，且從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，從單點(diǎn)到廣域，從事后處理到實(shí)時(shí)定位，足以為物聯(lián)網(wǎng)提供高精度的實(shí)時(shí)定位信息，另外，GPS還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)間信息。

2.3 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)的分析處理、集成管理與數(shù)據(jù)挖掘

物聯(lián)網(wǎng)本意是要將物體與物體通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)合為有機(jī)整體，要將物體的特征特性轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)進(jìn)行信息傳輸交流，這些數(shù)據(jù)具有異構(gòu)、分散、多源、海量和時(shí)空動(dòng)態(tài)等相關(guān)特性，這給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與管理帶來了挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須將繁雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的集成聚合與分析處理，才能保證物體之間的信息交流。作為空間信息技術(shù)之一的地理信息技術(shù)則是空間信息的存儲(chǔ)、處理、分析、管理和應(yīng)用的核心技術(shù)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理方面，業(yè)已形成先進(jìn)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型和成熟的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)；在數(shù)據(jù)的分析處理上，GIS有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理能力，尤其在空間分析能力上更是其區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的顯著標(biāo)志。

空間分析是為獲取和傳輸空間信息而基于地理對(duì)象的位置及形態(tài)特征的分析與建模的系列技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特征要求其具有強(qiáng)大的空間分析能力，以達(dá)到對(duì)海量空間數(shù)據(jù)的處理分析、挖掘、推理，并達(dá)到智能決策與服務(wù)的目的。當(dāng)前，空間信息技術(shù)在數(shù)據(jù)管理與處理上已從傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)逐步向空間決策支持系統(tǒng)轉(zhuǎn)變[8]。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，空間數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘還將向泛空間信息分析、協(xié)同實(shí)時(shí)處理、智能推理、面向公眾服務(wù)等方向轉(zhuǎn)變[9]。

2.4 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間可視化技術(shù)

人占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中人與物的信息交互的主導(dǎo)地位。有研究表明，人獲取客觀世界的信息約有80%來自視覺，相對(duì)于其它途徑和方式，圖形圖像信息最易被人們直接識(shí)別，可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解釋為直觀的圖形，從而簡化、便捷了人們獲取信息的方式與途徑。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中涉及復(fù)雜的多源、多維空間數(shù)據(jù)，空間可視化理論與技術(shù)奠定了其可視化的基礎(chǔ)，并在一定程度上提高了人/機(jī)、人/物的信息交互效率。此外，GIS的發(fā)展已從傳統(tǒng)的2維地圖發(fā)展至2.5維與真3維空間信息系統(tǒng)，其基于空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的虛擬環(huán)境與情景模擬技術(shù)日趨成熟，以數(shù)字地球?yàn)榇淼南到y(tǒng)建設(shè)也已在應(yīng)用方向逐漸普及，這些都將在新時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中向廣度和深度發(fā)展。未來計(jì)算機(jī)技術(shù)與人的思維科學(xué)將進(jìn)一步融合，人也會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)虛擬環(huán)境中的一部分，而其大前提則是需要借助空間信息可視化技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來保證人與物、人與虛擬環(huán)境、人與空間信息的交互。

2.5 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供其他相關(guān)技術(shù)支撐

空間信息技術(shù)除了在空間數(shù)據(jù)的管理、處理、可視化等領(lǐng)域以外，還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供很多其他相關(guān)技術(shù)支撐。例如，在物聯(lián)網(wǎng)中人與物的物理空間是連續(xù)的，而傳感器所獲取的數(shù)據(jù)大多為點(diǎn)數(shù)據(jù)，在獲取連續(xù)的空間數(shù)據(jù)上則需要空間信息相關(guān)技術(shù)的支撐。遙感就是獲取大范圍數(shù)據(jù)的最佳手段之一，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，借助其與相關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)反演也是當(dāng)前通過點(diǎn)源數(shù)據(jù)獲取大范圍連續(xù)數(shù)據(jù)的技術(shù)方法。

另外，早在物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)之前，空間信息技術(shù)已有了長足的發(fā)展，產(chǎn)生了諸多應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)與相關(guān)支撐技術(shù)，例如基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)、分布式空間數(shù)據(jù)庫平臺(tái)與技術(shù)、移動(dòng)GIS平臺(tái)與技術(shù)等。在這些平臺(tái)之上又成功地出現(xiàn)了一系列應(yīng)用，如導(dǎo)航、智能購物等公眾LBS服務(wù)，又如數(shù)字地球、數(shù)字城市等大區(qū)域范圍的應(yīng)用。在這樣一些應(yīng)用上，已經(jīng)出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)概念的雛形，這些已建成以及正在發(fā)展的平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了平臺(tái)與技術(shù)基礎(chǔ)，很多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建可以基于上述平臺(tái)，添加物聯(lián)網(wǎng)的傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等技術(shù)以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能，例如冷鏈物流管理系統(tǒng)等[10]。

3 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

有學(xué)者指出物聯(lián)網(wǎng)的概念脫胎于應(yīng)用，其相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用雛形早已出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域包括資源、環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、公共安全、交通運(yùn)輸、城市管理、平安家居和醫(yī)療健康等等，而這些領(lǐng)域中很多都是空間信息技術(shù)傳統(tǒng)與新興的應(yīng)用領(lǐng)域。在即將來臨的物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代中，空間信息技術(shù)在這些領(lǐng)域中成功的應(yīng)用案例和知識(shí)積累也將為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3.1 空間定位技術(shù)應(yīng)用

空間定位技術(shù)自誕生以來，逐漸由軍方轉(zhuǎn)向民用，已形成巨大的應(yīng)用市場，目前較為成熟的應(yīng)用主要有導(dǎo)航、物流以及各種基于位置的服務(wù)（LBS）。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，空間定位技術(shù)提供了人、物的空間位置信息，在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中有著舉足輕重的地位并有著廣闊的應(yīng)用市場。例如，人和物的跟蹤定位，在安全、物流、遠(yuǎn)程醫(yī)療、LBS服務(wù)等相關(guān)領(lǐng)域都是不可或缺的，空間定位技術(shù)勢必被這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)所應(yīng)用。

3.2 遙感技術(shù)應(yīng)用

遙感是空間信息技術(shù)中最具歷史的技術(shù)，在地質(zhì)、資源環(huán)境、災(zāi)害、區(qū)域、城市等調(diào)查監(jiān)測、分析預(yù)測方面有著成功的應(yīng)用。作為一種傳感技術(shù)，遙感將在這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用中成為系統(tǒng)信息源之一，也必將因其具有低代價(jià)大范圍連續(xù)獲取信息的能力而大有作為，尤其是在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)傳感器以點(diǎn)信息源為主的情況下，遙感獲取的信息恰是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用中有待發(fā)掘的藍(lán)海領(lǐng)域。

3.3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)的核心技術(shù)涵蓋多源空間數(shù)據(jù)集成、空間信息可視化、空間分析技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘和GIS 應(yīng)用建模等諸多方面[11]，因此，在各領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，GIS不僅可以提供功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、交換、分析、管理和應(yīng)用，還可以提供對(duì)空間與非空間信息的認(rèn)識(shí)、分析與數(shù)據(jù)挖掘、表達(dá)和決策的技術(shù)和模型。隨著物聯(lián)網(wǎng)研究與應(yīng)用的深入，出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與GIS的集成應(yīng)用[12]，一些物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也直接基于GIS而設(shè)計(jì)開發(fā)，因此GIS在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景也越來越被人們所共識(shí)。

4 結(jié) 語

從物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，到近年來的快速發(fā)展，許多先進(jìn)理念與科技創(chuàng)新不斷出現(xiàn)，但有學(xué)者指出物聯(lián)網(wǎng)還缺乏理論依據(jù)和技術(shù)支撐，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要傳感、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及空間信息技術(shù)等相關(guān)理論技術(shù)的支撐。徐冠華院士曾在國家遙感中心成立15周年紀(jì)念會(huì)上提到，空間信息技術(shù)在過去的幾十年里得到了迅速發(fā)展，但在產(chǎn)業(yè)化和實(shí)用化方面還有相當(dāng)距離，而物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生及其在各領(lǐng)域的發(fā)展恰為空間信息技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的市場和發(fā)展機(jī)遇。因此，清醒地認(rèn)識(shí)空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的作用及其應(yīng)用，促進(jìn)空間信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的集成結(jié)合對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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第5篇：地理信息科學(xué)的概念范文

關(guān)鍵詞：GPS、GIS、RS、3S;應(yīng)用與研究

3S（GPS、GIS、RS）集成技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，空間技術(shù)的交叉滲透，信息科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，3S集成技術(shù)正在不斷的完善和發(fā)展，全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）等各種新技術(shù)在工程測量中得以應(yīng)用和研究。

一、工程測量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）

GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分――GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分――地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分――GPS信號(hào)接收機(jī)。GPS接收機(jī)的改進(jìn)，廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展，使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

RTK（Real Time Kinematics，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測量是將1臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去;流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量;流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF（運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度）技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動(dòng)站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。RTK測量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量，地籍、房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。

二、工程測量中的地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。

地理信息系統(tǒng)就是一個(gè)專門管理地理信息的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它不但能分門別類、分級(jí)分層的去管理上述信息；而且還能將它們進(jìn)行各種組合、分析、再組合、再分析等；還能查詢、檢索、修改、輸出、更新等。地理信息系統(tǒng)還有一個(gè)特殊的"可視化"功能，就是通過計(jì)算機(jī)屏幕把所有的信息逼真地再現(xiàn)到地圖或遙感像片上，成為信息可視化工具，清晰直觀的表現(xiàn)出信息的規(guī)律和分析結(jié)果，同時(shí)還能動(dòng)態(tài)的在屏幕上監(jiān)督"信息"的變化?？傊?，其技術(shù)優(yōu)勢不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報(bào)和輔助決策功能。

三、工程測量中的遙感（ RS）技術(shù)

遙感（RS）技術(shù)由于大面積的同步觀測、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對(duì)地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

遙感數(shù)據(jù)的處理――通常是圖像形式的遙感數(shù)據(jù)的處理，主要包括糾正（包括輻射糾正和幾何糾正）、增強(qiáng)、變換、濾波、分類等功能。

（一）圖像糾正圖像糾正是消除圖像畸變的過程，包括輻射糾正和幾何糾正。輻射畸變通

常由于太陽位置，大氣的吸收、散射引起；而幾何畸變的原因則包括遙感平臺(tái)的

速度、姿態(tài)變化，傳感器，地形起伏等，幾何糾正包括粗糾正和精糾正兩種，前

者根據(jù)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行糾正；而后者通過采集地面控制點(diǎn)（GCPs, Ground Control

Points），建立糾正多項(xiàng)式，進(jìn)行糾正。

（二）增強(qiáng)增強(qiáng)的目的是為了改善圖像的視覺效果，并沒有增加信息量，包括亮度、

對(duì)比度變化以及直方圖變換等。

（三）濾波濾波分為低通濾波、高通濾波和帶通濾波等，低通濾波可以去除圖像中的

噪聲，而高通濾波則用于提取一些線性信息，如道路，區(qū)域邊界等。濾波可以在

空域上采用濾波模板操作，也可以在頻域中進(jìn)行直接運(yùn)算。

（四）變換包括主成分分析(Principal Component Analyst)，色度變換以及傅立葉

變換等，還包括一些針對(duì)遙感圖像的特定變換，如纓帽變換。

（五）分類 利用遙感圖像的主要目的是為了提取各種信息，一些特定的變換可以用于提取信息，但是最主要的手段則是通過遙感圖像分類(Classification)。

四、GIS與遙感的集成及具體技術(shù)

地理信息系統(tǒng)是用于分析和顯示空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，而遙感影象是空間數(shù)據(jù)的一種形式，類似于GIS中的柵格數(shù)據(jù)。因而，很容易在數(shù)據(jù)層次上實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)與遙感的集成，但是實(shí)際上，遙感圖像的處理和GIS中柵格數(shù)據(jù)的分析具有較大的差異，遙感圖像處理的目的是為了提取各種專題信息，其中的一些處理功能，如圖像增強(qiáng)、濾波、分類以及一些特定的變換處理等，并不適用于GIS中的柵格空間分析，目前大多數(shù)GIS軟件也沒有提供完善的遙感數(shù)據(jù)處理功能，在一個(gè)遙感和地理信息系統(tǒng)的集成系統(tǒng)中，遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要信息來源，GIS則可以作為遙感圖像解譯的強(qiáng)有力的輔助工具，而遙感圖像處理軟件又不能很好地處理GIS數(shù)據(jù)，這需要實(shí)現(xiàn)集成的GIS。

在軟件實(shí)現(xiàn)上，GIS與遙感的集成，可以有以下三個(gè)不同的層次:1）分離的數(shù)據(jù)庫，通過文件轉(zhuǎn)換工具在不同系統(tǒng)之間傳輸文件；2）兩個(gè)軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的顯示；3）集成的最高目的是實(shí)現(xiàn)單一的、提供了圖像處理功能的GIS軟件系統(tǒng)。

五、GIS與全球定位系統(tǒng)的集成及具體技術(shù)

GPS作為實(shí)時(shí)提供空間定位數(shù)據(jù)的技術(shù)，可以與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行集成，GPS與GIS集成也是最有發(fā)展前景的集成，也是最容易實(shí)現(xiàn)的集成。這種集成的主要思路是把DGPS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過串口實(shí)時(shí)進(jìn)入GIS中，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如通過投影變換將經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)所采用的參照系中的坐標(biāo)，最后進(jìn)行各種分析運(yùn)算，其中坐標(biāo)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是其基本功能。

六、工程測量中的3S集成技術(shù)

3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)的結(jié)合，取長補(bǔ)短，是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢， 3S集成不是GPS、GIS、RS的簡單組合，而是一種利用現(xiàn)代化技術(shù)、遙感技術(shù)、定位技術(shù)、圖像和圖像處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)于一體，向GIS和RS數(shù)字圖像處理系統(tǒng)提供足夠的數(shù)量、精度、可靠性、完備性的空間數(shù)據(jù)，通過空間分析、預(yù)測、決策，確保地理系統(tǒng)問題的優(yōu)化、系統(tǒng)解決。3S集成是高度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、智能化對(duì)地觀測系統(tǒng)，并有自動(dòng)、實(shí)時(shí)地采集、處理和更新數(shù)據(jù)的功能。單純從軟件實(shí)現(xiàn)的角度來看，開發(fā)3S集成的系統(tǒng)在技術(shù)上并沒有多大的障礙。目前一般工具軟件的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案是：通過支持柵格數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的處理分析操作以實(shí)現(xiàn)與遙感的集成，而通過增加一個(gè)動(dòng)態(tài)矢量圖層以與GPS集成。對(duì)于3S集成技術(shù)而言，最重要的是在應(yīng)用中綜合使用遙感以及全球定位系統(tǒng)，利用其實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)的能力，降低應(yīng)用成本或者實(shí)現(xiàn)一些新的應(yīng)用。3S集成技術(shù)的發(fā)展，形成了綜合的、完整的對(duì)地觀測系統(tǒng)，提高了人類認(rèn)識(shí)地球的能力；相應(yīng)地，它拓展了傳統(tǒng)測繪科學(xué)的研究領(lǐng)域。作為地理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，Geomatics產(chǎn)生并對(duì)包括遙感、全球定位系統(tǒng)在內(nèi)的現(xiàn)代測繪技術(shù)的綜合應(yīng)用進(jìn)行探討和研究。同時(shí)，它也推動(dòng)了其它一些相聯(lián)系的學(xué)科的發(fā)展，如地球信息科學(xué)、地理信息科學(xué)等，它們成為“數(shù)字地球”這一概念提出的理論基礎(chǔ)。

第6篇：地理信息科學(xué)的概念范文

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)電子商務(wù)物流客戶關(guān)系管理

一、引言

隨著Internet的不斷普及，電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，世界已進(jìn)入信息時(shí)代,發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)、建設(shè)信息高速公路和培養(yǎng)信息建設(shè)人才已經(jīng)成為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。人們不僅需要利用互聯(lián)網(wǎng)快速檢索和交互使用各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)、商務(wù)信息,同時(shí)越來越迫切需求將這些信息與地理信息有機(jī)地匹配和結(jié)合起來,以獲得這些經(jīng)濟(jì)信息的空間分布及其相互關(guān)系。

地理信息系統(tǒng)作為一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個(gè)與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng),與人類生存、地區(qū)的發(fā)展和進(jìn)步密切關(guān)聯(lián),在我國已受到愈來愈多的重視。

二、地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),按照地理特征的關(guān)聯(lián),將多方面的數(shù)據(jù)以不同層次聯(lián)系起來,構(gòu)成現(xiàn)實(shí)世界模型,并在此基礎(chǔ)上采用模型分析方法,提供多種動(dòng)態(tài)的地理信息,為輔助決策而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。

1.GIS的特點(diǎn)

GIS具有其他信息管理系統(tǒng)所不可比擬的優(yōu)點(diǎn),其最大的特點(diǎn)就是具備對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理功能。具體來講包括如下幾個(gè)方面:

(1)共同管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)：這是GIS最顯著的特點(diǎn)之一。GIS不僅具有管理屬性數(shù)據(jù)的功能,還能采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息,并且將屬性數(shù)據(jù)集成到空間數(shù)據(jù)之上,不僅直觀而且可實(shí)現(xiàn)兩者互相查詢。

(2)具備強(qiáng)大的空間分析能力：由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成以及地理空間模型方法的應(yīng)用,使GIS具備空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測等功能，能夠滿足地理研究和輔助決策。

(3)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(jì)情況、交通情況等。

2.GIS的發(fā)展

20世紀(jì)70年代后，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，促使GIS朝著實(shí)用方向迅速發(fā)展，一些發(fā)達(dá)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)。20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高為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、MGE、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(píng)價(jià)、厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨等問題。

我國GIS的起步較晚，到20世紀(jì)70年代末才提出開展GIS研究。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后迅速發(fā)展，在理論探索、規(guī)范探討、實(shí)驗(yàn)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(yàn)等方面都取得了突破和進(jìn)展。1994年4月，我國專門成立了“中國GIS協(xié)會(huì)”,此后又成立了“中國GIS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)”,加強(qiáng)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。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，使得Internet成為GIS新的系統(tǒng)平臺(tái)。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在Web上空間數(shù)據(jù)，供用戶瀏覽和使用，是GIS發(fā)展的必然趨勢。與傳統(tǒng)的GIS技術(shù)相比，WebGIS具有訪問范圍廣、平立、系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)方便等特點(diǎn)。

多媒體技術(shù)和三維技術(shù)也正在進(jìn)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(dá)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?jǐn)z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(gè)虛擬實(shí)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。“數(shù)字地球”的概念必將成為現(xiàn)實(shí)。

隨著GIS的深入發(fā)展，GIS系統(tǒng)與其它學(xué)科結(jié)合更加緊密，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?jǐn)z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(shí)時(shí)的空間信息分析和決策支持工具，使GIS廣泛用于交通、城市規(guī)劃、公安偵破、車船駕駛、農(nóng)作物規(guī)劃和科學(xué)耕種等。GIS己經(jīng)涉及到社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)的許多領(lǐng)域，GIS必將發(fā)展成為集社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)于一體的全球性、綜合性軟科學(xué)。

三、GIS在電子商務(wù)中的應(yīng)用

電子商務(wù)是在Internet開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,基于瀏覽器/服務(wù)器應(yīng)用方式,實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的網(wǎng)上購物、企業(yè)之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付的一種新型的商業(yè)運(yùn)營模式?；ヂ?lián)網(wǎng)固有的特性既賦予了電子商務(wù)有別于傳統(tǒng)商務(wù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，隨著電子商務(wù)的應(yīng)用和研究的深入，已經(jīng)證明電子商務(wù)是必須以傳統(tǒng)商務(wù)為基礎(chǔ)，是不能脫離傳統(tǒng)商務(wù)獨(dú)立存在。

GIS雖然是地理學(xué)研究的成果,但它集地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(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,是多學(xué)科集成。這種集成使GIS能對(duì)各種信息進(jìn)行加工、處理、融合和應(yīng)用,為各種用戶提供信息服務(wù)和管理決策依據(jù)。特別是目前WebGIS的發(fā)展能更好地適應(yīng)電子商務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化需求。

1.在電子商務(wù)物流管理中的應(yīng)用

電子商務(wù)離不開傳統(tǒng)物流，GIS使傳統(tǒng)流通企業(yè)在運(yùn)作方式、技術(shù)、管理水平和經(jīng)營理念上發(fā)生了根本性變化,使物流表現(xiàn)出許多新的特點(diǎn),如信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化。將GIS引入到電子商務(wù)下的物流管理中,符合GIS和電子商務(wù)的特點(diǎn),也符合物流業(yè)的發(fā)展。

GIS具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能,所存儲(chǔ)的信息不僅包括以往的屬性和特征,還具有了統(tǒng)一的地理定位信息。因此能將各種信息進(jìn)行復(fù)合和分解,形成空間和時(shí)間上連續(xù)分布的綜合信息,支持各種分析和決策。這是其他信息系統(tǒng)所不具備的優(yōu)勢之一。

(1)交通路線的選擇。在電子商務(wù)的物流管理中,涉及到物質(zhì)實(shí)體的空間轉(zhuǎn)移，運(yùn)輸和倉儲(chǔ)站中成本的70%以上，因此交通運(yùn)輸方式及路線的選擇問題直接影響物流成本的多少。這都屬于空間信息的管理,這正是GIS數(shù)據(jù)管理的強(qiáng)項(xiàng)。在基于GIS的物流分析中,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)路徑的選擇首先要確定影響最優(yōu)路徑選擇的因素,如經(jīng)驗(yàn)時(shí)間、幾何距離、道路質(zhì)量、擁擠程度等,采用層次分析法,確定每條道路的權(quán)值。物流分析中的路徑可以分為這樣三種情況:

①兩個(gè)特定的地點(diǎn)之間的最佳路徑；②一個(gè)地點(diǎn)到任意點(diǎn)之間,從一個(gè)地點(diǎn)到多個(gè)地點(diǎn)之間,車輛數(shù)量以及行駛路線選擇；③網(wǎng)絡(luò)中從多個(gè)地點(diǎn)運(yùn)往多個(gè)地點(diǎn)的最優(yōu)路徑選擇配對(duì)。

對(duì)于前兩種情況都可以采用經(jīng)典的Dijkstra算法實(shí)現(xiàn)。對(duì)于第三種情況,可以采用管理運(yùn)籌學(xué)的運(yùn)輸模型結(jié)合Dijkstra算法實(shí)現(xiàn),可以選用Floyd算法或是根據(jù)著名的旅行商問題(亦稱貨郎擔(dān)問題)的解法求解。在求得最優(yōu)路徑的基礎(chǔ)上,再根據(jù)現(xiàn)有車輛運(yùn)行情況可確定車輛調(diào)配計(jì)劃。

(2)機(jī)構(gòu)設(shè)施地理位置的選擇。對(duì)于供應(yīng)商、配送中心、分銷商和用戶而言,需求和供給這兩方面都存在著空間分布上的差異，此外供應(yīng)商和分銷商其服務(wù)范圍和銷售市場范圍也具有一定的空間分布形式，因此物流設(shè)施的布局是電子商務(wù)下物流管理所必須面臨的問題，其合理程度直接影響利潤獲取的多少。機(jī)構(gòu)設(shè)施地理位置的選擇包括位置的評(píng)價(jià)和優(yōu)化。評(píng)價(jià)是對(duì)于現(xiàn)有設(shè)施的空間位置分布模式的評(píng)價(jià),而優(yōu)化是對(duì)于最佳位置的搜尋。地理位置的合理布局實(shí)質(zhì)上就是在距離最小化和利潤最大化兩者之間尋求平衡點(diǎn)?，F(xiàn)有的針對(duì)市場功能區(qū)域進(jìn)行空間分析和模擬的模型很多,如Batty的裂點(diǎn)方程、Peily的零售重力模型、Tobler的價(jià)格場和作用風(fēng)以及空間線性優(yōu)化模型。

(3)車輛運(yùn)輸動(dòng)態(tài)管理。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GlobalPositionSystem,GPS)是20世紀(jì)產(chǎn)生的一項(xiàng)高科技系統(tǒng)。在物流領(lǐng)域，GPS能廣泛地應(yīng)用于各個(gè)環(huán)節(jié)，如用于汽車的定位、跟蹤、調(diào)度，這樣能極大地避免物流的延遲和錯(cuò)誤運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象，貨主可以隨時(shí)對(duì)貨物進(jìn)行全過程的跟蹤與定位管理。此外還能掌握空中交通以及鐵路運(yùn)輸中有關(guān)貨物的動(dòng)態(tài)信息，增強(qiáng)了供應(yīng)鏈的透明度和控制能力，提高了整個(gè)物流系統(tǒng)的效益和客戶服務(wù)的水平。GIS能接收GPS數(shù)據(jù)，并將它們顯示在電子地圖上，這在很大程度上能幫助企業(yè)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行物流管理。

2.數(shù)字城市——電子商務(wù)和運(yùn)營平臺(tái)

數(shù)字城市的核心是地理空間信息科學(xué)，地理空間信息科學(xué)的技術(shù)體系中最基礎(chǔ)和基本的技術(shù)核心是“3S”技術(shù)及其集成。

數(shù)字城市是以空間信息為核心、以網(wǎng)絡(luò)為支撐的城市信息管理與服務(wù)體系。數(shù)字城市建設(shè)的任務(wù)就是利用現(xiàn)代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各種空間信息資源，建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺(tái)、信息應(yīng)用系統(tǒng)等。地理信息系統(tǒng)平臺(tái)是數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一，它為城市發(fā)展和信息化建設(shè)提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)信息公共平臺(tái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。

一個(gè)實(shí)用、可行的城市規(guī)劃信息系統(tǒng)，不但可以滿足規(guī)劃管理部門的城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市管理、輔助決策的要求，而且能夠提供出行、購物、旅游、交通、教育、文化、娛樂、房產(chǎn)交易、證券交易等綜合信息服務(wù)，是數(shù)字城市與大眾的聯(lián)系紐帶。

地圖信息服務(wù)是城市綜合信息服務(wù)的一個(gè)重要部分，可以建立企業(yè)機(jī)構(gòu)的各個(gè)地理位置數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)管理人員和客戶靈活方便掌握企業(yè)機(jī)構(gòu)的地理分布情況和相關(guān)資料，并在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上提供企業(yè)門戶網(wǎng)站向客戶宣傳介紹企業(yè)相關(guān)信息和業(yè)務(wù)，也可作為第三方企業(yè)單位的宣傳和廣告啊分布平臺(tái)，起到提升企業(yè)形象的作用，為企業(yè)獲取相關(guān)收益。

3.客戶關(guān)系管理中的應(yīng)用

GIS作為一種空間信息輸入、處理、存儲(chǔ)、管理、分析和輸出的技術(shù)，其應(yīng)用的核心在于空間現(xiàn)象、過程和規(guī)律的可視化分析，表面上GIS與客戶關(guān)系管理（CRM）不相關(guān)，但實(shí)際上，GIS提供全方位的信息，歷史的、現(xiàn)在的、空間的、屬性的。通過這些可以獲得客戶資料以及與企業(yè)相關(guān)的綜合數(shù)據(jù),如用戶的歷史購買力、購買行為、年齡構(gòu)成、地理分布;所在區(qū)域的交通狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、消費(fèi)水平等。從而幫助企業(yè)做出企業(yè)和客戶的空間分布、物流、營銷等方面的決策。與此相聯(lián)系的是一系列通用數(shù)據(jù)庫文件，它具有常用的狀態(tài)信息，包括各種事件記錄、資源調(diào)查、交通狀況以及生產(chǎn)流通、存儲(chǔ)與銷售狀況等內(nèi)容。這些圖形由許多彩色圖形標(biāo)志，如線段、圓圈組成，這些圖形可與背景地圖疊加，顯示客戶關(guān)系管理中有關(guān)區(qū)域的變量之間的分布特征，與此同時(shí)，還可以通過地理信息子系統(tǒng)，顯示客戶關(guān)系管理產(chǎn)品配送路線，區(qū)域商業(yè)環(huán)境等。GIS系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供了更為直觀、形象的圖形分析和管理工具。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行如消費(fèi)趨勢分析、銷售力量分析、目標(biāo)市場分析以及潛在客戶分析等,為管理者提供決策支持。

組件式GIS軟件，使GIS應(yīng)用可視直接嵌入到CRM系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)無縫集成；采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，將GIS數(shù)據(jù)于CRM數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理。隨著InternetGIS技術(shù)的發(fā)展，GIS在CRM中的應(yīng)用更加廣闊。

四、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)與電子商務(wù)歷史上是獨(dú)立并分開發(fā)展的不同系統(tǒng),但是在當(dāng)今信息化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代,各種信息技術(shù)的整合是大勢所趨。無論從技術(shù)特征上、體系結(jié)構(gòu)上、操作的可行性上來講,它們的結(jié)合都是切實(shí)可行的,而且是有價(jià)值的。將GIS技術(shù)引入到電子商務(wù)的物流管理、客戶關(guān)系管理,不僅開拓了GIS的應(yīng)用領(lǐng)域,同時(shí)也促進(jìn)電子商務(wù)自身的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]張鐸:電子商務(wù)與物流[M].北京清華大學(xué)出版社,2000.1

[2]陳述彭魯學(xué)軍周成虎:地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京科學(xué)教育出版社,2000.1

[3]陳倬李根洪:數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的初步研究[A].成都地圖出版社2002

第7篇：地理信息科學(xué)的概念范文

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；地理學(xué)；地位

地理信息系統(tǒng)（GIS），是一種高技術(shù)系統(tǒng)，能夠提供地理研究和預(yù)測、規(guī)劃的服務(wù)，能夠?qū)臻g信息進(jìn)行獲取和處理。雖然地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)僅幾十年的時(shí)間，但已經(jīng)取得了迅猛的發(fā)展。本文簡要介紹了地理信息系統(tǒng)，并分析了地理信息系統(tǒng)在地理學(xué)中的地位。

1、地理信息系統(tǒng)

1.1地理信息系統(tǒng)的含義和產(chǎn)生

所謂的地理信息系統(tǒng)又稱為又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)等，是通過計(jì)算機(jī)硬件和軟件的支持，綜合運(yùn)用信息科學(xué)和系統(tǒng)工程理論，對(duì)具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析綜合與科學(xué)管理，從而服務(wù)于地理決策、規(guī)劃、預(yù)測和研究等領(lǐng)域的技術(shù)[1]。地理信息系統(tǒng)的基本特征在于其能夠進(jìn)行空間分析，綜合分析多種信息，分析空間實(shí)體間的關(guān)系，對(duì)區(qū)域內(nèi)的各種過程和現(xiàn)象進(jìn)行處理。地理信息系統(tǒng)尤其擅長對(duì)空間信息進(jìn)行處理。

上世紀(jì)六十年代開始萌發(fā)地理信息系統(tǒng)。加拿大學(xué)者R.F.Tomlinson等人使用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)森林的分類，并取得了成功。加拿大農(nóng)業(yè)部對(duì)其進(jìn)行了全面的支持，最終將地理數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)研制了出來，并最終命名為加拿大地理信息系統(tǒng)。1968年，地理信息系統(tǒng)正式成為了一個(gè)科學(xué)術(shù)語[2]。

對(duì)地理信息系統(tǒng)的定義目前尚無定論，各國科學(xué)家眾說紛紜、各持己見。綜合各家的觀點(diǎn)，所有的觀點(diǎn)都認(rèn)為地理信息系統(tǒng)具有空間數(shù)據(jù)的處理能力?？臻g數(shù)據(jù)指的是行星地球表面以及附近被記錄的所有地理現(xiàn)象，其具有明顯的地理位置特征。空間數(shù)據(jù)可以用地圖來表示，例如一個(gè)公共場所，其作為一個(gè)占據(jù)一定空間的地域，具有特有的地理坐標(biāo)，其特性可以通過屬性指標(biāo)反應(yīng)出來。地理信息系統(tǒng)具有空間型的特定性質(zhì)，這是其與其他統(tǒng)計(jì)型信息系統(tǒng)的最大區(qū)別。地理信息系統(tǒng)的每個(gè)數(shù)據(jù)的編碼的依據(jù)都是地理坐標(biāo)，先對(duì)其進(jìn)行明確的定位，再完成定量的屬性和分類。地理信息系統(tǒng)的獨(dú)特標(biāo)志就是強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理，當(dāng)然，這也是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)[3]。

1.2地理信息系統(tǒng)的組成

根據(jù)美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員（DBMS）會(huì)對(duì)地理信息系統(tǒng)的分析，地理信息系統(tǒng)的概念框架由五大部分組成，分別為產(chǎn)品顯示和輸出、空間分析和操作、數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生和數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的管理、用戶界面[4]。

地理信息系統(tǒng)的用戶界面的主要功能是地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用版塊、數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用者之間的交流平臺(tái)，其軟件功能主要是對(duì)系統(tǒng)和用戶之間的關(guān)系進(jìn)行組織和簡化，包括圖形顯示、幫助顯示和菜單等。

數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的管理是一種手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)控制。與普通數(shù)據(jù)庫（DBMS）相較，地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫更為復(fù)雜，具有布爾運(yùn)算、刪除和增加等功能。這就意味著其不僅能夠?qū)ξ淖謹(jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，還能夠?qū)D形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。地理信息系統(tǒng)專家M. F. Goodchild就提出，地理信息系統(tǒng)應(yīng)該能為各種地理要素的查詢提供服務(wù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)要能夠聯(lián)接起地理實(shí)體的變量和屬性與地理坐標(biāo)信息。

要建立地理信息系統(tǒng)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫，其基本操作就是輸入數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)本身比較復(fù)雜。地理信息系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于數(shù)據(jù)的輸入、預(yù)處理和采集的費(fèi)用。不僅如此，在輸入數(shù)據(jù)時(shí)還要對(duì)其進(jìn)行編碼，將變量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接建立起來。

作為空間數(shù)據(jù)處理的重要工具，地理信息系統(tǒng)及其模塊和子系統(tǒng)都要具備各種工具，例如布爾運(yùn)算、拓?fù)浞治?、空間數(shù)據(jù)查詢。自動(dòng)化制圖、圖像處理系統(tǒng)雖然也具備一定的功能，但卻不如地理信息系統(tǒng)的工具復(fù)雜和全面。地理信息系統(tǒng)的工具箱能力還將受到模糊數(shù)學(xué)、人工智能和地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的影響，不斷走向智能化。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，地理信息系統(tǒng)可以將各種文字、圖表和地圖信息提供出來，特別是提供新信息。地理信息系統(tǒng)可以疊加各種要素，例如水資源、土地和人口，并向用戶提供與這些要素相關(guān)的、具有綜合性的新信息。

作為決策支持系統(tǒng)和管理工具，地理信息系統(tǒng)帶動(dòng)了地理科技的革命，是一種無形的軟技術(shù)。地理信息系統(tǒng)具有旺盛的生命力和廣闊的應(yīng)用前景，其已經(jīng)跳出了單純的技術(shù)范疇，成為了跨越社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的綜合性技術(shù)。其能夠?qū)臻g相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的顯示、模擬、分析、操作、管理和采集，從而滿足復(fù)雜的管理和規(guī)劃需要。

2、地理信息系統(tǒng)在地理學(xué)中的重要地位

地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理問題進(jìn)行處理，屬于地理學(xué)科中的一門邊緣學(xué)科。地理學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)科，對(duì)社會(huì)有著深遠(yuǎn)的影響，當(dāng)前社會(huì)出現(xiàn)的環(huán)境、資源、人口等問題都對(duì)地理學(xué)提出了更高的要求。現(xiàn)代地理學(xué)的一個(gè)重要發(fā)展方向就是結(jié)合新技術(shù)，從而產(chǎn)生邊緣性應(yīng)用學(xué)科，例如地理信息技術(shù)和遙感技術(shù)等。現(xiàn)代地理學(xué)可以分為三個(gè)分支：技術(shù)地理學(xué)、實(shí)驗(yàn)地理學(xué)和理論地理學(xué)，地理信息系統(tǒng)屬于技術(shù)地理學(xué)。

在地理學(xué)的發(fā)展中，地理信息系統(tǒng)是一次巨大的飛躍，是地理學(xué)中新技術(shù)手段和思想的應(yīng)用，突破了原有的地理學(xué)研究方法。與此同時(shí)地理信息系統(tǒng)也離不開地理學(xué)這個(gè)理論依托，二者相互依存。如果沒有地理背景或地理學(xué)，計(jì)算機(jī)對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理就毫無意義；如果沒有地理學(xué)模型，地理信息系統(tǒng)也難以建立。

地圖作為一種傳統(tǒng)的空間信息載體，很多因素都會(huì)對(duì)地圖的地理信息造成限制。首先，通過人工來提取地圖數(shù)據(jù)，在圖形要素的計(jì)量和量算方面都存在很大的限制。其次，每一張地圖都只能記載和描述有限的地理信息。人對(duì)于地圖信息的記憶能力也是有限的。傳統(tǒng)的圖層疊加具有加大的局限性。地理信息系統(tǒng)與遙感密不可分，包括了空間信息和地理 要素，能夠?qū)⒍?、定性和定位的?shù)據(jù)提供出來。地理信息系統(tǒng)還可以為遙感提供輔助數(shù)據(jù)，對(duì)其最高分辨力和信息量進(jìn)行最大程度的利用。從野外考察中獲得的遙感數(shù)據(jù)、原始資料可以與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，使遙感圖像具有更高的解譯和處理精度。而系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的精度和適時(shí)性也會(huì)對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用起到了支持作用。

地理學(xué)受到了地理信息系統(tǒng)的巨大影響，地理信息系統(tǒng)是一個(gè)現(xiàn)代化的地理技術(shù)工具，推動(dòng)了地理學(xué)的定性描述向定量分析的轉(zhuǎn)變，使地理學(xué)的單系統(tǒng)發(fā)展成為復(fù)雜系統(tǒng)。對(duì)于地理學(xué)而言，地理信息系統(tǒng)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)，能夠有效的推動(dòng)地理學(xué)的發(fā)展，提高了信息評(píng)價(jià)、處理和采集的能力。

結(jié) 語：雖然，地理信息系統(tǒng)只是一種工具和技術(shù)，地理信息系統(tǒng)卻給地理學(xué)帶來了巨大的發(fā)展和變化。當(dāng)前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在未來必然會(huì)發(fā)揮更大的作用。與此同時(shí)，地理信息系統(tǒng)和空間分析之間還沒有建立起有效的溝通，空間分析技術(shù)的發(fā)展較為滯后，對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)造成了一定的阻礙，這也是未來地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 董廷旭. 《地理信息系統(tǒng)》實(shí)施素質(zhì)教育的對(duì)策研究[J]. 綿陽師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2014（02）

第8篇：地理信息科學(xué)的概念范文

[關(guān)鍵詞]GIS系統(tǒng) 需求變更 模塊化

GIS即地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System),經(jīng)過了40年的發(fā)展,到今天已經(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。

一、GIS系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

由于各個(gè)部門對(duì)GIS的應(yīng)用有不同的需求,目前沒有一個(gè)GIS軟件可以同時(shí)滿足各個(gè)行業(yè)的需要,所以在實(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),無論是大至幾百上千萬的項(xiàng)目還是幾萬的小項(xiàng)目,GIS的開發(fā)目前在我國都存在一些問題。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、GIS系統(tǒng)存在的問題

人們的生產(chǎn)和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關(guān)。GIS系統(tǒng)作為獲取、整理、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科,近年來得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。由于信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字時(shí)代的來臨,理論上來說,GIS可以運(yùn)用于現(xiàn)階段任何行業(yè)。

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)。

三、GIS 系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

在資源管理主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域,解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問題。同時(shí),GIS系統(tǒng)在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。

近些年,GIS 系統(tǒng)也廣泛地用在城市規(guī)劃和管理方面。例如,在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動(dòng)場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。商業(yè)與市場是一個(gè)全新的發(fā)展空間,商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù),建成之后就可能無法達(dá)到預(yù)期的市場和服務(wù)面。有時(shí)甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)、消費(fèi)水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進(jìn)行決策和分析。

四、GIS系統(tǒng)的對(duì)策研究

GIS軟件工程包括GIS工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)與維護(hù)技術(shù),還包括工程的需求控制、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、風(fēng)險(xiǎn)控制等管理技術(shù),另外,GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)的管理與質(zhì)量控制體系也是GIS工程的重要組成部分。保證一個(gè)GIS工程的成功還涉及人員組織技術(shù)與成本控制技術(shù),在一定的資金條件下最大限度地滿足用戶的需要,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益,也是GIS工程管理的重要任務(wù)。

首先: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,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。

其次: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。

參考文獻(xiàn):

[1]張超等:地理信息系統(tǒng)[M],北京:高等教育出版社,2000

第9篇：地理信息科學(xué)的概念范文

關(guān)鍵詞：GIS 公路 勘測 應(yīng)用

公路勘測設(shè)計(jì)中的路線方案選定，除綜合考慮地形、地質(zhì)、水文等自然條件外，還必須顧及交通量、工程投資及沿線環(huán)境等因素影響，是一個(gè)涉及工程、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的問題。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)、航測遙感、GPS技術(shù)和GIS技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和實(shí)際應(yīng)用，為解決此類決策問題提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。本文論述了GIS技術(shù)的公路路線設(shè)計(jì)的重要意義及其實(shí)現(xiàn)途徑。

1.GIS技術(shù)有關(guān)開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 公路CAD技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用

國外許多國家現(xiàn)已普遍采用CAD技術(shù)進(jìn)行公路設(shè)計(jì)，全面利用GPS全球定位系統(tǒng)、航測遙感技術(shù)等數(shù)據(jù)采集手段，將獲取的地形數(shù)據(jù)通過數(shù)字地形模型與CAD系統(tǒng)相銜接，具有強(qiáng)大的系統(tǒng)集成功能，并將CAD技術(shù)擴(kuò)展到環(huán)境上。由于發(fā)達(dá)國家大規(guī)模公路建設(shè)時(shí)期已經(jīng)結(jié)束或即將結(jié)束，設(shè)計(jì)類研究開發(fā)比重下降，基于GIS的交通運(yùn)營管理類研究開發(fā)比重上升。

在國內(nèi)，隨著CAD技術(shù)的迅速普及，有關(guān)設(shè)計(jì)研究單位相繼開發(fā)出實(shí)用型的路線CAD系統(tǒng)，各個(gè)CAD系統(tǒng)在系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能目標(biāo)上大同小異，都可以完成路線設(shè)計(jì)的一般任務(wù)。

現(xiàn)行路線CAD系統(tǒng)大都以數(shù)據(jù)文件方式組織系統(tǒng)內(nèi)部程序模塊運(yùn)行，其人機(jī)交互設(shè)計(jì)能力仍然很弱，在有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范及原始數(shù)據(jù)的工程數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)行設(shè)計(jì)圖和各種標(biāo)準(zhǔn)圖的圖形數(shù)據(jù)庫的研究開發(fā)方面，所做的工作還很不夠。在應(yīng)用深度上，對(duì)公路選線設(shè)計(jì)必須考慮的地質(zhì)、水文、土壤植被、交通需求、環(huán)境影響等非幾何數(shù)據(jù)，現(xiàn)行CAD系統(tǒng)則難以加以分析處理，使得CAD系統(tǒng)理應(yīng)具有的設(shè)計(jì)方案生成、方案優(yōu)化功能不能很好實(shí)現(xiàn)；在應(yīng)用廣度上，現(xiàn)行CAD系統(tǒng)主要是在公路基本建設(shè)全過程――公路規(guī)劃、可行性研究、勘測設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理中的勘測設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上發(fā)揮作用，且主要是解決勘測設(shè)計(jì)過程中的計(jì)算、繪圖、制表等確定性問題。

1.2 GIS技術(shù)研究應(yīng)用

GIS也稱地理信息系統(tǒng)，是一門集地理空間數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的邊緣學(xué)科領(lǐng)域，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和分析具有空間內(nèi)涵屬性的地理數(shù)據(jù)，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。

GIS是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下, 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), 以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS不僅僅是一個(gè)圖庫管理系統(tǒng),更重要的是它具有空間分析功能,包括數(shù)字地形模型分析、空間特征的幾何分析、網(wǎng)絡(luò)分析、影像分析和地理變量的多元分析等。些空間分析功能為用戶提供了解決多種問題的有效手段,可以幫助人們從宏觀的、科學(xué)的角度來認(rèn)識(shí)世界,做出決策。

1.3 GIS技術(shù)在公路路線勘測設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

1.3.1 公路選線中GIS 的應(yīng)用

GIS是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下, 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), 以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS不僅僅是一個(gè)圖庫管理系統(tǒng),更重要的是它具有空間分析功能, 包括數(shù)字地形模型分析、空間特征的幾何分析、網(wǎng)絡(luò)分析、影像分析和地理變量的多元分析等。些空間分析功能為用戶提供了解決多種問題的有效手段,可以幫助人們從宏觀的、科學(xué)的角度來認(rèn)識(shí)世界,做出決策。

1.3.2 公路路線平面設(shè)計(jì)中GIS的應(yīng)用

對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,平面設(shè)計(jì)計(jì)算工作時(shí)間是很長的。采用GIS技術(shù),在計(jì)算機(jī)支持下,各曲線要素能夠迅速計(jì)算出來, 并通過計(jì)算機(jī)顯示在屏幕上,供人們觀察。此外,還可提供所定的平面方案所對(duì)應(yīng)的縱、橫斷面信息,并可輸出縱、橫斷面地面線略圖:還能夠?qū)⒍嘟M參數(shù)下的圖案同時(shí)顯示或輸出,供設(shè)計(jì)人員比較分析,以選定最佳狀態(tài)。

1.3.3 公路路線縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)中GIS 的應(yīng)用

用GIS 輔助縱斷面設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)公路平曲線各點(diǎn)的坐標(biāo),可以內(nèi)插出各點(diǎn)的高程,從而獲得現(xiàn)狀縱斷面。

橫斷面設(shè)計(jì)的工作量在整個(gè)公路設(shè)計(jì)量中占很大比例, 且重復(fù)工作量大。采用GIS輔助設(shè)計(jì)后, 可以大大提高工作效率。

2.GIS技術(shù)的應(yīng)用特色

(1)、在應(yīng)用廣度上，將CAD技術(shù)拓展延伸至勘測設(shè)計(jì)前期的公路可行性研究環(huán)節(jié)。

(2)、在應(yīng)用方法上，突破現(xiàn)行公路路線CAD系統(tǒng)框架體系及其傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式和方法，引入決策支持系統(tǒng)的工作方式，便于解決路線方案選定這類定性分析與定量分析相結(jié)合的半結(jié)構(gòu)化的問題。

(3)、在應(yīng)用理論上，運(yùn)用或借鑒數(shù)據(jù)庫、地理科學(xué)、信息論、系統(tǒng)工程、最優(yōu)化理論、多變量統(tǒng)計(jì)分析、專家系統(tǒng)的有關(guān)原理，使系統(tǒng)建立在堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)之上。

(4)、在技術(shù)手段上，引入具有強(qiáng)大空間分析功能的GIS技術(shù)，為解決路線方案選定這類空間多目標(biāo)決策問題提供有效的技術(shù)支持。

(5)、將傳統(tǒng)的三維幾何DTM在概念上加以擴(kuò)大，首次運(yùn)用數(shù)字地理模型DGM的概念，使計(jì)算機(jī)處理地質(zhì)、水文等非地形數(shù)據(jù)成為可能。

3．結(jié)束語

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)和航測遙感、GPS技術(shù)的發(fā)展為GIS的進(jìn)步和實(shí)際應(yīng)用提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，國外許多國家均投入大量人力、物力、財(cái)力開展GIS應(yīng)用研究，并在水利、城市、交通、環(huán)境等領(lǐng)域取得若干成功的應(yīng)用。在交通領(lǐng)域的應(yīng)用上，發(fā)達(dá)國家普遍利用GIS技術(shù)建立交通信息數(shù)據(jù)庫和公路數(shù)技庫，通過多種分析、評(píng)價(jià)模型，為交通規(guī)劃提供決策依據(jù)。今后如何進(jìn)一步利用GIS強(qiáng)大的空間分析功能，解決公路規(guī)劃、可行性研究、路線方案選定等多目標(biāo)空間決策問題，充分挖掘已建成公路數(shù)據(jù)庫豐富的信息資源，增強(qiáng)公路基本建設(shè)決策的科學(xué)性，提高決策結(jié)果的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)綜合效益，這將是一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)而又十分艱巨的研究任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]中國鐵道出版社.曹永卿,湯放華.主編《城市規(guī)劃系統(tǒng)工程與信息技術(shù)》2005-11.