地理信息系統(tǒng)的核心問題精選(九篇)
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第1篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
關鍵詞：GIS系統(tǒng)；物流運輸；路徑問題
1 選題背景和研究意義
運輸物流是現(xiàn)代商品流通環(huán)節(jié)的基礎行業(yè)，對商品流通體系，甚至整個國民經(jīng)濟都有著舉足輕重的意義。隨著運輸物流業(yè)的發(fā)展，人流、物流、資金流、信息流等生產(chǎn)要素將會加速發(fā)展，特別是信息流的提速，對物流運輸企業(yè)的發(fā)展有著深遠影響。實際上就是利用信息對供應鏈上所有企業(yè)的計劃、協(xié)調、服務和控制等活動進行更有效地精細化管理，由物流信息的功能，使得物流信息在整個運輸企業(yè)中占有越來越重要的地位。信息是現(xiàn)代運輸物流的靈魂，在物流各環(huán)節(jié)中綜合應用，是現(xiàn)代運輸物流區(qū)別傳統(tǒng)運輸物流的根本標志，是物流技術中發(fā)展最快的領域。以信息技術為核心，應用地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息技術，對物流的發(fā)展將產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟價值。
GIS系統(tǒng)是對異構數(shù)據(jù)的收集、管理、分析顯示等功能為用戶進行控制、路徑規(guī)劃、提供決策實現(xiàn)了有效途徑，以基礎地理信息數(shù)據(jù)作為框架，區(qū)域內物流數(shù)據(jù)在空間上得到集成，不同區(qū)域的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了無縫對接，從而保證決策依據(jù)的科學性和準確性。基礎地理信息與物流業(yè)的專題信息有機結合將完善物流信息系統(tǒng)的決策功能，對物流過程的全面控制和管理，滿足物流業(yè)對基礎地理信息的急迫需求[1]。
2 GIS系統(tǒng)在運輸物流信息管理過程的應用
地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是集地理學、計算機、地圖學、衛(wèi)星遙感技術于一體的信息系統(tǒng)，又稱為“資源與環(huán)境信息管理系統(tǒng)”，是一種特殊的空間信息系統(tǒng)，在計算機硬件、軟件的支持下，對整個或部分地球表層（含大氣層）的地理數(shù)據(jù)進行采集、分析、儲存、管理、模擬顯示的技術系統(tǒng)。在運輸過程中GIS信息管理系統(tǒng)能夠彌補時間和空間具有離散性的缺陷，也可以利用GIS系統(tǒng)的運算能力，整合客戶數(shù)據(jù)資源，結合智能化來提高運輸物流業(yè)的決策效率。
GIS應用于物流操作的過程中，對車輛運輸路線的設定、調度方面起到了信息的查詢、分析和決策的重要作用。在運輸管理方面提供了問題解決、模型建立等措施。目前發(fā)達國家已研發(fā)出借用GIS系統(tǒng)平臺為物流運輸企業(yè)提供專業(yè)的分析軟件，一套分析軟件包括車輛路線模型（最短路徑模型）、設施定位模型、監(jiān)測控制模型等。因此，加大對GIS系統(tǒng)在物流運輸信息管理過程中的推廣，對物流企業(yè)管理實現(xiàn)智能化，降低運輸成本，提高效率是至關重要的。
2.1 最短路徑模型
目前GIS系統(tǒng)應用開發(fā)平臺集成了最短路徑分析模塊[5]。假設需要解決由一個起點到達多個終點的貨物，在運輸途中如何控制物流運輸費用，又能保證服務的質量，包括決定使用多少臺車，每臺車的具體路線最短等詳細的問題。同時也可以根據(jù)車輛的載重量、客戶的分布范圍、路線的交通狀況等因素設定限制條件進行計算，得出一個最優(yōu)的運營方案。結合GIS所采集到的數(shù)據(jù)對公司的運輸線路進行優(yōu)化，以尋求最短路徑為目標的路徑規(guī)劃模型。
2.2 設施定位模型
用于確定一個或多個倉庫設施的具置模型[2]。在物流行業(yè)中，倉庫和運輸線路構建了整個物流運輸網(wǎng)絡，倉庫處于運輸網(wǎng)絡的節(jié)點上，節(jié)點間決定著線路，根據(jù)供求貨量的實際結合最優(yōu)成本等原則，在既定范圍內要設立多少個倉庫，每個倉庫的具體選址，以及相互間的關系等諸多問題。在實際過程中，利用此模型就能很容易解決此類問題。
2.3 監(jiān)測控制模型
經(jīng)過GPS全球定位系統(tǒng)，將信號傳送到車輛信息控制中心。由差分技術運算出車輛的大概位置信息，然后由GIS系統(tǒng)將位置信號用地圖形式顯示出來，這樣客戶、物流企業(yè)就可以及時了解車輛的運行狀況，讓不同地點的流動車輛變得透明可控。還能發(fā)送指令遠程控制車輛，對行駛進行限速監(jiān)督、路線偏移提醒、疲勞駕駛預警、危險路段提示、緊急情況報警、求助信息發(fā)送等安全管理保障駕駛員、貨物、車輛及客戶財產(chǎn)安全。
3 GIS系統(tǒng)對物流管理信息系統(tǒng)支持的瓶頸
GIS信息系統(tǒng)技術與物流管理的集成，是對物流運輸管理平臺進行數(shù)據(jù)庫建設；信息系統(tǒng)的實現(xiàn)；信息提取和顯示以及應用分析等幾個主要的階段；其技術瓶頸就是在于對數(shù)據(jù)和功能的集成。其獨特之處就在于它對地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形處理和表達、空間模擬和決策支持等，可產(chǎn)生常規(guī)方法難以獲得的重要信息，這是GIS系統(tǒng)應用的主要貢獻。
對數(shù)據(jù)和應用功能的集成，其核心問題就是對異構數(shù)據(jù)進行集成。首先需要對異構數(shù)據(jù)劃分為同構數(shù)據(jù)，如基于中介數(shù)據(jù)（Metadata）的系統(tǒng)集成，關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理的集成等；或者將異構數(shù)據(jù)規(guī)劃為同構的過渡數(shù)據(jù)[4]，如基于結構化查詢語言（SQL）的集成，目的是在于形成的數(shù)據(jù)或過渡數(shù)據(jù)可以直接被系統(tǒng)所使用。常用的方式就是針對RDBMS的集成，利用標準SQL語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與管理系統(tǒng)的分離，Oracle、DB2、INFONMIX等數(shù)據(jù)庫均能支持上述操作。
4 結束語
目前我國物流應用管理軟件主要是集中于兩種開發(fā)途徑[3]：一是利用國外已成熟的GIS技術再次進行系統(tǒng)完善的開發(fā)，這是目前我國物流行業(yè)信息化管理主要采的一途徑；二是針對客戶在具體應用中存在的問題來開發(fā)與之相匹配的管理系統(tǒng)，但由于后者由于成本高、開發(fā)周期長，并且還存在系統(tǒng)的安全性、靈活性、可靠性等關鍵問題，導致物流市場運輸企業(yè)實際應用的比較少。
隨著技術的成熟，運輸業(yè)的發(fā)達，市場經(jīng)濟的繁榮，上述問題有望在不久將來都能得到解決。而且隨著市場的發(fā)展，GIS信息技術的推廣，必將是提升物流企業(yè)的信息化程度，使日常運營職能常態(tài)化，這不僅提高企業(yè)的運作效率，也提升了企業(yè)形象，為爭取潛在的客戶市場打下了良好的基礎。
參考文獻
[1]吳信才.地理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.
[2]劉官文.論GIS系統(tǒng)在物流配送中的應用[J].改革與開放，2009（5）：93-95.
[3]劉貴明.地理信息系統(tǒng)原理及應用[M].北京：科學出版社，2010.
第2篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
關鍵詞：數(shù)字化測繪；基礎地理信息系統(tǒng)；
引言
由于全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和計算機網(wǎng)絡等技術的快速發(fā)展，給空間數(shù)據(jù)的獲取和采集帶來了革命性的變化，同時數(shù)字測圖技術、測圖軟件等也得到了迅速的發(fā)展，數(shù)字測圖日益成為一種重要的數(shù)據(jù)來源，許多數(shù)字測圖的成果又都要求形成數(shù)據(jù)庫的形式。這樣可以為建設多尺度、多分辨率、多種類的空間數(shù)據(jù)體系和統(tǒng)一的地理空間數(shù)據(jù)平臺奠定基礎。
由于目前的測圖方法和繪圖軟件主要還是面向傳統(tǒng)圖形應用，數(shù)字測圖成果與數(shù)據(jù)要求還存在一定的差距。數(shù)字測圖系統(tǒng)所提供的電子數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的無縫接軌是當前必需解決的難點問題之一。雖然許多測圖軟件系統(tǒng)正在努力向成圖、建庫一體化靠攏，但效果不佳。因為，目前的數(shù)字測圖理念還是基于實現(xiàn)圖式所要求的可視化效果為主，只是在要素分層、數(shù)據(jù)編碼等方面給予了一定的重視，對屬性數(shù)據(jù)采集、空間數(shù)據(jù)完整性的認識缺乏足夠的重視。
1 數(shù)字化測圖的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的測量儀器和測量方法是靠人來對準目標、讀數(shù)、記錄，然后將這些數(shù)據(jù)解析到圖紙上。這個過程是漫長的，而現(xiàn)在使用的圖式符號、制圖指導的可視化、色彩等諸多理論都是在這個階段形成。
隨著測繪儀器的進步，測量方法、成圖模式也發(fā)生了根本性的變化。從儀器發(fā)展看，全站儀的出現(xiàn)使測量數(shù)據(jù)的讀取、存儲實現(xiàn)了數(shù)字化、自動化；從繪圖方式看，傳統(tǒng)的小平板已向內、外業(yè)一體化發(fā)展；從測量方法看，全站儀的采用使得測區(qū)內控制點和碎部點的精度分布變得更加均勻。概括起來，數(shù)字化測圖目前主要存在兩種模式，即電子平板模式和數(shù)字測記模式。
電子平板模式，在現(xiàn)階段，野外現(xiàn)場測圖，實時成圖。尤其是便攜機的出現(xiàn)給數(shù)字測圖提供了發(fā)展機遇。它利用計算機與測站儀器通訊，動態(tài)地獲取測量數(shù)據(jù)，在屏幕上即測即顯，外業(yè)實時成圖，實時編輯，糾正錯誤。該模式能夠在野外比較直觀地生成圖形，大大減輕了內業(yè)工作量，同時繪圖的質量也有了較大的提高。它也有一些不足之處，比如加大了外業(yè)的工作量，筆記本電源受時間限制、容易受天氣影響，測站缺乏對鏡站的了解等。近來出現(xiàn)掌上電腦和嵌入式操作系統(tǒng)，使得鏡站指揮測站成為可能，該工作模式可把測站數(shù)據(jù)通過無線通訊的方式傳送到鏡站，然后，由鏡站工作人員根據(jù)實際情況，實現(xiàn)地形地物的即測即繪。
數(shù)字測記模式，主要是外業(yè)測量和內業(yè)成圖。該模式外業(yè)主要由電子手薄或測量儀器記錄坐標、編碼，同時人工配合草圖（包括所有的圖形、編碼、屬性注記等內容）。然后將存儲的數(shù)據(jù)和草圖交由內業(yè)，內業(yè)人員將數(shù)據(jù)讀出、在計算機上展點，依據(jù)草圖將數(shù)據(jù)連接起來形成圖形。這種測圖模式比傳統(tǒng)測圖大大提高了工作效率，但存在兩個方面的問題，一是草圖和儲存的數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象，造成外業(yè)返工，主要原因是記錄數(shù)據(jù)的測站和繪制草圖的移動站之間的不協(xié)調；二是內外業(yè)的分工，容易產(chǎn)生對草圖理解上的差異。另外，該模式下野外數(shù)據(jù)編碼容易出錯、草圖繪制的信息量難以滿足內業(yè)作圖需要。
這兩種工作模式的共同點就是測量數(shù)據(jù)和繪制圖形的傳輸介質都由紙質變成了數(shù)字形式，但繪圖的基本要求還是以傳統(tǒng)的紙質繪圖要求為準，測繪的本質并沒有發(fā)生根本的變化。主要原因有兩個，一是野外測繪的直接需求來源于傳統(tǒng)的對測量數(shù)據(jù)的需求；二是對測量結果質量的檢查和評定還是以圖式為主要檢查依據(jù)，必須首先按照傳統(tǒng)的繪圖模式完成任務。雖然從數(shù)據(jù)管理（如分層、編碼等方面）正在逐步向信息化靠攏，但從信息量的獲取角度看，目前的數(shù)字測圖成果與信息化測繪之間還有一定的距離。
2 數(shù)字化測圖與信息化測繪要求的差異
2.1數(shù)據(jù)的獲取不同
許多數(shù)字測圖軟件都具有向轉出數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的能力，但由于數(shù)據(jù)格式之間的不一致，轉換過程中往往要丟失許多信息，并且轉換后的數(shù)據(jù)編輯工作量非常大。數(shù)據(jù)的獲取與儲存在野外測量時，由于受通視、測點連接次序、分幅等條件的限制，會造成空間目標存諸上的不完整。如道路要素，在信息化要求看來，是一個完整的空間實體，往往使用一個線實體來表示，但所能采集到的地理實體是離散化的多個道路邊界實體。這些圖形實體轉入庫后處于分段狀態(tài)，沒有空間目標的整體概念。這為建立空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)連接、空間信息查詢和分析都帶來極大的不便。類似的地物表示還有河流，在信息化的要求中，河流需要用一個面來表示，但是在實際測繪成圖過程中，往往存在邊界不清的現(xiàn)象，如海域的范圍線、河流入海口的界線等問題。
2.2存儲形式不同
在數(shù)字化測圖和信息化測繪的目的不同，在存儲形式上也有所不同。測圖的目的是為了成圖，成圖有圖幅的概念，為了一致性，在測圖生產(chǎn)管理上，也大多采用圖幅管理的概念，就算是采用數(shù)據(jù)庫方式的存儲，依然保留著圖幅的痕跡；而信息化測繪的本質是服務，是為了數(shù)據(jù)的最終其它系統(tǒng)的應用最大化，在地物實體的表示上，存儲上都定位于實體。如點狀地物雕塑的表示，在成圖時可能采用多個線形成一個組合體表示，信息化測繪則采用單一的點來表示雕塑的位置，至于更動的其它信息，如雕塑的圖片、作者、創(chuàng)作年份等等采用屬性的方式存儲。
2.3可視化要求不同
數(shù)字化測圖最終目的是成圖，在成圖的過程中可以不考慮數(shù)據(jù)的冗余、存儲空間的限制等因素，為了達到美觀、直觀的效果，可以用線組成一個符號快，而直接用點、線、面的分類表示地物實體，則是信息化存儲的基本要求，信息化測繪的可視化則是在后續(xù)應用中提出的具體要求。為了達到圖示直觀、表示清晰的目的，國家地形圖規(guī)范對地物的表示也有比較具體的要求，如地下室入口、坡向等內容都有具體的可視化符號表示，在信息化過程中，只要有足夠的實體類型、性質等信息，就有可能通過實體之間的邏輯關系計算出來入口方向、坡向等需要用可視化才能表示出來的內容。
2.4屬性要求不同
制圖的核心問題是選擇什么樣的地面景觀用于制圖，即內容重于技術。在空間對象及屬性的選擇上，一般還是按照圖式所要求的內容進行篩選。
屬性數(shù)據(jù)是非空間數(shù)據(jù)，主要表示空間實體的定性和定量特性。在一般的數(shù)字測圖軟件中，屬性數(shù)據(jù)是通過注記或圖形的顏色、線型、大小等的方式來表達的，這些內容一般直接通過圖形可視化即可表達出來，不需要屬性數(shù)據(jù)庫的支持。長期以來，采集屬性數(shù)據(jù)也是按照圖式要求進行。但從建立地理信息系統(tǒng)的角度看，這些屬性數(shù)據(jù)遠遠不能滿足建立各種統(tǒng)計、分析模式的需要。比如建筑物屬性數(shù)據(jù)采集，圖式要求標注的內容也就名稱、材質、層數(shù)等，以上數(shù)據(jù)可以圖形或注記的形式表示出來，但該樓的竣工時間、結構形式、用途、所屬單位、使用年限等數(shù)據(jù)卻不可能再在圖面上進行表示，也是以往測量工作所忽視的。信息化測繪的最終目的則不僅僅是測繪制圖，更多的是為社會各行各業(yè)提供所需地表的空間位置數(shù)據(jù)，并利用對客觀真實世界的各種數(shù)據(jù)來實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，將地表的情形以真三維、真尺度、真紋理真實的重建起來。
目前為數(shù)字化測繪所建設的基礎地形數(shù)據(jù)庫，同樣也存在這樣的特點：數(shù)據(jù)組織方面按地形圖規(guī)范組織；數(shù)據(jù)生產(chǎn)維護方式按照地形圖規(guī)范的圖幅方式管理維護；數(shù)據(jù)采集種類按地形圖規(guī)范選擇性采集。
3 基礎地理信息系統(tǒng)的建設
3.1 信息化測繪的目標
從數(shù)字地球到基礎地理框架，到基礎地理信息服務，都要求測繪向信息化測繪的轉變。信息化測繪技術體系主要研究內容為從信息獲取、處理、管理到輸出的數(shù)字化測繪技術體系，初步建立信息化測繪技術服務體系，基本實現(xiàn)基礎地理信息的快速獲取與更新、智能化處理和一體化管理、網(wǎng)絡化生產(chǎn)管理與分發(fā)服務，實現(xiàn)地理空間信息資源的融合和增值服務，面向市場，使測繪信息與技術產(chǎn)品社會化，為社會提供多尺度、多方位、多形式的服務體系。從產(chǎn)品的管理、生產(chǎn)整個過程看，可以分為四個信息化子模塊，即測繪產(chǎn)品信息化、生產(chǎn)管理信息化、測繪服務信息化、系統(tǒng)維護信息化，每一個子模塊各成一個子系統(tǒng)。
3.2 完善的生產(chǎn)管理系統(tǒng)
基礎地理信息庫的維護必有一套完整的生產(chǎn)管理體系，作為對數(shù)據(jù)的質量、更新周期的保障。信息化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)產(chǎn)生的有關數(shù)據(jù)的信息，就是常說的元數(shù)據(jù)信息；同樣根據(jù)基礎信息化測繪對基礎地理信息庫的要求，對基于元數(shù)據(jù)系統(tǒng)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)也提出了新的要求：
（1）元數(shù)據(jù)管理的基本單元逐漸向自然的基本單元轉變，現(xiàn)在多數(shù)以圖幅為基本管理單元，這樣的管理模式，對基礎地理信息的采集造成的影響就是，地物實體在圖幅接邊處的非自然斷開，人為的造成地物實體的離散。以自然界線構成的范圍作為管理基本單元，可最大限度的保留基礎信息的完整性。
（2）基于實體的元數(shù)據(jù)信息管理模式，為3G技術在數(shù)據(jù)維護提供基礎。通訊技術進入3G時代，在通訊帶寬上有了一定的保障，在線的數(shù)據(jù)維護方式也成為了一種可能。
（3）補充、完善元數(shù)據(jù)信息，信息化服務也要求元數(shù)據(jù)信息的完整，以圖幅為基本單元的管理模式逐漸向自然實體轉變后，元數(shù)據(jù)的描述對象也從圖幅轉變到更加細化的實體，但是元數(shù)據(jù)信息更加準確、現(xiàn)實。
（4）網(wǎng)絡化的地理信息分發(fā)平臺
信息化測繪的本質是服務，也是要求測繪產(chǎn)品、測繪手段必須隨技術的發(fā)展而發(fā)展，就像是信息化測繪時測繪科學發(fā)展的必然趨勢一樣。信息化測繪服務強調服務的實時保障、實時服務，除了要求測繪產(chǎn)品的現(xiàn)勢性要強，還要求服務的獲取速度要快。顯然，要做好測繪服務，必須借助于網(wǎng)絡化。信息化測繪的標準化和元數(shù)據(jù)管理提供了數(shù)據(jù)多源整合的基礎，高帶寬的網(wǎng)絡技術為數(shù)據(jù)的分發(fā)服務提供了傳輸?shù)谋Ｕ稀?/p>
3.3 基礎地理信息庫為核心產(chǎn)品
從信息化測繪的目標看，四個信息化模塊中，其中測繪產(chǎn)品信息化是關鍵，只有完全信息化的測繪產(chǎn)品，才能實現(xiàn)服務的信息化。信息化測繪和數(shù)字化測繪的主題形式，雖然都是“數(shù)字形式”，但是信息化測繪對信息的基礎性、現(xiàn)勢性、完整性等遠遠的高于數(shù)字化測繪的要求，由此決定了基礎地形數(shù)據(jù)庫以及采集平臺進行深層次的改造：
（1）數(shù)據(jù)分類的進一步科學和細化
在改造過程中，不能僅局限于地形圖規(guī)范、標準，應著眼于地理信息的基礎性要求，將更廣泛的、基礎的地理定位要素納入測繪體系。各類數(shù)據(jù)的組織存儲方式，應根據(jù)信息化應用的需求確定，信息化測繪服務的本質也要求基礎地理信息庫的產(chǎn)品具有很強的兼容性。
（2）更新維護方式的多元化
信息化測繪對信息現(xiàn)實性的高要求，必須使用多元化的維護方式。
（3）完善從基礎地理信息庫到基礎地形庫的符號化，逐步實現(xiàn)基礎地理信息處理的自動化和智能化
在信息化測繪的體系中，確立的基礎地理信息庫為核心的地理信息產(chǎn)品，但并不意味著符號化地形圖產(chǎn)品的消失，作為長期以來使用的符號化地形圖產(chǎn)品依然存在。在基礎地理信息庫完成維護后，利用其中需要的部分信息并符號化，形成多需要、多層次的符號化產(chǎn)品。
第3篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
國外高校的測繪工程專業(yè)，其教學內容采用以大地測量、工程測量、定位導航、地理信息系統(tǒng)四個主題為主體的專業(yè)培養(yǎng)模式.其中，大地測量和工程測量是傳統(tǒng)測繪是測繪專業(yè)人才必備的知識體系；而定位導航和地理信息系統(tǒng)則是同其它地理空間專業(yè)交叉發(fā)展的新興領域，極大的拓寬測繪技術本身的應用層面，也是測繪復合型人才的主要體現(xiàn).相比國外，國內高校對于測繪工程專業(yè)人才的培養(yǎng)在認識上還存在一定的偏差和滯后，主要表現(xiàn)在多數(shù)測繪專業(yè)院校對學生的培養(yǎng)重心仍舊集中在傳統(tǒng)的大地測量和工程測量兩個方向，而對后兩方向的投入比重則相對較弱且與新興地理信息技術的銜接不足等缺陷.其原因在于我國傳統(tǒng)測繪的定義同現(xiàn)代地理信息技術學科的交叉融合存在脫節(jié).尤其是在同計算機技術相關方面的技術脫節(jié)十分嚴重.導致國內測繪工程專業(yè)培養(yǎng)體系普遍過于保守，使測繪工程專業(yè)畢業(yè)生的知識體系形成“孤島現(xiàn)象”，無法滿足當前測繪信息在環(huán)境、城市、國土等跨領域的研究工作.通過分析國外測繪專業(yè)建設體系發(fā)現(xiàn)，不管是傳統(tǒng)工測、地測，還是新興導航、地理信息主題，其實質都是圍繞空間數(shù)據(jù)處理這一核心問題.空間數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、時空復雜、多尺度等特征，因此對于空間數(shù)據(jù)的處理必須借助計算機技術，這也使得對計算機應用的熟練程度成為了衡量現(xiàn)代測繪人才教育培養(yǎng)目標的關鍵.然而，目前我國對于測繪工程專業(yè)計算機課程設置普遍還存在一系列問題，諸如課程設置目標錯誤、課程時效性差、缺少實用的專業(yè)教材、結構不合理等，具體分析見下一小節(jié).
2存在的主要問題
對測繪行業(yè)本科生而言，早期傳統(tǒng)測繪學所要求的三大基本功，即“測、繪、算”的內涵在現(xiàn)代測繪行業(yè)中有了很大的變化.其中，“測”主要指對測繪儀器操作技能的要求.隨著GPS、全站儀、電子水準儀等自動化儀器的出現(xiàn)，“測”變得更簡單，對操作技能的要求大幅度降低，因此“測”更多的體現(xiàn)在對儀器開發(fā)、工作原理以及性能的理解和掌握“.繪”指地圖繪制，目前有關地圖繪制工作基本借助于計算機，因此繪圖技能更多指的是電子繪圖軟件的使用以及二次開發(fā)；“算”早期主要指測量項目中平差計算或者坐標轉換等常見測量計算，而現(xiàn)代測繪的“算”則指的是對空間數(shù)據(jù)模型的信息化處理.同過去相比，現(xiàn)在的空間數(shù)據(jù)具有處理量大、方式種類多樣、過程復雜等特點，因此，“算”的能力成了衡量學生對本專業(yè)知識水平的重要標準.本著高效的目的，對于海量數(shù)據(jù)的處理通常借助于計算機來完成，因此現(xiàn)代測繪工作者算的能力主要表現(xiàn)在掌握數(shù)據(jù)處理方法，軟件開發(fā)能力和軟件使用的熟練程度，即測繪應用領域的計算機技術水平.因此無論是從“三基”能力，或者是“五會”等衡量指標對現(xiàn)有測繪專業(yè)畢業(yè)生進行考量，都可反映出現(xiàn)代測繪行業(yè)對學生空間數(shù)據(jù)處理，尤其是借助于計算機技術處理空間數(shù)據(jù)的高要求.目前國內高校測繪工程專業(yè)所開設計算機相關課程在數(shù)量上雖可滿足教學需要，但在課程質量、課程銜接方面存在許多缺陷，特別是也缺少相對應的專業(yè)課程實踐，具體主要體現(xiàn)在以下幾點：
2.1計算機課程設置培養(yǎng)目標錯位
對測量專業(yè)而言，測繪知識和技能的教育是專業(yè)核心，而計算機技術更多的是作為一種工具，在實踐環(huán)節(jié)中起作用.在實際工作中，通常需要能既懂測繪專業(yè)知識和基本技能，又能熟練時候用各種測繪專業(yè)軟件的技術人才.這就要求在教學過程中能夠形成以基礎知識引導實踐內容，以實踐方式加深知識理解的螺旋式教育模式.一方面加深學生對于測繪空間數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)操作等知識的掌握，另一方面也可培養(yǎng)學生的自我學習和動手實踐能力.因此計算機技術課程的開設必須基于測繪理論知識進行深化拓展，尤其要注意課程之間的主次銜接和連貫性.目前國內高校對于計算機課程的設置過多的關注客觀需要，反而忽視了學生主體的發(fā)展需求，片面的強調知識的掌握和技能強化.
2.2計算機相關課程設置結構不合理
目前，我國測繪工程教育課程體系普遍存在不合理的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在：知識結構搭配不合理，偏重計算機理論課程，輕視了計算機實踐課程；側重基礎課程的普適教學，忽視計算機專業(yè)課程的深化.導致傳統(tǒng)計算機知識同測繪專業(yè)的交叉融合內容較薄弱，內在知識體系的銜接不夠，無法體現(xiàn)測繪計算機課程的教育特色.
2.3計算機課程設置時效性不高，教材更新緩慢
我國學校測繪工程計算機課程內容主要借鑒計算機專業(yè)的基礎知識體系，受限于師資水平或者專業(yè)背景，一些課程，如C語言，VB語言的教案設計沿用多年，知識陳舊，更新緩慢，已跟不上計算機技術的高速發(fā)展的步伐.究其原因，一方面是因為測繪專業(yè)培養(yǎng)體系過于保守，新技術的成果沒有及時在計算機課程內容中得到體現(xiàn)和反映；另一方面，借鑒而來的計算機課程缺乏同測繪專業(yè)知識體系之間融會貫通，過于強調計算機知識體系的完整性，力求面面俱到.然而在課時固定的前提下，不加篩選，去重的課程設置，一方面加重了學生掌握基礎知識的負擔，同時也忽視了對學生自我學習、適應能力的深化和培養(yǎng)，甚至會使學生對重復性學習產(chǎn)生抵觸情緒，“學而非用”，“學而無用”的現(xiàn)象時有發(fā)生.
3改進措施
基于上述存在問題分析，本文針對性的提出幾點有關測繪工程專業(yè)計算機課程設置方面的改進措施：
3.1明確計算機技術在測繪工程專業(yè)中輔助工具的定位
依據(jù)專業(yè)課程總學分提出“5-2-3”的課程設置比例，即傳統(tǒng)測繪，包括大地 測量和工程測量相關理論及實踐課程學分比例占50%，計算機技術相關課程占比20%，而定位導航、地理信息系統(tǒng)相關課程學分比例占30%.三者之間主次關系有所差異，主要表現(xiàn)在：傳統(tǒng)測繪課程是本門專業(yè)，是培養(yǎng)測繪本科生的立足點，因此占據(jù)最多比重；定位導航與地理信息系統(tǒng)是當前信息化測繪框架重點發(fā)展的應用技術領域，是傳統(tǒng)測繪知識體系的延伸和拓展；計算機技術課程是數(shù)字化、信息化測繪發(fā)展重要的輔助工具和實現(xiàn)手段，也是實現(xiàn)復合型人才培養(yǎng)的關鍵.按照課程性質劃分，計算機技術課程歸于應用工具類，其它兩種則屬于理論知識類，因此，學生逐漸掌握計算機技術的過程，就是傳統(tǒng)測繪和現(xiàn)代測繪知識體系融合的過程.需要說明的是，比重劃分并非固定不變，其主要目的是從宏觀方面明確計算機相關課程在測繪工程專業(yè)課程中應作為應用型的工具，起輔助作用.
3.2以空間數(shù)據(jù)為核心，以數(shù)據(jù)處理為主線，設置有測繪專業(yè)特色的計算機課程
在確定比重的前提下，還需對計算機課程，尤其是編程基礎類課程（如C、VB、C#、Java）等內容進行篩選和去重，避免學生陷入對計算機基礎知識的重復學習，將原本依編程語言相互獨立的計算機課程根據(jù)空間數(shù)據(jù)處理流程融入到測繪本專業(yè)的知識體系中，突出測繪工程專業(yè)計算機教學的專業(yè)特色.例如，在學生首次接觸編程語言（C或C++）時，可把重點放和數(shù)據(jù)處理有關，如變量、函數(shù)、數(shù)組、指針、文件等基礎知識，在教學的過程中穿插講解結構化程序設計、面向對象程序設計思想，幫助學生養(yǎng)成良好的編程習慣.通過案例教學法從數(shù)據(jù)結構與算法課程、測量學原理課程中提取公式算法，作為實驗環(huán)節(jié)的有效補充，提高學生的編程能力，加深對專業(yè)基礎知識的理解和掌握；在隨后開設面向對象編程語言（如C#或Java）課程時，就可相對的減少基礎知識的課程比重，把課程重點、難點轉移到如開發(fā)環(huán)境、界面設計、網(wǎng)絡應用、以及測量平差課程等實際問題的應用層面，通過階梯式課程設置讓學生能夠學有所長、學有所用.為實現(xiàn)以上目標，建議測繪專業(yè)講授計算機相關課程的專任教師應盡量選擇具有GIS、測繪交叉背景，又能夠熟練掌握計算機技術，或搭配有項目開發(fā)經(jīng)驗的應用人才組成教學團隊.
3.3基于項目情境安排課程進度，形成產(chǎn)學研一體化的教學模式
測繪、計算機都是時效性、實踐性很強的專業(yè)課程，儀器操作和計算機技術更新?lián)Q代十分迅速.作為高等院校應加強對社會需求、市場經(jīng)濟發(fā)展和技術革新的調查和研究，建立學校與測繪生產(chǎn)單位的合作模式，按照科學的理論和方法設置專業(yè)課程教學大綱.針對具體課程，可先安排教師深入測繪單位、企業(yè)進行市場調研和溝通，基于實際項目或案例，采用項目情景式教學或者開放式實驗教學等方法設計課程結構，輔以項目成果建立課程的綜合評價機制，結合實踐教學等環(huán)節(jié)形成產(chǎn)學研一體化的教學模式，防止閉門造車、主觀臆斷的教學現(xiàn)象.
3.4及時吸納國內外計算機技術在地理科學領域的最新成果，及時更新迭代教材資料和實踐案例
第4篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
一、培養(yǎng)目標的確立
專業(yè)培養(yǎng)目標是專業(yè)培養(yǎng)人才質量的基本規(guī)格和主要要求，是評價和檢查教學質量和效果的依據(jù)，也是深入思考教育思想和教學改革的核心問題。結合國情和區(qū)域經(jīng)濟特色，根據(jù)市場需求本專業(yè)培養(yǎng)目標定位在以行業(yè)為依托的計算機信息管理應用型人才的培養(yǎng)，突出應用能力的培養(yǎng)。
本專業(yè)的設置堅持以市場為導向，以培養(yǎng)面向地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)急需的高素質技術應用型人才為準則，確立了三個職業(yè)崗位群：
1.信息處理技術崗位。隨著計算機應用領域的不斷擴大與辦公自動化、電子政務的普及，社會需要大量能熟練地使用計算機，有效、安全地進行信息處理的人員。這種人既需要熟練掌握計算機系統(tǒng)的安裝和日常維護，熟悉常用的辦公軟件，掌握Internet的使用，同時又要了解一些辦公自動化、電子商務等相關知識，這種崗位可以適合本專業(yè)中較大一批學生。
2.信息系統(tǒng)管理、維護與開發(fā)崗位。隨著計算機應用水平的提高，信息系統(tǒng)被各行業(yè)廣泛采用，需要大量的管理與維護人才；同時既懂軟件開發(fā)又懂數(shù)據(jù)庫管理的信息系統(tǒng)開發(fā)人才也有大量需求。這一崗位為本專業(yè)一批較優(yōu)秀的學生提供了較廣的就業(yè)機會。
3.圖形信息處理崗位。面對社會需求確立三方面的能力培養(yǎng)：圖形、圖像的處理與平面設計。平面設計崗位是一門新興的行業(yè)，該類人才崗位需求旺盛，就業(yè)渠道廣，容易自主創(chuàng)業(yè)；計算機輔助設計在家具設計、家庭的裝潢設計中廣泛采用，根據(jù)當前社會發(fā)展的形勢，這類人才具有廣闊的就業(yè)前景，同時結合我校的特點，將計算機知識與地理信息系統(tǒng)有機地結合起來，開設“地理信息系統(tǒng)（GIS）”，通過學習地理信息系統(tǒng)基本知識和GIS軟件的應用，結合數(shù)據(jù)庫，可以開發(fā)圖文并存的信息系統(tǒng)。這在水利工程等行業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面有廣闊的應用和就業(yè)前景。
二、課程體系與結構
專業(yè)課程體系和結構的合理與否關系到專業(yè)培養(yǎng)目標能否實現(xiàn)。我們在制訂專業(yè)教學計劃、設計課程時根據(jù)高職高專人才培養(yǎng)模式，體現(xiàn)以能力為本位，知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展的原則，根據(jù)崗位群職業(yè)能力的要求，設計了適當?shù)睦碚摵蛯嵺`教學體系為載體來進行能力培養(yǎng)和素質教育的結構。強化能力結構的設計與建設，使每個能力模塊構成一個適當?shù)挠柧毾到y(tǒng)。
在理論教學體系中突出應用性，基礎理論以“必需、夠用”為度；專業(yè)課教學加強針對性和實用性。根據(jù)崗位能力要求設置專業(yè)相應方向。本專業(yè)課程體系由公共必修課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程和全校性公共選修課程（主要是人文、社科類課程）組成，必修課程又分專業(yè)核心課程和公共必修課程，專業(yè)選修課程包括一些不同專業(yè)方向、并根據(jù)企業(yè)的定單培養(yǎng)要求設置的課程。專業(yè)課程體系還按崗位職業(yè)能力的需要在各階段按照職業(yè)資格證書的要求設置課程，并要求學生獲得相應的職業(yè)資格證書。
構建了與崗位職業(yè)能力及技能相適應的專業(yè)實踐教學體系，逐年加大了實踐教學環(huán)節(jié)力度，大力改革了實踐教學環(huán)節(jié)的形式和內容，逐步形成基本實踐能力與操作技能、專業(yè)技術應用能力與專業(yè)技能、綜合實踐能力與綜合技能有機結合的實踐教學體系，并將實踐教學環(huán)節(jié)與職業(yè)資格考試或職業(yè)技能考核鑒定相結合，以培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力。綜合實訓均要求以實際企業(yè)工程項目組的形式開展。
職業(yè)素質教育貫穿整個教學過程，將大量的著名IT廠商業(yè)認證課程以及國家各部委的職業(yè)資格認證課程納入正常的教學環(huán)節(jié)；開設各種各樣的專業(yè)講座、人文、社會科學講座，擴充學生的知識領域；開展各種形式的競賽，如全國大學生數(shù)學建模、舜禹杯全國大學生程序設計競賽、多媒體大獎賽，豐富學生的課外學習生活；成立了學生工作室，承接各類小型實際工程項目，提高學生解決實際問題的綜合能力。
三、保障體系的建設
師資隊伍建設是支撐課程體系實施的前提條件，在教師隊伍建設方面，采取了多種行之有效的方法：一是聘請其他高校教師和公司企業(yè)的工程師；二是制定教師培訓進修的計劃；三是鼓勵青年教師業(yè)務進修，四是教師到工程單位參加工程鍛煉，加強雙師型教師的培養(yǎng)。
圍繞崗位群科學合理地制定教學計劃，教學計劃采取“靜”與“動”的結合。所謂“靜”，就是對于基本操作、基礎理論、原理、程序設計思想等內容，在3年中除了對之進行調整、更新外，課程的本質不變；所謂“動”，指的是專業(yè)發(fā)展性課程模塊隨崗位群需求而變化，隨行業(yè)技術的發(fā)展而變化，它的設計好與壞也是體現(xiàn)高職高專特色的一個主要因素。學校教學計劃每年一大動，主要是指每年春季為新一屆學生制定3年教學計劃；每學期一小動，又稱為對教學計劃的修訂，根據(jù)行業(yè)技術發(fā)展、市場用人單位及畢業(yè)生就業(yè)反饋情況調整部分或個別課程。
針對課程特點制訂規(guī)范的考核辦法。對學生考評制度不拘一格，學生成績的評定主要包括：課程考核總評――平時成績（出勤+作業(yè)+上機實驗）+期末考試成績，最后再折合為所修學分，考核重點為考核學生的實際運用能力。根據(jù)課程特點，我們將考試模式分為試題庫閉卷考試、非試題庫閉卷考試、開卷考試和用職業(yè)資格考試或職業(yè)技能考核并軌課程考試等多種考試形式。但無論何種形式的考核，均有明確的評分標準，任課教師對學生考試成績做試卷分析。為落實學校的考教分離制度，確保考核辦法的順利實施，本專業(yè)教師已經(jīng)建立了相關課程的試題庫。另外，學校推出多證書、以證代考、免修免考等政策，鼓勵學生多拿證書，以證代考。職業(yè)素質教育3年不斷線，主要以企業(yè)、公司領導、有成就的往屆畢業(yè)生代表以及實習帶隊教師等作報告的形式，讓學生走出校門之前在心理上和職業(yè)素質上作好充分準備，力爭做到“無縫對接”。
四、結束語
第5篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
近年來，在應用需求的強大驅動下，我國通信業(yè)有了長足的進步。現(xiàn)有通信行業(yè)中的許多企業(yè)單位，如電信公司或移動集團，其信息系統(tǒng)的主要特征之一是對線路的實時監(jiān)控要求很高，數(shù)據(jù)量龐大，如何將實時控制與信息系統(tǒng)集成在一起便成為系統(tǒng)實施的一個關鍵部分。
在參與了某個通信公司的一套網(wǎng)管系統(tǒng)以及決策支持系統(tǒng)的設計后，我們分析了兩者的集成與應用工作，深切地感受到有一個良好的設計策略以及重視所選用的工具是一個關鍵。這個項目主要是對下屬各分站的子網(wǎng)以及有關鏈路的連通情況進行實時監(jiān)控、實現(xiàn)報警、路由控制和授權等功能，其關鍵在于提供一個實時顯示情況的地圖界面，井將數(shù)據(jù)匯總和組織，建立起數(shù)據(jù)倉庫以及進一步實施數(shù)據(jù)挖掘分析，從而能支持企業(yè)的決策分析。我作為設計人員之一，著重在本文中討論控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)集成時的策略。
【正文】
眾所周知，通信行業(yè)需要有一整套監(jiān)控通信網(wǎng)絡的手段，其工作特點是涉及到的各分站與基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一級提供檢測不同分站鏈接情況的手段。一般來講，由于數(shù)據(jù)都是海量的，所以，如何將整個網(wǎng)絡系統(tǒng)所得的數(shù)據(jù)及時處理，以便和決策部門的分析相結合，也成為迫切需要解決的重要課題。簡言之，分布性、實時性以及數(shù)據(jù)海量性是解決整個系統(tǒng)設計和集成的核心問題。
首先，讓我們來討論一下“網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)”。由于我參與設計與開發(fā)的這個系統(tǒng)并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機通信數(shù)據(jù)（包括數(shù)據(jù)流量、鏈路負荷、通往其他結點即主機的連通情況等）加以收集，所以對于具體通信事務的底層操作要求并不很高。
考慮到上述原因，我們采用了一個地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺Mapinfo并采用Delphi編程，后臺用SQLServer數(shù)據(jù)庫（這是由于考慮到?jīng)Q策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和計劃之前，我們先對ITU801標準做了詳細的探討，這只是一個有關子網(wǎng)和鏈路定義以及分層等描述的標準，在聽取了許多分站人員的建議后，將MAPINFO公司提供的一個相關的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的豐富的類以及操作，比如Object、Layer等實現(xiàn)網(wǎng)管界面，井且加入了子網(wǎng)和鏈路的概念，對屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網(wǎng)，而且實現(xiàn)了放大與縮小的功能，大致可以將整個地區(qū)的分站集中在一張地圖中，能顯示在屏幕上，這時，只是顯示出各個分站的概要，小到可以顯示出某臺主機的機柜、機柜直到插件板（因為這些都要實時監(jiān)控）。我們采用了分層的方法來實現(xiàn)以上縮放。對于一些靜態(tài)的數(shù)據(jù)，如分站，主機的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAPX是其提供給編程工具的一個ActiveX控件）做成靜態(tài)的層次圖放置于數(shù)據(jù)庫中。
我們新做成的這套系統(tǒng)通過與各分站的專用線路加以連接，能實時地得到數(shù)據(jù)，顯示于地圖上，反映出各站、各子網(wǎng)、各鏈路的實時狀態(tài)，并能將控制命令傳回分站（如強制鏈路中斷、路由轉換等）。
現(xiàn)在，讓我們來討論其中最為關鍵的問題，即是要將實時控制系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)加以集成，我們的設想和體系結構大體上可以用一張簡圖表示。
在這個體系結構中，由各分站保留著詳細的數(shù)據(jù)，網(wǎng)管系統(tǒng)則在一定時間間隔內將匯總到的數(shù)據(jù)作少量統(tǒng)計，抽取其中需要保存的內容放入數(shù)據(jù)庫，如每分鐘流量，某分站與其他分站每分鐘通信流量，在該分站中某個鏈路的負荷（這些鏈路有可能是動態(tài)分配的，也可能是固定分站之間的通信鏈路）。盡管如此，數(shù)據(jù)仍然是海量的，因此，如果要把這些數(shù)據(jù)都直接送到各個決策部門，比如送給市場部門是不現(xiàn)實的。所以，我們在數(shù)據(jù)庫的基礎上建立了數(shù)據(jù)倉庫，確定了客戶、時間、通信量、計費和故障等幾個數(shù)據(jù)倉庫的主題，每隔一定時間對數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)進行清理與抽取等預處理工作，建立好數(shù)據(jù)倉庫。這里的預處理包括了許多方面的內容，比如有建立計算時間，但是無計費的（計費值為零）的數(shù)據(jù)，應視為建立失敗的無效數(shù)據(jù)，需要予以剔除；某些企業(yè)租用的是專用線路按月計費，中間的通信因此無計費的一些有關記錄也應剔除等。在預處理之后，再利用OLAPService的分析將數(shù)據(jù)融合與匯總。按照決策部門的需要提供相應數(shù)據(jù)（比如：市場部門需要每一分站的收益，客戶分布情況以及客戶費用等）。這些都可以由OLAPService對數(shù)據(jù)作預先處理，此時處理完的數(shù)據(jù)在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲空間便能顯著地降低，如1999年8月有2000萬條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經(jīng)過OLAPService處理后僅需200M左右空間，因此，經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)主要存放于另外的相關部門的機器中，而不能與主服務器放在一起。
最后，再來討論由決策人員所使用的系統(tǒng)。由于這些部門并不分散，我們就沒有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi編制了訪問OLAPService的客戶端軟件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于網(wǎng)頁的界面提供了數(shù)據(jù)立方體的各種操作，如上鉆（觀察角度從月轉到季度甚至年），切片，旋轉等操作。為了便于輸出打印數(shù)據(jù)，還內嵌了Microsoft的Excel數(shù)據(jù)透視表，可以將在CubeBrowser上所看到的數(shù)據(jù)轉化為Excel的表格形式，或者轉換成餅形圖、柱形圖和曲線圖等，比如可以觀察每天24小時通信流量的分布曲線圖，可以發(fā)現(xiàn)在夜間12點以后明顯通信流量減少，而決策部門便可制定某些優(yōu)惠或減價措施吸引更多客戶在12點之后使用網(wǎng)絡。
另外，在采用OLAPService中的數(shù)據(jù)挖掘功能時，其中提供的兩類算法分別是基于決策樹的分類和基于決策樹的聚類，市場部門的聚類算法將客戶根據(jù)費用情況加以聚集，以期發(fā)現(xiàn)處于同一消費水平的客戶的共同特征，便于制定政策，吸引客戶。這方面的努力我們將會進一步持續(xù)進行，以保證有足夠的海量數(shù)據(jù)而發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。
整個系統(tǒng)運行后，其數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理等一系列工作都由程序定期地自動進行，該系統(tǒng)應用已有一段時間，受到了不少好評。當然，也發(fā)現(xiàn)了其中有不少問題，比如；主服務器數(shù)據(jù)庫的容量問題，主站與分站的通信效率問題，還有在網(wǎng)管系統(tǒng)中，網(wǎng)絡故障的確定還不夠細致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統(tǒng)與網(wǎng)管系統(tǒng)之間還缺少直接通信手段等，這些都有待于進一步的解決與改進。
第6篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
關鍵詞： CAD;GIS;FME；CASS；數(shù)據(jù)轉換。
中圖分類號：C37文獻標識碼： A
0引言
CASS數(shù)據(jù)是AutoCAD數(shù)據(jù)的擴展，具有較強的數(shù)字制圖功能，它采用先進的計算機可視化技術，以拓樸數(shù)據(jù)結構為基礎，從而可避免ArcGIS數(shù)據(jù)結構的不足，不僅可以繪制二維圖形，還可以編繪三維立體圖形，特別在城鎮(zhèn)一些控制性詳細規(guī)劃中，ArcGIS無法承擔此項任務。
地理信息系統(tǒng)(GIS)的核心問題可歸納為五個方面的內容：位置、條件、變化趨勢、模式和型。以數(shù)字世界表示自然界，具有完備的空間特性，可以存儲和處理不同地理發(fā)展時期的大量地理數(shù)據(jù)，并具有極強的空間信息綜合分析能力，是地理分析的有力工具。
1 CAD與GIS格式分析
CASS的圖形元素按照一定的數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)結構經(jīng)過特殊的壓縮處理記錄在DWG文件中。DWG文件格式可讀性差，通常用戶都是從CASS的數(shù)據(jù)交換文件（后綴為.DXF）中來讀取數(shù)據(jù)[3]。
ArcGIS的數(shù)據(jù)結構可分為Shpfile、Geodatabase、Coverage這三種。l) Shpfile文件是ESRI定制的文件格式，也是在GIS界應用較為廣泛的文件格式之一[6]。2) Coverage：一種拓撲數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)結構復雜，屬性存儲在info表中，目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于這種數(shù)據(jù)格式進行操作3)Geodatabase的數(shù)據(jù)模型
Geodatabase是ArcInfo引入的一個全新的空間數(shù)據(jù)模型，實際上是建立在DBMS之上的統(tǒng)一的、智能化的空間數(shù)據(jù)庫。
2利用CASS地形圖建立ArcGIS數(shù)據(jù)庫
2.1利用CASS地形圖建立ArcGIS數(shù)據(jù)庫方法
1）直接轉換方法
為了避免多次數(shù)據(jù)轉換所帶來的效率低下和數(shù)據(jù)質量存在的問題和弊端，很多GIS廠商開始關注數(shù)據(jù)的直接讀取。通過對盡可能多的其他GIS格式數(shù)據(jù)的破解，支持數(shù)據(jù)直接讀取的GIS軟件擁有了比以往軟件版本更強大的數(shù)據(jù)集成功能。
每個CAD和GIS軟件都擁有自己內部的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)存儲方式，為了與其他軟件進行數(shù)據(jù)轉換，通常都定義一種公開的數(shù)據(jù)格式。這些公開數(shù)據(jù)格式一般都是ASCII碼文件，用戶通過文本操作可以直接讀寫這種外部數(shù)據(jù)文件[4]。
2）間接轉換方法
基于數(shù)據(jù)交換程序的數(shù)據(jù)轉換方法是目前應用比較廣泛的一種CAD與GIS之間的數(shù)據(jù)共享方法。使用該方法，只需知道兩種軟件的數(shù)據(jù)格式就會很快開發(fā)出基于這兩種軟件的數(shù)據(jù)交換程序。
傳統(tǒng)的CAD、GIS數(shù)據(jù)轉換技術概括起來，有以下特征:
（1）僅支持數(shù)據(jù)模型間的的基本幾何要素映射，一般僅支持簡單的點、線概念
（2）傳統(tǒng)屬性(非圖形)數(shù)據(jù)單獨處理
（3）未定義元數(shù)據(jù)
（4）輸入數(shù)據(jù)與輸出模型要求一致
2.2基于FME建立ArcGIS數(shù)據(jù)庫
FME不是簡單的從一種格式到另一種格式的轉換，更核心的是FME實現(xiàn)了“語義轉換”（寬通道轉換），它的重點是按照最終用戶或系統(tǒng)的要求改變數(shù)據(jù)的視圖而是完全在一種通用格式上工作，并且注重提供各種模塊（providing building blocks）來幫助用戶操縱數(shù)據(jù)并轉換為需要的形式，其中格式的改變只是數(shù)據(jù)轉換過程中的極小部分工作。語義轉換提供了一個引擎，能夠分別對輸入或輸出數(shù)據(jù)重新進行定義[5]。支持這個引擎的是FME所提供的一個非常豐富的數(shù)據(jù)模型，它比各種專用格式所支持的數(shù)據(jù)模型要更豐富，并且具有內部的一致性和擴展性，從而實現(xiàn)很高程度的數(shù)據(jù)重新定義。
具體操作步驟：
數(shù)據(jù)轉換和處理前，應對需要處理的數(shù)據(jù)進行必要的分析。分析后發(fā)現(xiàn)存在許多問題，如房屋大多未閉合，許多實體沒有屬性或者屬性錯誤，而且還存在許多沒有屬性的殘點，其結果會導致轉換后的圖形根本不能在ArcGIS中清晰地區(qū)分空間圖形實體，并且在入庫時也不能將CASS所提供的實體編碼與系統(tǒng)所設計的編碼對應起來。這些問題對于將來要進行的基于基礎數(shù)據(jù)GIS空間分析是必須要避免和消除的，否則將影響到空間分析結果的可信度，因此必須對圖形數(shù)據(jù)進行標準化工作，包括以下幾方面：將CASS圖形數(shù)據(jù)進行正確歸層并將所有地物加入實體編碼、面狀地物閉合、屬性完整性檢查、構造輔助邊界（閉合）、連接線狀要素、注記修改、刪除不合理點、線、面和重復實體、自檢等。
接下來運用FME Universal Viewer檢查CASS地形圖數(shù)據(jù)的屬性，將要轉換的屬性記錄下來。
運用FME Workbench設計數(shù)據(jù)轉換流程，進行數(shù)據(jù)轉換。
這種方法結合直接轉換及間接轉換的優(yōu)點，即能直接將CASS地形圖中的屬性直接轉到ArcGIS中，又不需要編程對處理人員的較高的要求。所以利用FME中間軟件實現(xiàn)CAD與GIS數(shù)據(jù)間的無損轉換具有實際意義。
3 結論
本文闡述了利用中間軟件FME將CAD數(shù)據(jù)轉換成ArcGIS的數(shù)據(jù)，F(xiàn)ME軟件基于語義的轉換可以減少信息的丟失, 完成大部分的數(shù)據(jù)處理、入庫工作, 數(shù)據(jù)處理后不需要在目標軟件中再做額外的修改。應用FME大大提高了空間數(shù)據(jù)處理、入庫的效率, 減少了工作量, 保證了地理信息項目的順利進行, 也為空間數(shù)據(jù)加工項目提供了一個很好的思路。
本文圍繞了FME軟件將CASS地形圖數(shù)據(jù)轉換成ArcGIS的數(shù)據(jù)的研究，通過對FME軟件的學習和研究，分析CASS地形圖數(shù)據(jù)和ArcGIS數(shù)據(jù)的分析和比較，設計出良好的轉換方案，進行轉換。并與用ArcGIS直接轉換地圖數(shù)據(jù)進行對比。發(fā)現(xiàn)使用FME軟件的優(yōu)勢。
參考文獻
[1] 張鵬程，方鋒.基于FME 的多平臺數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)開發(fā)及實現(xiàn).地理空間信息，2008，6，（2）：25～27.
[2] 譚盧師, 浮懷鵬,利用FME實現(xiàn)CASS數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)庫屬性的匹配.華北水利水電學院學報，2010，31（2）：65～66
[3] 宋旭.FME在CAD數(shù)據(jù)入GIS數(shù)據(jù)庫的應用油氣田地面工程，2009，28（11）：70～71.
[4] 李瑞霞，楊敏，鄧喀中.基于FME的CAD到GIS“無損”轉換.測繪通報，2009（5）：55～59.
[5] 徐景中, 朱大明.基于FME 的空間數(shù)據(jù)語義轉換技術的應用.昆明理工大學學報，2005，30（2）：11～14.
第7篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
關鍵詞：農(nóng)業(yè)院校 經(jīng)濟地理學 教學思路
經(jīng)濟地理學是地理學的重要分支，也是土地資源管理、測繪工程、經(jīng)濟學、物流管理等專業(yè)的必（選）修課。經(jīng)濟地理學的原理在經(jīng)濟活動和區(qū)域、資源、環(huán)境、地理空間的發(fā)展中得到了越來越廣泛的應用，發(fā)揮著越來越重要的作用。農(nóng)業(yè)院校的土地資源管理專業(yè)開設了《經(jīng)濟地理學》課程，但如何體現(xiàn)課程特色并且與專業(yè)特征相結合，符合專業(yè)需要，是教學過程中需要思考的重要問題。
1、課程特色
1.1研究內容
經(jīng)濟地理學是地理科學系統(tǒng)中重要的一門分支科學。它以人類經(jīng)濟活動的地域系統(tǒng)為中心內容，即研究經(jīng)濟活動區(qū)位、空間組織及其與地理環(huán)境的相互關系，揭示人類經(jīng)濟活動的地理特征，探討地域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律，其研究內容主要包含經(jīng)濟地理學的基本理論和方法、具體區(qū)域的生產(chǎn)布局和組合規(guī)律、生產(chǎn)和經(jīng)濟部門的布局規(guī)律三方面。
1.2學科特性
經(jīng)濟地理學的特性表現(xiàn)在其所特有的地域性（區(qū)域性）和綜合性。地域性是經(jīng)濟地理學的根本特性。經(jīng)濟地理學所研究的對象都必須落實到一定的地表空間上，即落實到地域上，這樣所研究的內容才有針對性和實踐意義，不同的地域都有各自的特征，因此相同的理論在不同的區(qū)域會有不同的表現(xiàn)形式。地域分異規(guī)律也是經(jīng)濟地理學地域性的核心問題。
經(jīng)濟地理學的綜合性表現(xiàn)在三個方面，一是經(jīng)濟地理學學科性質要求對自然、技術、經(jīng)濟等條件進行綜合；二是經(jīng)濟地理學的地域性要求對特定地域內的諸多條件進行綜合，也要求對地域之間的差異與分工進行綜合；三是經(jīng)濟地理學研究對象的歷史性和發(fā)展性，要求對產(chǎn)業(yè)布局的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展方向進行綜合。
1.3基本理念
作為地理學的主要組成部分，經(jīng)濟地理學課程教學同樣遵循地理類課程教學的基本理念：學習對生活有用的地理；學習對終身發(fā)展有用的地理；構建地理學思維模式；培養(yǎng)熟悉現(xiàn)代信息技術的實用人才。
2、《經(jīng)濟地理學》課程體系與教學概況
經(jīng)濟地理學通常是高校人文地理學專業(yè)的主干課程，相關課程體系較完善，如經(jīng)濟地理學導論、自然地理學等，學生在學的過程中能較系統(tǒng)的學習和掌握；相比之下，農(nóng)業(yè)院校土地管理專業(yè)開設經(jīng)濟地理課，不能照搬地理專業(yè)的教學模式，培養(yǎng)目標也有所差別，因此在課程體系及教學模式上都要有針對性和實用性。
在現(xiàn)代學科體系中，《經(jīng)濟地理學》課程被劃歸為理科，但實際上，由于其內容體系涵蓋了生態(tài)、環(huán)境、社會、經(jīng)濟、管理等多門學科的內容，因此基于不同的學科體系，對學生教學內容的偏重點也應有所側重。但從一些研究資料來看，目前農(nóng)業(yè)院校《經(jīng)濟地理學》課程教學還存在一些問題，如知識結構欠合理，大多數(shù)教學組織限于課時以及其他教學條件的影響，偏重于理論，缺乏實踐，與專業(yè)的結合方面仍存在不足，因此學生的能力得不到鍛煉。另外，課程體系設置不合理，《經(jīng)濟地理學》是一門涵蓋眾多學科內容的交叉科學，因此在課程設置時要全面考慮其他課程的先修或者同時進行，如自然地理學、自然資源概論等課程。
另外，對農(nóng)業(yè)類大學土管專業(yè)的本科學生而言，目前適合專業(yè)實際需求的經(jīng)濟地理學教材不多，輔助教材更少，特別是實踐教學的輔助教材幾乎空白。各門課程（包括實踐課程、野外實習）的教學大綱既不健全也不規(guī)范，沒有標準體系。而目前實驗室、實習基地的建設重點仍放在“自然地理”和“技術地理”（如地理信息系統(tǒng)、地圖測繪等）方面，適合土地管理專業(yè)的實驗室和實習基地建設仍明顯滯后。
目前高校《經(jīng)濟地理學》課程教材主要有李小建教授主編、高等教育出版社出版的面向21世紀課程教材《經(jīng)濟地理學（第二版）》；耿莉萍編寫的高等財經(jīng)院校21世紀教材《經(jīng)濟地理學》；劉艷芳教授等編寫，科學出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《經(jīng)濟地理學——原理、方法與應用》等。我校土地管理專業(yè)選用后者，該教材系統(tǒng)的探討了經(jīng)濟活動地理空間組織的基本原理、方法和應用，突出了經(jīng)濟活動地理空間組織原理和方法在區(qū)域發(fā)展決策中的應用，即區(qū)域農(nóng)業(yè)布局、區(qū)域工業(yè)布局、旅游資源開發(fā)、基礎設施建設、城鎮(zhèn)體系規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃等，對土地管理專業(yè)的學生而言更貼近一些[1]。
3、教學思路
農(nóng)業(yè)院校經(jīng)濟地理學的教學應著眼于三個方面：第一，經(jīng)濟地理學教學必須反映學科的新進展。第二，經(jīng)濟地理學教學必須使學生掌握分析與解決問題的基本地理思維方式與方法。
第三，經(jīng)濟地理學教學必須要培養(yǎng)學生的綜合能力，加強專業(yè)知識基礎，使之成為復合型人才[2]。
3.1結合專業(yè)特點，樹立地理觀念
所謂地理觀念就是地球表層的整體觀念、區(qū)域觀念、環(huán)境觀念。學習各類基礎知識和分支學科的目的集中于一點就是為了認識地理環(huán)境和建設地理環(huán)境，能夠用正確的地理觀念去思考和分析問題。
地理學的知識領域很寬，任一專業(yè)學科和地理學都會有聯(lián)系。學科之間相互滲透相互影響已成為一種趨勢，單一的不與其他學科發(fā)生聯(lián)系的學科越來越不多見。地理學與自然、社會、經(jīng)濟、人的行動與心理等各個方面發(fā)生密切的聯(lián)系，對與地理科學和自己專業(yè)有關的知識要熟悉、了解，對自己所從事的專業(yè)的某個方面要專深、精通，把兩者有機地結合起來才會有所作為[3]。
土地管理專業(yè)要依據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、社會需求和科學的職業(yè)崗位分析，界定專業(yè)的培養(yǎng)目標、業(yè)務范圍、知識與能力結構，依據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展對人才的需要構建適合專業(yè)特點的實用型課程體系。整個課程體系的設置要以達到培養(yǎng)學生全面素質和綜合職業(yè)能力為目的。在經(jīng)濟地理學教學過程中，應緊密結合學科發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化課程內容結構。結合土地管理專業(yè)本科生培養(yǎng)目標，突出重點原理的講授和應用實踐能力培養(yǎng)，經(jīng)濟地理學教材中一些較為復雜的計算公式的推導可以省略，只要交代清楚確定的原則、所用的方法和解決問題的思路技巧，直接給出結論，進行應用方法的講授即可，對簡單的內容、易于自學的知識進行簡化講授，使學生接受的是如何全面系統(tǒng)的思考問題和解決經(jīng)濟地理學以及其它問題的方法的教育，而不是數(shù)學知識的運用，這對培養(yǎng)應用型人才非常有利。
3.2反映學科進展，創(chuàng)新思維模式
傳統(tǒng)的地理思維主要是剖析不同區(qū)域的內部結構，揭示不同區(qū)域特征的差異性和相似性、區(qū)域之間的聯(lián)系以及它們之間發(fā)展變化的制約關系。而地理事物的多樣性、整體性決定了地理思維的綜合性特點，從總體特性上進行研究，注意各種要素之間的相互影響和相互作用，才能得出正確的結論，同時要運用和吸取相關學科如經(jīng)濟學、生態(tài)學、行為學和政策科學等學科的理論與方法。
經(jīng)濟地理學是地理學中學科發(fā)展較快的學科，尤其是20世紀80年代以來，經(jīng)濟地理學學科研究，從開始主要集中于產(chǎn)業(yè)發(fā)展與布局研究，到經(jīng)濟活動全球化、新經(jīng)濟地理學、可持續(xù)發(fā)展、區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡、以及其他解釋經(jīng)濟活動空間形象的非經(jīng)濟因子作用的各種理論如“嵌入理論”以及“網(wǎng)絡聯(lián)系理論”等的研究，均取得較大進展。經(jīng)濟地理學教學必須反映學科的新進展[4]。
地理善于區(qū)域研究、綜合和宏觀論證，地理學具有極大的超前性，如可持續(xù)發(fā)展的研究、對知識經(jīng)濟及國家創(chuàng)新系統(tǒng)的研究等；地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，通過計算機技術與空間數(shù)據(jù)的結合和一系列空間操作與分析，為區(qū)域規(guī)劃、管理決策提供了強有力的信息，強化了地理的決策思維，也促進了學科的決策化。客觀上為其走向高層次決策領域奠定了雄厚的基礎。教學的過程中必須緊緊抓住地理思維特性這一切入點，強調培養(yǎng)學生運用創(chuàng)新地理思維方法去分析問題和解決問題的能力。只有把握住了這種思維的特征，才可以應對不斷變化的問題，增強分析與解決問題的靈活性，才能使分析問題的過程更好地體現(xiàn)出地理性，也才能更為全面、徹底地貫徹素質教育。
3.3加強實踐教學，提高綜合能力
學習經(jīng)濟地理學要注意理論與實踐結合，課內與課外結合。目前廣泛開展的土地利用規(guī)劃、各種鄉(xiāng)村規(guī)劃（如集鎮(zhèn)規(guī)劃、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）域規(guī)劃、村莊規(guī)劃）和土地評估、地籍管理等，無不表明地理實踐思維對國民經(jīng)濟的重要貢獻，新時期這一思維特性還將進一步發(fā)揮。
實踐基地是開展實踐教學的重要場所。可以按照就近原則，建立以學校所在城市作為課程實踐的主要基地，根據(jù)經(jīng)濟地理學、城市規(guī)劃、區(qū)域分析與規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略、房地產(chǎn)評估、地籍調查、土地資源管理等實踐內容開展系列講座，參觀相關機構、部門、科研院所的工作流程，熟悉工作環(huán)節(jié)等。充分利用校外教育資源來彌補校內教學資源的不足，增強學生參與實際工作的能力。
另外要樹立能力本位理念，在學生職業(yè)能力的訓練上下功夫，提出學生在校期間職業(yè)能力的訓練項目，如計算機輔助制圖能力訓練、土地利用現(xiàn)狀調查能力訓練、城鎮(zhèn)體系規(guī)劃設計能力訓練、房地產(chǎn)估價能力訓練等等，學生在畢業(yè)時要取得相關的職業(yè)技能等級或資格證書，為將來從事土地資源利用與管理相關工作，奠定扎實的基礎。
參考文獻
[1] 劉艷芳．經(jīng)濟地理學——原理、方法與應用[M]．北京：科學出版社， 2006 。
[2] 李國平．關于經(jīng)濟地理學教學及其改革的初步探討[J]．經(jīng)濟地理，2002，22（1）
第8篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
關鍵詞：ArcGIS；入庫流程；土地利用總體規(guī)劃；數(shù)據(jù)庫
中圖分類號：P285.2+3；P273 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）03-0691-05
中國的土地利用規(guī)劃主要有國家級、省級、市級、縣級和鄉(xiāng)級5層不同行政級別的土地利用規(guī)劃體系。鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃是五級規(guī)劃體系中最基層、最具有操作性的規(guī)劃，也是用地審批等日常土地管理的直接依據(jù)。因此，如何建立好鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫是目前急需解決的問題。
關于土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設的研究成果很多，如何宗宜等[1]通過Arc/Info進行矢量數(shù)據(jù)的轉換、投影變換來達到數(shù)據(jù)庫多數(shù)據(jù)轉換，Peerbocus等[2]對時態(tài)地籍數(shù)據(jù)庫進行了研究，保證數(shù)據(jù)庫的適時更新，劉大杰等[3]對應用最小二乘法平差處理規(guī)則圖形數(shù)字化數(shù)據(jù)的方法進行了研究，劉緯等[4]分析了基于MapGIS建設土地利用數(shù)據(jù)庫的方法，對其中的數(shù)據(jù)采集、拓撲建立、數(shù)據(jù)入庫等技術作了探討。此外，國土資源部有土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標準，且各省（市、區(qū)）也有數(shù)據(jù)庫標準規(guī)程，如重慶市的《重慶市鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標準》，這些研究和規(guī)程為數(shù)據(jù)庫建設奠定了基礎。但是在各平臺數(shù)據(jù)之間的轉換， 數(shù)據(jù)庫的更新和維護及數(shù)據(jù)庫的空間要素、屬性要素和表格要素之間的聯(lián)動性存在缺陷，針對這些問題，擬基于ArcGIS對建庫流程和幾個關鍵技術進行探討和分析。
1 建庫平臺選擇
目前，國內通過國土資源部審查的鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建庫專用軟件主要有蒼穹土地利用規(guī)劃建庫工具軟件V1.0及平臺軟件MapGIS、ArcGIS。蒼穹土地利用規(guī)劃建庫工具軟件V1.0的主要優(yōu)點有數(shù)據(jù)采集方式多樣，支持與VCT、ArcGIS、MapGIS、SuperMap交換；系統(tǒng)功能簡捷；圖、文、表、庫四者一體化的管理方式；遵循相關行業(yè)標準，系統(tǒng)具有高度兼容性和規(guī)范化；嚴格的指標控制與規(guī)劃實施管理。而主要的缺點有成本較高；操作不靈活，建庫者無法得到過程數(shù)據(jù)，當最終結果出現(xiàn)問題時無法進行手動修改；數(shù)據(jù)量較大時處理速度慢，且容易出錯。MapGIS建庫的主要優(yōu)勢是全中文的操作系統(tǒng)、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲與索引、大尺度多維動態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫、三維實體建模和分析等，它的缺點是操作界面比較繁瑣，系統(tǒng)管理功能較弱，缺乏專用數(shù)據(jù)庫的支持[5]。相對于平臺軟件來說，蒼穹土地利用規(guī)劃建庫工具軟件V1.0是針對全國鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃建庫開發(fā)的，而重慶市數(shù)據(jù)庫標準與全國數(shù)據(jù)庫標準存在差異，例如重慶市匯總數(shù)據(jù)庫要求提交TDZZZDQY這個圖層，蒼穹軟件最終結果不會輸出此圖層；重慶市標準要求的各個空間數(shù)據(jù)的字段與全國標準不同；重慶市匯交成果時需提交社界線等，蒼穹軟件是無法解決這些問題的。而ArcGIS具有空間幾何圖形與屬性數(shù)據(jù)同步編輯、管理以及查詢的功能，支持不同格式的數(shù)據(jù)和對海量數(shù)據(jù)的有效管理，具有便捷的二次開發(fā)能力，提供一體化的地圖繪制、顯示、編輯和輸出的集成環(huán)境，方便的屬性數(shù)據(jù)管理、圖解建模與模塊開發(fā)功能，ArcGIS可以建立自身支持的數(shù)據(jù)類型的元數(shù)據(jù)，也可以建立用戶定義數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)[6]，為鄉(xiāng)級土地利用數(shù)據(jù)庫提供快捷的元數(shù)據(jù)查詢環(huán)境。綜上對比，優(yōu)先選擇ArcGIS作為建庫的軟件平臺。
2 建庫流程探討
數(shù)據(jù)入庫流程是規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建立的核心問題，科學合理的建庫流程能提高建庫效率，降低建庫成本，并能使其易于查詢、更新和維護。傳統(tǒng)的建庫流程可簡單概括為“規(guī)劃編制—制圖—數(shù)據(jù)整理檢查—建庫—成果輸出”，其存在的主要問題是空間布局上無法精確落實上級下達的指標，數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)易出現(xiàn)碎小圖斑和拓撲錯誤，圖斑凈面積不能精確統(tǒng)計。依據(jù)ArcGIS的功能特點和《重慶市鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標準》，結合土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建庫經(jīng)驗，對鄉(xiāng)級土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建庫流程進行了探討，得出的建庫流程（圖1）。此流程具有靈活、操作性強、便捷的特點，能解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設中存在的基礎數(shù)據(jù)質量參差不齊、形式不規(guī)范、坐標體系不正確、空間圖形數(shù)據(jù)的拓撲錯誤、確實有效的屬性信息及元數(shù)據(jù)建設相對滯后等問題。
3 關鍵技術探討
3.1 提取現(xiàn)狀數(shù)據(jù)入庫
根據(jù)縣鄉(xiāng)兩級土地利用規(guī)劃規(guī)程對數(shù)據(jù)庫成果的要求，建立土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫必須以全國第二次土地調查（以下簡稱“二調”）的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫為源數(shù)據(jù)，而全國大多數(shù)地區(qū)的二調成果都是基于MapGIS平臺形成的。對于用ArcGIS建立鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建庫者，面臨的首要問題是把MapGIS格式文件轉換成ArcGIS的通用格式，由于轉換后數(shù)據(jù)存在拓撲錯誤和面積誤差等問題，且拓撲錯誤類型復雜、量大、細碎、重復（圖2），修改起來十分繁復和困難，所以采用ArcGIS提供的圖解建模工具Model Builder （模型生成器），將輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、空間處理工具以及它們之間的連接關系有機組合在一起，將復雜的數(shù)據(jù)處理過程封裝和集成在模型中，使數(shù)據(jù)處理變得簡單化和高效化[7]。構建的模型主要通過Select Layer by Attribute從全區(qū)地類圖斑數(shù)據(jù)中提取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的基期地類圖斑，然后通過Polygon to Line、Feature to Point、Feature to Polygon等工具重新成點成面，從而達到修改基期地類圖斑拓撲錯誤的目的，且在模塊中加入用Python語言操作ArcObject組件對象編寫自定義的CopyFeature工具，實現(xiàn)基期數(shù)據(jù)入庫的自動化。數(shù)據(jù)庫中的各種點、線、面的數(shù)據(jù)都可以采用相同的方法從全區(qū)提取并入庫。其計算模型圖如圖3和圖4。
3.2 規(guī)劃要素的變更技術
規(guī)劃要素變更的問題是鄉(xiāng)級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建庫者常會遇到的，規(guī)劃要素的變更通常都會涉及到圖斑的切割、合并和相關土地利用面積的計算，傳統(tǒng)的修改方法是將變更的規(guī)劃要素和前期的規(guī)劃要素重新同基期地類圖斑做疊加，核對指標，其工作量大且浪費時間和人力。因此，基于ArcGIS的Model Builder（模型生成器）生成Modify TDGHDL模型，將前期的土地規(guī)劃地類圖斑（TDGHDL）和需變更的規(guī)劃要素做疊加，并用面積分攤法和空間位置關聯(lián)法（Spatial Jion）重新計算涉及到切割、合并的圖斑面積和規(guī)劃地類面積等相關面積，實現(xiàn)規(guī)劃要素變更的自動化。其計算公式和計算結果（圖5）如下：
圖斑面積（新）=圖斑面積（原）/Shape_Area（原）× Shape_Area（新）；
線狀地物面積=長度×寬度×扣除比例；
田坎面積=[圖斑面積（新）-線狀地物面積-零星地物面積]×田坎系數(shù)；
圖斑凈面積=圖斑面積（新）-田坎面積-線狀地物面積-零星地物面積。
經(jīng)驗證，此種方法對土地相關面積的計算很準確，該變更圖斑的相關面積為：
圖斑面積（B）=圖斑面積（A）/Shape_Area（A）×Shape_Area（B）=15 143.60 m2
線狀地物面積=313.5×4.3×0.5+4.13×1.1×0.5=676.29 m2
田坎面積=[15 143.60-676.29-0]×0=0 m2
圖斑凈面積=15 143.60-0-676.29-0=14 467.31 m2。
3.3 規(guī)劃表格的輸出
為解決 “圖數(shù)表一致”的問題，《重慶市鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標準》要求，在數(shù)據(jù)庫成果匯總數(shù)據(jù)中需要提交由規(guī)劃數(shù)據(jù)庫得出的8個表格（土地利用結構調整表，耕地保有量、基本農(nóng)田情況表，新增建設用地指標控制表，土地整治規(guī)劃表，重點建設項目用地規(guī)劃表，土地用途分區(qū)面積統(tǒng)計表，規(guī)劃期間各類用地平衡表和基本農(nóng)田調整分析表），便于核查數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和分解到鄉(xiāng)級的指標是否一致、規(guī)劃前和規(guī)劃后的數(shù)據(jù)是否一致等。針對這一問題，通過OLEDB連接數(shù)據(jù)庫，遍歷輸入數(shù)據(jù)庫中的表格，讀取配置表中地類名稱和地類代碼的對應關系，用SQL語言查詢單個要素的各項指標加入到數(shù)組中，對于不同要素中數(shù)據(jù)通過疊加查詢進行累加，并將結果以記錄的形式插入到數(shù)據(jù)表中，實現(xiàn)表格輸出的自動化，有效避免了人工操作中出現(xiàn)的錯誤和誤差，大大提高建庫工作的效率和精度。
3.4 數(shù)據(jù)的拼接問題
在建立鄉(xiāng)級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫時，考慮到數(shù)據(jù)的龐大性和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會經(jīng)濟發(fā)展，大部分建庫者采用分鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立數(shù)據(jù)庫，但是上報成果時需提交區(qū)（縣）匯總數(shù)據(jù)庫，那么如何快速高效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的拼接也是個關鍵問題。這里采用C#語言編譯的程序，基于ArcEngine的Geoprocessor類，調用ArcGIS的append工具條，循環(huán)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)mdb數(shù)據(jù)庫，將要素集中數(shù)據(jù)按類別拼接到目標數(shù)據(jù)層中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的拼接，其簡略算法如下：
Geoprocessor geoprocessor = new Geoprocessor（）； //新建geoprocessor類
Append process = new Append（）；
geoprocessor.OverwriteOutput = true；//設置文件可覆蓋
for （int i = 0； i < this.chklstLyr.Items.Count； i++）//實現(xiàn)數(shù)據(jù)的逐步拼接
{if （this.chklstLyr.GetItemChecked（i））//
檢查數(shù)據(jù)有效性
{for （int j = 1； j < （this.lstFileNames.Count - 1）； j++）
{object obj2 = process.inputs；
process.inputs = string.Concat（new object[]
{obj2， this.lstFileNames[j].FullName， @"＼DataSet＼"，
geoprocessor.Execute（process， null）；
process.inputs = ""； }}
4 小結
基于ArcGIS軟件的圖解建模工具和C#語言編譯的程序進行的數(shù)據(jù)庫建設的探討，為土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建立節(jié)省了大量的人力和時間，具有非常靈活的操作性，后期結果數(shù)據(jù)也有較強的修改性，直接實現(xiàn)了土地利用規(guī)劃圖件數(shù)據(jù)與規(guī)劃數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。通過土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫直接導出規(guī)劃數(shù)據(jù)表格與規(guī)劃圖件，便于土地利用規(guī)劃大綱文本直接運用數(shù)據(jù)庫中的規(guī)劃數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)圖數(shù)表數(shù)據(jù)的高度一致。但是在基于高級語言編寫擴展組件人性化、多格式數(shù)據(jù)源轉換與共享、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性等關鍵技術研究方面還存在較大局限，需加強研究與改進。
參考文獻：
[1] 何宗宜，譚 芬，魏秀琴.地圖矢量數(shù)據(jù)處理研究[J]. 測繪科學，2006，31（6）：74-76.
[2] PEERBOCUS A， JOMIER G. The management of the cadastral evolution using documented cadastral plans[J]. Computers， Environment and Urban Systems，2004，28（6）：487-509.
[3] 劉大杰，劉 春.GIS空間數(shù)據(jù)不確定性與質量控制的研究現(xiàn)狀[J].測繪工程，2001，10（1）：6-10.
[4] 劉 緯，嚴 琳，張 莉，等.縣級土地利用數(shù)據(jù)庫建設[J].測繪與空間地理信息，2005，28（6）：72-74，84.
[5] 韓桂梅.土地利用現(xiàn)狀變更調查方法研究[D]. 山西太谷：山西農(nóng)業(yè)大學，2005.
第9篇：地理信息系統(tǒng)的核心問題范文
【關鍵詞】測繪工程 教學改革 課程設置
教學質量是教學改革、發(fā)展、提高的核心問題，是高等學校的生命線。提高測繪工程專業(yè)教學質量，是當前社會發(fā)展的客觀需要，是測繪工程專業(yè)自身持續(xù)發(fā)展的迫切要求，是落實以
教學為本、以就業(yè)為導向、以質量立校辦學思想的必然選擇，是擴大辦學規(guī)模、在激烈競爭中求生存、求發(fā)展的辦學實踐的經(jīng)驗總結。
一、測繪工程專業(yè)課教學改革的必要性
1.測繪科學技術的自身發(fā)展的內在需求
測繪作為信息采集、量測、分析、處理、解譯、描述、傳遞、利用、管理、儲存、顯示的重要產(chǎn)業(yè)部門和經(jīng)濟實體,對社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的進步已經(jīng)起著并將繼續(xù)起著巨大的推動作用。在當今測繪行業(yè),“數(shù)字地球”成為人們關注的話題,“數(shù)字地球”的建立,要求信息快速更新。為適應信息時代對測繪技術提出的高要求,目前,國內外測繪科學的發(fā)展突飛猛進,其發(fā)展的特點為：測繪數(shù)據(jù)采集和處理的方法正在逐漸現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化。測繪數(shù)據(jù)管理方法正在逐漸科學化、標準化、規(guī)格化。因此,在專業(yè)課教學中,應當堅持走教育觀念新穎、教學內容科學、課程體系合理、教學方法現(xiàn)代化的改革道路。
2.我國教育體制改革進一步深入的客觀要求
素質教育從根本上講,就是以全民素質的提高為目的,以實現(xiàn)人的品德、能力、知識、技能、心理和身體等內在品質的全面提高為目標的教育。素質教育并不是一種具體的教育形式,它需要以一定的教學內容、教學方法和教學手段為載體,離開了具體的課程教學,素質教育也就成了空中樓閣。專業(yè)課教學效果的好壞直接影響到教學目標的實現(xiàn)和人才培養(yǎng)的質量。為此,專業(yè)課教學必須打破常規(guī),從課程安排、教學內容、教學方式等方面實現(xiàn)全面的更新,把教學目標從重知識傳授轉移到重能力培養(yǎng)的軌道上來。
3.提高學生在社會人才市場的競爭力和適應性的根本保障
開發(fā)人的潛能,發(fā)展人的創(chuàng)造性,是教育的使命。發(fā)展人的創(chuàng)造性是21世紀時展的必然要求。因此，在專業(yè)課教學中必須以創(chuàng)新為核心目標進行整體、系統(tǒng)和綜合的改革，其中既包含改革人們的思想觀念、思維方式與習慣，也涉及教育的一系列實踐問題和理論問題。我們必須自覺地以馬克思關于人的全面發(fā)展理論，確立以創(chuàng)新為核心的教育思想，突破舊的教育模式，借鑒國內外已有的經(jīng)驗，構建以培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價值取向的教育內容和方法體系等方面的改革。
二、測繪工程專業(yè)課教學改革
1.實驗教學為主導
測繪工程是一門實踐性很強的學科,如果學生們在掌握相應的專業(yè)理論知識的同時,還想提高專業(yè)技術技能,那么學生的知識、能力和素質的獲得,僅僅通過學校課堂的理論學習是遠遠不夠的,必須經(jīng)過大量實踐環(huán)節(jié)的訓練。因此,滿足專業(yè)教學計劃所設定的專業(yè)實驗項目的教學要求,是設置專業(yè)實驗室首要的也是最基本的功能,實踐教學功能是專業(yè)實驗室建立的出發(fā)點、也是歸宿點,同時也是科研功能和生產(chǎn)經(jīng)營功能的專業(yè)導向。
2.改革現(xiàn)行的教學課程設置
現(xiàn)代社會對測繪專業(yè)人才的知識結構和技術能力的要求,已經(jīng)從掌握傳統(tǒng)的測量技能轉變?yōu)榧纫袌詫嵉默F(xiàn)代測量理論基礎,又要具有多學科廣泛知識、管理能力、商業(yè)頭腦和法律意識的新型復合型人才。測繪教學的改革應將教學目標與測繪科技的進步結合起來,以現(xiàn)代的內容對傳統(tǒng)內容進行深化拓寬及調整刪減,以新內容為主,將新技術、新知識與傳統(tǒng)內容有機結合。
（1）加強數(shù)學、物理學等基礎課的教學
測量專業(yè)技術人員都必須具有堅實的數(shù)學基礎,現(xiàn)代測量不僅僅需要高等數(shù)學知識及計算技能,更需要空間信息綜合處理的數(shù)學基礎。在基礎課教學內容安排上應增加線性數(shù)學、離散數(shù)學、模糊數(shù)學和圖論學等內容,以適應空間信息和計算機圖形信息處理的要求。物理學的教學內容改革,應以使學生了解測量數(shù)據(jù)處理、儀器設計方法和技術為出發(fā)點,側重加強電子技術理論、微電子技術和空間通訊技術的內容。
（2）增加計算機信息科學內容的學習
對于測繪專業(yè)的畢業(yè)生在計算機方面的要求,不僅是熟練地應用計算機處理測量計算問題,而應當具備在基礎操作系統(tǒng)的平臺上進行二次開發(fā)的技能。因此,在設置計算機課程內容上,應當形成計算機應用基礎、高級計算機語言設計、軟件工程、系統(tǒng)工程、數(shù)字圖像處理等系列教學內容。
（3）增設相關學科的課程教學
隨著測繪科學技術的飛速發(fā)展,測繪科學技術涉及的領域不斷增加,測繪儀器的應用領域迅速擴大。比如全球定位系統(tǒng)GPS,最初的應用以測繪專業(yè)為主,現(xiàn)在已廣泛服務于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)等行業(yè);大比例尺工程數(shù)字地圖與CAD、GIS(地理信息系統(tǒng))相結合的一體化系統(tǒng)是工程測繪的發(fā)展方向;全站儀數(shù)字測圖系統(tǒng)、航空攝影測量系統(tǒng)和已有地形圖數(shù)字化系統(tǒng),其成果與計算機輔助設計系統(tǒng)相結合,可進行交通,水壩、橋梁等工程設計、工程土方量計算、水庫淹沒區(qū)域計算、三維可視化規(guī)劃設計等。因此，應根據(jù)測繪應用領域的擴大增設相關課程以擴大學生的就業(yè)面。
三、結束語
由于以空間技術、計算機技術、通訊技術和信息技術為支柱的測繪高新技術日新月異的迅猛發(fā)展，測繪學的理論基礎、測繪工程的技術體系、其研究領域和學科目標，正在適應新形勢的需要發(fā)生著深刻的變化，其表現(xiàn)為，正以高新技術為支撐和動力，進入市場競爭求發(fā)展，測繪業(yè)已經(jīng)成為一項重要的信息產(chǎn)業(yè)，它的服務范圍和對象也在不斷擴大，不僅是原來的單純從控制到測圖，為國家制作基本地圖的任務，而是擴大到國民經(jīng)濟和國防建設等與空間數(shù)據(jù)有關的各個領域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發(fā)展，在未來數(shù)字地球的概念和技術框架中占有重要的基礎性地位。
參考文獻：
［1］姜希.加強實驗室建設與管理,提高質量和效益[J].實驗室研究與探索，2000，(6).
［2］花向紅.測繪工程實踐教學質量控制對策[J].測繪工程，2001，(2).
