地理信息科學進展精選(九篇)

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第1篇：地理信息科學進展范文

關鍵詞：一帶一路；西部；地理信息科學

引言

2015年3月，國家發改委、外交部以及商務部在海南博鰲亞洲論壇上聯合了《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》（以下簡稱《愿景與行動》）[1]，標志著中國的“一帶一路”戰略正式進入全面推進與建設階段，已經成為繼“西部繼續開發開放、東部轉型走出去”之后，我國在新的歷史時期提出的持續開放的新戰略。事實上，“一帶一路”戰略并非偶然之舉，而是世界經濟格局變化和經濟全球化深入發展的必然結果，同時也是一個具有高度空間選擇性的戰略概念[2]。“一帶一路”強調經濟要素的自由流動、資源的高效配置以及市場深度的融合，傳遞一種合作、發展與共贏的理念[3]。然而，長期以來，國內對“一帶一路”沿線國家的研究與認識相對不足，對相關國家的基本國情、資源環境、社會經濟概況等數據信息的了解也是零散殘缺的，這種狀態不利于“一帶一路”的合作建設與共同發展。

地理信息科學（GIS）通過數字技術來描述與表達現實空間，與遙感（RS）、全球定位系統（GPS）共同構成了地理信息的3S技術，形成了對地球的數字模擬，使我們首次實現了足不出戶的了解地球。“一帶一路”在政策、經濟、文化、環境等多方面均面臨挑戰，亟待利用地理信息科學技術開展對“一帶一路”國家的相關研究。同時，西部地區作為“一帶一路”戰略的橋頭堡，其整體教育水平與我國東部地區仍然存在一定的差距。GIS是近幾十年發展起來的新興綜合性學科，在當前信息化潮流中，“一帶一路”戰略的實施能夠促進我國西部地區GIS人才培養的跨越式發展。基于此，本文從“一帶一路”的戰略角度出發，探討地理信息科學教育的新思路，為我國西部地區GIS及相關學科的教學提供理論參考。

“一帶一路”戰略與西部發展的內在聯系

中國西部是“一帶一路”戰略的重點區域，在《愿景與行動》中已經突出強調了西北地區作為絲綢之路經濟帶上重要的交通樞紐作用，建成面向中亞、南亞、西亞國家的通道、商貿物流樞紐、重要產業與人文交流基地。西南地區是形成21世紀海上絲綢之路與絲綢之路經濟帶有機銜接的重要門戶。隨著一帶一路發展戰略的實施，西部地區將成為我國對外開放的前沿，兩者的內在聯系突出表現在以下幾個方面。

西部將成為開放前沿

近年來，隨著西部大開發戰略實施的深入，西部地區發展顯著加快。2014年，國務院相繼批復設立陜西西咸新區、貴州貴安新區以及成都天府新區三個國家級新區。目前，我國西部地區的國家級新區已達到5個，分別位于重慶（2010）、甘肅（2012）、陜西（2014）、貴州（2014）、四川（2014），體現出國家發展戰略的整體向西。然而，由于發展基礎、地理區位等限制，西部地區的整體發展與東部仍然存在一定的差距。“一帶一路”戰略將構筑新時期我國對外開放的格局，是西部地區跨越發展的新契機。在“一帶一路”戰略的支持下，西部地區能夠形成貫穿中西的對外經濟走廊，建立全方位對外開放格局，真正實現東部西部的均衡發展。

西部在“一帶一路”設施聯通中具有重要的區位優勢

“一帶一路”以交通運輸為紐帶，貫穿亞歐非大陸，一頭是活躍的東亞經濟圈，一頭是發達的歐洲經濟圈，中間廣大腹地國家發展潛力巨大，對基礎設施建設的需求旺盛。“一帶一路”的關鍵是交通節點的打造以及交通服務的一體化，通過促進互聯互通以及通關便利化，能夠大力開拓“一帶一路”沿線國家的市場，發展運輸服務貿易。西部地區在“一帶一路”的設施聯通中具有重要及獨特的區位優勢，如從重慶出發，經西安、蘭州、烏魯木齊到達俄羅斯、白俄羅斯、波蘭、德國、比利時的渝新歐國際鐵路，一直由于鐵路軌距等原因，造成運輸線路的長期不通暢。因此，設施聯通需要因地制宜，充分考慮沿線國家多沙漠戈壁、高山峻嶺的實際環境情況，開發具備高技術含量、統一技術標準的設施聯通網絡，最終實現“一帶一路”區域交通一體化。

西部是“一帶一路”能源開發與合作的重要契合點

我國所在的東北亞地區是全世界能源需求量最大的地區之一，能源領域的合作是一帶一路的重點區域。“一帶一路”沿線國家資源要素稟賦各異，與西部地區眾多產業存在優勢互補與互利共贏的合作空間。目前，我國油氣資源進口的主要通道是馬六甲海峽，存在一定的能源安全隱患。“一帶一路”戰略將廣泛聯系沿線國家，構建我國的陸上能源通道。通過尋找與沿線國家合作的契合點，加強能源資源深加工技術及傳統能源資源勘探開發合作，形成能源資源合作上下游一體化產業鏈。

西部地理信息教育融入“一帶一路”戰略的思路

“一帶一路”跨越亞、歐、非三大洲，沿線包括60余個國家40多億人口，存在涉及國家多、面積廣、氣候類型多樣等情況，在該區域內開展交通基礎設施、經濟貿易、資源開發、跨境生態環境保護、旅游文化等合作，必須充分利用現代化GIS與遙感技術，克服地理時空距離等方面的障礙和限制[4]。另一方面，通過GIS的廣泛應用，能夠獲得包括整個區域的基礎地理、自然資源、生態環境、人口與社會經濟等的空間分布格局、規模數量、構成質量以及時空分異和變化規律等第一手的信息，以研究市場資源要素之間的相關關系和影響機制，支撐區域重大建設工程的實施。

國家測繪地理信息局副局長李朋德指出：“一帶一路”需要地理信息作為支撐，以實現“一帶一路”各類信息的空間化集成。因此，在“一帶一路”背景下，西部的地理信息科學教育是“一帶一路”戰略發展的重要基礎之一。同時，考慮到GIS專業的學科交叉屬性以及較強的技術性與實踐性，西部的GIS教育面臨著新的挑戰與機遇。鑒于此，作者提出以下西部GIS教育的新思路。

1.強化GIS的基礎教育屬性

地理信息通過空間視角，將自然環境與人類活動聯系起來，并應用圖形進行空間表達。近年來，GIS的引用領域已經突破了地理界線，并迅速滲透到各行各業中。基于此，GIS的教育中需要充分考慮“一帶一路”戰略的需求，強化GIS的基礎教育屬性，強調相關專業的空間思考能力。事實上，GIS是一門面向應用的技術學科。因此，各個與空間相關的專業，包括政府公共管理、城市規劃、資源開發利用等均存在著GIS教育的需求，以協助解決各專業中相關的自然環境、社會經濟等問題。因此，有必要在這些相關專業中增加GIS原理與應用、遙感基礎原理等課程，讓相關專業學生認識GIS、了解GIS，以適應“一帶一路”戰略發展的需求。

2.以應用為導向，著重解決實際問題

在GIS教學中，充分考慮到GIS面向應用的屬性，強調GIS理論與應用的結合。如“一帶一路”戰略中的設施聯通必然涉及交通道路的規劃及設計等。在此過程中，每一個階段均涉及大量的GIS應用。以道路規劃為例，GIS的多源數據處理與空間分析能力使其具備獨有的優勢。在路網規劃中需要涉及多種空間與屬性信息，如土地利用、植被覆被、地形、人口及經濟等，而GIS與遙感能夠獲取這些信息的第一手資料。進一步利用GIS建立數據庫，并根據需求創建相關的專題地圖，能夠極大地提升工作效率，豐富數據的表達形式，是實施“一帶一路”戰略的重要科技參考。然而，目前西部的GIS培養過程中覆蓋面廣、專業性強、教學板塊多，導致部分學生存在“什么都懂，什么都不會”的問題。基于此，在GIS人才的培養中需要以具體應用為導向，增加相關實踐課程，著重于綜合解決實際問題的培養。

3.以共享數據為切入點，強化區域遙感應用

經過近幾十年的發展，相關地理信息空間數據尤其是遙感數據經過多平臺、多傳感器的長時間序列積累，GIS學科已經積累了海量數據。地理信息空間數據作為一種數據資源，其繼承與共享受到國內外的廣泛重視，如國內的地球系統科學數據共享平臺已經開展了相關的研究，整合了大量的地球信息科學數據資源。進一步考慮遙感科學的綜合性與可比性，在“一帶一路”地區開展基于遙感的國別研究，獲取相關區域的自然環境與社會經濟資料，如利用基礎地理信息資料及相關遙感數據分析區域生態環境歷史變遷、區域資源環境承載力及區域氣候條件與氣候變化等，均是“一帶一路”戰略的重要參考。

結語

在信息資源日益豐富與信息技術高速發展的今天，西部地區作為“一帶一路”戰略的橋頭堡，其地理信息教育具備趕超東部乃至國際先進水平的良好機遇。因此，需要相關科研與教學機構從“一帶一路”的戰略需求出發，強調GIS學科在不同專業中的基礎屬性，以應用為導向，以相關共享的地學數據為切入點，強化區域遙感應用，著重解決實際問題的培養，對于促進西部地理信息科學教育及服務社會可持續發展非常重要與迫切。

【基金項目：科技基礎性工作專項項目（2011FY110400）、重慶市基礎與前沿研究計劃項目（cstc2014jcyjA90012）、重慶市教委科學技術研究項目（KJ130625）、重慶師范大學本科人才培養升級改革試點項目（02020307-0021）。】

參考文獻

[1] 國家發改委，外交部，商務部.推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動.北京：外交出版社.2015.

[2] 杜德斌，馬亞華.“一帶一路”：中華民族復興的地緣大戰略.地理研究，2015.34（6）：1005-1014.

[3] 劉衛東.“一帶一路”戰略的科學內涵與科學問題.地理科學進展，2015.34（5）：538-544.

[4] 諸云強，孫九林，董鎖成等.關于制定數字“絲綢之路經濟帶”與信息化基礎設施建設科技支撐計劃的思考.中國科學院院刊，2015.30（1）：53-60.

作者簡介：

第2篇：地理信息科學進展范文

【關鍵詞】云計算；GIS；云GIS平臺

0 引言

GIS（Geographic Information System）是以地理科學為依托，以計算機科學技術為支撐，以遙感技術（Remote Sensing， RS）和全球定位系統（Global Position System，GPS）為重要數據來源的交叉學科，范圍介于管理科學、空間科學、信息科學之間。正是由于這種地理事物的多學科性，最終導致了GIS具有明顯的多學科交叉特征，它必須同時吸收相關學科的特點，并逐步形成自身獨立的風格，同時又要被應用于多個學科，以推動這些學科的快速發展。近些年來，由于云計算技術在IT行業內的迅猛發展以及所導致的產業革命，PC時代將逐步被云計算時代所代替。雖然云計算目前還處于起步的發展階段，但是在大規模計算、海量數據處理、降低系統設備代價和維護，以及用戶透明性方面都已經展現出無與倫比的優勢。

受益于云計算帶來的優勢，對廣大用戶而言，云GIS意味著數據、軟件、開發之間的壁壘已被打破，地理信息資源變得唾手可得。用戶可在云中隨時獲取所需的各種GIS資源，并且可以以計量方式擁有并進行靈活擴展，基于這種環境，GIS系統的運行模式面臨了新的挑戰。而對于GIS領域的研究者和工作者而言，如何利用云計算技術解決GIS問題，已經成為一項更具創新性和前沿性的研究工作。

1 云計算與GIS

1.1 云計算

云計算是繼分布式計算、并行計算和網格計算之后出現的一種新興的計算模式，或者也可稱之為以上三種模式的商業化實現。其概念目前并沒有統一的標準定義，大型IT廠商和領域專家們都從自身角度給定了其定義。綜合來講，在狹義上，云計算主要是通過Internet以按需和易擴展的方式獲得所需資源（包括硬件、軟件及平臺），提供資源的Internet即可被稱為“云”，“云”上的資源對用戶而言是可以無限擴展的，并隨時獲取，即付即用；在廣義上，云計算則是指一種服務的交付與使用模式，這種服務可以是與IT、軟件、互聯網等領域相關的，也可以是任意其他服務。

云計算的主要特征可總結為：1）規模大。云計算擁有龐大的系統規模，云數據中心的服務器可以多至上百萬臺并遍布世界各地。2）虛擬化程度高。云計算利用互聯網實現功能虛擬化，使得分布于世界各地的用戶都可以通過Internet使用云計算提供的服務。3）可靠性高。云計算提供了節點互換、虛擬機遷移及數據副本和容錯等功能，這些技術可以極大地確保云數據中心的信息存儲的穩定性和安全性。4）擴展性和通用性。云計算可以根據不同的用戶需求為用戶定制不同的分配資源。5）成本低。云計算以集中化的管理模式和功能強大的節點構成模式，可以極大地降低云計算的運營和管理成本，這樣可將更為便利和廉價的服務提供給用戶，而用戶不需為獲得更多資源付出過多代價。

1.2 GIS

地理信息系統GIS是利用計算機的軟硬件系統，對各種形式的地理數據進行采集、存儲、操作、運算、分析、描述并顯示所組成的一種集成系統。GIS的應用基礎是需要采集海量的基本地理空間信息，然后對這些信息進行存儲、管理、分析。

1.3 云GIS

云GIS，旨在將云計算的各種特征利用于支撐GIS的各種要素（建模、存儲及數據處理），從而改變傳統的用戶應用GIS的建設模式，以一種更加高效、低成本與友好的方式使用各種地理信息資源[1]。由此定義可見，云GIS實質上是利用云計算技術擴展GIS功能，改進GIS的傳統架構，以實現海量數據空間的高性能可靠性存取及數據處理，使GIS能夠更好地提供高效的計算能力和數據處理能力，解決地理信息科學領域中計算密集型和數據密集型的各種問題，以彈性按需方式獲取更加廣泛的Web服務。

比較傳統GIS，云GIS具有以下特征[2]：1）存儲在云平臺上的空間數據具有“云”特征，即虛擬化特征。2）空間數據管理與實施過程具有 “云” 特征。3）GIS業務的連續性。云GIS可以為用戶提供彈性的地理信息服務，并能夠根據用戶需求的變化，動態的進行資源擴展，從而提升其連續性。4）更好的用戶體驗。云GIS可以降低用戶使用地理信息資源的復雜度，用戶只需根據需求選擇適合終端即可訪問GIS服務。綜合來看，云GIS平臺實質上就是在實現已有GIS通用功能（如可視化服務、緩沖區分析、疊加分析、統計分析和遙感影像操作）的基礎上，使得用戶在使用云GIS時如同使用個人PC一樣簡單便利；同時， 這些地理信息服務還提供了服務接口，供更多更高級的用戶開發和使用，以產生更豐富的GIS功能。圖1顯示了云GIS的主要應用模式[3]。

圖1 云GIS應用模型

2 基于云計算的GIS系統框架設計

基于云計算的相關技術，本文設計了一種基于云計算的GIS通用框架體系，主要利用虛擬化技術、即付即用的方式將GIS資源封裝為在線服務，用戶通過Internet進行基礎設施和地理空間信息資源的共享，以提高資源利用效率，降低GIS系統的重復建設成本。框架體系如圖2所示。

圖2 基于云計算的GIS框架

該框架體系共分為三層，其中，基礎設施層由各種硬件資源組成，通過硬件、存儲、網絡等虛擬化技術將物理資源轉化為虛擬共享資源池；中間層負責管理虛擬共享資源池，并提供虛擬資源的調度部署策略，實現虛擬機的實時動態調度；服務層主要面向用戶，以按需方式提供虛擬化的GIS環境。

圖3是根據圖2的GIS框架設計的基于云計算的GIS平臺功能。訪問控制功能用于對用戶進行分類，并對不同的分類給予其對資源不同的操作權限，這可以保證GIS數據及系統的安全性，降低系統運行的復雜度。資源管理功能負責管理云數據中心的各類基礎設施，并利用分配與調度策略提供給不同分類的用戶不同的服務類型。GIS虛擬機（VM）主要用于管理與調度GIS虛擬機，用戶通過互聯網即可訪問GIS VM，并設置自身的數據與應用。按需收費功能繼承云計算資源的即付即用使用模式，將虛擬機使用成本細劃為計算、存儲、網絡帶寬等成本，制定GIS資源的收費模式，并按需向用戶收費。

圖3 功能

3 結論

基于云計算與GIS的技術關聯性，本文設計了一種基于云計算的GIS系統框架，該框架可以有效利用云計算在資源提供與數據分析上的優勢，為GIS用戶提供更高效穩定的服務。

【參考文獻】

[1]彭義春，王云鵬，牛熠.云計算環境下的GIS研究[J].東莞理工學院學報，2013，20（1）：17-23.

第3篇：地理信息科學進展范文

關鍵詞： 地理信息科學 教學改革 實踐教學

隨著社會經濟的發展，地理信息科學（GIS）日益引起空間數據相關行業的關注和應用。GIS已經從實驗室走向行業應用，從行業應用走向大眾化。然而，GIS的教學內容和方法并沒有因為其應用的拓展而相應改革。究其原因，主要包括：（1）GIS相關技術發展迅猛，相關教材、師資難以同步;（2）傳統教學方法難以滿足社會對GIS研發人員的旺盛需求。（3）高校教學的中心地位需要進一步加強，相關政策應提高對高質量的理論教材、實驗/實習教材、實踐活動的支持力度，讓教師真正喜歡教學，并通過不斷進步拓展教學內容，改進教學方法。綜上，我們在GIS大眾化背景下，面向社會對GIS人才的需求，探索GIS需要拓展的教學內容，并就實踐教學方法進行了探討。

1.GIS教學內容拓展

隨著GIS的普及應用，GIS學生不僅要掌握傳統領域的知識，更要了解大眾領域所使用的技術。同時，隨著大數據時代的來臨，應該在教學中引入相關教學內容。

（1）網絡電子地圖的地圖投影

當前，網絡電子地圖已經完全融入生活，可以快速定位，提供詳細的地理信息。但是，在GIS專業教學中，對于其使用的技術方法并沒有介紹，對于其與GIS的集成更無涉及，這就造成專業的GIS人員對這些大眾化的地圖比較“陌生”，從而影響其在GIS行業中的應用。因此，我們建議在教學中加強這部分內容的介紹。

地圖投影在GIS中具有非常重要的地位，地圖投影是按照一定的數學法則，將球面的地理空間數據映射為平面的地圖[1]。常見的Google、Baidu、天地圖、SOSO等地圖，均采用地圖投影，其投影為Web墨卡托投影。Web墨卡托投影把地球視為球體而不是橢球體，這種假設是為了計算的簡單化。設定球體的半徑R=6378137.0米，橢球體的a=b=R，具體計算為公式①。

①式中，為經度，為緯度。

通過該公式可以將經緯度坐標投影為平面坐標，即Web墨卡托投影。GIS學生了解了該內容后就可以嘗試分析網絡地圖，并在實踐中使用該地圖。

（2）視頻傳感器的GIS應用技術

圖像、視頻數據以海量的方式出現在日常生活中，相對于其他傳感器，如溫度、噪聲等，其獲取更便捷和直觀。當前GIS教學中對于該類數據并沒有加以利用，根本原因在于圖像或視頻以側視的方式觀察世界，而傳統地理空間數據以正射的方式表達現實世界，兩者存在視角的差異。但在計算機領域，針對圖像或視頻的研究日益成熟，如《計算機視覺》、《數字圖像處理》等，可以逐步引入相關的理論，以獲取圖像或視頻中的時空信息，主要涉及圖像中豐富的紋理信息、序列圖像的三維恢復、監控視頻的中實時的動態目標的信息等。圖像和視頻在GIS中的引入，有助于拓展專業的應用領域，拓展地理信息獲取的途徑，推動實時、真實GIS的建立和應用[2]。

（3）網絡開發技術

網絡的興起，空間數據相關行業的網絡地理信息系統需求旺盛。通過網絡使用地理信息系統，可以極大地降低客戶端在數據管理和分析方面的負擔。傳統GIS教學內容，側重單機、局域網內的GIS研發，對于網絡GIS的研發技術并沒有引起足夠的重視。我們認為急需加強網絡GIS相關技術的教學與實踐，主要包括：

第一，網頁設計技術，主要學習HTML、CSS、Dreamweaver或Asp.net，設計一些基本頁面。

第二，網絡開發技術，包括javascript、C#、Java等，編寫網站前端和后端的代碼。

第三，WebGIS開發包，如ArcGIS Server for Javascript，開發應用型的網絡地理信息系統。

2. GIS實踐教學方法

在GIS實踐教學中，不能僅僅依托課堂和實驗教學，而應該采取多種形式進行教學。

（1）第二課堂

GIS在實踐中主要依托的硬件為計算機，在學生中已經普及。教師可以以所帶課程為基礎，在課外安排合理的學習任務，并進行指導，這里以《GIS設計與開發》課程為例進行說明。這門課程從理論上講，主要講授GIS的設計方法，包括結構化的分析與設計、面向對象的分析與設計兩大核心內容，幾乎占用本門課的一半教學時間[3]。在剩余的時間，通常會講授某一類開發技術，如C#和ArcEngine。在72個學時內，要讓學生學會分析、設計并開發一個應用型GIS系統比較困難。這種局面造成許多GIS專業的學生不會開發，害怕開發，難以滿足社會對GIS開發人才的需求。如果開設第二課堂，這種局面將得到極大改進，具體內容包括：

第一，編程語言。 GIS教學中通常會安排編程語言類的教學，如C語言、C++等，但在應用型GIS開發中并不能滿足要求。已有編程語言類的教學，學生已經掌握基本的編程技術，也掌握結構化程序設計和面向對象的程序設計方法，為后續第二課堂其語言的學習奠定較好基礎，極大降低學習難度。當前，在C/S軟件開發中，C#語言使用較多，而B/S方面，JavaScript較為常用。因此，第二課堂中可以首先安排學生學習C#，然后學習JavaScript，為后續GIS系統的研發做好準備。

第二，GIS開發 當前ArcGIS系列軟件在GIS相關行業處于主導地位，可以指導學生在第二課堂中從開發者視野深入學習ArcGIS DeskTop，并在編程語言入門后逐步開始GIS開發。首先，C/S架構類的應用型GIS，建議以ArcEngine為GIS開發包，語言選擇C#;然后，B/S架構類的開發，建議以ArcGIS Server為Web GIS平臺，語言選擇JavaScript，包括相關Dojo庫的學習。 開展第二課堂，不僅延長學生《GIS設計與開發》的學習時間，而且學習內容得到較大拓展，實踐能力得到增強，更有利于滿足社會需求。

（2）項目帶動

隨著GIS的普及應用，GIS的相關項目日益增多，常見的類型包括空間數據建庫、應用型GIS系統研發、GIS科研項目等。這些項目對學生能力的要求不同，可以根據不同類型的項目，吸收不同年級的學生加入，并進行耐心指導。在項目進展中，學生通過完成相關任務，可以提高對專業的興趣，擴展視野，培養對專業的整體把握能力，項目參與往往使學生快速明白專業的目標。在項目類型安排方面，我們建議：

第一，數據類項目適合于大一和大二學生，如地圖矢量化、遙感分類、規劃圖編輯等，對學生要求相對較低，重在使用GIS、遙感和測繪類軟件，如ArcGIS DeskTop、Erdas、AutoCAD等。

第二，應用型GIS研發項目適合于大三和大四學生，要求學生會開發，具備編程語言和GIS二次開發能力。

第三，GIS研究類項目適合于大四學生或研究生，需要學生查閱文獻、分析問題和解決問題，對學生要求較高，不僅要具備GIS基本知識和技能，而且要具有綜合分析和實驗的能力。

（3）科技活動

面向學生的科技活動，如學校或公司組織的學生大賽、科技周、創新或創業大賽，往往能提高學生積極性。我們建議：

第一，組織學生參與GIS公司組織的大賽，如ESRI大賽、SuperMap大賽、MapGIS大賽等。在指導中，以學生為主體，讓其自己分析、設計和實施，做出一個相對完整的成果。教師在其中，重點對學生的選題、總體技術路線、作品的特色進行把握。

第二，學校內部組織的活動，如地圖創意大賽、GIS開發大賽、科技周、創新活動等，教師輔助主辦方做好大賽內容、類別、形式的設計和評審工作。在學生指導部分，激發學生的創新思維，與學生探討，擬定新穎的選題，并保證能在有限時間內完成。

3.結語

現代信息技術的飛速發展，GIS專業面臨重大發展機遇。GIS教學必須緊跟社會需求，將新理論、新技術引入教學中，并加強實踐教學環節。同時，高校相關政策導向必須教師提供學習進修的機會，鼓勵教師開展形式多樣的實踐教學活動。GIS教學內容的更新，實踐活動的開展，必將進一步促進GIS在相關行業的創新應用。

參考文獻：

[1]孫達，蒲英霞.地圖投影[M]. 南京：南京大學出版社，2005.

[2]張興國，劉學軍，宋宏權.面向對象的影視GIS數據模型研究[J].測繪科學，2013，38（6）：64-66.

第4篇：地理信息科學進展范文

關鍵詞：地理信息系統電子商務物流客戶關系管理

一、引言

隨著Internet的不斷普及，電子商務的迅猛發展，世界已進入信息時代,發展信息產業、建設信息高速公路和培養信息建設人才已經成為重要的發展戰略。人們不僅需要利用互聯網快速檢索和交互使用各種社會經濟、商務信息,同時越來越迫切需求將這些信息與地理信息有機地匹配和結合起來,以獲得這些經濟信息的空間分布及其相互關系。

地理信息系統作為一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個與地理分布有關數據的空間信息系統,與人類生存、地區的發展和進步密切關聯,在我國已受到愈來愈多的重視。

二、地理信息系統概述

地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)是以地理空間數據為基礎,按照地理特征的關聯,將多方面的數據以不同層次聯系起來,構成現實世界模型,并在此基礎上采用模型分析方法,提供多種動態的地理信息,為輔助決策而建立起來的計算機技術系統。

1.GIS的特點

GIS具有其他信息管理系統所不可比擬的優點,其最大的特點就是具備對空間數據的管理功能。具體來講包括如下幾個方面:

(1)共同管理空間數據和屬性數據：這是GIS最顯著的特點之一。GIS不僅具有管理屬性數據的功能,還能采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息,并且將屬性數據集成到空間數據之上,不僅直觀而且可實現兩者互相查詢。

(2)具備強大的空間分析能力：由于空間數據和屬性數據的集成以及地理空間模型方法的應用,使GIS具備空間分析、多要素綜合分析和動態預測等功能，能夠滿足地理研究和輔助決策。

(3)具有豐富的信息：GIS數據庫中不僅包含豐富的地理信息，還包含與地理信息有關的其它信息，如人口分布、環境污染、區域經濟情況、交通情況等。

2.GIS的發展

20世紀70年代后，由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展，促使GIS朝著實用方向迅速發展，一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。20世紀80年代，計算機技術的提高為GIS普及和推廣應用提供了硬件基礎，GIS軟件的研制和開發也取得了很大成績，涌現出一些有代表性的GIS軟件，如Arc/Info、MGE、System9等。GIS的普及和推廣應用又使得其理論研究不斷完善，使GIS理論、方法和技術趨于成熟，開始有效地解決全球性的難題，例如全球沙漠化、全球可居住區的評價、厄爾尼諾現象、酸雨等問題。

我國GIS的起步較晚，到20世紀70年代末才提出開展GIS研究。進入20世紀80年代后迅速發展，在理論探索、規范探討、實驗技術、軟件開發、系統建立、人才培養和區域性試驗等方面都取得了突破和進展。1994年4月，我國專門成立了“中國GIS協會”,此后又成立了“中國GIS技術應用協會”,加強了國內各種GIS學術交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版權的GIS軟件。

網絡技術的出現，使得Internet成為GIS新的系統平臺。利用互聯網技術，在Web上空間數據，供用戶瀏覽和使用，是GIS發展的必然趨勢。與傳統的GIS技術相比，WebGIS具有訪問范圍廣、平立、系統維護升級方便等特點。

多媒體技術和三維技術也正在進入GIS中，以改善GIS的數據采集、數據處理以及成果表達與輸出的效能，發揮聲、像等多媒體的應用。目前，圖形圖像的立體顯示己成功地融入數字攝影測量系統(DPS)中，DPS與GIS的集成和多媒體技術的應用將把我們感興趣的東西變成一個虛擬實體，我們可以通過GIS的輸出系統用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等來感知它。“數字地球”的概念必將成為現實。

隨著GIS的深入發展，GIS系統與其它學科結合更加緊密，3S(地理信息系統GIS、遙感RS、全球定位系統GPS)或5S(前面3S加上數字攝影測量系統DPS、專家系統ES)的集成，使得測繪、遙感、制圖、地理、管理和決策科學相互融合，成為快速而實時的空間信息分析和決策支持工具，使GIS廣泛用于交通、城市規劃、公安偵破、車船駕駛、農作物規劃和科學耕種等。GIS己經涉及到社會科學、自然科學的許多領域，GIS必將發展成為集社會科學、自然科學于一體的全球性、綜合性軟科學。

三、GIS在電子商務中的應用

電子商務是在Internet開放的網絡環境下,基于瀏覽器/服務器應用方式,實現消費者的網上購物、企業之間的網上交易和在線電子支付的一種新型的商業運營模式。互聯網固有的特性既賦予了電子商務有別于傳統商務無法比擬的優點，隨著電子商務的應用和研究的深入，已經證明電子商務是必須以傳統商務為基礎，是不能脫離傳統商務獨立存在。

GIS雖然是地理學研究的成果,但它集地理學、計算機科學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體,是多學科集成。這種集成使GIS能對各種信息進行加工、處理、融合和應用,為各種用戶提供信息服務和管理決策依據。特別是目前WebGIS的發展能更好地適應電子商務的網絡化需求。

1.在電子商務物流管理中的應用

電子商務離不開傳統物流，GIS使傳統流通企業在運作方式、技術、管理水平和經營理念上發生了根本性變化,使物流表現出許多新的特點,如信息化、自動化、網絡化、智能化、柔性化。將GIS引入到電子商務下的物流管理中,符合GIS和電子商務的特點,也符合物流業的發展。

GIS具有強大的數據管理功能,所存儲的信息不僅包括以往的屬性和特征,還具有了統一的地理定位信息。因此能將各種信息進行復合和分解,形成空間和時間上連續分布的綜合信息,支持各種分析和決策。這是其他信息系統所不具備的優勢之一。

(1)交通路線的選擇。在電子商務的物流管理中,涉及到物質實體的空間轉移，運輸和倉儲站中成本的70%以上，因此交通運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數據管理的強項。在基于GIS的物流分析中,對于網絡中最優路徑的選擇首先要確定影響最優路徑選擇的因素,如經驗時間、幾何距離、道路質量、擁擠程度等,采用層次分析法,確定每條道路的權值。物流分析中的路徑可以分為這樣三種情況:

①兩個特定的地點之間的最佳路徑；②一個地點到任意點之間,從一個地點到多個地點之間,車輛數量以及行駛路線選擇；③網絡中從多個地點運往多個地點的最優路徑選擇配對。

對于前兩種情況都可以采用經典的Dijkstra算法實現。對于第三種情況,可以采用管理運籌學的運輸模型結合Dijkstra算法實現,可以選用Floyd算法或是根據著名的旅行商問題(亦稱貨郎擔問題)的解法求解。在求得最優路徑的基礎上,再根據現有車輛運行情況可確定車輛調配計劃。

(2)機構設施地理位置的選擇。對于供應商、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，此外供應商和分銷商其服務范圍和銷售市場范圍也具有一定的空間分布形式，因此物流設施的布局是電子商務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。機構設施地理位置的選擇包括位置的評價和優化。評價是對于現有設施的空間位置分布模式的評價,而優化是對于最佳位置的搜尋。地理位置的合理布局實質上就是在距離最小化和利潤最大化兩者之間尋求平衡點。現有的針對市場功能區域進行空間分析和模擬的模型很多,如Batty的裂點方程、Peily的零售重力模型、Tobler的價格場和作用風以及空間線性優化模型。

(3)車輛運輸動態管理。全球衛星定位系統(GlobalPositionSystem,GPS)是20世紀產生的一項高科技系統。在物流領域，GPS能廣泛地應用于各個環節，如用于汽車的定位、跟蹤、調度，這樣能極大地避免物流的延遲和錯誤運輸的現象，貨主可以隨時對貨物進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輸中有關貨物的動態信息，增強了供應鏈的透明度和控制能力，提高了整個物流系統的效益和客戶服務的水平。GIS能接收GPS數據，并將它們顯示在電子地圖上，這在很大程度上能幫助企業動態地進行物流管理。

2.數字城市——電子商務和運營平臺

數字城市的核心是地理空間信息科學，地理空間信息科學的技術體系中最基礎和基本的技術核心是“3S”技術及其集成。

數字城市是以空間信息為核心、以網絡為支撐的城市信息管理與服務體系。數字城市建設的任務就是利用現代高科技手段，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、社區和公眾服務的信息平臺、信息應用系統等。地理信息系統平臺是數字城市建設的核心任務之一，它為城市發展和信息化建設提供統一的空間定位與基礎信息公共平臺，進而實現城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。

一個實用、可行的城市規劃信息系統，不但可以滿足規劃管理部門的城市規劃、城市建設、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、房產交易、證券交易等綜合信息服務，是數字城市與大眾的聯系紐帶。

地圖信息服務是城市綜合信息服務的一個重要部分，可以建立企業機構的各個地理位置數據庫，為企業管理人員和客戶靈活方便掌握企業機構的地理分布情況和相關資料，并在此平臺的基礎上提供企業門戶網站向客戶宣傳介紹企業相關信息和業務，也可作為第三方企業單位的宣傳和廣告啊分布平臺，起到提升企業形象的作用，為企業獲取相關收益。

3.客戶關系管理中的應用

GIS作為一種空間信息輸入、處理、存儲、管理、分析和輸出的技術，其應用的核心在于空間現象、過程和規律的可視化分析，表面上GIS與客戶關系管理（CRM）不相關，但實際上，GIS提供全方位的信息，歷史的、現在的、空間的、屬性的。通過這些可以獲得客戶資料以及與企業相關的綜合數據,如用戶的歷史購買力、購買行為、年齡構成、地理分布;所在區域的交通狀況、經濟發展程度、消費水平等。從而幫助企業做出企業和客戶的空間分布、物流、營銷等方面的決策。與此相聯系的是一系列通用數據庫文件，它具有常用的狀態信息，包括各種事件記錄、資源調查、交通狀況以及生產流通、存儲與銷售狀況等內容。這些圖形由許多彩色圖形標志，如線段、圓圈組成，這些圖形可與背景地圖疊加，顯示客戶關系管理中有關區域的變量之間的分布特征，與此同時，還可以通過地理信息子系統，顯示客戶關系管理產品配送路線，區域商業環境等。GIS系統為整個系統提供了更為直觀、形象的圖形分析和管理工具。在此基礎上,進行如消費趨勢分析、銷售力量分析、目標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應用可視直接嵌入到CRM系統中，實現無縫集成；采用關系數據庫，將GIS數據于CRM數據統一存儲和管理。隨著InternetGIS技術的發展，GIS在CRM中的應用更加廣闊。

四、結束語

地理信息系統與電子商務歷史上是獨立并分開發展的不同系統,但是在當今信息化、網絡化的時代,各種信息技術的整合是大勢所趨。無論從技術特征上、體系結構上、操作的可行性上來講,它們的結合都是切實可行的,而且是有價值的。將GIS技術引入到電子商務的物流管理、客戶關系管理,不僅開拓了GIS的應用領域,同時也促進電子商務自身的發展。

參考文獻:

[1]張鐸:電子商務與物流[M].北京清華大學出版社,2000.1

[2]陳述彭魯學軍周成虎:地理信息系統導論[M].北京科學教育出版社,2000.1

[3]陳倬李根洪:數字城市地理空間基礎框架建設的初步研究[A].成都地圖出版社2002

第5篇：地理信息科學進展范文

關鍵詞：地理信息系統；項目教學法；資環專業；實踐教學

0 引言

地理信息系統（Geographic Information System，GIS），是在計算機軟、硬件支持下，綜合運用地理學、系統工程和信息科學的理論，具有獲取、存儲、管理、傳輸、分析和輸出地理空間數據的信息系統，是計算機和信息系統技術在地理科學中運用并發展的產物，廣泛應用于社會生產和生活的各個領域[1]。高校很多專業都開設了地理信息系統課程，甚至中學地理教學也增加了GIS知識，我院地理科學、資源環境與城鄉規劃管理專業、生態學專業都開設GIS課程，但從我院目前的開課效果來看，還需要開展課程教學方法的研討。

資源環境與城鄉規劃管理（以下簡稱資環）專業培養具有國土資源管理、城鄉規劃管理、環境資源保護開發等方面的專門人才。資環專業開設GIS課程主要是讓學生借助GIS工具，解決研究領域中與地理空間信息相關的問題。作為非GIS專業，本院資環專業課程設置沒有開設編程語言、數據庫知識、空間科學、信息科學等方面的課程，致使按照傳統教學法進行GIS課程教學存在一定困難。因此，資環專業GIS課程的開設，更需要重視實驗教學，引入項目教學法勢在必行。

1 項目教學法概述

項目教學法（Project-Based Learning， PBL），是一種以項目為核心的教與學的方法，將教學過程與具體的項目任務充分融為一體，圍繞具體的項目構建教學內容體系，組織實施教學。該教學方法不再是對教程內容的羅列陳述和講解，要求教學設計者把教學內容和教學目標巧妙地隱含在一個個任務之中，即教學進程由任務來驅動，把理論知識的學習與實踐技能融合。因此，項目教學法改變了傳統的“三個中心”，即以教師為中心轉變為以學生為中心，以教材為中心轉變為以項目為中心，以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心[2]。

項目教學法突破了傳統的教學模式，激發學生的學習興趣，最大程度地調動學生學習的主動性、參與性，充分發揮其想象力和創造力，鍛煉和提高學生獨立思考問題和團結協作的能力。同時表現出主題明確、問題驅動、理論結合實踐、重在過程等特性[3]。

2 項目教學法在GIS教學中的實踐

項目教學法包括明確任務、分解項目、制定計劃、實施計劃、成果評價等過程。項目的選擇要結合課程的教學任務，突出專業課程的重難點，能較好地展示知識的層次性，以便逐步提高學生分析和解決問題的能力[4]。在2010級資環專業GIS課程教學過程中，選取白龜山水庫濕地水資源保護規劃這一綜合性項目貫穿整個課程，并以此為例，展示項目教學法在資環專業GIS課程中的應用。

2.1 明確項目任務

在項目教學法中，選擇和確定項目任務是首要步驟。基于本實驗項目，結合資環專業相關資源管理、規劃類課程，下達任務書。讓學生通過任務書明確任務，了解學習GIS課程的主要目的。

2.2 分解項目

分解項目是將完整項目分解為若干子項目，再繼續劃分為多個小子項目，直至每個小任務可以完成[5]。在這個過程中，學生可以了解相關知識點，甚至把零散知識點有機串聯起來，形成自己獨有的知識系統體系。在本項目中，學生實踐了空間和屬性數據資料的采集、存儲、管理、分析和輸出等GIS功能，例如確定白龜山水庫濕地水體污染源的類別、分布及影響區域等子項目，使用了GIS軟件的新建空間數據、建立屬性數據庫、緩沖區分析、疊置分析、制圖等工具。

2.3 制定計劃

制定詳細周密的項目實施計劃，是項目順利完成必不可少的一部分，是開展項目教學與實施的指導性文件。項目實施計劃包括項目目標的實施過程、項目期限、項目負責人、項目經費預算等。在本案例中，各小組制定子項目計劃，最后匯總并結合實驗教學時間安排確定總體計劃。

2.4 實施計劃

1）教學設備：項目的實施需具備一定的軟硬件基礎，我院3S實驗室現有65臺局域網連接的計算機，并裝有ArcGIS9.3、Microsoft Office等軟件。

2）項目分析：在教師指導下，按照預定計劃，各小組學生對子項目任務分析。借助GIS工具，幫助學生理清分析解決專業領域問題的思路，不僅鞏固學生GIS課程理論知識，而且培養了學生理論聯系實際的能力。

3）示范操作：和傳統教學法相似，示范操作在項目教學法實施過程中也具有十分重要的作用。在教學過程中，教師不但要語言回顧相關理論知識點，更要對項目實施關鍵工具的使用進行示范操作。

4）實施項目：在實踐過程中，老師要對比項目實施進度表，隨時觀察學生的進展情況，并幫助學生解決項目實施過程中遇到的難點問題。

2.5 成果評價

經過以上步驟，完成此項目，但項目教學過程并未完結，教師還需要對小組成果進行點評，肯定每位學生的努力勞動和項目成果，增強學生的成就感和學習GIS課程的興趣。

3 結論與討論

通過對資環專業GIS課程教學過程中應用項目教學法，得出以下兩點感悟：第一，在學習過程中，學生表現出較高的學習積極性和主動性；第二，學生反饋結果顯示，該方法使他們具有明確的學習目標，很快掌握了GIS的基本技能，更加深刻的理解理論知識，提高了學生的動手實踐能力。例如通過本案例的教學，學生掌握了GIS課程中數據采集、存儲、管理、空間分析、制圖、項目設計等理論知識和實踐操作。

采用項目教學法有較為成功的地方，但也存在有待改進的地方。由于資環專業課程設置特點，部分學生缺乏數據庫、編程語言等知識技能，在實驗過程中不免存在學習積極性備受打擊等情況。因此，教師要慎重選擇實驗項目，并將項目的設計更加系統化、分出難易層次，使不同水平的學生均能達到掌握一般GIS技能的基本要求，而有更高要求更多興趣的學生能實現采用GIS技術完成專業領域問題的基本流程。如何選取難易適中的項目及怎樣系統化項目設計，是筆者需要進一步思考和完善的地方。

參考文獻：

[1] 黃杏元.地理信息系統概論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2] 路海蘭.項目教學法在AutoCAD 教學中的應用[J].電化教育研究，2011（8）：153-154.

[3] 周利軍.項目教學法在高師GIS教學中的應用[J].中國電力教育，2009（135）：60-61.

第6篇：地理信息科學進展范文

【關鍵詞】巖石工程；數字化；勘察技術；應用分析

引言

隨著計算機技術的發展，巖石工程勘察已開始廣泛得使用數字化勘察技術，一般巖土工程信息包括地下水位、地形地貌、地層界面、斷層以及鉆探資料等眾多內容。而以往的一般勘察技術很難展現出空間的實際變化狀況，人們對于巖土工程的相關內容很難清晰、直接、完整的理解。所以數字化技術的廣泛應用，有效改變了以往勘察技術存在的大量缺陷，提高了巖土工程勘察各項數據的精確性，提高了巖土工程。

一、巖土工程數字化勘察技術概述

巖土工程勘察的對象是建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件，具體而言主要是指場地巖土的巖性或土層性質、空間分布和工程特征，地下水的補給、存貯、排泄特征和水位、水質的變化規律，以及場地周圍地區存在的不良地質作用和地質災害情況。巖土工程勘察工作的任務是查明情況，提供各種相關的技術數據，分析和評價場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議，以保證工程建設安全、高效運行，促進經濟社會的可持續發展。數字化巖土工程勘察是指應用當代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、網絡通信技術和CAD技術，通過計算機及其軟件，把一個工程項目的所有信息（勘察、設計、進度、計劃、變更等數據）有機地集成起來，建立綜合的計算機輔助信息流程，使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化CAD技術轉變，作到數據采集信息化、勘察資料處理數字化、硬件系統網絡化、圖文處理自動化，逐步形成和建立適應多專業、多工種生產的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設計體系。

二、數字化巖土工程勘察技術的應用

1、巖土工程場地方域數字化

巖土工程場地方域數字化也就是巖土工程項目地理信息系統，簡稱GIS，基于互聯網技術的WebGIS 具備分布式應用結構、廣泛的訪問范圍、獨立的平臺和成本低的系統，這門系統涵蓋了計算機信息科學技術、地理學等多門學科知識，主要是在計算機硬、軟件和系統信息科學理論支持下，科學綜合分析和規范管理空間物理力學信息的地理數據，從而為該工程項目決策規劃和管理研究提供所需信息，這對各種野外場地工程勘察測量工作極為有利。

雖然地理信息系統與巖土工程勘察設計一體化是不同領域，然而巖土工程力學信息里面包含了諸多地理信息，這些信息都與空間坐標相關，而后者工作必須在空間信息基礎上進行設計分析、評估決策，也就是說巖土工程勘察設計需要全面地理信息的支持，而地理信息系統則就是有效采集、管理和分析各種空間信息的系統，因此將地理信息系統綜合運用到巖土工程勘察設計工作中就能夠充分借助GIS 強大的數據采集、空間分析查詢和管理效能來對巖土工程勘察設計、具體實施所需多種信息進行準確分析和高效管理。

與傳統勘察設計相比，地理信息技術應用優勢十分明顯：首先，地理信息系統采集處理數據快速且高效，其數據采集質量更高，數據來源更廣；其次，巖土工程勘察設計數據內容復雜，形式多樣，而地理信息數據庫就能夠準確描述表達空間實體，且其圖形、圖像和屬性數據高度集成準確，從而為勘察設計信息、科學構建規范專業設計、分析評價和輔助決策模型提供了全面信息支持功能；然后，GIS 中拓撲疊加、緩沖區、數字地形等空間分析功能也能夠發揮其良好的分析效能；最后，GIS 還具備高效的可視化操作效能，從而使得巖土工程勘察設計可視化操作平臺成為可能。

2、數字化巖土工程建模方法。

巖土工程地質建模的方法以及類型還是非常多的，其中比較具有代表性的建模方法就是表面模型法，這種方法也就是傳統的建模方法，這種建模方法當中主要應用的就是工程地質體的外表面，從而使人們能夠比較正確的對均質地質體進行掌握的一種方法。雖然說這種方法的年代比較久遠，但是這種方法并沒有因為時間的原因而被淘汰，這種方法在現在還是受到人們廣泛的歡迎。這種建模方法當中所需要的數據主要就是來源于一些處于離散狀態的測點資料。

這些數據當中主要包括了兩種數據類型，第一種數據就是集合特征數據，第二種數據類型是屬性特征數據。在得到了這些數據之后，利用這些數據對地質體界面結果進行一定的解釋。對地質體的空間屬性的確定主要就是依靠的得到了一些列屬性相似的電，然后將這些點用一定的規則相互的進行連接，這樣在構成了網狀的曲面片之后也就構成了空間屬性。在進行勘察的過程當中想要進行表面展示的方法是有很多的，其中比較常見的方法有數字模型法、圖示模型法。現在主要介紹一下圖示模型法。圖示模型法當中的類型是比較多的，比如邊界表示法、規則格網法、等線值法以及不規則格網法等。

3、數字化巖土勘察工程數據庫系統的構建

構建全方位、多層次和多角度的巖土工程數據庫系統，其勘察所獲數據必須要包括以下幾點信息：第一，所有建筑工程在其施工場地的地層信息，也就是地層年代、液化等級、沉積現象、特征周期以及液化指數；第二，巖土工程勘察地理范圍內的所有地址勘察資料；第三，通過科學篩選、分析處理后的不同勘察點，也就是土層物理力學、地理物理力學以及環境物理力學等相關指標信息。只有基于這些信息才能構建科學、完整有效的數據庫系統，其步驟如下：

首先，設計數據庫相關概念模型。在巖土工程勘察一體化中，數據庫信息管理是其基礎功能，能夠良好解決繁雜、多元數據庫應用過程中的系列問題，因此就可以立足于數據庫的良好應用上科學構建合理應用型數據庫表結構，這樣才能夠有效獲取能完整表達地層信息數據的概念數據模型。

其次，構建相應數據庫。巖土工程勘察數據庫系統主要包括用戶輸入初始化數據、系統轉化的中間數據以及轉化后最終形成的數據。用戶輸入的初始化數據主要是通過觀察勘察探測點所得的數據組合；中間數據則是經過系統處理轉化的、與底層層面密切相關的剖面模型、等值線模型以及三維表面模型數據；而最終數據種類較多，基本都是結合用戶需求轉化的文檔、圖形等資料。

結束語

時代和社會的進步意味著各行各業傳統落后技術和方法的革命創新，巖土工程勘察和工程設計工作也是如此，當前計算機科學技術和信息化數字技術變化日新月異，各種新的應用軟件和應用系統層出不窮，巖土工程勘察設計工作人員也應當充分利用先進的數字化技術融合到現有巖土工程勘察工作中，相關工作人員更應當大力發展，改革實踐和創新巖土工程勘察數字化系統，不斷優化其勘察系統質量和結構，使得其工作能夠與時俱進，能夠充分應對市場競爭需求和時代腳步。

參考文獻

[1]許兵.論工程地質模型--涵義、意義、建模與應用[J].工程地質學報，1997（5）：199.

第7篇：地理信息科學進展范文

【關鍵詞】：地理信息系統GIS、工程測量、應用、研究

1.地理信息系統GIS概述

地理信息系統在國際上稱為GIS。在我國又稱為資源與環境信息系統。地理信息技術是在計算機軟、硬件平臺支持下對空間數據進行輸入、存儲檢索、運算分析建模、顯示、輸出等的計算機的軟件， 地理信息系統是利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工具，是一種在計算機軟、硬件支持下，把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標，以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出，以滿足應用需要的人-機交互信息系統。它一般具有輸入輸出、查詢分析及空間數據庫管理等功能。它通過對多要素數據的操作和綜合分析，方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出，滿足各應用領域或研究工作的需要。地理信息系統在國民經濟建設中得到了廣泛運用，特別是在地域開發、環境保護、資源利用、城市管理、災情預測、人口控制、交通運輸等方面發揮著積極的作用。

2. 地理信息系統GIS在工程測量中的重要性

地理信息系統GIS在必要的計算機硬軟件支持下，以現代化電子信息科學以及系統工程學說為理論依據能夠科學的觀測、處理、分析、輸出、呈現建筑工程測量所需要的地理數據， 地理信息系統GIS具有著一套自己獨有的功能.GIS的功能主要包括數據的輸入、管理、分析和顯示.通過對模擬地圖數字化、鍵盤輸入或數據格式轉換等途徑，將各種空間地理數據

空間信息以及其對應的屬性數據輸入GIS后，GIS可以快捷地對其進行管理、調用和宏觀呈現，為工程測量提供精確的數據支持。

3.地理信息系統GIS在工程測量中的應用

3.1地理信息系統GIS在工程測量中的優勢

地理信息系統GIS之所以能夠在工程測量中得到厚愛是因為它有著其他系統沒有的優勢，具體有GIS系統相比著其他系統來講更容易集成，GIS的數據源是整合分離的，可以通過過地理數據的共享功能使更多的的單位同時使用到已取得的數據減少資源的浪費，降低工程測量的成本，同時GIS系統能夠支持不同的數據格式，增加數據的處理的數量和質量。

3.2地理信息系統GIS的主要特點

地理信息系統GIS是一個多功能、多用途的系統，它有著一套完善的數據測量、觀測、處理、分析、傳輸、儲存系統，為建筑工程測量作業立下了汗馬之勞，地理信息系統GIS采用了面向對象的軟件技術后，能夠實現地理信息系統的組件化結構，可以利用空間數據處理組件便捷的構造個性化的應用軟件系統，實現地理信息系統GIS的靈活配置，地理信息系統GIS采用DBMS的擴展功能，擴展了其數據處理能力實現空間、屬性數據的一體化存儲和查詢，能夠有效的保證觀測數據的精確性、完整性和統一性。地理信息系統GIS采用了B/S結構，

能夠模糊系統的界線實現系統的零維護，地理信息系統GIS和數據庫、圖形庫系統一樣，在工程測量作業中發揮著重要的作用。地理信息系統GIS采用了3S集成遙感技術能夠在最短的時間內最大限度的獲取空間數據，其系基帶的衛星定位技術能夠獲得地表面物體的空間位置信息，為工程測量中的物體方位確認作業提供極大的方便。

3.3地理信息系統GIS技術在工程地質勘察測量中的應用

在建筑工程測量作業中引入地理信息系統GIS技術能夠利用GIS強大的數據管理和空間分析功能，對以各種圖件、圖像、表格、文字報告為基礎的單個工程勘察項目或區域地質調查成果資料以及基本地理信息， 進行一體化存儲管理。在此基礎上可以進行二維地質圖形生成及分析計算， 并能夠利用數據建立區域三維地質結構模型， 采用三維可視化技術直觀、形象地表達區域地質構造單元的空間展布特征以及各種地質參數， 建立集數字化、信息化、可視化為一體的空間信息系統， 為相關部門提供有效的工程地質信息和科學決策依據。典型的工程勘察GIS系統由以下幾個功能模塊組成：

3.4地理信息系統GIS的數據處理在工程測量中的應用

地理信息系統GIS數據管理模塊主要實現對地理底圖獲取的資料的讀寫、換算、調整、查詢、存儲等功能。GIS強大的數據管理功能完成海量數據的方便輸入、存儲工作，地理信息系統GIS能實現諸多圖形、表屬性數據的關聯存儲，完成各三維地質模擬的結果資料的存儲，同時能夠實現對這些資料圖件和數據統計分析表單的快速調用查詢。同時可提供對三維地質模型的多種可視化表現功能， 比如生成任意方向切割模型、立體剖面圖， 以及三維空間量算功能。

同時地理信息系統GIS能夠對其系統觀測、處理、分析生成的各種圖件、單元進行快速處理輸出， 并能夠通過MAGIS三維地理信息、平面圖形編輯系統完成三維地質模擬結果漫游、靜態效果圖的宏觀表現，能夠主觀的從三維模型上選擇分析目標進行譬如建筑面積、建筑間距、占用空間體積和剖面的形狀大小等信息的調度查詢極大的為建筑工程測量工作提供數據支持。

3.5使用地理信息系統GIS注意的事項

地理信息系統GIS在建筑施工中的工程測量作業中為其提供著數據的觀測、分析、輸出服務，因此在使用地理信息系統GIS過程中要格外的小心謹慎。首先要對地理信息系統GIS的電力提供絕對的保障，使用多種供電系統的統一調度，防止在使用地理信息系統GIS進行數據的收集、分析、輸出過程中出現忽然斷電的現象，一旦在途中出現供電問題不旦直接影響數據的處理進度還會對地理信息系統GIS設備本身造成不必要的損害。同時要避免在地理信息系統GIS設備附近出現較強磁場，干擾GIS無線電子信號等。

【結束語】：

隨著現代科學的發展，電子信息技術也有著飛速的提升，建筑工程測量的方式也向著自動化、數字化發展，因此將地理信息系統GIS應用于建筑施工工程測量也算是順應著時展的要求，充分利用GIS技術、“3S”集成技術以及其他現代化信息觀測、處理分析、輸出技術能夠有效為工程測量工作提供有效的，精確的數據支持，只有精確、詳細的測量數據分析結果才能更好的為工程測量服務，滿足工程對測量精度的高要求，保證建筑施工工程測量數據的準確性、精確性和完整性從而保證整個建筑施工的質量。

參考文獻；

[1] 張曉東.3DGls技術研究進展[J].中國農學通報，2006

[2] 王建國. 地理信息系統的發展動態與應用前景[J ] . 山東農業大學學報， 1998 ，29 （1）

[3] 潘曉東. 數字地形模型及地形特征解析[J ] . 東北林業大學學報，1989 ，17 （4） ：87291.

第8篇：地理信息科學進展范文

【關鍵詞】:測繪新技術 工程測量 應用與研究

中圖分類號:P25 文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)06-0040-01

一、概論

傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業。隨著經濟和社會的進步,現代的數字化技術、全球定位技術(GPS)、地理信息技術(GIS)、遙感技術(RS)等各種新技術在工程測量中得以應用和研究。

二、工程測量中的數字化技術

(一)地圖數字化技術

在建立各種GIS系統時,對原有地圖進行數字化處理,在建庫工作中占據了相當大的工作量,各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖,若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數字化儀將其輸入計算機,經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器,針對大比例尺地形圖,大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。

(二)數字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容,常規的成圖方法野外工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前,數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。

三、工程測量中的全球衛星定位技術(GPS)

GPS是美國從20世紀70年代開始研制,歷時20年,于1994年全面建成,具有海、陸、空全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS接收機的改進,廣域差分技術、載波相位差分技術的發展,加之美國SA技術的解除,使得GPS技術在導航、運載工具實時監控、城市規劃、工程測量等領域有了更為廣泛的應用。

RTK(Real Time Kinematics,實時動態)技術是在GPS基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果,并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式,是GPS應用的重大里程碑。RTK測量是將l臺GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛星進行觀測,將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上,再通過基準站電臺發射出去;流動站在對GPS衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時,也接收由基準站電臺發射的信號,經解調得到基準站的載波相位觀測量;流動站的GPS接收機再利用0TF(運動中求解整周模糊度)技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置。RTK測量可以不布設各級控制點,僅依據一定數量的基準控制點,便可以高精度、快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標,利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時,也可以根據已有的數據成果快速的進行施工放樣。因此,RTK被廣泛應用于圖根控制測量,地籍、房地產測繪、數字化測圖及施工放樣等各種工作中。

四、工程測量中的地理信息(GIS)技術

GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程,還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前,GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學,而且已經成為一門新興的產業,在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術,為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息,以建立各類專業信息系統,從而實現管理的科學化、標準化、信息化。

五、工程測量中的數字攝影測量技術

數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理,應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現,加上GPS技術在攝影測量中的應用,使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用,攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化,為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。

六、工程測量中的遙感( RS)技術

遙感(RS)技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎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,為應用于工程測量領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。

七、工程測量中的3S集成技術

3S(GPS、GIS、RS)技術的結合,取長補短,是一個自然的發展趨勢,三者之間的相互作用行成了“一個大腦,兩只眼睛”的框架,即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息,而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成,使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程,其施工范圍大、物流量大、施工周期長等,而3S技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。

八、結語

伴隨著測繪新技術的不斷進步,現代工程測量必將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。

參考文獻:

[1]陳俊勇,胡建國.GPS技術的新進展[J].測繪工程,1996,(2).

第9篇：地理信息科學進展范文

關鍵詞：工程測量；測繪新技術；應用

一． 概述

工程測量是很多工程的施工基礎，比如：水利工程、路橋工程等，還能引導工程的施工管理工作。測量工作的專業性很強，需要很多專業人士相配合共同完成。近年來，隨著測繪新技術的不斷發展和出現，其應用的領域和技術都得到了新的突破，尤其是像全球定位技術、地理信息技術等新技術已經很好的被應用于工程測量中。新技術對加快測量工作和保證工程質量起著極其重要的作用。

二．測繪新技術簡介及其在工程測量中應用

（一）數字化技術

（1）地圖數字化的技術

在不同的GIS系統建立時，需要將原有的地圖做數字化處理，在建庫工作中，這是一個大量很大的工作，需要各工程的測繪部門投入不少的財力與人力。假如已有的紙制地圖的精度、現勢性、及其比例尺均符合要求，那么就可用數字化儀直接輸至計算機，再經過相應的修補和編輯之后即可得到其數字地圖。目前，通常有兩類儀器：掃描矢量化和手扶的跟蹤數字化兩類儀器，它們是針對大比例尺的地形圖的儀器，多數掃描矢量化的軟件會自動的將多邊形信息進行提取，從而會對地圖進行便捷、高效、保真的數字化處理。

（2）用數字化來成圖的手段

傳統的工程測量中，其主要內容是工程圖測繪與大比例尺的地形圖，以往的成圖方法有很多缺點：野外的工作量很大，不僅工作艱苦而且其程序較復雜，其

數據處理與繪圖工作也較繁瑣復雜，成圖的時間較長，產品比較單一，與現階段社會需要是不相符的。數字化的成圖技術有很多優點：勞動強度小、精度高、易于更新、保存管理和應用方便、易于。現階段，數字化的成圖技術有兩種模式即電子平板和內外業一體化。內外業一體化常用設備有電子手簿、全站儀，它是的數據采集方法是外業，具有精度高、人員易于分配等特點，所以其成圖效率較高。

（二）全球的衛星定位技術

全球衛星定位技術簡稱GPS，該系統是由兩大部分組成即地面監控與空間衛星群，組成了GPS的用戶設備由三部分構成：GPS接收機、數據處理軟件和其終端。GPS的測量技術對于短邊測量是不適用的，在不得不用時一定要仔細觀測，并要進行多次測量以保證其測量精準度。

RTK是實時動態的簡稱，該技術是以GPS為基礎上而發展的，它能實時的對流動站中指定坐標系內三維的定位結果進行實時提供，并且一定范圍內，可達厘米級精度，它是一新的GPS定位測量的方式，是其應用方面的重大突破。RTK測量如下：在已知點上安裝是一GPS接收機從而對GPS的衛星觀測，然后采集載波相位觀測量，再將其調制至基準站的電臺載波上，借助基準站電臺將其發射出；流動站會對GPS衛星觀測、采集載波相位的觀測量，還會接收從基準站電臺中發射的信號，解調后得到基準站載波相位的觀測量；流動站中GPS接收機會再一次對0TF利用進而求解整周模糊度，最終確定厘米級的精度流動站位置。由此看來，RTK的測量有如下優點：可不設置各級的控制點，借助一定的基準控制點即可準確的確定出圖根控制點、地形點、界址點、等坐標，再借助測圖軟件在野外便可一次將電子地圖生成；也可以借助已有的數據進行快速施工放樣。所以，RTK已在各種工作中得到了廣泛的應用，比如：施工放樣、數字化測圖等。

（三）GIS技術

工程測量中地理信息簡稱GIS，它集齊了環境科學、計算機科學、空間科學測繪遙感科學、信息科學、管理科學等學科，是一門新興學科。該技術有很多突出的優勢：其集地理數據的的采集和處理過程，結果的顯示與輸出是一體的，它還具有預測預報、空間提示、輔助決策的功能。GIS技術已逐步走向成熟，并在地質礦產、測繪、氣象海洋等各領域中扮演著重要的角色。借助GIS技術、數據庫、掃描矢量化等技術，可以為專業的信息系統提供精確的、數字化、標準化的基礎空間信息，這為管理的標準化、科學化、信息化奠定了良好的基礎。

（四）數字攝影的測量技術

該技術是以攝影測量與數字影像的原理為基礎，并充分利用數字影像處理、計算機技術、模式識別、影像匹配等學科的方法和理論。航空攝影的測量對大面積地籍測量、地形測圖是很有幫助的，因為它可以為人們提供數字的、線劃的等各種地圖產品。在全數字的攝影工作站基礎上，充分運用GPS技術，使攝影測量逐步走向了數字化、自動化的道路。由于全數字的攝影測量廣泛的被應用，攝影測量產品已經向4D方向成功的轉化了，這就為各類行業基礎地理信息平臺的建立奠定了可靠的基礎。

（五）遙感技術

遙感技術簡稱RS，較其他技術而言，它有很多優勢：可以對大面積進行同步觀測、數據具有綜合性和可比性、時效性、經濟性，所以很快的得到普及，其中對地觀測獲得基礎地理信息將會有有高分辨率遙感衛星、多光譜航空攝影等手段。借助遙感影像也可以獲取很多中小比例尺的地形圖，這就使得其應用領域很廣，為很多工程測量帶來了便利。

（六）3S集成技術

3S技術即GIS、GPS、RS三者的結合，這三者相互結合可以取長補短，是以后發展的趨勢，GPS及其RS可為GIS提供區域與空間定位的相關信息，GIS則可對空間進行相應的分析從而可以從GPS與RS中提取比較實用的信息再對其綜合集成，三者的相互結合可為科學決策提供依據。對于物流量大、施工周期長、施工范圍大的一些工程，3S技術可以為其提供有效的信息和數據，如南水北調工程、三峽工程、青藏鐵路工程等。

三．總結

在以后的工程測量中，要積極充分的運用這些測繪新技術，使傳統手工測

量朝著電子化、數字化、智能化的方向發展，并將其應用于各大工程當中，為科學的工程決策提供依據。

參考文獻：

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[2]李建松.地理信息系統原理[M].武漢：武漢大學出版社，2006．

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[4]范綸.淺談施工測量中測繪新技術[J].工程技術, 2010,(22).