時間：2023-05-30 09:37:13
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地理信息科學，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1引言
地理信息科學主要是對地理信息技術的研究，是針對現(xiàn)代地理學中的比較復雜的、范圍又比較廣泛的內容而進行的解析處理與技術保障，通過其在不同領域的應用，不難看出，在全球變化性問題上，地理信息科學有一定的處理功能，例如：社會經(jīng)濟發(fā)展，資源與環(huán)境的保護、開發(fā)利用等方面。毫不夸張地說，新世紀是地理信息科學的時代，是依賴地理信息科學的發(fā)展與應用的時代。
2地理信息科學的發(fā)展歷程
地理信息科學是以信息技術的發(fā)展為理論基礎，以核心技術遙感、全球定位及相互滲透技術的發(fā)展，而形成的集成化技術系統(tǒng)。當前，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的成熟，一些發(fā)達國家已經(jīng)成立了高科技的地理信息系統(tǒng)與企業(yè)，而我國因為在這一領域的發(fā)展時間較短，還沒有大規(guī)模的體系動作，許多的科研項目還停留在研究階段，更沒有被公眾廣泛認知，可喜的是，在近幾年，國家加大了對高新技術大扶持與推動工作，先后成立了“中國GIS協(xié)會”和“中國海外GIS”協(xié)會，以及應運而生了相關的高科技企業(yè)，同時在國家的職能部門中也設立了測繪信息局與信息系統(tǒng)，相信通過不斷的努力與科學的探索，在不久的將來，我們將能看到地理信息技術在我們的生活中遍地開花，生機勃勃的繁榮景象。
3地理信息科學的發(fā)展趨勢
那么究竟地理信息科學在哪些方面可以得到應用與發(fā)揮呢？我們在這里舉例說明一下，就我們的城市電子地圖來說，此技術的應用可以讓我們?yōu)g覽城市分布全貌，通過輸入起點、終點，還能查詢出公交車的路線，并提供相關車次信息，獲取沿途的換乘信息與道路信息，其信息量之大，實用價值之大，不僅體現(xiàn)了地理信息科學的超強功能，更實惠和方便了我們日常生活；又如，在醫(yī)學上，地理信息系統(tǒng)可以用來制作血管分布圖、內部器官的結構圖，這樣，我們就可以直觀地看到人體各部位的結構，微觀手術的實現(xiàn)，使我們看到，地理信息科學真的離我們很近。也正是因為以上種種優(yōu)點，它正逐步影響與改變著我們的生活，然而，這也只是地理信息科學被廣泛應用的冰山一角，它不僅在城市交通與規(guī)劃上得以應用，在自然資源保護、自然災害的預測與預防，以及水氣管道等領域，都有其發(fā)揮空間。那么，作為一門新興學科，它未來將有怎樣發(fā)展前景呢？就目前而言，地理信息科學主要是通過計算機來收集儲存海量的人文地理信息，也正在航天技術中進行著不斷的嘗試，而一般地理復雜方程的建立，為地理信息科學的發(fā)展提供了理論基礎，使其得以應用，地理信息網(wǎng)絡系統(tǒng)正在迅速發(fā)展，在遙感影像成圖，數(shù)學模型與信息模型，還有復雜的地理現(xiàn)象等方面都進行了深入的研究工作，這些無疑說明，地理信息科學具有旺盛的生命力，必將在推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展中發(fā)揮巨大作用。
4地理信息科學的框架結構
地理信息科學的核心是將遙感、定位、遙測、虛擬地理環(huán)境及新一代地理信息系統(tǒng)等集合成一體化的天地信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，再運用信息機理研究、全球定位系統(tǒng)理論與應用研究、遙感理論和技術研究、3S集成理論應用研究等，實現(xiàn)地理信息技術的探討與完善，在從技術理論過度到實踐應用，構建推動社會前進的包括文化發(fā)展、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等人文科學的完事體系。新一代的地理信息系統(tǒng)是在互聯(lián)網(wǎng)的交互作用下，不僅僅局限于集成庫的數(shù)據(jù)收集，而是在遙感、遙測、定位、地面觀測、社會統(tǒng)計這五個數(shù)據(jù)源的作用下建立的數(shù)據(jù)庫集合，在以后的發(fā)展中，我們還會將多媒體引入數(shù)據(jù)收集中，建立更全面的關系數(shù)據(jù)結構，還要發(fā)展元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)倉等技術，為此面向我們的問題是，如何解決圖像與圖形結合、知識與屬性連接、推理機與邏輯庫等問題。地理信息科學嚴格來說，是一門研究人類與地理環(huán)境相互作用的學科，建立整個學科體系可以從三方面入手：（1）技術層這個層面的研究主要依靠遙感技術、GPS技術、GIS技術以及其他空間信息為設施基礎，在這些技術支撐下探討與分析如何處理、描述地理信息的基本問題，并由此構建研究地理信息的可運用機理。（2）理論層地理信息科學是建立在地理學基礎上，以計算機技術為輔助的學科，它通過地理信息的運動機理，與地理學科的基本原理與理論相結合，運用計算機強大的存儲與處理功能進行區(qū)域化服務，進行可持續(xù)發(fā)展。（3）應用層所有的理論與研究均要對我們的社會，我們所生存的空間發(fā)揮其作用，才能得到應用，作為強大的地理信息科學也一樣，在如此強大的理論與技術支撐下，面對我們全球的變化問題，它從資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會、人口等方面，對我們的生活進行了決策性的服務，并通過持續(xù)性發(fā)展繼續(xù)指導著人類的各項實踐活動。
5地理信息科學在產(chǎn)業(yè)化進程中所面臨的問題
現(xiàn)階段，地理信息科學的應用還沒有得到充分發(fā)揮，集成化一體信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的框架內容也在日趨完善中，與基礎設施相關的眾多學科領域也在大力籌建中，為此，我們在投入了大量的人力、物力與財力的前提下，必須快速解決這一學科中所面臨的問題。（1）遙感影像的系列成圖問題這個問題并不是一個沒有參考的問題，大地圖集就是可以參考與借鑒的系列成圖的典范，當然，這經(jīng)過了幾世紀，幾輩人的努力，從文字描述到地圖制作，才獲得了如此偉大的進步，才最終完美地呈現(xiàn)在我們眼前。作為新一代的遙感影像系列成圖問題，因系統(tǒng)間符號與數(shù)據(jù)結構相沖突，達不到完整統(tǒng)一的制作要求。那么在計算機人工智能的幫助下，我們是否可以完成這項工程呢？答案是尚未成功，但我們相信，不久的將來，通過計算機的圖像處理功能的不斷深入開發(fā)，遙感影響的進一步普及應用，我們終將會解決系列成像問題。（2）改變地理信息計算機系統(tǒng)計算機在地理信息科學中起著決定性作用，其數(shù)據(jù)庫與輔助設計相結合，使地理信息系統(tǒng)得以完善，然而，出現(xiàn)的新問題是：由于系統(tǒng)中不支持模型的綜合運算，不能使運算結果可視化，這一問題只有通過改變系統(tǒng)中對地理現(xiàn)象客觀規(guī)律的軟件，可將專題地圖自動自成，才能取得這一階段性的突破。（3）計算與信息模型的問題模型有實物模型與信息模型之分，信息模型是在信息系統(tǒng)中運行的，而我們的地理信息科學中，有遙感信息模型、復雜性地理信息模型、料子體元遙感信息模型等這些信息模型的系數(shù)與指數(shù)都會隨時空或新因素發(fā)生變化，那么系統(tǒng)對其計算結果也會產(chǎn)生辯證邏輯計算，這將是一個不斷更新的要進行大量計算處理的研究工作。
6結束語
地理信息科學的迅速發(fā)展，離不開其應用價值與推動歷史進程的重要作用，目前，仍處于發(fā)展中階段，隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷成長壯大，這門學科將得到更廣泛的應用，相關技術也屬于高科技知識產(chǎn)業(yè)，對人才的培養(yǎng)也有較高要求，在國家政策的大力扶持下，我們也歡迎更多的有識之士參與進來，一起為我們的新興事業(yè)添磚加瓦。
【參考文獻】
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地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題。人們熟知的地圖、GPS導航等都屬于地理信息科學研究的內容，高校是開放的環(huán)境，在教學、科研工作中涉密載體、涉密計算機的保密十分重要。但高校對于保密工作的認識還不夠，保密防范技術也落后。現(xiàn)通過對高校地理信息科學專業(yè)特點提出高校地理信息科學專業(yè)保密工作的一點對策和建議。
1 高校地理信息科學專業(yè)的特點
近年來，地理信息技術廣泛應用于國土、建設、規(guī)劃、交通、公安、民政、水利等行業(yè)，成為精確掌握國情國力、提供管理決策水平的重要工具。隨著網(wǎng)絡技術和3S技術的進步，地理信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，巨大的市場需求要求充分利用地理信息數(shù)據(jù)，開設地信信息科學專業(yè)的高校越來越多。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國有幾百所高校設立有地理信息科學專業(yè)【1】。高校不同于專業(yè)的科研機構，它具有開放性、流動性、模糊性、分散性、渠道多樣性等特點，保密工作更加嚴峻在教學科研環(huán)節(jié)中將會涉及大量的地理信息數(shù)據(jù)，學生在查閱資料、實際操作中也會涉及地理數(shù)據(jù)，如測繪類專業(yè)有時會使用測量儀器測定一些地區(qū)的經(jīng)緯度等地理信息。同時，各高校地信專業(yè)一般都有專門的地理信息系統(tǒng)實驗室，配備了必要的GIS硬件和軟件，而且在實踐或實習過程中所用到的數(shù)據(jù)資料【2】【3】就會涉及保密工作。因此，高校地理信息專業(yè)在注重教學科研的同時，特別需要加強保密安全防范意識。
2 地理信息科學專業(yè)在教學、科研工作中保密形勢
2.1 地理信息保密常識
地理信息通常被描述為與地理空間位置相關的自然現(xiàn)象、經(jīng)濟現(xiàn)象和人為現(xiàn)象的信息總稱；可細分為自然地理信息、經(jīng)濟地理信息、人文地理信息和待整治利用的基礎地理信息，其中基礎地理信息是自然地理信息的核心組成部分，是其他地理信息的空間定位基礎和信息載體。基礎地理信息主要包括地理數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)：全國統(tǒng)一的測繪基準數(shù)據(jù)和各種多尺度的基礎地形數(shù)據(jù)庫、基礎航空攝影資料、獲取基礎地理信息的衛(wèi)星遙感資料、國家基本比例尺地圖、影像圖及其數(shù)字化產(chǎn)品等【4】。特別是地形圖和測量成果，不同于一般的信息產(chǎn)品或普通出版物，尤其是包含國家基本比例尺地形圖等重要的空間地理信息數(shù)據(jù)【5】【6】。由于涉及我國領土、疆域的主權和國防安全等重大問題，歷來作為機密資料。
根據(jù)《中華人民共和國保守國家秘密法》的有關規(guī)定，國家測繪局會同國家保密局對測繪管理工作的國家秘密范圍（絕密級、機密級、秘密級）做出了明確規(guī)定（國測辦字[2003]17號）：
a）絕密級基礎地理信息
包括：1：10000、1：50000全國高精度數(shù)字高程模型。
b）機密級范圍
①涉及軍事禁區(qū)的大于或等于1：10000的國家基本比例尺地形圖及其數(shù)字化成果；
②1：20000、1：50000和1：100000國家基本比例尺地形圖及其數(shù)字化成果；
③空間精度及涉及的要素和范圍相當于上述機密基礎測繪成果的非基礎測繪成果。
c）秘密級范圍
①構成環(huán)線或線路長度超過1km的國家等級水準網(wǎng)成果資料；
②非軍事區(qū)1：5000國家基本比例尺地
形圖，或多張連續(xù)的覆蓋范圍超過6km2的大于1：5000的國家基本比例尺地形圖及其數(shù)字化成果。
普通地圖是依據(jù)國家基本地形圖編繪而成，主要以表示地面各種自然要素和社會經(jīng)濟要素的地圖，沒有嚴密的地貌特征和地理坐標數(shù)據(jù)。地圖上主要表示水系、居民地、交通線、境界線等，不突出表示其中的某一要素。如人們常見《中國地圖》、《世界地圖》和各省市的行政區(qū)劃地圖等。專題地圖是按照一定的編制原則，突出而完善地表示與主題相關的一種或幾種要素，淡化其他要素。如：交通圖、城市地圖和旅游地圖等等。專題地圖的內容和形式是多種多樣的，它既能提供教學與科研的需求，又能滿足國民經(jīng)濟、國防建設以及規(guī)劃決策等等多方面的各種專門用途的要求【7】【8】【9】。
2.2 網(wǎng)絡信息化環(huán)境下地理信息專業(yè)保密面臨的形勢
互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展給人們帶來許多便利，但地理信息保密問題常常被人們忽視，泄密事件很多是通過互聯(lián)網(wǎng)傳播、移動存儲介質使用不當造成【10】。高校是個開放性的環(huán)境，教師和學生查閱資料、信息溝通都是通過開放的網(wǎng)絡連接。網(wǎng)絡信息化環(huán)境下，保密工作非常嚴峻。
首先，高校的開放性使得信息交流更加頻繁，在實際交流過程中人們的防范保密意識也差，在網(wǎng)絡信息化下，我們可以方便的通過互聯(lián)網(wǎng)獲取豐富的地理信息服務，尤其是谷歌地圖的出現(xiàn)，使人們對地理信息保密產(chǎn)生誤區(qū)，認為地理信息觸手可得，保密沒有意義，導致高校里地信專業(yè)的保密意識更加淡泊。
其次，高校的地信專業(yè)由于專業(yè)特點要求學生有一定的計算機操作能力、編程能力、網(wǎng)絡應用能力。教師和學生都通過計算機在互聯(lián)網(wǎng)上查閱大量的資料、傳送資料信息等。在互聯(lián)網(wǎng)下，我們每個人上傳我們感興趣的地理信息，下載方便我們的地理信息，在此過程中，應該牢記哪些地理信息涉及到國家秘密，不能隨意上傳。
3 地理信息科學專業(yè)在教學、科研工作中存在的保密認知問題
3.1 認識誤區(qū)一：保密意識淡薄
地理信息科學專業(yè)在課程設置中，往往沒有專門的保密安全教育相關類課程，教師在講授專業(yè)知識過程中往往忽略掉地理信息保密知識，導致學生對地理信息保密知識了解不夠，在學習過程沒有保密意識。
3.2 認識誤區(qū)二：過度保密，不利于教學科研
地理信息科學在實驗教學中，會運用到大量的地圖數(shù)據(jù)，在科研和服務社會的過程中將會接觸到地形圖等涉密地信信息。如何既能保質保量的完成實驗教學，又能做科研服務好社會是高校地理信息科學專業(yè)在安全保密管理中面臨的首要問題。但是隨著技術的發(fā)展，保密處理技術的出現(xiàn)使得地形圖保密應用兩不誤，這樣在很大程度上解決了高校地信專業(yè)在實驗教學環(huán)節(jié)中運用地形圖時有關保密管理的難題【11】。
國家系列比例尺地形圖保密處理技術由中國測繪科學研究院完成，這一技術是對原本需要保密的地形圖中全部點位的大地坐標施加一種平移。經(jīng)變換后地形圖數(shù)據(jù)，大地坐標得以保密，其絕對定位精度降低到軍事保密的范圍內。經(jīng)過保密處理的地形圖，相對精度保持在國家規(guī)范規(guī)定的范圍內，能滿足一般工程建設、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和民眾生活的需要，城市規(guī)劃、道路建設，GPS導航等等。即地圖進行脫密處理后可以完全滿足教學需求，只要教師在教學過程中注意保密工作，不要將未脫密的地信數(shù)據(jù)提供給學生進行實踐練習，在教學過程中將不會產(chǎn)生泄密等事件的發(fā)生。
4 高校地信專業(yè)保密管理的建議
高校地信專業(yè)的保密管理主要包括人員教育、數(shù)據(jù)資料管理、存儲介質、計算機和打印復制設備使用和維修等。
1、要在宣傳教育中堅持長效機制，在人員教育方面，要使人人有保密意識，要對地理信息的保密有初步的認識，了解地理信息保密的范疇，不會因無知而發(fā)生泄密事件。而高校學生流動性大，作為專業(yè)任課教師要從自身做起，保密牢記于心，對學生要長教育、勤叮囑。建議新生入學都進行一次地理信息保密教育。
2、要有一定的制度約束，建立相應的臺賬，提高地理信息科學專業(yè)學生的保密意識和責任意識。當前社會，網(wǎng)絡化?r代，地理信息保密問題，其實師生需要了解那些需要保密，平時應該如何防范，防微杜漸，平時要養(yǎng)成良好的工作習慣，我們不能不用網(wǎng)絡，如何在網(wǎng)絡化時代運用好地理信息數(shù)據(jù)才能使我們工作和學習上得到更大的提升。
3、在保密工作中充分利用新技術的優(yōu)勢
雖然現(xiàn)在有很多技術手段可以有效的將地信數(shù)據(jù)進行脫密處理，但是合理有效的保密管理工作仍然需要高校地信專業(yè)高度重視，充分遵循信息化條件下信息資源利用和管理的客觀規(guī)律，建立科學有效的保密管理制度，才能促進信息資源的合理利用。地信專業(yè)從教學到科研都與地理數(shù)據(jù)密不可分，要把保密教育工作當做教學必不可少的環(huán)節(jié)，保密工作做在前，才能充分利用好地理數(shù)據(jù)。
1 地理科學在科學體系中的地位
錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統(tǒng)、4項建設（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內容。
附圖
圖1 錢學森論人類的知識體系
Fig.1 The statement of human knowledge system by Qian Xuesen
錢學森將當今人類對科學知識的體系，分為數(shù)學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統(tǒng)科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象；而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象；建筑科學界于客體與主體科學之間；軍事科學實際上是指謀略科學（包括經(jīng)濟、政治、軍事等），是在掌握所有科學基礎上的智慧較量；美學是縱貫于各個學科的；數(shù)學科學與系統(tǒng)科學是橫貫于各個學科的。因此有以下的科學分類網(wǎng)絡系統(tǒng)（圖2）。
附圖
圖2 科學分類的網(wǎng)絡體系
Fig.2 The network system of science classification
在五個開放的、復雜巨系統(tǒng)中（圖3），地理系統(tǒng)與星系系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規(guī)律”。
錢學森提出的社會主義總體設計部（表1）中，除了政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設外，特別提出地理建設，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、災害、產(chǎn)業(yè)。
表1 社會主義建設的系統(tǒng)結構（略有修改）
Tablel The system structure of socialism construction
附圖
2 地理信息科學
20世紀70年代以來，隨著航天技術的迅猛發(fā)展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機技術的迅猛發(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)應運而生，使得地理信息科學首先獲得發(fā)展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術武裝起來的技術科學的發(fā)展，帶動了整個地理科學的建立與發(fā)展。
附圖
圖3 五個開放的復雜巨系統(tǒng)
Fig.3 Five open complex giant system
地理信息科學的主要內容就是天地信息一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括航天信息網(wǎng)絡系統(tǒng)（外層空間衛(wèi)星之間的信息網(wǎng)絡）、地面的網(wǎng)絡系統(tǒng)、天地之間的網(wǎng)絡系統(tǒng)三部分，是有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡連通的一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)。1998年筆者發(fā)表了“航天信息與地理信息一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)及其應用”的論文[5]，2002年又發(fā)表了“論地理信息科學的發(fā)展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學的創(chuàng)始與發(fā)展，當前各行各業(yè)都在進行數(shù)字化或信息化的建設，實際上都是天地信息一體化網(wǎng)絡中的部分子網(wǎng)絡或子系統(tǒng)。地理信息科學中最重要的原創(chuàng)性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。
隨著遙感信息的大量獲取，數(shù)學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類，使用的數(shù)學工具主要是數(shù)理統(tǒng)計的方法，把遙感信息看成是沒有成因關系的隨機變量；物理學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)學工具，事實上不承認地理現(xiàn)象的不確定性；大多數(shù)地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎信息，快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統(tǒng)，其信息量遠不可與遙感信息量比較，地圖學家把遙感信息轉化成符號系統(tǒng)的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復雜現(xiàn)象中的非遙感信息轉變?yōu)闅w一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統(tǒng)計與相似準則結合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結合；確定性與不確定性（包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統(tǒng)一；圖像與方程（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術的推動下才有可能產(chǎn)生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。
地理信息系統(tǒng)本來就是為了制作地圖而創(chuàng)建的，因此地圖學家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統(tǒng)，是順理成章的。但是這種地理信息系統(tǒng)無論空間分析功能多么強大，也不可能進行模型計算，外掛、內嵌種種方式都不可能解決直接進行模型計算問題。系列地圖存入計算機的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機技術發(fā)展格格不入的疑難，最為典型的是數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)挖掘說明存在數(shù)據(jù)庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運算要求地理信息系統(tǒng)可以直接進行模型計算，由此地理信息編碼模型應運而生[10，11]。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進行遙感信息模型運算的地理信息系統(tǒng)則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉化的紐帶，也是地理信息系統(tǒng)中屬性庫與地理專家系統(tǒng)中知識庫聯(lián)系的橋梁。
總之，天地信息一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)是開放的復雜巨系統(tǒng)，研究這個巨系統(tǒng)的地理信息科學的內容遠遠超過了3S(Remote Sensing，Global Positioning System，Geographical Information System)的范圍，而是以天地信息一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)為核心的天—地—人—機系統(tǒng)。地理信息科學雖然是從屬于地理科學的技術科學，但是地理信息科學的誕生與發(fā)展是引領地理科學成長的核心力量，因此本刊更名時，將地理信息科學與地理科學相提并論，突出了地理信息科學的重要性。
3 地理系統(tǒng)工程
地理系統(tǒng)工程當前尚未被廣泛認識，已經(jīng)認識到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學中的應用。當?shù)乩硇畔⒖茖W中的模型在實踐中應用時，必然會涉及地理系統(tǒng)工程的可操作性。地理遙感復雜信息模型的建立，可以進行定量預報和回溯，因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎。國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個方面，這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發(fā)問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災害問題、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)結構動態(tài)調整問題以及相互之間的協(xié)調發(fā)展問題，無不屬于地理系統(tǒng)工程。
地理現(xiàn)象是復雜現(xiàn)象，地理系統(tǒng)是開放的復雜巨系統(tǒng)。當研究西部開發(fā)時，如果國家各個部門各行其是，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；鐵路只考慮鐵路建設；水利只考慮南水北調問題；城鎮(zhèn)建設只考慮城市規(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輸；城市居民結構不盡合理；勞動力與產(chǎn)業(yè)結構不配套等。錢學森的社會主義總體設計部就是要把地理系統(tǒng)工程與政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設系統(tǒng)地結合起來，地理系統(tǒng)工程僅是其中的一個子系統(tǒng)。而人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)是地理系統(tǒng)工程中的子系統(tǒng)。人口中的數(shù)量、素質、結構、分布是人口系統(tǒng)中的要素；資源中的礦產(chǎn)資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統(tǒng)中的子系統(tǒng)；大氣環(huán)境、水環(huán)境、土環(huán)境、生物環(huán)境、地質環(huán)境是環(huán)境系統(tǒng)的子系統(tǒng)；交通、鐵路、航運、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機網(wǎng)絡是基礎建設系統(tǒng)的子系統(tǒng)等。系統(tǒng)嵌套系統(tǒng)，分層次子系統(tǒng)與交叉子系統(tǒng)，構成完整的、開放的、復雜的巨系統(tǒng)。
研究開放復雜巨系統(tǒng)的方法，首先是將系統(tǒng)分解為多層次的子系統(tǒng)，明確其中的交叉子系統(tǒng)；其次是從定性到定量地確定子系統(tǒng)中各個要素與指標體系；第三是根據(jù)指標（相似準則）建立模型進行預測預報；最后是檢驗該巨系統(tǒng)的效益與效率。當前大多數(shù)是分別研究人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等子系統(tǒng)，在一個地區(qū)全面研究區(qū)域地理系統(tǒng)工程的有效實例不多，區(qū)域經(jīng)濟地理的研究還遠遠夠不上地理系統(tǒng)工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災害、水環(huán)境、生產(chǎn)用水、生活用水統(tǒng)一解決的洪水充分利用，全國水系網(wǎng)絡化與渤海淡化的地理系統(tǒng)工程，中國科技報曾進行報道，之后筆者在“21世紀黃河系統(tǒng)工程方略”一文中進行闡述，首先所能進行的研究是虛擬地理系統(tǒng)工程。全國水系網(wǎng)絡化與渤海淡化是21世紀的世紀工程，尚需有識之士共識，廣泛地深入研究，進一步的論證。轉貼于
如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究復雜的地理系統(tǒng)工程就是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，地理系統(tǒng)工程的實踐指日可待。
4 理論地理科學
地理信息科學一方面可以進一步為地理系統(tǒng)工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學提供技術基礎。從遙感信息模型發(fā)展到地理復雜信息模型再到地理數(shù)學[8]，為理論地理科學奠定了堅實的基礎。
理論地理科學中首要的是建立開放的復雜巨地理系統(tǒng)的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復雜模型理論與地理數(shù)學；第四是地理數(shù)學在部門地理—部門子地理系統(tǒng)工程與區(qū)域地理—區(qū)域地理系統(tǒng)工程中的應用。理論地理科學如果不能指導部門子地理系統(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武裝起來的地理信息科學的支撐，研究理論地理科學也是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，理論地理科學的建立指日可待。
5 地理科學在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用
地理學的發(fā)展經(jīng)歷了“地理環(huán)境決定論”、“人類中心主義”，然后達到了地理科學的可持續(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)達國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的。可持續(xù)發(fā)展只有在信息社會中才能實現(xiàn)，人類一方面需要依靠科學技術開發(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，靠納米技術直接轉化太陽能為電能；另一方面是靠信息技術節(jié)省資源、能源，如天地信息一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術獲取外層空間信息源，靠計算機技術建立信息網(wǎng)絡。由此可見，地理信息科學在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學的發(fā)展，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學的發(fā)展，將為國民經(jīng)濟的主戰(zhàn)場做出重要的貢獻。
由上分析，可見地理科學與地理信息科學已經(jīng)被廣泛共識，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學的發(fā)展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的，是既有繼承性又有發(fā)展性的；是既有前瞻性又有現(xiàn)實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁，切不要輕視技術，高新技術恰恰是新理論、新應用的強大推動力。
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地理科學類下設四門專業(yè)：地理科學、自然地理與資源環(huán)境、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃和地理信息科學。這四門專業(yè)可分為理論型和應用型，地理科學理論偏多，自然地理與資源環(huán)境、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理信息科學注重實用性。地理科學類畢業(yè)生在國土資源、生態(tài)環(huán)保、城市規(guī)劃、旅游規(guī)劃、房地產(chǎn)開發(fā)、綜合咨詢、信息管理和教育等行業(yè)均有不俗表現(xiàn)。當然，作為基礎學科，部分地理科學類專業(yè)的畢業(yè)生也會選擇繼續(xù)深造。
地理科學
地理科學是相對傳統(tǒng)的專業(yè)，除了部分重點大學在該專業(yè)上重點培養(yǎng)地理科學基礎研究人才，一般院校的地理科學多為師范類專業(yè)，主要培養(yǎng)現(xiàn)代地理科學基礎理論扎實、基本知識全面、基本技能熟練，教學能力，適應現(xiàn)代地理教學發(fā)展需要，能在高等院校和中等學校從事地理教學、教學研究和其他教育工作，也能在科研機構、相關管理部門和企業(yè)從事科研、管理、規(guī)劃與開發(fā)的高素質復合型專人才。地理科學的主干學科是地理學和教育學，核心知識領域是天文學、地質學、自然地理學、人文地理學、區(qū)域地理學、3S（遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)）技術、地理教學論。通過自然地理野外實習、人文地理野外實習、地理教學實習等主要實踐環(huán)節(jié)，要求學生掌握地理科學的基本理論、基本知識和基本技能。
與地理科學類其他三門專業(yè)相比，地理科學是一門能夠讓學生全面掌握地理科學知識、理論和技能的專業(yè)。該專業(yè)的全面性在畢業(yè)生的工作中也能體現(xiàn)出來，比如學生畢業(yè)后可以成為一名稱職的專業(yè)地理教師，或是從事地區(qū)綜合分析研究的專業(yè)人士，抑或是城市區(qū)域規(guī)劃旅游規(guī)劃的專才等。當然，對旅游有興趣的畢業(yè)生完全可以成為一名職業(yè)的旅行家，至少可以是旅游咨詢師或旅游體驗師！
自然地理與資源環(huán)境
自然地理與資源環(huán)境是從資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理這門專業(yè)拆分而來的，主要培養(yǎng)具備自然地理與資源環(huán)境的基本理論、知識和技能，具有一定的開展科學研究的能力，立足于地球表層特征及其變化、自然資源管理、環(huán)境保護，能在科研教育單位、相關政府部門、企事業(yè)單位從事自然地理過程、環(huán)境變化研究和資源管理、環(huán)境保護或應用的高素質復合型科技專門人才。自然地理與資源環(huán)境的主干學科是地理學和環(huán)境學，核心知識領域為自然地理學類、資源類、環(huán)境類、地圖與測量學類、數(shù)學與信息類。通過地質學基礎野外實習、自然地理野外實習、專業(yè)綜合實習或區(qū)域地理綜合實習等實踐環(huán)節(jié)，要求學生能夠掌握自然地理與資源環(huán)境領域的基本理論、基本知識和基本技能。學生畢業(yè)后能從事國土資源整冶、自然資源開發(fā)利用與規(guī)劃管理、環(huán)境保護與治理、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃以及城市規(guī)劃與管理等方面的科研及管理工作。
國內開設自然地理與資源環(huán)境的學校較多，專業(yè)的培養(yǎng)方向自然大不相同。高考生如果對自然資源、環(huán)境檢測保護、土地資源、房地產(chǎn)等情有獨鐘，應該在填報志愿前了解一下欲報考院校的該專業(yè)的實際培養(yǎng)方向，比如南京大學該專業(yè)偏向于土地、旅游、水、海洋等資源的開發(fā)利用、規(guī)劃保護管理；中山大學該專業(yè)專于水資源和供排水規(guī)劃設計；中國礦業(yè)大學該專業(yè)的培養(yǎng)方向分為數(shù)字城市規(guī)劃與管理、資源環(huán)境與計算機應用；廣州大學該專業(yè)的研究重點是國土資源。
人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃
人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃是以人口、資源、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的研究、應用、管理為內容的基礎性與應用性相結合的專業(yè)，涉及地理科學、人文科學、城鄉(xiāng)建設規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)等多個領域。它培養(yǎng)具備人文地理學與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理的基本理論、知識和技能，立足于宏觀、中觀區(qū)域規(guī)劃和土地管理，從事城鄉(xiāng)建設與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的研究、教學、開發(fā)或應用的高素質復合型專業(yè)人才。人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃的主干學科是地理學、規(guī)劃類，核心知識領域為地理學類、數(shù)學與信息類、規(guī)劃類、管理類、環(huán)境類。通過專業(yè)綜合實習、人文地理野外實習、區(qū)域地理野外綜合實習、城市規(guī)劃實務與圖件設計綜合實習等主要實踐性教學，要求學生掌握人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃的基本理論，基本知識和基本技能。畢業(yè)生就業(yè)方向為各級政府規(guī)劃管理部門、國土管理部門、環(huán)境保護部門、建設部門，從事規(guī)劃設計、國土資源評價及資源信息化管理、環(huán)境評價及管理等方面的公司及研究機構。也可進一步深造，報考地理學、城鄉(xiāng)規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃、土地利用規(guī)劃和管理等學科碩士研究生。
與自然地理與資源環(huán)境類似，除了傳統(tǒng)設有地理系的大學開設人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃，諸如南京郵電大學、浙江工商大學等都有開設，但是考生要注意各個學校該專業(yè)的培養(yǎng)方向。一般來說，設有地理系的大學該專業(yè)的師資較強，如北京大學、中山大學專于經(jīng)濟地理學、城市與區(qū)域規(guī)劃；華東師范大學偏于城市與區(qū)域規(guī)劃管理；廣州大學的方向則是不動產(chǎn)分析與管理、區(qū)域物流規(guī)劃設計等。
地理信息科學
地理信息科學是一門集地理學、計算機技術、地圖學、遙感技術于一體的交叉學科，是研究地理信息采集、分析、存儲、顯示、管理、傳播與應用的一門科學。地理信息科學實用價值巨大，已經(jīng)廣泛地應用于城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、自然資源開發(fā)與保護、環(huán)境監(jiān)測與保護、城市水煤氣電的基礎設施網(wǎng)絡監(jiān)測與管理、自然災害監(jiān)測和預防等領域，是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。地理信息系統(tǒng)的各種優(yōu)勢使其全面地應用于國民經(jīng)濟的各個部門，滲透到公眾生活中的各個方面，深刻影響著人們獲取信息的能力和方式，例如，大家現(xiàn)在手機使用的高德地圖、百度地圖等。此外，微博、微信、大眾點評等手機應用軟件都廣泛采用GIS技術 。
地理信息科學前身為地理信息系統(tǒng)，它培養(yǎng)具備地理學基礎知識，掌握地理信息系統(tǒng)的基礎理論、基本知識和基本技能，能在科研、教學、企事業(yè)單位和政府相關部門從事地理信息科學的研究、教學、開發(fā)或應用的高素質復合型科技專門人才。其主干學科是地理學、計算機科學與技術、遙感，核心知識領域為地理信息系統(tǒng)理論與應用、遙感科學與技術、地理學、地圖學、空間數(shù)據(jù)庫、衛(wèi)星導航定位原理與應用。通過測量學與地圖學實習、面向對象程序設計、空間分析方法與應用、遙感圖像處理等主要實踐性教學，要求學生掌握地理信息系統(tǒng)理論、技術。畢業(yè)生可在與城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、基礎設施和規(guī)劃管理等領域的相關部門從事與地理信息系統(tǒng)有關的應用研究、技術開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作，也可在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作。
1.1教材針對性不強
針對地理信息科學專業(yè)而言,測量成果是地理信息系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)源之一,測量學是采集和獲取地球空間定位數(shù)據(jù),建立基礎地理信息庫的一門測繪類課程,[3]但目前大部分有關測繪綜合實習的教材都傾向于測繪類專業(yè),沒有針對地理信息科學專業(yè)的教材,且教學大綱和內容具有滯后性。因此,在教材方面應針對地理信息科學專業(yè)的特點制定測繪綜合實習教學內容,著重強調對測量學理論知識的彌補與擴張,強調其與地理信息科學的對地觀測體系、遙感、信息科學等方面的密切結合,更好地為數(shù)字地球、智慧城市建設服務。
1.2測繪實踐實驗課時數(shù)偏少
隨著測繪科技的發(fā)展,新方法、新儀器都導致了教學內容的增加,從而導致本專業(yè)學生在有限的測繪實習課時內只能掌握基本儀器如水準儀、經(jīng)緯儀的實戰(zhàn)操作而對全站儀等先進電子測量儀器僅限于認識層面,造成許多學生不會操作全站儀。需增加測繪綜合實習課時以便學生在充分了解水準儀、經(jīng)緯儀的基本構造、原理的基礎上具有熟練的實際操作技能,此外還能讓學生有充分時間了解全站儀并熟練應用全站儀進行角度、高差等測量。
2教學觀念和教學方法的改革
注重教學形式、教學內容及有效地組織教學活動可以最大限度發(fā)揮實踐教學的成效,能更好地促進理論教學和培養(yǎng)社會需要的人才。[4]我校地理信息科學專業(yè)相關老師和領導非常重視企業(yè)平臺等在測繪實踐課程中的作用,積極與南方測繪、南通測繪院等企業(yè)建立校企聯(lián)合,以這些企業(yè)為依托建立測繪產(chǎn)學研實踐教學基地,以達到資源共享。這種校企聯(lián)合辦學的模式有效地解決了學校教學資源不足的缺點;同時在參觀中學習是一種很好的教學方式,通過測繪實例展示和工程技術人員的現(xiàn)場講解激發(fā)學生的專業(yè)興趣。測繪綜合實習采取了相對自由的教學形式,在實踐教學方法上引入了引導式教學模式,學生由被動學習轉為主動學習,強調學生的動手能力。
實踐環(huán)節(jié)開始前,對全班學生進行分組,確定實踐任務要求學生提前預習;老師主要是布置相關任務,介紹測繪工作流程和大致方法,講解工作要領和注意事項。具體的測繪工作由實習小組獨立完成,以提高學生之間的團隊協(xié)作能力。在測繪實習過程中,指導老師進行現(xiàn)場指導并隨時對學生提問,要求學生有針對性地回答教師提出的問題。此外,為了避免團隊中個別學生的濫竽充數(shù)現(xiàn)象,在實踐中要求每個學生都會使用測量儀器并熟練了解各項技術標準,直到滿足技術要求為止,最終提交的實驗報告要求每人獨立完成。當測量結果誤差超限時,鼓勵學生獨立思考分析誤差產(chǎn)生的原因,應重測直到實驗數(shù)據(jù)滿足技術精度要求為止,達到提高學生分析問題、解決實際問題的能力并養(yǎng)成良好的測量習慣。
3綜合實習成績評定方法的改革
通過加強實踐教學的管理和考核可以很好地提高實踐教學的成效。測量學實驗課是認識測量儀器和鞏固理論知識的基礎,通常是根據(jù)實驗課時數(shù)與理論課時數(shù)的比例關系,確定實驗課的考核評分辦法確保每個學生具有單獨進行儀器操作的機會。測繪綜合實習主要過程是通過團隊協(xié)作完成相應實際任務,是對學生測量技能的提高階段,對學生進行分組,每組8人左右。在實行新的教學考核方式以前,實習成績的評定往往是對每個小組進行整體打分,個人考核是由組長在小組內進行比較、權衡,這樣缺乏縱向的、組與組之間的比較,且組長往往顧及同學情誼平均分配成績,不能很好體現(xiàn)埋頭苦干同學的付出。為了改善這種平均主義的現(xiàn)象,實習考核改變了以前以實習小組為單位考核的辦法,考核對象細化到每位學生,按照其出勤、實習表現(xiàn)、分析測量誤差的能力表現(xiàn)等多方面、多角度進行考核。同時,考核成績與學生在測繪實習過程中團結協(xié)作、吃苦耐勞、勇于奉獻的精神相結合,全面考核學生的測量業(yè)務能力和綜合素質,具體評價指標為:出勤占10%,主要反映學生學習和參與的積極性;儀器操作能力、數(shù)據(jù)處理和分析能力、繪圖能力考核占50%,該項考核指標是從學生的專業(yè)技能方面考慮;團結協(xié)作能力占20%,由小組組長和組員認定;實習報告占20%。學生的實習報告內容主要包括:實習技術總結和分析、實習心得體會和對實習及教學方式的意見與建議。考核機制的改革有效地促進了學生主動參與實習的積極性,動手能力和專業(yè)興趣有了明顯提高,增強了專業(yè)素養(yǎng)。通過目前2011級學生專業(yè)實習的效果和反饋情況看,這種考核有效地促進了學生的學習動力、鞏固了學生測量技能。
英文名稱：Geomatics & Spatial Information Technology
主管單位：黑龍江測繪局
主辦單位：黑龍江省測繪學會
出版周期：月刊
出版地址：黑龍江省哈爾濱市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1672-5867
國內刊號：23-1520/P
郵發(fā)代號：14-5
發(fā)行范圍：國內外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1978
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
關鍵詞 ：地理信息系統(tǒng) 發(fā)展 應用
1.地理信息系統(tǒng)的定義與發(fā)展目標
地理信息系統(tǒng)（GIS， Geographic Information System）是一種基于計算機的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。GIS技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預測結果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值[1]。
國家測繪地理信息局日前印發(fā)了《測繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要》，目標是到2015年，建成數(shù)字中國地理空間框架和信息化測繪體系。規(guī)劃還提出，爭取把地理信息產(chǎn)業(yè)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。統(tǒng)計顯示，截至“十一五”末，我國地理信息產(chǎn)業(yè)總值突破1000億元；而到“十二五”末，這一數(shù)字有望突破2000億元。倍增的規(guī)模將給地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)帶來巨大的市場空間。
2.地理信息系統(tǒng)的構成
地理信息系統(tǒng)主要有五個部分構成，及硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫、空間分析模型和系統(tǒng)管理人員、系統(tǒng)開發(fā)人員和數(shù)據(jù)處理及分析人員。其中，核心部分是硬件、軟件系統(tǒng)[2]。
2.1 硬件系統(tǒng)
計算機硬件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的實際物理裝置的總稱。是構成GIS的物理外殼。根據(jù)句構成GIS規(guī)模的不同，分為基本設備和擴展部分兩大部分。基本部分包括計算機主機、存儲部分、數(shù)據(jù)輸入設備、數(shù)據(jù)輸出設備。擴展設備部分包括解析測圖儀、圖像處理系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實與仿真系統(tǒng)、各類測繪儀器、GPS、數(shù)據(jù)通信端口、計算機網(wǎng)絡設備等。它們用于配置GIS的單機系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)等不同規(guī)模模式。以及以此為基礎的一半GIS應用系統(tǒng)、導航GPS系統(tǒng)和能夠與傳感設備聯(lián)動的GIS。
（1）GIS單機系統(tǒng)模式。GIS單機系統(tǒng)是一臺計算機為核心，由存儲設備、輸入設備和輸出設備共同組成的GIS硬件系統(tǒng)，提供單用戶操作。
（2）GIS企業(yè)內部網(wǎng)系統(tǒng)模式。GIS企業(yè)內部網(wǎng)系統(tǒng)模式是有計算機企業(yè)網(wǎng)、服務器群、客戶機群、磁盤存儲系統(tǒng)（磁盤陣列）、輸入設備、輸出設備等支持客戶/服務器（C/S）模式的GIS系統(tǒng)，提供一個機構內的多用戶操作。
（3）GIS因特網(wǎng)系統(tǒng)模式。GIS因特網(wǎng)系統(tǒng)模式是有因特網(wǎng)、服務器群、客戶機群、磁盤存儲系統(tǒng)（磁盤陣列）、輸入設備、輸出設備等支持瀏覽器/服務器（B/S）模式的GIS系統(tǒng)，提供因特網(wǎng)上許可用戶的多用戶操作。一般是由企業(yè)內部網(wǎng)和外部網(wǎng)共同組成的客戶/服務器，瀏覽器/服務器的混合模式。
2.2 軟件系統(tǒng)
GIS的軟件系統(tǒng)構成了GIS的核心，關系到GIS的功能。GIS軟件系統(tǒng)的層次結構按照從高到低分為，GIS與用戶的接口、通信軟件（用戶界面、通信軟件）；
GIS應用功能（二次開發(fā)系統(tǒng)）；GIS基本功能軟件（商業(yè)化的GIS工作平臺）；
標準軟件（圖形圖像處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)庫、程序設計等）；網(wǎng)絡管理軟件、工具軟件；操作系統(tǒng)。
GIS基本功能軟件是由GIS軟件商開發(fā)的，提供GIS基本功能和開發(fā)環(huán)境的商
業(yè)軟件。多數(shù)GIS工程應用首先是基于這個商業(yè)平臺，經(jīng)過二次開發(fā)來完成的。目前，ESRI公司、Intergraph公司、MapInfo公司占據(jù)GIS市場的主導地位。當前，GIS軟件可運行于Unix，WindowsXP、等操作系統(tǒng)，多數(shù)軟件都提供不同的操作系統(tǒng)的軟件版本。
根據(jù)GIS概念和功能，GIS基本軟件由六大子系統(tǒng)組成，即空間數(shù)據(jù)輸入與格式轉換子系統(tǒng)、圖形與屬性編輯子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)處理與空間分析子系統(tǒng)、空間輸出與表示子系統(tǒng)和用戶接口。
3.地理信息系統(tǒng)的應用
地理信息系統(tǒng)按照應用模式可以分為兩類[3]：一是，科學研究工具。對于科學計算結果的獲得和分析，把GIS作為科學研究的輔助手段。它主要應用于有關地學領域的科研項目研究中。它不僅需要用到GIS通用軟件所提供的功能，還要用到各種專業(yè)分析模型。二是，辦公服務系統(tǒng)。辦公服務系統(tǒng)應用于涉及空間數(shù)據(jù)的政府部門以及企業(yè)，以提高管理效率、制定好的決策和實現(xiàn)組織目標。
3.1 農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃
根據(jù)農(nóng)作物生長發(fā)育過程中對氣候條件的要求和氣候資源的地理分布特征來進行分區(qū)劃片的，在某種農(nóng)作物的氣候可種植區(qū)內還有不同的地物類型，不同的農(nóng)作物要求不同的地理環(huán)境。
3.2 城市大氣污染模擬
基于GIS建立大氣污染擴散模型，1）模擬污染物的空間分布，評價不同區(qū)域的環(huán)境質量；2）將污染物空間分布與人口密度空間進行復合分析，確定受污染影響的人口數(shù)目；3）預測在給定氣象條件下污染物的空間分布；4）確定不同點源對整個研究區(qū)污染總量的貢獻；5）為污染整治，如降低排放量、甚至關閉某些污染源，提供決策依據(jù)；6）如果要增加污染點源，可以比較不同的方案（如煙囪的位置，高度等），從中選擇最優(yōu)方案；7）在城市規(guī)劃時，作為確定不同用地（居住、工業(yè)、商業(yè)等）的分布。
4.結束語
地理信息系統(tǒng)是近20年來新興的一門集地理學、計算機、遙感技術和地圖學于一體的邊緣學科，主要培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學、遙感技術方面的基本理論、基本知識、基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、災害、基礎設施和規(guī)劃管理等領域的政府部門、金融機構、公司、高校、規(guī)劃設計院所，從事與地理信息系統(tǒng)有關的應用研究、技術開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。
參考文獻：
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一、課程教學內容的設計與實施
1．依據(jù)教學大綱，整合最優(yōu)教學內容依據(jù)課程教學大綱，對教學內容進行優(yōu)化整合，進一步完善“地圖學”課程知識體系。根據(jù)筆者所在學校地理信息科學專業(yè)的特點，結合專業(yè)培養(yǎng)目標，通過對2013級地理信息科學專業(yè)主要課程的設置(見表1)進行綜合分析，同時考慮“地圖學”課程的教學學時以及該課程與相關專業(yè)課程的前后銜接情況，確定該課程的具體教學內容，見表2。對“地圖學”教學內容設計的幾點說明:1)地圖數(shù)學基礎部分沒安排橢球體基本常識的內容。在第2學年第2學期已開設大地測量學基礎，因此僅在地圖學教學中稍作提及，重點是地圖投影、地圖投影轉換及幾種常見投影的應用。2)地圖數(shù)據(jù)源部分沒安排數(shù)據(jù)采集的內容。地理信息科學專業(yè)開設相關課程(如:測量學、遙感原理及應用、衛(wèi)星定位原理及應用等)，因此僅安排數(shù)據(jù)處理內容，重點是數(shù)據(jù)預處理。3)教材的選用。目前國內公開出版的地圖學高校教材普遍存在以下問題:①教材內容有一定的針對性和學科依托;②教材更新慢，難與學科的發(fā)展同步。因此，筆者認為地圖學教材應由基礎教材和補充教材組成。經(jīng)過綜合比較和分析，筆者認為《新編地圖學教程》可作為基礎教材。另外，根據(jù)專業(yè)學科背景和課程教學的需要編寫補充教材。這樣既可做到知識講述的系統(tǒng)性;又可吸納最新研究成果更新教學內容，優(yōu)化學生知識結構，拓寬學生視野，拓展學生思維，提高其創(chuàng)新能力;還可緊跟社會需要，吸納社會不同領域的需求，為學生將來就業(yè)做好知識儲備［5］。2．結合不同教學模式，設計最適宜的教學方法教學的本質就是“教學生學”，教學生“樂學、會學、學會”［6］，而教學方法則直接影響到學生學習的積極性和教學效果。因此，筆者在課程教學中十分重視多種教學方法的合理利用，體現(xiàn)在如下幾點。(1)板書與多媒體相結合，加強對教學內容的理解課堂教學中，類似公式推導、計算等邏輯性強的內容采用板書方式講解，以便學生能跟上思路，做到層層理解，如地圖投影經(jīng)典公式的推導。涉及概念、原理等內容則借助多媒體，一方面可以增加課堂信息量;另一方面可以利用大量的多媒體素材，增強學生對相關理論知識的感性認識，從而使學生能夠更好地理解相關知識點，如地圖色彩設計、地圖版面設計等。(2)課堂教學與實際應用相結合，調動學生主動學習的積極性問卷調查結果反映學生普遍對將來“有用的”知識感興趣。因此，在課堂教學中，采用啟發(fā)式教學法，借助實際問題引出有待講解的內容，使學生對課程知識的實際應用有全面的了解和認識，進一步激發(fā)學生主動學習的積極性，使學生“樂學”。如講解地圖投影變形及投影選擇時，采取“(學生)閱讀同一區(qū)域不同類型的專題圖—(教師)啟發(fā)提問—(學生)獨立思考—(學生)小組討論—(教師)講解總結”的課堂組織形式，不僅有效調動了學生學習的積極性，還有助于提高學生“會學”的能力。(3)理論教學與實踐教學相結合，培養(yǎng)學生知識運用和實際動手的能力地圖學具有很強的實踐性，許多內容須親自動手實踐，才能真正理解掌握［7］。為此，在教學活動中，“講講練練”的方法貫穿始終，使學生“思中學，做中學”，如為讓學生全方位接觸計算機制圖的各個環(huán)節(jié)，在大板塊的課堂教學結束之后，安排相應的實驗，通過實驗加深對相關知識的理解，培養(yǎng)學生利用理論指導實踐的能力，提高實際動手能力。(4)課堂講授與自學相結合，培養(yǎng)學生的自學能力自學能力是學習能力的最重要體現(xiàn)［6］。地理信息科學專業(yè)的“地圖學”課程教學只有32學時，而課程理論基礎較深、內容多。因此，在課堂講授的基礎上，選擇部分難度適宜的內容以實驗或作業(yè)的形式安排學生自學，以培養(yǎng)學生的自學能力。如地圖符號化中圖形視覺的心理效應，學生通過自學完全可以領悟。因此，要求學生自學，然后結合圖形視覺心理效應具體分析地圖的心理感受特點。(5)理論考試和實踐考核相結合，注重知識和能力的雙重評價為客觀、真實地評價學生學習情況，鼓勵學生用理論指導實踐，在實踐中加深理論知識的理解，更好地體現(xiàn)“學思結合、知行統(tǒng)一”。在課程評價中，理論考試成績占70%，實踐考核成績占30%;另外，理論考試中適當增加與實踐操作密切相關的知識點的考核，強調對基礎理論和方法的理解與應用。
二、“地圖學”課程實驗的設計與實施
“地圖學”課程實驗教學對于鞏固理論知識的學習，強化對理論知識的理解與應用，提高實際動手操作能力以及分析問題和解決問題的能力，進而培養(yǎng)初步的科研創(chuàng)新能力具有重要作用。因此，如何利用有限的實驗教學課時達到培養(yǎng)技能和提高能力的目的，是實驗教學環(huán)節(jié)需要著重考慮的問題［8］。1．結合教學目標，精選適宜的實驗內容按照課堂教學與實驗教學有機結合的原則，從知識點的系統(tǒng)性和整體性出發(fā)，并注意與GIS課程實習內容的差別，對理論知識和實驗內容進行科學的分析和整合，確定實驗教學內容，見表3［9］。表3中實驗1、2借助多媒體完成;實驗3、4、5借助計算機利用MapInfo軟件完成。2．結合先進教學理念，巧妙設計實驗教學方法在實驗教學中，對于基礎性內容，采用傳輸型教學模式與自主式教學模式相結合的方法。如地圖的設色，課堂上通過大量閱讀紙質和電子地圖，結合教師的講解，增強對地圖色彩的感性認識;課下結合相關的內容搜集素材，自主完成地圖的手工設色。對于理論知識在GIS系統(tǒng)中應用的內容，結合研究型教學模式，創(chuàng)設類似于科學研究的教學氛圍，引導學生自主地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，逐步完成整個實驗內容［10］。如專題地圖編制所涉及內容，設計大型實驗，要求學生根據(jù)自己的知識積累搜集資料，撰寫地圖編制設計書，使用MapInfo軟件完成整個專題圖的制作。
三、結束語
本文結合筆者所在學校地理信息科學專業(yè)的學科背景，通過對“地圖學”與主要專業(yè)課程的聯(lián)系和前后銜接的綜合分析，對該課程教學內容和教學實踐進行了系統(tǒng)研究。教學內容的優(yōu)化整合，進一步完善了課程的理論知識體系。先進的教學理念和適宜的教學方法，更加體現(xiàn)了高校教學的本質所在。在實驗教學中，將理論知識、軟件操作、專題地圖的設計和制作與實際應用緊密結合，可提高學生運用所掌握的理論知識、技術和方法解決實際問題的能力，使學生真正體會到學習的意義，激發(fā)學生積極探索的熱情，增強學生的創(chuàng)新意識，從而最終達到提高學生綜合能力的目的。
作者：彭秀英 萬劍華 單位：中國石油大學 地球科學與技術學院
【關鍵詞】測繪；監(jiān)測；應用；GPS
中圖分類號： TB2 文獻標識碼： A
測繪作為國民經(jīng)濟的基礎工作，一直以來都在我國經(jīng)濟發(fā)展、國民經(jīng)濟建設領域發(fā)揮其重要的服務職能。
一、新型測繪技術的含義
（一）測繪技術的含義
測繪是測量與繪圖的總稱。測繪學為研究和推算地面點的幾何位置，地球形狀及地球重力場提供數(shù)據(jù)，據(jù)此測量地球表面自然形態(tài)和人工設施的幾何分布，并結合某些社會信息和自然信息的地理分布，編制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地圖和專題地圖的理論和技術的學科。
它是以計算機技術、地理信息技術光電技術、網(wǎng)絡通訊技術、空間科學、信息科學為基礎，對自然地理要素或者地表人工設施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進行測定采集、表述以及獲取的數(shù)據(jù)、信息、成果進行處理而提供的活動。
（二）新型測繪技術的含義
隨著經(jīng)濟和社會的進步，現(xiàn)代數(shù)字化技術的發(fā)展當前測繪技術已從傳統(tǒng)的模擬時代走向信息時代，它以傳統(tǒng)測繪技術為基礎，以全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）為技術核心，將地面已有的特征點和界線通過測量手段獲得反映地面形狀的圖形和位置信息，供工程建設的規(guī)劃設計和行政管理之用。隨著經(jīng)濟和社會的進步現(xiàn)代的，數(shù)字化技術。
二、新型測繪技術在建筑領域的創(chuàng)新應用
（一）3S集成技術
GPS技術可以實時、精確的提供物體的三維坐標信息，但無法獲得地理的屬性信息。RS技術能獲取大面積的地理信息，但在實時與精度上不足。GIS具有信息查詢分析和管理功能，但數(shù)據(jù)的獲取與更新很困難。三者的集成實現(xiàn)功能互補、資源共享。
3S本是三者的簡單組合，而是利用現(xiàn)代測繪技術、遙感技術、定位技術、圖像處理技術和計算機技術為一體向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、完整性的空間數(shù)據(jù)，通過空間分析、預測、決策，確保地理信息優(yōu)化系統(tǒng)的解決。
1.3S集成技術在公路工程建設中應用
以數(shù)字信息為主的管理系統(tǒng)，它以空間地理信息系統(tǒng)為依托，應用3S技術，借助計算機及網(wǎng)絡技術，把公路數(shù)據(jù)信息化、數(shù)字化，實現(xiàn)公路從規(guī)劃、勘測、設計到施工、運營等環(huán)節(jié)數(shù)字化管理，將公路的路網(wǎng)、路況、管理機構及人員等海量信息通過3S集成技術采集、存儲、分析、處理等功能，使公路達到預期效果，因此3S集成技術具有廣闊的發(fā)展前景和現(xiàn)實意義。[1]
2.3S集成技術在數(shù)字城市建設中的應用
城市建設的核心是城市空間信息科學，而數(shù)字城市空間信息科學的核心是3S技術及其集成，所以3S集成技術在數(shù)字城市的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲中具有廣泛的作用和應用前景。利用RS信息，經(jīng)糾正、處理、形成正射影像圖，進一步目視判讀后，可編輯成各種專題圖，經(jīng)掃描或手扶跟蹤數(shù)字化后成為數(shù)字地圖，進入到GIS中，實現(xiàn)多種信息的綜合分析，派生出新的圖形、圖件，便于城市規(guī)劃建設和運營管理。[2]
（二）PPP單點定位技術
采用精密單點定位技術，利用單站GPS就可以達到幾厘米的精度，即傳統(tǒng)的RTK的精度，其作業(yè)不受距離限制、不需要基準站支持，這無疑大大提高高精度定位作業(yè)的靈活性，降低作業(yè)成本。
PPP單點定位技術應用：
GPS-RTK的正常工作需具備基準站和移動站要同時接受五個衛(wèi)星的信號；基準站和移動站要同時接受衛(wèi)星的信號和基準站發(fā)出的差分信號；以及移動站遷站過程中不能關機等要求，所以PPP單點定位技術廣泛應用在RTK作業(yè)盲區(qū)、精密海洋工程測量、海岸線測量、海洋測量、大面積航空攝影測量、土地測量（開發(fā)造地、土地整理）等方面。
（三）GPS—RTK聯(lián)合全站儀在地形測繪中的應用
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、空全方位實施三維和定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。
RTK技術是在GPS基礎上發(fā)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應用的重要里程碑。
1.GPS-RTK聯(lián)合全站儀在地形測繪中的應用
以GPS-RTK和全站儀結合的手段進行地形圖測繪，大大減少外業(yè)的工作量，工作效率顯著提高。在衛(wèi)星測量無法滿足的情況下，采取全站儀進行有效補充，為我們圓滿完成任務打下堅實基礎，但在繪圖過程中仍要繪制草圖一邊內業(yè)成圖，接下來將將從坐標數(shù)據(jù)的傳輸入手，實現(xiàn)移動站接收機通過藍牙等無線手段將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖銛y電腦和掌上電腦，這樣無需繪圖而直接在外業(yè)成圖，內業(yè)修改也可以防止測錯、漏測現(xiàn)象發(fā)生。
2.在高層建筑中的應用
GPS測量技術參數(shù)主要包括：設計精度、觀測計劃、設計基準和網(wǎng)線。在確定設計精度時，應根據(jù)測區(qū)的具體情況和工程需要，選擇工程或城市GPS網(wǎng)作為測區(qū)首級控制網(wǎng)。平均邊長小于1KM，最弱邊相對中誤差小于千分之一，GPS接收機標稱誤差a
三、新型測繪技術的應用前景
隨著傳統(tǒng)測繪技術向新型測繪技術的轉變，工程測量科技進步很大，發(fā)展很快，取得顯著成績，以空間技術，通訊技術，信息技術為支柱的測繪高新技術迅猛發(fā)展，測繪業(yè)已成為一項重要的信息產(chǎn)業(yè)。測繪技術的廣泛應用必將給國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來新的生機，他作為社會發(fā)展的服務行業(yè)為我國的創(chuàng)業(yè)時期的建設做出了不可磨滅的貢獻，在當今的發(fā)展時期，測繪技術更需要提升行業(yè)技術水平，創(chuàng)新應用進一步擴展其應用領域，才能更好地發(fā)揮其服務職能為政府的決策部門提供科學依據(jù)，從其職能和社會需求它的應用和發(fā)展前景是令人樂觀的。
測繪是準確掌握國情國力、提高管理決策水平的重要手段。提供測繪公共服務是各級政府的重要職能。加強測繪工作對于加強和改善宏觀調控、促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展、構建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會具有重要作用?，F(xiàn)在測繪技術已經(jīng)成為國家科技水平的重要表現(xiàn)，地理信息產(chǎn)業(yè)正在成為新的經(jīng)濟增長點。全面提高測繪保障服務水平，對于經(jīng)濟又好又快發(fā)展具有積極的促進作用。
隨著經(jīng)濟和社會的進步現(xiàn)代的，數(shù)字化技術的發(fā)展，測繪技術已從傳統(tǒng)的模擬時代跨過數(shù)字走向信息時代，已廣泛應用在國民經(jīng)濟的各個領域，特別是國家政府部門的決策，測繪技術和產(chǎn)品在各個行業(yè)起著關鍵的作用。
參考文獻
【關鍵詞】 地理測繪信息 城市建設和管理 作用
【Abstract】 In the process of city construction and management， the function of geographic information is more and more important. With the rapid development of urban construction， surveying and mapping work has penetrated into all aspects of urban planning and management. The use of geographic information system， not only can better urban planning， promote the pace of urbanization， but also can promote the city's economic development， improve the level of urban planning and management. Geographic information， has become the city planning and management of the reliable protection. It plays an important role in improving the level of urban management， speeding up the construction of urban informatization， and promoting the scientific and rational planning and management.
【Keywords】 geographic information； urban construction and management； function
隨著社會的進步以及科技的發(fā)展，地理測繪信息在城市發(fā)展中的作用越來越突出。利用地理信息系統(tǒng)，不僅可以更好的對城市進行規(guī)劃，推進城市化建設步伐，同時，還可以促進城市的經(jīng)濟發(fā)展，提高城市的規(guī)劃管理水平。豐富、形象的基礎地理信息，不僅提升了規(guī)劃管理的科學性、合理性，還極大的提升了人們的生活質量，可以說，基礎測繪地理信息數(shù)據(jù)資料，對高效、全方位城市規(guī)劃建設及管理發(fā)揮著重要作用。
1 地理測繪信息在城市建設中作用
隨著計算機技術、通信技術的迅猛發(fā)展。測繪專業(yè)技術在城市建設與管理中作用越來越明顯。測繪科技已經(jīng)不再只局限于簡單的、單一的“測量”和“制圖”，還包括獲取、匯總、分析、處理地理和空間信息，形成數(shù)據(jù)庫，完成資料錄用等。測繪科技作為一門綜合性學科，對于城市發(fā)展的作用越來越突出。人類研究和利用自然環(huán)境，需要測繪技術來支撐，人類解決城市發(fā)展和社會發(fā)展重大問題，也需要測繪技術來支撐。無論是城市規(guī)劃與管理，還是自然災害的監(jiān)測與評估，或者是土地監(jiān)測與管理等，地理測繪信息都發(fā)揮著重要作用。目前， 城市測繪技術已經(jīng)逐步發(fā)展為信息化測繪技術體系，傳統(tǒng)模擬測繪技術已經(jīng)很難適應社會發(fā)展需求。在建立和改建城市控制網(wǎng)中，GPS技術已經(jīng)獲得了全面推廣應用?；拘纬?DLG、 DRG、DEM、DOM等新型信息化4D系列測繪程序規(guī)?；a(chǎn)能力。地理測繪信息在城市地理空間數(shù)據(jù)庫建設上也發(fā)揮著很大的作用。利用地理測繪信息，基本上建立了大比例尺的城市規(guī)劃紅線數(shù)據(jù)庫、城市道路數(shù)據(jù)庫、城市土地數(shù)據(jù)庫、城市地形圖數(shù)據(jù)庫、城市地名數(shù)據(jù)庫等， 信息化測繪生產(chǎn)技術體系獲得了很大的完善。其專題地理信息系統(tǒng)，為城市相關部門管理決策，提供了準確的基礎地理數(shù)據(jù)，為其科學決策奠定了基礎。隨著數(shù)字化測繪技術的不斷成熟，信息化測繪技術服務范圍將會愈來愈廣泛。
2 地理測繪信息在城市管理中的應用
編制高質量地圖，測繪資料是關鍵。隨著城市建設不斷加快，編制新版城市地圖顯得越來越重要。新版城市地圖不僅對于人們的日常生活出行非常重要，對于城市公共服務管理也非常重要。地形圖是測繪生產(chǎn)的直接產(chǎn)品之一，其中，應該包含豐富的地理信息。不僅城市規(guī)劃建設、土地管理需要大比例尺的精度高地形圖。供水、供電有線電視等部門也需要比較詳細的地形圖。如今，人們對定位信息的使用也非常廣泛，手機、車、船等都需要定位，定位技術必須有電子地圖的配合才能夠實現(xiàn)其價值。另外，地理測繪信息在工商、稅務、衛(wèi)生、教育、旅游等領域，也發(fā)揮著很大的作用。采用數(shù)字城市地理空間信息，工商局可以核查管轄范圍內企業(yè)、個體工商戶信息，通過實時調用地理空間信息，提高辦事效率。采用數(shù)字城市地理空間信息，稅務局也可以核查管轄范圍內企業(yè)、個體工商戶信息，為其工作提供了極大的便利條件，在地理空間信息基礎底圖上，衛(wèi)生部門可以快速的查詢到各級醫(yī)院、急救站、診所等信息，清楚知道其藥店、衛(wèi)生室所在的位置，實現(xiàn)疫情通報、醫(yī)療信息查詢等功能。
3 結語
目前，在人類社會實踐活動中，測繪科技得到了前所未有的發(fā)展，在城市化建設和管理中，地理測繪信息已成為不可缺少的技術工具，它不僅可以為城市建設、城市規(guī)劃提供可靠的數(shù)據(jù)信息，還可以為城市建設中的通信、環(huán)境保護、城市交通、工商、稅務、衛(wèi)生、教育、旅游等方面提供可靠的數(shù)據(jù)信息。隨著計算機科學、信息科學的不斷進步，測繪科學已進入了嶄新時代。
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關鍵詞：電子技術；數(shù)字測繪；應用與發(fā)展；研究
測繪技術以其及時性、多樣性和動態(tài)性特點，在社會經(jīng)濟發(fā)展中的各個領域得到了廣泛的應用。近年來，測繪技術已經(jīng)實現(xiàn)了由傳統(tǒng)的模擬向數(shù)字現(xiàn)代化轉變。
一、 數(shù)字測繪技術的應用
隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和科學技術的不斷進步，測繪技術手段和方法也逐漸實現(xiàn)了多樣化，尤其是準確度有了很大的提高。目前數(shù)字測繪技術主要包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及數(shù)字化測繪與地面測量技術，具體分析如下：
1、全球定位系統(tǒng)
全球定位系統(tǒng)（GPS）是一種全新的測繪和測量手段，目前已被廣泛的應用于工程測繪過程之中，為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展提供了有利的定位測量手段。全球定位系統(tǒng) (GPS)，全稱是“衛(wèi)星授時測距導航或全球定位系統(tǒng)”，它可為用戶提供連續(xù)的、動態(tài)三維位置、時間和速度信息，具有定位精度高、測量用時短、功能用途廣、操作簡便等特點。全球定位系統(tǒng)具有極高的精度與使用方便等特點，在現(xiàn)代測繪過程中成為一項不可多得的技術。應用領域有：工程細部測繪和房屋的地形測圖：工程細部測繪是工程調查工作的主要部分，利用全球定位技術可在街坊外圍及街坊內界址點間距誤差縮小，確保測繪準確度，并且只需一個人背著儀器即可將一個區(qū)域內的地形測定，并利用繪圖軟件繪制，不但提高了工作效率，而且還大大降低了成本；確定和測量施工臨時水準點：工程測繪水準測量，采用了傳統(tǒng)的測量技術。由于沒有嚴密的預算與考察，可能導致出水準點距離比較遠，采用GPS測量確定，能更好協(xié)調外業(yè)觀測進程，提高工作效率。
2、地理信息系統(tǒng)技術
作為現(xiàn)代信息科學及其延伸的一部分，地理信息系統(tǒng)（GIS）在現(xiàn)代信息社會發(fā)揮著至關重要的作用。GIS技術主要利用了計算機科學技術、測繪遙感科學與技術、空間科學信息科學與技術、環(huán)境科學與技術以及管理科學與技術。因其采用了諸多科學技術，優(yōu)勢不僅在于集地理數(shù)據(jù)采集、分析、管理、存儲、三維顯示以及成果的輸出，還可以進行空間的提示、預測預報和輔助決策，功能強大豐富。在未來很長的一段時間內，地理信息系統(tǒng)將向著數(shù)據(jù)多維化、數(shù)據(jù)標準化、系統(tǒng)集成化、平臺網(wǎng)絡化、系統(tǒng)智能化以及應用社會化方向發(fā)展。
2、數(shù)字化測繪與地面測量技術
數(shù)字化測繪與地面測量技術是指地圖數(shù)字化技術與數(shù)字化成像技術，地圖數(shù)字化技術是對原有的地圖進行數(shù)字化的處理，對已有地圖假如其現(xiàn)勢性、精度以及比例尺等都能滿足要求。該技術可用于數(shù)字化轉化儀器，主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化。數(shù)字化成像技術是針對傳統(tǒng)的作業(yè)艱苦、程序復雜、數(shù)據(jù)處理及繪圖繁瑣等出現(xiàn)的，具有精度高、更新方便、勞動強度小、便于保管應用及易于等特點。數(shù)字化測繪技術在多數(shù)工程建設中都具有很高的使用價值，主要表現(xiàn)在：原圖的數(shù)字化：該技術適用于一個地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖而一時因其他因素控制而沒有完成的情況，它能夠充分利用現(xiàn)有的地形圖，配備計算機、數(shù)字化儀或掃描儀，再配以數(shù)字化軟件即可開展工作；地面數(shù)字測圖：如果在沒有合乎要求的大比例尺地圖的情況下，可以直接采取地面數(shù)字測圖的方法進行測圖，而且得到的地圖精度比較高，可以控制在5cm的誤差范圍以內；應用于數(shù)字地球：該技術就是將經(jīng)濟與社會發(fā)展的各方面加載于一個統(tǒng)一的地理坐標框架中，按照數(shù)字的形式存儲在計算機之中，即可得到想要的信息。
二、 數(shù)字測繪技術的發(fā)展
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會信息化進程的不斷加快，測繪技術手段與資源配置方式發(fā)生了根本變化，測繪部門開始建立以地理信息來獲取和處理自動化、網(wǎng)絡化及應用社會化的現(xiàn)代信息測繪體系。高精度的遙感影像掃描系統(tǒng)以及激光掃描繪圖機等技術裝備的研制成功，徹底革新了地理信息的提取和顯示、輸出技術；同時，自主研發(fā)具有空間數(shù)據(jù)采集、編輯、圖形影像處理及空間查詢功能的地理信息基礎軟件，為地理信息系統(tǒng)的建設提供了堅實的平臺；新型的4D數(shù)字測繪技術和工藝流程日趨成熟，測繪部門已經(jīng)基本實現(xiàn)了測繪裝備的現(xiàn)代化、工藝流程的系統(tǒng)化及測繪產(chǎn)品的數(shù)字化。數(shù)字化測繪技術體系的建立，可謂是30年來我國測繪發(fā)展史上內容最豐富、影響最大以及社會評價最高的成果之一，而未來我國的數(shù)字測繪技術將繼續(xù)與計算機網(wǎng)絡技術、物理技術以及仿生學技術密切協(xié)作，不斷創(chuàng)新思想和技術，以取得更大的成果。
結語：總而言之，數(shù)字測繪技術對于社會經(jīng)濟的發(fā)展具有至關重要的作用，因此應當加強思想重視和技術創(chuàng)新，以實現(xiàn)數(shù)字測繪技術和產(chǎn)品的社會化和市場化。
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[關鍵詞] 地理信息系統(tǒng) 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(fā)展，世界已進入信息時代,發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)、建設信息高速公路和培養(yǎng)信息建設人才已經(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經(jīng)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(jīng)濟信息的空間分布及其相互關系。
地理信息系統(tǒng)作為一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個與地理分布有關數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng), 與人類生存、地區(qū)的發(fā)展和進步密切關聯(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)(Geographic Information System ,GIS) 是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎,按照地理特征的關聯(lián),將多方面的數(shù)據(jù)以不同層次聯(lián)系起來,構成現(xiàn)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(tài)的地理信息,為輔助決策而建立起來的計算機技術系統(tǒng)。
1.GIS的特點
GIS具有其他信息管理系統(tǒng)所不可比擬的優(yōu)點,其最大的特點就是具備對空間數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)：這是GIS最顯著的特點之一。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,不僅直觀而且可實現(xiàn)兩者互相查詢。
(2)具備強大的空間分析能力：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用,使GIS具備空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)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(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的其它信息，如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經(jīng)濟情況、交通情況等。
2.GIS的發(fā)展
20世紀70年代后，由于計算機硬件和軟件技術的飛速發(fā)展，促使GIS朝著實用方向迅速發(fā)展，一些發(fā)達國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。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(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(qū)的評價、厄爾尼諾現(xiàn)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(fā)展，在理論探索、規(guī)范探討、實驗技術、軟件開發(fā)、系統(tǒng)建立、人才培養(yǎng)和區(qū)域性試驗等方面都取得了突破和進展。1994年4月，我國專門成立了“中國GIS協(xié)會”,此后又成立了“中國GIS技術應用協(xié)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(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，使得Internet成為GIS新的系統(tǒng)平臺。利用互聯(lián)網(wǎng)技術，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技術相比，WebGIS具有訪問范圍廣、平立、系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及成果表達與輸出的效能，發(fā)揮聲、像等多媒體的應用。目前，圖形圖像的立體顯示己成功地融入數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(DPS)中，DPS與GIS的集成和多媒體技術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(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。
隨著GIS的深入發(fā)展，GIS系統(tǒng)與其它學科結合更加緊密，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)字攝影測量系統(tǒng)DPS、專家系統(tǒng)ES)的集成，使得測繪、遙感、制圖、地理、管理和決策科學相互融合，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(guī)劃、公安偵破、車船駕駛、農(nóng)作物規(guī)劃和科學耕種等。GIS己經(jīng)涉及到社會科學、自然科學的許多領域，GIS必將發(fā)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(wǎng)絡環(huán)境下,基于瀏覽器/ 服務器應用方式,實現(xiàn)消費者的網(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)運營模式?；ヂ?lián)網(wǎng)固有的特性既賦予了電子商務有別于傳統(tǒng)商務無法比擬的優(yōu)點，隨著電子商務的應用和研究的深入，已經(jīng)證明電子商務是必須以傳統(tǒng)商務為基礎，是不能脫離傳統(tǒng)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(huán)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(jù)。特別是目前WebGIS的發(fā)展能更好地適應電子商務的網(wǎng)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(tǒng)物流，GIS使傳統(tǒng)流通企業(yè)在運作方式、技術、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,如信息化、自動化、網(wǎng)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(yè)的發(fā)展。
GIS具有強大的數(shù)據(jù)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(tǒng)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(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(shù)據(jù)管理的強項。在基于GIS 的物流分析中,對于網(wǎng)絡中最優(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(shù)量以及行駛路線選擇；③網(wǎng)絡中從多個地點運往多個地點的最優(yōu)路徑選擇配對。
對于前兩種情況都可以采用經(jīng)典的Dijkstra算法實現(xiàn)。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(xiàn),可以選用Floyd算法或是根據(jù)著名的旅行商問題(亦稱貨郎擔問題) 的解法求解。在求得最優(yōu)路徑的基礎上,再根據(jù)現(xiàn)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(yōu)化。評價是對于現(xiàn)有設施的空間位置分布模式的評價,而優(yōu)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(xiàn)有的針對市場功能區(qū)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(yōu)化模型。
(3)車輛運輸動態(tài)管理。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Position System ,GPS) 是20世紀產(chǎn)生的一項高科技系統(tǒng)。在物流領域，GPS能廣泛地應用于各個環(huán)節(jié)，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?shù)默F(xiàn)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(tài)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(tǒng)的效益和客戶服務的水平。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)動態(tài)地進行物流管理。
2.數(shù)字城市――電子商務和運營平臺
數(shù)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(shù)字城市是以空間信息為核心、以網(wǎng)絡為支撐的城市信息管理與服務體系。數(shù)字城市建設的任務就是利用現(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)和公眾服務的信息平臺、信息應用系統(tǒng)等。地理信息系統(tǒng)平臺是數(shù)字城市建設的核心任務之一，它為城市發(fā)展和信息化建設提供統(tǒng)一的空間定位與基礎信息公共平臺，進而實現(xiàn)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(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、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，是數(shù)字城市與大眾的聯(lián)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(yè)機構的各個地理位置數(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(yè)門戶網(wǎng)站向客戶宣傳介紹企業(yè)相關信息和業(yè)務，也可作為第三方企業(yè)單位的宣傳和廣告啊分布平臺，起到提升企業(yè)形象的作用，為企業(yè)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(xiàn)象、過程和規(guī)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(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)相關的綜合數(shù)據(jù),如用戶的歷史購買力、購買行為、年齡構成、地理分布;所在區(qū)域的交通狀況、經(jīng)濟發(fā)展程度、消費水平等。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、資源調查、交通狀況以及生產(chǎn)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(qū)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(tǒng)，顯示客戶關系管理產(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(tǒng)中，實現(xiàn)無縫集成；采用關系數(shù)據(jù)庫，將GIS數(shù)據(jù)于CRM數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和管理。隨著Internet GIS 技術的發(fā)展，GIS在CRM中的應用更加廣闊。
四、結束語
地理信息系統(tǒng)與電子商務歷史上是獨立并分開發(fā)展的不同系統(tǒng),但是在當今信息化、網(wǎng)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(fā)展。
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