時(shí)間：2023-08-08 17:10:17
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篇地理信息技術(shù)及其應(yīng)用，希望這些內(nèi)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(jìn)步。
在進(jìn)行高中地理信息技術(shù)的教學(xué)時(shí)，首要的培養(yǎng)目標(biāo)就是加深學(xué)生對于地理信息技術(shù)的基本認(rèn)識。基本的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生對于地理信息技術(shù)的概念以及相關(guān)的核心技術(shù)、遙感技術(shù)的概念以及實(shí)際應(yīng)用；地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成以及應(yīng)用領(lǐng)域；全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成及其應(yīng)用、電子地圖的概念及生活中的運(yùn)用；基于地理信息技術(shù)的數(shù)字地球的概念等一些基本的有關(guān)地理信息技術(shù)概念的學(xué)習(xí)和掌握。在教學(xué)的過程中，教師要抓住教學(xué)的重點(diǎn)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解有關(guān)地理信息技術(shù)相關(guān)概念的含義，對于一些超出當(dāng)前學(xué)生認(rèn)知水平的難點(diǎn)只需進(jìn)行簡單的介紹，讓學(xué)生適當(dāng)?shù)牧私饧纯伞?/p>
2實(shí)踐目標(biāo)——運(yùn)用能力的培養(yǎng)
地理信息技術(shù)教學(xué)過程離不開教學(xué)實(shí)踐，因此教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標(biāo)，就是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用地理信息技術(shù)來解決實(shí)際問題的能力，主要有以下幾個(gè)方面：
2.1初步掌握遙感圖像的讀圖技巧
遙感技術(shù)是地理信息技術(shù)中的一個(gè)重要的組成部分，因此學(xué)習(xí)遙感圖像的判讀是地理信息技術(shù)教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容。讀圖的基礎(chǔ)就是對于一些地物的形狀、顏色等遙感圖像的特征要十分熟悉。例如，遙感圖像上人工建筑物的顏色往往會(huì)呈現(xiàn)淺藍(lán)色或者是灰白色；天然湖泊的邊界往往比較圓滑。同時(shí)，還要學(xué)會(huì)借助已知的地物來推斷未知地物。例如，與村莊或者城市相連的線狀地物往往是小路，而與湖泊相連的往往是河流等。在教學(xué)過程中，教師要注意為學(xué)生展示相關(guān)的遙感圖像，培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力。
2.2GPS手持機(jī)定位導(dǎo)航的實(shí)踐
當(dāng)前GPS在生活中的應(yīng)用越來越多，其強(qiáng)大的導(dǎo)航功能更是受到了越來越多的青睞。目前，GPS手持機(jī)的人機(jī)界面更加人性化，操作也更加簡單方便，使得GPS實(shí)際運(yùn)用的教學(xué)難度也進(jìn)一步降低。在地理信息技術(shù)教學(xué)的過程中，教師要安排相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)來讓學(xué)生掌握GPS手持機(jī)的操作和使用。例如，教師可以開展野外拉練等活動(dòng)，讓學(xué)生利用GPS手持機(jī)的導(dǎo)航功能來指導(dǎo)學(xué)生向著目標(biāo)地前進(jìn)，在實(shí)際應(yīng)用的過程中讓學(xué)生掌握GPS的導(dǎo)航定位功能的應(yīng)用。
2.3掌握一些簡單的GIS軟件的操作運(yùn)用
目前有很多GIS軟件，其功能也是多種多樣。常用的GIS軟件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技術(shù)教學(xué)過程中，要使學(xué)生對至少一種相關(guān)的GIS軟件的操作能夠基本的掌握，同時(shí)能利用相關(guān)的軟件來實(shí)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)的處理和加工。在GIS軟件學(xué)習(xí)的過程中主要培養(yǎng)以下能力：數(shù)據(jù)表的建立、簡單的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷鍵的使用、通過網(wǎng)絡(luò)GIS地圖查詢相關(guān)的地理信息、利用GIS軟件制作一些專題地圖等，進(jìn)一步提高學(xué)生對GIS軟件的實(shí)際應(yīng)用能力。
3發(fā)展目標(biāo)——思想認(rèn)識的加深
3.1認(rèn)識到地理信息技術(shù)的重要性
地理信息技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取以及分析和處理能力在社會(huì)上的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師要讓學(xué)生對于地理信息技術(shù)在中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮的作用有更加深刻的認(rèn)識，讓其感受到地理信息技術(shù)在國家進(jìn)行建設(shè)決策過程中起到的支持作用。同時(shí)，它在生活中實(shí)際應(yīng)用也進(jìn)一步拓展了人們的生活空間，使人們的生活更加便利舒適，進(jìn)而讓學(xué)生在對于地理信息技術(shù)的重要性有著充分認(rèn)識的基礎(chǔ)上加強(qiáng)學(xué)生對于地理信息技術(shù)應(yīng)用的意識。
3.2注重地理信息安全的保護(hù)
在地理信息技術(shù)教學(xué)的過程中，還要注重學(xué)生的地理信息安全意識的培養(yǎng)。目前信息安全是網(wǎng)絡(luò)安全中一個(gè)極為重要的組成部分，一些不合法的地理信息的應(yīng)用可能會(huì)給他人帶來重大的損失甚至有可能觸及法律。在地理信息獲取和使用的過程中，要提高學(xué)生的地理信息安全保護(hù)意識，不將一些重要的地理信息外泄，不一些虛假的地理信息，不因個(gè)人利益而隨意篡改地理信息，不竊取個(gè)人使用權(quán)限之外的地理信息等，加強(qiáng)學(xué)生對于地理信息安全的保護(hù)意識，進(jìn)一步規(guī)范地理信息技術(shù)的使用。
4結(jié)語
近年來地理信息技術(shù)發(fā)展迅速、日益成熟，它在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了地理課程的改革，新課標(biāo)中大幅度增加“地理信息技術(shù)”的內(nèi)容，并在課程理念中強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。本文對四個(gè)版本高中地理教材中“地理信息技術(shù)”部分的內(nèi)容編制特點(diǎn)進(jìn)行研究，在知識點(diǎn)選取、欄目設(shè)置類型、圖像系統(tǒng)設(shè)置方面相對比，分析各自的特點(diǎn)，希望為現(xiàn)有教材中該部分內(nèi)容修改完善提供一些建議。
關(guān)鍵詞：
地理教材；地理信息技術(shù)；內(nèi)容編制；對比分析
當(dāng)今社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地理信息技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，帶動(dòng)了對專業(yè)地理信息技術(shù)人才的需求，同時(shí)也帶來了基礎(chǔ)教育地理課程內(nèi)容的革新。2003年，國家教育部頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》，將地理信息技術(shù)這一專題納入高中地理課程體系中，地理信息技術(shù)第一次作為一個(gè)相對獨(dú)立的部分和選修課之一進(jìn)入地理課程標(biāo)準(zhǔn)[1]。2004年，經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會(huì)初審?fù)ㄟ^出版了人民教育出版社出版的人教版、中國地圖出版社出版的中圖版、山東教育出版社出版的魯教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科書。四套實(shí)驗(yàn)教科書都非常重視對“地理信息技術(shù)”的編制，形式上和內(nèi)容上各具特色，體現(xiàn)了教材的多樣化和個(gè)性化趨勢。
一新課標(biāo)中的地理信息技術(shù)
地理課程標(biāo)準(zhǔn)是地理教材編寫的依據(jù)、地理教學(xué)的依據(jù)，也是地理教學(xué)評價(jià)的依據(jù)，是教材、教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿[2]。近年來地理信息技術(shù)發(fā)展迅速，地理課程標(biāo)準(zhǔn)也正在隨著整個(gè)社會(huì)的信息化進(jìn)程不斷做出調(diào)整。《全日制普通高中地理新課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》對“地理信息技術(shù)”的要求如下：“標(biāo)準(zhǔn)”中強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的應(yīng)用，非常重視培養(yǎng)高中生獲取地理信息的素養(yǎng)。同時(shí)要求學(xué)生認(rèn)識地理信息技術(shù)的基本含義與應(yīng)用領(lǐng)域、形成用現(xiàn)代地理科學(xué)思維與方法解決地理問題的意識與能力、形成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度[3]。此外，新課標(biāo)中較多使用“了解”、“舉例”、“查詢”等行為動(dòng)詞，對RS、GPS、GIS以及電子地圖等具體內(nèi)容有不同的學(xué)習(xí)要求，主要側(cè)重結(jié)合實(shí)例來讓學(xué)生了解地理信息技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，從而使高中生具備獲取地理信息技術(shù)的能力。
二信息技術(shù)內(nèi)容編制對比分析
（一）知識點(diǎn)選取比較
四套教材都選有RS、GPS、GIS、數(shù)字地球等知識，符合新課標(biāo)對該部分的要求，基本上能夠滿足地理教學(xué)的需要。湘教版和中圖版在內(nèi)容安排、編排形式方面較為相似，都是用一章共四節(jié)的篇幅來講述該部分知識，其涵蓋的知識點(diǎn)也大致相同。兩者較大的區(qū)別在于湘教版較偏重于介紹GIS和RS的基本理論，而實(shí)踐應(yīng)用方面較少；中圖版則較注重RS的應(yīng)用，以第二節(jié)“遙感技術(shù)的應(yīng)用”為例，本節(jié)在簡要闡述RS的基本原理之后，分別詳細(xì)的介紹了RS在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用，并在課后設(shè)有“準(zhǔn)確預(yù)測易貢錯(cuò)決堤”的案例，以便于讓學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)體會(huì)到遙感技術(shù)是與生活密切聯(lián)系、切實(shí)可行的。魯教版中設(shè)有“學(xué)用電子地圖”單元活動(dòng)，突出了電子地圖的實(shí)用性，最能滿足“標(biāo)準(zhǔn)”中對電子地圖的要求。此外，魯教版較側(cè)重介紹“數(shù)字地球”，該部分知識共有7頁，詳細(xì)的表述了“未來的城市——數(shù)字城市”、“未來校園——數(shù)字校園”等內(nèi)容。人教版中該節(jié)基礎(chǔ)知識點(diǎn)只有RS、GPS、GIS，數(shù)字地球則出現(xiàn)在閱讀材料中，與另外三個(gè)版本相比該部分內(nèi)容較少，且偏重于介紹理論知識，地理信息技術(shù)的應(yīng)用方面涉及較少。這一問題在訪談過程中也被高中地理教師普遍反映。但人教版該節(jié)最后在綜合地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了活動(dòng)，讓同學(xué)們根據(jù)自身的學(xué)科興趣、認(rèn)知水平的差異來進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在一定程度上使教學(xué)內(nèi)容更具有彈性。
（二）欄目設(shè)置比較
經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn)，魯教版單元活動(dòng)中的“問題”欄目旨在提出具有啟發(fā)性的問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，與其他版本內(nèi)的“思考”欄目功能大致相同；而“知識窗”和“閱讀”都是幫助學(xué)生拓展視野，二者有異曲同工之妙。因此可以把魯教版單元活動(dòng)中的“問題”作為“思考”，“知識窗”作為“閱讀”，則四個(gè)版本“地理信息技術(shù)”部分欄目設(shè)置的異同點(diǎn)如下表所示：四個(gè)版本均設(shè)有“閱讀”、“思考”和“活動(dòng)”欄目。“閱讀”是教材內(nèi)容的擴(kuò)展與延伸，也是教材內(nèi)容的補(bǔ)充和完善，它具有對正文知識進(jìn)行解釋、拓展和深化的重要作用，也在一定程度上擴(kuò)展了學(xué)生的地理視野。而“思考”欄目可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，以便于導(dǎo)入新課，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維。中圖版欄目最為豐富多樣，每節(jié)均設(shè)有探索、學(xué)習(xí)指南、閱讀、案列研究、思考和復(fù)習(xí)題欄目，而名詞鏈接、活動(dòng)欄目則視需要而定。“探索”設(shè)在每節(jié)課的正文之前，探索的內(nèi)容與本節(jié)課的知識密切相關(guān)且富有創(chuàng)意，重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。而“案例研究”位于每節(jié)內(nèi)容的后面，具有總結(jié)。但中圖版有的欄目知識性過強(qiáng)，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。魯教版中主要有“活動(dòng)”、“知識窗”和“問題”三類欄目。其中“活動(dòng)”欄目數(shù)量較多，共8個(gè)，也因?yàn)樵摻滩闹羞@一部分內(nèi)容本來就是以單元活動(dòng)的形式呈現(xiàn)，所以著重鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。如“分析和解譯遙感影像”、“用電子地圖查詢路線”等，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)。知識窗（即閱讀）欄目中多介紹一些實(shí)例或者基礎(chǔ)性知識，注重教材與實(shí)際的結(jié)合。湘教版中“閱讀”欄目較突出，共23個(gè)，大量的閱讀材料可以使學(xué)生了解更多的知識，加深對教材的理解，提升思維能力。“活動(dòng)”欄目則依據(jù)具體目的不同，又分為活動(dòng)思考、活動(dòng)探究、活動(dòng)實(shí)踐三個(gè)子類型，其中活動(dòng)實(shí)踐的數(shù)量較多，例如設(shè)計(jì)了“搜索GIS定義，列舉GIS簡報(bào)”等活動(dòng)實(shí)踐，對學(xué)生搜集、整理、表達(dá)地理信息的能力都提出了具體的要求，鍛煉了學(xué)生學(xué)以致用的動(dòng)手操作能力。總體而言，湘教版教材欄目設(shè)計(jì)新穎，呈現(xiàn)方式多樣，既具有知識性、科學(xué)性，也不失趣味性。而與前三者相比，人教版設(shè)置的欄目類型、數(shù)量都較少。但在訪談中教師普遍反映學(xué)生對“地理信息技術(shù)”中的案例很感興趣，經(jīng)常會(huì)詢問老師RS、GPS以及其他技術(shù)的具體操作過程，但由于課本上所給的實(shí)例較少，且只有簡單的文字介紹，學(xué)生的學(xué)習(xí)需求往往得不到滿足。
（三）圖像系統(tǒng)分析比較
林培英教授在《學(xué)校地理教材現(xiàn)代化研究》中對圖像系統(tǒng)定義為：“地理教材除去文字和數(shù)字符號外，還有圖像符號來表示、解釋和揭示地理知識，稱作地理教材的圖像系統(tǒng)。”[4]圖像系統(tǒng)是地理教材的重要組成部分，一般蘊(yùn)含著大量的地理信息，且較為生動(dòng)形象，易讀易懂。總結(jié)多數(shù)專家的觀點(diǎn)，地理教材中的圖像類型主要有地圖、示意圖、景觀圖、遙感影像圖、照片、地理統(tǒng)計(jì)圖（表格、線狀圖、柱狀圖、結(jié)構(gòu)圖、柱狀折線圖）、漫畫等類型[5-7]。四個(gè)版本教材中的圖像類型和數(shù)量統(tǒng)計(jì)如表4所示。從表4中可以看出，中圖版和湘教版“地理信息技術(shù)”部分所展現(xiàn)的圖片數(shù)量最為豐富，這兩個(gè)版本的教材本身文本內(nèi)容就較多，相對應(yīng)的圖像數(shù)量也較多，用直觀簡潔的圖像來補(bǔ)充課文內(nèi)容，可以提高教材的表達(dá)效果。不同類型的圖像具有不同的功能。示意圖立體感強(qiáng)，能夠直觀的表達(dá)地理基本原理、規(guī)律、分布等，容易被學(xué)生接受。以湘教版第二節(jié)“遙感技術(shù)及其應(yīng)用”的圖3-27“遙感技術(shù)系統(tǒng)”為例，生動(dòng)形象且又真實(shí)地展示遙感技術(shù)的工作過程，便于學(xué)生明白地理現(xiàn)象之間的關(guān)系，得到形象的概念。同時(shí)從表4中也發(fā)現(xiàn)，在這6種圖像類型中，四個(gè)版本“地理信息技術(shù)”中均是示意圖的數(shù)量最多。地圖是地理教材在內(nèi)容和形式上與其他教材最明顯的區(qū)別，它可以儲(chǔ)存、選擇、模擬和表達(dá)地理信息，具有知識傳播和能力培養(yǎng)兩種最基本最重要的功能[8]。魯教版在“辨別地理方向”中使用了多幅地圖，與文字密切配合，簡潔清晰的表達(dá)了地理內(nèi)容。而照片與其他類型圖像相比更真實(shí)、更貼近生活，形象生動(dòng)，使用照片可以在一定程度上引起學(xué)生的共鳴，給予其感性認(rèn)識，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。中圖版和湘教版都在講述GPS的應(yīng)用時(shí)插入了大量的實(shí)物照片。文字雖然可以表述概念和原理，但是不能反映空間結(jié)構(gòu)，而圖像能夠直接迅速地表達(dá)出地理事物的結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系。“地理信息技術(shù)”的圖像系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合教材實(shí)際內(nèi)容，考慮到該部分內(nèi)容與現(xiàn)代技術(shù)密切相連，且注重實(shí)踐應(yīng)用，而遙感影像圖不僅擁有豐富的信息，而且直觀，在一定程度上體現(xiàn)了地理信息技術(shù)的先進(jìn)性，因此各版本教材可以適當(dāng)增加遙感影像圖的數(shù)量。
三建議
四套教材都從各自的角度理解課程標(biāo)準(zhǔn)，對地理信息技術(shù)進(jìn)行了不同的編制設(shè)計(jì)，雖各有千秋，但仍有一定的局限性。中圖版突出地理信息技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合恰當(dāng)?shù)膶?shí)例詳細(xì)地介紹地理信息技術(shù)的每一個(gè)功能，旨在幫助學(xué)生學(xué)會(huì)使用地理信息技術(shù)。且在介紹地理信息技術(shù)原理時(shí)均采用了圖示的方法，形象生動(dòng)地展示了地理信息技術(shù)的工作原理。但該部分活動(dòng)設(shè)計(jì)的較為簡單，建議活動(dòng)欄目的設(shè)計(jì)要符合高中生的學(xué)習(xí)心理，讓學(xué)生通過活動(dòng)確有收獲。魯教版中“地理信息技術(shù)”被編排在6個(gè)單元活動(dòng)中，這種創(chuàng)新使該部分內(nèi)容更為豐富，但這樣的編排形式也可能弱化它們之間的聯(lián)系，不利于學(xué)生對地理信息技術(shù)的整體把握。因此在教學(xué)過程中應(yīng)注意加強(qiáng)各部分之間的聯(lián)系。湘教版中該部分知識豐富詳實(shí)，且設(shè)置了大量的閱讀材料有利于開拓學(xué)生的視野。但這部分教材對地理信息技術(shù)原理的介紹過于簡單，建議教材在介紹地理信息技術(shù)原理時(shí)能夠用簡單形象的語言深入淺出的介紹，使其更有深度。人教版教材較為規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，注重地理信息技術(shù)中各項(xiàng)技術(shù)的聯(lián)系，但在訪談過程中多數(shù)教師反映該部分內(nèi)容較為單薄，且偏重于介紹理論知識，地理信息技術(shù)的應(yīng)用方面涉及較少。因此建議在教材中適當(dāng)豐富本節(jié)內(nèi)容，并適當(dāng)增加一些關(guān)于地理信息技術(shù)在各領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用的案例，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。目前信息技術(shù)的使用范圍不斷擴(kuò)展，在生活中的地位也越來越重要，學(xué)習(xí)先進(jìn)的地理信息技術(shù)已經(jīng)成為一種趨勢，積極完善教材中的“地理信息技術(shù)”內(nèi)容，使其更符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，對培養(yǎng)地理信息專業(yè)人才、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。本文通過對四個(gè)版本教材“地理信息技術(shù)”部分多角度的對比分析，在一定程度上為“地理信息技術(shù)”內(nèi)容的編制提出一些較為合理的建議。總之，編寫好一本教材不是一蹴而就，而是需要在實(shí)踐檢驗(yàn)下不斷修訂，逐步走向完善。
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基金項(xiàng)目：防災(zāi)科技學(xué)院第六批重點(diǎn)課程建設(shè)課程資助項(xiàng)目；防災(zāi)科技學(xué)院教學(xué)研究與教學(xué)改革項(xiàng)目（JY2014A02）
[摘要]《GIS原理及其應(yīng)用》是測繪工程專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課。本文對目前該課程在測繪專業(yè)教學(xué)中存在的諸多問題進(jìn)行了深入分析，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我院測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，對該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了改革探討，加深學(xué)生對GIS的基本理論、基本方法和基本技能的理解，特別突出GIS實(shí)踐的重要性，以期提高《GIS原理及其應(yīng)用》課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)專業(yè)人才。
[關(guān)鍵詞]GIS原理及其應(yīng)用；教學(xué)；改革；實(shí)踐；考核
中圖分類號： G642. 0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00
隨著測繪信息技術(shù)的飛速發(fā)展，測繪產(chǎn)品的獲取、處理、管理、分析、應(yīng)用等方面都跟GIS密切相關(guān)。理解GIS的基本原理和常用的空間分析方法，在此基礎(chǔ)上掌握GIS專業(yè)軟件的操作使用，這對測繪專業(yè)學(xué)生今后的就業(yè)和繼續(xù)深造具有很大的實(shí)際意義。《GIS原理及其應(yīng)用》作為測繪專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)必修課，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，通過本門課的教學(xué)使學(xué)生掌握GIS的基本原理及其常用的空間分析方法，熟悉空間數(shù)據(jù)組織和管理常用方法，了解空間數(shù)據(jù)采集和輸入、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的基本方法和內(nèi)容，了解地理信息系統(tǒng)在現(xiàn)代社會(huì)所處的地位、地理信息系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用的趨勢、以及地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的重要應(yīng)用。因此，《GIS原理及其應(yīng)用》這門課程的學(xué)習(xí)對測繪專業(yè)學(xué)生影響深遠(yuǎn)。目前，在測繪工程專業(yè)的GIS教學(xué)中一直沿用GIS專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，由于前期課程安排和學(xué)時(shí)等方面與GIS專業(yè)有很大差別，這就造成了測繪專業(yè)學(xué)生對GIS的學(xué)習(xí)不能達(dá)到預(yù)期效果，為更好地完成本課程的教學(xué)目標(biāo)，有必要對《GIS原理及其應(yīng)用》教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行思考、探討和改革。
1確定培養(yǎng)目標(biāo)
結(jié)合我校“立足地震行業(yè)，面向社會(huì)”的戰(zhàn)略目標(biāo)，我校培養(yǎng)的測繪學(xué)生是可在地震行業(yè)中立足，同時(shí)更主要的是面向社會(huì)的大眾化需求，因此培養(yǎng)的學(xué)生要具備扎實(shí)的測繪理論知識、掌握測繪工程專業(yè)技能、具備實(shí)施地形變形測量、變形監(jiān)測、精密工程測量等測繪工程的設(shè)計(jì)、實(shí)施及管理等能力，能在地震監(jiān)測預(yù)報(bào)、災(zāi)害防御、國家基礎(chǔ)測繪、國家資源調(diào)查、城市規(guī)劃與管理等部門從事設(shè)計(jì)、實(shí)施、管理等方面的厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐的應(yīng)用型人才。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、RS技術(shù)和GPS技術(shù)的發(fā)展，在掌握了基本測繪理論和方法的基礎(chǔ)上，如何實(shí)現(xiàn)測繪信息的有效集成和應(yīng)用，GIS成為其實(shí)現(xiàn)信息集成的首選工具。因此，《GIS原理及其應(yīng)用》作為測繪工程專業(yè)的必修課，是測繪專業(yè)學(xué)生在未來發(fā)展的必然需求。
2教學(xué)中存在的問題
2.1非GIS專業(yè)先修課程差異
地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合而誕生的邊緣學(xué)科，因此它明顯地體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特征；而測繪科學(xué)是一門研究如何確定地球的形狀和大小及地面、地下和空間各種物體的幾何形態(tài)及其空間位置關(guān)系的科學(xué)。兩個(gè)專業(yè)教學(xué)目標(biāo)有很大不同，但又有所交叉。測繪科學(xué)為地理信息系統(tǒng)提供高精度的空間數(shù)據(jù)，保證了空間數(shù)據(jù)的精度和質(zhì)量，以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)；地理信息系統(tǒng)為測繪科學(xué)成果的有效集成提供了良好的解決方案。由于專業(yè)特色的限制，GIS專業(yè)在前期的理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中開設(shè)關(guān)于計(jì)算機(jī)和地理學(xué)的課程，如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、自然地理學(xué)、人文地理學(xué)等課程，這些課程的開設(shè)為接下來的GIS原理及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)學(xué)提供了GIS學(xué)習(xí)的軟、硬件知識；地理學(xué)作為GIS的理論依托，為GIS提供引導(dǎo)空間分析的方法和觀點(diǎn)。而在測繪工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，《 GIS原理及其應(yīng)用》課程開設(shè)缺乏一定的前期理論支撐，這使得測繪專業(yè)的《GIS原理及其應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法并不適合沿用GIS專業(yè)所采用的教學(xué)內(nèi)容和方法，要根據(jù)測繪專業(yè)的特點(diǎn)調(diào)整其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以便更適應(yīng)于測繪專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握。
2.2教學(xué)內(nèi)容多，實(shí)踐課時(shí)少
在現(xiàn)行的本科教學(xué)培養(yǎng)方案中，明確限制總學(xué)時(shí)數(shù)不超過2500學(xué)時(shí)，而在測繪專業(yè)基礎(chǔ)課等不被壓縮的前提下，測繪專業(yè)開設(shè)GIS課程的學(xué)習(xí)，其學(xué)時(shí)安排是48課時(shí)，還包含了不少于8課時(shí)的實(shí)踐課時(shí)，而GIS本科專業(yè)學(xué)習(xí)中，其學(xué)時(shí)的安排一般為64課時(shí)。在課時(shí)明顯壓縮的前提下，要想較好地完成《GIS原理及其應(yīng)用》的教學(xué)，必須對現(xiàn)行教學(xué)內(nèi)容、方法和安排做出調(diào)整。由于GIS的學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的理論和實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)，調(diào)整后的GIS學(xué)習(xí)必須保證理論和實(shí)踐課時(shí)的飽滿，這樣才能保障學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。
3、教學(xué)改革的措施
3.1側(cè)重學(xué)科交叉，注重GIS思維的培養(yǎng)
由于地理信息系統(tǒng)的多學(xué)科交叉特性，在測繪專業(yè)的GIS教學(xué)過程中，側(cè)重強(qiáng)調(diào)測繪專業(yè)與GIS的交叉性，突出GIS學(xué)習(xí)與測繪專業(yè)的緊密性，將GIS的學(xué)習(xí)定位到測繪專業(yè)體系內(nèi)。在教學(xué)過程中，注重講授GIS的基本理論、常用空間方法、應(yīng)用模型等內(nèi)容，這些是初次接觸GIS的學(xué)生必須了解和掌握的知識；在教學(xué)內(nèi)容的安排上，注重地學(xué)理論與工科技術(shù)的交叉，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生遇到問題時(shí)能夠以GIS的思維方式進(jìn)行問題的抽象與表達(dá)，并在后續(xù)工作中善于應(yīng)用所學(xué)和所知道的測繪技術(shù)、GIS理論進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示。這個(gè)過程既考察了學(xué)生對所學(xué)技術(shù)的掌握程度，又注重培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用GIS思維對空間數(shù)據(jù)集成的應(yīng)用，使學(xué)生能夠更加真實(shí)了解測繪與GIS集成在解決實(shí)際問題的優(yōu)勢，并在解決問題的過程中對所學(xué)理論與方法有更深刻的理解。
GIS作為一個(gè)輔助決策工具，教學(xué)過程中突出GIS解決問題的思路，同時(shí)將涉及到的其他學(xué)科知識作為解決問題中的一個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生自學(xué)意識，學(xué)會(huì)問題的分解與表達(dá)，構(gòu)建適合于地理信息分析和表達(dá)的應(yīng)用模型，以此達(dá)到解決問題的目的。
3.2合理安排課程，理論和實(shí)踐分層次實(shí)現(xiàn)
長期以來，高校普遍存在的一種教學(xué)模式就是任課老師講-學(xué)生聽，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在理論知識傳授的系統(tǒng)性和完整性方面有一定的優(yōu)勢，但其在實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科教學(xué)中的不足也顯而易見。首先，學(xué)生遇到問題，解決問題的積極性沒有被調(diào)動(dòng)起來；其次，不能將理論知識和實(shí)踐操作很好的結(jié)合在一起；最后，沒有經(jīng)過學(xué)生思考和實(shí)踐過的理論是無法在工作中得到很好應(yīng)用的。基于這些問題，首先在課程安排上做出調(diào)整，將《GIS原理及其應(yīng)用》安排在第五學(xué)期，在這門課的學(xué)習(xí)過程中，主要側(cè)重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，如GIS的基本概念、基本構(gòu)成、基本功能、發(fā)展歷史、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間分析方法等。同時(shí)對涉及到的測繪專業(yè)知識給予重點(diǎn)提示，加深對測繪專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握，突出GIS多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。在安排的8課時(shí)實(shí)驗(yàn)中通過對Mapinfo9.5的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對GIS解決問題的基本思想有所認(rèn)識，即通過對現(xiàn)實(shí)世界的抽象，到計(jì)算機(jī)世界的存儲(chǔ)，對數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及存儲(chǔ)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識。這學(xué)期完成學(xué)習(xí)后，學(xué)生對GIS的基本理論知識、常用空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、以及空間數(shù)據(jù)獲取與測繪技術(shù)的結(jié)合已有一個(gè)清晰的認(rèn)識，即達(dá)到GIS理論教學(xué)目標(biāo)。 由于學(xué)時(shí)有限，但又強(qiáng)調(diào)GIS實(shí)踐應(yīng)用的重要性，在第六學(xué)期安排一門《GIS軟件應(yīng)用》，以ESRI公司的ArcGIS作為實(shí)踐平臺，彌補(bǔ)GIS理論學(xué)習(xí)中實(shí)踐不足的問題，在GIS軟件應(yīng)用這門課中，所有的實(shí)驗(yàn)以案例的方式提出，要求學(xué)生給出應(yīng)用到的相關(guān)理論知識和解決方案，并通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)達(dá)到解決問題的目的。
3.3 鞏固理論知識，多種考核方式相結(jié)合
在考核方式上，《GIS 原理及其應(yīng)用》采用“平時(shí)成績（10%）+實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%）+期中考試成績（20%）+期末考試成績（50%）”的方式。平時(shí)成績主要是通過作業(yè)和課堂表現(xiàn)獲得；實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對學(xué)生動(dòng)手能力的考察；期中考試主要是在課程中期對學(xué)生進(jìn)行測試，對學(xué)生起一個(gè)督促作用；期末考試則是對學(xué)生理論知識最終掌握情況的檢驗(yàn)。采用上述考核方式，能較好地反映學(xué)生對知識的掌握情況，以及在分析問題、解決問題等方面的能力。
4結(jié)論
《GIS原理及其應(yīng)用》是測繪工程專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課，本課程學(xué)習(xí)對后續(xù)《GIS軟件應(yīng)用》的學(xué)習(xí)及學(xué)生今后的就業(yè)和深造影響深遠(yuǎn)。本文首先介紹了該課程在測繪工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的地位，并分析了現(xiàn)行教學(xué)中存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出了教學(xué)改革的具體措施：1）側(cè)重學(xué)科交叉，注重GIS思維的培養(yǎng)；2）合理安排課程，理論和實(shí)踐分層次實(shí)現(xiàn)；3）鞏固理論知識，多種考核方式相結(jié)合。以此不斷提高教學(xué)水平，及時(shí)了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握學(xué)生對專業(yè)知識的需求，從而及時(shí)對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整和完善。
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關(guān)鍵詞：測繪行業(yè)、現(xiàn)狀、發(fā)展、弊端、戰(zhàn)略規(guī)劃
中圖分類號： P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
現(xiàn)階段我國測繪行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
自從提出數(shù)字地球這個(gè)理念以后，有關(guān)數(shù)字地球的國際會(huì)議就在北京舉辦，此次會(huì)議也是全世界首次會(huì)議，被稱之為數(shù)字地球國際會(huì)議。國務(wù)院副總理李嵐清在會(huì)上指出，我國政府對數(shù)字地球的作用非常重視，實(shí)行的方針主要是需求牽引，統(tǒng)一規(guī)劃，分階段發(fā)展并且要共同建設(shè)共同分享，這為數(shù)字地球建設(shè)的發(fā)展起打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，隨著變化，數(shù)字中國、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字省和數(shù)字城市代替了數(shù)字地球的概念，在這種情形之下，對我們國家測繪行業(yè)的快速發(fā)展起到非常關(guān)鍵的作用。首先，建設(shè)地球空間數(shù)據(jù)庫，地理空間信息技術(shù)的建設(shè)需要由基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，也是建設(shè)國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的重點(diǎn)，對國家信息化的建設(shè)起到重要作用。建國以來，國家在國土調(diào)查方面投入了很大的投資，積累了大量的各方面的信息，包括：齊全的專業(yè)、較高的標(biāo)準(zhǔn)化及系統(tǒng)性，并且能夠遍布全國，大部分地理空間信息的生產(chǎn)與管理都是由國家來負(fù)責(zé)。其次，建設(shè)空間信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國家科技部組織并研究了空間數(shù)據(jù)格式交換標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)定義了三種數(shù)據(jù)的交換格式，包括：柵格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等。并在此交換格式的基礎(chǔ)之上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換件的開發(fā)，實(shí)不同部門及不同系統(tǒng)間的交換空間、非空間數(shù)據(jù)得以實(shí)現(xiàn)。在一九九九年八月二日此標(biāo)準(zhǔn)作為國家的標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行頒布，二零零零年十月一日進(jìn)行了實(shí)施。空間信息共享元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在地理空間信息描述的基本內(nèi)容及模式上都進(jìn)行了規(guī)定，具體內(nèi)容包括：質(zhì)量信息、標(biāo)識信息、表示信息、實(shí)體、空間參照信息以及屬性信息，還有發(fā)行信息與元數(shù)據(jù)參考信息等。國家空間信息共享體系的建設(shè)，為國家信息化建設(shè)服務(wù)起到非常關(guān)鍵的作用。最后，有關(guān)空間信息的處理、信息的分析以及管理技術(shù)能力，地理空間信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)就是國家空間信息處理、分析與管理技術(shù)，并且也是地理空間信息技術(shù)發(fā)展的有利平臺與工具，同時(shí)，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的靈魂。 此領(lǐng)域的技術(shù)范圍較廣，主要包括：地理信息系統(tǒng)技術(shù)和軟件、圖形圖像處理技術(shù)和軟件以及全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)和軟件等。一直以來，在這個(gè)領(lǐng)域中，占有絕對的統(tǒng)治地位的就是國外的軟件，而國產(chǎn)軟件相比來講則處于薄弱的位置。然而，隨著國家不斷重視，并且通過各方面的努力，這種局面已經(jīng)得到很大的改善，尤其是在九五期，很多由我們國家自己研制的軟件都已達(dá)到了國外同類的產(chǎn)品，甚至已超越了國外同類產(chǎn)品，不但在國內(nèi)占有一定的市場份額，在國際上也占有一定的市場份額。
新時(shí)期我國測繪行業(yè)存在的問題
首先，建設(shè)數(shù)據(jù)庫，第一、把數(shù)據(jù)共享，在數(shù)據(jù)庫的建設(shè)中存在非常嚴(yán)重的重復(fù)建設(shè)的問題，沒有健全的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，相應(yīng)的政策法規(guī)也沒有保障，沒有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，這樣就導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。除此之外，就是數(shù)據(jù)較多并且都是各自單位自己加工而成的，并沒有形成數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。第二、關(guān)于測繪經(jīng)費(fèi)的問題，一直以來，國家沒有對測繪做足夠的投入，測繪體制一直保留著傳統(tǒng)的體制，沒有規(guī)范的市場，沒有穩(wěn)定的測繪隊(duì)伍，也沒有完善的政策環(huán)境。這些問題都充分說明一個(gè)問題，地理空間技術(shù)是一項(xiàng)高新技術(shù)，涉及的領(lǐng)域也是技術(shù)密集性的產(chǎn)業(yè)，不管是購軟件設(shè)備還是硬件設(shè)備，無論是對數(shù)據(jù)的生產(chǎn)還是更新的投入，都是一個(gè)很大的數(shù)字，并且投入與產(chǎn)出會(huì)產(chǎn)生很大的反差，這對發(fā)展起到很大的影響。其次，空間信息技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，在基礎(chǔ)類的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，如今，國家標(biāo)準(zhǔn)只包括地球空間數(shù)據(jù)交換格式，但是，軟件方面的工作還是比較缺乏的，國內(nèi)沒有普遍的使用；一些非常重要的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)只能停留在方案階段，如：空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)共享模型、空間元數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范等，要成為真正的國家標(biāo)準(zhǔn)還有一定的距離；部分重要的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)也沒有開展工作，如：地理信息系統(tǒng)軟件功能標(biāo)準(zhǔn)、空間互操作協(xié)議、空間數(shù)據(jù)傳送協(xié)議以及空間信息查詢語言標(biāo)準(zhǔn)等。另外，在應(yīng)用類的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，也沒有建立起行業(yè)的地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。
三、新時(shí)期我國測繪行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃
首先，在數(shù)字中國的地理空間框架的建設(shè)中要加快速度，二十一世紀(jì)是信息化的知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代，我們國家提出了全面建設(shè)小康社會(huì)的奮斗目標(biāo)，測繪屬于地理信息產(chǎn)業(yè)，在以后的發(fā)展中應(yīng)加快數(shù)字化測繪體系向信息化測繪的轉(zhuǎn)變，重點(diǎn)建設(shè)數(shù)字中國、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字城市的地理空間信息基礎(chǔ)框架。其次，在有關(guān)部門的協(xié)作配合下，加快建設(shè)數(shù)字中國、數(shù)字省份的應(yīng)用示范工程。以地理空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫作為平臺，有效結(jié)合其他行業(yè)專業(yè)部門的專題數(shù)據(jù)。
四、筆者對我國測繪行業(yè)的幾點(diǎn)看法
第一、根據(jù)目前我們國家的國情，制定國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施政策，需要考慮以下四個(gè)原則：一是鼓勵(lì)公開，提供數(shù)據(jù)共享程度的原則；二是把市場競爭的機(jī)制引進(jìn)來，充分利用利益驅(qū)動(dòng)的原則；三是運(yùn)用國家宏觀手段的原則，四是實(shí)行數(shù)據(jù)分類動(dòng)作的原則。 第二、制定出空間信息共享的政策，具體包括：數(shù)據(jù)報(bào)償定價(jià)政策、數(shù)據(jù)投資政策、市場競爭和利益驅(qū)動(dòng)政策、數(shù)據(jù)公開和保密政策、數(shù)據(jù)分類運(yùn)作政策、數(shù)據(jù)安全以及防護(hù)政策、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化政策等。第三、使數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵性問題得到有效解決，具體包括：數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量、地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、數(shù)據(jù)的互操作、法規(guī)與政策。在使國家信息得到安全保證的基礎(chǔ)上，使部門及地區(qū)間的地理空間信息資源得到充分的共享以及合理的利用，起到有效的促進(jìn)作用。第四、實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)共享其中一個(gè)關(guān)鍵性問題就是地理信息標(biāo)準(zhǔn)化，這對地理信息產(chǎn)業(yè)的形成起到很大的促進(jìn)作用，也是地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的重要條件。與國際有關(guān)地理信息標(biāo)準(zhǔn)的水平相比較，我們的水平是有一定差距的，重點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)的理念基礎(chǔ)及適用性的差距。第五、使國家的空間管理體制得到健全，在新世紀(jì)的全球空間信息技術(shù)發(fā)展的形勢之下，使我國的空間信息技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用得到進(jìn)一步的研制，使發(fā)展戰(zhàn)略、總體規(guī)劃、技術(shù)路線及專項(xiàng)計(jì)劃得到進(jìn)一步的明確。第六、在人才的隊(duì)伍方面加強(qiáng)建設(shè)，無論是測繪技術(shù)還是信息技術(shù)都在不斷的快速的發(fā)展，所涉及的領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，在人才隊(duì)伍的建設(shè)以及培養(yǎng)方面要不斷加強(qiáng)并進(jìn)一步落實(shí)，這樣才能跟著國家信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐，使我們國家在此領(lǐng)域的創(chuàng)新能力得到提升，并且提高國際的競爭力，與此同時(shí)，還要把應(yīng)用成果的示范作用充分發(fā)揮出來，加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)方面的培訓(xùn)，只有這樣才能使人才隊(duì)伍得到穩(wěn)定。
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關(guān)鍵詞：新形勢下；城市測繪技術(shù)；分析
中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
信息化測繪，簡單說就是以信息化技術(shù)為依托，在數(shù)字化測繪的基礎(chǔ)上，在完全網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效地向信息化社會(huì)提供地理信息綜合服務(wù)的測繪方式和功能形態(tài)。信息化測繪是我國測繪實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后即將進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段，它代表著我國測繪在進(jìn)入新世紀(jì)后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。
1 城市測繪工作的必要性
城市規(guī)劃是城市發(fā)展建設(shè)的龍頭,沒有一個(gè)科學(xué)的規(guī)劃,建設(shè)就無從做起;沒有城市規(guī)劃,城市就會(huì)盲目地建設(shè)、盲目的發(fā)展,今天拆,明天建,覺得不合適就拆、再建,形成了惡性循環(huán),如何才能防止出現(xiàn)惡性循環(huán),那就是規(guī)劃的同時(shí)重視由測繪工作提供的規(guī)劃基礎(chǔ)資料。城市規(guī)劃可分為三個(gè)不同層次,即城市總體規(guī)劃、城市分區(qū)規(guī)劃和城市詳細(xì)規(guī)劃,而每一個(gè)層次工作的開展都要有現(xiàn)勢性很強(qiáng)的不同比例尺地形圖作依據(jù),都要有以多種不同的測繪成果及數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。城市測繪是實(shí)施總體規(guī)劃的保證,如果說一個(gè)城市利用各種比例尺現(xiàn)勢性較強(qiáng)的地形圖做出科學(xué)的城市總體規(guī)劃,前期測繪工作非常重要,那么我們說如何實(shí)施規(guī)劃,進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃管理,城市測繪就顯得更加重要。城市是一個(gè)復(fù)雜的綜合體,它包括地上地下管網(wǎng),各種類型的建設(shè)等等。當(dāng)其規(guī)劃設(shè)計(jì)完成后進(jìn)入實(shí)施建設(shè)階段時(shí),則要求把各種管網(wǎng)準(zhǔn)確地規(guī)劃意圖放樣到實(shí)地,而能達(dá)到此目的所依靠的唯一手段就是城市測繪。可以說城市測繪貫徹在城市規(guī)劃的制定和實(shí)施建設(shè)的全過程,二者有著密不可分的關(guān)系,否則規(guī)劃不能進(jìn)行,建設(shè)不能實(shí)施。
2 信息時(shí)代測繪技術(shù)的開展應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類邁入了信息時(shí)代，這個(gè)時(shí)代，人與人之間的距離拉近了，信息實(shí)現(xiàn)共享了，信息化已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面。信息化是充分利用信息技術(shù)，開發(fā)利用信息資源，促進(jìn)信息交流和知識共享，提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的歷史進(jìn)程。信息技術(shù)早已徹底融入和改變了我們的生活，更對城市測繪技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的影響和沖擊。
2.1 新的時(shí)代背景下測繪技術(shù)的服務(wù)對象發(fā)生了變化
信息時(shí)代背景下，大眾的信息需求量急劇上升。現(xiàn)代測繪為科學(xué)研究、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、現(xiàn)代國防建設(shè)以及政府部門提供技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)保障。而隨著社會(huì)大眾對地理空間信息需求的增強(qiáng)，測繪的服務(wù)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，覆蓋到每一個(gè)在地球上生存活動(dòng)的人類。深入挖掘大眾的地理空間信息需求，是測繪信息化服務(wù)的重要目標(biāo)，只有實(shí)現(xiàn)了為大眾衣食住行的服務(wù)，信息化測繪才能真正走上產(chǎn)業(yè)化道路。
2.2 新的時(shí)代背景下測繪產(chǎn)品的形式發(fā)生了變化
傳統(tǒng)的以制圖和設(shè)計(jì)為主要目的的測繪產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)被以信息服務(wù)要求的多維多種表現(xiàn)手段新的測繪產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)取代，產(chǎn)品形式更加復(fù)雜更具靈活性。如滿足各種需要的數(shù)字地圖、電子地圖、各種地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品、各種功能的地理信息系統(tǒng)等。測繪生產(chǎn)方法將不斷改進(jìn)，除傳統(tǒng)的野外數(shù)據(jù)采集、航空攝影測量、遙感等方法外，低空攝影測量、激光掃描測量、車載3D激光成像測量等先進(jìn)的手段將不斷應(yīng)用于實(shí)際的測繪工作中，以滿足成果的多樣化和準(zhǔn)確反映現(xiàn)勢性的地理信息，以滿足信息社會(huì)變化快、需求及時(shí)準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
2.3 新的時(shí)代背景下測繪技術(shù)中更多地滲透入了網(wǎng)絡(luò)力量
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以及Internet在全球的迅速普及，使得人類社會(huì)空間在信息概念上逐步縮小，測繪服務(wù)的方式發(fā)生了根本性變化。測繪成果可分布式地存儲(chǔ)在各個(gè)地方，通過建立地理信息一站式服務(wù)系統(tǒng)。用戶只需訪問一個(gè)網(wǎng)站、一個(gè)查詢界面，就可以對分布在各地的地理信息進(jìn)行檢索、訪問和瀏覽，實(shí)現(xiàn)任何人都可以在任何地方、任何時(shí)候享受地理信息服務(wù)的目標(biāo)。測繪信息服務(wù)的信息應(yīng)用社會(huì)化是建立在信息資源集成化和信息服務(wù)便捷化的基礎(chǔ)之上的，而且需要首先生產(chǎn)公共公開的測繪產(chǎn)品，其最終目標(biāo)是要讓地理信息和測繪產(chǎn)品深入到平常百姓家，讓測繪和地理信息成為全社會(huì)的共同需要。
3 信息時(shí)代背景下城市測繪工作面臨的主要困境思考
隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，我國各城市的測繪工作取得了長足的進(jìn)步，信息化測繪體系也日益完善，但是信息時(shí)代背景下城市測繪工作任然面臨著很多困境，既有技術(shù)上的局限，也有體制、機(jī)制方面的制約，急需認(rèn)真研究和解決。
3.1 技術(shù)依賴性過高
城市測繪技術(shù)在我國的起步時(shí)間較晚，與發(fā)達(dá)國家相比，技術(shù)不夠先進(jìn)，我國城市測繪技術(shù)創(chuàng)新任然存在較大的不足。一是自主創(chuàng)新不夠，GPS系統(tǒng)、主流GIS軟件、核心數(shù)據(jù)庫等大多依賴于國外，技術(shù)安全隱患很大，需要集中各方面優(yōu)勢力量進(jìn)行攻關(guān)；二是成果轉(zhuǎn)化不力，已經(jīng)建成的各種系統(tǒng)應(yīng)用不充分，技術(shù)優(yōu)勢尚未轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力，需要在推廣應(yīng)用上下工夫，提高地理信息和相關(guān)技術(shù)對企業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率。
3.2 目前我國測繪工作人員的整體專業(yè)素養(yǎng)有待進(jìn)一步提升
為了適應(yīng)信息時(shí)代城市信息化測繪體系的發(fā)展，就必須配備足夠的專業(yè)人才。但是目前，我國測繪工作人員的專業(yè)素養(yǎng)參差不齊，很多城市測繪單位的人才知識面很狹窄，急需引進(jìn)和培養(yǎng)復(fù)合型人才。一是測繪與城市規(guī)劃、國土資源管理等的復(fù)合型人才，有助于推動(dòng)測繪業(yè)務(wù)的拓展，增強(qiáng)測繪服務(wù)的針對性；二是地理信息技術(shù)與電子通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子政務(wù)等開發(fā)技術(shù)的復(fù)合型人才，適應(yīng)GIS市場開發(fā)的多方面需要。
3.3 各級地理空間信息協(xié)調(diào)機(jī)制不健全
城市測繪工作，各級地理空間信息協(xié)調(diào)不健全是一直以來一個(gè)重大的問題。共享機(jī)制的缺乏已經(jīng)極大地限制地理信息應(yīng)用，一方面各部門在地理信息建設(shè)上的重復(fù)投資、多頭管理，形成地區(qū)之間、行業(yè)之間、部門之間許多的地理信息孤島，導(dǎo)致信息封鎖、利益不均、低水平重復(fù)建設(shè)的局面；另一方面也存在對共享機(jī)制的片面認(rèn)識問題，無償調(diào)用、單向共享，忽視了版權(quán)單位的合理利益，不利于信息共享的可持續(xù)續(xù)發(fā)展。為此，應(yīng)加快建立各級地理空間信息協(xié)調(diào)機(jī)制，制定完善包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系、信息共享與利益公平政策、信息服務(wù)收費(fèi)政策在內(nèi)的信息共享機(jī)制和政策，以提高信息化建設(shè)的整體效益。
4 信息時(shí)代背景下信息化測繪體系的發(fā)展和完善展望
未來信息化測繪體系的發(fā)展和完善一直是業(yè)界研究的重要課題，尤其是時(shí)展變化到21世紀(jì)的今天，信息化測繪體系也要與時(shí)俱進(jìn)，才能真正地促進(jìn)城市測繪工作的穩(wěn)步發(fā)展。在改變傳統(tǒng)的測繪生產(chǎn)意識的前提下，充分使用各種先進(jìn)的測繪生產(chǎn)手段和方法，將信息化測繪技術(shù)體系中的先進(jìn)技術(shù)融入各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建設(shè)多維多尺度的地理空間數(shù)據(jù)和信息的實(shí)時(shí)獲取、自動(dòng)化和智能化處理的生產(chǎn)體系。信息化測繪體系建設(shè)必須采用新的測繪生產(chǎn)方式和積極引進(jìn)應(yīng)用測繪新技術(shù)新方法，實(shí)現(xiàn)信息化測繪體系的根本目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)面向空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，從根本上解決現(xiàn)階段存在的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)低、生產(chǎn)方式局限、產(chǎn)品表現(xiàn)形式簡單、更新周期長、現(xiàn)勢性差等問題，大幅度提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取的速度和質(zhì)量。
信息化測繪體系建設(shè)應(yīng)依據(jù)各自單位的實(shí)際技術(shù)與應(yīng)用情況循序漸進(jìn)開展，大體應(yīng)分兩階段。第一階段依托數(shù)字化測繪發(fā)展的基礎(chǔ)，按照信息化測繪產(chǎn)品的要求建立和完善各種測繪產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，提高測繪產(chǎn)品的技術(shù)含量；完善和使用各種地理信息前端數(shù)據(jù)采集加工平臺，推廣應(yīng)用新技術(shù)新方法生產(chǎn)多樣化多尺度的產(chǎn)品，產(chǎn)品現(xiàn)勢性能力實(shí)質(zhì)提高；初級產(chǎn)品以文件級形式保存，經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化完成數(shù)據(jù)庫建立和更新，該階段可簡述為地圖—數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式。在這一階段的工作重點(diǎn)是以信息化測繪技術(shù)體系建設(shè)為主要目標(biāo)，延續(xù)現(xiàn)有生產(chǎn)模式，關(guān)注成熟的應(yīng)用技術(shù)，夯實(shí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)基礎(chǔ)， 提高作業(yè)人員的技術(shù)能力和專業(yè)認(rèn)識水平，逐步向下一階段發(fā)展過渡。第二階段是第一階段的發(fā)展，以數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)，弱化比例尺概念，強(qiáng)化元數(shù)據(jù)概念，生產(chǎn)的數(shù)據(jù)直接進(jìn)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，通過對數(shù)據(jù)庫的操作，實(shí)現(xiàn)不同用途的服務(wù)目的；該階段可簡述為數(shù)據(jù)—地圖生產(chǎn)模式。這一階段以成熟的技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，主要任務(wù)是改變內(nèi)部生產(chǎn)模式，全面實(shí)現(xiàn)面向空間數(shù)據(jù)和信息的生產(chǎn)，進(jìn)一步完善在新的生產(chǎn)模式下的技術(shù)形態(tài)；這一階段的數(shù)據(jù)生產(chǎn)方式和手段更加先進(jìn)，數(shù)據(jù)表現(xiàn)多樣化，數(shù)據(jù)更新速度和產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高，現(xiàn)勢性表現(xiàn)能力和服務(wù)能力極大增強(qiáng)。
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首都師范大學(xué)是一所包括文、理、工、管、法、教育、外語、藝術(shù)等專業(yè)的綜合性師范大學(xué)，進(jìn)入“211工程”的市屬重點(diǎn)大學(xué)。“十五”期間，學(xué)校步入綜合性教學(xué)研究型師范大學(xué)的發(fā)展道路，在科技平臺的建設(shè)上謀求重點(diǎn)突破。“重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重點(diǎn)基地”（三重）建設(shè)工作在學(xué)校發(fā)展中的作用日漸凸顯。目前全校有市級重點(diǎn)學(xué)科6個(gè)，市級重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科12個(gè)、省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4個(gè)、省部級以上人才培養(yǎng)基地及研究基地5個(gè)、校級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室10個(gè)，并建有大學(xué)科技園。初步形成了多層次科技平臺建設(shè)新格局。
“三維信息獲取與應(yīng)用”省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
依托“211工程”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科―城市地理信息技術(shù)與首都圈生態(tài)環(huán)境保護(hù)利用，學(xué)校三維信息獲取與應(yīng)用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過幾年的建設(shè)，在產(chǎn)、學(xué)、研方面取得了一系列創(chuàng)新性研究成果。目前，實(shí)驗(yàn)室擁有地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)、自然地理學(xué)兩個(gè)博士學(xué)位點(diǎn)，擁有地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)（理科、工科）、自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、水文學(xué)及水資源、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)碩士學(xué)位點(diǎn)。在城市三維空間數(shù)據(jù)采集與處理、真三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、環(huán)境資源管理信息系統(tǒng)和城市規(guī)劃決策支持系統(tǒng)等領(lǐng)域，積累了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)成果、工程化經(jīng)驗(yàn)和人才隊(duì)伍，形成了鮮明的特色，成為空間信息技術(shù)及其應(yīng)用建設(shè)中的一支重要科技力量。
經(jīng)過多年的人才隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室目前已經(jīng)形成了以劉先林院士為學(xué)術(shù)帶頭人、以一批中青年博士、博士后為核心的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)。自從1997年以來，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)成員主持和參加國家“863”項(xiàng)目7項(xiàng)、主持國家“973”項(xiàng)目子專題4個(gè)，主持國家自然科學(xué)基金9項(xiàng)，主持和參加國際合作項(xiàng)目6項(xiàng)，主持教育部、科技部、北京市等科研項(xiàng)目50余項(xiàng)。其中，所主持的國家“863”項(xiàng)目“3S在重大行業(yè)中的應(yīng)用――旅游”是我國旅游行業(yè)中的第一個(gè)國家“863”項(xiàng)目。2005年，實(shí)驗(yàn)室主任宮輝力教授入選北京市科技創(chuàng)新拔尖人才，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)入選北京市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
太赫茲光譜與成像實(shí)驗(yàn)室
首都師范大學(xué)太赫茲光譜與成像實(shí)驗(yàn)室，在北京市科技專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和“211”重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)的大力支持下，“十五”期間得到了迅速的發(fā)展，取得了良好的成績。目前，該實(shí)驗(yàn)室有特聘教授4人，全職教授5人，副教授2人，具有博士學(xué)位的在職教師10人，研究生30多人。近3年來，該實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了國家“863”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、北京市科技新星計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金、北京市教委科技發(fā)展計(jì)劃及總裝備部項(xiàng)目等多項(xiàng)研究課題，在國內(nèi)外科技期刊和重要學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文50多篇，申請國家發(fā)明專利6項(xiàng)。
太赫茲電磁輻射是介于微波和紅外光之間的電磁波。太赫茲波段 （0.1-10THz, 1THz=1012Hz）是人類迄今為止尚未很好開發(fā)的電磁波譜區(qū)域，是介于電子學(xué)和光子學(xué)的交叉學(xué)科領(lǐng)域。由于太赫茲電磁輻射具有獨(dú)特的性質(zhì)，太赫茲波在物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、國家安全和軍事與國防等領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常誘人。利用實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的THz光譜檢測系統(tǒng)和THz成像系統(tǒng)，可以對各種光學(xué)材料進(jìn)行THz波段的光譜測量和分析。目前，實(shí)驗(yàn)室正在積極開展斷層掃描THz成像（T-CT）的研究工作。
現(xiàn)代教育技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
自進(jìn)入“十五”以來，首都師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國內(nèi)率先提出：重構(gòu)大學(xué)與中小學(xué)的合作伙伴關(guān)系，以科學(xué)發(fā)展觀為基礎(chǔ)，倡導(dǎo)大學(xué)與中小學(xué)共同發(fā)展的理念。實(shí)驗(yàn)室在北京市石景山區(qū)、大興區(qū)和東城區(qū)建立了三個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)。“十五”期間，在北京市面向信息化教師專業(yè)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)中培養(yǎng)了450名骨干教師，其中有多名教師獲得區(qū)級或區(qū)級以上骨干教師和學(xué)科帶頭人稱號，在區(qū)級教學(xué)設(shè)計(jì)大賽中這450名教師幾乎全部獲獎(jiǎng)，專業(yè)能力得到大幅提升。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)區(qū)還發(fā)展了首都師范大學(xué)虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐平臺。這些成果引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和好評。首都師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在面向信息化教師專業(yè)發(fā)展中的研究范式轉(zhuǎn)移及多學(xué)科交叉、多研究視角的研究特色同時(shí)也博得了中外專家的充分肯定和普遍贊譽(yù)。
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代城市建設(shè)；虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）；實(shí)踐應(yīng)用
中圖分類號：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0318-01
一、前言
VR-GIS技術(shù)是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，包括與網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS ， ComGIS）相結(jié)合的技術(shù)。VR-GIS技術(shù)是上世紀(jì)90年代才開始的一種專門以地學(xué)信息科學(xué)為對象的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。VR-GIS技術(shù)目前還不用數(shù)字化頭盔、手套和衣服，它運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言（VRML）技術(shù)，可以在PC機(jī)上進(jìn)行，使費(fèi)用大幅降低，所以它具有被廣大用戶接受的特點(diǎn)。本文主要對虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）的構(gòu)成及特征、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并研究探討了該技術(shù)在現(xiàn)代城市建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用，總結(jié)了該技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景。
二、 虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）的構(gòu)成及特征
VR和GIS兩個(gè)技術(shù)的連接，主要是通過虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)模語言（VRML）轉(zhuǎn)換文件格式，把GIS信息轉(zhuǎn)到VR中表示。VR-GIS方法是基于一個(gè)耦合的系統(tǒng)，由一個(gè)GIS模塊和VR模塊組成。VR系統(tǒng)的構(gòu)成模型見圖1，用戶操作虛擬環(huán)境時(shí)，主要使用傳感裝置，就能得到如二維實(shí)時(shí)顯不等反饋信息。外部世界和系統(tǒng)使用傳感裝置可以形成反饋閉環(huán)，用戶控制時(shí)，虛擬環(huán)境與用戶的交互能夠很大地影響外部世界。VR系統(tǒng)由6個(gè)模塊組成，見圖2。一是反饋模塊，給用戶提供實(shí)時(shí)反饋，接收傳感器發(fā)出的模塊信息；二是檢測模塊，用戶發(fā)出操作命令后，檢測到后通過傳感器，在虛擬環(huán)境中使用；三是傳感器模塊，傳感器一方面接收到用戶的命令，然后運(yùn)用到虛擬環(huán)境中；傳感器在另一方面會(huì)將操作結(jié)果反饋信息傳給用戶；四是控制模塊，控制傳感器，并且作用在現(xiàn)實(shí)世界、虛擬環(huán)境和用戶之間；五是建模模塊，將現(xiàn)實(shí)世界用三維形式表現(xiàn)出來，構(gòu)成虛擬環(huán)境。VR技術(shù)的特征：一是交互性。是指在模擬環(huán)境中，用戶對物體的操作程度以及從環(huán)境中得到自然反饋的程度。比如，用戶在現(xiàn)實(shí)世界中用手直接去抓取物體時(shí)，手有觸覺，能夠感受到物體重量，視覺中的物體會(huì)跟隨手動(dòng)的移動(dòng)；二是存在感也稱為臨場感。是指在模擬環(huán)境中用戶存在的真實(shí)程度。模擬環(huán)境如果想要達(dá)到理想程度，就要讓用戶難以分辨環(huán)境的真假；三是自主性。是指物體在虛擬環(huán)境中按照物理定律運(yùn)動(dòng)的程度。比如，受到力的作用，物體會(huì)翻倒或者移動(dòng)；四是多感知性。是指計(jì)算機(jī)除了一般視覺感知，還有運(yùn)動(dòng)、觸覺、力覺、聽覺感知，甚至是嗅覺、味覺感知等虛擬現(xiàn)實(shí)具有人所具備的感知才能達(dá)到理想程度。
三、虛擬地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
（1）系統(tǒng)集成技術(shù)。因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)包含了許多模型與感知信息，所以集成技術(shù)在系統(tǒng)中至關(guān)重要。它主要包括了數(shù)據(jù)的管理模型和轉(zhuǎn)換技術(shù)、同步信息技術(shù)、標(biāo)定模型技術(shù)、合成與識別技術(shù)等。
（2）傳感器和立體顯示技術(shù)。傳感器和立體顯示技術(shù)主要運(yùn)用在系統(tǒng)的交互能力上，但是目前的虛擬現(xiàn)實(shí)還達(dá)不到系統(tǒng)的需求。比如數(shù)據(jù)手套的缺點(diǎn)有使用不方便、低分辨率、較小作用范圍、延退大等等；有待提高虛擬現(xiàn)實(shí)的跟蹤范圍與跟蹤精度，三維顯示技術(shù)也需要?jiǎng)?chuàng)新。
（3）動(dòng)態(tài)環(huán)境的建模技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)的核心是建立虛擬環(huán)境，該項(xiàng)建模技術(shù)主要是為了獲得真實(shí)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照應(yīng)用要求，使用這些數(shù)據(jù)來建立虛擬模型使用CAD技術(shù)能夠獲取二維數(shù)據(jù)，同時(shí)也要使用非接觸式技術(shù)建立起更多環(huán)境，結(jié)合在一起使用可以提高獲取數(shù)據(jù)的效率。
（4）開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的工具。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵就在于找到適合的對象與場合，充分發(fā)揮出創(chuàng)造力與想象力。如果應(yīng)用對象選擇恰當(dāng)?shù)脑挘軌蛴行У靥岣咝省⑻岣弋a(chǎn)品質(zhì)量以及降低勞動(dòng)的強(qiáng)度。開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)的工具，要進(jìn)一步研究創(chuàng)新。
（5）分布式VR-GIS技術(shù)。分布式VR-GIS必須運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)，虛擬環(huán)境和用戶用網(wǎng)絡(luò)連接，多人實(shí)時(shí)進(jìn)行交互也需要網(wǎng)絡(luò)。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，用戶和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，能夠共享信息。主要模型結(jié)構(gòu)分成復(fù)制式與集中式結(jié)構(gòu)，而多協(xié)議模型包括了交互協(xié)議、仿真協(xié)議、動(dòng)畫協(xié)議、幾何協(xié)議以及場景管理協(xié)議等。
四、現(xiàn)代城市建設(shè)中虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）的實(shí)踐應(yīng)用
虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）可以模擬景觀結(jié)構(gòu)、地貌構(gòu)造、火山構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造以及地球構(gòu)造等；也可以模擬大型的交通、城市工程結(jié)構(gòu)。對三角洲演化形成的過程、沖擊平原的過程、風(fēng)化地貌以及河流地貌的進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。模擬試驗(yàn)海氣交互、強(qiáng)對流天氣、雷暴雨、龍卷風(fēng)天氣過程。地球系統(tǒng)的自然運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象如火山爆發(fā)過程、地震的發(fā)生過程與機(jī)制、地殼運(yùn)動(dòng)過程都可以進(jìn)行虛擬。對洪水災(zāi)害和救災(zāi)、學(xué)場森林火災(zāi)和救災(zāi)、垮壩災(zāi)害、雪災(zāi)、泥石流、滑坡、山崩、水土流失過程、荒漠化過程或土壤侵蝕過程進(jìn)行虛擬。同時(shí)可以虛擬試驗(yàn)沼澤、湖泊、學(xué)場、森林生態(tài)系統(tǒng)，甚至是區(qū)域、城市、養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的虛擬。對城市的可持續(xù)發(fā)展、區(qū)域的改造與規(guī)劃進(jìn)行虛擬。在現(xiàn)代數(shù)字城市系統(tǒng)中，虛擬地理信息系統(tǒng)所具有的觀察立體細(xì)節(jié)的能力，可以跳轉(zhuǎn)到不同的位置來檢驗(yàn)開辟新觀察的可能性。新的建筑物或其他設(shè)施的規(guī)劃者能從他們的透視位置進(jìn)行全面的立體觀察，或者能從附近的建筑物看到他們所在的地方的虛擬建筑物。城市管理者能看見各層街道、建筑物和停車場上的實(shí)際地貌，估計(jì)附近地點(diǎn)可以容納的建筑數(shù)目、擁塞情況、光線照射等情況。此外，他們能用GIS數(shù)據(jù)庫顯示分布的商業(yè)活動(dòng)，例如學(xué)校或商店的定位、主要下水道以及無數(shù)的其他信息。緊急事件報(bào)警服務(wù)能使責(zé)任者立即獲得他們將要處理區(qū)域的三維圖像，在GIS數(shù)據(jù)庫中適當(dāng)?shù)靥砑邮录畔ⅲ湍芸匆娔莾撼霈F(xiàn)的建筑或道路交通擁擠。
五、結(jié)語
總之，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在眾多平臺上的相關(guān)服務(wù)都需要采用V R-GIS，VR技術(shù)在微機(jī)環(huán)境中的實(shí)現(xiàn)也成為了現(xiàn)實(shí)VR-GIS是實(shí)時(shí)有效、高度集成的可視化地形數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需要管理大量數(shù)據(jù)，是復(fù)雜典型的地理數(shù)據(jù)集。VR-GTS能夠觀察到立體細(xì)節(jié)，并且能夠跳轉(zhuǎn)到開辟檢驗(yàn)新觀察的功能。VR-GIS能夠顯示商業(yè)活動(dòng)以及實(shí)際地貌的分布，并且數(shù)據(jù)庫可以隨時(shí)添加三維數(shù)據(jù)，這樣對于各種城市新規(guī)劃、地域新改變都能及時(shí)反應(yīng)到VR-GIS中，其應(yīng)用前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；測繪工程；發(fā)展
中圖分類號：P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
“3S”三大子系統(tǒng)在功能方面各有千秋，不過也有其各自的缺陷與不足。GIS 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超大空間、屬性信息的統(tǒng)籌化管理，且空間分析能力較強(qiáng)，不過數(shù)據(jù)源較為缺乏; RS能獲取多時(shí)相、大面積的數(shù)據(jù)，不過管理和定位數(shù)據(jù)方面明顯不足; GPS具有全球性、持續(xù)定時(shí)定位等特點(diǎn)，但在數(shù)據(jù)管理和顯示中略有不足，因而“3S”集成已是必然發(fā)展趨勢。“3S”的融合主要有下列幾種形式: 1) GIS和RS 融合;2) GIS 和GPS相互融合; 3) RS和GPS之間的融合;4) GIS、GPS與RS三者間的融合。整體來看，整個(gè)結(jié)合過程經(jīng)歷了從低到高級、從分散到集成的過程。
一、基本概念與功能
地理信息系統(tǒng)，即以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐，根據(jù)其空間分布及自身屬性，將各類地理信息按照某種特定格式進(jìn)行輸入、檢索、或綜合分析。地理信息系統(tǒng)的功能在于：以數(shù)據(jù)為中心，對之進(jìn)行采集處理、存儲(chǔ)管理和變換重構(gòu)、空間統(tǒng)計(jì)與分析 (拓?fù)浏B合、數(shù)字地形分析等等)、產(chǎn)品制作以及二次開發(fā)等。
遙感，即對物體本身不產(chǎn)生接觸，通過傳感器來搜集物體的電磁波信息，并對之進(jìn)行處理，以確定目標(biāo)物的性質(zhì)、幾何形態(tài)及變化規(guī)律等。運(yùn)用遙感技術(shù)，我們可掌握環(huán)境數(shù)據(jù)并對之進(jìn)行動(dòng)態(tài)、同步監(jiān)測，從而獲取準(zhǔn)確的環(huán)境信息，它具有信息齊全、耗時(shí)短、不易受限等眾多優(yōu)點(diǎn)。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，又叫“球位系”，它主要是借助衛(wèi)星通訊技術(shù)，通過導(dǎo)航衛(wèi)星來測量時(shí)間或距離，屬于在中距離圓型軌道上運(yùn)行的一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。球位系可根據(jù)工作衛(wèi)星的信號來確定目標(biāo)位置，具有全天候、不間斷定時(shí)定位的基本能力，可幫助我們解決地球?qū)Ш脚c定位等系列問題。
二、“3S”技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
“3S”技術(shù)是獲取、處理、分析、管理、精確定位具有空間數(shù)據(jù)特征地物信息的一種信息技術(shù)手段，在林業(yè)、土地、水保、環(huán)境、土建、道路、地質(zhì)、采礦、石油、軍事等多種領(lǐng)域的開發(fā)、調(diào)查、評價(jià)、檢測、預(yù)測中發(fā)揮基礎(chǔ)和信息提供的作用，為決策科學(xué)化提供依據(jù)和保障。
（一）空間定位系統(tǒng)技術(shù)
空間定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS），是由美國率先研制的一種全球定位系統(tǒng)，最初用于軍事方面。它主要包含地面控制系統(tǒng)、用戶接收機(jī)和衛(wèi)星系統(tǒng)三個(gè)部分。在測繪工程中，3S技術(shù)能幫助我們準(zhǔn)確測定某個(gè)未知（位置）的精準(zhǔn)度，并實(shí)現(xiàn)科學(xué)定位。GPS的作用主要體現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：第一，它能對城市建設(shè)中的測繪精度進(jìn)行控制，以獲取城市規(guī)劃中科學(xué)的測繪數(shù)據(jù)。第二，在地籍房產(chǎn)測繪工程中，運(yùn)用3S技術(shù)準(zhǔn)確測定界樁位置以及土地的使用面積，而后將所得數(shù)據(jù)輸入GPS系統(tǒng)中，從而獲取準(zhǔn)確的房產(chǎn)、地籍地圖。此外，GPS憑借其高精度、高效益等優(yōu)勢，在大地、工程、航空攝影、地殼運(yùn)動(dòng)、運(yùn)載工具導(dǎo)航與管制、工程變形、地球動(dòng)力學(xué)及資源勘察等學(xué)科中也得到了廣泛應(yīng)用，掀起了測繪領(lǐng)域的一場技術(shù)革命。例如，黑龍江省文物保護(hù)部門運(yùn)用GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)，全面接收衛(wèi)星信號，明確了三江平原地區(qū)漢魏遺址的具置，并通過全站儀將遺址地形及相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，以形成遺址群的平面圖系。整個(gè)勘測過程的精度較高，不僅節(jié)約了人力物力，同時(shí)也獲得了大量可靠的測量數(shù)據(jù)。
（二）地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS），其在資源環(huán)境測繪工程中，起著非常關(guān)鍵的作用。它既能夠管理各種空間數(shù)據(jù)，同時(shí)也能對其進(jìn)行測試分析，為實(shí)踐工作提供參考。GIS技術(shù)測繪對象通常為點(diǎn)線面之類的空間數(shù)據(jù)，在測繪中可對之進(jìn)行描述。在測繪工程中運(yùn)用GIS技術(shù)，可幫助我們解決很多看似復(fù)雜的問題。第一，可有效處理、交換空間信息。空間數(shù)據(jù)資料的維護(hù)工作十分困難，且數(shù)據(jù)具有較高的時(shí)效性，運(yùn)用GIS技術(shù)可快捷、方便地對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其得到實(shí)時(shí)更新。GIS技術(shù)與測繪學(xué)有著緊密聯(lián)系，工程測量、地籍測量等項(xiàng)目中，都可利用該項(xiàng)技術(shù)來獲取比例不同的各種定位數(shù)據(jù)，同時(shí)還可及時(shí)獲取動(dòng)態(tài)測繪信息，為地理學(xué)測量帶去更多便利。第二，可用于資產(chǎn)清查，如土地、森林及礦產(chǎn)資源的管理、清查及土地利用規(guī)劃等。例如，加拿大應(yīng)用GIS，首次完成了對全國土地資源潛力的統(tǒng)計(jì)與估算；運(yùn)用GIS開展全球小麥大面積估產(chǎn)等，上述表明，GIS在資源清查方面的應(yīng)用逐漸成熟。
（三）遙感技術(shù)
遙感技術(shù)，是基于測繪科學(xué)、計(jì)算機(jī)和電子科學(xué)等學(xué)科發(fā)展而來的，她充分汲取了各學(xué)科的優(yōu)勢，具有較高的應(yīng)用性與科學(xué)性，因而在測繪工程中得到了普遍應(yīng)用。第一，測繪地形圖。遙感技術(shù)融合立體攝影測量，可輕松獲取地面上的三維數(shù)據(jù)信息。遙感技術(shù)與雷達(dá)融合，可幫助測繪工程取得新的突破，雷達(dá)衛(wèi)星通常不受云霧、氣候等因素影響，通過借助遙感技術(shù)，可幫助我們測繪出更準(zhǔn)確的空間數(shù)據(jù)。第二，正射影像圖的制作。遙感影像主要是運(yùn)用遙感技術(shù)來獲得地面物體的圖像。在處理遙感影像時(shí)，使用正射影像圖還可改善圖像的直觀效果，使之生成具有地理坐標(biāo)的遙感影像。第三，制作遙感專題圖。值得注意的是，制圖過程中，應(yīng)控制好空間分辨率、波段選擇及比例尺等，從而提高測繪的準(zhǔn)確性。例如，在山西晉城市，推出了“礦產(chǎn)資源開發(fā)狀況遙感動(dòng)態(tài)檢測”研究項(xiàng)目，因采礦規(guī)模偏小，且相對較為隱秘，當(dāng)?shù)氐V管部門無法很好地掌握采礦情況。國家礦產(chǎn)資源開發(fā)司按照實(shí)際的遙感檢測結(jié)果，明確辨別出了地裂縫、塌陷坑等各項(xiàng)地址災(zāi)害，為治理和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境和停頓小鐵礦開采點(diǎn)提供了依據(jù)。
三、展望及建議
由上述可知，3S技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用正走向集成化，這也是未來的主流發(fā)展趨勢。測繪中的集成化大體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：第一，GPS技術(shù)為測繪工程提供具體目標(biāo)，其中應(yīng)涉及各類信息運(yùn)載平臺的空間位置等；GIS技術(shù)在測繪工程中可對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對之進(jìn)行集成管理與監(jiān)測，以構(gòu)建新的信息平臺；RS技術(shù)主要用于檢測測繪目標(biāo)及其環(huán)境，觀察地表的信息變化情況，以便對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。國家水利部、科學(xué)院推出的實(shí)時(shí)洪水監(jiān)測、水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)，南京水文資源研究所推出的長江防洪決策支持系統(tǒng)等，對防治近年來長江流域的大型洪水災(zāi)害提供了科學(xué)指導(dǎo)。此外，在土地資源規(guī)劃過程中，運(yùn)用3S技術(shù)能有效獲取治理地區(qū)的各項(xiàng)資料，并構(gòu)建相應(yīng)的規(guī)劃模型，科學(xué)評估最終的規(guī)劃效果，從而為土地資源提供最佳的規(guī)劃方案。隨著社會(huì)的逐步發(fā)展，3S技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用范圍還將逐步擴(kuò)展。3S技術(shù)的集成發(fā)展，很大程度上依賴數(shù)據(jù)通信技術(shù)，因而要促進(jìn)3S技術(shù)的集成發(fā)展，我們就必須積極研發(fā)各種高科技與衛(wèi)星寬帶技術(shù)，為數(shù)據(jù)通信技術(shù)提供更為和諧的發(fā)展環(huán)境，發(fā)揮3S集成技術(shù)對測繪行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用。
結(jié)論
在我國，測繪行業(yè)是最早研究地理信息技術(shù)與“3s”集成技術(shù)的行業(yè)之一，其技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，在地理信息領(lǐng)域中發(fā)揮著不可磨滅的作用。完善以3S技術(shù)為核心的測繪技術(shù)體系，是推動(dòng)測繪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)邁向數(shù)字化、集成化方向發(fā)展的必要舉措。21世紀(jì)是地理信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快步發(fā)展的重要時(shí)期，作為測繪科技從業(yè)人員，理應(yīng)抓緊機(jī)遇，勇敢應(yīng)對挑戰(zhàn)，為國家地理信息產(chǎn)業(yè)與測繪技術(shù)體系的構(gòu)建，以及現(xiàn)代化測繪事業(yè)的發(fā)展，貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 信息技術(shù) 技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0094-01
21世紀(jì)是一個(gè)全新的世紀(jì)，它具有信息化的特點(diǎn)。在這個(gè)時(shí)代，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，信息技術(shù)滲入每一個(gè)社會(huì)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也不例外。現(xiàn)代信息技術(shù)已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。它變更了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的耕作方式，調(diào)整了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。信息技術(shù)的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要也是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的必要手段。所以，我們應(yīng)該重視現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
1 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)
所謂現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就是將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)完美結(jié)合，形成在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中專用的技術(shù)。眾所周知信息技術(shù)是一種新興的科學(xué)技術(shù)，主要是研究信息的產(chǎn)生收集、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換、傳遞處理的過程和利用。信息技術(shù)主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)硬件和軟件和系統(tǒng)開發(fā)上[1]。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的普及，信息技術(shù)得到了廣泛的使用，大大的改變了人們的生活。在農(nóng)業(yè)方面，信息技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在土囊、氣象、病蟲災(zāi)害的勘測和預(yù)防上。當(dāng)今比較成熟的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)主要有農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、3S技術(shù)和多媒體技術(shù)等。
2 信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
2.1 技術(shù)一：農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的建立
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、統(tǒng)一管理的組織有序的、共同享有的數(shù)據(jù)集合。我國主要的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有：農(nóng)業(yè)資源信息、農(nóng)業(yè)實(shí)用信息、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料信息、農(nóng)產(chǎn)品市場信息和農(nóng)業(yè)政策法規(guī)信息等數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要信息來源，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)、市場和政策的信息支持。
2.2 技術(shù)二：農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)的使用
管理信息系統(tǒng)簡稱MIS在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理等方面，在這基礎(chǔ)上研發(fā)出了農(nóng)作物產(chǎn)量氣候分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)等，有效的為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)支持[2]。
2.3 技術(shù)三：農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)就是農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)，它以專業(yè)知識為基礎(chǔ)對特定的問題像人類專家一樣進(jìn)行解答。主要是以信息管理技術(shù)為基礎(chǔ)，將信息獲取和推理的技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型相結(jié)合造就的計(jì)算機(jī)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。它可以直接為系統(tǒng)使用者提供各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題的答案。它可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供幫助，如作物的生產(chǎn)管理、水土保持、經(jīng)濟(jì)利潤的分析等。
2.4 技術(shù)四：3S技術(shù)的大量應(yīng)用
3S技術(shù)主要包括GPS全球定位系統(tǒng)、RS遙感系統(tǒng)和GIS地理信息系統(tǒng)。這三種技術(shù)已經(jīng)成功且廣泛的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中了。如GPS在土地、植被、火災(zāi)和農(nóng)業(yè)資源的監(jiān)測得到廣泛使用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。RS技術(shù)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源的調(diào)查和監(jiān)測，如果土地利用狀況、海洋漁業(yè)資源的調(diào)查、農(nóng)作物生長的情況等需要遙感技術(shù)來獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和圖像，以此預(yù)防農(nóng)業(yè)災(zāi)害的發(fā)生，降低災(zāi)害帶來的損失。GIS是對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理和分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在空間地理資源如土囊、氣象等的數(shù)字化數(shù)據(jù)庫的建立上得到廣泛應(yīng)用。
2.5 技術(shù)五：多媒體技術(shù)的采用
多媒體技術(shù)是將文字、聲音、圖片、影響等作用于計(jì)算機(jī)，形成傳播農(nóng)業(yè)知識和技術(shù)信息的工具。一般表現(xiàn)在錄制農(nóng)業(yè)技術(shù)相關(guān)的光盤，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣提供了保障[3]。
3 信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的問題及對策
問題一：農(nóng)業(yè)信息化意識薄弱 對策：增強(qiáng)意識。
一些地方政府對農(nóng)業(yè)信息化的建設(shè)不夠重視，沒有將農(nóng)業(yè)信息化落到實(shí)處。這導(dǎo)致了地方農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程緩慢。要想提高地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所創(chuàng)造的價(jià)值就必須轉(zhuǎn)變地方政府的觀念，重視信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，推廣信息技術(shù)的普及，開展技術(shù)講座和遠(yuǎn)程教育，提高農(nóng)民的文化素質(zhì)和信息意識，培養(yǎng)新型農(nóng)民。
問題二：專業(yè)性網(wǎng)站信息落后 對策：加強(qiáng)網(wǎng)站維護(hù)。
我國多數(shù)的農(nóng)業(yè)網(wǎng)站中信息更新緩慢，信息落后，實(shí)用性較差，導(dǎo)致網(wǎng)站訪問量低下，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的幫助有限。所以政府要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通，資源的共享，從而使農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫等得到真正的應(yīng)用。
問題三：農(nóng)業(yè)專業(yè)化人才緊缺 對策：積極培養(yǎng)人才。
現(xiàn)今，我國農(nóng)業(yè)信息管理處于初始階段，信息管理和技術(shù)研究人才匱乏。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)屬于高新技術(shù)，農(nóng)業(yè)設(shè)備的投入和人才的引進(jìn)都需要大量資金。為了減少資金帶來的壓力，我國和地方政府都應(yīng)該重視本土人才的培養(yǎng)，給人才的培養(yǎng)提供政府和資金支持，只有這樣我國的農(nóng)業(yè)才能走一條獨(dú)立自主的創(chuàng)新道路[4]。
4 結(jié)語
我國農(nóng)業(yè)與發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)相比，在生產(chǎn)規(guī)模、機(jī)械化和信息化程度、專業(yè)人才培養(yǎng)上都存在一定的差距。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入了高新技術(shù)的時(shí)代，這對我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展即是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，我國信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還有大量的空間，所以我們需要不斷的探索，解決現(xiàn)存的一些問題，重視人才的培養(yǎng)，落實(shí)技術(shù) 的推廣，整合農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)全國數(shù)據(jù)的共享，并引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)為我國新技術(shù)的研發(fā)提供借鑒，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：GIS 地理信息系統(tǒng) 3S 問題分析 空間分析
中圖分類號：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)01-0145-01
1、GIS的起源
地理信息系統(tǒng)起源于20世紀(jì)60年代經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，已滲透到與生產(chǎn)生活有關(guān)的所有領(lǐng)域，如氣候、土地、城市規(guī)劃、石油、軍事自動(dòng)化、交通、海洋工程、電力等。同時(shí)可以幫助人們控制和解決森林砍伐、土地退化、溫室效應(yīng)以及流行病的研究和控制等問題。發(fā)展至今，基本上形成了非常穩(wěn)定的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成了穩(wěn)定有效的信息查詢和空間分析的方法。但仍然存在諸多問題，比如GIS與萬維網(wǎng)的結(jié)合、真三維空間模型、時(shí)空模型的表示和處理及綜合空間分析方法等。
2、GIS的基本組成
地理信息系統(tǒng)主要由四部分組成：即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的組織和使用維護(hù)人員即用戶。其核心內(nèi)容是計(jì)算機(jī)硬件和軟件，空間數(shù)據(jù)反應(yīng)了應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的信息內(nèi)容，用戶決定了系統(tǒng)的工作方式。
3、當(dāng)代WebGIS發(fā)展及問題
3.1 WebGIS
Internet被稱為21世紀(jì)信息傳媒的一場革命，GIS與Internet的結(jié)合應(yīng)用正在飛速發(fā)展，它取代了傳統(tǒng)的PC或桌面GIS范例，成為下一代GIS平臺。WebGIS與傳統(tǒng)的基于Client/Server的GIS相比，具有更廣泛的查詢范圍和平衡高效的計(jì)算負(fù)載等優(yōu)點(diǎn)。
3.2 主流WebGIS平臺
目前，各大地理信息系統(tǒng)軟件商紛紛推出或升級自己的WebGIS軟件產(chǎn)品，而且更新周期越來越短，國外的WebGIS軟件平臺主要有：ESRI公司的MapObjects Internet Map Server（MapObjects IMS）和ArcView Internet Map Server（ArcView IMS）后合并為ArcIMS；MapInfo公司的MapXtreme；Autodesk公司的MapGuide；Intergraph公司的GeoMedia Web Map等。國產(chǎn)WebGIS平臺主要有由武漢吉奧信息工程技術(shù)有限公司的GeoSurf，國家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心的地網(wǎng)GeoBeans等平臺。
但是，當(dāng)今WebGIS還處于不成熟的初級階段，仍需要進(jìn)一步的優(yōu)化，用戶還不能通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行真正地復(fù)雜的GIS空間分析功能，其原因之一是網(wǎng)絡(luò)寬帶存在的瓶頸，但這一瓶頸在3G時(shí)代有望得到解決。另一個(gè)原因是軟件本身的問題，比如如何構(gòu)建Internet與GIS的集成結(jié)構(gòu)，以及如何實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)互操作，網(wǎng)上數(shù)據(jù)采掘等問題。另外WebGIS是建立在分布式數(shù)據(jù)庫上的，為了增強(qiáng)服務(wù)器端的處理能力和速度，服務(wù)器端的GIS應(yīng)用也要求是分布式的。這就加大了WebGIS應(yīng)用與服務(wù)器端的復(fù)雜度，但是中間件技術(shù)解決了這一難題。現(xiàn)今，主要的中間件技術(shù)有CORBA、EJB等。但對于分布式的異質(zhì)地理數(shù)據(jù)庫如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源應(yīng)用級交互以及分布式地理數(shù)據(jù)的一致性，地理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與獲取仍然是WebGIS所面臨的新課題。
4、當(dāng)代 3DGIS發(fā)展及存在的問題
傳統(tǒng)的GIS只能表達(dá)二維信息，例如：x、y。因此空間分析也在此基礎(chǔ)上進(jìn)行，稱為2DGIS。現(xiàn)今2DGIS已經(jīng)不能滿足空間三維信息分析及查詢的需要了，3DGIS要求能夠模擬、表達(dá)、管理、分析與三維實(shí)體相關(guān)的信息，并提供決策支持。
5、主流3DGIS軟件平臺
5.1 SiteBuild平臺
SiteBuild三維TM是一款有MultiGen公司生產(chǎn)的軟件，基于ArcView系統(tǒng)的擴(kuò)展，其最大的特點(diǎn)是可以充分利用三維數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，通過ArcView平臺轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)。而且把場景創(chuàng)建，三維渲染融為一體，作為插件在ArcView中運(yùn)行。MultiGen公司還推出了一些其他產(chǎn)品。比如，Creator、Vega等軟件，引領(lǐng)三維軟件的潮流。
5.2 IMAGING Virtual GIS平臺
IMAGING Virtual GIS是一款由ERDAS公司開發(fā)的可以在虛擬環(huán)境中交互操作，并且可以查詢地表地物的紋理屬性和幾何信息的三維可視化分析軟件，其特點(diǎn)在于能夠把復(fù)雜的三維數(shù)據(jù)采集變得輕松而且適用于大范圍的三維場景。
5.3 三維造型軟件
MultiGen Creator是MultiGen公司另一款集仿真戰(zhàn)場、娛樂、城市仿真和計(jì)算可視化為一體的一個(gè)完整的交互式實(shí)時(shí)三維建模系統(tǒng)。它可以根據(jù)用戶的需求對復(fù)雜的模型自動(dòng)生成LOD模型，非常適合城市三維建模。其存儲(chǔ)格式為目前流行的OpenFlight格式，并支持多種轉(zhuǎn)換。雖然其優(yōu)點(diǎn)眾多，但也仍然存在諸多問題，例如：模塊劃分過多、價(jià)格昂貴、目前并不支持漢字包、不能完全作自主版權(quán)的開發(fā)與應(yīng)用等諸多問題，仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。
5.4 國產(chǎn)三維GIS系列軟件
當(dāng)今隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)各大GIS軟件生產(chǎn)商也飛速發(fā)展，主流平臺主要有北京國遙新天地信息技術(shù)有限公司開發(fā)的EV-Globe、適普軟件有限公司的IMAGIS，靈圖軟件技術(shù)有限公司的VRMap、武漢地大信息科技發(fā)展有限公司的InfoEarthTelluroMap等。這些軟件在多源數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)庫一體化管理、多維數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用與動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)方面已經(jīng)得到了長足的發(fā)展。但也不乏存在這樣或者那樣的不足，例如在數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)可視化、空間分析等方面還需要進(jìn)一步提升。這需要人才、資金以及社會(huì)的共同努力來促進(jìn)國內(nèi)三維GIS軟件業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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張石鋼
2007年底，一個(gè)叫“數(shù)字星球系統(tǒng)”（多媒體球幕投影演示儀）的、能廣泛應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)和地理學(xué)科等多領(lǐng)域教學(xué)的數(shù)字化教學(xué)儀器出現(xiàn)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域。從那時(shí)起，這個(gè)能動(dòng)態(tài)、立體地再現(xiàn)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)現(xiàn)象與過程，能瞬間將平面資源轉(zhuǎn)化成球面資源，并能迅速將學(xué)生眼球抓到教學(xué)中的神奇地球，風(fēng)靡課堂。基于數(shù)字星球系統(tǒng)的數(shù)字化地理專用教室解決方案也由此誕生，并在全國普遍實(shí)施和應(yīng)用。
2008年，隨著全國教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃教育部重點(diǎn)課題將數(shù)字星球系統(tǒng)納入重點(diǎn)研究對象，以及“基于數(shù)字星球系統(tǒng)的教學(xué)資源開發(fā)、教學(xué)模式及其應(yīng)用效果研究”課題不斷深入開展，大量優(yōu)秀成果得以涌現(xiàn)，極大地促進(jìn)了學(xué)校教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革。這就是北京中教啟星的核心產(chǎn)品，一個(gè)用創(chuàng)新理念、創(chuàng)新科技打造的中國的“哈利波特魔法球”——數(shù)字星球系統(tǒng)。
中教啟星，是一個(gè)不斷用領(lǐng)先科技服務(wù)于中國教育裝備行業(yè)的領(lǐng)航企業(yè)。不斷領(lǐng)先，這是中教啟星區(qū)隔競爭對手的最好手段。領(lǐng)先科技、精品實(shí)施、應(yīng)用服務(wù)保障，中教啟星不斷地用科技、技術(shù)說話，用精品課程、精品工程說話，用精心應(yīng)用服務(wù)促應(yīng)用效果。
2013年，北京中教啟星科技股份有限公司通過自主研發(fā)，又傾心打造全新數(shù)字星球系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高分辨率、高解像力和10:1的高對比度，并以全新科技的數(shù)字星球系統(tǒng)為核心產(chǎn)品，全力打造出中國基礎(chǔ)教育的未來教室方案。中教啟星未來教室項(xiàng)目容納了小學(xué)、初中、高中各個(gè)階段，涵蓋了科學(xué)、數(shù)學(xué)、地理、歷史等學(xué)科和思維創(chuàng)新、創(chuàng)意等內(nèi)容，形成了不同階段、不同學(xué)科、不同知識面的綜合性未來教室整體解決方案。
在中教啟星未來教室中，數(shù)字化的地球三維立體動(dòng)態(tài)地展示著自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的現(xiàn)象與過程；最先進(jìn)的教學(xué)儀器讓教師的教學(xué)手段得到最大豐富、教學(xué)效果得到最大體現(xiàn)；最符合人體工學(xué)的智能桌椅保證著學(xué)生健康快樂地成長。中教啟星的未來教室將最大限度地營造充分支持學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，讓學(xué)生親身經(jīng)歷知識探究的過程、獲得和掌握學(xué)習(xí)知識的方法、強(qiáng)化學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)。例如，中教啟星數(shù)字化地理專用教室中，從設(shè)計(jì)要求上，不斷為方便學(xué)生查閱各種地理信息資料如動(dòng)態(tài)環(huán)境資料、遙感遙測資料及教材涉及的相關(guān)地理案例資料，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，為探究性學(xué)習(xí)和學(xué)科實(shí)驗(yàn)活動(dòng)創(chuàng)造條件；為啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)創(chuàng)造條件；將地理學(xué)科發(fā)展前沿滲透于課程教學(xué)中。而在功能要求上，以滿足實(shí)際教學(xué)為主，兼顧研究性學(xué)習(xí)、校本課程開發(fā)和興趣小組活動(dòng)；突出地理學(xué)科發(fā)展前沿及教育特點(diǎn)，突出自然地理與人文地理相結(jié)合的特點(diǎn)；充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，以“數(shù)字化”為主導(dǎo)，突破時(shí)間與空間的限制，為學(xué)生提供更多高質(zhì)量的科學(xué)信息，及時(shí)將最新成果納入教學(xué)過程；最大化滿足學(xué)生的地理學(xué)習(xí)需要，建立富有選擇性的地理教學(xué)環(huán)境，滿足學(xué)生探索自然奧秘、認(rèn)識社會(huì)生活環(huán)境、掌握現(xiàn)代地理科學(xué)技術(shù)方法等不同學(xué)習(xí)需要；同時(shí)，支持由傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式轉(zhuǎn)向依托于信息技術(shù)環(huán)境的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。可以說，中教啟星在未來教室項(xiàng)目中，大量運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)和前沿信息技術(shù)，通過人性化、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念，完美地呈現(xiàn)出未來教室的美好發(fā)展前景。
中教啟星，將一直以領(lǐng)先科技服務(wù)于中國教育，用精品說話。
（作者單位：北京中教啟星科技股份有限公司）
關(guān)鍵詞多媒體技術(shù)，地理信息系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，區(qū)域分析，數(shù)據(jù)模型
現(xiàn)今由于多媒體技術(shù)的迅速崛起和高速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用軟件都大量使用了多媒體技術(shù).如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強(qiáng)GIS信息的表現(xiàn)能力，擴(kuò)大GIS的應(yīng)用領(lǐng)域.那么怎樣將多媒體技術(shù)應(yīng)用于GIS軟件中呢我們認(rèn)為應(yīng)從兩方面來設(shè)計(jì)科技論文：其一是怎樣將多媒體數(shù)據(jù)溶于GIS數(shù)據(jù)庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應(yīng)用過程中，怎樣實(shí)現(xiàn)多媒體的播放功能.以下就這兩個(gè)內(nèi)容及其應(yīng)用前景談?wù)勎覀兊目捶?
1多媒體數(shù)據(jù)的有效管理
通常，應(yīng)用軟件中的多媒體數(shù)據(jù)有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數(shù)字化到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，播放時(shí)從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)；另一種是播放時(shí)，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數(shù)據(jù)庫又分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，即我們可根據(jù)媒體數(shù)據(jù)的特性或應(yīng)用軟件的要求將多媒體數(shù)據(jù)分別溶于空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫中.
1.1GIS數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理
1.1.1GIS空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理目前，多數(shù)GIS應(yīng)用軟件所能描述的空間目標(biāo)都是靜態(tài)的，實(shí)際上，很多GIS所要表達(dá)和研究的空間目標(biāo)都不會(huì)是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關(guān)注能對時(shí)空過程和時(shí)空目標(biāo)進(jìn)行描述和分析的時(shí)態(tài)GIS(temporalGIS).時(shí)態(tài)GIS的組織核心是時(shí)空數(shù)據(jù)庫，即設(shè)計(jì)一個(gè)合理的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是建立時(shí)態(tài)GIS的關(guān)鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時(shí)態(tài)GIS產(chǎn)品的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，一但時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究有所突破，不僅能解決時(shí)態(tài)GIS的應(yīng)用問題，還將解決空間數(shù)據(jù)庫中動(dòng)畫數(shù)據(jù)的管理問題，即可通過使用動(dòng)畫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在屏幕上動(dòng)態(tài)播放時(shí)空過程.如動(dòng)態(tài)顯示衛(wèi)星云圖的變化情況、地殼變動(dòng)情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.
有關(guān)時(shí)空數(shù)據(jù)模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進(jìn)行改進(jìn).這種方法就是不存貯研究區(qū)域中每個(gè)狀態(tài)的全部信息，而只存貯某個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)狀態(tài)(稱為基態(tài))以及相對于基態(tài)或鄰近狀態(tài)的變化量.在此基礎(chǔ)上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時(shí)空過程的數(shù)據(jù).
要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個(gè)問題，一個(gè)是如何建立索引；另一個(gè)是如何設(shè)計(jì)用來描述兩個(gè)狀態(tài)變化量的差文件.
關(guān)于建索引的問題，筆者認(rèn)為：基態(tài)，亦a,b,c,d分別表示時(shí)態(tài)GIS的4個(gè)時(shí)期；T.時(shí)間軸；t0,t1,…,tn分別表示時(shí)態(tài)在GIS某個(gè)時(shí)期的n+1個(gè)時(shí)態(tài)，其中tn為基態(tài)，即“現(xiàn)在”時(shí)態(tài)一次數(shù)據(jù)狀態(tài)——“現(xiàn)在”時(shí)態(tài)總是變化的，每產(chǎn)生一個(gè)新的現(xiàn)在時(shí)態(tài)，就應(yīng)生成一個(gè)現(xiàn)在時(shí)態(tài)與前一次時(shí)態(tài)的差文件，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)在時(shí)態(tài)所處的時(shí)間位置來決定是否產(chǎn)生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當(dāng)n為2i(i=2,3,…)的整數(shù)倍時(shí)，就需產(chǎn)生tn-2i～tn的索引差文件.相應(yīng)地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時(shí)態(tài)的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個(gè)數(shù)正好比新建的索引差文件個(gè)數(shù)少一個(gè).
關(guān)于差文件，筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如下幾個(gè)因素.(1)由于差文件是通過對兩個(gè)時(shí)態(tài)的目標(biāo)信息進(jìn)行異或而產(chǎn)生的，這意味著差文件包含有兩類目標(biāo)信息：一類是前一時(shí)態(tài)有而后一時(shí)態(tài)無的目標(biāo)信息；另一類是前一時(shí)態(tài)無而后一時(shí)態(tài)有的目標(biāo)信息.為了能根據(jù)差文件快速、連續(xù)地由一個(gè)狀態(tài)到過去另一狀態(tài)或最近另一狀態(tài)進(jìn)行檢索，應(yīng)在差文件中將這兩類目標(biāo)信息予以標(biāo)識區(qū)分.(2)兩個(gè)狀態(tài)之間目標(biāo)變化應(yīng)是有對應(yīng)關(guān)系的，即01(目標(biāo)從無到有)；10(目標(biāo)從有到無)；1N(目標(biāo)從一個(gè)變成多個(gè))；N1(目標(biāo)從多個(gè)變成一個(gè))，以及目標(biāo)空間信息無變化，屬性信息有變化；目標(biāo)局部空間信息有變化等.為了能進(jìn)行快速檢索，在差文件中應(yīng)將兩類各目標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系予以標(biāo)明，當(dāng)然，這會(huì)增加差文件生成過程的復(fù)雜性.(3)和所有地圖數(shù)據(jù)庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關(guān)系信息組成，差文件中應(yīng)將每個(gè)目標(biāo)這3種信息之間的關(guān)系予以標(biāo)明.
1.1.2GIS屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理有些GIS的應(yīng)用中，認(rèn)為多媒體數(shù)據(jù)是一種特殊的專題屬性數(shù)據(jù).怎樣選擇多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，使得既能遵循其自身特點(diǎn)，又能有效地建立起它與空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系，是多媒體技術(shù)在GIS應(yīng)用中的關(guān)鍵所在.
目前，多數(shù)GIS屬性數(shù)據(jù)庫使用的是關(guān)系模型.為能將關(guān)系模型應(yīng)用于多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，就必須對現(xiàn)有的關(guān)系模型進(jìn)行擴(kuò)充，使它不但能處理格式化數(shù)據(jù)，也能處理非格式化數(shù)據(jù).楊學(xué)良［2］就這個(gè)問題提出了3種技術(shù)策略：將多媒體數(shù)據(jù)文件名作為關(guān)系中元組某列(或?qū)傩?；將每個(gè)元組作為一個(gè)完整文件保存；元組中存貯格式化數(shù)據(jù)以及非格式化數(shù)據(jù)的引用項(xiàng)，而非格式化數(shù)據(jù)單獨(dú)存貯.
對比這3種技術(shù)策略，第一種技術(shù)策略方法簡單、容易實(shí)現(xiàn)，適宜于對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行播放.第二、三種技術(shù)策略雖然能夠?qū)崿F(xiàn)并發(fā)控制和恢復(fù)，以及實(shí)現(xiàn)對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取的應(yīng)用，但由于此兩種技術(shù)策略將每個(gè)元組所對應(yīng)的空間目標(biāo)的專業(yè)屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，又不利于那些只需使用空間目標(biāo)的專業(yè)屬性的一些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn).為此，我們認(rèn)為，在第一種技術(shù)策略的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)或多個(gè)屬性項(xiàng)，用于存放多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，當(dāng)我們需要對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行特殊應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)文件信息和數(shù)據(jù)流信息對多媒體數(shù)據(jù)文件進(jìn)行操作.
1.2GIS區(qū)域分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成
多媒體數(shù)據(jù)生成的另一種方式是在GIS應(yīng)用中，邊統(tǒng)計(jì)、分析運(yùn)算，邊生成結(jié)果數(shù)據(jù)——多媒體數(shù)據(jù).
1.2.1空間分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成空間分析是一組分析結(jié)果依賴于所分析對象的位置信息技術(shù)［3］，因此，空間分析要求獲得目標(biāo)的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等.
為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結(jié)果，我們可用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn).所謂虛擬現(xiàn)實(shí)［4］是一種由計(jì)算機(jī)生成的高級人機(jī)交互系統(tǒng)，即構(gòu)成一個(gè)以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環(huán)境，使用者通過專門的設(shè)備可在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)觀察、觸摸、操作、檢測等試驗(yàn)，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術(shù)來觀察地形分析或網(wǎng)絡(luò)分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn).此時(shí)以動(dòng)畫形式顯示的媒體數(shù)據(jù)隨使用者的操作產(chǎn)生并顯示.
1.2.2統(tǒng)計(jì)分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成統(tǒng)計(jì)分析就是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法開展區(qū)域分析.數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法主要有：統(tǒng)計(jì)特征值、研究兩種或多種地理現(xiàn)象之間的相關(guān)分析，通過一組實(shí)際觀測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)變量之間因果關(guān)系的回歸分析，以及主成分分析等.
為了更加形象化，我們可以將數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果以直方圖、曲線、曲面或區(qū)劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統(tǒng)的感染力，而表現(xiàn)這些現(xiàn)象的媒體數(shù)據(jù)是在統(tǒng)計(jì)分析之后由系統(tǒng)自動(dòng)生成并播放的.
2GIS應(yīng)用系統(tǒng)中多媒體功能的實(shí)現(xiàn)
在GIS應(yīng)用軟件中進(jìn)行多媒體功能實(shí)現(xiàn)，首先是受GIS應(yīng)用軟件自身開發(fā)平臺的限制.多數(shù)情況下，GIS應(yīng)用軟件的多媒體開發(fā)平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應(yīng)用軟件相結(jié)合.一旦多媒體開發(fā)環(huán)境確定下來，那么怎樣實(shí)現(xiàn)區(qū)域分析中多媒體功能
2.1空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的播放
由前所述，空間數(shù)據(jù)庫中存貯的多是各期間的時(shí)空數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以應(yīng)用程序不能直接調(diào)用MCI函數(shù)和API函數(shù)，必須根據(jù)時(shí)態(tài)GIS的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的動(dòng)畫播放程序來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示功能.
下面簡述動(dòng)態(tài)顯示時(shí)態(tài)GIS中ti～tj狀態(tài)的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現(xiàn)在時(shí)態(tài)).(1)由基態(tài)開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態(tài)信息.(2)顯示ti狀態(tài)信息.(3)根據(jù)ti差文件，擦除ti狀態(tài)有而ti+1狀態(tài)無的信息，顯示ti狀態(tài)無而ti+1狀態(tài)有的信息.(4)i+1i.(5)當(dāng)i＜j時(shí)，轉(zhuǎn)(3)；否則結(jié)束.
如果用上述算法來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示時(shí)空過程，還有很多細(xì)節(jié)需要設(shè)計(jì).首先，在(1)步驟，從基態(tài)開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個(gè)狀態(tài)差文件，就需根據(jù)差文件來生成該狀態(tài)信息，直到ti狀態(tài)處；其次，在(3)中，需要用到動(dòng)畫技術(shù)，擦除前一狀態(tài)信息實(shí)質(zhì)為恢復(fù)該處顯示內(nèi)容，而顯示后一狀態(tài)信息之前，需保存后一處信息內(nèi)容，再予以顯示新狀態(tài)信息.
2.2屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用
一般來說，多媒體數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于兩個(gè)方面：一個(gè)是簡單播放；另一個(gè)是對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數(shù)或API函數(shù)按屬性數(shù)據(jù)庫中其他屬性的要求進(jìn)行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數(shù)據(jù)文件格式RIFF，根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，通過調(diào)用多媒體文件輸入/輸出函數(shù)來實(shí)現(xiàn)多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.
3多媒體技術(shù)在GIS中的應(yīng)用前景
(1)實(shí)現(xiàn)資源信息的科學(xué)管理，提供信息服務(wù).GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數(shù)據(jù)信息形式，而在管理空間信息的同時(shí)，對圖形、圖象、視頻、聲音、動(dòng)畫等形式的信息進(jìn)行管理和播放，大大增加了信息的表現(xiàn)能力.(2)家庭教育和個(gè)人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會(huì)豐富教育、娛樂軟件的內(nèi)容及表現(xiàn)手段.比如有關(guān)地理、歷史等課程的教學(xué)軟件和娛樂軟件的設(shè)計(jì).(3)銷售和演示信息系統(tǒng).GIS和多媒體技術(shù)合為一體的這類系統(tǒng)會(huì)比以往的信息系統(tǒng)更具有表現(xiàn)力.比如房地產(chǎn)公司的銷售系統(tǒng)，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且可以動(dòng)態(tài)地刪去當(dāng)天已售出的房子，給出不同價(jià)格等；旅游導(dǎo)游系統(tǒng)，可以在為觀光游客制定導(dǎo)游路線時(shí)，就能對不同地方的景點(diǎn)產(chǎn)生身臨其境的感覺.
總之，將多媒體技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向，它會(huì)改變?nèi)藗兊墓ぷ鳌⑸睢⑺季S方式，推動(dòng)信息社會(huì)的前進(jìn).
參考文獻(xiàn)
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