時(shí)間：2024-01-11 11:53:26
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(xué)進(jìn)展，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
作者：杜培軍 張海榮 單位：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院
1（略）
國(guó)內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀(jì)90年代以來(lái)，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級(jí)政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測(cè)、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測(cè)、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計(jì)模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過(guò)程機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬模型、元胞自動(dòng)機(jī)(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘和提取對(duì)決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過(guò)程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究。可視化是表達(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過(guò)三維可視化、三維模擬實(shí)現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過(guò)程的真實(shí)感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿]。“虛擬地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺(tái)，依托這一平臺(tái)，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實(shí)踐、模擬決策等活動(dòng)。針對(duì)環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢(shì)，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過(guò)程和結(jié)果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過(guò)程和管理可視化。盡管國(guó)內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個(gè)分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。
2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用
2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時(shí)間，但從目前國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計(jì)劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對(duì)環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系見圖l，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。由圖1可見，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問(wèn)題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評(píng)價(jià)模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺(tái)的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)（圖略）USGS的研究報(bào)告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強(qiáng)對(duì)不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識(shí)的，集成物理、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強(qiáng)調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題的特點(diǎn)。Huang等川的觀點(diǎn)顯然更強(qiáng)調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來(lái)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了計(jì)算智能等技的應(yīng)用。基于以上觀點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)方法（圖略）。環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過(guò)不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個(gè)階段、各個(gè)過(guò)程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。
2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來(lái)講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨(dú)立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過(guò)程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點(diǎn)還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動(dòng)力發(fā)展起來(lái)的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對(duì)于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計(jì)、監(jiān)測(cè)與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評(píng)價(jià)與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);(10)從管理學(xué)與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對(duì)以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時(shí)空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識(shí)和其它領(lǐng)域知識(shí)的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過(guò)成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時(shí)，也進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。實(shí)現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)綜合研究與應(yīng)用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點(diǎn)在于多學(xué)科研究的交叉點(diǎn)，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機(jī)理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗(yàn)證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評(píng)價(jià)、污染擴(kuò)散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動(dòng)態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計(jì));(3)面向環(huán)境監(jiān)測(cè)的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺(tái)下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)、知識(shí)的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。
3結(jié)語(yǔ)
環(huán)境信息科學(xué)的概念從提出到現(xiàn)在已有20多年的歷史，國(guó)內(nèi)外從不同學(xué)科視角開展了大量研究，取得了一系列的成果。相對(duì)而言，我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究，雖然也有很快的發(fā)展，但研究的主要出發(fā)點(diǎn)仍是地理科學(xué)、遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、景觀生態(tài)學(xué)等學(xué)科，針對(duì)環(huán)境信息科學(xué)本身的系統(tǒng)性、綜合性集成研究比較少。本文在介紹當(dāng)前國(guó)內(nèi)外環(huán)境信息科學(xué)研究方向進(jìn)展的基礎(chǔ)上，從多學(xué)科交叉的角度、按照環(huán)境信息流和信息分析處理的特點(diǎn)探討了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)采礦環(huán)境損害監(jiān)測(cè)治理與環(huán)境管理中環(huán)境信息科學(xué)的系統(tǒng)研究與集成應(yīng)用為例進(jìn)行了應(yīng)用分析，體現(xiàn)了環(huán)境信息科學(xué)的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)環(huán)境信息科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)及其學(xué)科特點(diǎn)，需要進(jìn)行多學(xué)科交叉的人才培養(yǎng)。目前國(guó)內(nèi)學(xué)科設(shè)置缺乏環(huán)境信息科學(xué)二級(jí)學(xué)科，因此建議部分具有“環(huán)境科學(xué)與工程”一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)的院校自主設(shè)置“環(huán)境信息科學(xué)”二級(jí)學(xué)科，也可以考慮在“地理學(xué)”、“測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)”一級(jí)學(xué)科下設(shè)類似二級(jí)學(xué)科。此外，在本科教育中也應(yīng)注意深人全面的學(xué)科交叉滲透，如在地理信息系統(tǒng)專業(yè)開設(shè)環(huán)境類課程，在環(huán)境類專業(yè)中開設(shè)遙感、地理信息系統(tǒng)類課程。隨著環(huán)境信息科學(xué)研究的重視和加強(qiáng)，環(huán)境信息科學(xué)理論方法研究必然會(huì)得到快速發(fā)展，研究成果也必將會(huì)在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、大型工程項(xiàng)目實(shí)施、區(qū)域和城市發(fā)展規(guī)劃決策等方面發(fā)揮重要作用。
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；測(cè)繪地理信息；應(yīng)用對(duì)策
大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在很多領(lǐng)域具有非常重要的影響。當(dāng)前，信息獲取的手段越來(lái)越豐富，信息量也越來(lái)越大，對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。但對(duì)信息科學(xué)合理的應(yīng)用和有效儲(chǔ)存、管理也是目前各行業(yè)需要著重思考的問(wèn)題。大數(shù)據(jù)技術(shù)在具體應(yīng)用中，為諸多領(lǐng)域提供了可靠的發(fā)展空間，測(cè)繪地理信息不僅有利于經(jīng)濟(jì)建設(shè)，而且有利于推動(dòng)社會(huì)發(fā)展，因此，要保證測(cè)繪地理信息的準(zhǔn)確性、可靠性，就要認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的必要性。
1測(cè)繪地理信息發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)存問(wèn)題
1.1測(cè)繪地理信息發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，各種先進(jìn)技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用相對(duì)比較廣。3S技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，推動(dòng)了測(cè)繪地理行業(yè)的信息化建設(shè)和發(fā)展。與此同時(shí)，測(cè)繪的生產(chǎn)主體模式也逐漸發(fā)生了根本性的變化，大量外業(yè)測(cè)量工作在具體開展中被業(yè)內(nèi)的地理信息處理逐漸取代。可見，測(cè)繪地理信息服務(wù)范圍在不斷擴(kuò)大。
1.2測(cè)繪地理信息存在的問(wèn)題
測(cè)繪地理行業(yè)中，傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用效率、測(cè)繪結(jié)果無(wú)法滿足實(shí)際要求。針對(duì)目前存在的各種問(wèn)題，提出針對(duì)性的解決對(duì)策，以此來(lái)保證測(cè)繪地理信息的準(zhǔn)確性、有效性。1）測(cè)繪地理信息通常會(huì)被采集到各種不同類型的傳感器中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)快速合理的獲取和應(yīng)用。通過(guò)靜態(tài)空間的數(shù)據(jù)方式，逐漸轉(zhuǎn)變成動(dòng)態(tài)化的時(shí)空信息，特別是在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，無(wú)論是數(shù)據(jù)獲取還是在生產(chǎn)方式等方面，都已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)。直接造成數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，雖然計(jì)算機(jī)硬件以及對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中也在不斷提升，但還是無(wú)法滿足數(shù)據(jù)管理以及儲(chǔ)存各方面的需求。2）不同類型的先進(jìn)技術(shù)手段在很多領(lǐng)域中被挖掘和利用，包括高分衛(wèi)星遙感技術(shù)、激光雷達(dá)等各種不同類型的技術(shù)手段。由于目前測(cè)繪地理信息對(duì)信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求在不斷提升，數(shù)據(jù)種類也在逐漸朝著多樣化的趨勢(shì)發(fā)展，大量的人工作業(yè)模式也逐漸朝著自動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展。此時(shí)，計(jì)算機(jī)在各項(xiàng)業(yè)務(wù)的具體處理方面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展背景下，對(duì)各種不同類型的信息產(chǎn)品提出的需求非常大。測(cè)繪地理信息的服務(wù)范圍也在不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致邊緣模糊狀態(tài)比較嚴(yán)重，甚至還會(huì)引起跨界[1]問(wèn)題。這種形勢(shì)下如果一直沿用傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)、測(cè)繪成果，很難滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的個(gè)性化需求。測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集以及應(yīng)用，要能夠體現(xiàn)全局性的特征，所以對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)有效的分析和處理能力提出了更高的要求。
2測(cè)繪地理信息中對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理應(yīng)用
信息社會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)提出的要求越來(lái)越高，對(duì)各種不同類型的海量數(shù)據(jù)展開科學(xué)合理的儲(chǔ)存、管理以及計(jì)算，都是比較常見的處理手段。在實(shí)踐中，針對(duì)各種不同類型的數(shù)據(jù)信息展開處理時(shí)，通常情況下需要利用TB級(jí)或者更大量級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善處理，這些都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)根本無(wú)法完成的任務(wù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)涉及分布式計(jì)算等，打破了測(cè)繪地理信息的發(fā)展瓶頸。
2.1地理信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和管理
大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐中應(yīng)用地理信息數(shù)據(jù)涉及到的內(nèi)容有很多，不僅涉及到各種不同類型的圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等具有結(jié)構(gòu)化特征的數(shù)據(jù)內(nèi)容，而且還涉及文檔內(nèi)容、表格等具有非結(jié)構(gòu)化特征的數(shù)據(jù)信息。針對(duì)結(jié)構(gòu)化特征的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，要構(gòu)建數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，以此來(lái)達(dá)到良好的處理效果。在這一基礎(chǔ)上，可以通過(guò)Hadoop分布式的處理平臺(tái)作為基礎(chǔ)，對(duì)HDFS進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集群的合理構(gòu)建。數(shù)據(jù)管理集群的節(jié)點(diǎn)數(shù)量通常情況下可以直接與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)量規(guī)模、近期的需求情況等進(jìn)行科學(xué)合理的配置，以此為基礎(chǔ)，有利于實(shí)現(xiàn)所有節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作的集中化處理，以此來(lái)保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存、計(jì)算等各項(xiàng)工作真[2]正落到實(shí)處。與此同時(shí)，可以通過(guò)對(duì)Hbase數(shù)據(jù)工廠的科學(xué)合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量半結(jié)構(gòu)化、各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的針對(duì)性的分析和處理。針對(duì)已經(jīng)生成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，可以直接儲(chǔ)存到對(duì)應(yīng)的Hadoop數(shù)據(jù)庫(kù)中，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)信息的合理性、可靠性以及安全性。除此之外，要對(duì)Hive的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)展開科學(xué)合理的布設(shè)和應(yīng)用，該數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)置目[3]的就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)合理的管理和控制。由此可以看出，Hive、Hbase在實(shí)踐中的聯(lián)合式應(yīng)用，有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化這兩種不同類型地理信息數(shù)據(jù)的集群式管理，同時(shí)還可以保證儲(chǔ)存的可靠性。最后，通過(guò)對(duì)MapReduce的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)分布式的計(jì)算和分析，通過(guò)Hadoop集群當(dāng)中的并行計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有大量數(shù)據(jù)針對(duì)性的處理。在此基礎(chǔ)上，有利于形成一個(gè)基礎(chǔ)的框架模式，以此來(lái)保證地理信息檔案對(duì)應(yīng)的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)能夠得到合理構(gòu)建和落實(shí)。
2.2測(cè)繪地理信息時(shí)空數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理
計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中整體處理能力普遍有所提升，間接為測(cè)繪地理信息的效率、質(zhì)量提升提供了保證。大數(shù)據(jù)分布處理技術(shù)在具體應(yīng)用中最為明顯的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量化處理，處理速度相對(duì)比較快。無(wú)論是圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的圖計(jì)算，還是全局?jǐn)?shù)據(jù)的查詢和計(jì)算分析等，不同類型結(jié)構(gòu)地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用，有利于工作效率[4]和質(zhì)量提升。某專家在實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)多源、多時(shí)相等各種不同類型的數(shù)據(jù)展開合理的處理，并進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)等各種不同類型的試驗(yàn)操作。發(fā)現(xiàn)在實(shí)踐中數(shù)據(jù)源為資源3號(hào)的2衛(wèi)星影像，其自身的對(duì)應(yīng)面積為270000km，通過(guò)應(yīng)用PixelGrid-SAT軟件可以實(shí)現(xiàn)DEM、DOM等成果的制作和分析，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DSM的提取、糾正等各種操作，以此來(lái)保證信息獲取、處理過(guò)程的時(shí)效性，高質(zhì)量地完成測(cè)繪地理信息的處理。
3結(jié)語(yǔ)
大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下大數(shù)據(jù)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，對(duì)測(cè)繪地理信息工作的展開具有非常重要的影響。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，不僅有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪地理信息各種海量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理以及分析和管理等問(wèn)題的妥善處理，而且有利于保證各種不同類型數(shù)據(jù)信息處理效率和質(zhì)量的提升。在保證自身分析能力、服務(wù)水平提升的同時(shí)，推動(dòng)地理信息行業(yè)穩(wěn)定、高質(zhì)量發(fā)展，滿足時(shí)代提出的個(gè)性化需求。081HuabeiNaturalResources華北自然資源論文
參考文獻(xiàn)：
[1]鄔明權(quán),王標(biāo)才,牛錚,黃文江.工程項(xiàng)目地球大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與分析理論框架及研究進(jìn)展[J].地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2020,22(07):1408-1423.
[2]黃軍政.大數(shù)據(jù)及其對(duì)測(cè)繪地理信息工作的啟示[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2020(12):245-246.
[3]羅國(guó)輝,黃斌.研究大數(shù)據(jù)時(shí)代測(cè)繪地理信息服務(wù)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].居舍,2019(01):175.
【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察；數(shù)字化；GIS；數(shù)據(jù)庫(kù)
0 引言
巖土工程地質(zhì)勘察是工程設(shè)計(jì)的先決條件，但傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘察資料一般都局限于二維、靜態(tài)的表達(dá)，這種表達(dá)描述場(chǎng)地地質(zhì)空間構(gòu)造起伏變化的直觀性差，不能充分揭示場(chǎng)地地質(zhì)空間變化的規(guī)律，難以使人們直接、準(zhǔn)確、完整的理解和感受場(chǎng)地土的物理力學(xué)性質(zhì)變化情況，也越來(lái)越不能滿足巖土工程的空間分析要求，因此不能很好的服務(wù)于工程設(shè)計(jì)。如何突破傳統(tǒng)巖土工程勘察的技術(shù)缺陷，如何利用巖土工程勘察資料來(lái)推斷場(chǎng)地土的區(qū)域分布規(guī)律，如何利用巖土工程勘察資料來(lái)預(yù)測(cè)場(chǎng)地土的巖土工程性質(zhì)，是巖土工程界一個(gè)古老而又有新意的問(wèn)題。巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化主要解決的是巖土工程勘察中場(chǎng)地方域的數(shù)字化、場(chǎng)地物性指標(biāo)的數(shù)字化、場(chǎng)地地層的數(shù)字化和巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。本文在分析、總結(jié)前人理論的基礎(chǔ)上，提出了巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化的體系和具體的實(shí)現(xiàn)方法。
1 場(chǎng)地方域的數(shù)字化―地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡(jiǎn)稱GIS）是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、地理學(xué)等多門學(xué)科為一體的新興學(xué)科，它是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統(tǒng)。一個(gè)典型的GIS系統(tǒng)應(yīng)包括四個(gè)基本的組成部分：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（硬件、軟件）、空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、應(yīng)用人員與組織機(jī)構(gòu)和應(yīng)用模型。
1.1地理信息系統(tǒng)的功能與應(yīng)用
作為地理信息自動(dòng)處理和分析系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)的功能與應(yīng)用貫穿數(shù)據(jù)采集、分析、決策應(yīng)用的全部過(guò)程，具體可概括為以下幾個(gè)方面：
（1）數(shù)據(jù)采集與編輯。即在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中將系統(tǒng)外部原始數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)內(nèi)部，主要用于獲取數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在內(nèi)容上與空間上的完整性、數(shù)據(jù)值邏輯一致性等。目前可用于地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的方法和技術(shù)很多，如跟蹤數(shù)字化、掃描數(shù)字化、遙感等。
（2）數(shù)據(jù)操作。包括數(shù)據(jù)的格式化、轉(zhuǎn)換、概化。數(shù)據(jù)的格式化是指不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)間變換；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括格式轉(zhuǎn)換（如矢、柵格式的轉(zhuǎn)換）、數(shù)據(jù)比例尺的變換、投影變換等；數(shù)據(jù)概化包括數(shù)據(jù)平滑、特征集結(jié)等。
（3）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與組織。這是一個(gè)數(shù)據(jù)繼承的過(guò)程，也是建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵步驟，涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織，其關(guān)鍵是如何將二者融合為一體。
（4）查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算功能。這是地理信息系統(tǒng)應(yīng)具備的最基本的分析功能。
（5）空間分析功能。這是地理信息系統(tǒng)的核心功能，也是地理信息系統(tǒng)與其它計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。地理信息系統(tǒng)的空間分析可分為三個(gè)不同的層次。一是空間檢索，包括從空間位置檢索空間實(shí)體及其屬性和從屬性條件集檢索到空間實(shí)體。第二是空間拓?fù)浏B加分析，空間拓?fù)浏B加實(shí)現(xiàn)了輸入特征的屬性的合并以及特征屬性在空間上的連接。第三是空間模擬分析，包括外部的空間模擬分析 （將地理信息系統(tǒng)作為一個(gè)通用的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，而空間模擬分析功能則借助于其它軟件）、內(nèi)部的空間模擬分析（利用地理信息系統(tǒng)軟件來(lái)提供空間分析模塊）和混合型的空間模擬分析（盡可能利用地理信息系統(tǒng)所提供的功能，同時(shí)充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)使用者的能動(dòng)性）。
（6）輸出功能。以報(bào)表、圖形、地圖等形式顯示輸出全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)。
1.2 地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應(yīng)用
巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)雖屬于兩個(gè)不同研究領(lǐng)域，但巖土的工程力學(xué)性質(zhì)具有地理信息的屬性，即二者之間存在著一個(gè)重要的相似之處，即它們都蘊(yùn)含著與空間坐標(biāo)有關(guān)的信息。巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化側(cè)重于在空間信息基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)、并對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果做出分析、評(píng)價(jià)和決策。它離不開全面的空間信息的支持。而地理信息系統(tǒng)側(cè)重于對(duì)各種空間信息的采集、管理和分析。如將地理信息系統(tǒng)技術(shù)，應(yīng)用于巖土工程勘察設(shè)計(jì)，利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、管理能力和空間查詢、空間分析能力，對(duì)巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工中獲取的大量的、形式多樣的信息進(jìn)行有效地管理和分析，并為設(shè)計(jì)方案的生成、分析、評(píng)價(jià)和決策提供全面的信息支持，將為巖土工程勘察設(shè)計(jì)走向一體化開辟一條有效途徑。
將地理信息技術(shù)用于巖土工程勘察設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：
（1）地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理能力，使巖土工程勘察數(shù)據(jù)來(lái)源更加廣泛，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量更高、速度更快。
（2）勘察設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)具有內(nèi)容上的復(fù)雜性和形式上的多樣性等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)其處理顯得無(wú)能為力。能夠描述和表達(dá)復(fù)雜的空間實(shí)體且對(duì)于圖形、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)高度集成的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，為全面管理勘察設(shè)計(jì)信息提供了可能，從而為建立完善的專業(yè)設(shè)計(jì)模型、分析模型、評(píng)價(jià)和輔助決策模型提供了全面的信息支持。
（3）GIS空間分析功能，如拓?fù)浏B加、緩沖區(qū)分析、數(shù)字地形分析等，為建立完善的專業(yè)設(shè)計(jì)、分析、評(píng)價(jià)、輔助決策模型提供了強(qiáng)有力的分析工具。
（4）GIS強(qiáng)大的可視化操作能力，為巖土工程勘察提供一個(gè)可視化操作平臺(tái)。
2 場(chǎng)地地層的數(shù)字化―巖土工程建模
所謂模型，就是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖、構(gòu)想，按比例、生態(tài)或主要特征（屬性）做成相似的物體或圖件，用以顯示、展示、揭示一類事物和問(wèn)題。在巖土工程學(xué)科中，巖土工程地質(zhì)模型，就是依據(jù)工程性狀，將重要的巖土工程條件，亦可稱要素，按實(shí)際狀態(tài)，簡(jiǎn)明醒目地用圖形表示出來(lái)，簡(jiǎn)言之，即工程與地質(zhì)條件相互依存關(guān)系的圖示。這種地質(zhì)與工程結(jié)合形式一一模型，能較好地解決了地質(zhì)與工程的脫節(jié)，便于設(shè)計(jì)人員充分認(rèn)識(shí)與真正應(yīng)用好巖土工程工作成果，它深化了巖土工程條件的研究，更抓住了影響工程巖土變形或破壞的關(guān)鍵條件，與此同時(shí)，還促進(jìn)地質(zhì)與工程結(jié)合后的巖土變形規(guī)律、效應(yīng)與法則的理性化，在理論與實(shí)用的兩方面均會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
2.1 巖土工程地質(zhì)模型的特點(diǎn)
（1）確定性
巖土工程地質(zhì)模型的應(yīng)用特點(diǎn)是針對(duì)工程所涉巖土實(shí)體，它一般表現(xiàn)為場(chǎng)地
或地基。巖土工程工作者解釋研究的對(duì)象是確定的巖體，相應(yīng)的它的地質(zhì)模型應(yīng)
具有確定性，不應(yīng)當(dāng)只局限在有限個(gè)剖面上。
（2）可視性
可以有多種方式對(duì)巖土工程地質(zhì)模型進(jìn)行可視化表述，常見的有以下5種：
①三維景觀方式。它容許人們從不同角度、不同方位、不同距離觀看三維工程地質(zhì)模型的表面。為了增強(qiáng)模型的真實(shí)感，還要加上光照、紋理等效果，給人以逼真的感覺。但它還是只能看到模型的表面。
②掀蓋層三維景觀方式。在三維景觀方式的基礎(chǔ)上，想象掀開上覆的蓋層看到下伏工程地質(zhì)界面，其實(shí)是第一種方式的變形。
③透視三維景觀方式。假象穿透地質(zhì)體的一些部分，看到內(nèi)部的工程地質(zhì)界面，這也可以看做是掀蓋層三維景觀方式的一種變形。
④切面方式。假象切開工程地質(zhì)模型，看到地質(zhì)模型內(nèi)部的水平或垂直切面上的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)。由于在二維切面上能方便地進(jìn)行量算、修改等操作，還可以采用平行切出一系列切片的方式來(lái)形象地反映工程地質(zhì)模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因而它是用二維方式來(lái)表達(dá)三維模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種理想方式，地質(zhì)工作中常用的剖面圖就是這種方式的原形。在三維模型的支持下，用切面方式能產(chǎn)生很好的二維與三維聯(lián)動(dòng)效果，即在二維剖面上的修改將影響到三維模型的形態(tài)。
⑤投影等值線方式。將工程地質(zhì)界面的等高線或界面交線垂直地投影到水平面上形成等值線圖，地震勘探層位構(gòu)造圖、礦床標(biāo)高或厚度等值線圖等就是投影方式的原形。使用者可以根據(jù)工程地質(zhì)界面的等高線圖對(duì)工程地質(zhì)界面的空間形態(tài)有著非常好的把握能力，因此，該方法是傳統(tǒng)的用二維方式表達(dá)三維模型的重要方式之一。
（3）可修改性
要求工程地質(zhì)模型具有可修改性是基于以下原因。一是由于勘探的實(shí)施獲取了新的數(shù)據(jù)資料，需要對(duì)己經(jīng)建立的地質(zhì)模型進(jìn)行細(xì)化；二是隨著研究的深入，巖土工程師對(duì)地質(zhì)模型有了新的認(rèn)識(shí)，需要修改地質(zhì)模型；三是利用已建立的地質(zhì)模型指導(dǎo)進(jìn)一步的勘探工作。可修改性使人們能對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行修改和處理，使設(shè)想中的東西變成虛擬現(xiàn)實(shí)。
2.2 巖土工程地質(zhì)建模的實(shí)現(xiàn)方法
巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法（也叫數(shù)字表面模型）的歷史較早，它的基本內(nèi)容就是通過(guò)精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來(lái)表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法。也是目前廣泛使用的建模方法。
表面模型法的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)測(cè)點(diǎn)獲得的一系列離散的測(cè)點(diǎn)資料，包括測(cè)點(diǎn)的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)。然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面。可以抽象為把一系列同屬性的點(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來(lái)，構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片，進(jìn)而確定整個(gè)地質(zhì)體的空間屬性。有很多方法用來(lái)表示表面，常用的方法主要有數(shù)學(xué)模型法和圖示模型法。
（1）圖示模型法
常用的圖示模型法有邊界表示法、規(guī)則格網(wǎng)法、等值線法、不規(guī)則格網(wǎng)法等。
①邊界表示法：通過(guò)面、線、點(diǎn)等簡(jiǎn)單幾何元素的屬性來(lái)表示工程地質(zhì)體的位置、形狀、屬性，這種方法用來(lái)表示簡(jiǎn)單物體時(shí)十分有效。但對(duì)于很不規(guī)則的地質(zhì)實(shí)體則很不方便，只有再降低精度要求的情況下，才可以使用。
②規(guī)則格網(wǎng)法（Grid ）規(guī)則網(wǎng)格：通常是正方形，也可以是矩形、三角形等規(guī)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個(gè)格網(wǎng)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值。數(shù)學(xué)上可以表示為一個(gè)矩陣，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個(gè)二維數(shù)組。每個(gè)格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個(gè)元素，對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性值。
③等值線模型：等值線通常被存成一個(gè)有序的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)序列，可以認(rèn)為是一條帶有屬性值的簡(jiǎn)單多邊形或多邊形弧段。由于等值線模型只表達(dá)了區(qū)域的部分屬性值，往往需要一種插值方法來(lái)計(jì)算落在等值線外的其它點(diǎn)的屬性值，又因?yàn)檫@些點(diǎn)是落在兩條等值線包圍的區(qū)域內(nèi)，所以，通常只使用外包的兩條等值線的屬性值進(jìn)行插值。
④不規(guī)則格網(wǎng)法（TIN ） ： TIN模型根據(jù)區(qū)域內(nèi)有限個(gè)點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)。如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，則該點(diǎn)的數(shù)字屬性值通常通過(guò)線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程，在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程）。所以TIN是一個(gè)三維空間的分段線性模型，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。
3 巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)
巖土工程勘察數(shù)據(jù)具有多源性和空間性特點(diǎn)，常規(guī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已不能滿足人們對(duì)這些數(shù)據(jù)處理的需要，并且?guī)r土工程勘察數(shù)據(jù)顯著的空間特征和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)屬性，使巖土工程勘察成為計(jì)算機(jī)科學(xué)可視化的一個(gè)既非常重要又十分復(fù)雜的應(yīng)用領(lǐng)域。如何有效地在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)據(jù)的時(shí)空分析、并開展定量結(jié)構(gòu)刻畫和空間建模，是擺在當(dāng)今巖土工程勘察工作者面前的一道難題。值得慶幸的是，隨著計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)飛速進(jìn)步而迅猛發(fā)展起來(lái)的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、測(cè)繪學(xué)、遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)于一體，以其對(duì)空間地理數(shù)據(jù)強(qiáng)大的儲(chǔ)存查詢和分析處理功能、鮮明地區(qū)別于普通管理信息系統(tǒng)，它將空間數(shù)據(jù)處理、屬性數(shù)據(jù)處理、空間分析與模型分析等技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，展示了極強(qiáng)的空間表現(xiàn)力，它能夠?qū)?fù)雜的地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、分類、檢索查詢、刻畫表述、分析建模，從而為我們開展相關(guān)研究提供了一個(gè)不可多得的、多學(xué)科集成的基礎(chǔ)平臺(tái)。因此，建立以處理空間數(shù)據(jù)為特征的巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和高效、快捷地巖土工程勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、分類、檢索查詢、刻畫表述、分析建模等功能的GIS平臺(tái)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。
3.1 基于GIS的巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)
地理信息系統(tǒng)集數(shù)據(jù)庫(kù)、制圖、空間分析功能為一體，它的出現(xiàn)為地質(zhì)領(lǐng)域繁雜的數(shù)據(jù)管理、多源的成果表達(dá)形式和空間數(shù)據(jù)分析提供了快速、方便、準(zhǔn)確的手段。建立正確有效的信息數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)疑是地質(zhì)數(shù)據(jù)分析、研究的重要基礎(chǔ)，一個(gè)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)將使系統(tǒng)的功能得到最大限度的發(fā)揮。
（1）巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型設(shè)計(jì)
巖土工程勘察信息處理系統(tǒng)是一個(gè)信息處理系統(tǒng)，信息或數(shù)據(jù)及其作用在信息或數(shù)據(jù)之上的處理是系統(tǒng)需求分析的主要任務(wù)，即要弄清需要有哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間有何聯(lián)系，數(shù)據(jù)本身有何性質(zhì)，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行哪些處理，每個(gè)處理有什么邏輯功能。因此，為了把用戶的數(shù)據(jù)要求明確地表達(dá)出來(lái)，首先在較高的抽象層面上，使用一種面向問(wèn)題的數(shù)據(jù)模型（概念性數(shù)據(jù)模型），按照用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。
（2）數(shù)據(jù)庫(kù)建立實(shí)現(xiàn)
巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有三類：用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。
原始數(shù)據(jù)由測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)組成，而測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)又由測(cè)點(diǎn)幾何屬性數(shù)據(jù)（位置）和測(cè)點(diǎn)信息屬性數(shù)據(jù)（地層厚度、地層頂面標(biāo)高、含水率、孔隙度、抗壓強(qiáng)度等物性參數(shù)）。
中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等，根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件，還可以進(jìn)行各種信息查詢操作。
最終數(shù)據(jù)種類繁多，主要是根據(jù)用戶需要由中間數(shù)據(jù)生成，包括圖形資料（如單孔柱狀圖、連線剖面圖等）和文檔資料（如地質(zhì)勘察報(bào)告等）。由于巖土工程的復(fù)雜關(guān)系，對(duì)于巖土工程的數(shù)據(jù)庫(kù)管理必須嚴(yán)格遵循時(shí)間序列，即遵循原始數(shù)據(jù)―中間數(shù)據(jù)―最終數(shù)據(jù)的關(guān)系。
3.2 基于GIS的巖土工程數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能
（1）數(shù)據(jù)輸入
數(shù)據(jù)輸入的時(shí)候關(guān)鍵是需要注意數(shù)據(jù)有效性檢驗(yàn)和規(guī)范化處理。確保進(jìn)庫(kù)數(shù)據(jù)滿足實(shí)際需要的精度和誤差范圍。
（2）數(shù)據(jù)庫(kù)檢索
某一實(shí)體的信息包括空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩部分，相應(yīng)地，數(shù)據(jù)庫(kù)檢索就可以依據(jù)實(shí)體的空間位置檢索或依據(jù)實(shí)體的屬性進(jìn)行檢索。空間檢索包括 “圖示點(diǎn)檢索”、“圖示矩形檢索”和“區(qū)域檢索”，而“條件檢索”和“交叉條件檢索”則屬于屬性檢索。利用數(shù)據(jù)庫(kù)檢索這一功能檢索和提取數(shù)據(jù)中的地質(zhì)信息。
（3）空間分析
空間分析包括以下3個(gè)內(nèi)容：
①疊加分析。包括區(qū)對(duì)區(qū)疊加分析，區(qū)對(duì)線疊加分析，區(qū)對(duì)點(diǎn)疊加分析，點(diǎn)對(duì)線疊加分析等。
②緩沖區(qū)（Buffer）分析。包括點(diǎn)緩沖區(qū)分析，線緩沖區(qū)分析，區(qū)緩沖區(qū)分析。
③多層立體疊加。
（4）屬性分析
包括為單屬性統(tǒng)計(jì)分析、單屬性累計(jì)直方圖、單屬性累計(jì)頻率直方圖、單屬
性分類統(tǒng)計(jì)、單屬性基本初等函數(shù)變換、雙屬性累計(jì)直方圖、雙屬性累計(jì)頻率直
方圖、雙屬性分類統(tǒng)計(jì)、雙屬性四則運(yùn)算等。
（5）數(shù)據(jù)輸出
數(shù)據(jù)庫(kù)中單表、雙表、多表的單項(xiàng)數(shù)據(jù)、雙項(xiàng)數(shù)據(jù)、多項(xiàng)數(shù)據(jù)的單向和多向輸出和多組合輸出。這項(xiàng)功能的完成有賴于上述各項(xiàng)任務(wù)的完成程度，其目的是使用數(shù)據(jù)庫(kù)中裝載的數(shù)據(jù)來(lái)完成某項(xiàng)任務(wù)或?yàn)槟稠?xiàng)任務(wù)提供數(shù)據(jù)。
4 結(jié)論與建議
本文主要論述了基于GIS的巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)涉及到的相關(guān)理論知識(shí)，如地理信息系統(tǒng)理論、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、土性相關(guān)距離理論、地質(zhì)建模技術(shù)、巖土工程數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等，在此基礎(chǔ)上，對(duì)基于GIS的巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行了研究，提出以下建議：
1、在巖土工程建模中沒有考慮斷層、透鏡體等地質(zhì)現(xiàn)象的影響，巖土工程
地質(zhì)模型有一定的局限性。為解決此問(wèn)題，其中重要的環(huán)節(jié)是獲取研究區(qū)域關(guān)于
這方面的實(shí)際資料，通過(guò)知識(shí)反饋不斷來(lái)修正工程地質(zhì)模型。
2、將研究區(qū)域當(dāng)成一個(gè)統(tǒng)一體來(lái)看待的，沒有區(qū)分不同地質(zhì)單元的差別，如河流、湖泊與陸地的差別，這個(gè)問(wèn)題的解決，應(yīng)當(dāng)通過(guò)劃分區(qū)塊，將不能統(tǒng)一對(duì)待的區(qū)域從研究區(qū)剔除出來(lái)。但這樣做，會(huì)引起另外一個(gè)問(wèn)題，就是研究區(qū)域在平面上就不是連續(xù)的，在插值計(jì)算時(shí)會(huì)有突變現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)此問(wèn)題的研究有待加強(qiáng)。
3、在地質(zhì)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算中是將研究區(qū)域作為一個(gè)區(qū)域體來(lái)看待的，而實(shí)際上往往是一個(gè)大區(qū)域在物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)上可以劃分為幾個(gè)小區(qū)域。對(duì)此問(wèn)題的解決首先確定小分區(qū)的邊界，然后對(duì)每個(gè)小分區(qū)單獨(dú)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
作者簡(jiǎn)介：趙斌，男，1982年生，2006年7月畢業(yè)于沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，畢業(yè)后于遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì)工作，現(xiàn)主要從事巖土勘察工作。
參考文獻(xiàn)：
[1]鐘登華，劉東海.工程可視化輔導(dǎo)設(shè)計(jì)理論方法與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004.
[2]包惠明，胡長(zhǎng)順.GIS支持下巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2002，2：74-74.
[3]沈芳，黃潤(rùn)秋.地理信息系統(tǒng)與地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2000，27（2）：6-10.
[4]方海東，施斌，王寶軍.GIS在環(huán)境巖土工程中應(yīng)用的回顧與展望[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，21（4）：371-375.
[5]肖斌，趙鵬大.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)新進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2000，15（3）：293-295.
[6]譚曉惠，王建國(guó).土性相關(guān)距離計(jì)算方法的分析探討[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，27（11）：1420-1421.
[7]李永兵，陳旭瑞，胡俊峰.基于GIS的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2002，24（3）：122-129.
[8]欒駿，唐新軍，嚴(yán)和平.工程地質(zhì)勘查信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，25（1）：56-56.
關(guān)鍵字：地圖制圖學(xué)，地理信息，評(píng)價(jià)模型
中圖分類號(hào)： G874 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、地圖空間信息量的相關(guān)研究
地圖空間信息量度量是地圖信息傳輸理論的一個(gè)最基礎(chǔ)的問(wèn)題,定量計(jì)算地圖空間信息量一方面可以為地圖設(shè)計(jì)、地圖分析評(píng)價(jià)提供依據(jù)；另一方面亦為地圖綜合提供選取標(biāo)準(zhǔn),控制地圖綜合的評(píng)價(jià)指標(biāo)。鑒于此,此處緊緊圍繞地圖空間信息量的度量這一基礎(chǔ)研究問(wèn)題,分別從地圖元素層次和專題地圖層次研究空間信息量度量的方法,并探討地圖空間信息量度量在地圖信息傳輸和制圖綜合中的初步應(yīng)用。具體地,主要研究?jī)?nèi)容包括：1.系統(tǒng)地分析了地圖空間信息量度量的當(dāng)前進(jìn)展,包括地圖空間信息的分類、度量方法及其應(yīng)用等方面,詳細(xì)分析了現(xiàn)有研究中存在的主要問(wèn)題。進(jìn)而,為了建立合理的地圖空間信息量度量模型,分析了不同領(lǐng)域的信息定義,指出了信息產(chǎn)生的本質(zhì)即多樣性或差異性特征,并結(jié)合地圖制圖的特點(diǎn),系統(tǒng)地闡述了地圖空間信息的定義、分類方法、度量準(zhǔn)則以及基于特征的信息量度量的數(shù)學(xué)模型2.系統(tǒng)地研究了點(diǎn)要素、線要素和面要素的空間信息量度量方法。針對(duì)點(diǎn)要素的空間信息量度量,研究提出了一種改進(jìn)的弧比弦算法,并用來(lái)定量描述節(jié)點(diǎn)的重要性程度,進(jìn)而建立了節(jié)點(diǎn)的空間信息量度量方法。針對(duì)線要素和面要素,提出了基于認(rèn)知的線、面要素幾何形態(tài)分解方法,給出了定量的描述指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,采用層次策略,分別提出了基于彎曲的線要素空間信息量度量方法和基于凸包的面要素空間信息量度量方法。最后,采用實(shí)際的地圖要素?cái)?shù)據(jù)對(duì)所提出的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析,結(jié)果表明了所提方法的正確性。3.系統(tǒng)地研究了點(diǎn)狀專題圖、線狀專題圖和面狀專題圖的空間信息量度量方法。采用“專題地圖空間信息的認(rèn)知空間信息內(nèi)容構(gòu)成空間信息內(nèi)容描述空間信息量的層次度量”的研究思路,重點(diǎn)研究提出了專題圖空間信息的層次分類和描述方法,包括元素層次的結(jié)構(gòu)形態(tài)信息、鄰域?qū)哟蔚耐負(fù)溧徑有畔⒑驼w層次的空間分布信息,并分別建立了各層次空間信息量的計(jì)算模型。最后,采用實(shí)際地圖數(shù)據(jù)對(duì)所提出的方法進(jìn)行了合理性驗(yàn)證和對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析,結(jié)果表明所提方法的合理性和優(yōu)越性。
二、地理信息服務(wù)方法研究
地理信息服務(wù)有效促進(jìn)了地理信息的共享和功能復(fù)用，目前越來(lái)越多的企業(yè)或組織將自己擁有的地理空間數(shù)據(jù)和軟件功能開放為地理信息服務(wù)供人們享用。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)上地理信息服務(wù)的數(shù)量不斷增多，人們獲取滿足需求的地理信息服務(wù)變得越來(lái)越困難。因此，迫切需要高效的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法來(lái)幫助人們查找和選擇所需服務(wù)。引入信息檢索技術(shù)、語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及多屬性綜合評(píng)價(jià)技術(shù)來(lái)研究地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，從基于基本描述和簡(jiǎn)單語(yǔ)義的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)、基于本體語(yǔ)義和規(guī)則支持的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)、基于分類與聚類的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)以及基于QoS的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)四個(gè)方面進(jìn)行了深入研究。在地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)的理論和方法上取得了一些成果。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：1.分析了地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)的背景、意義以及相關(guān)理論和技術(shù)基礎(chǔ)。從地理信息系統(tǒng)的服務(wù)化轉(zhuǎn)變、地理信息服務(wù)共享中存在的問(wèn)題出發(fā)，對(duì)地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)的背景進(jìn)行了分析與思考，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步指出地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)研究的重要意義。確立了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)、語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)作為地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)三大技術(shù)基礎(chǔ)并闡述了相關(guān)理論和方法。給出了地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)的定義，提出了地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)的框架和方法，總結(jié)了地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)的評(píng)價(jià)方法。2.現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，基于關(guān)鍵字的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法無(wú)法取得滿意的服務(wù)查找效果。針對(duì)此問(wèn)題，論文引入信息檢索技術(shù)、WordNet詞匯語(yǔ)義技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了基于基本描述和簡(jiǎn)單語(yǔ)義的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法。基于基本描述的地理信息服務(wù)匹配方法將基于編輯距離的服務(wù)名稱匹配和基于向量空間的服務(wù)描述匹配相結(jié)合。然后重點(diǎn)研究了基于簡(jiǎn)單語(yǔ)義的地理信息服務(wù)匹配方法，該方法通過(guò)構(gòu)造虛擬文檔和引入WordNet詞匯語(yǔ)義實(shí)現(xiàn)“操作級(jí)”的地理信息服務(wù)匹配，且能夠支持詞匯間同義關(guān)系、上位關(guān)系和下位關(guān)系的簡(jiǎn)單語(yǔ)義功能。3.研究了基于本體語(yǔ)義和規(guī)則支持的地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法以解決語(yǔ)義環(huán)境下的服務(wù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。圍繞該問(wèn)題，分析了地理信息本體構(gòu)建的準(zhǔn)則、方法與工具、地理信息本體的邏輯構(gòu)成、地理信息本體的集成方法。然后從數(shù)據(jù)或信息語(yǔ)義、功能或操作語(yǔ)義、執(zhí)行語(yǔ)義和服務(wù)質(zhì)量語(yǔ)義四個(gè)方面出發(fā)，明確了地理信息服務(wù)的語(yǔ)義蘊(yùn)含，并運(yùn)用OWL-S對(duì)地理信息服務(wù)進(jìn)行語(yǔ)義化描述。將加權(quán)語(yǔ)義距離和Wu-Palmer法相結(jié)合，改進(jìn)了本體概念語(yǔ)義相似度的計(jì)算方法，在此基礎(chǔ)上結(jié)合服務(wù)接口依賴關(guān)系，提出了支持接口多態(tài)性的本體語(yǔ)義地理信息服務(wù)輸入輸出IO匹配方法，然后進(jìn)一步研究了規(guī)則支持的地理信息服務(wù)前提效果PE匹配方法。4.針對(duì)數(shù)量的增多和種類的繁雜多樣使得地理信息服務(wù)變得混亂和無(wú)規(guī)則而影響服務(wù)發(fā)現(xiàn)效率的問(wèn)題，論文提出將分類與聚類應(yīng)用于地理信息服務(wù)發(fā)現(xiàn)。為此，分析了地理信息服務(wù)分類規(guī)范，為地理信息服務(wù)機(jī)器分類算法的類標(biāo)選擇奠定基礎(chǔ)，并將樸素貝葉斯分類和k鄰近分類法用于地理信息服務(wù)自動(dòng)分類，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)算法并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，闡述了地理信息服務(wù)類別匹配的方法。
三、地圖制圖學(xué)與地理信息工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和任務(wù)
1. 以空間認(rèn)知為核心的地圖制圖學(xué)與地理信息工程學(xué)科理論體系將進(jìn)一步完善和深化
目前, 在地圖空間認(rèn)知研究方面, 理論體系尚不完善, 空間認(rèn)知過(guò)程研究不夠深入, 用于指導(dǎo)地圖設(shè)計(jì)和可視化還不夠有力。據(jù)此, 今后要重點(diǎn)研究以下問(wèn)題:
（1） 空間認(rèn)知理論體系框架;
（2） 空間認(rèn)知過(guò)程、實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù);
（3）.地圖可視化系統(tǒng)中的地圖關(guān)系及表示方法;
2. 基于保質(zhì)設(shè)計(jì)的地圖自動(dòng)制圖綜合及其過(guò)程控制的智能化將取得突破性進(jìn)展, 并進(jìn)入實(shí)用化階段
目前的研究離實(shí)際應(yīng)用還存在不盡如人意的地方: 一是自動(dòng)綜合模型、算法還不具普適性; 二是自動(dòng)綜合結(jié)果還有不盡如人意的地方。因此, 還必須進(jìn)行持久深入的研究。今后重點(diǎn)研究的問(wèn)題應(yīng)包括:
（1） 幾何信息的尺度依賴與空間認(rèn)知理論的聯(lián)系;
（2） 多尺度空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
（3） 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的空間數(shù)據(jù)多尺度表達(dá)與在線式自動(dòng)綜合理論與方法質(zhì)量評(píng)價(jià);
3. 地理空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)向圖形( 矢量數(shù)據(jù)) 、影像( 柵格數(shù)據(jù)) 和數(shù)字高程模型( 格網(wǎng)數(shù)據(jù))的多源數(shù)據(jù)一體化及完全面向?qū)ο蟀l(fā)展
根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展, 我國(guó)在該領(lǐng)域應(yīng)重點(diǎn)研究:
（1） 圖形( 矢量數(shù)據(jù)) 、影像( 柵格數(shù)據(jù)) 與數(shù)字高程模型( 格網(wǎng)數(shù)據(jù)) 數(shù)據(jù)融合的理論和方法;
（2） 海量圖形、影像與數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的一體化管理及高效快速索引技術(shù);
（3） 基于圖形、影像與數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)一體化的完全面向?qū)ο蟮姆椒?
參考文獻(xiàn):
[1]夏文玨, 李 斌, 龔健雅. 基于工作流技術(shù)的動(dòng)態(tài)GIS服務(wù)鏈研究[J] . 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版) , 2005, 30(11) : 982- 985.
[2]祝玉華, 王家耀. 基于Multi Agents 的Web GI S 體系結(jié)構(gòu)研究[A] . 中國(guó)數(shù)字城市發(fā)展戰(zhàn)略論文集[C] . 西安:西安地圖出版社, 2005.
[3] 武芳, 鄧紅艷, 錢海忠. 基于遺傳算法的線要素自動(dòng)化簡(jiǎn)模型[J] . 測(cè)繪學(xué)報(bào), 2003, 32(4) : 345- 355.
參考文獻(xiàn)的撰寫是體現(xiàn)了作者對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，論文當(dāng)中引用的內(nèi)容是可以查閱到的，也為同一研究的作者提供正確的閱讀方向。下面是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于生物多樣性論文參考文獻(xiàn)，給大家在寫作當(dāng)中參考欣賞。
生物多樣性論文參考文獻(xiàn)：
[1]田興軍.生物多樣性及其保護(hù)生物學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.
[2]李斌，蔣步新，李化雨.論生物多樣性的價(jià)值[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)（第28卷），2002（4）：49.
[3]高振宇，徐海根.中國(guó)――俄羅斯生物多樣性信息管理研究[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2000.
[4]楊建新.生物多樣――人類持續(xù)發(fā)展的自然基礎(chǔ)的研究[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1993（3）：30.
[5]馬克平，米湘成，魏偉，等.生物多樣性研究中的幾個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題.中國(guó)生物多樣性保護(hù)與研究進(jìn)展[M].北京：氣象出版社，2004.
[6]徐海根，丁暉，吳軍，等.2010年生物多樣性目標(biāo)：指標(biāo)與進(jìn)展[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（4）：289～293.
生物多樣性論文參考文獻(xiàn)：
[1]陳靈芝.中國(guó)的生物多樣性現(xiàn)狀及其保護(hù)對(duì)策[M].北京：科學(xué)出版社，1994.
[2]李文華.中國(guó)的自然保護(hù)區(qū)[M].北京：商務(wù)印書館，1984.
[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局自然保護(hù)司.珍稀瀕危植物保護(hù)與研究[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1991.
[4]宋朝樞.自然保護(hù)區(qū)工作手冊(cè)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1988.
[5]馬克平.監(jiān)測(cè)是評(píng)估生物多樣性保護(hù)進(jìn)展的有效途徑[J].生物多樣性，2011，19（2）：125～126.
生物多樣性論文參考文獻(xiàn)：
[1].周子楊，黃先才，孟玲，謝桐洲，李保平；有機(jī)稻田埂植物上節(jié)肢動(dòng)物多樣性[J]；生態(tài)學(xué)雜志；2011年07期
[2].吳玉紅，蔡青年，林超文，黃晶晶，程序；地埂植物籬對(duì)大型土壤動(dòng)物多樣性的影響[J]；生態(tài)學(xué)報(bào)；2009年10期
[3].簡(jiǎn)永興，李仁東，王建波，陳家寬；鄱陽(yáng)湖灘地水生植物多樣性調(diào)查及灘地植被的遙感研究[J]；植物生態(tài)學(xué)報(bào)；2001年05期
[4].官昭瑛，何瑩，安玉蓉，蔡吉花，童曉立；外來(lái)植物凋落物分解對(duì)底棲動(dòng)物多樣性及其攝食功能群的影響[J]；生態(tài)學(xué)報(bào)；2010年11期
[5].魏彥昌，吳炳方，張喜旺，杜鑫；生物多樣性遙感研究進(jìn)展[J]；地球科學(xué)進(jìn)展；2008年09期
[6].岳天祥；生物多樣性遙感研究方法淺議[J]；生物多樣性；2000年03期
[7].徐文婷，吳炳方；遙感用于森林生物多樣性監(jiān)測(cè)的進(jìn)展[J]；生態(tài)學(xué)報(bào)；2005年05期
[8].郭中偉，李典謨，甘雅玲；森林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的遙感評(píng)估[J]；生態(tài)學(xué)報(bào)；2001年08期
[9].方彬，陳波，張?jiān)簧锒鄻有赃b感監(jiān)測(cè)尺度選擇及制圖研究[J]；地理與地理信息科學(xué)；2007年06期
[10].黎道洪，羅蓉；貴州和尚洞不同光帶內(nèi)軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物和脊索動(dòng)物的多樣性及分布研究[J]；中國(guó)巖溶；1999年02期
[11].劉紅，袁興中；曲阜孔林土壤動(dòng)物多樣性研究[J]；應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)；1999年05期
[12].金翠霞，吳亞，王冬蘭；稻田節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性[J]；昆蟲學(xué)報(bào)；1990年03期
[13].朱巽，袁金榮，林仲桂，朱雅安；衡陽(yáng)盆地土壤動(dòng)物多樣性研究[J]；生態(tài)學(xué)雜志；2004年04期
關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；資源；環(huán)境
1引言
地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種兼容存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。GIS以其強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、形象直觀的應(yīng)用界面、強(qiáng)大的空間分析能力等特點(diǎn),能為現(xiàn)實(shí)地理空間上的物質(zhì)和能量運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究提供方便、準(zhǔn)確的管理和空間分析手段。因此,GIS與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合運(yùn)用有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
GIS與環(huán)境科學(xué)在研究對(duì)象和研究方法上所具有的相似性和互補(bǔ)性,使二者的結(jié)合孕育著巨大的發(fā)展?jié)摿?預(yù)期在環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境工程及環(huán)境地球化學(xué)等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。
2GIS在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
在我國(guó)，從20世紀(jì)80年代中期開始，GIS技術(shù)就被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從國(guó)土資源決策管理、農(nóng)業(yè)資源信息、區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃、糧食流通管理與糧食生產(chǎn)輔助決策到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力研究、農(nóng)作物估產(chǎn)研究、區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究、農(nóng)用土地適宜性評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、基于GPS和GIS的精細(xì)農(nóng)業(yè)信息處理系統(tǒng)研究等，都取得了很大的成績(jī)，一些研究成果直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著GIS理論的產(chǎn)生發(fā)展以及方法和技術(shù)的成熟，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步深入。從技術(shù)角度看，GIS在我國(guó)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：
(1)作為農(nóng)業(yè)資源調(diào)查的工具，建立了農(nóng)業(yè)資源地理數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的瀏覽、檢索等，利用GIS繪制農(nóng)業(yè)資源分布圖和產(chǎn)生正規(guī)的報(bào)表。
(2)作為農(nóng)業(yè)資源分析的工具，GIS技術(shù)已不限于制圖和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的簡(jiǎn)單查詢，而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于各種目標(biāo)的分析和重新導(dǎo)出新的信息，產(chǎn)生專題地圖和進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的疊加分析等。
(3)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的工具，主要是建立了各種模型和擬訂各種決策方案，直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
(4)作為農(nóng)業(yè)管理的輔助決策工具，利用了GIS的模型功能和空間動(dòng)態(tài)分析以及預(yù)測(cè)能力，并與專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)及其它的現(xiàn)代技術(shù)（如RS和GPS）有機(jī)結(jié)合，便于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理和輔助決策。
3GIS在林業(yè)中的應(yīng)用
林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的管理決策人員面對(duì)著各種數(shù)據(jù)，如林地使用狀況、植被分布特征、立地條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等許多因子的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析并及時(shí)找出解決問(wèn)題的合理方案，借用傳統(tǒng)方法不是一件容易的事，而利用GIS方法卻輕松自如。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展，森林資源的開發(fā)、利用和保護(hù)需要隨時(shí)跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，掌握資源動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)做出決策就顯得異常的重要。常規(guī)的森林資源監(jiān)測(cè)，從資源清查到數(shù)據(jù)整理成冊(cè)，最后制定經(jīng)營(yíng)方案，需要的時(shí)間長(zhǎng)，造成經(jīng)營(yíng)方案和現(xiàn)實(shí)情況不相符。這種滯后現(xiàn)象勢(shì)必出現(xiàn)管理方案的不合理，甚致無(wú)法接受。利用GIS就可以完全解決這一問(wèn)題，及時(shí)掌握森林資源及有關(guān)因子的空間時(shí)序的變化特征，從而對(duì)癥下藥。
林業(yè)GIS就是將林業(yè)生產(chǎn)管理的方式和特點(diǎn)溶入GIS之中，形成一套為林業(yè)生產(chǎn)管理服務(wù)的信息管理系統(tǒng)。以減少林業(yè)信息處理的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省經(jīng)費(fèi)開支，提高管理效率。
GIS在林業(yè)上的應(yīng)用過(guò)程大致分為三個(gè)階段，即：
(1)作為森林調(diào)查的工具：主要特點(diǎn)是建立地理信息庫(kù)，利用GIS繪制森林分布圖及產(chǎn)生正規(guī)報(bào)表。GIS的應(yīng)用主要限于制圖和簡(jiǎn)單查詢。
(2)作為資源分析的工具：已不再限于制圖和簡(jiǎn)單查詢，而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于各種目標(biāo)的分析和推導(dǎo)出新的信息。
(3)作為森林經(jīng)營(yíng)管理的工具：主要在于建立各種模型和擬定經(jīng)營(yíng)方案等，直接用于決策過(guò)程。
三個(gè)階段反映了林業(yè)工作者對(duì)GIS認(rèn)識(shí)的逐步深入。
目前GIS在林業(yè)上的應(yīng)用主要有：
（1）環(huán)境與森林災(zāi)害監(jiān)測(cè)與管理方面中的應(yīng)用，包括：林火、病蟲害、荒漠化等管理，如在防火管理中，其主要內(nèi)容有：林火信息管理、林火撲救指揮和時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)、林火的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、林火設(shè)施的布局分析等。
（2）在森林調(diào)查方面的應(yīng)用，包括：森林資源清查和數(shù)據(jù)管理，這是GIS最初應(yīng)用于林業(yè)的主要方面、制定森林經(jīng)營(yíng)決策方案、林業(yè)制圖。
（3）森林資源分析和評(píng)價(jià)方面，包括：林業(yè)土地利用變化監(jiān)測(cè)與管理、用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布、森林資源動(dòng)態(tài)管理、林權(quán)。
（4）森林結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，包括：林種結(jié)構(gòu)調(diào)整、齡組結(jié)構(gòu)調(diào)整。
（5）森林經(jīng)營(yíng)方面，包括：采伐、撫育間伐、造林規(guī)劃、速生豐產(chǎn)林、基地培育、封山育林等。
（6）野生動(dòng)物植物監(jiān)測(cè)與管理。
1993～1997年，由聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）援助的“中國(guó)森林資源調(diào)查技術(shù)現(xiàn)代化”項(xiàng)目順利執(zhí)行。以全國(guó)林業(yè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)為主要信息源，進(jìn)行全國(guó)林地生態(tài)類型數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)工作，在空間上和時(shí)間序列上完整、系統(tǒng)的反映林地區(qū)域不同的生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)、林種、群落特征及其林（樹）齡。4GIS在土地資源中的應(yīng)用
GIS技術(shù)最初在土地資源開發(fā)與管理上的應(yīng)用主要是土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和城鎮(zhèn)地籍調(diào)查圖件和屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢等管理工作等，基本上沒有數(shù)據(jù)的空間分析及其它決策功能。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前在土地科學(xué)中的應(yīng)用主要包括了土地評(píng)價(jià)工作（土地的適宜性或多宜性評(píng)價(jià)、土地的生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)、土地持續(xù)利用評(píng)價(jià)、城市地價(jià)評(píng)估、耕地地價(jià)評(píng)價(jià)等），土地利用規(guī)劃（包括土地利用總體規(guī)劃、土地利用多目標(biāo)規(guī)劃），土地利用與土地覆被現(xiàn)狀分類與制圖，以及土地利用與土地覆被動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
5結(jié)論與展望
GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾，從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢(shì)：
結(jié)合國(guó)家信息化推進(jìn)工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動(dòng)GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。信息化建設(shè)已成為我國(guó)各級(jí)政府及企業(yè)的重要任務(wù)，GIS在以資源、能力、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中，可以發(fā)揮應(yīng)有的作用。結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用工程，推動(dòng)GIS的發(fā)展。用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評(píng)估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這些問(wèn)題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問(wèn)題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持。
參考文獻(xiàn)
［1］傅肅性.世紀(jì)之交地理信息系統(tǒng)的理論與應(yīng)用發(fā)展［J］.地球信息科學(xué),1999,(2):17-23.
關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）；水利地理信息系統(tǒng)；水利行業(yè)
1地理信息系統(tǒng)概述
1.1地理信息系統(tǒng)的基本概念
地理信息系統(tǒng)是一種特定的空間信息系統(tǒng), 是一門介于地球科學(xué)與信息科學(xué)之間的交叉學(xué)科。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)支持下, 對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、模擬、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。它是一門為區(qū)域和工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理決策服務(wù)的信息加工與管理技術(shù), 是一種綜合性強(qiáng)、適用性廣的工具［1］。
1.2地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成
地理信息系統(tǒng)通常包括三個(gè)基本部分：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（包括軟件和硬件）、地理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用人員和組織機(jī)構(gòu)，見下圖1。
1.3地理信息系統(tǒng)(GIS)的特征
地理信息系統(tǒng)具有以下三個(gè)方面的特征：1.采集管理分析和輸出多種地理空間信息的能力, 很強(qiáng)的空間性和動(dòng)態(tài)性;2.以地理研究和地理決策為目的, 以地理模型方法為手段, 具有空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的能力, 并能產(chǎn)生高層次的地理信息;3.由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理。并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法, 作用于空間數(shù)據(jù), 產(chǎn)生有用的信息, 完成人類難以完成的任務(wù)。
2我國(guó)地理信息系統(tǒng)(GIS)及水利信息系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀
我國(guó)的地理信息系統(tǒng)起步于80年代, 1983年國(guó)家科委新技術(shù)局成立了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家規(guī)范研究組, 標(biāo)志著我國(guó)的地理信息系統(tǒng)的研究提上了歷史日程。經(jīng)過(guò)了二十幾年的發(fā)展, 取得了一定的成果, 如人口信息系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)信息管理系統(tǒng)、國(guó)土信息系統(tǒng)等。尤其是經(jīng)過(guò)最近10年的努力, 我國(guó)GIS軟件的技術(shù)體系日趨完善, 已經(jīng)形成了基礎(chǔ)平臺(tái)軟件、桌面軟件、專業(yè)軟件、應(yīng)用軟件四個(gè)體系。國(guó)產(chǎn)軟件在近一年時(shí)間里又有了長(zhǎng)足的進(jìn)步, 大型基礎(chǔ)平臺(tái)軟件產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)展良好, 尤其是得到國(guó)家863計(jì)劃支持的兩個(gè)大型GIS基礎(chǔ)平臺(tái)軟件表現(xiàn)突出, 在市場(chǎng)和應(yīng)用方面有了新的進(jìn)展［2］。
2004年年初, 美國(guó)勞動(dòng)部將地球空間信息技術(shù)( Geo- spatial-technology) 、納米技術(shù)與生物技術(shù)一起確定為本世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ娜笞钪匾夹g(shù)。因此, 只有深入研究建立在地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上的水利信息化, 才能逐步實(shí)現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的、能有效促進(jìn)水利事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的水利信息化系統(tǒng)的形成。
目前，我國(guó)已經(jīng)完成了國(guó)家級(jí)水情數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，可以對(duì)歷史水情、實(shí)時(shí)水情及降雨信息進(jìn)行精確的管理和查詢，省級(jí)流域級(jí)水情數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)也正在如火如荼的進(jìn)行當(dāng)中。可以說(shuō)，該技術(shù)的應(yīng)用使我國(guó)水利信息管理工作更加規(guī)范化，為有關(guān)數(shù)據(jù)的高效使用奠定了基礎(chǔ)［3］。
盡管GIS的迅速發(fā)展和日趨成熟為我們水利數(shù)據(jù)及信息管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，但是由于我國(guó)水利數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)，而國(guó)內(nèi)擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件在面對(duì)海量數(shù)據(jù)的同時(shí)又顯得力不從心，因此，我國(guó)地理信息系統(tǒng)需要進(jìn)一步發(fā)展和完善，協(xié)同我國(guó)的水利事業(yè)及其他學(xué)科和領(lǐng)域的共同協(xié)調(diào)發(fā)展。
3水利信息系統(tǒng)的解決方案
地理信息系統(tǒng)在水利行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括水文、防汛、水資源、水利工程管理以及其他方面（如水環(huán)境污染、水環(huán)境保護(hù)、節(jié)水灌溉及水土保持等）。
21世紀(jì)是信息時(shí)代，地理信息系統(tǒng)技術(shù)在水利方面的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。尤其在水利政務(wù)、防汛抗旱減災(zāi)、水資源監(jiān)控調(diào)度等方面是傳統(tǒng)技術(shù)所不能比擬的。隨著資源衛(wèi)星航空航天技術(shù)的發(fā)展，水利遙感技術(shù)得到了充分的發(fā)揮空間，水土流失調(diào)查與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水利工程前期規(guī)劃、大型水庫(kù)工程的地質(zhì)調(diào)查、生態(tài)環(huán)境及水資源水污染監(jiān)測(cè)與調(diào)查、干旱沙漠區(qū)的水資源調(diào)查等等，在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到了不可估量的作用［4］。 從水利行業(yè)本身來(lái)說(shuō), 正在加快水利信息化進(jìn)程, 加強(qiáng)水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(如雨情和水情、旱澇災(zāi)情、水資源數(shù)量和質(zhì)量、各種水利工程數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等)的建設(shè), 給GIS應(yīng)用創(chuàng)造越來(lái)越好的條件;另一方面水利管理決策的時(shí)效性要求和可視化要求越來(lái)越高, 迫切需要GIS技術(shù)來(lái)滿足。
“數(shù)字水利” 是新世紀(jì)數(shù)字時(shí)代的一個(gè)組成部分，開發(fā)和利用水利信息資源，與時(shí)俱進(jìn)，將會(huì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。 --!>
4我國(guó)地理信息系統(tǒng)(GIS)在水利行業(yè)的發(fā)展前景
GIS作為儲(chǔ)存和分析空間資料的強(qiáng)有力的工具,針對(duì)于水利信息系統(tǒng)的獨(dú)有特點(diǎn)，因此在水利行業(yè)具有廣闊的前景，但在應(yīng)用GIS解決實(shí)際問(wèn)題時(shí), 應(yīng)注意以下問(wèn)題及發(fā)展方向。
水利工程中有目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)體系的建立和使用仍是GIS儲(chǔ)存和處理空間資料的主要方向, 而地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)三者結(jié)合起來(lái)對(duì)整個(gè)流域地形進(jìn)行三維觀察, 利用GIS分析實(shí)際問(wèn)題將是GIS的發(fā)展方向。
應(yīng)用GIS解決實(shí)際問(wèn)題時(shí), 資料的收集、儲(chǔ)存和處理之間始終存在一個(gè)時(shí)間差, 最經(jīng)濟(jì)的辦法是在已有資料的基礎(chǔ)上, 盡量進(jìn)行空間的綜合分析, 并對(duì)未來(lái)信息進(jìn)行預(yù)測(cè), 以此來(lái)制定工程規(guī)劃方案, 達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)化。
多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一場(chǎng)革命。它與數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊技術(shù)和知識(shí)信息處理相結(jié)合, 可開發(fā)更好的具有一定智能的決策支持系統(tǒng)。在水利工程設(shè)計(jì)與管理中應(yīng)該引用多媒體技術(shù), 開發(fā)界面友好的系統(tǒng), 并應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形( 圖像) 模擬技術(shù)與GIS結(jié)合來(lái)解決水利工程中的實(shí)際問(wèn)題。
引入神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制理論及人工智能理論, 集成專家系統(tǒng)( ES) 與地理信息系統(tǒng), 解決水利工程施工與管理中的實(shí)際問(wèn)題將使GIS的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)全新的領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和信息高速公路的建設(shè), 促進(jìn)具有統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的多級(jí)、分布式具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的地理信息系統(tǒng)發(fā)展, 將更有利于處理具有分布式特點(diǎn)的水利問(wèn)題［2］。
隨著我國(guó)社會(huì)的不斷進(jìn)步、基礎(chǔ)技術(shù)的不斷發(fā)展以及模型技術(shù)專業(yè)化的不斷發(fā)展，將為水利信息化建設(shè)提供完備的技術(shù)和充足的資金支持，水利信息化技術(shù)在未來(lái)必將擁有更好的發(fā)展前景和應(yīng)用空間，也必將促進(jìn)我國(guó)的水利事業(yè)邁向一個(gè)新的時(shí)期。（作者單位：鄭州大學(xué)）
參考文獻(xiàn)：
［1］ 賈玲,尹明萬(wàn).地理信息系統(tǒng)在我國(guó)水利行業(yè)的應(yīng)用綜述［J］.水利水電技術(shù).2007.
［2］ 劉艷林，文恒.地理信息系統(tǒng)及其在水利中的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì).2007.
摘要：土地的開發(fā)管理和人民的生活和國(guó)家的長(zhǎng)治久安有著密切的關(guān)系，而土地測(cè)繪作為土地開發(fā)的基礎(chǔ)在土地的開發(fā)管理中具有重要的作用。本文根據(jù)目前測(cè)繪技術(shù)的研究進(jìn)展，簡(jiǎn)單介紹了測(cè)繪技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：土地管理測(cè)繪
測(cè)繪工作作為一項(xiàng)公益性事業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的前期性、先行性的基礎(chǔ)工作，既為經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門和社會(huì)各方面提供基礎(chǔ)地理信息，又為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。測(cè)繪工作的成果數(shù)據(jù)是各項(xiàng)建設(shè)不可缺少的基礎(chǔ)資料，也是土地管理的重要工具之一。隨著3S技術(shù)，特別是全球定位系統(tǒng)(GPS)等空間信息技術(shù)的出現(xiàn)并逐漸應(yīng)用到土地管理工作中，從而為解決土地問(wèn)題、協(xié)調(diào)人地關(guān)系，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，為滿足現(xiàn)代土地管理工作的要求，推進(jìn)土地管理工作的現(xiàn)代化提供了可能。
一、測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
集成了計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科的現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)，現(xiàn)今已進(jìn)入了信息化時(shí)代。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)主要由空間技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)、地面數(shù)字測(cè)量技術(shù)和地理信息技術(shù)以及與之相配套的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)等組成，也就是當(dāng)前測(cè)繪領(lǐng)域通常所說(shuō)的“5S”技術(shù)，而“5S”技術(shù)具體是指全球定位系統(tǒng)GPS、遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、測(cè)繪專家系統(tǒng)ES和數(shù)字測(cè)量技術(shù)DPS，并且“5S”技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和迅速發(fā)展，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和居民生活水平的提高發(fā)揮著極其重要的作用。
隨著土地管理工作范圍和領(lǐng)域的拓展及延伸，迫切需要建立一套科學(xué)、規(guī)范的土地管理行政管理體系，利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)加強(qiáng)宏觀管理，實(shí)現(xiàn)土地管理的科學(xué)決策。由于測(cè)繪技術(shù)與土地管理是服務(wù)與被服務(wù)、保障與被保障的關(guān)系，我們應(yīng)該進(jìn)一步把測(cè)繪技術(shù)與土地管理工作緊密結(jié)合起來(lái)，充分利用測(cè)繪的技術(shù)、成果等優(yōu)勢(shì)，不僅能為土地管理提供更好的服務(wù)和切實(shí)的保障，也能更大范圍地發(fā)揮測(cè)繪技術(shù)的作用，從而促進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的更快發(fā)展。
二、測(cè)繪在土地開發(fā)管理中的應(yīng)用
（一）遙感技術(shù)
遙感技術(shù)是本世紀(jì)60年展起來(lái)的一門新興綜合性探測(cè)技術(shù)。它通常利用飛機(jī)、氣球、火箭、衛(wèi)星等空間技術(shù)，以衛(wèi)星、飛船、空間站、航天飛機(jī)等飛行器作遙感平臺(tái)，以一個(gè)新的高度來(lái)觀測(cè)地球，然后通過(guò)光學(xué)、電子光線、紫外線、微波計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)處理所得信息，從而探知鑒定研究對(duì)象的各種性質(zhì)。遙感技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是“遙、感、快、廣”四個(gè)字，目前在我國(guó)土地資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作中得到了廣泛應(yīng)用。首先遙感技術(shù)在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重要作用。1999年以來(lái)，開始采用高分辨率、多時(shí)段衛(wèi)星數(shù)據(jù)，全面開展了國(guó)土資源利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)工作，并隨之逐步建立起全國(guó)的土地遙感監(jiān)測(cè)體系。通過(guò)對(duì)全國(guó)重點(diǎn)城市占用耕地等土地利用遙感進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為合理利用每寸土地、切實(shí)保護(hù)耕地，強(qiáng)化土地管理工作提供了十分重要的技術(shù)支撐。
其次，遙感技術(shù)在土地利用變更調(diào)查中已得到廣泛的應(yīng)用。土地利用變更調(diào)查主要以現(xiàn)勢(shì)性航空、航天正射影像圖和地形圖為基礎(chǔ)調(diào)查資料，在與原有土地利用現(xiàn)狀圖套合對(duì)比，并經(jīng)實(shí)地調(diào)繪和補(bǔ)充調(diào)查，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用現(xiàn)狀的更新。目前，為了配合新一輪土地利用總體規(guī)劃修編，全國(guó)許多地方已經(jīng)完成和正在啟動(dòng)以遙感為主要數(shù)據(jù)源的土地利用更新調(diào)查，進(jìn)一步推進(jìn)了遙感技術(shù)在土地利用調(diào)查監(jiān)測(cè)中的廣泛應(yīng)用。
（二）全球定位系統(tǒng)(GPS)
我國(guó)GPS技術(shù)研究起步于80年代，進(jìn)入90年代以后，GPS技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。GPS衛(wèi)星是定位技術(shù)的迅速發(fā)展，給測(cè)繪工作帶來(lái)了革命性的變化，也對(duì)地籍測(cè)量工作，特別是地籍控制測(cè)量工作帶來(lái)了巨大的影響。應(yīng)用GPS進(jìn)行地籍控制測(cè)量，點(diǎn)與點(diǎn)之間不要求互相通視，這樣避免了常規(guī)地籍測(cè)量控制點(diǎn)位選取的局限條件，并且布設(shè)成GPS狀結(jié)構(gòu)對(duì)GPS網(wǎng)精度的影響也甚小。由于GPS技術(shù)具有布點(diǎn)靈活、全天候觀測(cè)、觀測(cè)及計(jì)算速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，使GPS技術(shù)在我國(guó)各省市的城鎮(zhèn)地籍控制測(cè)量中得以廣泛應(yīng)用。
（三）地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息技術(shù)(GIS技術(shù))是在傳統(tǒng)的地球科學(xué)與現(xiàn)代信息科學(xué)交叉融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型空間信息技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)已發(fā)展成為以GIS，GPS與遙感(RS)3項(xiàng)技術(shù)(簡(jiǎn)稱3S技術(shù))為核心的，以相關(guān)信息技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)為支撐的，以空間位置信息服務(wù)為特征的大型地理空間信息技術(shù)。目前其自身的技術(shù)體系逐漸成熟，正迅速向結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化、軟件組件化及應(yīng)用大眾化方向發(fā)展，并將形成市場(chǎng)容量巨大的地理信息產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)GIS技術(shù)研究工作起步于70年代初期，80年代進(jìn)入應(yīng)用試驗(yàn)階段，期間主要是借鑒國(guó)外GIS應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用國(guó)外的GIS軟件。90年代國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和院校也開始結(jié)合國(guó)內(nèi)GIS需求，從引進(jìn)、消化、吸收起步，著手開發(fā)GIS軟件，目前國(guó)產(chǎn)GIS軟件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已達(dá)到近30%。由于土地調(diào)查監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的空間性，在信息化過(guò)程中，需要進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的輸入、處理、管理和輸出，必須借助GIS技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)。
隨著GIS技術(shù)的成熟和發(fā)展，八十年代末，九十年代初基于不同GIS平臺(tái)的各種類型和不同尺度的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)相繼啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)十幾年的努力，對(duì)土地利用空間和屬性數(shù)據(jù)描述、分析和表達(dá)輸出的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已經(jīng)成為土地資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分，成為各級(jí)政府對(duì)土地資源保護(hù)、合理開發(fā)利用和科學(xué)管理倍加關(guān)注的基礎(chǔ)工作。土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)在今后幾年中將朝著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、程序規(guī)范化、更新制度化、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化、服務(wù)社會(huì)化的方向發(fā)展。
（四）“3S”集成技術(shù)
隨著GPS、RS、GIS三者技術(shù)教育水準(zhǔn)的不斷提高，新技術(shù)在土地變更調(diào)查中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使土地調(diào)查數(shù)據(jù)更新工作變得越來(lái)越簡(jiǎn)便。GIS、RS和GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實(shí)時(shí)的和動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀測(cè)，分析和應(yīng)用的運(yùn)行系統(tǒng)，提高了GIS的應(yīng)用效率。
快速、準(zhǔn)確提取土地利用現(xiàn)狀及其動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，對(duì)保障我國(guó)資源安全和糧食安全及生態(tài)安全，保持社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)、快速、健康發(fā)展等具有重要意義。曾培炎副總理提出要通過(guò)“天上看，地上查，網(wǎng)上管”等手段嚴(yán)格土地管理，國(guó)務(wù)院2004年第28號(hào)文件明確提出了開展新一輪土地調(diào)查“3S”技術(shù)系統(tǒng)依靠數(shù)字化、信息化的特點(diǎn)，具有作業(yè)速度快、精度高等優(yōu)勢(shì)，對(duì)新一輪土地調(diào)查中的數(shù)據(jù)更新將發(fā)揮重要作用。
（五）數(shù)據(jù)處理與提取技術(shù)
隨著RS和GIS技術(shù)在土地調(diào)查監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中的廣泛應(yīng)用，基于遙感的土地調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理和提取技術(shù)也日趨完善。首先在計(jì)算機(jī)識(shí)別土地利用變化信息中發(fā)展了“基于土地利用圖斑單元的變化自動(dòng)檢測(cè)方法”，該方法是將土地利用圖與遙感影像圖相疊加，在土地利用圖斑邊界及其類別信息引導(dǎo)下，以完整圖斑單元或像素為單位，按類別分層計(jì)算影像上待檢測(cè)處的影像特征值，按照設(shè)定的判讀規(guī)則，以知識(shí)庫(kù)中選取土地利用數(shù)據(jù)上圖斑類型對(duì)應(yīng)用的遙感信息特征值進(jìn)行比較判斷，即可自動(dòng)檢測(cè)出變化的區(qū)域。其次，通過(guò)多年的土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)研究和實(shí)踐，總體提出或發(fā)展了一系列可行的土地利用變化信息的自動(dòng)提取方法。如差異主成份法、多波段主成份變換法、主成份差異、分類后比較法、異常光譜檢測(cè)法。
總而言之，在信息化時(shí)代背景下，我國(guó)的多項(xiàng)技術(shù)得到了充分的運(yùn)用，信息化測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用，不僅保證了土地測(cè)量的準(zhǔn)確性，還能為測(cè)量人員減輕工作任務(wù)量，保證了土地管理的順利開展，這也是促進(jìn)國(guó)家土地資源管理和社會(huì)發(fā)展的重要條件。而在今后的土地管理中，信息化測(cè)繪技術(shù)將會(huì)得到更大的運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：GIS；空間認(rèn)知；疾病預(yù)防；分析推理
0 引言
在疾病防控中，GIS的主要作用在于運(yùn)用空間分析和數(shù)據(jù)挖掘，進(jìn)行疾病監(jiān)測(cè)預(yù)警分析、發(fā)病地區(qū)分析、發(fā)病原因分析、傳染病傳播分析、統(tǒng)計(jì)分析與可視化等[1]。陳如桂[2]等應(yīng)用醫(yī)學(xué)地理與GIS方法分析病情分布時(shí)空結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的相關(guān)性，在確立對(duì)病情定量評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，建立病情動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)模型，有效防治疾病的發(fā)生、流行。尹軼華[3]等利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理分析和顯示功能，與醫(yī)學(xué)疾病相結(jié)合，搭建疾病信息系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)疾病實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控預(yù)測(cè)。肺結(jié)核病發(fā)病有很強(qiáng)的空間性，具有傳染疾病聚集性分布的特點(diǎn)，與地區(qū)地理信息高度相關(guān)[4，5]。據(jù)衛(wèi)生部結(jié)核病控制中心報(bào)告，我國(guó)自1982年起進(jìn)行全國(guó)結(jié)核病人統(tǒng)計(jì)報(bào)表，最近20余年以來(lái)，我國(guó)結(jié)核病傳染源的發(fā)現(xiàn)數(shù)明顯增加。但與流行病調(diào)查結(jié)果相比較，傳染性病人的發(fā)現(xiàn)率不足30%。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的肺結(jié)核病人有54%未曾就醫(yī)，59%的病人就醫(yī)于綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)，而未實(shí)行歸口管理，這種情況給扼制結(jié)核病疫情帶來(lái)一定困難。成都市自實(shí)行DOTS策略以來(lái)，結(jié)防工作取得歷史性突破，圓滿完成結(jié)防十年規(guī)劃制定的相關(guān)目標(biāo)，取得階段性成果。在已取得的成果和歷史累積的大量數(shù)據(jù)中，如何發(fā)現(xiàn)發(fā)病熱點(diǎn)區(qū)域，揭示空間關(guān)聯(lián)模式，成為結(jié)核病發(fā)病空間認(rèn)知的重要內(nèi)容。文章擬在成都市結(jié)核病相關(guān)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，深度發(fā)掘結(jié)核病的空間聚集性，展示發(fā)病格局，推演發(fā)病的時(shí)空演進(jìn)，探討GIS和地理空間推理在疾病防控中的應(yīng)用。
1 主要理論基礎(chǔ)
1.1 地理本體
地理本體是一種領(lǐng)域本體，這類本體描述的詞表關(guān)系到某一具體的學(xué)科領(lǐng)域，提供了某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中概念的詞表以及概念之間的關(guān)系，或者該學(xué)科領(lǐng)域的重要理論[6]。作為一種領(lǐng)域本體的地理本體，是基于本體的地理數(shù)據(jù)框架中的一個(gè)層次，在其中可定義諸如公路、鐵路、建筑等地理學(xué)科的本體概念；另一個(gè)層次關(guān)注實(shí)際的地理數(shù)據(jù)集，領(lǐng)域本體中的許多概念可能在應(yīng)用本體具有不同的名稱，并存在名稱相似而實(shí)質(zhì)不同的情況。
1.2 地理空間認(rèn)知
地理空間認(rèn)知研究是地理信息科學(xué)的核心內(nèi)容之一，包括地理事物在地理空間中位置的研究和地理事物本身性質(zhì)的研究。地理認(rèn)知研究主要包括地理知覺、地理表象、地理概念化、地理知識(shí)的心理表征和地理空間推理，涉及地理知識(shí)的獲取、存儲(chǔ)和使用[7]。
1.3 地理空間推理
空間推理是人類空間認(rèn)識(shí)世界的一項(xiàng)基本活動(dòng)。高俊（1997）認(rèn)為，地理空間知識(shí)可以表示為“地理空間關(guān)系+語(yǔ)義”，即地理空間推理就是地理空間關(guān)系的推理，它包括了一般的空間推理問(wèn)題，是從空間知識(shí)形式化建模和邏輯推斷的角度認(rèn)識(shí)空間。
2 結(jié)核病防控中的地理本體構(gòu)建
2.1 基于GIS的結(jié)核病防控
GIS應(yīng)用于結(jié)核病防控的總體目標(biāo)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，將單純的結(jié)核病信息與地理位置結(jié)合，實(shí)現(xiàn)結(jié)核病防控中數(shù)據(jù)分析的多元化，將隱含信息通過(guò)可視化的手段挖掘出來(lái)，為保障人民健康服務(wù)。
結(jié)核病防控與GIS結(jié)合，其信息來(lái)源復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大，具有綜合性。其主要數(shù)據(jù)有：
2.1.1 基礎(chǔ)地理
涉及的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)有：境界、水系、交通、居民地、醫(yī)院、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。
2.1.2 疾病數(shù)據(jù)
結(jié)核病病患個(gè)體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：姓名、性別、年齡、詳細(xì)住址、病情狀況等。
2.2 結(jié)核病地理本體構(gòu)建
基于此，特構(gòu)建如圖1所示的結(jié)核病防控地理本體框架和圖2所示的結(jié)核病人的本體實(shí)例。
3 基于GIS的結(jié)核病分析與推理研究
3.1 結(jié)核病防控地理數(shù)據(jù)組織
GIS空間數(shù)據(jù)組織的對(duì)象來(lái)源于現(xiàn)實(shí)世界的地理現(xiàn)象，因此，必須對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象和表達(dá)，以建立現(xiàn)實(shí)世界的GIS數(shù)據(jù)模型。本研究基于疾病防控地理本體框架，根據(jù)結(jié)核病發(fā)病的特點(diǎn)，利用層次分析法歸納出空氣質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)狀況、流動(dòng)人口三個(gè)確定易感人群的主要影響要素。對(duì)所需數(shù)據(jù)分類分層，并確定研究所需地理數(shù)據(jù)及表達(dá)方式（表1）。
基于此，疾病防控地理數(shù)據(jù)庫(kù)采用了geodatabase面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型。這種數(shù)據(jù)模型的定義目的在于使得GIS數(shù)據(jù)集中的特征更加智能化，物理數(shù)據(jù)模型與其邏輯數(shù)據(jù)模型更加接近[8]。
3.2 結(jié)核病發(fā)病的空間自相關(guān)性分析
地理空間自相關(guān)反映的是一個(gè)區(qū)域單元上某種地理現(xiàn)象或某一屬性值與鄰近區(qū)域單元上同一現(xiàn)象或?qū)傩灾档南嚓P(guān)程度[9]。在這個(gè)問(wèn)題的研究上，Moran首先提出了度量空間自相關(guān)的方法Moran's I，目前，幾乎所有涉及空間自相關(guān)的研究中都如此應(yīng)用。Moran's I的統(tǒng)計(jì)顯著性通常采用隨機(jī)試驗(yàn)方法，一般采用Z值檢驗(yàn)檢驗(yàn)區(qū)域間是否存在空間自相關(guān)。當(dāng)Z值為正時(shí)，表示在地理分布中存在正的空間自相關(guān)，這時(shí)可以認(rèn)為空間上是區(qū)域化的、集聚的；當(dāng)Z值為負(fù)時(shí)，表示空間自相關(guān)；但Z值為零時(shí)，觀察值屬于獨(dú)立隨機(jī)分布，認(rèn)為空間上是獨(dú)立的、非相關(guān)的和隨機(jī)的。
據(jù)此，對(duì)成都市2005年和2006年關(guān)于結(jié)核病相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)空間數(shù)據(jù)的分布可以得到正態(tài)Moran's I的期望與方差，并最終得到標(biāo)準(zhǔn)Z-值如下：
2005年活動(dòng)性病人登記率Z=0.37122，
2005年涂陽(yáng)病人登記率Z=-0.11666，
2006年活動(dòng)性病人登記率Z=0.38732，
2006年涂陽(yáng)病人登記率Z=-0.09125。
通過(guò)空間自相關(guān)分析得到不同年份的Moran's I值，可以看到，活動(dòng)性病人具有明顯的空間聚集效應(yīng)。而作為活動(dòng)性的一種的涂陽(yáng)病人在空間上不具有聚集效應(yīng)。事實(shí)上結(jié)核病作為一種傳染病，除了其傳染性外，與該地區(qū)地理信息高度相關(guān)。
3.3 結(jié)核病發(fā)病的熱點(diǎn)區(qū)域分析
Moran's I僅僅使用一個(gè)單一的值來(lái)反映一定范圍內(nèi)的自相關(guān)，很難發(fā)現(xiàn)發(fā)病的熱點(diǎn)地區(qū)，即對(duì)周圍區(qū)域發(fā)病有重要影響的地區(qū)，必須進(jìn)行局部的空間相關(guān)性分析，為此需要計(jì)算Getis's G統(tǒng)計(jì)量，G值越高，則表示發(fā)病情況在該區(qū)域附近有某種“擴(kuò)散效應(yīng)”，揭示了結(jié)核病發(fā)病在該區(qū)域附近產(chǎn)生了聚集，即所謂的“熱點(diǎn)區(qū)域”，該片區(qū)應(yīng)為重點(diǎn)防控區(qū)域。
對(duì)結(jié)核病發(fā)病的局部相關(guān)分析的G值從高到低排列如下：
1）2005年活動(dòng)性病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、青羊區(qū)、金牛區(qū)、錦江區(qū)、郫縣、龍泉驛區(qū)；
2）2005年涂陽(yáng)病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、金堂縣、青白江區(qū)、龍泉驛區(qū)、錦江區(qū)、溫江區(qū)、金牛區(qū)；
3）2006年活動(dòng)性病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、青羊區(qū)、郫縣、金牛區(qū)、錦江區(qū)、龍泉驛區(qū)；
4）2006年涂陽(yáng)病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、龍泉驛區(qū)、溫江區(qū)、金牛區(qū)、郫縣、青羊區(qū)。
由結(jié)核病發(fā)病的局部相關(guān)分析結(jié)果可以得到若干發(fā)病熱點(diǎn)區(qū)域：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、青羊區(qū)、金牛區(qū)、錦江區(qū)、郫縣、龍泉驛區(qū)等。
3.4 結(jié)核病發(fā)病的時(shí)空演進(jìn)
研究中采用基于地理元胞自動(dòng)機(jī)[10]建立傳播模型與歷史病情動(dòng)態(tài)模擬模型，模擬結(jié)核病傳染的時(shí)空演進(jìn)。
根據(jù)結(jié)核病發(fā)病的特點(diǎn)，利用層次分析法歸納出空氣質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)狀況、流動(dòng)人口三個(gè)主要影響要素，對(duì)這三個(gè)要素進(jìn)行分級(jí)，確定了每個(gè)地區(qū)的這三個(gè)影響要素的級(jí)別后進(jìn)行量化，由量化結(jié)果制作柵格圖并進(jìn)行柵格計(jì)算，得出每個(gè)元胞的影響因素之和，然后根據(jù)空間自相關(guān)性獲取發(fā)病熱點(diǎn)區(qū)域，由以上部分確定元胞被感染的概率P，進(jìn)而得出如圖3所示的結(jié)核病擴(kuò)散模擬結(jié)果：
4 結(jié)束語(yǔ)
地理信息科學(xué)中的本體、認(rèn)知、推理研究涉及方方面面，本文在建立結(jié)核病防控地理本體的基礎(chǔ)上，以疾病防控作為研究?jī)?nèi)容，從空間認(rèn)知基礎(chǔ)出發(fā)，提出認(rèn)知需求，尋找解決問(wèn)題的方法，通過(guò)空間分析和推理，獲得新的認(rèn)知，回歸認(rèn)知，獲取了結(jié)核病發(fā)病的空間自相關(guān)性以及熱點(diǎn)區(qū)域與時(shí)空演進(jìn)模式，分析了成都市各個(gè)行政區(qū)結(jié)核病發(fā)病的空間自相關(guān)性以及熱點(diǎn)區(qū)域，顯示出活動(dòng)性病人具有明顯的空間聚集效應(yīng)，并分析出發(fā)病熱點(diǎn)相關(guān)區(qū)域，為疾病的科學(xué)防控提供參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] ESRI 中國(guó)（北京）有限公司.ESRI ArcGIS醫(yī)療公共衛(wèi)生地理信息系統(tǒng)解決方案[K].
[2] 陳如桂，楊林生，王五一.GIS在衛(wèi)生與健康領(lǐng)域的應(yīng)用探索――中國(guó)鼠疫醫(yī)學(xué)地理信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建立[J]. 地理科學(xué)進(jìn)展， 1999，18（4）：368-372.
[3] 尹軼華，趙純勇.基于GIS的疾病信息系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)[J].西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，25（1）：99-103.
[4] 王成科，蒲松常.585例痰涂片陽(yáng)性肺結(jié)核病例空間聚集性分布探討[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，1994，21（2）：109-110.
[5] 王紅光，王文昌，彭斌等.結(jié)核病發(fā)病的空間分析[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（8）：859-860.
[6] 孫小燕.本體理論及其在地質(zhì)環(huán)境管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].南京：南京師范大學(xué)，2006.
[7] 魯學(xué)軍，周成虎，龔建華.論地理空間形象思維――空間意象的發(fā)展[J].地理學(xué)報(bào)，1999，54（5）：401-408.
[8] Michael Zeiler著.張曉祥，張峰，姚靜等譯.為我們的世界建模-ESRI地理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)指南[M].北京：人民郵電出版社，2004.
【關(guān)鍵詞】： 數(shù)字?jǐn)z影 信息化測(cè)繪 信息化
中圖分類號(hào)：P2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
隨著數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量不斷的發(fā)展與進(jìn)步，整個(gè)測(cè)繪領(lǐng)域已有逐漸向信息化測(cè)繪發(fā)展的趨勢(shì)，但是目前我國(guó)信息化測(cè)繪領(lǐng)域還存在一定理論和技術(shù)上的障礙，目前我國(guó)正處于數(shù)字化測(cè)繪向信息化測(cè)繪發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)基礎(chǔ)測(cè)繪中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要提出：到2020年我國(guó)要形成以基礎(chǔ)地理信息獲取空間化實(shí)時(shí)化、處理自動(dòng)化智能化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)化為特征的信息化測(cè)繪體系，信息化測(cè)繪是數(shù)字化測(cè)繪發(fā)展的必然結(jié)果。現(xiàn)在就數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量談一下信息化測(cè)繪的相關(guān)問(wèn)題。
一 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)
1概念：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)是在DGPS/IMU組合導(dǎo)航技術(shù)和LIDAR激光雷達(dá)掃描技術(shù)基礎(chǔ)上建立的一種數(shù)字測(cè)量手段。
2相關(guān)技術(shù)
2.1航空數(shù)碼相機(jī)：這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)不增加飛行成本而大幅度提高重疊度影像獲取、匹配及三維重建的精度。
2.2無(wú)地面控制的衛(wèi)星影像對(duì)地定位技術(shù)：這種技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到高空間分辨率衛(wèi)星影像幾何處理中，有廣闊的應(yīng)用前景。
2.3數(shù)碼城市建模中數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)：這一技術(shù)是利用低空飛行為傳感載體，將安裝到旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的數(shù)碼相機(jī)拍到的航帶城區(qū)影像進(jìn)行整體處理，生成城市立體影像拼圖。這樣一來(lái)大大降低勞動(dòng)量同時(shí)減少一些由于地理復(fù)雜帶來(lái)的誤差。
二 信息化測(cè)繪技術(shù)
1內(nèi)涵：信息化測(cè)繪沒有改變測(cè)繪的本質(zhì)，數(shù)字化測(cè)繪是信息化測(cè)繪的基礎(chǔ)，離開了數(shù)字化測(cè)繪就沒有信息化測(cè)繪，二者密不可分，也就是說(shuō)，信息化測(cè)繪不是替代數(shù)字化測(cè)繪，而是數(shù)字化測(cè)繪的新一輪發(fā)展，是數(shù)字化測(cè)繪的發(fā)展的必然結(jié)果。
2信息化測(cè)繪技術(shù)組成
2.1智能化移動(dòng)測(cè)量技術(shù)
智能化移動(dòng)測(cè)量技術(shù)是結(jié)合了空間同步、自動(dòng)提取及傳輸移動(dòng)實(shí)時(shí)信息等技術(shù)，作用在于整個(gè)測(cè)繪過(guò)程中對(duì)于熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。由于采取多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)地理信息服務(wù)的社會(huì)化、實(shí)時(shí)化和大眾化。
2.2地理信息動(dòng)態(tài)更新技術(shù)
地理信息動(dòng)態(tài)更新技術(shù)有及時(shí)更新時(shí)態(tài)增量、地物變化信息以及數(shù)據(jù)保存等作用。由于這項(xiàng)技術(shù)的更新速度快、信息搜索及時(shí)以及能處理龐大復(fù)雜數(shù)據(jù)等優(yōu)勢(shì)使得整個(gè)信息化測(cè)繪的效率大大提高。
2.3數(shù)字化地圖技術(shù)
數(shù)字化地圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)了紙制地圖的數(shù)字化處理，是將能滿足條件的紙制地圖利用數(shù)字化地圖處理儀處理后將產(chǎn)生的相關(guān)信息數(shù)據(jù)輸入電腦中，生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。這種地圖具有保真、便捷等特性。
2.4全球定位系統(tǒng)技術(shù)
該技術(shù)為地面上GPS使用提供精確實(shí)時(shí)、高精度的三維坐標(biāo)及相關(guān)信息，該技術(shù)廣泛的應(yīng)用到運(yùn)輸導(dǎo)航、城市建設(shè)及航空航天等
2.5數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)以數(shù)字影像和攝影測(cè)量為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字影像匹配等技術(shù)廣泛應(yīng)用到大比例尺地形測(cè)量中，是信息化測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)。
3信息化測(cè)繪的核心
信息的集成和管理是信息化測(cè)繪的核心，在測(cè)繪領(lǐng)域，由于空間信息獲取速度快、信息獲取量大以及空間測(cè)繪產(chǎn)品多樣，如各種比例尺的4D產(chǎn)品（DOM、DRG）;還有各類更新信息乃至專題信息，如何將這些原始影像高度集中管理是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題。
4傳統(tǒng)觀念突破是信息化測(cè)繪發(fā)展的關(guān)鍵
隨著信息測(cè)繪的發(fā)展，數(shù)字真影測(cè)量技術(shù)的流程、組織獎(jiǎng)發(fā)生深刻的變化，如數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中影像的“控制點(diǎn)庫(kù)”建立有一定的作用及意義，但隨著真正的信息化測(cè)繪技術(shù)的到來(lái)，新影像與已有正射影像直接匹配，這樣一來(lái)“控制點(diǎn)庫(kù)”的作用就不太大啦，因此不能只停留在傳統(tǒng)的理念上來(lái)考慮數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量問(wèn)題。
三 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)對(duì)信息化測(cè)繪的積極作用
1數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)保障信息化測(cè)繪的科學(xué)實(shí)施
隨著數(shù)字測(cè)繪技術(shù)水平的不斷提高，整個(gè)測(cè)繪體系正朝著信息化測(cè)繪方向發(fā)展。發(fā)展的過(guò)程中數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)也在不斷的發(fā)展成全數(shù)字化與計(jì)算機(jī)結(jié)合，覆蓋面積更廣，應(yīng)用范圍更大得技術(shù)體系。在信息化測(cè)繪技術(shù)將成為未來(lái)主流的大趨勢(shì)下，完善的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)將不斷的有力的保障信息化測(cè)繪的科學(xué)實(shí)施。
2數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論的完善有利于信息化測(cè)繪體系的建立
科技不斷進(jìn)步使得數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論不斷自我完善。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)，而數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)是信息化測(cè)繪技術(shù)的基石，信息化測(cè)繪技術(shù)則是信息化測(cè)繪的核心內(nèi)容，總之，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論的完善將會(huì)為信息化測(cè)繪體系提供一個(gè)科學(xué)可靠的理論平臺(tái)，在對(duì)各種測(cè)繪技術(shù)中和整理后，信息測(cè)繪體系將會(huì)有建立起一個(gè)扎實(shí)可靠的理論基礎(chǔ)，符合了我國(guó)信息測(cè)繪的可持續(xù)發(fā)展。
3傳感器進(jìn)步為信息化測(cè)繪提供技術(shù)手段
近些年來(lái)隨著傳感器的不斷進(jìn)步已經(jīng)突破數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量依靠控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的傳統(tǒng)模式，這樣一來(lái)將大大的提高傳感器捕捉信息的及時(shí)性與準(zhǔn)確性，從而減少控制點(diǎn)的復(fù)雜性造成的誤差和其他一些不利的影響，傳感器不斷進(jìn)步下衍生出的各種傳感技術(shù)將為信息化測(cè)繪技術(shù)提供先進(jìn)的技術(shù)手段，促進(jìn)了信息化測(cè)繪的發(fā)展進(jìn)程。
總結(jié)：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)與信息化測(cè)繪二者密不可分，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)是信息化測(cè)繪發(fā)展的基石，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)也是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，綜上所述：信息化測(cè)繪解放整個(gè)測(cè)繪工作的勞動(dòng)力，提高測(cè)繪效率應(yīng)用前景廣發(fā)，但是我國(guó)的測(cè)繪體系有數(shù)字化測(cè)繪向信息化測(cè)繪發(fā)展過(guò)程中還有很多問(wèn)題亟待解決，在這過(guò)程中需要克服種種困難，資源利用最大化，才能推動(dòng)信息化測(cè)繪體系的不斷發(fā)展與完善，實(shí)現(xiàn)真正意義上的信息化測(cè)繪。
參考文獻(xiàn)
[1] 張祖勛，張劍清，張力.數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].武漢測(cè)繪科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2000,25（1）:7-11
[2] 王金鑫，葉海翔，田高力，孫曉兵，當(dāng)代攝影測(cè)量的發(fā)展與定位[A].全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十一次學(xué)術(shù)信息交流會(huì)論文集[3],2007年.
關(guān)鍵詞：測(cè)繪新技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用分析；展望
當(dāng)今世界，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，使得測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用得到更大的發(fā)展，測(cè)繪新技術(shù)大大提高了工程測(cè)量的質(zhì)量，并且滿足了測(cè)繪工程的一些相關(guān)要求。相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，測(cè)量新技術(shù)突破了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的一些局限，大大提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，滿足了對(duì)現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的要求。
一、工程測(cè)量中的重要性
工程測(cè)量在當(dāng)今世界得到了廣泛的應(yīng)用，在很多領(lǐng)域都需要用到該方法，例如在建筑工程方面，水利工程方面以及橋梁工程方面都有很大的應(yīng)用，在工程施工管理上起到了很好的指引作用。測(cè)量工程是一項(xiàng)要求相當(dāng)高的工作，需要每個(gè)環(huán)節(jié)緊緊的聯(lián)系在一起，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)有了小小的誤差，將會(huì)影響整個(gè)工程實(shí)施的進(jìn)展過(guò)程。目前，工程測(cè)量在建筑工程方面已經(jīng)得到了很大的應(yīng)用，使得因不當(dāng)工作造成的爛尾樓出現(xiàn)次數(shù)明顯減小。工程測(cè)量要得到恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用，必須在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)做到認(rèn)真準(zhǔn)確，杜絕出現(xiàn)一些不正當(dāng)?shù)牟僮鳎@就要求我們?cè)谶M(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，加強(qiáng)管理與控制，使用最先進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)，使誤差降到最低，確保工程測(cè)量的順利進(jìn)行。在進(jìn)行城市建筑工程測(cè)量時(shí)，由于地形的原因，使得測(cè)量工作能夠順利進(jìn)展，但是由于對(duì)地形的測(cè)量沒有很大的難度，體現(xiàn)不出新技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)。但是對(duì)于水利工程和鐵路工程測(cè)量的環(huán)境和地形等原因，使得測(cè)量放線工程在進(jìn)展上有很大的困難，這時(shí)，測(cè)量新技術(shù)就能充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)了。現(xiàn)在，信息技術(shù)飛速發(fā)展，數(shù)字化成圖技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)以及遙感技術(shù)等新技術(shù)也已經(jīng)得到廣泛的使用并得到了很高的評(píng)價(jià)，使得新技術(shù)的發(fā)展前景一片大好。因此，工程測(cè)量已經(jīng)成為一項(xiàng)非常重要的工作。
二、測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用分析
隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些測(cè)繪新技術(shù)，并且得到了很大的應(yīng)用，使得工程測(cè)量得到很大的進(jìn)步。由于新技術(shù)的使用，測(cè)繪工程測(cè)量數(shù)據(jù)的結(jié)果也得到了明顯的改善，數(shù)據(jù)精確度大大提高，自動(dòng)化和數(shù)據(jù)化程度也得到了很大的提高。新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人才提出了更高的要求，需要他們擁有更強(qiáng)的專業(yè)技能和能力，這就要求測(cè)量人員需要不斷加強(qiáng)自身的信息科學(xué)知識(shí)，保證能夠順利的開展工作。
（一）數(shù)字化成圖技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的測(cè)繪工作中，通常需要繪制大比例的工程圖。現(xiàn)在，數(shù)字化成圖技術(shù)的應(yīng)用，改變了原來(lái)傳統(tǒng)測(cè)繪工作需要進(jìn)行大規(guī)模野外作業(yè)，大大提高了出圖效率。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字化成圖技術(shù)是一種方便快捷的測(cè)繪方法，它測(cè)繪便捷，勞動(dòng)量小，精確度高，是現(xiàn)在測(cè)繪新技術(shù)的重要組成成分。數(shù)字化成圖技術(shù)有兩種模式，分別是內(nèi)外一體化成圖模式和電子平板成圖模式。但是大多數(shù)工程測(cè)繪一般采用內(nèi)外一體成圖模式，是因?yàn)樗且环N高精確度的數(shù)據(jù)收集方法。
（二）衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
衛(wèi)星定位技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)，是我們非常熟悉的一種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，它的簡(jiǎn)稱為GPS。以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的RTK技術(shù)，是一種可以觀測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的測(cè)繪新技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)是把從GPS接收器安裝在系統(tǒng)的一個(gè)點(diǎn)上，然后將這些信息進(jìn)行相關(guān)的處理。尤其是在最近幾年的發(fā)展，RTK這種測(cè)繪新技術(shù)在建筑工程測(cè)繪領(lǐng)域起到十分重要的作用，成為工程測(cè)量的一項(xiàng)重要技術(shù)。
（三）地理信息技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
地理信息技術(shù)是一種新型的社會(huì)科學(xué)，它集結(jié)了環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體，成為現(xiàn)代科技中不可缺少的一種顯示信息的方法。在分析可視化和數(shù)據(jù)采集方面發(fā)揮重要作用。現(xiàn)在，這項(xiàng)新技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著其重要的作用。
（四）遙感技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
遙感技術(shù)是一項(xiàng)能夠進(jìn)行大面積同步觀測(cè)的一項(xiàng)新技術(shù)，它的簡(jiǎn)稱為RS，它能夠明顯提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，它的這個(gè)優(yōu)勢(shì)使它在短時(shí)間內(nèi)得到快速發(fā)展。現(xiàn)在，遙感影像技術(shù)可以繪制小比例的地圖，成為當(dāng)前工程測(cè)量的一種較為重要的測(cè)繪技術(shù)。通過(guò)遙感技術(shù)可以對(duì)土地的動(dòng)態(tài)和調(diào)查研究進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，就可以對(duì)一些違法用地現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)督，保護(hù)我國(guó)土地資源，確保資源管理部門能夠更好的實(shí)施工作。隨著計(jì)算機(jī)影像技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)給工程測(cè)量帶來(lái)極大的方便。
三、測(cè)量新技術(shù)在工程測(cè)量中的展望分析
伴隨著科技的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)力也得到很大的發(fā)展，測(cè)繪新技術(shù)也得到了發(fā)展，并且朝著管理可視化、測(cè)量結(jié)果數(shù)字化、內(nèi)外一體化以及系統(tǒng)智能化等方向發(fā)展。依托這項(xiàng)新技術(shù)，可以大大提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度，明顯提高工程測(cè)繪工作的效率。這些新技術(shù)的發(fā)展，為以后的工程測(cè)量提供發(fā)展方向，更有利于優(yōu)化工程建設(shè)的施測(cè)繪新技術(shù)工過(guò)程，促使工程測(cè)量的飛速發(fā)展。
就目前的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展前景還是相當(dāng)?shù)目捎^，但是僅憑這些還是不夠的，它需要工程施工企業(yè)和工程測(cè)量單位對(duì)測(cè)繪人員的培養(yǎng)，培養(yǎng)出更多專業(yè)性強(qiáng)，綜合能力也強(qiáng)的專業(yè)人員，為測(cè)量工作提供更多的人才資源。這樣做的目的也是為了方便測(cè)繪人員更好的了解工程測(cè)繪新技術(shù)，確保施工質(zhì)量，使工程測(cè)量的工作能夠順利開展。
四、總結(jié)
我國(guó)工程建設(shè)發(fā)展迅速，現(xiàn)代工程測(cè)量的發(fā)展保證了工程建設(shè)的穩(wěn)定性，對(duì)我國(guó)從事相關(guān)專業(yè)的人員提出了更高的要求，需要他們不斷加強(qiáng)自身的能力，緊緊跟隨時(shí)代前進(jìn)的腳步，使他們能夠在工作時(shí)得到精確的數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓志剛.測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用與展望[J].廣東科技，2010，19（10）：171-172.
1.1 根據(jù)我國(guó)自然利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,建立了相當(dāng)完整的學(xué)科體系
1952年全國(guó)進(jìn)行高等院校院系調(diào)整,一些綜合大學(xué)建立了地理學(xué)系,并屬理科。在各大區(qū)與省師范院校中普遍設(shè)立地理學(xué)系,師資培養(yǎng)有很大進(jìn)展。在幾十年的教學(xué)和研究實(shí)踐中,地理學(xué)的方向和領(lǐng)域不斷發(fā)展。在“”前高等學(xué)校的地理教育,采用前蘇聯(lián)的教學(xué)體制,分專業(yè)教學(xué),以二三級(jí)分支建立專業(yè),加強(qiáng)了數(shù)理化自然科學(xué),增加了實(shí)踐時(shí)間,使地理人才培養(yǎng)有很大的發(fā)展。在為國(guó)家自然資源利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)過(guò)程中,地理學(xué)研究機(jī)構(gòu)逐步增加,形成了相當(dāng)完整的學(xué)科體系。首先是在中國(guó)科學(xué)院建立了綜合性的地理學(xué)研究機(jī)構(gòu)和有地區(qū)特色且針對(duì)我國(guó)特殊的地理問(wèn)題的專業(yè)性地理學(xué)研究機(jī)構(gòu)。改革開放以來(lái),在綜合大學(xué)和師范大學(xué)建立的研究機(jī)構(gòu)更多。80年代我國(guó)人文地理學(xué)得到復(fù)興,促進(jìn)了應(yīng)用地理、計(jì)量地理、旅游地理等學(xué)科的建立和發(fā)展。由地球信息科學(xué)家開拓的GIS在全國(guó)學(xué)術(shù)界和社會(huì)許多部門得到廣泛的應(yīng)用,推動(dòng)了地球信息科學(xué)在我國(guó)的發(fā)展,初步建立起一個(gè)地理信息科學(xué)基本體系。地理學(xué)研究機(jī)構(gòu)和地理研究的發(fā)展,使地理學(xué)在為國(guó)家目標(biāo)服務(wù)和科學(xué)問(wèn)題的研究方面發(fā)揮著極其重要的作用。
1.2 “以任務(wù)帶學(xué)科”,提高了地理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值
“以任務(wù)帶學(xué)科”是我國(guó)50年來(lái)地理學(xué)取得蓬勃發(fā)展的一條基本經(jīng)驗(yàn)。地理學(xué)家組織與參與完成了國(guó)家一系列重大的關(guān)于我國(guó)自然條件、自然資源、農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的調(diào)查研究任務(wù),包括大規(guī)模的地區(qū)綜合考察、綜合自然區(qū)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃、黃淮海平原的綜合治理、國(guó)土規(guī)劃和發(fā)展研究等。在這個(gè)過(guò)程中,大大提高了地理學(xué)應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)水平,也是大量分支學(xué)科發(fā)展和形成的基本動(dòng)力。相應(yīng)地為政府和社會(huì)提供了大量的建議和科學(xué)資料,在生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1.3 理論研究在一些領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
50至60年代,提出了水熱平衡、化學(xué)元素地表遷移和生物地理群落等自然地理學(xué)的三個(gè)方向。學(xué)術(shù)思想早于當(dāng)前全球變化研究中逐漸獲得共識(shí)的地球生物化學(xué)循環(huán)和地球系統(tǒng)科學(xué)的思想。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中水分循環(huán)和水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其與作物生長(zhǎng)關(guān)系方面,在環(huán)境生物地球化學(xué)、環(huán)境背景值和環(huán)境健康方面,在地域分異規(guī)律與中國(guó)自然地理區(qū)劃、土地類型與土地利用、區(qū)域自然地理以及農(nóng)業(yè)區(qū)劃、地域生產(chǎn)綜合體與區(qū)位理論和空間結(jié)構(gòu)理論方面,在青藏高原隆起及其影響,在專題地圖學(xué)和綜合制圖的理論方面等重大的理論和實(shí)踐問(wèn)題上取得了一系列重要成果。近年來(lái)對(duì)地球表層系統(tǒng)理論、地圖圖譜和社會(huì)地理理論的探討也取得了進(jìn)展。
1.4 地理學(xué)的技術(shù)革命不斷發(fā)展
50和60年代我國(guó)地理學(xué)即開始了技術(shù)革新。70年代末的騰沖遙感開拓了我國(guó)的遙感事業(yè)。同時(shí)開始探討數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用。之后,模型建立和空間分析在區(qū)域研究和城市發(fā)展規(guī)劃中逐步推廣。系統(tǒng)論在地貌學(xué)及許多分支學(xué)科研究領(lǐng)域中的應(yīng)用取得了明顯的進(jìn)展,推動(dòng)了一系列重要科學(xué)問(wèn)題研究的深入。改革開放以來(lái),中國(guó)科學(xué)院、高等學(xué)校GIS實(shí)驗(yàn)室的建立,促使空間分析方法愈來(lái)愈多地在各種預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)和發(fā)展研究領(lǐng)域中得到應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)作為傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,不僅推動(dòng)了地理學(xué)的發(fā)展,也為各種涉及空間數(shù)據(jù)分析的學(xué)科提供了新技術(shù)方法。
1.5 編纂了一系列大型學(xué)術(shù)著作
過(guò)去的幾十年中,以我國(guó)著名地理學(xué)家領(lǐng)銜組織編纂了一系列大型的地理學(xué)圖書和圖集,在建立我國(guó)地理學(xué)理論體系、積累地理學(xué)研究資料和向社會(huì)宣傳大量研究成果方面起到了重要的作用。最突出的有:《中國(guó)自然地理叢書》、《中國(guó)自然地圖集》、《中國(guó)土地利用圖》、《中國(guó)經(jīng)濟(jì)地圖》、《中國(guó)人口地圖》、《中國(guó)農(nóng)業(yè)地理叢書》、《中國(guó)人文地理叢書》等。
1.6 高等地理教育和高級(jí)地理學(xué)人才培養(yǎng)的形勢(shì)較好
現(xiàn)在地理學(xué)一級(jí)學(xué)科的博士點(diǎn)在全國(guó)已有8個(gè),二級(jí)學(xué)科自然地理的博士點(diǎn)9個(gè),人文地理3個(gè),區(qū)域經(jīng)濟(jì)的3個(gè),地圖和GIS的3個(gè)。自然地理、人文地理、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、地圖和GIS的碩士點(diǎn)共有92個(gè)。地理學(xué)培養(yǎng)的人才活躍在國(guó)家的規(guī)劃、計(jì)劃、環(huán)境和生態(tài)管理以及研究與教學(xué)等領(lǐng)域。
1.7 中等地理教育經(jīng)歷了艱難的發(fā)展
50年來(lái)我國(guó)中等地理教育出現(xiàn)了“兩起兩落”。目前國(guó)家教育部門,根據(jù)素質(zhì)教育的要求,正在組織全國(guó)的專家大力進(jìn)行國(guó)家基礎(chǔ)教育課程改革。根據(jù)我國(guó)自然環(huán)境狀況、發(fā)展?fàn)顩r和國(guó)際化的要求,制定教學(xué)大綱和編寫地理基礎(chǔ)教育教材,我國(guó)中學(xué)地理教育正在第三次崛起。目前的?+X"高考科目改革方案,將促使學(xué)校和學(xué)生恢復(fù)對(duì)地理學(xué)的重視。
今天,可以肯定地說(shuō),我國(guó)地理學(xué)的影響力在擴(kuò)大,而且已經(jīng)超出了專業(yè)的界限,地理學(xué)的決策應(yīng)用價(jià)值大大加強(qiáng)了。地理學(xué)家的上述工作,在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)自然條件的合理利用,阻止了自然惡化的趨勢(shì),地理學(xué)的方法逐步為社會(huì)所了解和應(yīng)用,地理學(xué)的成就在很
大程度上為社會(huì)所認(rèn)同。甚至可以說(shuō),地理學(xué)的發(fā)展在某種程度上改變了人們的時(shí)空觀念和有關(guān)領(lǐng)域的工作方式。今天,國(guó)家和社會(huì)如此地了解西部地區(qū)、黃土高原、黃河長(zhǎng)江、青藏高原、黃淮海、國(guó)土開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展;地理學(xué)家開辟的GIS和遙感應(yīng)用技術(shù)如此在社會(huì)廣泛應(yīng)用并發(fā)揮著重要的作用等。地理學(xué)的一些基本觀念如“區(qū)域”及“區(qū)域差異”、地圖及GIS思想、“人地關(guān)系協(xié)調(diào)”等概念在愈來(lái)愈多的領(lǐng)域被采用。半個(gè)世紀(jì)以來(lái),就為國(guó)家自然利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究的規(guī)模和在國(guó)家建設(shè)發(fā)揮的作用來(lái)講,世界上沒有哪一個(gè)國(guó)家的地理學(xué)能夠與我國(guó)相比。
在50年的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)地理學(xué)所走的道路也是有教訓(xùn)的。如片面地批判地理環(huán)境決定論,導(dǎo)致在環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境科學(xué)興起之初處于被動(dòng);取消人文地理學(xué),自然地理學(xué)與經(jīng)濟(jì)地理學(xué)存在分割狀態(tài);在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,缺乏與世界上大多數(shù)國(guó)家的學(xué)術(shù)交流;我們?cè)诶碚摰目偨Y(jié)和創(chuàng)新方面仍然比較落后。
2 當(dāng)前我國(guó)地理學(xué)發(fā)展的形勢(shì)
改革開放以來(lái),國(guó)內(nèi)與地理學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用有關(guān)的產(chǎn)業(yè)部門、科研院所,進(jìn)行了大量的關(guān)于我國(guó)自然資源、環(huán)境整治、GIS的應(yīng)用及國(guó)土開發(fā)等方面的研究和發(fā)展,形成了異常活躍和競(jìng)爭(zhēng)的局面。近年來(lái),在國(guó)家體制向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌、科研體制進(jìn)行一系列改革的背景下,計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的科研計(jì)劃、撥款制度、人事制度等已不復(fù)存在,而新的科教體制尚未規(guī)范和完善,地理學(xué)科研與教學(xué)單位面臨著一系列實(shí)際問(wèn)題,如教學(xué)經(jīng)費(fèi)的不足,“大鍋飯”不再存在,各種競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,一些地理單位甚至缺乏基本的生存條件。這迫使地理單位進(jìn)行改革,近年來(lái)我國(guó)地理學(xué)發(fā)展的總趨勢(shì)是強(qiáng)化了社會(huì)需求和市場(chǎng)指向,出現(xiàn)了非常活躍的局面。
在一系列學(xué)術(shù)領(lǐng)域,地理學(xué)的地位受到挑戰(zhàn)。地理學(xué)家曾經(jīng)在這些領(lǐng)域作出了許多開拓性的貢獻(xiàn)。如在農(nóng)業(yè)區(qū)劃、國(guó)土規(guī)劃、GIS、城市研究、地區(qū)經(jīng)濟(jì)、旅游開發(fā)、全球變化、資源利用、環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展等方面,現(xiàn)在地理學(xué)必須謀求新的發(fā)展和提高。隨著人口、資源、環(huán)境、發(fā)展等全球性問(wèn)題之重要性日益突出,很多學(xué)科占據(jù)了一些傳統(tǒng)研究領(lǐng)域,如第四紀(jì)地貌、氣候?qū)W的研究等。現(xiàn)在,地質(zhì)學(xué)在向上擴(kuò),大氣科學(xué)在向下沉,生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)已自成體系,經(jīng)濟(jì)學(xué)在發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì),社會(huì)學(xué)在研究地區(qū)發(fā)展不平衡,建筑學(xué)向城市規(guī)劃擴(kuò)展,凡此等等,地理學(xué)的一系列領(lǐng)域面臨其他學(xué)科的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。
由于改革開放和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步建立,大學(xué)地理教育面臨著如何培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需要的理論型、應(yīng)用型、技術(shù)型和新的地理教育型的人才問(wèn)題,部分專業(yè)存在著畢業(yè)學(xué)生的分配問(wèn)題。由于其他學(xué)科和領(lǐng)域?qū)θ瞬诺母?jìng)爭(zhēng),大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的人才流失也比較嚴(yán)重。
在上述競(jìng)爭(zhēng)背景下,高等學(xué)校地理學(xué)廣泛地進(jìn)行了改革和創(chuàng)新,出現(xiàn)了若干共同的趨勢(shì)。在教學(xué)和研究的目標(biāo)方面,普遍定位在資源環(huán)境問(wèn)題、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與規(guī)劃及GIS、遙感技術(shù)的應(yīng)用。主要從事的領(lǐng)域涉及到資源利用與保護(hù)、土地管理、環(huán)境(包括生態(tài))的變化與綜合整治、國(guó)土規(guī)劃與城市規(guī)劃、區(qū)域開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展、旅游發(fā)展與規(guī)劃,GIS應(yīng)用。相應(yīng)地在高校地理院系伴隨著機(jī)構(gòu)的改變和名稱的變化,普遍設(shè)立資源環(huán)境學(xué)院,包括資源、環(huán)境、地理、城市規(guī)劃、旅游、土地管理等;師資的成分、教材的內(nèi)容、培養(yǎng)方向等均發(fā)生了變化。這些變化適應(yīng)了社會(huì)的需求,為解決實(shí)踐問(wèn)題作出了貢獻(xiàn),也拓寬了研究和教育領(lǐng)域,在一定程度上加強(qiáng)了基礎(chǔ)研究,研究的數(shù)量也大大增加,并使師資、人才和招生生源得到了保障,畢業(yè)生分配有了較多且穩(wěn)定的渠道,教育和科研經(jīng)費(fèi)也有了較多的來(lái)源。地理學(xué)科研機(jī)構(gòu)的改革,實(shí)行績(jī)效工資,將在SCI等檢索刊物上發(fā)表文章作為考核和晉升的主要標(biāo)準(zhǔn)等,雖然其效果還有待觀察,但顯然加強(qiáng)了研究的專業(yè)化和研究論文的數(shù)量和質(zhì)量,爭(zhēng)取了更多的課題和經(jīng)費(fèi),調(diào)動(dòng)了研究人員創(chuàng)新的積極性,促進(jìn)了優(yōu)秀人才成長(zhǎng)。
現(xiàn)階段我國(guó)地理學(xué)發(fā)展也出現(xiàn)了一系列令人擔(dān)憂的問(wèn)題和傾向:
(1)地理學(xué)理論、基本概念和區(qū)域地理等經(jīng)典內(nèi)容的教學(xué)和研究被削弱了。教員為對(duì)付崗位責(zé)任制而疲于奔命,普遍重科研、輕教學(xué)。一些院系不僅改名,也改了專業(yè)方向,地理系在派生出旅游、房地產(chǎn)管理、環(huán)境學(xué)等方向的同時(shí),本身迷失了方向,人地關(guān)系等地理學(xué)的核心和本質(zhì)方面的研究和教學(xué)淡化了。由于理論研究的削弱,這些年來(lái)我國(guó)地理學(xué)的創(chuàng)新少了,還出現(xiàn)了自然和人文再次分離的苗頭。
(2)地理學(xué)不同于某些實(shí)驗(yàn)室科學(xué),需要有多種尺度的時(shí)間和空間研究。因此,定位臺(tái)站的長(zhǎng)期、連續(xù)觀測(cè)和原始數(shù)據(jù)的分析研究,是地理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)之一,但除了在少數(shù)研究所外,這種工作愈來(lái)愈弱化。在科研院所,普遍存在忙于爭(zhēng)課題和完成論文數(shù)量,不甘坐冷板凳做扎實(shí)細(xì)致工作的現(xiàn)象。在表面繁榮之下隱藏著一種浮躁之風(fēng),這樣難于出“多年不鳴,一鳴驚人”的源頭創(chuàng)新成果。在GIS和數(shù)量方法的應(yīng)用取得明顯進(jìn)展的同時(shí),地理學(xué)家對(duì)野外的考察研究也削弱了,一些資源環(huán)境和國(guó)土開發(fā)的重大課題的研究,需要臺(tái)站進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)的研究,但普遍存在野外工作的人員和時(shí)間“不到位”的現(xiàn)象。
(3)全國(guó)性的協(xié)作和重大課題的研究愈來(lái)愈困難。目前的科研機(jī)構(gòu)和科研體制,注重科學(xué)家的個(gè)人創(chuàng)造性,在組織結(jié)構(gòu)方面愈來(lái)愈小型化,研究目標(biāo)愈來(lái)愈體現(xiàn)為,特別是在SCI、SSCI檢索的期刊上。在這種情況下,一些大型的研究,如國(guó)家大區(qū)域的資源環(huán)境及發(fā)展的綜合研究,大型地理叢書和綜合性的學(xué)術(shù)著作的編寫,以及其他圍繞大項(xiàng)目的協(xié)作等明顯削弱了。如果這種情況不能改變,地理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值就將下降。
(4)為爭(zhēng)課題而迎合長(zhǎng)官意志、政府行為和企業(yè)行為,科學(xué)研究的超前性和獨(dú)立性被削弱。地理學(xué)研究落后于社會(huì)需求和科學(xué)發(fā)展前沿,缺乏敏銳揭示隱患及對(duì)一系列重要實(shí)踐問(wèn)題作出迅速反映的能力。
認(rèn)真檢討我們與國(guó)際地理學(xué)發(fā)展的差距,發(fā)現(xiàn)我們對(duì)全球問(wèn)題的研究還相當(dāng)薄弱,地理學(xué)家還沒有走出去,在把握全球性的重大問(wèn)題的基礎(chǔ)上開展我們的研究,并把研究成果推向國(guó)際;對(duì)國(guó)家重大的發(fā)展問(wèn)題及其他決策問(wèn)題的關(guān)注和研究薄弱, 特別是對(duì)高級(jí)理論性綜合性人才的培養(yǎng)缺乏應(yīng)有的關(guān)注,要注意培養(yǎng)世界一流的全球性理論和應(yīng)用的高級(jí)人才、區(qū)域?qū)＜?對(duì)地理學(xué)發(fā)展的理論、發(fā)展方向的關(guān)注薄弱,與整個(gè)科學(xué)發(fā)展大趨勢(shì)、其他學(xué)科發(fā)展前沿、科學(xué)哲學(xué)、國(guó)外地理學(xué)先進(jìn)思想存在隔膜;信息化的應(yīng)用仍不普遍。在地理學(xué)的基本觀點(diǎn)方面,我們對(duì)全球問(wèn)題的關(guān)注和研究不夠。
3 21世紀(jì)我國(guó)地理學(xué)發(fā)展的展望
在為美國(guó)《科學(xué)》雜志撰寫的社論“科學(xué)在中國(guó):意義與承諾”中指出:“中國(guó)正處在發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,面臨著優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展、提高人口素質(zhì)、徹底消除貧困等一系列重大任務(wù)。完成這些任務(wù),都離不開科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。這就對(duì)中國(guó)的科技進(jìn)步提出了緊迫的要求。”顯然,地理學(xué)是實(shí)現(xiàn)這些國(guó)家重大任務(wù)的重要支撐學(xué)科之一。
我們要為一系列重大的決策問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù)。這些決策問(wèn)題是重大的資源利用和自然保護(hù)問(wèn)題、重大自然災(zāi)害的治理問(wèn)題、國(guó)家的地區(qū)開發(fā)戰(zhàn)略和發(fā)展問(wèn)題等。在21世紀(jì)發(fā)展中,這些問(wèn)題將進(jìn)一步突出。在所有的區(qū)域性問(wèn)題中,地理學(xué)家要重視我國(guó)西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和發(fā)展問(wèn)題。在新的歷史時(shí)期,國(guó)家決策的許多問(wèn)題,地理學(xué)家都可以參與工作。要通過(guò)這些重大問(wèn)題的研究,進(jìn)一步提高地理學(xué)的決策應(yīng)用價(jià)值,對(duì)國(guó)家一系列重大問(wèn)題,需要建立起迅速反映的能力。
70年代以來(lái)國(guó)際地理學(xué)的發(fā)展,愈來(lái)愈從注重由自然支配的環(huán)境變化轉(zhuǎn)移到人類支配的環(huán)境變化;地理學(xué)家愈來(lái)愈重視參與全球問(wèn)題和國(guó)際性的研究計(jì)劃;加強(qiáng)了發(fā)展研究和發(fā)展規(guī)劃研究;地理教育的主要內(nèi)容愈來(lái)愈傾向于“我們共同的未來(lái)”;信息化成為地理學(xué)發(fā)展的重要推動(dòng)力量。地理學(xué)家在參與國(guó)家和政府的決策方面也在表現(xiàn)出更大的積極性。最近美國(guó)出版的一部專著《改變世界的十大地理學(xué)思想》指出地圖學(xué)和GIS思想、人類在人與自然關(guān)系中的調(diào)整、空間組織與相互依賴等地理思想,曾經(jīng)和正在強(qiáng)烈地改變著這個(gè)世界,也是最有價(jià)值的研究領(lǐng)域[1]。
在愈來(lái)愈多的新學(xué)科出現(xiàn)和參與我國(guó)的資源環(huán)境和發(fā)展問(wèn)題研究的情況下,地理學(xué)面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)。為了弘揚(yáng)地理學(xué)傳統(tǒng),為社會(huì)和科學(xué)發(fā)展作出獨(dú)特的貢獻(xiàn),地理學(xué)必須根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)和學(xué)科特點(diǎn),找準(zhǔn)自己的方向,特別注意發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題和新的領(lǐng)域。
3.1 關(guān)于21世紀(jì)我國(guó)地理學(xué)的發(fā)展方向
(1)國(guó)土整治研究。在21世紀(jì)來(lái)臨時(shí),我們必須明確地理學(xué)能給國(guó)家和人類解決什么問(wèn)題,包括區(qū)域性的資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境退化的監(jiān)控與治理、全球變化及其區(qū)域響應(yīng)。全球環(huán)境變化和發(fā)展問(wèn)題研究、全球一體化和多樣化是國(guó)際地理學(xué)發(fā)展的基本方向。青藏高原問(wèn)題及其對(duì)我國(guó)大的自然格局的影響是地理學(xué)重大的長(zhǎng)期研究目標(biāo)。各種特殊類型的區(qū)域,如濕地、湖泊、山地等的環(huán)境和利用問(wèn)題。在所有的區(qū)域性問(wèn)題中,地理學(xué)家要在更大程度上重視我國(guó)西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和發(fā)展問(wèn)題。加強(qiáng)資源環(huán)境的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、規(guī)劃與整治研究,建立工程地理學(xué)。
(2)發(fā)展研究。這個(gè)方向自60年代在國(guó)際上逐步形成以來(lái),已經(jīng)成為地理學(xué)發(fā)展的主流之一。我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,強(qiáng)烈地改變著我國(guó)的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu);我國(guó)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的可持續(xù)性問(wèn)題。這些問(wèn)題的研究,可為實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)。地理學(xué)家和地理工作者要了解我國(guó)的自然、生態(tài)環(huán)境和城鄉(xiāng)發(fā)展,包括城市發(fā)展與規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)村發(fā)展等,就需要進(jìn)一步開展地區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)及城鄉(xiāng)發(fā)展研究。
(3)地理信息應(yīng)用研究。GIS技術(shù)、遙感技術(shù)、空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用是地理學(xué)也是地球科學(xué)發(fā)展的重要推動(dòng)力量。國(guó)家目標(biāo)是發(fā)展地理信息科學(xué),推動(dòng)“中國(guó)數(shù)字地球”戰(zhàn)略,為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供分析預(yù)報(bào)和決策支持的新的科學(xué)手段;為地球科學(xué)及其他有關(guān)學(xué)科研究提供時(shí)空信息并進(jìn)行資源與生態(tài)環(huán)境研究分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和時(shí)空調(diào)控的科學(xué)基礎(chǔ)。與此同時(shí),地圖已經(jīng)成為以數(shù)據(jù)形式存在的動(dòng)態(tài)多維產(chǎn)品,地圖圖譜是促進(jìn)GIS應(yīng)用的發(fā)展、使我們對(duì)日益復(fù)雜和相互聯(lián)系的事物的理解更加深刻的重要研究方向,這些技術(shù)可用于其他學(xué)科,但地理學(xué)對(duì)其發(fā)展和應(yīng)用起到基本的作用。
3.2 地理學(xué)的教學(xué)改革問(wèn)題
地理學(xué)是21世紀(jì)人才必備的素養(yǎng),世界各國(guó)都越來(lái)越重視地理教育。美國(guó)1992年制定了面向未來(lái)的教育改革計(jì)劃,規(guī)定地理學(xué)是所有大學(xué)和專業(yè)必修的五門課程之一(其余為英語(yǔ)、數(shù)學(xué)、物理、歷史)。為了適應(yīng)我國(guó)21世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,在地理學(xué)的課程設(shè)置及課程建設(shè)問(wèn)題上,急需加強(qiáng)概念性的地理學(xué)及其中的自然地理學(xué)、人文地理學(xué)與地球信息科學(xué)的基礎(chǔ)課程,核心地理學(xué)課程必須保持和創(chuàng)新。美國(guó)一些科學(xué)社會(huì)學(xué)者最近預(yù)測(cè)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代創(chuàng)新領(lǐng)域中,有很大部分(如資源的可持續(xù)利用技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)、生態(tài)恢復(fù)技術(shù))必須具備地理學(xué)基礎(chǔ)。21世紀(jì)的地理學(xué),不僅只是文理交叉的學(xué)科,而是可能分化成理論、應(yīng)用與技術(shù)相互分離的教學(xué)、研究單位,因此,需要在人才培養(yǎng)上注意全面、全球綜合性的理論思維,要適應(yīng)實(shí)踐和科學(xué)的發(fā)展,開創(chuàng)新的地理學(xué)課程。地理學(xué)若不能滿足社會(huì)的需求,那么其他學(xué)科肯定會(huì)取而代之。如在哈佛大學(xué)商學(xué)院,“新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)(the New Economic Geography)”已成為一門核心課程。
3.3 推進(jìn)地理學(xué)理論和地理學(xué)思想的創(chuàng)新,加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的研究和教學(xué)
要以綜合的觀點(diǎn)和學(xué)科交叉的方式研究地球表層系統(tǒng)的演變及其動(dòng)態(tài)機(jī)制。地球表層系統(tǒng)包括區(qū)域性的自然系統(tǒng)、人—地系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)。自然系統(tǒng)中我們關(guān)注自然支配的環(huán)境變化,這方面的問(wèn)題仍需進(jìn)一步研究。如青藏高原的隆升及對(duì)我國(guó)和東亞環(huán)境的影響,我國(guó)的水土流失及沙漠化的自然因素等。在當(dāng)今這個(gè)地球上,更重要的問(wèn)題是人類支配的環(huán)境變化,核心是“人地關(guān)系地域系統(tǒng)”。要探討這個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部組成、主要關(guān)聯(lián)及其與外部環(huán)境的關(guān)系,揭示人類對(duì)環(huán)境變化的感知和響應(yīng),以及人類對(duì)環(huán)境的利用和影響及環(huán)境對(duì)人類的影響。在較小空間尺度上,揭示地表物質(zhì)元素轉(zhuǎn)化與遷移的機(jī)制;在宏觀層面上,研究氣候變化和全球物質(zhì)反映之間的關(guān)系。從不同的空間尺度研究人口、資源、環(huán)境之間關(guān)系實(shí)質(zhì),并尋找解決的途徑。通過(guò)較小尺度的研究,經(jīng)過(guò)尺度轉(zhuǎn)換,為大范圍區(qū)域的整治提供理論基礎(chǔ)和政策依據(jù)。為了促進(jìn)地理學(xué)理論和地理學(xué)思想的創(chuàng)新,需要加強(qiáng)與其他專業(yè)學(xué)者之間的聯(lián)系和磋商,進(jìn)行跨學(xué)科的交叉和滲透。
3.4 發(fā)展地理學(xué)的方法論
21世紀(jì)在地理學(xué)各分支學(xué)科繼續(xù)發(fā)展的情況下,要求我們?cè)诘乩韺W(xué)的方法論方面作深入探討并取得某些共識(shí),地理學(xué)不是各種有關(guān)專業(yè)的簡(jiǎn)單匯合,而是具有明確的核心和一致性。地理學(xué)已經(jīng)具有一套比較完善的方法論概念。
(1)區(qū)域概念。包括全球的概念、區(qū)域差異和區(qū)域相互依賴性的概念,沒有區(qū)域就沒有地理學(xué)。針對(duì)不同的空間尺度界定不同的區(qū)域論題,研究發(fā)生在區(qū)域中的過(guò)程和演變規(guī)律,而不是靜態(tài)地研究區(qū)域。各種地帶和各種類型地域(流域、區(qū)域、地方)的研究、全球變化的區(qū)域響應(yīng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)的演變、溫室氣體增加的影響等,在不同區(qū)域是不一樣的,因?yàn)榈乇砀鞣N過(guò)程在不同時(shí)空尺度表現(xiàn)差異及其自身的抗干擾能力和恢復(fù)能力不同。在人文領(lǐng)域內(nèi),區(qū)域或國(guó)家一體化和多樣化發(fā)展,是地理學(xué)研究和教學(xué)的基本范疇。
(2)統(tǒng)一地理學(xué)的觀念。這種觀念強(qiáng)調(diào)研究人類活動(dòng)成為一大驅(qū)動(dòng)因素的地球表層系統(tǒng)及其中的“人—地”地域系統(tǒng)。在最近出版的《對(duì)地理學(xué)的再審視——對(duì)科學(xué)和社會(huì)的新聯(lián)系》[2]一書中,地理學(xué)研究的地球表層系統(tǒng)被分解成三個(gè)系統(tǒng):環(huán)境系統(tǒng)、人類社會(huì)系統(tǒng)和環(huán)境—社會(huì)系統(tǒng)。而且,地理學(xué)研究的重點(diǎn)是其中的環(huán)境—社會(huì)系統(tǒng)即環(huán)境—社會(huì)動(dòng)力學(xué)。在漢城召開的第29屆IGU大會(huì)上,前任IGU主席Messerli報(bào)告的主題就是:地理學(xué)研究的主要領(lǐng)域正在由自然支配的環(huán)境變化演變?yōu)槿祟愔涞沫h(huán)境變化[3]。幾十年以來(lái),特別是近年來(lái), 老一輩地理學(xué)家就強(qiáng)調(diào)對(duì)重大的地理學(xué)問(wèn)題開展綜合性多學(xué)科交叉研究的極端重要性。自然地理學(xué)不考慮人類的活動(dòng)和人文地理學(xué)忽視自然和生態(tài)基礎(chǔ)都是致使的弱點(diǎn)。現(xiàn)代地理學(xué)的基本特點(diǎn)是:統(tǒng)一地理學(xué)、全球地理學(xué)和有人的地理學(xué)。地理學(xué)的“研究重點(diǎn)放在各圈層的相互作用及其與人類活動(dòng)造成的智能圈的耦合與聯(lián)動(dòng)上”[4]。
(3)將格局和過(guò)程關(guān)系的研究作為重要的觀點(diǎn)和技術(shù)路線。發(fā)生在各種類型和各種尺度的區(qū)域中的過(guò)程必然產(chǎn)生一定的格局,而格局的變化又會(huì)影響到自然、生態(tài)、社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程,這就產(chǎn)生了格局和過(guò)程間相互作用的研究。這種相互作用還表現(xiàn)在區(qū)域之間的相互依賴性,包括不同尺度區(qū)域之間的相互依賴性。如對(duì)不同時(shí)間序列、不同空間尺度的土地利用和土地覆被變化的研究就是如何。IGBP的全球變化和陸地生態(tài)系統(tǒng)項(xiàng)目將格局和過(guò)程關(guān)系的研究作為重要的技術(shù)路線[5]。實(shí)地調(diào)查、區(qū)域比較、尺度轉(zhuǎn)換等傳統(tǒng)方法和新興的空間分析、系統(tǒng)模擬是這種研究的基本方法。
3.5 擴(kuò)大對(duì)相關(guān)國(guó)際性計(jì)劃的參與和全球問(wèn)題的研究
中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國(guó)際化程度在提高,我國(guó)的國(guó)際影響日益擴(kuò)大,我國(guó)地理學(xué)在更大程度地走向世界是必然要求。因此,要加強(qiáng)全球觀念和加強(qiáng)全球問(wèn)題的研究,并在國(guó)際性會(huì)議上和國(guó)際交流中不斷展示我們的成果,甚至我們要培養(yǎng)將主要精力用于全球問(wèn)題研究和參與國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)的國(guó)際型的地理學(xué)家,積極參與國(guó)際和全球的研究計(jì)劃。
3.6 加強(qiáng)地理實(shí)驗(yàn)和工程地理學(xué)研究,促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,以信息化推進(jìn)地理學(xué)的發(fā)展
信息化使現(xiàn)實(shí)空間表征的理論方法得到了革命性的發(fā)展。GIS和遙感技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)時(shí)空數(shù)據(jù)和空間分析,使我們可以更迅速更好地認(rèn)識(shí)相互聯(lián)系事物的本質(zhì)和區(qū)域間的差異及其相互依賴。為了深入研究和揭示地球表層動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和要素作用機(jī)理,必須重視地理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究,并使微觀和宏觀研究相結(jié)合。但是,這些不能代替樣本研究,不能代替考察和觀測(cè)等,否則,我們不能認(rèn)識(shí)“真實(shí)世界”及其動(dòng)態(tài)系統(tǒng),改進(jìn)真實(shí)系統(tǒng)的描述。大型工程的戰(zhàn)略研究為我國(guó)大規(guī)模建設(shè)時(shí)期所急需,目前尚很薄弱,建立工程地理學(xué),既適應(yīng)這種需求,又開拓了地理學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域。
3.7 加強(qiáng)地理學(xué)的基礎(chǔ)教育和科普工作
基礎(chǔ)教育的主要目標(biāo)之一是讓青少年了解國(guó)情和培養(yǎng)愛國(guó)主義、國(guó)際主義的情感。為了“我們共同的未來(lái)”也是我國(guó)地理教育主要內(nèi)容之一。當(dāng)今世界,資源、環(huán)境、人口、發(fā)展等全球性問(wèn)題越來(lái)越尖銳,而地理學(xué)是各基礎(chǔ)學(xué)科中最能綜合、直接地對(duì)付這些問(wèn)題的課程。因此,世界各國(guó)都越來(lái)越重視地理教育。最近,辦公室向黨和政府官員推薦新編中學(xué)地理課本,說(shuō)明地理學(xué)普及的重要性。要通過(guò)基礎(chǔ)教育和科普工作,讓國(guó)民中有愈來(lái)愈多的人了解什么是地理學(xué),地理學(xué)能干什么,如何培養(yǎng)人們的地理學(xué)觀念,推動(dòng)地理學(xué)的發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)我國(guó)正在實(shí)施“科技創(chuàng)新計(jì)劃”和“教育振興計(jì)劃”,為地理學(xué)單位的改革和發(fā)展提供了較為優(yōu)越的條件,也提出了更高要求,我們有條件在新的世紀(jì)中實(shí)現(xiàn)地理學(xué)的更大發(fā)展。地理學(xué)科研單位正在進(jìn)行整合,一些單位進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院“創(chuàng)新基地”,內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和人員結(jié)構(gòu)都有較大變化。高等學(xué)校地理院、系的改革以改名開始,隨后也進(jìn)行了不同程度的結(jié)構(gòu)調(diào)整,“211工程”和理科基地建設(shè)使幾個(gè)重點(diǎn)大學(xué)地理學(xué)得到很大程度的加強(qiáng)(但一般高校,尤其是普通師范學(xué)院,地理系仍然舉步維艱)。袝"計(jì)劃、杰出青年基金、“創(chuàng)新基地計(jì)劃”和國(guó)家自然科學(xué)基金重大、重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)“源頭創(chuàng)新”,進(jìn)入這些計(jì)劃和項(xiàng)目的單位和個(gè)人重視基礎(chǔ)研究和理論研究,也有了進(jìn)行這種研究的條件。長(zhǎng)期以來(lái),地理學(xué)家和地理學(xué)思想,對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。今天,我們的國(guó)家和全球的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生劇烈的變化,向地理學(xué)提出了一系列重大的科學(xué)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題。地理學(xué),這門偉大的學(xué)問(wèn)正面臨著更大發(fā)展的機(jī)遇,全國(guó)地理學(xué)工作者聯(lián)合起來(lái),把我國(guó)由地理大國(guó)發(fā)展為地理學(xué)強(qiáng)國(guó)。
【參考文/！/獻(xiàn)】
[1] Hanson S,ed.Ten Geographic Ideas That Changed the World [M].New Brunswich:Rutgers University Press.1997.
[2] Rediscovering Geography Committee.Rediscovering Geography:New Relevance for Science and Society [M].Washington:National Academy Press,1997.
[3] Messerli B,Martin Grosjean,Thomas Hofer,et al.From naturedominated to human-dominated environmental changes [J].IGU Bulletin,2000,50(1):23-38.
