地理信息科学导论范文

前言：我们精心挑选了数篇优质地理信息科学导论文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

一、精心编写导学案的重要性

高考复习参考资料是传递教学信息的重要载体。教师应该把握高考的大方向，引导学生在有限的时间内进行复习，最终达到高考要求，这就需要教师有选择地将最新、最有效的复习信息传递给学生，而不是随心所欲或按部就班将别人的东西不分学情地传递给学生。学生只有通过教师搭建的平台才能构建基础知识网络，了解高考的具体要求，毕竟学生的学习精力有限，没有时间和能力亲自去研究高考动向等深层次问题。好的复习资料最基本的要求是体现该省份高考考试说明中的具体要求，并在一定程度上适合不同的学情。

随着我国出版事业的发展，高考教辅层出不穷，我认为这些资料在课堂教学时仅仅可以作为师生复习的参考书籍，如果把它们当成复习的全部载体，那就大错特错了。因为有些书籍根本就没有依据具体省份高考考试说明去编写，为了增强其市场占有力，却故意标上“某省专用”或“配套某版本”，但里面的具体内容很少能够体现该省份高考的核心，甚至对该省高考地理的考试形式和要求一窍不通。选用这样的资料，只能是低效徒劳的复习，久而久之还会影响学生的复习情绪。

导学案作为高效课堂的重要抓手，得到了教师们的一致认可，并在实践中取得了良好的效果。它不仅体现了教师的教，还关注了学生的学，有利于师生之间信息和智慧的传递，因此在高考地理一轮复习中坚持使用精心编写的导学案能够提高复习效果，正确对接高考。

二、高考地理一轮复习导学案编写的原则

1.精确瞄准高考原则

在内容编排上，一轮复习导学案要以考试说明为依据，按具体考点分课时编写并最终涵盖考试说明中所有考点。高考对考试说明规定的各级目标有具体的要求，尽管高考不能覆盖所有的三级目标，但在复习时还是要求考点全清，所以高考一轮复习导学案要求覆盖所有考点，确保学生形成完整的考点知识体系。

在能力训练上，导学案的设计要瞄准高考能力要求，适时进行达标训练。高考不仅考查学科基本知识，同时更多的是要考查学生的综合能力，以此体现其选拔功能。所以，导学案要注重对学生能力的培养，可以通过专门的框体对本课时涉及的能力进行训练，也可以通过近年本省和相关省份的高考试题、本省各大市模拟试题对学生进行训练，提高学生的综合能力。

2.生本原则

导学案设计的目的是对接高考，但最终要通过学生的使用才能达到目的，所以导学案设计要以学生为本，关注学生的情感、智力等具体学情。

高考复习，不同于新课学习，所以在基础知识梳理时更多的是需要调动学生自主学习、合作学习，建构自己的知识体系，从学生已有知识为出发点向外扩展至新复习内容或拓展内容，切忌面面俱到。疑难问题、能力训练等内容的设计要注意调动学生的学习积极性，分层次推进，由易入难，让学生在情感愉悦的同时提高地理综合能力，掌握解题思路和技巧。

3.动态反馈原则

“人无完人”，导学案的编写虽然凝聚备课组全体教师的智慧，但在学生课前自主复习和课堂教学使用后师生仍然能够发现一些新的问题，要通过适时调整使导学案无论从内容还是能力培养方面都能更好地符合教学要求，成为建立在动态反馈基础上师生智慧的结晶，成为复习的重要参考资料。

三、高考地理一轮复习导学案的主要结构

1.明确考点

将考试说明中涉及的本课时考点，明确告诉学生，使学生知道考试说明的具体要求，确保高考复习方向的正确性，少走弯路，提高课堂复习效率，为构建高效课堂奠定基础。

2.基础知识梳理

综合各版本教材的主干知识，对较容易记忆的内容通过考点填空的形式进行梳理，在梳理时注意知识的条理性，引导学生形成完整的知识体系。对大气受热过程、热力环流、洋流等地理原理和地理规律这些较难的问题设计“动手构建”、“拓展延伸”等环节，引导学生从地理原理本身出发，动手、动脑去理解地理原理，掌握地理规律，培养地理思维能力，提高综合素养。

3.核心知识解读――重点难点突破

对重点、难点知识和高考考查的高频考点，通过文字分析、图表解读等形式理清考点核心知识，同时安排“对点检测”等环节，突破重难点，攻克核心知识。

4.技能训练

高考地理不仅涉及地理基本知识的考查，更侧重于对地理基本技能的考查，每年的地理高考试题都充分体现了这一点。所以在一轮复习时，不仅要引导学生认真复习，形成完整知识网络，还要有计划地将各种技能训练贯穿在各个考点之中。

5.感悟经典――高考真题体验

高考试题是最有效的复习材料，也是高考复习的风向标，所以引导学生研究高考试题能让学生对所学知识加以应用，掌握解题思路和技巧，更能使学生亲身感受高考试题考查的角度、试题难易程度，提前感知高考，树立必胜信念。

6.考点达标检测

精选对应考点的经典试题，搜集最新模拟试题，整合后选择合适数量的题目，及时引导学生进行达标训练，检测所学知识点，掌握解题思路和技巧。试题要有梯度，满足不同层次学生的学习需求，形式要贴近高考，内容要契合考点，同时关注最新的时事热点，发掘新闻事件中的地理问题，及时引导学生进行分析应用。

7.考点知识网络自主构建

通过自主复习、合作学习、课堂师生探究、达标检测等环节以后，学生对本考点内容有了更深刻的理解。在每一考点复习结束后，引导学生自己通过绘制本考点思维导图或知识框图的形式，将分散的考点知识联系起来，形成完整的考点知识体系，绘制时注意本考点与其他考点的前后联系。

8.自我反思、我的疑问

学生将课前自主复习及课堂学习中发现的问题、自己的疑问记录下来，有助于教师发现学生学习中存在的实际问题，调整课堂教学师生活动环节分配，有利于提高复习的针对性，提高课堂复习效率。

四、高考地理一轮复习导学案编写的步骤

首先，认真研读考试说明、课程标准、本省高中地理教学要求，分解考点，确定本课时复习内容。

其次，搜集与本考点有关的本省及相关省份的最新高考试题、本省各大市最新模拟试题，研究高考命题趋势，确保导学案编写能精确瞄准高考，符合本省高考要求。

再次，翻阅相关复习资料，上网搜集本考点对应的试题、导学案、教案等，筛选有用信息存档留用，确保导学案能集百家之长。

第四，备课组教师集体分析讨论各版本教材对这一内容的处理，找出核心知识，整合教材，理清共同的知识点。从学生已学过这一角度出发，设计如何进行基础知识梳理、突破重难点知识、培养学生哪些地理技能等。

第五，根据所搜集的材料和组内意见着手编写导学案。初稿完成后，备课组集体对相关问题进行讨论，修改，形成定稿。将导学案印刷，在一课时最后十分钟下发给学生，指导学生自主学习。学生完成导学案，并将自己存在的问题记录在导学案上，交老师进行批改。教师根据学生存在的问题进行反思，修改导学案相关内容或调整课堂教学思路。

课堂教学完成后，教师继续根据自己的反思和实际教学中发现的问题对导学案作进一步修改。

五、结束语

构建高效课堂，精心编写导学案是实现这一目标的基础。笔者在高考地理一轮复习中坚持使用导学案，时刻瞄准高考、关注学情，将凝聚教师集体智慧的导学案作为学生学习目标的载体和精彩的课堂预设传递给学生，便于学生自主梳理基础知识，构建高中地理考点知识体系。学生经过课前自主复习，将信息反馈给教师，教师及时调整教学策略，使课堂教学时师生活动能集中围绕核心问题展开，提高了课堂复习效率，为构建高考地理一轮复习高效课堂作出了有益的探索。

参考文献

［1］张海晨，李炳亭.高效课堂导学案设计［M］.济南：山东文艺出版社，2010.

［2］李炳亭.高效课堂22条［M］.济南：山东文艺出版社，2009.

第2篇

关键词:大类招生;地理信息科学专业;地方师范院校

21世纪初，北京大学启动“元培计划”，低年级实行大学通识基础教育，高年级实行宽口径专业教育［1］。此后，“宽口径、厚基础”成为我国高等教育改革和发展的新要求，2010年基本形成“大类招生，专业分流”的招生培养新模式。2020年，有115所“双一流”建设高校不同程度地实施了大类招生与专业分流，占同类型高校数量(134所)的85．82%，其中含北京师范大学、华东师范大学、南京师范大学、陕西师范大学等8所师范院校［2］。大类招生改变传统按特定专业的招生方式，一定程度避免了学生选择专业的盲目性，使其获得更多有机会深入认知各个专业，并根据自身兴趣实现专业双向选择，有助于培养满足社会需求的复合型、创新型人才［3］。师范院校地理专业主要承担中小学地理教师培养和教学理论创新的任务，地理信息科学专业作为师范院校的非师范专业，既沿袭了地理学专业的自然地理、人文地理、经济地理等教学内容，又涵盖了软件应用、程序设计、软件开发等计算机专业的实践教学体系［4］。与地理师范生的培养目标不同，地理信息科学专业以培养学生地学数据获取、管理、应用、分析能力为主，能在生态、环保、规划、教育等各个领域从事地理信息科学应用、研究、开发等的复合型科技人才［5］。大类招生背景下，地理科学师范生及地理信息科学非师范生以地理学一级学科统一招生，招生、专业分流、教学、就业等方面也随之发生了一些变化，为专业发展带来了新的机遇和挑战。文章以重庆师范大学为研究对象，对比分析地方师范院校地理信息科学专业在大类招生前后的招生规模、生源、培养方案等方面的变化与发展，初探大类招生背景下地理信息科学专业发展所面临的机遇和挑战，为地方师范院校非师范专业发展模式的相关研究提供一定参考。

一、专业招生情况

据统计，截至2020年，全国有190个院校开设地理信息科学专业(表1)，其中师范类院校50所，数量最多的三个省市有江苏省(18所，师范5所)、河南省(13所，师范5所)和湖北省(12所，师范2所)，主要集中在中东部地区。总的招生规模达8000～9000人，男女比例接近1∶1，文理科招生比例为1∶9。重庆师范大学自2003年至2019年招收地理信息专业学生，每年招生规模40人左右，2020年招生规模升至50人。2021年，重庆师范大学实施地理科学专业大类招生200人，地理信息科学专业招生规模进一步扩大到55人。生源主要来自14个省市，本着为地方培养人才的宗旨，生源配置以重庆市为主，招生人数141人，占比达71%，其余以四川省居多，占比15%。文理科招生比例为4∶6，明显高于全国。

二、专业分流方案

专业分流是大类招生模式中重要的环节，学生经过一段时间的大类培养，按照一定的标准和规章制定选择专业。分流方案是进行专业分流的前提和依据，主要有分流对象、分流依据、分流程序、分流时间等多个方面的内容［6］。地理学大类招生的学生分流专业以地理科学、地理信息科学、环境科学、城乡规划等为主，在校学习1～2年通识课程后，按照成绩排名、志愿填报+成绩排名等进行专业分流，部分师范类院校为了平衡各专业，从成绩排名、志愿填报、教学实践能力三方面综合实施专业分流。重庆师范大学地理学专业按照地理学大类招生后，分流为地理科学、地理信息科学两个专业，专业分流的基本原则包括:(1)学生志向与社会需求相结合的原则。鼓励学生自主选择专业，积极瞄准社会的人才需求，综合考虑近期、远期社会需求和学院的发展，合理进行专业分流。(2)公平、公开原则。专业分流工作执行成员负责领导和执行专业分流，监督成员负责分流工作的公平性和透明度。根据专业分流方案，确保每个学生的专业分流工作透明与公平。(3)各专业(方向)接收学生的人数要兼顾学科建设和未来发展需求。按照志愿填报结合绩点排名的方式，在第一学年结束后，每名学生只有一次专业分流机会，分流以后不再进行转专业设置，与国内其他高校分流方式基本相同。

三、教学改革

地理学大类招生的培养期望是地理科学教育方向学生从事教育工作，具备师德情怀高、教学能力强、育人效果好、发展后劲足等能力［7］。地理信息科学方向学生从应用、研究工作，具备动手能力强、领导中小型团队、设计开发新产品和新系统等能力。教学中，需要优化师资团队，调整课程设置，加强专业引导，合理科学安排分流前的通识、学科基础教育和分流后的专业教育。

(一)优化师资团队

优化教师资源配置，既要有扎实地理学功底的教师，又要有从事地理信息技术相关教学研究的教师。大类招生后，重庆师范大学地理学专业教师团队进行了优化和调整，团队成员共50人，学缘结构多样，专业教师来自中国科学院、香港大学、北京师范大学、南京大学、中山大学、武汉大学等近20所国内外大学。学科背景涵盖了地理学、生态学、林学、灾害学、环境科学、信息科学等方面，地理学大类招生后，充分发挥多学科交叉特色和学科优势，有助于教师团队交流和共同学习，更有助于落实因材施教，培养高层次教育科研人才。

(二)教学模式

教学模式变革的目的是促进学生自主学习，关注学习效果和学生个人发展，从全程教师讲授到学生参与的教学模式过渡，将导入法、举例法和讨论法等教学法相结合，加强实习实践环节，加强地理学知识的感官认识。如开展地貌、地质、植物、水文、土壤等自然地理野外实习，并结合区域遥感图像，深入了解遥感图像如何记录地物信息，开展植被、水系、农田等各类地物信息的光谱特征认识和遥感图像地物识别等实践。通过地理事件、现象导入课程内容，如滑坡、泥石流等地质灾害发生的事件，讨论区域特征及地质灾害的诱发因素(地形、气象、地质结构等)，激励学生逐步参与课堂讨论，提升学生兴趣，从而牢固掌握所学知识点。

(三)调整课程设置

不同类型院校的地理信息科学专业，培养目标不同，专业特色不同，所开设的课程也具有明显差异。师范院校地理信息科学专业核心课程可分为地理学、遥感、地理信息系统、计算机、测绘等几大类。其中，依托传统地理学为基础开设的地理信息科学专业，课程设置以地理类课程占比最高，如北京师范大学占比34%，华东师范大学占比54%，东北师范大学占比38%，其次是遥感或地理信息系统，北京师范大学遥感和地理信息系统占比均为22%，华东师范大学分别为17%和8%，东北师范大学分别为19%和24%。重庆师范大学地理信息科学专业依托地理与旅游学院，课程设置以地理类课程为主导，占比30%，其次是计算机类课程占比22%，遥感和地理信息系统类占比均为18%(见下图)。大类招生后，将思政类通识必修课均放入第一学年。同时，加入学科基础教育课程，如含自然地理、人文地理和经济地理，地理信息系统概论、遥感概论、地图学等。强化专业导论课程，让学生深入认识专业，培养专业兴趣，了解专业内涵特征，明晰专业如何服务社会经济发展，便于后期学生结合自己的兴趣选择专业。

四、大类招生背景下面临的机遇和挑战

在大类招生与专业分流的教育改革背景下，突破专业单一培养的局限性，强化学科基础，因材施教，分流培养。据各高校地理学专业分流调查情况看，部分高校经过1～2年的专业引导和专业导论课程的学习，学生都能较清晰地了解各分流专业，如陕西师范大学80%的学生非常了解分流专业，有25%的同学改变了最初专业选择意向，多数学生选择分流专业的依据为个人兴趣、专业发展、就业方向及教师团队等。经过学生志愿填报后，80%以上的学生对目前所学专业表示满意［8］。而部分高校也存在一些问题，如学生对专业分流政策了解不够，分流专业选择意向不清晰，出现“一边倒”的专业意向不均衡现象，学生未进入理想专业产生心理落差等［3］。同样，在大类招生背景下的地方师范院校地理信息科学专业发展也面临众多机遇和挑战。面临的机遇表现在以下三个方面:(1)招生规模扩大，学生分数提高。大类招生之前，地理科学师范类是按照一类本科分数线招生，地理信息科学非师范类按照二类本科分数线招生。在重庆师范大学地理信息科学专业纳入地理学大类招生后，全部学生按照一类本科招生，招生规模和生源成绩较往年有明显提升。(2)大学科、大专业的理念下，有利于各学科专业教师的交流学习，提升教师教学能力;有利于整合学科资源，促进地理学基础和地理信息技术应用的交叉融合;也有利于培养学生对地理学的全面认识，构建综合地理学知识体系。(3)遵从人才培养逻辑，全面服务学生发展，学生专业认知增强，学习兴趣浓厚。专业分流过程中，学生全程参与，通过前期专业导论和各类专业宣讲，学生对专业的知识构建，专业的未来发展及就业前景等方面有了深入了解，结合自身兴趣的选择专业，学生学习积极主动性高，学习动力足、投入时间多，参与教学、实践等热情高，教学效果好。面临的挑战包括:(1)学生对专业分流知晓度低，影响学生对录取专业的满意度。在分流前，大部分学校仍有近30%的学生对专业设置、分流程度、专业培养目标、课程设置及专业就业等方面了解不足，存在不理性填报专业的情况，录取后，学生对专业认同度低。(2)地方师范类高校以培养地方教师为主要目标，而地理信息科学等非师范专业就业方向不明晰，易导致专业分流“一边倒”。学生在报考地方师范院校的初衷是从事中小学教师工作，地理信息科学专业就业方向主要是面向区域、资源、环境、基础设施和城市规划等领域，从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发等工作。范围宽泛，不能聚焦在某个行业或者领域，学生无法将所学专业与社会发展的行业需求相结合，导致就业信心不足，大批学生选择地理科学专业。(3)学生个体差异大，自我认知存在偏差，多种因素影响专业选择，如学生的兴趣、学习和科研能力、专业就业形势、专业教学实力、专业分流限制等因素对学生的专业选择有不同程度的影响，导致专业分流之后部分学生对分流专业的承诺水平低，缺乏专业认同度，学习投入程度低，学习效果差。因此，在专业分流前，对学生进行分流政策的详细解读，阶段性地进行地理信息科学的专业宣讲;强化地理信息科学专业教师对学生专业引导，结合学生自身特征，明确就业方向;加强GIS和RS的实习实践，通过观察地理现象，分析地理环境，发现问题、分析问题、解决问题等实践过程，提高专业自信心和认可度。

结语

文章以重庆师范大学为例，通过分析大类招生背景下，地方师范院校地理信息科学专业在招生、教学、课程设置等方面的变化，结合部分师范类院校大类招生的学生情况调查，浅谈地方师范院校地理信息科学专业参与大类招生后面临的机遇和挑战。随着大类招生与培养教育改革的进一步深化，立足本土，地方师范类院校调整招生模式，在适应变化的同时，积极探索适宜本校、本科专业教育发展的新模式。

参考文献:

［1］尤西林．当代通识教育的理论与改革探索［M］．北京:科学出版社，2020:217．

［2］谭颖芳，张悦．大类招生与培养:历程、方案与走向［J］．教育发展研究，2021，41(Z1):81-91．

［3］王永桂，王禹熹，谢渝．大类招生模式下地理学专业分流的挑战与策略———以中国地质大学(武汉)为例［J］．中国地质教育，2021，30(01):42-46．

［4］高思超．“一流本科教育”背景下高校专业建设的实践与思考———以西华师范大学为例［J］．大学教育，2021(04):1-3．

［5］张晓露，王妮，孙铂．地方高校地理科学专业就业影响因素分析［J］．教育现代化，2019，6(76):232-233．

［6］李莉．大类招生制度下旅游管理类专业分流制度的实践与探索———以重庆第二师范学院为例［J］．重庆第二师范学院学报，2021，34(01):112-115．

［7］胡最，刘沛林，郑文武，邓运员，邓美容．地方高师院校GIS专业实践教学方法研究［J］．衡阳师范学院学报，2017，38(03):140-142．

第3篇

关键词:地理信息系统;实验;原则

地理信息系统原理课程有较强的理论性和技术性，其理论抽象，技术复杂，难以理解，不便掌握，成为课程教学的难点。因此通过科学的实验项目与内容设计，让理论与实践结合，是不二之选，而实验设计的原则与方法则是首先要考虑的。

1课程性质

地理信息系统学科是融地理科学、计算机、遥感和地图学于一体的边缘学科，是“用于回答地理学问题的艺术、科学、工程和技术”的统称[1]。它首先是一个信息系统，只是数据管理的难度高于一般系统；它既是一门多学科交叉学科，还是一门技术性很强的学科，虽外观表现为计算机软硬件，内涵却是数据的流动；兼具工具、资源和学科三大属性，它有以空间操作和分析专业提供空间问题答案的工具属性，以整合多源数据与资源体现资源性，而学科属性则是指其相对独特的研究对象和技术体系，并正在逐步地发展为关于地理空间信息处理的专门技术、服务和科学等。地理信息系统原理课程是地理信息科学、测绘科学与技术、遥感科学与技术及相关专业的入门课程，也是学生的第一门专业主干核心课程，担负学科导论的作用。故课程具有理论性、技术性、实践性、综合性、先导性，它是确定教学目标、教学内容和教学方式的前提。

2实验教学要求

2.1总体教学目标

作为入门基础课程，旨在通过本课程的学习，让学生树立正确的空间认知观，了解数据采集规范，掌握数据输入、处理技术，熟悉基本空间分析和建模分析方法，明确GIS技术与专业应用的结合手段，提高解决实际问题的能力，学会平台软件的使用。具体教学内容可划分为基本理论、系统技术和应用方法三大模块。基本理论包括基本概念、信息传播理论、空间定位基础、空间分析理论及学科发展等，技术系统涵盖系统配置、数据结构、输入输出系统、空间数据管理、用户界面和支撑软件操作等，应用方法涉及专题分析模型、系统设计、各类技术手段及实际问题与技术的结合方法等，它们以知识的逻辑结构，形成相对固定的教学顺序。而伴随着地理信息科学的推广，将有更多创新的理论、思路、技术和实用模型被充实进来。课程教学目标可分为了解、理解、掌握三个层次，而课程学习中需深入理解和掌握的内容较多。概念多而严密，须加以深刻理解，并区分与日常生活和相关学科概念的内涵异同；其理论是学科的支撑，是地理信息科学的基石，恰恰是陌生的；技术系统———功能实现，杂乱、抽象、技术性强；应用方法，缺少思路，难以捉摸，难与具体决策结合；即使于了解层面，也需了然于胸，否则影响后续教学。既要求宏观体系的把握，又要细节的理会。综上所述，本课程教学具有任务重、类型多样、涉猎面广、知识点丰富、知识体系庞杂等特点，构成大一统的内容体系。教学过程表现出内容“虚”，理解难，基础内容多，要求学生基础全面、学习能力强，成为了教学的难点。化解以上问题，常辅以阅读材料、使用相关教学法和实验等手段。

2.2实验设置问题

有学者通过社会需求、教与学三个方面的分析，对理工科的教学方法进行研究，提出引导高校理工科学生“应用创新”的授课方法和手段，从而将教学落实到“实处”，成为有影响的教改思想。也有学者提出立体化教学方法、问题教学法等，皆为多手段并用，让学生充分参与，亲自动手。而随着地理信息科学的出现，有研究者提出针对地理信息科学方法论的教学机制，建立了地理信息本体论、科学方法、技术方法及创新机制与策略的教学体系，同样强调创新。前述方法中最突出的要求就是理论与实践结合。在教学过程中设立课程实验，这已是通行的方法。实验所用软件有MapInfo、ArcView、ArcGIS等等，它们虽有所差异，但都是成熟的支撑平台，均能满足课程需要。但现有实验存在针对软件功能而设置的问题[2-3]，如设立初识软件、数字化、数据库管理、数据操作、空间分析、制图等实验，重心是软件操作和功能实现，其实是一种验证实验，虽然对理解教学内容似乎起到一定作用，但往往目的并不突出，与理论教学和知识体系结合不紧密，并非针对课程，无法达到以实验巩固、化解知识的目标，突显教学目标和实验设计的矛盾。因此实验设置的目标就必须针对课程内容、教学目标和实验存在的问题展开，以此探讨设计原则。

3实验设计的原则

3.1一般原则

这是所有实验设置必须遵守的共同原则。首先是科学可行性原则。原理、方法、材料和结果要满足科学性，符合客观规律，不违背基本知识、基本原理，逻辑正确。做到实验目的明确、原理正确、手段恰当。其次是对照性原则。通过对照实验的设计消除无关变量影响，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响。再次是可重复性原则。实验都必须能够重复，这是可靠性的标志，也就是在相同实验条件下必须做多次独立重复实验，避免偶然性，提高试验可靠程度，要求控制实验条件、实验变量下重复实验，消除无关条件的干扰。还有就是最经济原则。不论什么实验，都有它的最优选择方案，这包括在资源的使用及时间的损耗上，可用产出和投入的比值来衡量，不可超越所拥有的实验条件。此外还有随机性原则。即研究样本可以从总体中任意抽取[4]。而平衡原则、弹性原则也是需要遵循的。

3.2专有原则

除通用原则外，结合课程特点还应该有需要遵守的专门原则。理论性原则。这是针对课程全新晦涩的理论和易混的概念，要求实验服务于理论，实验结论落实于理论、原理，而非别处，以实验加深对理论的理解。操作性原则。服务于技术操作功能，突出系统的基本功能和应用功能，便于学生对知识体系的把握。应用性原则。服务于应用，与方法结合，锻炼学生解决实际问题的能力。融合性原则。基于边缘交叉的学科性质，适当扩充，顾及其他，让学生扩大知识面。总之要服务于教学目标。实验内容设置应包含训练、综合、分析和验证多类别。具体的实验设计涉及实验目的、实验内容、方案设计等，宜展开后续研究。

4总结

第4篇

关键词：遥感图像处理 课程体系 模块化 教学实践

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0185-02

遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段，已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场，它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上，可以针对社会的应用需求，塑造学生不同的个体特征，培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而，构建旨在培养学生综合素养，并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时，也能够突出学生个体，因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。

现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等，在这些专业的培养方案中，《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设，并为专业核心课程之一，有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课，因而在课程学期安排上应该提前。

《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景，在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上，着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法，并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉，与很多专业都有很密切的联系，而且发展速度较快，在遥感图像处理的教学中，一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理；另一方面，还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时，图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点，因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外，实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节，传统的课程教学大都偏重于理论，一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用，缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。

总的来说，目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]：（1）传统的课程体系多注重经典理论，轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外，有效地利用实践教学环节，有利于学生理解和掌握该课程内容，取得事半功倍的教学效果；（2）传统课程体系脱胎于数字图像处理，和遥感处理关键技术之间存在断裂面，遥感处理知识体系不够完善。

本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例，针对《遥感图像处理》课程的教学目标，提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案，并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。

1 课程体系的建立

内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案，在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求，通过近10年左右的实践教学，我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块，如图1所示。

（1）图像基础模块：这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识，主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容，让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点，并从计算机存储和显示的角度，定性了解数字遥感图像，引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。

（2）定量遥感处理模块：遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一，其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科；本科生由于前期所开课程较少，感觉定量遥感处理的难度较大，因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理，深层次处理设置在后续的研究生课程开设。

该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等，以Landsat TM图像为例，了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法：辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品，介绍遥感图像数字值（digital number，DN）转换为光谱辐射亮度的方法；大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法，结合6S和MOTRAN辐射传输软件包，完成遥感图像的大气校正；热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例，介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。

（3）几何遥感处理模块：该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式，解释它们的几何纠正方法和技术流程；对于多项式纠正方法重点介绍，强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。

（4）数字图像增强模块：数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分，我们遵循系统深入的原则，基于遥感数字图像处理的实例，帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点，在这个部分教学中，我们希望加强学生对前置基础课程（如《遥感导论》和《数字图像处理》）所学基本理论和方法的深入理解，使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义，并体会理论本身的魅力。

（5）遥感图像融合模块：该模块从遥感图像融合的目的出发，介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等；联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块，以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础，阐述遥感图像融合的主要技术方法，并对其方法的缺点进行分析，提出改进的遥感图像融合方案。

（6）遥感图像分类模块：该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中，我们充分发挥图像处理应用性强的特点，选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等，重点讲述其基础理论和技术方法，激发学生学习兴趣。

（7）变化检测模块：该模块是对前面所学模块的综合运用，向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上，重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法；将变化向量分析法（CVA）作为典型算法进行讲述，通过土地覆被变化检测的应用实例，综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识，重点论述变化强度和变化方向的确定方法，并利用图像处理实践提升学生的研究性思维，初步培养学生的创新能力。

2 课程教学实践及其特色

2.1 加强实践教学环节，注重动手能力的培养

本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态，初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而，实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节，多角度、多目标的提升学生动手操作能力。

通过理论学习、实践处理等环节，增强学生对本课程的理解，并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明，该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性，取得了较好的学习效果。

2.2 内容延伸模块化，形成分层次课程体系

我们依据课程教学内容，构建了授课内容的基本框架，按照教学内容分块设置，根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化，因而给授课内容带来了较大的机动性。

在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容，将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容，形成模块化分层次的课程体系。

例如：在数字图像增强模块中，目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容，然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展，人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理，因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多，使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词，课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次，可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题，更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。

通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分，形成了层次化、模块化课程体系，在确保授课内容体系完整情况下，使内容选择更具条理和可操作性，便于培养不同目标导向的学生，更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。

2.3 多目标人才及其创新能力培养

社会对人才可以从不同的角度加以分类，从生产或工作活动的目的来分析，现代社会的人才可分为学术型（理论型）、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才，其特点是多才多艺，能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉，知识融合，技术集成。因而，《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力，同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。

在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下，不同层次、不同培养目标导向，可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型，因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块，可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识，丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构，提升学生的创新能力。实践教学证明，我们的本科生经过该模块的学习，也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计，并在老师的指导下撰写科学论文。

3 结语

卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展，其应用领域愈来愈广泛，该领域受到很多学生的垂青，激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的，同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。

笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验，设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系，它采用专题框架，在保证授课体系完整性的前提下，授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容，有机地将课程教学内容联合在一起，形成多层次、多目标的授课内容。实践证明，该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果，可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。

参考文献

[1] 邓磊，赵文吉，胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报，2012（7）：136-137.

[2] 赵珊，刘静.数字图像处理课程实践教学的改革与设计[J].中国科技信息，2009（23）：226-227.

第5篇

[关键词]GIS水文地质信息系统C#

中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210089-01

一、前言

水文地质学研究地下水在周围环境(岩石圈、大气圈、生物圈)以及人类活动影响下,数量和质量在空间上的变化规律,并运用这一规律有效地利用地下水和调节控制地下水以兴利弊害[1]。地下水的水位变化和水质变化直接影响到居民生活用水,及建筑设施的稳定性。因此,实时动态的监测地下水的变化成为工作中的重点。水文地质信息的获取主要靠钻孔来获得,所获得的信息通常以文字的形式、图表的形式和卡片的形式存储起来,而未被充分利用。这样不仅占用了大量的空间来存放,而且为以后的资料查询和更新带来困难。

地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为信息科学与空间科学的交叉性学科,以计算机软件、硬件为平台,以数据库为基础,支持空间数据的采集、存储、管理、检索、分析和输出,为以后的工程规划和工程施工提供了决策支持[2]。GIS技术具有强大的空间数据管理和属性数据管理,被应用到各种领域,并得到了快速的发展,但在水文地质上的应用发展缓慢。GIS技术可以使水文地质数据的管理更加科学化、规范化和系统化,实现了空间数据和属性数据的统一管理。地下水环境的复杂性使得一般的GIS软件不能满足水文地质专业分析与应用的需求[3]。因此,开发基于GIS的水文地质空间分析模型已经成为水文地质工作的重要任务。

基于水文地质的实际应用,开发水文地质空间管理系统,构建水文地质空间数据库,建立水文地质的数据模拟模型、分析模型,更加形象和直观的表达出地下水的状态变化,为地下水的分析和评价提供决策。

二、系统的设计与开发

(一)系统的设计原则

“水文地质空间信息系统”结构复杂且数据量大,根据系统的结构特点并结合实际工作的要求,确定系统的总体设计应遵循以下原则:

1.实用性:系统能够满足用户的应用需求,易于管理和维护,提高工作效率。

2.先进性:尽可能采用先进的技术、方法、设备等,提高系统的技术水平。

3.安全可靠性:作为一个大规模的、关键性信息系统应用,安全可靠性至关重要。

4.开放与共享性:系统具有良好的开放性,可以支持符合国际标准和业界标准的相关接口,实现系统的兼容与互通。同时可以将已有的各种格式转换为目前的数据格式,保护已存在的资源。

5.可扩展性和灵活性:在计算机技术日益成熟和完善的今天,任何一个系统都不是孤立存在的。在设计和规划系统之初,应从宏观、全局、长远的观点来统筹考虑。同时注重系统结构的完整性与技术的标准化,易于进行大范围推广。

(二)系统的设计方法

信息系统的开发方法很多,常用的比较典型的开发方法有:结构化生命周期法(SDLC)、快速原型法(PROTOTYPE)、面向对象的开发方法(OO)及计算机辅助软件工程(CASE)[4]。将采用面向对象的方法对系统进行开发,结合GIS本身的特点,系统的开发实施包括系统的可行性研究、现系统调查、系统分析、系统设计、系统实施和维护与评价等。具体的开发设计流程如图1所示。

图1系统的设计流程

(三)系统的开发平台与工具

系统主要采用以下开发平台和工具:

1.数据库平台采用Oracle;

2.系统中有大量的图形数据,故采用ArcSDE9.2空间数据库引擎将图形数据存储在Oracle中;

3.采用C# +ArcGIS9.2 ArcObjects开发地质图形编辑系统;

4.采用C#.NET作为开发语言。

三、系统结构与功能

(一)系统的结构

水文地质信息系统是以GIS技术为支持,以水文地质空间数据库为基础实现对水文地质空间信息的采集、存储、管理、更新、合成、查询、分析与评价、可视化表达等功能的空间信息系统。系统的结构包括图形管理、数据库管理、空间分析和决策与评价四个大系统和与其相应的子系统。系统结构与功能如图2所示。

图2系统结构与功能

(二)系统功能分析

1.图形管理功能。系统具备的图形管理功能,主要包括图形的输入、输出、查看(放大、缩小、漫游)及图层的删除等基本功能,还具备制作专题图的专业功能,如插入文字说明、图例、指北针及地图方格网等,并且可以进行边界线、阴影及图形边框的设置。由于图形的格式多种,因此,系统支持不同图形数据格式的转换,同时兼容多种图形数据文件,如Arcview SHP文件,ArcInfo Coverage文件,CAD文件等。

2.数据库管理功能。数据库是数据存储与管理的最高层次。水文地质数据库区域内一定水文地质及其相关特征以一定的方式组织存储起来的相关空间数据的集合。系统数据库的管理功能主要包括水文地质图、地形图的管理和属性数据的管理。属性数据的管理主要包括空间数据的赋值和描述等。数据库的管理功能将实现空间数据与属性数据的链接,使得空间数据更加直观易懂。

3.空间分析功能。空间分析功能是GIS的一个重要应用领域,它主要功能是研究各地理要素之间的空间关系,它是GIS区别其他的系统的一个重要标志。它的主要操作包括缓冲区分析、叠加分析、拓扑分析和网络分析[5]。

4.水文地质决策与评价功能。系统包含了空间统计模型、地下水量计算与评价模型、地下水流数值模拟模型、水质与地质生态环境综合评价与分析模型等四大类模型。通过这四种模型来模拟地下水的运动及水质的变化,从而为更合理的开发利用水资源和工程建设提供辅助决策支持。

四、结束语

GIS作为一门科学和技术,并且能更直观的和详细的显示空间信息,为水文地质学的发展带来带来新的动力。系统在很大程度上改善了水文地质数据的管理,但在地层的三维显示和虚拟环境模拟方面有待于以后的深入学习和研究。

参考文献:

[1]刘兆昌、李广贺、朱琨,供水水文地质[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

[2]陈述彭、鲁学军、周成虎,地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2000.

[3]孔金玲、王文科、杨泽院、麦柳研,基于GIS的水文地质空间信息系统研究与应用[J].地理与地理信息科学,2005,21(4):41-43.

第6篇

关键词：GIS技术；地震学；应用

中图分类号：TH762.2 文献标识码：A

地理信息系统是应用在地球科学、信息科学、系统科学等各个科学领域上的科学，具有处理空间信息的强大能力。当前，GIS技术已经广泛应用在石油、环境、地籍、市政管理、地震减灾等各项科学预测上，并取得了较好的效果。

我国在应用GIS技术上取得了一定的效果，而且我国还将GIS技术应用到地震减灾预测上并取得了重大的成就。但是，在应用GIS技术中，由于地震减灾的困难性与信息的隐蔽性，很难发现数据的直观性与决策可视性，所以，GIS技术在地震学研究中还存在着一定的问题。我国根据地震的灾难预测与地震区划，借助GIS技术独有的空间分析与网络分析进行数据处理与计算，从而在地震学研究上取得更加明显的效果。

1 GIS的产生与发展

GIS发源于20世纪70年代，在1963年，美国的Tomlinson对GIS技术提出了计算机处理与分析地图数据的作用，并对此实行实践应用。到了1973年，CGIS技术就全面进行了使用，成为在世界上唯一一个运行型的GIS[1]。

然而，GIS技术真正的推广与应用还起源于20世纪80年代，由于计算机处理与数据分析的功能得到了更加进一步的提高，渐渐GIS技术开始在解决全球沙漠化、全球可居住区的评价、酸雨、核泄漏等领域上进行了研究，并取得了一定的效果。到了20世纪90年代时，GIS技术随着计算机时代的快速发展，GIS技术也随着发展进步，从而GIS技术慢慢应用到了互联网领域上。

我国GIS技术发展主要起源于1978年，当时，我国发展GIS技术还处于准备阶段，主要开始GIS的启蒙研究。在1985年，我国GIS技术发展到了起步阶段，主要进行GIS理论探索与区域性实验研究，还制定了相关的GIS规范；自从1986年后，我国在GIS技术发展过程中，取得了重要的进步与使用效果。例如，我国应用GIS在国土资源与环境上进行了实践应用，并取得了较好的效果[2]。

2 GIS技术在地震科学研究中的应用

目前，GIS技术已经在全世界范围内取得了广泛的应用，主要在美国、日本等发达国家的地震学研究中得到了实践操作，并且取得了较好的效果。我国GIS技术应用，主要应用在地震减灾预测、地震易损性分析、地震危险性分析等地震学中研究。我国GIS技术起步较慢，但是发展较快。在1996年，我国GIS技术在新疆维吾尔自治区人民政府的领导下，应用到了城市防震减灾中，并取得了一定的效果。随后，我国就GIS技术在减震救灾中应用进行了推广与应用，同时还取得了丰硕的成果。GIS在应用中主要可以处理数据和利用函数数据库建立解决问题的分析模型，目前，我国GIS技术应用也就是基于这两种方式[3]。

2.1 GIS应用于地震基础信息的管理和查询

我国GIS应用在地震学中，首先要求其对地震基础信息的管理与查询起到重要的作用。空间数据库管理是GIS技术的核心，也是在地震学研究中最为重要的一部分。地震基础信息处理较为困难，因为地震基础信息来源较广，数据量较大，地震基础信息数据中的范围较复杂，对地震基础信息的管理与查询是不可忽视的工作。空间查询是GIS最重要的功能之一，GIS具有信息查询功能，既有属性查询还有地图查询功能，还有图形与属性之间的交叉查询。

2.2 GIS应用于地震灾害预测及辅助决策

自从1978年，我国GIS技术处于准备阶段发展，到1985年，我国GIS技术逐渐进入起步阶段，我国GIS技术起步较慢，但是发展较快。我国在应用GIS中，根据地震的灾难预测与地震区划借助GIS技术独有的空间分析与网络分析进行数据处理与计算，为我国地震减灾科学研究开拓了新途径，从而有效地促进了地震学研究发展[4]。

2.3 GIS应用于地震区划

地震区划工作主要研究地震构造的背景、地震活动性、潜在地震划分等内容，目的是为建立抗震防灾规划提供科学依据。在地震区划上，根据GIS技术应用以及地震危险分析法进行预测，从而对地震区划。利用网络单元集成进行区划，我国在太原第一次应用了网络神经元集成区划，GIS在地震区划上具有自动化程度高、编图速度快等优点。

2.4 GIS应用于地震分析预报

地震预报是目前地震学研究最困难的科学问题。地震预报对地震学研究要求相对范围较广，对地震的位置、影响因素、时间、空间、环境等方面都有要求。GIS在地震预报方面具有了解地震信息、快速查询、地震活动性分析、地震前兆分析、地震地质构造等功能。具有这些功能能有效的提高数据使用的效益，拓宽了地震分析预报方法，从而为地震预报起到了重要的作用。GIS的开发与应用在地震预报具有一定的意义及相当大的贡献[5]。

2.5 GIS与RS、GPS技术的集成在地震科学研究中的应用

在GIS发展的时代中，以GIS为核心的3S集成，可以有效地采集数据、分析数据、处理数据等科学性地处理地震资料。GIS与RS具有相同之处，就是都具有实时获取、动态处理空间信息的能力，为地震提供了准确的现实性信息资源与实时新数据作出了重要保证。GIS与RS、GPS都具有互补的作用，它们三者还能产生较大的边缘反应，从而增强GIS为核心的综合体系功能[6]。

目前，GIS与RS、GPS在地震学中都起着重要的作用，并且研究取得了一定的进展，还为以后地震研究学中开辟了新道路。

结语

地理信息系统是应用在地球科学、信息科学、系统科学等各个科学领域上的科学，具有处理空间信息的强大能力。我国GIS技术起步较慢，但是发展较快，我国GIS在应用中主要用来处理数据和建立利用函数数据库解决问题的分析模型。同时应用在地震减灾预测、地震易损性分析、地震危险性分析等地震学研究中。我国根据地震的灾难预测与地震区划，借助GIS技术独有的空间分析与网络分析进行数据处理与计算，从而在地震学研究上取得更加明显的效果。

参考文献

[1]邬伦，刘喻，张晶等.地理信息系统-原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2009.

第7篇

关键词：地理信息系统；旅游资源评价；旅游规划

旅游资源的评价和规划是旅游产业兴衰与否的关键因素，而有效运用GIS技术将有助于大大提高旅游评价与规划的科学性。

一.地理信息系统概况

地理信息系统（GIS）是根据空间地理数据库为处理基点，对整个或部分地球表层空间实体数据进行采集、输入、整理、编辑、转化、校正、模拟，运用多维空间系统模型处理分析多种空间目标的动态数字信息，进而为地学研究和规划决策提供计算机软硬件技术系统支持[1，2]。

GIS的构成主要由搭载处理程序的平台如计算器、输入输出存储装置和网络设备等实体物理硬件系统；融合了空间数据采集处理的模型或管理分析方法的各种程序如操作可视化系统工具、数据库管理系统工具等软件系统；描述地学实体数据的属性特性和空间特性的多维空间数据系统；操作GIS的技术管理人员；可以对地理学领域的具象和演变过程进行规律性研究的数字应用分析方法与模型，共五大部分构成。

GIS具有四项主要功能即数据输入和编辑、数据存储和管理、空间查询和分析、制图和可视化表达。数据输入及编辑表现为数据采集、摄影测量、遥感影像判读、图形变换编辑等；数据存储和管理即地理信息数据库的定义、建立以及维护；空间查询和分析即空间数据定位查询、属性数据检索、时空关系查询、拓扑叠合分析、缓冲区分析和数字地形分析模型；制图和可视化表达包括各类地图、影像图、专题地图等其他形式数字图件。

二.旅游资源的GIS评价和规划应用

（一）旅游资源评价的GIS应用

关于旅游资源的评价，即包括对一定旅游要素和分类体系的特性评价，同时包含对相关资源规划开发的外在环境要素的评价[3]。GIS可以实现数据的快速获取，并对目标数字、图件及影像等数字信息，形象精确的编辑、处理和表达。将GIS技术应用于旅游区域资源的收集和整理中，配合现场实体验证，可以快速提高旅游资源的调查精度和收集效率[4]，获得更准确的资源要素价值。目前，应用GIS的旅游资源评估方式主要体现为：

依照旅游区域环境目标的特征需求，建立资源数据库评价体系，也就是说把旅游区域地理空间和特征数据即地理特征、道路、土地使用状况等和校正过的遥感影像图互相重合对照，同时匹配地域环境要素、生态状况等因子，分层次开展资源信息的系统处理和评级。其次，依据GIS及遥感影像图件具有的独特光波谱特性，建立对应的具体解译分析指标，通过目测解译的基本分析方式判读影像图显示的相关旅游资源。

（二）旅游规划的GIS应用

旅游资源规划与决策开发的准确程度，凭借GIS的定量数据分析模型可以得到很大的提高。譬如Williams等（1996）依据GIS全面调查评估了加拿大第三大省——不列颠哥伦比亚省（卑诗省）的旅游资源性状[5]。辜寄蓉、范晓（2001）通过GIS软件开发了关于四川九寨沟景区的旅游地质灾害预警、岩溶水道空间解析和水文资源预测模型，通过运用这些模型对景区旅游分布数据进行采集、分析和推演，对九寨沟区域旅游规划开发和生态要素保护提供了科学的决策参考依据[6]。

1.旅游资源调查中的GIS应用

常规旅游资源要素调查包括了自然环境空间要素信息，例如旅游景区地形、地质、生物、气候、水体等属性和人文环境要素数据，如区域历史沿革、交通、经济因子状况、社会文化环境及客源等基本信息。依托GIS技术进行旅游资源调查的本质，正是将采集的繁杂旅游数据进行编辑和分析，获取有效直观的优选信息，多元化形式演示旅游数据（航拍、专题旅游地图、多维影象、音频等），实现旅游编码信息在内容与空间上的优化完整性，创建完整统一的时空和专题特性的地理学空间资源数据库。

2. 旅游决策分析中的GIS应用

伴随地理信息技术的深入发展，GIS已经可以为旅游开发和规划提供充实的基础数据库支持，通过使用GIS的网络拓扑叠置分析功能，将旅游区域资源要素的基本属性数据即环境表层空间因子（地貌、生物、大气、水体、道路等）和区域旅游评估数据图层叠置进行筛选判定最优可行性开发区域，并规划出景区观览路线和基础公共设施的最优分配格局，旅游景区的环境有效承载力范围和旅游保护区域可以借助GIS空间缓冲区模拟分析技术加以确定。最终建立数字高程分析模型（DEM）简化和形象演示旅游区域空间资源实体和旅游行为关系的可视化程度，有利于模拟验证并直观展示景区内各要素和区域整体的旅游规划最优视觉体验观感度[7]。旅游区域规划内在信息认知及与相关行政决策部门之间的信息良性互动程度，也得益于GIS空间分析技术的辅助，准确程度得到了很大的提升。目前主要的运用途径表现为：

（1）旅游区开发适宜度分析

旅游地域最优性规划即筛选对景区自然属性、人文特征及经济因素等重要因子有影响力的要素，建立GIS层次分析模型，叠置旅游区空间专题数据矢量图层，进行图形数据处理。同时建立旅游区域突况因子、损失评价因子和旅游灾害应急框架结构体系，并匹配旅游区域灾情发生前后时空变异信息数值，集成分析灾害的破坏阈值和损耗，有助于提高旅游区域灾情类别识别和防护准确度。

（2）客源地属性分析

建立GIS空间模拟分析模型可以精确获取旅游目的地客源受众结构、客源分布格局和最大效益客源影响因子在地理时空大尺度下的机理特性和数据参数，结合旅游客源出行影响要素的外部内在特征，有利于获取范围更精确地客源地分布区，并匹配旅游者特征数据，分析得出客源地市场的属性和基本状况。

（3）旅游地域的时空特征分析

旅游地域的时空特征分析体现在对旅游最优承载力景观格局的布置，首先需要对水域环境进行层次处理，在以景区开发不干扰区域生态现状和环境承载力的基础上，通过数据建模功能扩大水体规划区域。其次依据空间分析技术规划出最佳范围的植被布设范围，并量化地形要素属性建模，绘制区域地形特征、地表坡度数字图形，优选规划区域地表和旅游要素的空间影响关系。最后通过叠置水体、植被和地形空间专题矢量图层，获取最需保护的的旅游承载力景观区域[8，9]，完成最优承载力景观格局，更直观展示并预见规划的效果。

参考文献：

[1]陈述彭.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，1999：23-31.

[2]彭望录.遥感数据的计算机处理与地理信息系统[M].北京：北京师范大学出版社，1991.

[3]楚义芳.旅游地开发评价研究[J].地理学报，1991，（4）：396-403.

[4]谷上礼.遥感在旅游资源调查中的应用[J].国土资源遥感，1993（3）：6-10.

[5]HARRISONH LC， HUSBANDS W. Practicing responsible tourism： international case studies in tourism planning， policy & development[C]. New York： J. Wiley & Sons， 1996：404-421.

[6]辜寄蓉，范晓.九寨沟旅游景观资源保护和规划中GIS的应用[J].地球信息科学，2002，4（2）：100-103.

[7]付晶“.3S”技术在旅游规划中的应用研究——以广东省南昆山七仙湖生态旅游区为例[D].上海师范大学，2006.

第8篇

资源环境与城乡规划管理

从于斯为“剩”到于斯为“威”

武汉理工大学高凌峰

主干课程：地理学、环境科学、管理科学

文韬“理”略，随浪而起一叶舟

资源环境与城乡规划专业于1999年才出现在中国的高校，到我报专业志愿时不过十年有余。这个专业看似是伴随中国城乡发展以及资源问题大浪而冲上浪尖的扁舟，但是由于改革开放以来中国政策的逐步放宽，一切以社会的高速发展为基本点，对于城市的膨胀化扩张、资源的粗放利用以及农村在社会发展中的问题都未予以足够重视，所以这个专业直至我报考时也没有被普遍看好，当时有种“于斯为剩”之感。

随着大学学习的逐步进行，时间车轮带动着的社会形势也在逐步发生变化。而今，随着新农村建设的兴盛，城市职能的完善，资源的集约式利用，越来越多的社会形势倾向到这个专业。所以当初的“于斯为剩”虽不能完全说是“于斯为盛”，但是未来的形势走势和社会的期望使得这一天不再遥远。

课堂内外，地理学架起学科桥

资源环境与城乡规划管理专业在有些高校是文理兼收的，不过我们学校只招收理科生。不同学校在这一专业培养上也有不同的侧重点，有些高校侧重规划管理，也有些侧重建筑类，但是包括我们学校在内的大多数高校还是侧重地理学。我们虽是理科生，但是地理学的基础知识还是必须具备的。

大学学习之初还是在于基础课程的学习。之后的专业课（主要是地理学）则贯穿了环境学科和管理学科。具体的专业课程有自然地理学、经济地理学、地图学、遥感应用、地理信息系统技术、区域规划、资源环境信息系统等。在实验课方面，本专业学生是在基于。数字地球信息技术的资源环境与城乡规划管理基本理论和基本知识，在autoead，arcgis等专业软件下完成区域分析与规划，资源的统筹安排和管理。

大学的专业课程多而杂，我开始的时候对大学专业摸不着头脑，总是感觉自己涉猎面窄，所以经常泡图书馆。后来发现笃行的学习是积累基础知识的必要途径，只有具备更多的知识积累，才能在未来的规划中统筹兼顾，站在一个高点上进行全面的分析。

职来职往，昂首迎社会大潮

现在很多学校都建立了该专业的硕士点，并在该专业的教育上有了长足的进步，所以本科毕业后选择继续读研深造是很多学生倾心的道路。就业问题是很多学生关心的问题，我也不例外，虽然对这个专业逐渐喜爱，但是未来的就业前景才是我在这个专业上能走多远的关键。资源环境与城乡规划管理专业在最初主要是依附于该专业的附属学科来就业，并没有固定的方向，例如地理信息系统方向的区域规划和设计。随着社会对于该专业的认识和认可，目前该专业的毕业学生也逐渐走入房地产、各规划局下属的设计院。同时据我了解。国土资源局、规划局在公务员的招考方向上也逐渐扩大资源环境与城乡规划管理专业的比例，这就为本专业的同学在规划方面提供了更为广阔的平台。该专业正以崭新的姿态迎接社会的就业大潮，并步步登高。

拥有资源环境与城乡规划管理专业国家特色专业院校名单：中山大学、北京联合大学、中南林业科技大学、河北师范大学、西北大学、池州学院。

测绘工程

实体与虚拟的碰撞

西南交通大学 张芳

主干课程：地理学、测绘科学与技术

专业与方向的结合

测绘工程专业，是测量与绘图专业的简称，它是一门专业性很强的综合学科，既有主干学科的支持，又有众多相关学科的支持。本专业主要是研究空间、电子、信息、激光、惯性等科学的基本理论和技术，并研究利用这些技术测定地球与其他星体形状、建筑物（构筑物）的三维特征及其与指定参考系的关系，研究这些技术在工程、工业和人类生活中应用的基本理论与方法。该专业主要是培养能掌握空间信息获取、处理、分析、表达与应用的基本原理与方法，掌握现代空间测量技术、数字摄影测量与遥感技术、地理信息系统与地图学的基本理论，具有坚实的数学、外语、计算机应用基础和良好业务素质，具备地面测量、空间测量、海洋测量、摄影测量与遥感等方面的知识，能在国民经济各部门从事国家基础测绘建设、国土资源考察调查、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域从事研究、管理、教学等方面的高级测绘科技专业人才与管理人才。

大部分高等院校开设的测绘工程专业在本科阶段并不进行专业细分，只是在培养方向上有所侧重。如果对测绘工程专业进行专业培养方向细分的话，它大致包括：大地测量学，主要研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及地面点的几何位置的理论和方法；工程测量学，研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作；海洋测绘，以海洋水体和海底为对象，研究海洋地位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及其编制各种海图的理论技术的学科；地图制图学，研究地图及编制和应用的一门学科；摄影测量学，摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。同样是测绘工程专业，却有如此多的专业培养方向。因此各位同学在选择报考本专业的日寸候一定要搞清楚所报院校的测绘工程专业到底侧重哪一方面，然后再根据自身兴趣进行选择。

脑力与体力的考验

该专业的主干学科是地理学和测绘科学与技术，主要课程包括矿山测量学、测量学、误差理论与测量平差、大地控制测量学、摄影测量学、数字图像处理、遥感原理与应用、地图投影、计算机制图、地理信息系统原理等。测绘工程专业大部分同学都有同一个感受，那就是该专业的课程较难学懂，对逻辑思维能力、绘图能力、动手实践能力等都有相当严格的要求。并且值得注意的是，该专业与地理、地球的关联紧密，不喜欢地理学科、空间思维能力较差的考生报考该专业日寸需谨慎。并且，考虑到就业问题，近年来该专业招收的女生数量越来越少，测绘主要是野外作业，较为艰苦、对体力有一定要求，女性从事相关工作确实有诸多不便。因此，女生报考测绘工程专业时也要谨慎。不仅要考虑兴趣爱好，还要考虑毕业后的就业问题。

机遇与挑战的竞技

测绘工程专业作为一门工科专业，其在教学中学生的实践占了相当大的比重，需要学生自己拥有较强的动手能力，是产学研一体的专业，科研成果能够较快地转化为生产力。整体而言，测绘工程专业的就业前景广阔，随着我国国民经济的发展，国家对测绘专业人才的需求量越来越大，各种工程施工、桥梁、隧道、城市规划、农林、矿上等都需要大量的专业测绘人才。就一般的测绘单位而言，测绘专业学生都比较容易进入其中。但是特别专业的测绘类事业单位，例如测绘院设计院，或是铁道第一、二、三、四勘察设计院，对于测绘人才的学历、专业性要求都很高，本科毕业的测绘专业学生想进去还是比较困难的。毕竟随着国家测绘局更名为测绘地理信息局，今后测绘将向地理信息方向转变，对测绘人才的要求越来越高。在读研成为一种趋势的情况下，测绘工程专业的学生为了进好一点的事业单位，保研考研的越来越多，考研人数接近了三分之一。

拥有测绘工程专业国家特色专业院校名单：中国矿业大学、武汉大学、中南大学、辽宁工程技术大学、山东科技大学、河南理工大学、西安科技大学，黑龙江工程学院。

地理信息系统

信息社会无所不能

武汉理工大学 吕乐乐

主干课程：地理学、地理信息系统基础

念念念，与你痴痴怨怨

时间是单车，回忆是背景，每当一个人，蓦然回首时，才发现那里有多么刻骨铭心的回忆，而我也是在那个时候喜欢上了地理。或许只是爱屋及乌，因为一个可爱的地理老师，记得每次考试的时候，老师都会开玩笑地对我们说上一句“某些同学的脑袋偏转的角度可不要超过黄赤交角啊！”高考之后，作为理科生的我曾经徘徊犹豫，但当了解到大学里还有一门“地理信息系统”的理科专业并且只招收理科生后，便和她结下了不解之缘。念念念，与你痴痴怨怨，但无怨无悔。

人类一直有一个伟大的梦想，用一种方法，把世间的万事万物管理起来。如果你也有这样一个梦想，那么加入我们吧。我们被世人称为GISer，我们的专业便是GIS（Geographic Information System）地理信息系统。

叹叹叹，爱你难上加难

大学的第一堂课是专业导论。系主任为我们介绍了地理信息系统这个专业的具体内容，这才揭开了她神秘的面纱。简单来说，地理信息系统就是把地图信息存储到计算机里，制成电子地图，使人们通过计算机迅速查询到目标。比如，应用这种技术可以制成城市电子地图，我们在查询公共汽车路线时，只需输入起点和终点的名称，就可以查询出相关车次，并获取沿途经过的道路和换乘车站等相关信息和地图。又比如地理信息系统可以神奇地应用在医学上，运用地理信息系统的手段制作血管分布图、器官的内部结构图，可以非常直观地反映出人体各部位的位置关系，所以她也被作为强大的辅助医疗手段。

地理信息系统的实用价值很大，可以广泛应用于各行各业，只有你想不到，没有她做不到。地理信息系统强大的能力让我彻彻底底地折服，但这种强大却是需要付出十倍的努力来钻研、学习。大一的课程除了高等数学、大学物理等公共必修课之外，还有自然地理学，人文地理学，经济地理学等一系列的地理课程。而大二的课程却让我对自己在这门专业的发展失去了信心。我的数学不是很好，而且计算机方面的知识也掌握得不是很理想。还记得专业导论课上系主任说：“这门专业是建立在地理学基础上，以计算机技术为主要辅助手段，集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科”。当时我还不以为意，但最终却成为了我攀登专业高峰的一大拦路虎。此时的我才发现地理信息系统不只是地理学，同时也是一门高深的计算机学。叹叹叹，爱你难上加难，但始终不渝。

恋恋恋，如斯戚戚莞颜

然而不经历风雨怎能见彩虹，当我们根据数据信息一点点分析、提取，最后完成一张张美观实用的电子地图后（如湖北省综合竞争力评价专题图、武汉市土地利用分级图），心里别提有多骄傲了；当我们使用自己通过AE（ArcGisEnginc一套完备的嵌入式GIS组件和工具库，用来开发GIS软件）开发出来的PC应用程序时，心里不由美滋滋的；当我们使用着全站仪、经纬仪等测量工具时，瞥到路上同学好奇的眼神时，不禁有些自得。

尽管地理信息系统是近20年来新兴的一门学科，但信息革命的浪潮方兴未艾，作为信息产业重要组成部分的地理信息系统必将获得巨大的发展。本科毕业之后，同学们可以在城市、区域、资源、环境、人口、交通、土地、规划管理等领域的政府部门、设计院所、公司等从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。

如今的我已经大三了，面临着考研和工作的选择，最终我还是选择继续和地理一起奋斗下去，将专业知识学得更加扎实。恋恋恋，如斯戚戚莞颜，做一个成功的GISer！

拥有地理信息系统专业国家特色专业院校名单：南京师范大学、首都师范大学、武汉大学、滁州学院、广西师范学院。

遥感科学与技术

遥之千里，感在咫尺

西南交通大学何小飞

主干课程：地理学、遥感科学与技术、信息科学

应运而生的遥感技术

“测山川之形以知理，量地岳之貌而晓义”，自古以来，人们在对自然的认识当中，地图是很好的媒介，它是实际地表的微缩景观，形象而又简洁地表达了人们对自然的认识。然而最初，地图获取的过程相当困难，要走遍高山平原、跨越沟谷河流，以亲身所到之处来绘制地图，条件极其艰苦，效率也极其低下；随着科学的日益进步，对信息获取的要求越来越高，传统的方法只能望尘莫及，一种新的技术应运而生，那就是——遥感（Remote Sen—sing）o

这项“神秘”的技术到底是什么呢？顾名思义，即遥远的感知。就像千里眼、顺风耳一样，无需接触物体表面，就可以获取它的相关信息。涉猎过地理方面知识的同学可能听说过“3s”技术（即GPS——全球定位系统，RS——遥感，GIS——地理信息系统），GPS和RS都是获取地物目标信息的一种工具和手段，GIS则是将它们获取的信息进行处理、分析、应用和管理。虽然目前大多数院校将3S分别设为三个专业，但是其联系是十分紧密的，选择任何一个，必然会对其余两个有所涉猎。

庞大的“家族成员”

遥感科学与技术专业旨在培养具备遥感和信息工程的基本理论、基本知识和基本技能，具有卫星遥感平台、传感器技术、信息获取、遥感数据处理、多传感器数据匹配和融合、图像自动解译技术和虚拟仿真的基本技术与方法，能够在城市规划、农业、林业、水利、电力、交通、军事、地质、测绘、环境、海洋等各类遥感领域从事遥感电子设备与系统研制、应用系统和系统集成的建设与开发，以及有关空间信息系统和管理信息系统的建设和应用高级专门人才。本专业需要学生掌握摄影测量、遥感、GIS的基本原理、知识，了解具体的作业流程；掌握数字化地形图的测量、绘制的基本技能，熟悉遥感图像解译的基本过程；具备一定的编程、分析能力，培养严谨的科学态度以及熟练使用专业相关的软件。

遥感科学与技术是一个大家族，按照不同的依据有不同的分类：按平台可以分为地面遥感、航空遥感、航天遥感：按应用可以分为气象遥感、农业遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感等。在全国高校中，武汉大学的遥感科学与技术专业名列前茅，其专业分化较细，涉及遥感技术的方方面面；浙江大学的农业遥感、中国地质大学的资源环境遥感都很有名。其次像同济大学、北京大学、中国矿业大学等也开设了相关专业，只是每个大学的方向不同，在此不一一赘述。我所在的西南交通大学遥感科学与技术专业主要侧重于测绘，即利用遥感技术如何获取地表信息，监测地表的动态变化。比较有名的是INSAR（合成孔径雷达干涉）、Close Range（近景摄影测量）、无人机航摄技术、沉降观测等都在国民建设中得到广泛应用，发挥着重要的作用。

专业现状，小、精、新

测绘与遥感主要关注的是地球表面的信息，当然如果你对地理知识很熟悉，那学习的时候可能理解更快。也更有兴趣。但是遥感属于理工科，大多数理科生可能在高中阶段对于地理知识不是非常了解，那也没有关系，在本科阶段学校将会安排系统的地理类课程，你可以慢慢掌握。

由于遥感属于高端技术，在中国的发展尚属初级阶段，国内也只有十几所院校开设相关专业，但是可以肯定的是其前景必然开阔。由于遥感科学与技术是新兴专业，所以毕业人数较少，竞争压力相对较小，从以往经验来看，该专业大多数毕业生进入到了国民建设的各个部门从事研究工作，也有一部分同学进入到设计院，还有一些人选择读研继续深造。具体选择哪条路依据个人的性格和兴趣。属于实干型的可以选择工作，适合静下心来搞研究的可以选择继续深造。

第9篇

关键词： 遥感； 实践教学； 改革

中图分类号： G642文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）03-0105-01

遥感（Remote Sensing，RS）是当代空间信息科学的核心技术之一，是信息获取与更新的重要技术手段，在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术，遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一，随着航空航天技术的发展不断在提高与完善，这就要求教学不断调整内容与方法，做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学，发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求，其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状，本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题，并探讨了相应的改革措施，以期为遥感课程的教学改革，培养社会应用型、创新型人才提供参考。

一、目前遥感课程实践教学中存在的问题

1.缺乏合适的理论和实践课程教材

理论教学是实践教学的基础，选取合适的理论课教材，对确保教学内容合理，培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合；基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来，国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍，但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早，内容有些陈旧；《现代遥感导论》在应用方面涉及较少；《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾，而且在2009年出版了第二版，但此书内容相对较深，需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。

目前，国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材，未采用国际主流软件，无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书，内容系统，但受学时限制，不适合作实践教学的指导书。

2.实践教学薄弱

遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充，是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面，一个是课内实践，另一个是综合实习。目前，国内大多院校的课内实践学时偏少[3]，而且多以教师演示教学为主，学生实践能力得不到提高。“3S”（RS、GIS和GPS）技术集成，是空间信息科学发展的趋势，有必要加强学生的“3S”综合应用能力，然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外，数据类型单一、内容陈旧，也使实践教学滞后，缺乏时代性和现时性。

3.考核方法不合理

课程考核，考察的不仅是学生对知识的记忆情况，更应该是学生对知识的综合应用能力。然而，目前遥感课程的考核方法，多以笔试为主，对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核，而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此，有必要改进考核方法，建立考察学生全面素质的考核体系。

二、遥感课程实践教学改革措施

1.不断更新理论教学内容

在新技术突飞猛进的今天，具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速，对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制，这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外，更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介，传递最新讯息，增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时，教材受出版周期限制，其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距，备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息，补充到课堂教学中，让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时，引导学生在课外通过多种途径，查阅参考资料，培养生自主学习的能动性和积极性，有利于拓宽学生的知识面，提高综合素质。

2.完善实践教学体系

（1）自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材，并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新，从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡，形成较为稳定的实验教学内容体系；并建立和完善遥感实验课数据库及习题库，及时更新和补充资料，包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等，以拓宽学生的知识面，提升学生兴趣，达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。

（2）建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式，将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”，由“知识积累”变为“智能开发”，为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重，如对于地理信息系统专业的学生，可以适当增加遥感与地信相结合的实验课，如“3S”集成技术，培养学生综合能力[5]。

（3）创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制，使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下，参加研究性学习，深入到实际科研工作中，成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外，寻找相关的实习单位，直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中，与实习单位建立双导师制管理机制，可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。

3.丰富课程考核方式

建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，采取灵活多样的考试方式，加大读书报告、论文考核、野外（或社会）调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点，做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生，应当适当加强3S集成等综合性知识的考核；对于地质、环境科学等专业的学生，则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。

三、结语

通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题，本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容，完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新，体现了遥感技术的前沿性，使教学能够做到与时俱进；完善实践教学体系，体现了培养应用型人才的宗旨，适应了社会的需求；丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性，全方位锻炼学生综合素质。综上，加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才，这既是现实社会发展的需要，也是学生自身发展的需要。

参考文献：

[1] 梅安新，彭望琭，秦其明，等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育，2008（10）168-169.

[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息，2008（27）：352-353.

[4] 陈星彤，童洁，刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量，2008（2）：79-80.

第10篇

我国未来的产业优化与升级、农业发展、高技术产业发展、国际贸易、城市化、人口健康、资源综合利用、社会可持续发展、能源结构优化、环境改善和国家安全等都需要地理科学做出积极贡献。地理科学专业旨在培养适应国家与地方经济、社会发展需要，具备地理科学的基本理论与方法，掌握遥感、地理信息系统和信息科学与技术等基本理论与技能，了解本学科前沿并受到科学研究的基本训练，能在有关部门从事教育教学、科学研究、开发和管理工作的高级专业人才，或继续攻读硕士、博士学位的人才。西华师范大学地理科学专业自1986年创建以来，长期、高度重视人才培养质量与专业内涵建设，已于2000年被评为四川省惟一的地理科学专业省级本科人才培养基地，2008年被评为省级特色专业，2010年被评为国家级特色专业。

一、专业办学条件

该专业现有专任教师28人。其中，教授8人、副教授14人、高级实验师1人、讲师5人；博士后3人，博士和在读博士共占专任教师总数的52%。专任教师主要来自北京大学、南京大学、同济大学、中山大学、四川大学和中科院的北京地理所、成都山地所、新疆地理所等，具有良好的人脉资源与学缘结构。专任教师中享受国务院特殊津贴专家1人，四川省学术和技术带头人后备人选1人。教授与副教授每年至少为本科生讲授一门专业基础课或主干课。近年来，专任教师先后主持或承担973计划、863计划、国家自然科学基金、教育部、四川省科技厅、教育厅和国土资源厅以及地方政府委托的科研项目230余项，出版学术专著8部，发表高质量学术论文358篇，科研成果获省部级奖励5项，科研考核连续5年获全校理科第一名。同时，专任教师还主持或承担四川省高等教育教学改革工程人才培养质量和教学改革项目9项，教学成果获省部级奖励8项。建设有四川省级重点课程1门（人文地理学），省级精品课程4门（环境保护、人文地理学、旅游学、水文学），校级精品课程3门（自然地理学、地球概论、区域分析与规划），精品课程数量位居全校前列。

该专业课程教学与科学研究所需的图书资料和仪器设备等较为充足。学校图书馆藏书230余万册，有地理类藏书近10万册，有中国期刊网、重庆维普、超星数字图书馆以及ebscohost、eco psp、ccc、isi proceeding等多种中外文电子期刊数据库。学院资料室的面积约200m2，有100余种国内外专业学术期刊和近万册藏书，每年新增图书、杂志1 000余册。专业实验室面积约5 400m2，有基础实验室28个、开放实验室23个，仪器设备总价值600余万元，万元以上大型仪器28台；有arcgis、erdas、mapgis、geostar和cass等国内外专业软件实验平台。其中，地理信息系统实验室为中央与地方共建基础实验室，丘陵地区国土资源统筹利用工程实验室为四川省教育厅高校重点实验室，资源与环境信息系统实验教学中心为四川省地理科学专业惟一的省级实验教学示范中心。

该专业的专业实习和教育实习基地不断完善。1996年，经四川省国土局同意、省教育厅批准，由四川省国土勘测规划研究院和川东北地区58个市、县国土资源局联合成立“四川师范学院国土管理学院董事会”。董事会不仅为专业建设提供资金与智力支持，同时为学生的实习和见习等提供条件，这也是四川省地理科学专业校地合作办学的成功案例。此外，还有南充市污水处理厂、青居曲流国家地质公园、凌云山国家森林公园和嘉陵江中游阶地等近郊实习基地；乐山—峨眉山地区的部门地理野外实习基地，成都—西安—延安地区的区域地理野外实习基地；以南充市5所中学为核心，辐射四川盆地的广安、绵阳、广元、巴中、达州、德阳、乐山、眉山、内江、南充、遂宁和雅安等12个地市的70余所中学地理教育实习基地。

二、主要优势特色

教师教育是师范院校固有的优势和特色。作为四川省属重点师范大学，西华师范大学是四川省教育师资培养的重要基地，历来把师范专业特色建设作为提升办学实力的根基。地理科学是研究人类赖以生存的地球表层自然、人文各要素相互作用及其时空变化规律的科学，是自然科学和社会科学的交叉学科，具有区域性、综合性、实践性和应用性等特征。学科特征要求地理科学专业教育必须重视“厚基础”、“强实践”。

1.负重自强、铸魂励教，矢志不渝为基础教育服务

要想成为一名优秀的地理教师，必须具备厚实的专业基础知识和扎实的教育教学功底，必须能够结合实际、灵活自如地将专业知识应用到教学一线。课程与课堂教学是专业知识传授和人才培养的重要途径。西华师范大学地理科学专业最新的人才培养方案于2008年修订、实施。为了增强学生的专业基础知识，新方案将各部门自然地理学单独设课，并开设天文学概论、旅游地理学、文化地理学、城市地理学、灾害地理学、数字地球导论、综合自然地理学、区域经济学、环境地理学、环境影响评价、水土保持学、土地资源调查、土地利用规划、资源与环境经济学、土地法学、房地产估价、可持续发展导论等与中学地理教育和资源、环境与发展问题紧密联系的选修课程。为了夯实学生的教育教学功底，新方案除开设教育学、心理学、普通话、书法和地理学科教学论外，还增设乡土地理教学与研究、地理素描与三板艺术、地理活动与地理教学、中学地理微格教学、中学地理新课程改革、地理教学技能训练等地理教师教育课程，还组织

转贴于

编写《地理科学专业学生必读》供学生查阅拓展阅读书目、地理学人风采、专业期刊网站、报考研究生及地理教师职业发展等相关信息。

为了引导学生养成良好的学习风气，除了落实新生入学教育、教学督导制、学生信息员制、期中教学检查和严格考试纪律等常规管理外，还组织大一、大二学生固定时间、固定教室上自习。大一学生参加手工绘图技能比赛，大二学生参加自然地理野外调研报告比赛，大三学生参加课堂教学技能比赛，所有学生选择性参加数字测图技能比赛、gis软件操作与二次开发技能比赛、遥感专题应用技能比赛、城市规划软件操作技能比赛、autocad软件操作技能比赛、土地资源开发利用与设计比赛等，通过各种比赛提高学生的综合素质和专业核心竞争力。为了促进学生将专业知识应用到教学一线，除了选派中青年教师到中学挂职锻炼、评聘基础教育兼职教师外，还定期邀请基础教育一线名师如四川省教科所张白峡教研员、南充高中何从春高级教师、南部中学赵海特级教师、德阳二中饶萍教师（第五届全国优秀中学地理教育工作者）等给学生讲授示范课，还定期将学生带到南充市5所中学去参加教研活动、听公开课、评阅试卷等，还选派优秀本科生去顶岗实习或参加中学地理教师置换培训项目等，通过“请进来、走出去”真刀真枪地磨炼学生的教育教学能力。

2.校地合作、科研强化，千方百计培养学生实践创新能力

要想成为一名优秀的地理学人，必须具备丰硕的实践经验、敏锐的学术思维和强烈的创新欲望。实验实践教学是培养学生理论联系实际，学会发现问题、分析问题和解决问题，拓展知识面、提升综合素质和激发创新意识的重要途径，也是地理科学专业教育必须高度重视的关键环节。西华师范大学地理科学专业已建立起由基础到综合、由验证到设计、由设计到创新，“基础验证实验—综合设计实验—创新探究实验”逐步推进，“实验—实训—实习”互为补充，“课内—课外、校内—校外、教学—科研”互相结合，理论教学和实验教学融为一体、课程教学与科学研究融为一体、专业教育与择业教育融为一体的新型实验实践教学体系（如图1所示）。必修课非独立设课实验实践均有严谨的教学大纲及配套讲义，非独立设课实验实践占总学时9.9%；一些技术性或应用性较强的课程，如计算机地图制图、测量与地图学、地理信息系统和遥感等，特别重视综合性、设计性和探究性实验，占其实验实践学时85.0%；近郊乡土地理实习、乐山—峨眉山部门地理实习、成都—西安—延安区域地理实习、地理教研论文写作等，独立设课实验实践占总学时20.3%。

作为地处非中心城市的地方性师范大学，西华师范大学建校65年来历经两次分合、七易校名，学校建设发展深受无区位优势、队伍不稳和投入有限等问题的困扰与制约，但西华师大人一直秉承团结一致、毫不气馁、孜孜以求、积极作为的优良传统。地理科学专业教师承蒙社会厚爱及董事会成员单位支持，已在嘉陵江中游、川东北地区、川中丘陵区、四川盆周山区的土地利用与保护、城市与区域经济、自然灾害与风险管理、数字地貌与环境信息等领域主持或承担200余项服务地方经济、社会发展的应用型科研项目。教师以身作则，将专业知识应用到生产实践，激发学生更加热爱所学专业。利用教师项目较多优势，鼓励学生参与地图数字化与专题制图、空间数据库建设与维护、遥感图像解译、地理信息系统开发、区域综合调查、大比例尺数字化测图等工作，通过科研工作磨炼学生的实践能力、激活学生的学术思维、点燃学生的创新热情、增强学生的社会适应能力等。学生结合科研工作申请大学生创新科研项目、发表科研论文和撰写毕业论文等成效显著，广泛涉猎土地利用评价、旅游资源开发、地质遗迹保护、生态环境评价、区位优势分析、教育教学改革等领域。

第11篇

一、生平简介

陈述彭（1920.2—2008.11）曾是中国科学院学部委员（院士），后当选为第三世界科学院院士及国际欧亚科学院院士。任中国科学院遥感应用研究所名誉所长，资源与环境信息系统国家重点实验室名誉主任。他还曾担任国际欧亚科学院中国科学中心副主席兼地球信息科学学部主任，国际地理联合会地理数据地理模型委员会委员，国际空间委员会中国委员会委员，IGBP中国委员会委员，中国地理学会理事长，中国国际减灾委员会科技顾问，国家遥感中心顾问以及中巴资源卫星应用分系统总设计师等。陈述彭创办了《地球信息科学(学报)》和《遥感信息》等刊物并长期担任主编，著有《地学的探索》六卷、《石坚文存》三卷，联合撰写《遥感地学分析》、《地理信息系统导论》、《地球信息科学》、《遥感信息机理研究》、《地学信息图谱》等专著，主编《遥感大词典》及《地球系统科学》等大型工具书，主持设计编辑和印制了《中华人民共和国大地图集—自然地图集》、《中国陆地卫星遥感分析图集》等大型图集，发表中、英、俄文论文300多篇。曾获国家自然科学二等、三等奖，国家科技进步奖，何梁何利奖，陈嘉庚地球科学奖，国际欧亚科学院一级勋章，美国地理学会0.Miller金质奖章等奖项。

二、陈述彭的地学思想

1.陈述彭地学思想的启蒙

陈述彭从小兴趣广泛，5岁起跟着父亲学习识字。在长沙高级中学时刊登的《南岳游记》受到校长的赞赏，成为了引导陈述彭走上地学的第一个无声信号。1927年陈述彭以优异的成绩考入浙江大学。在的烽火年代，竺可桢先生大力倡导着徐霞客的毅力和精神，热爱自然，热爱祖国，推崇科学、民主的求实精神，浙大史地系更是名家云集，老师们讲授地球演化的历史、自然演化的过程、文化人类学、历史地理学，严格的野外基本训练和系统的地学基础知识令陈述彭大开眼界。浙大的学术空气异常浓郁：涂长望教授的大气物理、气象观测，叶良辅教授的历史低值和演示抗污分析，任美锷教授的地形发育旋回和经济地理区位理论，谭其骧教授的沿革地理，张其昀教授的地缘政治天上地下，自然人文，展现出了地球科学的大千世界，这些积累为他后来树立一切从实际出发实践第一的精神和建立可持续发展的理论思维打下了初步基础，这里也成为树立陈述彭地学科学大有可为这一坚定信念的发源地。

2.以历史唯物主义为基础研究地学历史的发展规律

陈述彭十分注重基于历史唯物主义的研究方法，他系统的分析和研究我国地图学发展过程，发表了《地图的故事》、《地图史话》等论述。以历史唯物主义的观点，结合历史背景和社会发展对地学的需求分析其发展的历史过程，剖析社会效益和历史作用。他凭借丰富的历史和人文基础知识及理论，阐述了地学作为自然科学与社会科学的桥梁在与人类社会共同进步过程中的普遍发展规律。陈述彭科学的分析评价了中国和世界古代地图科学的先驱希腊的托勒密和中国的裴秀，指出：“在世界地图科学史上，希腊的托勒密和中国的裴秀，好像两颗璀璨的明星，东西辉映。他们的著作标志着山谷时代地图学的总结性成就，反映了东方和西方不同的发展特点，奠定了地图学的基石，对后来地图制图产生过长期的、深远的影响。”陈述彭还分析了中世纪西方和中国地学研究停滞不前的原因，肯定了中国罗盘、齿轮、造纸、印刷术对世界测绘发展的贡献，对于近代地形图测绘和专题地图的出现与发展也有着深入的思索，并以此为基础系统地总结了地图学几个主要历史阶段的时代体征，并提出了以史为鉴自力更生的发展道路。

3.以实践为基础的区域论地学思想

地学研究往往都是通过环境论与人地关系论视角、区域—空间论的视角、综合的视角或地理学的空间表述完成的。在传统的地学思想中，系统论和区域论是二元对立的，但现代地学研究中却大量运用了系统科学的信息论、控制论、系统论等要素作为方法依据。现代地学既注重对实体性、具体性区域的综合性和独特性分析，同时也采用区位分析和空间分析手段强调空间模式化、理论化研究。陈述彭明确指出地理建设、规划、实践中应坚持“因地制宜”，任何空间政策的实施都不应做概括性处理，而是根据地理环境的差异做适当的调整。陈述彭以大量科学考察和野外观测为基础，在1947《螳螂川流域之地文与人生》的硕士论文中，通过大量的基础数据和绘图，阐述了对区域地文与人生综合、逻辑研究的趋势。文章从分析该区域的自然背景、地形发育和人地关系方面入手，探究区域内各种地理因素间的相互影响，指出地理现象之整合性与综合性:“如具有生命之机体，不容分割且具个性”，通过分析个别地理因素为区域地理研究打下基础。他还先后赴遵义、沁河流域、桂林七星岩、南岭山地等一系列对于地理典型区域具有代表意义的人地景观开展地貌、自然基础、地文与人生的研究，注重通过挖掘各区域的演变与历史发展过程，恰当的运用注重空间分布和空间差异性的区域论地理学思想，诠释被研究对象的整体性和统一性。在早年的《桂林七星岩喀斯特洞穴地貌图》中，陈述彭以现有的地形—地质平面图和综合剖面图为基础，提出关于洞穴地貌演进过程的假设和推断。在论述了洞穴地貌图的六种类型后，归纳总结出了一般地貌制图的基本步骤。陈述彭还在《遵义附近之相对地势》一文中对地文分析方法中有关“相对地势”的计算方法开展过比较研究，在《遵义附近之聚落》中对“估计人口之方法”给予了论述，这些都不失为区域论地学研究的典型实例。随着二十世纪五十年代，陈述彭以任务带科研组织开展大地图集编制时，将地理学研究和地图制图相结合，明确了制图综合研究方法是建立在对制图区域整体认识基础上的系统论的整体观。在地图学研究过程中，陈述彭重视区域各种地理因素之间的相互影响及其空间差异性，分析当地地文与人文之间的密切关系，强调综合制图要以自然综合体与经济体综合体为依据，注重“自然综合体的内在联系与自然地带规律性的体现”和“区域各种地理要素之相互影响，与当地的地文与人生之深切关系”的研究思路，指出制图实践“能具体揭示自然综合体的类型和分布规律，反应地域之间的相似性与差异性，为进行主导因素分析，地理相关研究和叠置法的运用提供可靠地地图资料”的论述，形成的基于系统性区域论地理学思维方式和研究方法的地图制图理论，这一系列在地图制图理论与方法上的示范和影响，启发了当时一代的地理与地图工作及爱好者，随后的十余年全国出现了综合制图和综合地图集的编制期。

4.以系统论、认识论和各种地学方法推动遥感地学的研究

第12篇

关键词：数字化；信息化；信息化测绘

1引言

随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善，GIS(Geographic Information System）技术也日趋成熟，并且逐渐被人们所认识和接受。近年来，GIS被世界各国普遍重视，尤其是“数字地球”概念的提出，使其核心技术GIS更为各国政府所关注。目前，以管理空间数据见长的GIS已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。当前GIS正处于急剧发展和变化之中，研究和总结GIS技术发展，对进一步开展GIS研究工作具有重要的指导意义。因此，本文就目前GIS技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。

2 GIS技术

GIS(Geotaraphical lnformation Systems)即地理信息系统，是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮及输出，以满足应用需要的人―机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析，方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究工作的需要。地理信息系统在国民经济建设中得到了广泛运用，特别是在地域开发、环境保护、资源利用、城市管理、灾情预测、人口控制和交通运输等方面发挥着积极的作用。

GIS技术发展大致经历了三个主要阶段：一是以大型机与UNIX为平台的专业式ProfessionalGIS；二是以PC机为平台的桌面式Desktop GIS；三是以网络(Internet／Intranet)和Client／Server为技术平台的网络GIS、移动式或无线通讯式GIS。随着网络及通信技术的不断发展，网络GIS、移动式或无线通讯式GIS技术，已是空间信息整合技术的主导方向。

3 GIS技术的发展现状

3.1 地理信息地发展现状

随着科学技术和社会经济的发展，GIS系统软件和应用软件日趋成熟和完善，地理信息产业的建立以及数字化信息产品的普及，GIS 的社会需求增大，应用日趋广泛，使其从一门专业技术发展成为一门独立的新兴学科。

（1）3D及4DGIS

现实世界与时间有极密切的关系，被描述的空间数据通常具有显著的时态特征，因此时间维应作为空间数据的一个重要因素引入到GIS 中来。在GIS 中考虑时间的变化，原有的3DGIS 加入时间维，这样便产生了时态GIS或4DGIS。

组件式GIS(COM GIS)

COM GIS（Component Object Model，组件对象模型）是一种以组件为单元的对象模型，各软件组件可以用一种统一的方式进行交互。COM既提供组件之间进行交互的规范，也提供实现交互的环境，组件对象之间交互的规范不依赖于任何特定的语言。组件式GIS是GIS技术与COM 技术的结合，是一种面向对象技术和构件式技术的GIS软件。

互联网地理信息系统（WebGIS）

WebGIS是指基于Internet平台进行信息、数据共享、交流协作，客户端应用软件采用WWW 协议，实现GIS信息的在线查询和业务处理等功能，运行于互联网上的地理信息系统。它是利用Internet 技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应用体系，实现互联网环境下的空间信息管理。WebGIS由多主机、多数据库与多终端，通过Internet/Intranet连接组成，具有客户/服务器（C/S）结构，服务器端向客户端提供信息和服务，客户端具有获得各种空间信息和应用的功

能。WebGIS具有以下的特点：基于Internet/Intranet标准；分布式服务体系结构；对空间数据资源的高效利用；速度快，范围广；数据更新及时；开发工具丰富；界面友好；系统的建设投资小。

嵌入式地理信息系统

即移动GIS（Mobile GIS），又称WAP GIS。WAP（无线应用协议）是为无线设备提供Internet服务而开发的新协议，旨在推进数据业务在移动设备上的实现。它将无线通信技术

和Internet结合起来，通过提供通用平台，把HTML的语言信息转化为用WML描述的信息显数示据在移动屏幕上。

3.2当前GIS发展存在的主要问题

基于以上GIS技术现状研究，本文分析认为GIS技术在模型、数据结构等方面存在着不足，一定程度上制约了GIS技术的发展。

(1)数据结构方面存在的问题

目前通用的GIS主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统，即使是混合系统实际上也是将两类数据分开存储，当需要执行不同的任务时采用不同的数据形式。在矢量结构方面，其缺点是处理位置关系（包括相交、通过、包含等）相当费时，且缺乏与DEM和RS直接结合的能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低，精度差；难以建立地物间的拓扑关系；难以操作单个目标及栅格数据存贮量大等问题。

(2)GIS模型存在的问题

传统GIS模型是按照计算机的方法对客观世界地理空间不自然的分割和抽象，使得人们认知地理空间的认知模型与计算机中的数据模型不能形成良好的对应关系，难以表达复杂的地理实体，更难满足客观世界的整体特征要求。在GIS软件开发中，如果语义分割不合理，将难以有效表达地理空间实体间的关系，这就导致较深层次的分析、处理操作难以实现。随着GIS应用需求领域的不断开拓及计算机技术的迅速发展，对空间数据模型和空间数据结构提出了更高的要求，使得传统的地理空间数据模型力不从心，逐渐暴露其弊端。

(3)其他方面亟待解决的问题

当前，GIS正处在一个大变革时期，GIS的进一步发展还面临不少问题，主要表现在以下几个方面[5]：①GIS设计与实现的方法学问题。在GIS设计与实现过程中缺乏面向对象的认知方法学和面向对象的程序设计方法学的指导，导致GIS软件系统的可靠性和可维护性差；②GIS的功能问题。当前以数据采集、存储、管理和查询检索功能为主的GIS,不能满足社会和区域可持续发展在空间分析、预测预报、决策支持等方面的要求，直接影响到GIS的应用效益和生命力；③三维GIS模型及可视化问题。目前大多数GIS软件的图形显示是基于二维平面的，即使是三维效果显示也是采用DEM的方法来处理表达地形的起伏，涉及到地底下真三维的自然和人工现象显得无能为力。

4 GIS技术未来发展趋势

4.1 GIS网络化趋势锐不可挡

计算机网络技术的飞速发展也在推动着GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS日益成为热点，基于WWW的地理信息系统(Web．GIS)已成为近年来GIS研究领域的一个热门话题．webGIS或互联网地理信息系统(IntemetGIS)是当前GIS的一个重要发展方向．随着GIS网络化技术的发展，人们通过互联网可以很方便地查询和获取不同地域、不同时段的地理数据、GIS技术及获取帮助[引，也可以进行数据的实时和修改，真正实现数据共享．

4.2 GIS的全球化发展势在必行

在航空摄影以后，即可利用空中三角测量评定航空摄影质量，并生成影像叠拼图；而过去的空中三角测量要首先由技术人员 ，根据控制点分布的要求、影像的重叠度选取像控点的点位，在遇到大面积水域等情况下，进行空中国三角测量的计划就更加困难。但是，自动空中三角测量能够自动跨越水域屏蔽落水影像，构成拼接图，一般作业员就能布设控制点。过去空中三角测量的“计划”可能就应该在空中三角测量的自由网之后进行。如建立影像的“控制点库”，随着信息化时代的到来，新影像直接与已有的正射影像配准，所谓的“控制点库”的作用酒不太重要了。

4.3 实现“天地一体化”测绘服务体系

天地一体化测绘服务体系：机遇3S和通讯技术集成的地球空间信息科学，利用陆海空天一体化的导航定位和遥测遥感等空间数据获取手段来建立完善的服务体系。

4.4 多学科技术融合和网络化、标准化体系

现代信息化测绘体系，已经说明将来测绘学科必定是需要多种专业技术的综合科学，只有注重多学科知识综合，将各类只是融会贯通，构成有机的知识网络，才能适应现代科技相互交叉、渗透、移植的特点，更快更好地掌握测绘新理论和新技术，以便进一步提高各项综合能力。

5 结语

测绘,作为经济建设、国防建设和社会发展的基础性事业，在未来20年即面临着广阔的发展空间和良好机遇，同时又面临着严峻的挑战和更高的要求。目前，我国的测绘体系正从数字化测绘向信息化测绘转变。在这种转变过程中，我们还有很多问题亟待解决。只有充分了解了信息化测绘体系的特点，才能调动各方面的积极因素，推动测绘事业与地理信息产业的大发展，实现真正意义上的信息化测绘。

参考文献：

(1) 余明地理信息系统导论. 清华大学出版社，2009

第13篇

关键词：水利信息化，遥感技术，全球定位系统，地理信息系统

 

0 背景

3S技术是遥感技术(Remote sensing，简称RS)、地理信息系统(Geographic InformationSystem，简称GIS)和全球定位系统(Global PositioningSystem，简称GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术，是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段，是地学研究走向定量化的科学方法之一，也是水利信息数字化的关键技术之一。

水利建设及管理是一个信息密集型行业，一方面，水利部门要向社会提供大量的水利信息，如汛情旱情信息、水质和水量信息、水资源信息和水利工程信息等；另一方面，水利部门也离不开相关行业的信息支持，如气象信息、地理环境信息、社会经济信息等。当今世界信息技术的飞速发展对水利信息的采集、传输、处理、共享方式等都提出了更高的要求，传统的信息采集技术在时间、空间、采集频度和精度方面与水利建设各项工作的整体需求已不相适应，质和量两方面也都难以满足水利信息化的要求，因此，水利建设及管理噩需借助3S技术提升水利建设及管理的效率及效益。

1 GPS技术及其应用

1.1 GPS简介

GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是美国从20 世纪70 年代开始研制，历时20年，耗资200 亿美元于1994年全面建成的具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。目前，由于GPS 定位技术的不断改进和软、硬件的不断完善，传统上以测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术正逐步被一次性确定三维坐标的高效率、高精度、低费用、易操作的GPS 技术所代替。同时随着GPS 接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展和美国SA(Selective Availability)技术的解除，GPS技术在水利工程建设、导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域都有了更为广泛的应用。目前水利、铁路、公路、桥梁及隧道等大型工程控制网的实施均采用了GPS 技术，时至今日，GPS定位技术已经基本上淘汰了用常规测角、测距手段建立大地控制网的方法，其良好的精度、可观的经济效益已为水利建设领域所公认。

1.2 GPS的应用

GPS技术在水利建设中的应用范围很广，如GPS可应用于航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测等航测成图的各个阶段，同时通过加密测试控制点，可应用GPS实时动态定位技术(简称RTK)测绘各种比例尺地形图并用于水利工程的施工放样。而与GPS导航和RTK技术相比，水利工程建设中应用最多的是GPS静态定位技术，GPS静态定位技术广泛应用在精密水利工程测控网布设、城市、矿区和油田地面沉降监测、水库大坝变形监测、同层建筑变形监测、隧道贯通测量等方面，可实现各种水利工程设施的实时监测和控制。随着我国A、B 级GPS 控制网的建立，水利部门基于这些GPS控制网提供的高精度平面和高程三维基准进行水利工程建设，将大大提高水利水电工程设计和施工质量。

2 GIS技术及其应用

2.1 GIS简介

GIS(GeographicalInformation System，地理信息系统)是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。从20 世纪60 年代至今只有短短的四十多年的时间，但已经成为多学科集成并应用于各领域的基础平台，成为地学空间信息分析的基本手段与工具。GIS其技术优势不光在于它的集地理数据采集、存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间分析、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划、土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用，基于GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。论文格式。

2.2 GIS的应用

GIS是水利信息存储、管理、分析的有力工具，由于水利信息量大繁杂，既有实时数据又有历史数据同时还包含环境数据、经济数据、矢量数据、栅格数据等等。存储、管理这么庞杂的数据唯有地理信息系统能够胜任，同时借助GIS还可进行水利信息的可视化查询与网上。如在防洪救灾的过程中，可利用GIS进行防洪评估、洪涝灾害风险分析及城市防洪管理等等。而在水资源的管理方面，可利用GIS进行水资源信息的空间与属性双向查询、历史数据管理和实时数据的动态加载、水资源信息的时空统计、多种方式的可视化表达及各类信息的空间分布和动态变化过程模拟、区域水资源的空间分析、主要用水户的分布、区域水资源管理模式区划等等，所有这些应用都为合理利用及管理水资源提供了方便的途径。当然，GIS在水利建设的其他方面也有着广泛的作用，如GIS在水环境及水土保持方面的应用及水利工程建设及管理方面的应用等等。

3 RS技术及其应用

3.1 RS简介

RS(RemoteSensing，遥感)技术由于其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，因而得到了快速的普及及应用，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。目前，各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。一些大中城市已经利用航空遥感进行城市的综合调查，并编制地质、水文、植被、交通、污染、土地利用等专题地图，获取了大量社会与自然环境资料，为城市规划建设及国土资源开发利用提供了宝贵的信息资料。随着遥感数据源向着高光谱分辨率和更高空间分辨率发展，加之遥感相关处理技术的日益成熟，结合GIS 和GPS，必将使RS 技术在工程等领域应用进一步普及和深化。

3.2 RS的应用

随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星数据的日益丰富及普及，RS对水利建设及管理的影响和作用越来越大，目前RS在水利建设及管理方面的应用主要分为以下几个方面：洪涝灾害遥感监测、水资源监测、水环境监测、旱情监测、水土流失调查、河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积调查。

3.2.1洪涝灾害遥感监测

遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。目前，我国各地、各部门已建成洪涝灾情预报系统（如黄河下游洪水预警信息系统），它们将在防灾、抗灾、救灾中发挥重大作用。

3.2.2水资源监测

水资源遥感监测方面，在地表水体提取上，20世纪80年代用近红外遥感图像比较多，而在近10年来则更多地利用SAR图像，提取河流、水库、湖泊等地表水体。遥感结合地理信息系统技术还可以寻找地下水，通过遥感图像可查明与地貌、岩溶地貌、第四纪地质和新构造有密切联系的水文地质条件，结合物探结果，可较准确地评价地下水资源。重视遥感资料的地质和水文地质分析是我国用遥感调查裂隙水准确率较高的原因。此外，主动微波遥感对地面有一定的穿透能力，可以发现地下古河网的踪迹，寻找地下潜水层。另外，遥感对雪盖范围、雪的状态以及雪盖融雪程度的监测十分有效。近年来，用SAR对雪盖厚度的测定有了新进展，从而对雪盖水当量的估算更加精确。论文格式。对1998年长江大洪水的成功预测与1997年冬和1998年春用遥感手段对青藏高原积雪的监测有密不可分的关系。融雪是我国西部地区水资源的重要组成部分，目前遥感是冰川、融雪水资源调查最为有效的手段。

3.2.3 水环境监测

利用航空红外扫描图像可以确定热电厂排水口外的水体升温及其空间分布，利用SAR图像或红外扫描仪确定海面油污染的范围和油膜的厚度，利用TM图像确定水生物（藻类）、赤潮的范围等等，都是在水环境监测领域应用遥感技术的例子。在水质遥感监测方面，近几年来，对构成水的质量的一些要素进行定量监测的研究有了一定的进步，这些要素包括浑浊度、总悬移质泥沙含量、PH值、总含氮量等等。

3.2.4河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积调查

遥感技术的优势之一是能够监测动态变化。几十年前的遥感影像可以真实、具体、形象地反映当时的下垫面情况。因此在河道、河口等的动态监测中遥感是首选工具，河道与河口的泥沙淤积以及引起的相应河势变化对防洪、航运等都至关重要。遥感在悬移质泥沙分布和河势监测中的应用也有技术优势。我国利用卫星遥感信息监测河道变化、预测河道发展趋势，并应用到水利规划、航道开发以及防灾减灾等方面，产生了十分可观的经济效益和显著的社会效益。尤其是近年来，开展了大量的河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积遥感调查工作。

3.2.5 水土流失调查

近年来，随着现代遥感技术的发展及其在水土保持领域的应用，定量或定性与定量结合的侵蚀评价在区域监测中得以实现，而地理信息系统技术又为较大范围的空间分析提供了快速、准确的技术手段，人们可以利用矢量和栅格两种类型的空间数据分析侵蚀因子的属性、数量值及其空间分布，进而评价侵蚀的类型、程度以及不同类型、不同程度侵蚀的分布规律。这就在技术、方法乃至理论上深化了区域土壤侵蚀监测的研究。论文格式。

4 结束语

当前在水利应用方面，3S（GPS、GIS、RS）技术的应用在国内外还处于起步阶段，但是已经取得了一定的进展。目前，“3S集成技术”已经在“全国江河洪水调度模拟系统”、“广西防灾减灾预警预报系统”、“广西洪水预警预报系统”、“天津城市防洪信息系统”、“天津引滦入港供水管道系统”及其他应用系统中得到充分应用。不可否认的是，国内GIS技术在水利方面的应用起步相对较早，但大部分只局限于二维的电子地图，并未形成一定发展模式，在实际应用中也只起到防汛分析的功能。国外，在防汛方面作了相当大的工作，并为此开发出相应的GIS 系统以解决科学分析、辅助决策等功能。而GPS、RS在水利中应用则相对较少。

“数字水利”是当今社会发展的必然趋势，而“数字水利”离不开3S技术。随着遥感、卫星及雷达等技术和地理信息系统的应用，可提供了多元化的更丰富和更准确的信息，如防汛抗旱信息。卫星和雷达信息的引进不仅弥补了地面观测信息的不足，而且提高了信息的准确度和可靠性。GIS 的应用，推进了“数字化流域”，从而使流域的规划、开发、管理全面实现信息数字化，而GPS技术在水利的监测应用方面可提供精确、可靠、及时的信息。因此3S技术是“数字水利”的重要技术基础。

参考文献：

[1] 徐绍铨，张华海等. GPS 测量原理及应用[M] . 武汉：武汉大学出版社，2001，7.

[2] 邬伦，刘瑜等. 地理信息系统原理、方法和应用[M] . 北京：科学出版社，2001，2.

[3] 梅安新，彭望禄等. 遥感导论[M]. 北京：高等教育出版社，2001，7.

[4] 翟天放. GIS技术在吉林省水利地理信息平台中的应用[J]. 吉林水利，2006，(05)

[5] 王孟樵. GPS技术在水利工程领域中的应用[J]. 四川水利，2005，(01)

[6] 佟祥明. 3S 集成技术在“数字水利“中的应用[J]. 广西水利水电，2005，(03)

第14篇

Abstract： With the rapid development of economy and society， it is an urgent need to improve the intelligence and automation level of city fire command system. In this paper， the GIS-based city fire command support model is established， and the implementation method of the GIS-based city fire command support system is described in detail. Exercise tests shows that the GIS city fire command support system can shorten the fire response time by 1/3.

关键词：GIS；城市消防；指挥支持

Key words： GIS；city fire fighting；command support

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）30-0057-03

0 引言

由于发生频率高、突发性强、涉及面广，火灾已经成为最常见和危害最大的城市灾害，每年都会造成大量财产损失和人员伤亡。据统计，2015年全国共接报火灾33.8万起，伤亡2854人，直接财产损失39.5亿元。其中城市发生火灾10.4万起，约占30.7%，包括天津港8.12特大火灾爆炸事故、东营8.31化工厂爆炸等多起重大事故。

救援及时性和准确性，是衡量消防作战能力的重要指标，直接关系到人民生命财产安全。然而，传统的消防指挥存在人工接警效率低、核实信息真伪困难大，指挥技术装备落后、临场指挥主要凭经验和直觉等诸多不足。另一方面，随着经济和社会的高速发展，我国的城市规模不断扩大，人口密度持续增长。相应地，消防部门的防控范围也成倍数增长，各式各样的建筑结构导致消防防空和作战支援环境恶劣复杂，对消防工作增加了难度。因此，迫切需要建立集信息查询、方案制定、力量调派、决策支持等一体的城市消防管理决策和指挥支持模型，提高消防警力调配的充分性和合理性，使各级消防队伍在消防作战中能够得到充分支持。

地理信息系统GIS（Geographical Information System）是在计算机硬件、软件支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述，并运用系统工程和信息科学理论，科学分析和管理有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需要信息的技术系统。城市消防指挥决策过程需要大量的地理数据，例如火场周围环境、应急力量的分布和配置、道路状况等。因此，将GIS引入城市消防指挥支持领域，利用计算机技术、微电子技术、智能管理技术等将消防资源、建筑物特性、消防管控区域等消防特征信息与地表空间位置互联，提高消防空间数据的分析、处理能力，实现可视化查询、管理、分析和调用，可极大提高指挥决策效率。

1 基于GIS城市消防指挥支持模型

城市消防指挥支持系统是辅助指挥员利用数据和模型解决非结构化和半结构化指挥和决策问题的交互式计算机系统，通过人机交互方式帮助和改善指挥决策制定的有效性。

1.1 系统工作原理

城市消防指挥支持系统的基本结构如图1所示，包括用户交互层、管理软件层和数据库层。

GIS系统主要是为指挥支持系统提供各种形式的图形与属性数据、数据格式转换工具、空间数据库管理，以及图形操作、空间分析等功能。

模型库是指挥支持系统的核心，根据各种理论模型，分析、处理数据库层的各种数据，理顺各因素之间内在的联系和关系，促进问题的解决。例如，采用矢量数据空间分析和栅格数据空间分析方法，建立空间分析模型，解析地理位置数据的空间信息，为消防指挥提供决策支持。

方法库为模型库提供了算法上的支持，实现了模型和方法的分离存储。知识库存放各种专家的经验、知识等，通过综合和检验专家的经验和知识，进一步提高指挥支持系统的智力水平。

1.2 基于GIS数据的支持模型

城市消防作战从接警定位，到赶赴火场灭火支援，直到完成灾后救援任务，需要经历的工作流程主要包括：接警、信息真伪校核、火场定位、火灾（其他灾害事故）位置及周边情况查询，消防力量的调派，快速支援方案制定（选择最短路径），火场（其他灾害事故现场）侦察、灭火作战指挥和实施。

如图2所示，基于GIS数据的支持模型由火警定位、消防力量调派、消防力量快速支援、消防作战信息支持和抢险救援信息支持应用等五个模型组成，利用GIS数据实现接警定位、火场地图浏览、出警路径分析和警戒缓冲区分析；实现基于消防力量调派模型的消防力量调用，提高作战力量运用合理性；规划消防站点与火场的最佳路径，缩短力量机动时间；弥补已有系统在火灾现场信息支持功能的不足，基于专家系统制定火场侦察、力量部署、战术方案选择、作战计算等智力支持；优化抢险救援询问侦察方案布置、抢险救援处置程序方法。例如，基于GIS的火灾现场作战信息支持模型应用原理，如图3所示。

1.3 GIS空间分析模型

空间分析是GIS区别于其他图形信息系统的主要特征。

1.3.1 空间量算

空间量算是GIS基本空间分析方法，包括主要包括几何、形状、质心和距离等特征参数的量算。在城市消防中应用最广泛的是几何量算和距离量算。例如，对消防辖区的面积、企业厂区面积、灾后影响区域、消防站到火场距离、火场到周围消火栓的距离等，均需进行精确量算。对一维的线状地物，几何量算包括长度、曲率和方向的量算，而对二维的面状地物，则包括面积、周长、形状和曲率等的量算。

1.3.2 缓冲区分析

缓冲区分析是地理信息系统的重要空间分析功能之一，在等方而有着广泛的应用。

缓冲区分析就是解决邻近度问题的重要空间分析工具，缓冲区分析就是在点、线、面实体周围建立缓冲区多边形的过程，包括点实体、线实体和面实体等三种缓冲区分析，可用于指导城市的消防站选址、消防栓布局、危险源企业选址等。例如，利用事故后果计算模型计算，以油罐作为点实体对象，计算基于GIS的死亡、重伤和轻伤等人员伤害半径，并地图跟踪层分别生成死亡、重伤和轻伤区域，从而迅速确定受火灾或爆炸影响的建筑物或人群，并根据影响等级制定防护或疏散方案。另外，还可获得需要冷却的邻近油罐。

1.3.3 网络分析

网络分析通过考察基于GIS的城市网络元素的空间属性数据和非空间属性数据，对网络的性能特征进行多方面的分析计算，例如交通网络、城市基础设施网络等。

路径分析是消防指挥支持系统中应用最广泛的网络分析模型，核心是求解最佳路径，即求解网络中两个指定的结点间阻碍强度最小的路径。Dijkstra算法是GIS系统最常用的最佳路径求解算法。考虑到道路交通信息所带来的各种迟滞因素，在Dijkstra算法的基础上，采用层次分析法对交通路况进行综合评定，并进行量化处理，将权值作为Dijkstra模型输入，以力量机动时间作为路径优劣的评价标准，提高了最佳路径搜索算法的科学性。

2 应用实例

根据GIS消防指挥支持模型，分别以SuperMap、Super IS、Oracle和CCGIS作为系统应用层、网络、数据库和三维模型开发平台，开发城市消防指挥支持系统。

2.1 系统实现

整个系统由城市路网、查询管理、消防专业处理、消防预案管理、力量派遣等5个模块组成。

路网模型是GIS的核心功能模块，是城市路网数据库及其管理系统，既为路线优化奠定空间信息输入基础，也路线优化输出提供显示载体，并以地图标示的方式进行呈现。由于城市建设的动态变化的，因此路网模型属于动态模型，当路网改变时，需要对已有的网络拓扑进行相应的修改。

对象有属性类型和属性值，称为典型属性数据。本系统以典型属性数据作为检索数据和默认值，简化了对象的属性管理。另外，为了实现快速查询响应，采用数据库的分区和索引机制来提高检索效率，选用数值型字段作为系统检索属性，如电话号码、报警时间、建筑物坐标等。管理和查询界面如图4、图5所示。

消防专业处理模块主要提供消防GIS图形作业和显示功能，采用多用户并发协作作业模式，多用户可将本地图形文件中的图元上传到数据库、将数据库中的空间对象下载到本地图形文件、刷新本地文件以保持和其他用户同步。多作业处理算法如图6所示，用户进行作图操作时触发监听程序，完成作图并写入数据库时，监听程序通知其他用户作相应的改变。

消防预案管理模块直接为出警调度专家系统提供调度方案，如图7所示。借助GIS的图形表示功能，消防预案管理模块可实现图形化操作。因此，本系统在制作消防预案时，可综合运用图形、文字和语音等多种表述方式，消除信息盲区，提高预案的合理性、可用性和直观性。另外，数据库提供了多种消防预案模板。

力量派遣模块综合GIS数据库、专家知识库，利用信息管理模块将信息输入专家系统，使用消防专业图形单元模块呈现结果，将火灾区域和火灾等级实时显示在调度结果界面，并以GIS专题图的形式实时浏览。

2.2 系统测试

通过集成GIS、城市信息网络和通信系统，将各种类型的应急指挥与调度集成为完整的管理体系，通过共享指挥平台和基础信息，实现统一接警、集中指挥、联合行动，实现了自动接处警、灾情智能评估、指挥控制自动化和网络化、集群化调度派遣、辅助功能智能联动、信息实时动态更新等，显著提高消防指挥的快速反应与科学决策能力。图8所示模拟某地发生火灾时，消防指挥支持系统给出的调度方案，其中某中队是最佳支援力量，红色路径表示该中队到底火场的最短路径。图9所示为火场作战指挥沙盘。演习试验表明，消防响应时间可缩短1/3。

3 结论

建立高效、实用的消防城市指挥信息支持系统是提高消防部队作战效能的迫切要求。GIS空间数据库具有地理信息检索、查询和显示功能，可为消防指挥提供空间信息支持。因此将GIS应用于消防指挥领域，在空间数据库和专家知识库相融合的基础上定义和生成消防指挥支持模型，可有效提高消防指挥的快速反应与科学决策能力。

参考文献：

[1]吴信才.地理信息系统设计与实验[M].电子工业出版社，2009.

[2]朱雾平.基于GIS的城市火灾应急空间决策支持系统和仿真模型[D].中国科学技术大学，2004.

[3]陈文伟.决策支持系统及其开发[M].北京：清华大学出版社，2006.

[4]余明，艾延华.地理信息系统导论[M].清华大学出版社，2009.

第15篇

关键词:遥感技术 信息提取 找矿

遥感技术(Remote Sensing)即遥远的感知,是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是在航空摄影测量基础上,随着空间技术、信息技术、电子计算机技术等当代高新技术的迅速发展,以及地学、环境等学科发展的需要,逐步形成发展的一门新兴交叉科学技术。具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善,服务领域不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

1、遥感信息提取

全球变化的研究涉及一系列重大全球性环境问题,提出了大量关系到地球的重要科学问题。由于涉及的范围极其广泛,因而具有高度综合和交叉学科研究的特点。叶笃正先生曾指出,“全球环境是一个不可分割的整体,任何区域的环境变化都要受到整体环境变化的制约;反过来,整体环境的变化又是各区域相互影响着的环境变化的综合体”。遥感作为获取地球表面时空多变要素的先进方法,是地球系统科学研究的重要组成部分,是对全球变化进行动态监测不可替代的手段。陈述彭先生指出,没有遥感,就提不出全球变化这样的科学问题。所以遥感对地理信息学科具有巨大的推动作用,就像望远镜对天文学和物理学的推动作用一样。遥感科学的意义在于:对传统地理学来说,遥感要求从定性到定量描述;对传统物理学来说,遥感要求在像元尺度上对局地尺度上定义的概念、推导出的物理定律、定理的适用性进行检验和纠正,而这种纠正是与像元尺度上的地学定量描述密不可分的。

1.1 遥感图像掩膜处理

卫星遥感图像处理,尤其是提取矿化蚀变等微弱遥感信息,需要针对工作区选取尽可能小的图像范围,同时要对工作区范围内图像中的云雾、水体、冰雪、植被、大面积风成土壤等干扰进行掩膜等处理,然后才能进行图像处理。

1.2 去相关拉伸

去相关拉伸变换是原始光谱波段的一种线性变换,这种变换通常是原始光谱波段的加权总和与差。研究表明该方法对一些遥感图像数据有效,能产生好的图像效果和提供新的洞察点;利用这种图像处理方法主要目的是提取一些方法不能提取的一些重要矿化蚀变、侵入体及构造等遥感信息。

1.3 卷积增强

遥感图像上的线性特征,特别是和地质构造和成矿环境有关的线性体和断裂构造的增强处理和分析是遥感图像处理和研究的一个重要方面。对数字图像而言,线性体信息提取目前主要有梯度阈值法、模板卷积法、超曲面拟合法、曲线追踪和区域生长等,地质遥感线性体信息提取采用模板卷积滤波算法效果较好,它是一种邻域处理技术,即通过一定尺寸的模板(矩阵)对原图像进行卷积运算来实现的。

2、遥感技术在地质找矿中的应用现状

长期以来,地质工作者迫切希望能有一种目的性明确、“窥一斑而知全豹”的理论和方法来指导找矿。因此遥感技术以其独有的特点在地质找矿中的作用显得尤为重要。应用遥感与地质资料进行综合分析、预测区域成矿远景等已取得了很多成果。遥感技术在地质找矿中的应用主要表现在两个方面:(1)通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系,认识成矿规律并圈定找矿远景区。(2)是通过对遥感图像进行增强处理,综合分析,提取一定的地质信息,从而为成矿预测提供有用资料。遥感图像早已非常成功地应用于农、林、水利和交通等部门的调查和规划。在我国最早使用遥感图像的是地质行业,其主要任务就是用于地质找矿。

3、遥感技术信息提取在找矿中应用的相关技术

3.1 遥感图像分析找矿

遥感图像分析找矿是利用各种航天与航空遥感图像进行目视判读,分析已知矿产地质的图像特征,结合地质背景、成矿条件及物化探异常,根据类比的原则从已知推未知,可进行一定的成矿预测。使用大比例尺航空像片,尤其是彩色和红外彩色像片,能直接识别原生矿体及矿化地区的露头,尤其是金属矿床及露头的特异彩色形成良好的找矿标志。例如在彩色航片上磁铁矿、锰矿、煤矿等呈深灰色或黑色;赤铁矿、斑铜矿为红色;孔雀石、铜矿、次生铀矿、次生铬矿为绿色;风化的铁帽常呈褐色;盐矿、石英脉矿呈白色等。由于矿体露头与围岩抗风化、抗侵蚀能力不同,形成岩墙或沟谷,也可直接识别。此外,人工开采区的采矿场、竖井、平峒、废石堆、尾砂等在图像上也能直接识别。

3.2 遥感图像提取矿产信息进行成矿预测

遥感图像提取矿产信息进行成矿预测是利用遥感图像处理技术对遥感图像进行处理,提取矿床、矿化有关信息,如蚀变带、氧化带、铁帽等含矿地质体或某元素地球化学异常区,直接显示在图像上,从而达到找矿的目的。

3.3 遥感图像地质综合分析找矿

遥感图像地质综合分析找矿是以区域地质演化与成矿规律分析为基础,确定出调查区内主要的成矿模式与控矿的地质要素,根据控矿地质要素的遥感信息特征(包括的与隐伏的)选取一定的图像处理方案,进行有关地质信息的增强或提取处理,同时结合物化探资料进行目视图像分析。物化探资料的图像化及用数学地质与遥感地质相结合的方法进行成矿预测,是遥感地质综合找矿向纵深发展的新趋势。

4、结语

目前遥感已成为地质调查和资源勘查与监测的重要技术手段。应用范围已由区域地质、矿产勘查、水文地质、工程地质、环境地质勘查扩大到农业地质、旅游地质、国土资源、土地利用、城市综合调查、环境监测等许多领域。应用技术方法水平随着遥感和计算机技术的发展也有了很大的提高,应用效果和社会经济效益也愈来愈明显。

参考文献

[1]陈述.遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书[M].银川:宁夏大地音像出版社,2005.9:90-92.