地理信息系统概论范文

时间:2023-11-24 16:58:15

地理信息系统概论

地理信息系统概论范文第1篇

【摘 要】 本文以湖南农业大学人文地理与城乡规划专业为例,总结分析了地理信息系统实验内容设计和实验教学改革方法,以期培

>> 人文地理与城乡规划专业地理信息系统课程教学改革实践与探索 《地理信息系统》课程实验教学的探索与思考 人文地理与城乡规划专业课程体系建设探索 人文地理与城乡规划专业设计基础课程教学研究 《地理信息系统》课程实验教学要点分析 广西人文地理与城乡规划专业及实践课程建设初探 人文地理与城乡规划专业《环境学概论》课程教学改革研究 人文地理与城乡规划专业实践教学改革研究 人文地理与城乡规划专业产学研结合实践教学体系建设 地方高师院校人文地理与城乡规划专业实践教学探讨 环境地理信息系统课程教学改革与探索 地理信息系统课程实践教学的改革与探索 地理教育专业《地理信息系统》课程教学改革探讨 地理信息系统实验教学方法探讨 地理信息系统专业双语教学探究 人文地理与城乡规划专业“三结合”专业实习模式探析* 转型发展背景下人文地理与城乡规划专业实践课程体系的构建 基于学生认知调查的“人文地理与城乡规划”专业课程建设探讨 人文地理与城乡规划专业毕业生去向调查分析 基于志愿者模式的人文地理与城乡规划专业校外实践教学基地研究 常见问题解答 当前所在位置:l.

[6] 郭绍青.任务驱动教学法的内涵[J].中国电化教育, 2006(234)57-59.

【作者简介】

谢红霞(1973-)女,湖南岳阳人,湖南农业大学资源环境学院农业资源系讲师,博士,主要从事环境遥感与GIS等方面的教学和科研工作.

地理信息系统概论范文第2篇

关键词:地理信息系统技术; 城市规划;应用

Abstract: With the rapid development of the modern society, the geographic information system technology has been enhanced in all aspects application, this paper focuses on the geographic information system main functions and discusses the application of the geographic information system in the city planning.

Keywords: geographic information system; city planning; application

中图分类号:C931.6 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

城市规划是指导城市建设,是城市建设和管理的依据,在城市发展建设过程中起到十分重要的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。

1. 地理信息系统概念

GIS即地理信息系统(Geographic Information System),地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统,是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。

2.地理信息系统的主要功能

数据采集与编辑功能是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。

属性数据比较规范,所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理。除文件管理功能外,属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。

2.3制图功能

GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。

2.4空间数据库的管理

有效数据采集和编辑后,形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。

2.5空间分析功能

通过空间查询与空间分析得出决策结论,是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有:

2.5.1拓扑和叠加

通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置,根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。

2.5.2缓冲区分析

缓冲区分析是根据点、线、面的实体,自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。

2.5.3 空间集合分析

是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。

2.5.4地学分析

地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域,根据每一模块的特点来进行分析。

2.6数字高程模型的建立

数字高程模型有三种主要的形式,包括格网DEM、不规则三角网(TIN),以及由两者混合组成的DEM。

3地理信息系统在城市规划中的主要应用

3.1资源管理及配置 (Resource Management Configuration)

主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域,解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。 解决更重能源及资源上的配置,保证资源合理和发挥最大效益。

3.2城市规划和管理 (Urban Planning and Management)

空间规划是地理信息系统重要应用领域之一,利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。

3.3应急响应 (Emergency Response)

在发生重大灾害时,可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。

3.4地学研究与应用 (Application in GeoScience)

对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。

3.4商业与市场 (Business and Marketing)

商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题,地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。

3.5分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)

机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。

3.6城市规划管理(Urban Planning and Management)

利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。

3.7国土及地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

GIS利用现有的遥感数据,可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究,包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容,都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。

3.8生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)

实现对区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环境保护等设施的管理、环境规划等。

3.9基础设施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征,无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以很大程度的提高工作效率。

3.10选址分析 (Site Selecting Analysis)

不同的区域地理环境有所不同,可以根据不同的特点,综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素,在一定的区域范围内选择最佳位置,这也是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的对空间的分析功能。

3.11网络分析 (Network System Analysis)

通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。

3.12可视化应用 (Visualization Application)

以数字地形模型为基础,可以建立一定区域区域等三维可视化模型,实现多角度浏览。

结束语

GIS系统以处理和分析空间数据功能,为城市的规划提供了准确的依据,并演绎出丰富多彩的系统应用冠能,满足用户的广泛需求。

参考文献:

[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京:科学出版社.1995

[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京:科学出版社.2001

[3]黄杏元.马劲松.地理信息系统概论(修订版) .北京:高等教育出版社.2001

[4]张新长.马林兵.城市规划与建设地理信息系统.武汉:武汉大学出版社.2007

地理信息系统概论范文第3篇

关键字:人文地理与城乡规划;地理信息系统;教学改革

人文地理与城乡规划专业是以人口、资源、环境与区域可持续发展研究、应用及管理为内容的基础性与应用性相结合的专业。目标是培养适应我国城乡与区域规划建设的实际需要,具备人文地理学和城乡规划、资源管理等相关应用领域宽广的基本理论、基本知识和基本技能,能在城市和规划管理等领域从事资源开发、城乡区域规划、区域经济发展,具有创新精神和实践能力的应用型专业人才。

地理信息系统(GIS)作为一门技术性科学,与地理学、地图学、测绘科学、遥感科学与技术、计算机科学以及数学密切相关,涉及土地科学、资源学、环境科学和城乡规划等学科知识,是一门典型的交叉型学科,同时也是一门应用性很强的学科。GIS 独特的功能使得它和城市规划有着天然的联系,既为城市规划提供分析手段,同时也促进了城市规划业务的信息化,为本专业的社会经济发展、城市建设规划、人口动态变化等提供强大高效的分析工具,其分析结果能够为相关的决策人员提供有力参考。因此,GIS课程教学对该专业来说较为重要,让学生掌握 GIS 的基础理论和方法,并能在本专业熟练应用具有十分重要的意义。

一、教材选择与学时安排

该课程选择《地理信息系统概论(第三版)》作为理论课的教材,该书是普通高等教育“十一五”部级规划教材,主要介绍了GIS基本理论、技术体系及其应用方法,主要包括:GIS基本概念和基本理论,空间数据结构、空间数据库、空间数据处理、空间分析、应用模型和产品输出等,内容全面、且阐述详尽,是一本被很多高校使用的GIS经典教材,方便学生全面学习GIS的理论、技术与方法,适合地理科学类专业的本科生作为专业基础课教材。在实际授课中,结合本专业的特点,对不同章节内容讲授的比重做出适当调整,使学生既可以深入学习GIS的理论与方法,而且所学的内容也满足专业需求。

本专业对学生利用GIS软件解决专业问题的能力要求较高,学生需要熟练掌握ArcGIS软件的基本操作、屏幕数字化、专题制图,以及常用的空间分析方法。因此,该课程的教学计划中安排了72学时,其中理论课占36学时,实践课占36学时。实践课学时较多,可以使学生每周都进行上机练习,以达到熟练掌握的效果。

二、教学内容设计

该课程不仅需要学生掌握GIS的基本原理、基本方法与技术,还需要学生熟练操作相关软件。在教学时间方面,安排每周一次课,每次四学时;在教学内容方面,多数情况下,每次课的前两节讲授理论基础,即GIS的基本原理与方法,在后两节则针对前两节的理论内容,进行相应的上机实践练习,使学生可以集中半天的时间,针对教材的某些知识点进行从理论到实践,再从实践验证理论的学习过程,即“理论联系实践”,真正做到从学中做,从做中学。另外,在实践课的内容设计中加强了基础操作练习,并针对专业方向增加了部分实例练习。该课程理论课和实践课的教学内容及“理论联系实践”教学内容对比,见表1.

三、教学方法与考核方式

在教学方法方面,理论课以课堂讲授、多媒体教学为主,实践课以教师实操演示、学生根据实习指导书练习为主,且每次实践课都需要提交实习报告,作为平时成绩的考核标准之一。

在教学过程中,大部分同学可以完成课堂内容,多次的实践练习也让学生对软件操作熟练掌握,同时越来越有信心和兴趣,但是,还有学生过于依赖实习指导书,在操作过程中不积极思考其中蕴含的原理与方法,很多操作步骤练习过后就忘记了,不能转化为实际能力。这种现象也反映了教学方法的欠缺,需要利用启发式教学代替填鸭式教学,注重培养学生利用所学的GIS方法与技能解决实际专业问题。

该课程的考核方式,以期末笔试为主,占总成绩的60%,为了提高学生的上机实操能力,在期末考试前增加ArcGIS上机实践综合能力测试,以抽签选题的方式,每人8分钟独立完成指定操作内容,按照内容完成的完整度进行打分,测试成绩占总成绩的15%,另外,出勤率占总成绩10%,平时成绩占15%(平时成绩包括实验报告、课堂表现、课堂笔记等)。

四、结语

通过对地理信息系统的理论教学与实践教学,使学生掌握 GIS的基本原理、基本方法与技术,能够熟练运用 GIS软件解决本专业的实际问题。随着信息技术的不断发展,GIS 课程在人文地理与城乡规划专业中的作用日趋重要,对专业教师也提出了更高的要求。因此,教师在今后的教学工作中,需结合国内外的教学成果,不断更新知识,完善课程内容和教学方法,提高教学水平,使学生能够更好地掌握GIS技术。

参考文献:

[1]宋小冬,钮心毅.以实践为导向的地理信息系统“逆向”教学模式[J].地理信息世界,2008,4(2):38-41.

[2]沈婕,汤国安,杨红,等.我国地理信息系统专业教材建设应用与发展[J].地球信息科学,2007,9(4):94-99.

[3]汤国安,周卫 .“地理信息系统”课程的设计与实践 [J]. 地球信息科学,2005(2)65-69.

[4]黄杏元,马劲松,汤勤 . 地理信息系统概论 . 北京:高等教育出版社, 2001.

[5]刘丹丹,王延亮 . 地理信息系统专业实践教学内容改革的研究 [J]. 测绘工程,2008(4)74-76.

作者简介:妮(1988-),女,辽宁抚顺人,助教,硕士,主要从事地理信息系统教学与应用方面的研究。

地理信息系统概论范文第4篇

[关键词] 地理信息系统;集成二次开发;基础开发

1、地理信息系统内涵

地理信息系统,是20世纪60年代创立并发展起来的新兴技术,英文全称为为Geographical Information System,简称GIS,地理信息系统融合多种学科,包括地图学、遥感学、测绘学、空间科学、环境学、信息科学、管理科学、计算机科学等,是现代用来分析和处理海量地理数据的重要技术手段,不同的应用领域对地理信息系统有不同的定义,有的侧重GIS的技术内涵进行定义,有的偏重GIS的应用功能进行定位。比如有的把它定义为对空间数据进行采集、存贮、提取、分析以及显示的工具,有的定义为协助发展和规划,进而做出决定的工具,无论侧重哪个方面,GIS都是利用现代科技手段获取地球信息,利用数学方法完成信息之间的转换、预测、验证。这一过程的核心是计算机技术,数据库、地图可视化和空间分析是基本技术,地球系统内的信息流组成其主要研究内容,主要研究和服务对象是资源环境。地理信息系统与其他信息系统相比,它的显著优势是具有处理空间分布数据的能力。通过有效结合属性数据和空间数据,再利用计算机技术进行分析、处理,最后用图表或曲线形式反映出来,为社会服务。

2、地理信息系统应用开发的方式

地理信息系统的开发方式包括基础开发、借助GIS工具进行二次开发和集成二次开发,在基础开发过程中,开发者不依赖GIS软件,而是利用程序设计语言采集、处理、分析空间数据信息,采用相关算法进行独立设计。这种开发方式可以大大节省成本,但是设计复杂需要大量人力物力,并且功能无法与商业化GIS软件相比。借助GIS工具进行二次开发,当前大多数软件商都向开发者推荐利用GIS软件开发宏语言,用户利用宏语言能够非常方便地进行二次应用,但是这种开发方法的宏语言非常有限。集成二次开发是利用专业的GIS工具软件,实现GIS的基本功能,利用可视化开发工具作为开发平台,进行二者的集成开发。目前主要有OLE/DOE技术和GIS组件技术。

3、地理信息系统应用现状

3.1应用于矿产资源调查、预测。近年来,随着地理信息系统的不断发展,越来越多地被应用到矿产资源的调查、评价与预测中,这种应用在地理信息系统产生初期就受到国内外找矿工作者的关注。在矿产勘查阶段使用该技术,能够帮助找矿工作者准确快速判断地形,了解地貌露头岩组合特性,以及地下构造形态、断层走向等信息,工作者可以通过掌握这些信息,绘制出常规测绘无法达到地区的地形图,如沙漠、高原、戈壁等,对找矿工作者有很大帮助。

3.2应用在城市规划和管理领域。城市规划和管理涉及的要素非常广泛,包括人口、交通、环境、资源、金融、经济等等,GIS数据库管理可以把这些信息全部纳入城市系统,然后进行城市多目标的开发规划。近年来,GIS技术在我国取得了非常显著的成果。北京、上海、天津,深圳等发达城市已将建立了相当完善的GIS管理系统,还有一批城市如海口、洛阳等地正在积极筹备建设城市GIS系统,GIS系统的建设大大提高了城市的管理水平,促进了城市飞速向前发展。

3.3应用在水文和水利领域。GIS技术可以用来研究河流治理、水污染以及洪水安全保障等方面的问题。GIS技术有着传统方法无法企及的优越性,不仅速度快而且信息量庞大,并可实现思维的可视化,通过对水情、水库、雨量信息的掌握,可以高效解决水文模型研究中一直存在的数量不足、信息量单一的问题,大大丰富了水文地质的研究领域,提高了水文模型研究的精度。我国的黄土高原小流域动态监测系统研究、黄河三角洲洪水灾情分析系统研究、黄土高原三川河流区域治理与开发信息系统研究等在这方面的应用研究比较突出。

3.4在人们生活中的应用。近年来,GSM移动通信技术取得了飞速发展,使得GIS的应用范围扩展到人们的生活中,集成GIS、GPS、GSM技术已经在车辆安全防范系统和调度系统内得到应用。有效地帮助人们反劫防盗,为医疗救护提供有效引导,举个医疗救护方面的实例,当患者向急救中心寻求救助时,监控中心可以通过GIS电子地图查找患者的具置,同时搜索最近的急救车进行救援,大大提高了救援效率,为患者争取了宝贵的时间,当患者进入救护车后,监控中心利用双向通话功能,对救护车上的施救医生进行指导,通过GIS的最优路径功能,指引救护车用最快速度到达医院。患者、家属、医生之间也可以通过GIS,并有效结合GPS、GSM无线通信和网络,可以建立全方位的沟通体系,帮助患者进行及时、有效的治疗。如果在车辆移动目标、重点保护单位、家居等安装GPS、GSM无线通信设备,那么无论我们在哪里在干什么事情,都可以通过由GIS、GPS、互联网等无线通信技术组成的综合服务系统中获得帮助和商务服务,使我们真正处于全方位、立体的数字化生活中。

本文主要介绍了地理信息系统在不同领域的应用现状,地理信息系统的发展速度非常快,应用范围越来越广泛,并且随着第三产业的发展,地理信息系统的发展空间将进一步扩展,不仅为人们提供功能更加丰富的服务平台,并且极大地促进我国的经济发展。

参考文献:

[1]张金区.轻量级网络地理信息系统研究与应用[D].北京:中国科学院博士后研究报告,2012.

[2]陈述彭.地球信息科学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[4]吴信才.地理信息系统原理与方法[M].北京:电子工业出版社,2002.

地理信息系统概论范文第5篇

关键词:地理信息系统;精品课程;气象院校;教学团队;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1004-8154(2011)06-0095-02

一、高素质教学团队建设

地理信息系统(GIS)专业人士应该具备完善的人格、积极向上的人生观、强烈的自豪感,高超的应变能力以及团队协作精神[1]。对教师更是提出了这样的要求。“单兵作战”的育人模式难以适应学科专业和教学内容的发展变化。刚刚组建的小组还不能称之为真正意义上的团队,因为此时只有个别实力强的队员在为集体出力,其他成员因担心出错往往很少发挥作用。当经过一定时间的合作与磨合、各成员之间达到一种相互信任的默契后,谋求集体成功成为共同愿景,于是群策群力,开展富有创造性的活动。此时小组便演进为团队[2]。为了达到教学目的,真正把GIS和气象结合起来,我们经过了几年磨合和探索,建立了一支高素质的教学团队。GIS的交叉性,也体现在师资方面。本专业老师有的来自农气专业,有的来自天动,还有来自地质、地理知识背景的。这些差异,带来了教师GIS知识结构的丰富多样。经过不断解决教学、科研相关的实际问题之后,团队获取了更多更有效的GIS知识,能集思广益,对出现的变化有更强的适应力和决胜力。

二、教材选用

教材选择的好坏直接影响到教师教学效果和学生学习效果的好坏。根据GIS教学目标的不同,对其教材的选择也应该有所区别。目前我国还没有针对GIS专业和非GIS专业制定各自统一的教材。我们选用黄杏元等编著的《地理信息系统概论》作为主教材,同时参考其他老师的教材。为了突出GIS的应用,又重点参考美国爱达荷大学地理系张康聪(Kang-tsungChang)教授原著、广州大学地理科学学院陈健飞教授等译编的《地理信息系统导论》。我们主要参考其英文版,锻炼了教师和学生英语应用能力。同时也在多年教学过程中,把GIS与气象相结合,摸索自己的路,开始编写自己的精品教材《GIS在气象中的运用》。该教材得到国家气象局和学校资助扶持。

三、课程体系建设的创新

经过两年基础知识学习,学生已具备了计算机(软件设计基础、程序设计语言、数据库、数据结构等)、地学(气象与气候学、自然地理学)等方面的基础知识和基本技能。因而需要在GIS课程结构中穿插体现这些知识,使之融会贯通。GIS课程的内容体系结构主要由概论、空间数据结构、空间数据处理、空间数据库、GIS空间分析原理与方法、地理信息系统的应用模型、地理信息系统设计与评价、地理信息系统产品输出设计等内容构成。其中,空间数据结构、空间数据库、GIS空间分析原理与方法等为课程的中心内容。

在讲授这些内容时,我们举出在气象中的实例进行穿插。比如建立的系列起伏地形下太阳辐射分布式模型、温度模型,经过建模后算到栅格点、得到系列产品:直接辐射、散射辐射、反射辐射、总辐射的和温度的年、季、月的空间分布,等等。

GIS是技术性和实践性很强的学科,创新思维能力、实际操作能力及应用能力是GIS人才的重要素质特征[3],也是应对目前严峻就业形势的最好武器。课程讲授都是由在科研工作最前沿的教师担当,紧跟着GIS的发展,同时和气象紧密结合,做到科研反哺教学。

实验教学是本课程的重要环节。我们通过更新实验教学内容,力图体现基本技能训练与能力拓展相结合、理论知识学习与实际应用相结合的设计思想。增加综合性、设计性实验,充分调动学生从实验和实践中学习的积极性,培养学生自主做实验和自主设计实验的创新素质,引导学生探索新知识、新技术和新方法。实习中加大和气象要素结合的实习,将基础数据处理、气象数据处理有效地结合到一起。这样既体现了特色,又完成了大纲要求,为学生做好了必要的知识和技能储备。

四、突出气象专业特色

学校提倡办学要主动融入、服务于全国气象事业,相当数量学生要到气象部门就业,培养的学生必须具备扎实的专业基本功和相应的和气象知识结合的能力。因此,在GIS课程讲授过程中,必须体现这个特点。在GIS原理、 GIS设计与应用、DEM、地学建模、GIS算法、地统计学等课程中都要有最新科的研产品可做讲授和实习内容。

有些产品比如辐射和温度目前全国各省几乎都用到了,大大增强了学生的专业自豪感和信心。让学生参与这些工作,亲自体会海量的气象数据处理,亲自体会如何二次开发做气候业务系统、防雷预警系统,等等,体会科研工作的艰辛与快乐,培养刻苦踏实的工作作风,克服畏难情绪,培养协作与创新精神。当然,这些专业课,并非全针对气象行业,课程的安排和讲授具有合理的体系结构,目的就是培养具有合理知识结构、良好的基本技能,高尚的道德品质、具备创新思维的GIS人才。

五、推进课程的网络化与数字化

在课堂教学方面,将教学大纲、电子教案、网络课件、教学成果与参考资料等教学资源全程上网,实现数字化课程平台的基本建设。这样不仅为学生提供了学习教材、多媒体课件和相关教学录像,而且开放了专业软件平台、系统模拟和演示作品等信息资源。通过开放式网络课堂,将图像资料、工程实例、多媒体课件、系统开发指南和使用说明等资料有机融合为一体,为课堂教学提供丰富的数字化课程资源。基于教学研究成果和实际教学需要,建立网上答疑系统和软件演示系统,搭建和完善网络化课堂平台,方便学生随时进行试卷自测和模拟考试,也有利于老师对课堂学习效果和学生对知识掌握程度进行检验[4]。同时机房对学生开放,包括上实习课和之外的开放,机房里有着充足的专业软件和数据,给学生学习、实践提供了优越条件。

参考文献:

[1] 李满春,戴崴巍,赵勇.GIS专业人才的素质特征、知识结构与培养方案[J].地理与地理信息科学,2004,20(2):26-29.

[2] 郑贵洲,吴信才,晁怡.面向异构环境的GIS课程教学团队构建[J].测绘通报,2008,9:72-74.

[3] 黄杏元,马劲松.高校GIS专业人才培养若干问题的探讨[J].国土资源遥感,2002,(3):5-8.

[4] 黄解军,袁艳斌,詹云军.面向创新型人才培养的GIS专业课程体系优化与实践[J].矿山测量,2008,5:77-79.

Analysis of Elaborate Course Construction

on Geographic Information System in Meteorological CollegeYIN Jing-qiu, QIU Xin-fa, HE Yong-jian

(Nanjing University of Information Science & Technology,

remote sensing, School of Remote Sencing, Nanjing 210044, China)

Abstract:The course of “Geographic Information Systems” is the core foundation courses of the remote sensing science and technology and the geographic information systems, and also thenewly opened one of the relevant meteorological courses. The article explored the ideas and methods of the elaborate course construction of the geographic information systems in the meteorological college from the aspects of the construction of the teaching team, the teaching materialsn, the curriculum system and the course network.

地理信息系统概论范文第6篇

关键词:土地资源管理专业;地理信息系统课程;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)37-0146-02

地理信息系统是由计算机硬件、软件以及不同方法组成的系统,用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示[1]。其英文表达多数称为Geographic Information System或Geo-Information System,实际工作中一般简称为GIS,是一门集计算机科学、地理科学、测绘科学、遥感等学科和技术于一体的新兴学科。自从20世纪60年代萌芽以来,至今已发展了四十多年的历程。地理信息系统已经从少数专业领域(地图学、地理科学)的应用,扩展到众多学科领域,在大部分专业中均有涉及,如环境科学、农业资源环境、生态学、遥感、森林经理等,目前在政府农业部门、林业部门、环境保护部门、渔业部门、水利部门、气象部门、国土部门,甚至公安部门和军事部门都有了很广泛的应用。可以说地理信息系统深入到社会各个领域[2]。

随着对GIS认识的不断增强,众多高校开设了地理信息系统课程,我校的土地资源管理专业、农业资源与环境专业、环境科学专业、生态学专业、环境生态工程专业、林学专业、农学专业、海洋资源与环境专业等都分别以必修课或选修课的形式开设了相关GIS课程。从实际情况来看,地理信息系统课程建设尚需要若干工作完成,在课程进行的过程中有些内容仍然亟需完善,是摆在我们面前的一个重要任务。因此,本文以“山东省特色名校工程”――应用型人才培养为契机,探讨土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革具有较好的实践价值。

一、GIS在土地资源管理专业中的地位和教学要求

土地资源管理专业学生主要学习土地资源调查、规划、管理等方面的内容。专业要求之一就是培养学生具备运用现代技术手段进行调查分析和实际操作的能力。地理信息系统作为一项新兴技术,是集计算机、地学理论等于一体的新兴交叉学科,同遥感和全球定位技术一样,都需要学生熟练的掌握运用。因而我校土地资源管理专业将地理信息系统课程设置为主干课程,是必修课程之一[3]。

地理信息系统课程要求土地资源管理专业学生能够熟练的运用常见的GIS软件解决土地资源的调查、建库、评价、分析、模拟等问题。学好这些需要学生既要有扎实的计算机文化基础知识,又要有地图学的基础,还要具备土地资源学及土地管理学方面的知识。因此,在理论教学的同时,开展实验和实习实践教学相统一[4-5]。

二、GIS课程在土地资源管理教学中的体系设置

考虑到地理信息系统是一门交叉学科,单纯的讲述相关内容,学生可能不容易掌握,又因为许多概念和原理比较难懂,十分抽象,因而需要合理的设置地理信息系统课程在专业课程设置中的位置。

我院根据教学实际,首先在土地资源管理专业大一课程设置《计算机文化基础知识》,了解计算机相关知识,掌握基本的计算机操作理念。在大二上学期开设《地图学》课程,让学生掌握地图计算机制图学的地理参考理论和方法。在大二下学期开设《地理信息系统》课程,同时开出《基础遥感》课程,这样学生在学习地理信息系统的同时,能够同时掌握遥感科学的技术和知识,起到互补的作用。因为地理信息系统是导论式的教学内容,针对专业特点,大三又开设《土地信息系统》课程,专门作为地理信息系统在土地行业的专题应用课程。大四开设《GPS技术》,让学生了解数据获取时地理坐标的表达和建立过程。

整个结构框架,很好的保证了地理信息系统课程的进行,更容易让学生掌握其知识、原理,熟悉地理信息系统在整个学习中的结构。

三、GIS教学中的具体措施

有了上述结构上的良好的保证,我们在教学过程中,从以下几个方面进一步进行课程的进行和改革。

(一)借助多媒体教学

多媒体技术在教学中的应用体现了众多的优势[6]。在地理信息系统教学过程中,由于涉及到的概念往往都很抽象,诸如“矢量数据结构、栅格数据结构”等,学生一般不太能够接受、理解这样的概念,所以对这方面知识的理解也就减弱。再如“数据采集内容中的图层”概念等,之前学生一般都没有接触过,头脑中无法形成对应的理解,所以更无从谈及对此内容的掌握。因此,在教学中,我们主要以多媒体教学为主,利用生动的图件、动画等,让学生感受到鲜活的知识,直观的体会相关知识,有助于理解抽象的原理等。

(二)利用模型进行演示教学

在多媒体教学的同时,教研室购买了一批教学模具,一些难以用语言、动画表达的概念,可以借助模具来展示。如在地图投影内容讲解过程中,我们可以用地球仪和屏幕的相对关系来表达地图投影的概念,通过两者之间的关系表达投影的类型等。讲授地理信息系统产品内容时,产品类型有数字地图和纸质地图两种类型,数字地图部分我们利用计算机屏幕显示一幅相关图件,而纸质地图部分我们可以给大家展示一幅某地区的土壤图或土地利用图,学生立刻就有了明确的对比。

(三)加强实验、实践教学

理论教学的同时开设同步的实验课程,地理信息系统实验课程的学时保证达到24学时。实验课程的内容主要涵盖了数据的采集、处理、数据库建设、空间分析、输出等地理信息系统主干内容,具体的实验例子以国土事例为主。实验教学过程主要是在机房,通过投影仪给学生演示基本的实验操作步骤,然后布置作业让学生自己完成。部分综合性比较强的实验,通过任务驱动式的方式进行[7],既能够加强操作技能,又把所学的课程知识连贯起来。通过24个学时的实验课程,一方面学生掌握了各项实际的操作技能技巧,另一方面加深了对理论知识的理解。

GIS课程结合基础遥感课程联合开设了1周的课程实习,以GIS和RS所学基本知识为基础,布置实习任务,让学生分组完成相应的地学任务。通过教学实习,增强学生感性认识,促进学生对GIS技术的理解和应用。

(四)多种教学方法综合运用

越来越多的研究发现,教师在上课的同时并不是只应用一种教学方法或者方式,而是多种方法的综合应用。在地理信息系统的教学中,可以利用教师的科研项目作为案例进行教学,既可以增加学生的学习兴趣,又达到了与实际相结合的目的。另外在教学中,可以阶段性的提出几个问题,通过课堂讨论,对培养学生的创新思维。对于部分内容,让学生参与讲授,通过课下准备和课堂演讲,锻炼学生的课件制作能力和口头表达能力。

(五)充分发挥网络教学的作用

随着互联网的广泛应用,许多课程也开展了网络化的教学研究工作。越来越多的实践证明网络在教学资源共享方面起到了巨大的作用。与此同时,我校开发了网络教学平台,教师可以上传相关教学资料、课程练习题、批改作业,学生可以通过平台与教师进行咨询、上交作业等互动。我院地理信息系统课程制作了精美的课件,连同教案、练习题、教学大纲、参考文献等内容一同上传至网络教学平台,为学生提供课下自学和练习的素材。同时,土地资源管理专业的地理信息系统课程通过录播教室进行全程录像,制作了高清晰的课堂视频,学生可以利用视频在课下加深对相关内容的理解。

四、小结

《地理信息系统》课程在土地资源管理专业中是一门非常重要的主干课程,学生在专业学习的过程中需要掌握地理信息系统这门工具,通过掌握相关技术完成土地资源的调查与管理。在教学中,我们应该设置好地理信息系统课程在整个学科专业中的架构。以现代化多媒体技术教学为主,综合运用多种教学方法和模式。注重实验教学和实践教学,提高学生对地理信息系统操作技能的掌握能力。大力开发网络教学平台,促进课程的网络交流与互动,加大对地理信息系统学习的力度。多种途径、综合完成对土地资源管理专业学生在GIS课程中的培养。

参考文献:

[1]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2001.

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

[3]陈明利,刘佩茹.基于GIS的土地资源管理专业实验教学体系建设探[J].人才资源开发,2015,(11).

[4]尚颖娟,刘秀华,谷达华.土地资源管理专业地理信息系统课程实验教学改革[J].西南农业大学学报(社会科学版),2011,9(5).

[5]常胜.资环专业地理信息系统课程教学改革研究[J].中国现代教育装备,2010,(17).

[6]闫志刚,杜培军.当前GIS专业多媒体教学的问题与建议[J].北京测绘,2006,(3).

地理信息系统概论范文第7篇

[关键词]地理信息系统 设计与开发 地方院校 教学质量

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)16-0042-03

地理信息系统(Geographical information system,简称GIS)融合了地理学、测绘学、信息科学、计算机科学等学科知识,是一门交叉学科,具有强大的生命力。随着计算机科学的高速发展,地理信息系统展现了超凡的学科融合能力,应用的深度和广度迅速提升。到目前为止,地理信息系统已经应用在国土、测绘、气象、地震、林业、军事、水利、环境、交通、环保等领域,全社会对GIS专业人才的需求迅速增长。[1]据统计,全国共有350多所高等学校近800个专业开设地理信息系统课程。[2]矢量化与建库、空间数据处理与分析、GIS软件开发与系统管理分别是GIS工作人员应具备的三个层次技能。GIS软件开发是GIS专业毕业生的主要就业途径,占GIS从业人员的32.01%。[3]各高校GIS专业越来越重视学生GIS开发能力培养。[4]地方院校GIS专业毕业生主要服务于地方社会经济发展需要,GIS设计与开发以行业结合应用型为主。故地方院校地理信息系统专业的GIS设计与开发课程以培养学生从事GIS应用项目设计与开发能力为目标,具有很强的实践性。地方院校受生源、基础设施以及师资条件等影响,GIS设计与应用教学效果普遍不尽如人意。GIS设计与开发需要教师具有丰富的行业设计与开发经验,同时需要丰富多彩的实例演示,这就对教师提出了很高的要求。GIS设计与开发需要学生具有很强的逻辑思维能力,并具备一定的数学和计算机功底。地方院校特别是地方师范类院校地理信息系统专业女性比例较高,其计算机基础和数学功底相对薄弱。鉴于此,笔者结合自己的教学实践,对GIS设计与开发教学内容与手段等方面进行探讨,以期为提高GIS设计与开发教学质量提供借鉴。

一、GIS设计与开发课程教学特点

地理信息系统开发目前以组件式开发为主流。[5]通过专业地理信息系统平台提供的可视化开发组件,可以快速便捷地搭建自己的GIS应用程序,嵌入常见地理信息系统功能,为进一步与应用行业融合提供接口。目前,各高校GIS设计与开发大都采用组件开发,且一般选用ArcGis,SuperMap,Mapgis,Mapinfo的二次开发平台。

GIS设计与开发课程教学具有如下特征:1.实践性强。GIS设计与开发以应用开发为主,需要依靠大量项目实践来培养学生的动手能力。2.学科交叉性强。本课程融合了计算机科学、数学学科和具体应用行业学科知识,学科交叉性强,需要学生具有很强的学习能力、软件开发能力和逻辑思维能力,这样才能很好地将地理信息系统技术融入行业应用当中。3.教学方式灵活。GIS设计与开发是一门动手能力很强的课程,传统的以理论讲授为主的教学方式难以满足课程教学需要。GIS设计与开发常采用项目教学法[6]、分组教学法等,以增强学生在学习过程中的主体性、趣味性、能动性。因此,GIS设计与开发教学的重点不在于理论知识,而在于实践教学。[7]以实践操作深化理论知识,使得学生在不断掌握软件开发技能的同时,完成理论知识的顿悟。

二、GIS设计与开发课程教学优化模式探讨

(一)强化GIS设计与开发课程群设计

GIS设计与开发是GIS专业的一门主干课程,需要配套一系列课程构建GIS设计与开发课程群来辅助教学。其设计应遵循以下原则:1.理论与实践相结合,强化实践教学;2.因材施教,注重个性差异;3.坚持知识、能力、素养协调发展与综合提高原则[8];4.注重系统性和完整性;5.以需求为导向,坚持课程可调整性原则。

基于当前对GIS设计与开发人才的需求以及地方院校课程设计情况,GIS设计与开发课程群应包括计算机组成原理、数据库概论、数据结构与算法、GIS算法与数据结构、程序设计、软件工程、软件设计模式、计算机图形学、地理信息系统概论、地理信息系统工程、GIS软件开发、WebGis开发等课程,囊括了GIS设计与开发过程中所需的大部分知识,全面反映了“概念―原理―方法―操作―应用”五位一体的特征。

(二)多模式的培养学生实践能力

目前,大部分GIS课程理论教学以教师讲授为主,且实验教学过程多采用学生被动学习的传统模式,即由教师进行程序演示与操作,再由学生进行模仿或根据实验指导书编程重现。在此模仿过程中,学生往往更多的关注了代码的书写,而未能主动思考,不能激起学生的主观能动性和创造性,大大降低了程序运行成果所获得实践成功的成就感。因此,应该采取多种教学模式激发学生的学习积极性,多角度培养学生的实践能力,具体如图1所示。

图1 GIS软件设计与开发课程教学架构示意图

项目示范型。以教师科研成果作为典型案例,从项目的背景、需求、设计、编码、测试进行分析、讲解、示范以及实践,将学生带入学科前沿和具体工程实践中,加深学生对知识的理解,让学生直观地感受解决实际问题的快乐,激发学生学习兴趣,充分展现“读、想、练、用”的教学要素。

团队协作型。GIS设计与开发设计项目过程复杂,涉及面广,需要发挥团队精神,互补互助,达到最大工作效率。在实践教学中可以将全班学生分为几个小组,根据教学知识点假设项目背景拟定题目,教师担任指导,由学生分组自学、协作完成教学工作。小组中一人负责问题分析,担任项目甲方,负责提出需求;一人负责与甲方沟通,建立规范化需求清单;两人负责系统设计与系统原型快速构建;一人负责项目测试;建立系统设计之后,全组分工协作完成系统开发工作。

开发竞赛型。GIS开发大赛注重学生的知识综合运用以及解决实际问题的能力培养,从选题、需求分析、设计、编码到最后的测试,周期长、任务多样、难点多,能锻增强学生团队协作意识并磨炼学生意志,非常接近工作状态,能使学生尽早接受社会竞争。目前,除ESRI和SuperMap每年均会举办一次全国性GIS大赛外,很多高校会举办一些校内竞赛,其中GIS设计与开发均是其重要的竞赛项目,这为GIS设计与开发教学提供了很好的实践教学平台。

校企合作型。通过与相关GIS软件公司合作建立实习基地,让学生参与具体的项目,为学生提供进入社会和接触实际项目锻炼的机会,使学生在辅助完成项目的同时,熟悉项目流程、认清重点和难点、提升开发技能等。同时加强校企技术交流,邀请企业技术总监、项目经理举办不同类型的专题讲座,增强学生项目阅读能力。

软件测试型。通过对GIS系统进行黑白盒测试,发现GIS设计与开发中的关键点、难点以及常见Bug分布情况,可加深学生对知识的认知并提升软件设计与开发能力,避免自己在设计与开发过程中犯同类错误。

就业引导型。按照学生兴趣爱好以及就业意向进行应用行业分组,与相关行业企业、协会、就业指导中心建立联系,举办企业专题、行业发展前沿、就业指导等讲座以及到企业中参观学习业务流程、观摩企业成果,扩展学生学术视野与知识面,了解业界动态,建立行业发展与GIS应用交集,缩短学生与社会、企业之间的距离。

(三)围绕课程群打造教学团队

教学团队对教学质量起决定性作用,是学科建设与发展最重要的基础性资源。GIS设计与应用课程群学科交叉广泛,知识增长点众多,发展迅速,这就需要教师不断扩展学科领域和提升知识结构,以优化与提升整个教学团队。地方院校多数将学校定位为“教学为主型”,教研仅限同门或相似课程教师间的交流,根本谈不上团队建设。[9]众多实践表明,科学研究是团队建设的核心与抓手。科学研究可以以项目为纽带团结各层次、各学科人才,凸显学科带头人与技术骨干的作用,能形成良好的传帮带氛围,建立以点带面形成合力的局面。在项目资助与带动下,才能实现学科交叉融合、知识结构更新、人才交流,才能吸引高层次人才来校教学与研究,形成良性的“引进、培养、锻炼”长效发展机制。因此,可以有针对性的凝练研究方向,覆盖GIS设计与开发课程群,在科学研究中建立教学团队。

三、结语

GIS设计与开发能力很大程度决定了GIS专业学生的就业前景,是GIS专业培养的主要目标之一。GIS设计与开发具有很强的实践性,其能力的培养需要综合性、系统性、多学科的实践教学体系支撑。从GIS设计与开发课程群设计以及围绕课程群打造教学团队、多模式实践教学三个方面可丰富GIS设计与开发教学体系,促进学生由被动学习向主动获取转变,优化和提高教学质量。同时,我们应该认识到,GIS设计与开发教学质量优化提高是一个长期的过程,应在教学工作中不断摸索与总结,探索新的教学模式、教学方法和教学理论,促进教学质量稳固提升。

[ 注 释 ]

[1] 边馥苓.我国高等GIS教育:问题、创新与发展[J].地理信息世界,2007(2).

[2] 董隽.高等综合院校地理信息系统教学问题探讨[J].林区教学,2009(1).

[3] 赵银军.高校地理信息系统人才培养探讨[J].测绘与空间地理信息,2010(1).

[4] 蔡菲,孙英君,单宝艳等.地理信息系统专业学生GIS软件开发能力的培养[J].测绘通报,2008(6).

[5] 钟广锐.基于SuperMap Objects的“GIS设计与开发”课程实验设计[J].地理空间信息,2007(2).

[6] 黄猛,李攀.项目教学法在地里信息系统教学中的应用研究[J].时代教育,2012(5).

[7] 赵冠伟.地理信息系统设计与开发课程教学质量优化探讨[J].实验室科学,2011(4).

[8] 刘华琳,龙雨萍.GIS课程体系结构设计与课程设置方案探讨[J].实验科学与技术,2007(6).

地理信息系统概论范文第8篇

关键字:地理信息系统;土地利用;可持续发展;阜蒙县

引言

县级土地利用现状分析主要是为了“掌握全县土地资源利用的现状、利用其特点和其发展规律,总结出土地利用的基本经验和存在问题,贯彻 “十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策,根据本县国民经济和社会发展目标,提出合理利用土地的目标、途径和潜力,为强化土地管理、编制规划提供依据。

1 理论基础

地理信息系统

地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是由计算机软件、硬件、地理数据和用户四个部分组成的,通过对地理数据的采集、输入、存储、检索、操作、分析,生成并输出各种地理信息。

2 数据提取与整理

在做县区土地利用现状分析时,前期需要有很多工作,需要对阜蒙县的数据库进行整理,计算,分析。对数据库的整理就是个很大的工程,阜蒙县数据库共有两万余个数据,需要对其整理和分类[3]。

2.1数据加载

2.2数据提取

打开地类图斑属性表,如图2-2。

2.3数据整理

整理结果,如表2-1,图2-5,图2-6:

3 县区土地利用现状分析

3.1土地利用结构信息熵分析

土地利用结构信息熵的计算公式为:

(1)

3.2土地利用均匀度指数与优势度指数

均匀度E计算公式为:

(2)

优势度D计算公式为:

D=1-E (3)

计算结果,

3.3土地利用变化分析

4 结论

土地类型多样,以耕地和林地为主:

由于受到研究区域的地形、地貌、气候、水文等自然条件的影响,全县土地资源类型多样,低山、丘陵、坑塘、水库、平原、内陆滩涂、湖泊、河流等等均有。由统计数据可知,2011年阜蒙县的耕地、林地、草地、园地、其他农用地、建设用地、城镇村及工矿用地、未利用土地分别占全县土地总面积的53.41%、24.79%、10.91%、2.06%、0.11%、0.53%、6.22%和1.97%。阜蒙县多样化的土地自然类型不仅有利于农林牧的全面发展,还能够为土地结构的优化与调整提供方便,大大促进土地利用综合效益的提高。

参考文献:

[1] 袁丽丽.城市化进程中城市土地可持续利用研究[D].武汉:华中农业大学,2005.

地理信息系统概论范文第9篇

关键词:环境地理信息系统;环境监测;规划管理

1 环境地理信息系统简介

环境地理信息系统(egis)是利用地理信息系统(gis)、遥感(rs)和其他信息技术对环境数据进行处理、分析的一种空间信息系统。

2 大连环境地理信息系统概念设计的意义

大连是中国唯一,亚洲第二个“世界环境500佳”城市。大连的环境保护工作走在全国前列。大连现辖3个县级市(瓦房店市、普兰店市、庄河市)。建立大连市环境地理信息系统,坚持科学发展观,有利于我们在振兴东北老工业基地的大局下,全面开展环境综合整治、工业污染防治和生态环境保护工作,使城市环境质量继续保持良好,城市功能进一步提升,促进经济建设与环境质量协调发展。

大连环境地理信息系统是一项投入大、时间长的系统过程。实施环境信息系统建设本着长远的、战略的、全面的观点,应分阶段分部门的进行,应坚持近期和远期目标,在投资开发和建设的同时,充分发挥国内外现有信息系统、环境监测系统、信息网络和数据处理设施在环境保护中的作用,充分借鉴国内外有关系统的建设经验,尽快的使系统建成并投入运行。

系统设计的总体目标是建立一个互联网支持下的开放式系统,使环境信息能够跨地区的自由流通的空间信息系统,形成一个技术先进,性能完善,安全可靠,运行高效的网络化城市环境地理信息系统应用体系,最终为环境管理提供辅助决策支持。

3 大连环境地理信息系统的概念设计内容

3.1 环境地理信息系统总体框架部分

环境地理信息系统总体框架一般由三个主体部分构成:数据库系统、平台和应用系统。其中数据库为环境地理信息系统提供数据支持,可由空间数据获取、空间数据组织存储和空间数据管理等部分组成;平台为环境地理信息系统提供地理信息系统基本功能和开发环境,可由环境空间数据查询、编辑、分析、专题制图等部分组成;环境地理信息系统应用系统为环境地理信息系统提供应用和分析功能,可由环境管理、环境监测、环境规划、环境预测、污染事故应急、城市环境综合治理、环境污染总量控制、环境污染模拟预测、自然生态管理等部分组成。环境地理信息系统总体框架图见图1。

3.2 系统总体设计的其他相关部分

软硬件及其网络环境设计。软件设计主要包括系统数据库软件,地理信息系统软件,图像处理软件,客户机操作软件,工具软件及其他有关软件的选择。硬件设计包括客户机,图形工作站,数字化仪扫描仪,绘图仪,打印机以及其他相关设备的选择。

系统应用软件设计。应用软件设计包括数据库管理系统应用软件的设计、环境管理信息应用软件的设计以及属性数据和空间数据接口软件的设计等。地理信息系统应用软件的开发在系统应用软件的开发中占有主要地位,一方面它可能是整个系统的集成环境;另一方面一些环境决策分析必须依靠地理信息系统软件来实现。

模型库及其管理系统的设计。环境管理信息系统中一些决策信息的产生要依靠有关的环境模型,环境模型的重要作用在于其对原始信息的分析、模拟、评价、预测和优化功能上。模型库的开发非常重要,本部分的设计包括环境评价、环境预测、环境规划、环境管理模型的设计以及相应的模型库管理系统的设计。

3.3 环境地理信息系统功能设计

环境地理信息系统基本功能结构如图2:

建成后的环境地理信息系统应该具有:(1)信息显示:利用地理信息系统软件建立可视化界面,为用户提供了许多用于显示地理、环境数据的工具。(2)信息查询、统计和分析:系统方便地实现各种矢量数据的空间和属性查询并且能够实现基于区县级行政区域的各种环境、社会经济信息查询。(3)环境分析的功能:环境分析是环境地理信息系统的核心功能,分析结果将为环境管理、决策提供科学的依据。(4)环境信息的表达:将图形数据和分析结果以表格、图像、报表、文字、多媒体等方式将环境信息表示出来。

3.4 数据库设计内容

数据库的建设是城市环境地理信息系统设计最重要的

骤。在设计中应遵守国家和省环境地理信息系统提出的标准,以便信息共享。城市环境地理信息系统数据库的管理如图3所示:

3.5 环境地理信息系统的建立

大连环境地理信息系统是一个基于gis、gps和rs的决策支持系统,在这个系统中包括以下子系统:资源环境信息管理系统、环境动态监测信息管理系统、大气污染控制系统、水环境污染控制系统。

资源环境信息管理系统主要显示以下信息:街区层(双线道路),街道线层,绿地层,水系层,工业点源,医院,水质监测断面,大气监测点以及相应的属性数据。

环境规划系统即根据环境现状和环境资源条件,给出最佳环境利用规划,在这个系统中环境适宜性评价是基础,影响环境的因素很多,各种因素的地域变化很大,多种因素的地域组合构成了复杂多样地资源环境条件,通过gis和环境质量现状分析和评价的模型可进行大连市环境质量评价和环境辅助规划。

环境动态监测系统是根据对污染源以及生态环境的动态监测以及环境承载力的分析,探索区域性污染整治工程的可行性,为分区部署污染整治骨干工程以及环境规划提供技术支持。

大气污染控制系统,建立大气环境质量动态监测网络系统,研制大气污染物浓度值模型,为新型项目的环境影响评价提供决策支持,建立大气环境-经济-能源系统规划模型,以便于定量研究能源结构合理布局问题,为能源结构调整和能源政策提供决策支持。

水环境污染控制系统,建立基于gis的水污染规划模型,实现排口处理最优化规划,建立水污染预测模型,为水污染预警服务,建立水污染分析专项系统,为污染源的确立及防治提供科学依据。

4 结束语

大连环境地理信息系统是一个大系统,它从设计到实施都是比较复杂的,对于这样一个复杂系统,借鉴集成系统的经验,并得到各专业领域专家的支持,才能建立起一个真正发挥作用的区域性信息系统,为大连地区的环境质量和经济发展提供的服务。

参考文献

[1]王桥,徐富春.环境信息技术及应用[m].北京:化学工业出版社,2001.

[2]邬伦,等.地理信息系统原理、方法和应用[m].北京:科学出版社,2000.

[3]黄杏元,等.地理信息系统概论[m].北京:高等教育出版社,2001.

地理信息系统概论范文第10篇

关键词:地理信息系统;岩土工程勘察

中图分类号:U469.6+92 文献标识码:A 文章编号:

地基设计的基础工程就是岩土工程的勘察,岩土参数的合理提供关系到整个基础设计的经济性、安全性和可行性。其中,勘察图件的绘制、数据的处理、自动计算和辅助决策等都是岩层勘察设计所要涉及的内容,这些工作都需要运用一定的系统进行管理操作,单纯的人力管理并不能达到操作管理目的,能满足要求的系统就是地理信息系统。地理信息系统在岩土勘察设计中的应用,不仅大大的节省了人力、物力、财力,还提高了工作效率,最重要的是提高了勘察设计结果的准确度。

1.地理信息系统概论

地理信息系统是Geographic Information System或 Geo-Information system,简单的说就是GIS技术,有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表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、显示和描述的技术系统,其中包括大气层。

地理信息系统是一门综合性学科,结合地理学与地图学,已经广泛的应用在不同的领域,是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统,也有称GIS为“地理信息科学”。其中,地理信息系统主要包含五个部分,既:1、人员,人员是地理信息系统中最重要的组成部分。开发人员必须定义地理信息系统中被执行的各种任务,开发处理程序。 熟练的操作人员通常可以克服地理信息系统软件功能的不足,但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对地理信息系统的一无所知所带来的负作用。2、数据,精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。3、硬件,硬件的性能影响到处理速度,使用是否方便及可能的输出方式。4、软件,不仅包含地理信息系统软件,还包括各种数据库,绘图、统计、影像处理及其它程序。过程,地理信息系统要求明确定义,一致的方法来生成正确的可验证的结果。

其中,地理信息系统的主要特点是:公共的地理定位基础;具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;系统以分析模型驱动,具有极强的空间综合分析和动态预测能力,并能产生高层次的地理信息;以地理研究和地理决策为目的,是一个人机交互式的空间决策支持系统。

2.岩土层勘察概述

岩土工程勘察工作是设计和施工的基础。若勘察工作不到位,不良工程地质问题将揭露出来,即使上部构造的设计、施工达到了优质也不免会遭受破坏。不同类型、不同规模的工程活动都会给地质环境带来不同程度的影响;反之不同的地质条件又会给工程建设带来不同的效应。岩土工程勘察的目的主要是查明工程地质条件,分析存在的地质问题,对建筑地区做出工程地质评价。

岩土工程勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求,正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响,并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求,进行技术论证和评价,提交处岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议,并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见,为设计、施工提供依据,服务于工程建设的全过程。

其中,岩层工程勘察的内容主要包括:工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测,最终根据以上几种或全部手段,对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。

3.地理信息系统在岩土工程勘察中发展的必然性

随着地理信息系统在我国生产、生活等各个方面的广泛应用和发展,作为一个相对独立的专业——岩土工程勘察,想要实现其快速的发展,就要采用一些先进的科学技术进行辅助,这也就导致了地理信息系统技术在岩土工程中的应用成为了必然性。

简单的讲,就是因为我国经济的建设脚步在不断的加快,许多工程都逐渐的展开,而这些工程项目的勘察活动在深度和广度上都达到了应有的目标和规模。其中,在岩土工程勘察中所得到的的数据、资料和信息,不仅推动了当时工程建设,而且还能够作为参考资料进行多次使用,使之成为重要的资源。在以前,我国的工程勘察主要是以钻探为主,并依据工程技术人员的经验进行相应的推测,进而再依靠勘察点的密度和深度来获得相关的勘察成果和精度。这是传统的工程勘察,对于过于依赖传统方法来说,往往会因为外界环境的变化导致获取的信息不足以满足工程的要求,导致一些前期工作显得有些盲目。

伴随着计算机技术的迅速发展,要更好、更快捷、更准确的对已有资料进行收集并制定更为科学合理勘察方案,地理信息系统的应用则成为了一项必不可少的管理手段,其在岩土工程勘察设计中也越来越引起人们的重视。

4.地理信息系统在岩土工程勘察中的应用

以某地区的岩土工程勘察为例,该地区位于华北断块区的南部,地处苏鲁皖交界处,属于灰岩溶蚀地区,在对这样的地区进行岩土工程勘察时,就需要结合资料,对相关的岩土工程数据进行相应的资料整理,继而对岩溶等地的地况发展进行一定的分析,为该地区的发展和建设发挥作用。

4.1 录入数据

录入数据是在对用户深入调查的基础上表明系统的轮廓和目标,同时也是工作的起点。可以对钻孔信息进行相应的修改,或直接保存在EXCEL表格中,使之能够达到最大限度的发挥对该地地质勘察资料的保存和利用的目的。

4.2 软件应用

在获得该地地图的同时,可以在地图上应用相关的软件进行分析,例如Map X、Arc View、Map Info等。

4.3 二次开发

将已经选择的软件或软件中的插件进行第二次的开发,选择常用到的命令放入到工具栏中,最后再打包成该地区所需要的小程序。

4.4 系统的运行

系统使用后,该地区就可以开展对相关资料的整理运用。使信息充分发挥其内在的潜力和价值,输出的成果用来辅助较为重大的决策。

总结

综上所述,地理信息系统在与传统岩土勘察系统相比,勘察数据的存储、地图可视化效果和勘察地点及建筑空间的分析功能都有显著的提高。地理信息系统在岩土工程勘察中的应用非常有效,对于工作效率的提高具有重要的作用。所以,对地理信息系统的研究,使其在岩土工程勘察中进一步的应用具有重要的意义。

参考文献:

[1]王刚武,许文峰,周常萍,刘连胜,王佛清.空间分析技术在土地调查数据库中的应用[J].广东土地科学,2008(02):22—25

[2]薛明,董延红.基于移动位置服务的地理信息系统的总体设计[J].测绘标准化,2009(04):45—50

[3]胡林福.浅谈GIS在岩土工程勘察中的应用[J].科技资讯,2008(28):118—120

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