gis技术论文范文

时间:2023-12-05 10:36:05

gis技术论文

gis技术论文篇1

关键词:GIS技术;房地产;测绘管理;信息系统;计算机论文

中图分类号:TP39 文献标识码:A 

1 GIS技术与房产测绘 

1.1 GIS技术概述 

具有一定的综合性与复杂性,作为一项高新技术,计算机系统的突出特征就是同时能够处理空间数据以及属性数据。 

1.2 房产测绘概述 

在实际工作过程中,利用先进的测绘仪器、测绘技术等对房屋建筑物或者与之相关的构筑物进行调查和测量,掌握房地产的区位位置、数量、所有权属,并在此基础上进行图形的绘制,这样的技术被称为房地产测绘。而房地产测绘信息管理系统是指通过现代化的计算机技术、GIS技术、网络信息技术、数字化成图技术以及数据库技术等,建立一个标准化的、要准确的共享型房地产空间数据库,能够为“数字房产”的发展提供基础平台,为公众提供优质完善的地理空间数据。测绘成果能够为房地产产权的管理、房地产的开发管理、交易管理以及费用收取、税务征收、法律仲裁等房地产管理活动相应的支持,同时能够帮助城市规划设计与建设等工作提供基础性的数据信息。 

1.3 基于GIS技术实施房产信息管理的意义 

在房产测绘信息管理中引进GIS技术,能够将信息管理工作和房地产地形图紧密联系在一起,对房地产实施精确的定位,形成以图管证的模式,进而房地产办证的流程能够高效、准确的完成。通过GIS技术,只要是区域范围中的房地产都能够实施数据信息的统计和分析,如对房地产的密度和容积率进行分析计算,便于相关部门掌握城市住房的情况,有效地改善了传统房地产管理工作中存在的问题,减少各类纠纷的发生。 

2 实现基于GIS技术房产测绘信息管理系统的要点 

要实现房产测绘信息管理系统,首先要实现图文一体化。房产测绘是当前房产管理信息系统中的重要部分,收集的地理空间数据信息必须和房地产产权管理中的属性信息紧密联系在一起,二者之间能够相互查询。如实施图文一体化管理过程中,将房产的产籍号作为关键字段将图形数据属性数据相连,实现二者的动态连接;第二个要点是满足面积分摊的需求,在房产测绘管理中面积分摊的方法与手段多种多样,但是分摊工作一定要基于相关原则和规定,因为房产的面积与购买者的利用是切身相关的,采用正确的分摊方式非常重要。在房产测绘信息管理系统中,基于国家技术监督局的相关规定,对于单一功能的住宅,公用面积分摊给整栋楼;非单一功能的住宅则需要详细规划,避免出现前后不一的现象;第三个要点是确定好房屋的产籍号,图号、幢号等共同构成房屋的产籍号,在录入信息的过程中一定要将信息分门别类。 

3 GIS技术在房产测绘管理及房产测绘信息系统中的应用 

3.1 房产测绘信息系统的设计原则与目标 

房产测绘信息系统设计原则:为了确保能够快速准确的对房产测绘数据资料实施编辑处理与修改等操作,将GIS技术的要求和特征与本系统的开发要求结合起来拟定以下设计原则:首先是简洁化的原则,确保用户操作过程不会过于复杂,界面与操作流程简化;第二是可扩展性的原则,在满足现有要求的基础上还要考虑到系统的扩充,基于用户需求的发展留下一定的余地,便于今后的升级与扩展;第三,功能与数据的完备性原则,不会出现功能缺失造成用户的体验不佳;最后是具有较好的容错性,系统不会因为操作错误等现象崩溃。 

房产测绘信息系统设计目标:实现对房屋建筑物分层图以及分户图的管理;对建筑物中每层每户的信息管理;能够对收集的数据信息实施计算与管理,并将计算流程保留;能够实现分层与分户图纸的输出和查询。 

3.2 房产测绘信息系统功能设计 

房产数字化测图子系统:通过各种测绘设备与仪器,收集房地产的信息与地形图,通过dbs的形式建立房地产的地形库,对其进行有效的管理,系统中还应当满足各类格式软件的导入,以及图纸的输出; 

基础测绘子系统:主要实现属性信息数据的输入、转入地理空间信息资料、多种格式的数据转入,基于初始的建库工作,提供图形与属性编辑的功能,建立属性与外挂数据库; 

项目测绘子系统:以每幢楼作为单位,将权属信息录入到系统中建立对应关系,利用CAD的编辑功能实现对分层图与分户图的修改调整,同时满足面积测算的要求; 

图形编辑子系统:实现图像的绘制,能够将收到的建筑工程图纸或者是测到的草图录入到图形编辑工具中进行绘制,同时能够计算出各个封闭面的面积,基于查询修改的模式将房屋的阳台与套内相联系,标注公用面积,便于分摊工作的开展,基于楼层属性设置工作生成分层图与分户图,标准其尺寸与面积。计算过程完全有系统实现,标定工作完成后形成图层,出图过程中图层的关系是一一对应的。

查询统计子系统:基于户主的姓名、建筑的层型等能够实现单独或者组合式的查询,包含分摊面积的由来。统计相关区域中某时间内所办理的建筑物的总量、总占地面积、总建筑面积、户数等。 

测绘成果管理子系统,实现房产信息数据的集成与汇总,将分层分户图导入到GIS的图形库当中,建立属性关联,实现对丘、幢、户之间的相互查询,为用户提供定位、查询、统计等服务,同时可以将报表输出; 

测绘业务管理子系统:对房产管理中的业务进行分类,组织业务办理流程,基于业务流程实现对数据的修改; 

系统维护子系统:配置系统运行中的数据库与图形服务器的参数,保证系统运行的稳定性和可靠性,并对不同用户的使用权限进行定义。主要包含环境的配置、编码和体系的维护管理、符号库管理、设定用户权限以及词典的更新。该子系统能够实现房屋地址的维护,优化改进GIS图形数据与属性舒数据的管理工作。 

3.3 房产测绘信息系统界面设计 

房产测绘信息测绘管理系统面向的用户非常多,其中包括房产局、测绘中心以及各个科室等,在设计界面的过程中遵照以下原则:首先,面向科室的原则,界面的设计应当基于不同科室的业务需要与习惯设计进行,为减少工作量和工作中的错误,最大限度的使用鼠标在界面上操作,减少键盘输入的需求;第二,满足业务工作习惯,界面中的布局应当和用户开展业务过程中使用的术语和工作模式相一致,符合日常的工作习惯;第三,界面设计还应当对用户的任务进行跟踪,能够实时为用户提供需要的信息,报告工作状态,让用户全面掌握系统的运行情况;第四,保持风格的统一,界面风格设计要求用户普遍能够接受,界面中的动态、信息与过程提示都统一风格,与专业用语相符;第五,界面具有针对性,基于正常的浏览与维护人员的管理,界面要做出一定的区分,日常浏览与工作突出间接好用的原则,而维护的管理则注重功能的强大,满足维护人员的深层需求。 

结语 

gis技术论文篇2

关键词:GIS;立体人才;安全工程;课程体系;培养模式

一、引言

地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是一门综合性学科,结合了地理学与地图学以及遥感和计算机科学。GIS利用计算机强大的数据处理功能和空间分析功能进行数据的处理、存贮和管理、查询和显示,目前已经广泛应用于城市公共安全、道路交通安全、事故预测与应急救援、安全的辅助设计与评价预测等方面。GIS的运用对安全工程行业和人才的培养提出相应的要求。然而,由于所依托的学科不同,GIS在安全工程中的课程设置和师资力量存在明显不足。为了使高校非GIS类学生获得必备的GIS理论和方法,以及在将来能将GIS应用于安全管理和科学研究中,需要在课程设置方面采取一定的策略,突出GIS、安全工程和其他相关课程之间的多元关系。

二、GIS和安全工程专业定位与特色

GIS专业是近20年来新兴的一门综合性的边缘学科。本文根据高校安全专业人才培养目标要求,通过综合分析国内外GIS专业课程设置和人才培养模式,及其适应安全工程专业培养创新性人才的需求,提出“为安全培养高素质复合人才”的办学宗旨。

高校安全工程专业是以面向煤矿、建筑、交通、石化、消防、电力等行业为主,培养安全技术及工程、安全科学与研究、安全管理、安全健康环境检测、安全设计与生产、安全教育与培训等方面复合型的高级工程技术人才,是一门涉及面极广的综合交叉学科。安全工程专业的特色在于培养学生的安全管理设计、开发和安全科学技术知识,以安全管理、安全健康、安全监控、安全评价等为主要应用方向。高校学生应学习GIS等方面的基本理论和基本知识,构建基于GIS的应急救援、城市救灾、重大危险源管理等安全信息技术平台,并将其应用于安全产品的研究与开发。

三、安全工程专业GIS立体人才培养模式

1.安全专业GIS人才培养目标。传统的高等院校安全工程培养目标具有单一性,这往往有悖于社供需状况,不能顺应多元化和市场化的发展格局。具有安全工程专业特色的GIS人才培养目标是:要求学生掌握GIS、安全系统工程、安全评价技术、计算机科学等综合理论知识;掌握GIS和地图学的基本理论、基本实验技能以及GIS信息的获取和利用;熟悉基础GIS平台软件的使用,运用GIS、安全工程理论和其他相关学科的知识进行基于地理信息系统的设计与开发。安全专业GIS人才培养特色表现如下:

(1)依托安全专业进行GIS研究。突出GIS的特点,将计算机理论、空间科学、安全系统工程、测绘遥感、监测监控等知识有机地结合起来,利用GIS理论建立面向企业和社会的安全管理决策系统,为企业和社会的安全管理水平提供决策支持。

(2)依托GIS进行安全知识研究。突出企业安全知识的获取、数据处理等优势,利用GPS、RS、GIS等地理信息技术,建立多维GIS空间数据库、集成空间数据,进行安全产品开发,进行“4D”“3S”等安全集成产品的应用开发,重点进行安全工程专业的GIS应用能力的培养开发。

(3)依托“互联网+”进行GIS开发研究。以“互联网+”为基础,集成和融合GIS技术,实现全国安全行业远距离空间数据传输、交换及共享,为公共安全提供GIS服务,建立大规模的GIS平台,为安全管理提供基础信息资料。

2.立体人才培养模式。安全工程专业培养应针对现行教育存在的问题,抓住“应用型人才”这个解决问题的关键进行研究和实践,根据学生的兴趣和基础特点,划分不同的层次,制订不同层次的培养计划和培养目标。

安全工程专业GIS人才培养模式第二层次开发人才第一层次技术人才第三层次研究人才第四层次创新人才

图1立体人才培养模式

安全工程专业GIS人才培养模式分为GIS技术人才、开发人才、研究人才、创新人才四个层次培养模式,如图1所示。第一层次培养能熟练应用GIS基础理论和技术,面向安全行业服务的GIS应用类人才;第二层次培养在计算机、图论、安全等方面具有较为深厚的理论知识,面向科研机构、高等院校、企业单位的GIS开发类人才;第三层次培养在前沿领域具有很深的理论基础,具备成为科研、教学行业条件的GIS研究类人才;第四层次培养具有从事独立研究、具备应用开发能力,在行业领域具有创新能力和创新意识的创新类人才。

四、具有安全工程特色GIS课程体系设置的基本构想

根据立体培养模式,建立理论―技术―应用的教学体系,并根据安全工程专业背景、学生特点和GIS市场的人才需求,确立面向安全工程专业应用型GIS技术人才的培养目标,并且将逐步完善相应的课程体系建设。

课程设置应体现安全特色,加强开发能力培养,强化实验开发环节,培养GIS创新意识,强调安全和GIS课程之间的衔接,体现学科交叉的特征,体现分类培养的理念。安全工程、GIS与计算机的关系如图2所示。根据课程设置的特征,设置安全工程专业GIS课程体系如下:

安全、GIS与计算机关系安全工程理论软件知识硬件知识图2安全工程、计算机课程和GIS知识的关系

主要基础课:以拓宽学生基本理论为核心,以工科院校基础课程为基础,面向各行业的发展需要。主要包括高等数学、线性代数、数理统计等在内的数学课程,包括计算机图形学、数字图像处理、空间图形学等在内的图论课程,包括数据结构、VB/VC程序设计、数据库原理等在内的计算机基础课程。

主要安全工程专业课:以就业为导向,以拓宽学生安全技术和理论知识为基础,面向企业和社会高危行业的需要。主要包括:安全仿真学、事故灾害分析、安全系统工程、公共安全图像技术、安全监测监控技术、安全在GIS中的应用等。

主要GIS课程:以延伸知识,培养学生具备在GIS软件平台上的综合应用能力。主要包括:地理信息系统原理与应用、GIS软件及应用、MapGIS二次开发、数据采集技术等。

其他选修课:以提高学生综合素质为目标,注重理论与实际的综合应用,并衔接研究生教育课程。主要包括网络技术、虚拟现实技术、多媒体技术、人工智能、JAVA等的高等计算机课程,包括数值分析、数学建模理论等的高等数学课程,包括GIS系统集成基础、WebGIS、三维GIS技术等在内的高等GIS课程,包括安全信息技术开发与应用、安全评估技术、重大危险源控制理论等的高等安全工程课程。

五、安全专业GIS教学模式

安全工程专业GIS课程教学模式应确立以教学内容改革、教学形式改革、教学环节改革为主要内容的教改模式,并以此构建了调动学生学习积极性、培养学生综合能力的教学方法体系,充分体现了教学活动中教师的主导地位和学生的主体地位。安全专业GIS人才培养方式是以课程教学、实践教学、毕业设计和科研训练为主的培养方式。

1.课程教学。教师根据教学目的任务使学生掌握安全和GIS基本理论知识,使学生了解GIS与安全工程之间的关系,从而达到将GIS应用于安全工程专业的目的。教学过程主要以学生为主体,教师进行主导,常常采用讲授式、展现式、讨论式、任务驱动式、体验式等教学方式。

2.实践教学。通过实践教学培养学生的动手能力,主要通过GIS实验室MAPGIS7.0系列软件、设计性实验及综合性实习的合理安排,培养学生对MAPGIS7.0软件的综合应用与二次开发能力。

3.毕业设计。通过毕业设计,训练学生查阅文献资料的能力、写作能力和表达能力,使学生对某一课题做专门、深入、系统的研究,巩固、加深已有知识,培养综合运用已有知识独立解决问题的能力。

4.科研训练。通过给学生提供参与科技研究的机会,使学生得到科研工作的基本训练,促进科研与教学相结合,培养学生的科研意识、团队精神、科研能力和综合素质。科研训练的方法主要是教师下达多个科研任务,每个任务选取4~6名本科生参与课题,学生参与科研训练项目后,指导教师应根据每个学生的训练情况给出一定的评估。另外,教师可以组织学生参加GIS创新设计大赛,培养学生的创新能力,激发学生的学习兴趣。

总之,通过定期举办研讨会、设置名师讲堂、进行科研训练,教师定期指导学生参加GIS设计大赛、科技创新大赛,把学生在科技大赛、社会实践、发明创造等活动中获得的成果、奖励以及发表的论文等计入学生综合测评学分;提高学生的创新精神,培养学生的创新能力,激发学生的创新意识。

六、结论

安全工程专业GIS课程建设体系和人才培养模式的研究还处于起步阶段。将安全工程和GIS有机结合起来,有利于提高安全工程学生的GIS应用能力,拓宽安全工程W生的知识面,改变安全工程学生的知识结构,从整体上提高教学质量。本文基于“为安全培养高素质复合人才”的办学理念,提出应用安全工程专业GIS立体人才培养模式,建立具有安全工程专业特色的GIS课程体系和实践教学体系,为安全专业的GIS人才培养提出新的思路。

参考文献:

[1]郑贵洲.GIS专业人才培养的实践教学体系构建[J].测绘科学,2014(9).

[2]张晓丽.林业院校GIS专业人才培养模式及课程体系建设[J].中国林业教育,2008(3).

[3]蔡峰,薛安家,黄植.安全工程专业本科生实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2015(10).

gis技术论文篇3

摘 要:本文在分析我国GIS人才需求现状的基础上,探讨了目前GIS教育的主要问题,并提出了GIS实践平台的重要性和GIS。

关键词 :创新 人才培养 GIS 实践

一、我国对GIS人才需求现状

我国的地理信息系统GIS产业发展迅速,经过几十年的时间已经渗透到我国经济建设的各个领域,如资源调查、国土管理、灾害预测、环境评估、城市管理和建设、邮电通讯、智能交通运输、军事、公安、公共设施管理、农业、森林、统计、商业、金融等。

但是,我国的GIS产业仍然存在很多问题,如标准规范不齐全,GIS产业服务体系不健全,数据标准化工作有待完善,导致数据不能很好地共享,数据更新慢; GIS应用的服务性企事业缺少,有效的GIS产业社会支撑体系缺乏;具有自主知识产权的国产GIS软件品牌较少,国际竞争力不足,GIS行业技术人员的研发能力薄弱等。

其中,对GIS人才的培养已成为亟待解决的问题。目前我国GIS企业对GIS毕业生的意见主要集中在以下几方面:第一,多数GIS企业缺少高水平的工程设计与管理人才,导致GIS项目不能成功实施。第二,学生在校期间实践环节较少或内容设置不当,实践能力普遍有待提高,很多毕业生编程能力较差,不能够规范使用对编程语言,工作初期独立完成公司交给的任务有难度,公司往往需要花费较大精力进行培训。第三,学生缺乏创新思维、逻辑思维和自我解决问题的能力,大多数毕业生只能按照给定的任务一步步完成计划书的内容,无法自己去独立思考完成任务。另外,我国高校培养的GlS人才缺乏国际竞争力,缺乏将GIS企业做大做强的创新能力。

社会和企业的需求形势对我国GIS专业的教育提出了更高的要求,即GIS教育不能仅停留在理论教学和简单的GIS应用,而要为我国GIS产业的发展培养具有创新创业能力的高素质人才,特别是创新精神的实践人才。

二、GIS教育存在的问题分析

从GIS企业对人才的需求调查可以看出我国GIS专业的教育和企业的需求并没有实现很好的接轨,由此反映出我国高校的GIS教育存在一些问题。这主要表现在以下几个方面。

第一,GIS人才培养方式不能适应产业发展的需要。GIS技术广泛应用于各个领域,而国内GIS专业设置一般较为单一,其人才培养模式不能满足不同的工作目标和社会需求,如GIS开发、针对不同领域的GIS桌面平台应用、GIS制图、数据处理等,尤其缺乏既具有工程实践又懂得经营管理的复合型人才。

第二,扩大GIS专业招生规模,注重GIS 人才的总量,但GIS人才的质量和人才结构往往被忽略。据统计,目前我国有上百所高校开设了GIS专科、本科或研究生专业,但是不同院校的GIS专业的师资力量、教学水平、软硬件设施和培养目标差别很大,很多院校培养的GIS人才能力欠缺。

第三,对专业实践动手能力培养重视不够。大多数高校实践教学时长相比理论课程较少,实践教学内容陈旧,与企业和市场上的需求有一定差距。

第四,本科教育中对学生的创新意识培养不够。在我国各高校的GIS教育的培养方案中,通常都没有对学生进行创新意识培养方面的规定。

三、建设创新实践平台对GIS人才培养的重要性

学生的创新精神和实践能力培养是当今素质教育的重点。深化GIS专业的教学改革,必须强调对学生创新能力的培养。通过各门课程的教学方案中的实验、实习或课程设计环节、专业竞赛和各年级大学生创新项目,高校不仅要加深学生对理论知识的掌握,锻炼学生的实践能力,更要培养学生的独立思考问题、解决问题的能力。

第一,剖析GIS专业现有教学计划中实践教学存在的问题,构建以创新能力训练为核心的一体化的实践平台,对GIS专业教学的深化改革具有重要意义。

第二,创新实践平台建设可以增强学生学习基础理论知识的积极性,使学生对课堂教学的被动学习就可以变为有目的的探索式主动学习;有利于促进理论教育与技术教育的结合,锻炼学生的系统思维能力和实践动手能力。

第三,学生参与创新实践活动,可以接触专业最前沿的内容,同时又能了解一个GlS项目从设计、研发到应用的全过程,特别是在设计和研发时不仅仅单纯解决技术问题,还要考虑项目成本、软件销售、售后服务等多种因素,增强学生的创业意识。

第四,GIS项目的实施过程中要求学生合理分工,团结协作,有利于培养学生的组织能力和团队协作精神,为今后融入社会打下良好基础。

四、GIS专业人才培养目标和实践教学的发展方向

第一,GIS产业是一项高新技术产业,技术的创新是GIS产业可持续健康发展的重要因素。GIS软件技术创新重要的是GIS专业技术人才的培养。要重视吸收信息科学和计算机专业人才,吸引越来越多的计算机编程人才加入到GIS产业技术队伍中,加速培养兼具地理科学、遥感、测绘科学、土地、林业等与GIS专业交叉的复合型人才。企业和相关单位应当根据需要建立技能结构合理的技术队伍。

第二,为满足不同的GIS企业和科研事业单位的需要,要建立不同层次、不同方向的GIS专业教育计划。一方面要培养擅长GIS开发和制图技术的专业型人才,也要注重培养GIS专业毕业生具有测绘、地理信息等方面的政策、法律、管理等方面的知识。既要注重硕士、博士等研究型高端GIS人才的培养,也要注重本科、专科等应用型中低端人才的培养。

第三,各高校GIS专业应根据自身的师资力量、学科体系进行合理评估,在此基础上设置该校GIS专业人才培养目标。例如,研究性大学侧重在GIS理论知识的突破和新技术的研发,非研究性大学侧重在基于系统的GIS理论知识教学上,培养学生GIS开发和应用能力,而专科学校则可以侧重GIS应用技能的锻炼,适当减少理论课程并降低其深度。可以设置导师,引导GIS专业的学生在不同的学期重点学习内容和要达到的技能,减小学生的盲目性,可以在入学初由专业负责人进行专业介绍,告诉学生该专业的师资情况、国内外发展现状、应用情况、就业方向等,激发他们的学习兴趣。

第四,GIS专业应特别重视实践能力和创新能力的培养。应改进原来“课堂理论+上机手把手引导操作”的传授式教学模式,将GIS创新实践活动在横向上分为应用类和开发类两个方向,在纵向上分为基础上级试验(课程中包含的上级学时)、综合实践(集中的实习或课程设计)和创新实践(校企联合培养、各类GIS大赛、大学生创新训练项目、教师科研等)三层,所有的创新项目或竞赛在这两个大方向下进一步分类分层,进而构成一个有机的创新实践平台体系。

参考文献:

[1]邹艳红,陈东锋,刘兴权.GIS创新人才培养中实践教学模式与方法探讨[J].创新与创业教育,2013(4).

[2]黄解军,袁艳斌,詹云军.高校GIS专业实验教学模式改革与创新[J].理工高教研究,2007(8).

[3]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(4).

gis技术论文篇4

论文摘要:介绍了网络地理信息系统的概念和组成,并详细讨论了它的理论研究与实现方法。

地理信息系统(gis)可同时管理地理空间信息和数据库属性数据,在城市规划、地下管线管理、市政设施、房地产、交通管理等领域有广泛的应用价值。近年来,计算机技术的发展使gis在组成结构和应用技术等方面较之以前有了很大的进步。随着internet技术的发展和人们对gis的需求的提高,利用internet在web上和出版空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能,已经成为gis发展的必然趋势。于是,基于internet技术的网络地理信息系统—webgis应运而生。它利用当今先进的gis技术和internet网络技术,将地理信息在国际互联网上,为现有的信息服务行业注人新的血液,也将成为信息服务行业新的利润增长点。

1网络地理信息系统的特点和结构

1.1特点

网络地理信息系统(webg工s)是利用网络技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术,是gis与互联网的有机结合,是gis在广域网环境下的一种应用,最终是实现空间信息的网络化。gis通过互联网延伸了功能,真正成为了一种大众使用的信息工具。在互联网的任意一个节点,人们都可以浏览网上分布的各种具有超媒体特性的地理空间数据、技术性数据,并进行地理分析、查询,以支持智能辅助决策。WWW.133229.CoM与传统的gis相比,webgis的特殊之处主要有如下表现:

(1)访问范围更广泛。客户可以同时访问多个位于不同地方服务器上的最新数据,这大大方便了gis的数据管理,使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。

(2)平台独立性。无论服务器/客户机是何种机器,无论webgis服务器端使用何种gis软件,由于使用了通用的web浏览器,用户就可以透明地访问webgis数据,在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析,实现远程异构数据的共享。

(3)大规模降低系统成本。普通gis要求每个客户端配备昂贵的专业gis软件,而用户通常使用的只是一些最基本的功能,这造成极大的浪费。webgis在客户端通常只需使用web浏览器(有时还要加一些插件),其软件成本与全套专业gis相比节省许多。另外,由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。

(4)操作更简单。要推广gis,使gis系统为广大的普通用户所接受,就要降低对系统操作的要求。通用的web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。

(5)平衡高效的计算负载。传统的gis大都使用文件服务器结构的处理方式,其处理能力完全依赖于客户端,效率较低。而今一些高级的webgis能充分利用网络资源,将基础性、全局性的处理交由服务器执行,而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配,是一种较理想的优化模式。

1.2结构

webgis是在internet信息、数据共享、交流协作基础之上实现gis的在线查询和业务处理等功能的,web分布式交互操作是工作的重心。webgis的基本组成包括:web服务器;browser浏览器(gis插件);页面描述语言(html,vrml);web交互程序(java,cgi,activex);gis数据库管理器(arcstorm,sde)。

2设计思想

2.1gis网络协议

http协议基于tcp/ip,是属于iso/osi模型应用层的通信协议。它面向的对象与可扩展的特性使其比tcp/ip协议支持更多的数据类型,如文本、图像、声音等。/pc/">计算,并把执行的结果转换为html格式返回客户端。gis数据和计算都部署在服务器上,对客户请求相应的只是在服务器端进行gis计算,然后将结果形成新的中间gis数据,返送给客户,形成gi5数据迁移。服务器应用包括以下三种主要技术方案:

(1)gis桌面系统扩展。以gis桌面系统为基础的webgis服务器的结构如图1所示。

应用网关把客户的服务请求从web服务器通过ole或者tcp/ip技术转送给gis服务器中的监控调度程序,监控调度程序选择可用的gis桌面系统运行实例,完成客户请求的gis计算,然后把结果返回给用户,从而实现所有的gis功能。

(2)基于activex组件的gis服务器。组件gis服务器是在服务器端采用activex组件技术实现gis的服务器,其核心是gisactivex组件系统,其构造如图2所示。

activex组件是一个完整的具有独立功能的程序模块,在服务器端可以按照实现功能等方式把服务器分解成具有独立功能的activex组件,从而形成可伸缩的gis应用服务器。它可以灵活地实现可伸缩的应用系统,降低系统的成本,提高系统的性能。

(3)基于java的gis服务器。基于java的gis服务器系统的核心是用java实现的完成gis功能的javagis组件。该组件负责存取gis数据,提供gis服务。gis服务通过tcp/ipsocket和javagis组件通讯,用于javagi5组件和web服务器之间建立链接,并管理gis组件实例。

4webgis的主要发展趋势及前沿应用

地理信息技术经过近30年的发展,已经逐步进人了计算机技术主流,从而能够在更广泛的领域为更多的用户提供空间信息服务。以下是未来webgis新的发展趋势和发展方向:①地理标记语言一网络环境下开放的空间数据交换格式.②开放式地理信息系统,③一体化的空间数据管理与分析,④基于分布式计算的webgis.⑤网络虚拟地理环境,⑥移动通信技术扩展gis应用。

gis技术论文篇5

我国也于90年代将GIS应用于矿产资源的建设方面,如1995年,由原地矿部信息院主持,四川地勘局参加开展了1:20万GIS空间信息数据库及矿产资源评价方法的试点工作。中国地质调查局从20世纪90年代联合各大专院校,应用GIS技术在全国范围内进行了矿产潜力资源评价的试点工作,并着手开展研制出基于GIS平台的矿产资源评价辅助决策系统,除此之外,中国各大科研机构也相继研发了各种基于GIS的矿产资源信息系统,如中国矿业大学开发的第一个面向我国矿业领域的国产矿山GIS基础平台,该系统实现了矿山地理信息系统的动态修改和动态查询;2007年中国地质大学(北京)研发的阿拉善矿产资源信息管理系统,在VB6.0平台上采用集成二次开发方式,实现了档案管理,矿产资源信息的查询检索、开采区的影响预测等功能。2008年河北滦平县国土资源和河北理工大学联合研发的“矿产资源管理信息系统”,采用VB编程语言和GIS组件,开发的系统,实现了完整图形和属性数据的输入、输出、编辑、查询统计和分析等功能。武警黄金地质研究所百万成等以ArcView平台开发的“地质矿产信息系统”,陈练武等以MapGIS开发的榆林地区的矿产资源管理系统。目前,GIS在矿产资源信息化建设方面应用越来越广泛,开发的系统基本都具有数据管理、数据查询等常用功能,也有部分专门针对数据查询的信息系统,如昆明理工大学研发的以查询为主的“矿产资源信息管理系统”。中国矿业大学开发的“煤层地质信息查询系统”,中国新星石油公司实验地质研究院徐旭等开发的以查询、统计、输出为主要功能的“地理信息系统在无锡矿产资源管理信息中的应用”等,但是总体上对庞大的地学数据的查询分析功能的有效利用方面还是相当薄弱的,地学数据查询分析的研究和开发未受到应该有的重视,这将妨碍我国地学数据信息化的建设。

2存在的主要问题

对现有的基于GIS技术的矿产资源信息系统比较、分析来看,尽管能够适应某些用户的要求,但对专业性比较强的领域的用户来说仍存在诸多不尽人意的地方。认为基于GIS技术的矿产资源信息化,主要存在以下技术问题:无法解决对矿产资源数据的信息分析与决策。

2.1基于GIS技术的矿产资源信息系统还不能有效解决对矿产资源数据的信息分析与决策。目前GIS技术主要是面向众多领域,体系也较为庞杂,主要解决的数据对象为地表二维矢量和栅格数据。矿产资源数据更多反映的是地下矿藏数据,尤其是对三维地质空间结构。因此,基于GIS技术的矿产资源信息系统,在某些程度上还不能有效的解决这类特殊领域的需求,进而制约了对数据分析以及决策支持方面的应用。

2.2信息化系统建设成本较高在矿产资源信息化的过程中,需要对某些空间数据进行管理和分析,GIS技术是较为合适的选择与技术手段。因此,对于某些用户而言,为了部分功能需要而不得不购买整套GIS平台软件,这无形中提高了系统建设的总体成本,制约了基于GIS技术的矿产资源信息系统的推广与应用。

2.3信息化系统对数据依赖性较高由于矿产资源信息系统,多是针对某一地区或领域的数据进行的设计和开发。当系统结构发生变化或者是应用主题发生改变时,由于没有统一的数据模型,即使查询分析的操作完全一致,也需要对信息化系统做较大的改动。

3矿产资源信息化中的关键技术

在矿产资源信息化的过程中,GIS技术是核心技术。此外,由于矿产资源数据量庞大,数据的格式也是多式多样,为此还需要使用基于Geodatabase的数据存储技术,来对这些数据进行有效管理。同时,为了解决上述问题中信息化系统对数据依赖性较高这一技术障碍,本文建议科学使用数据字典技术,以提高系统的灵活性与通用性。

3.1基于Geodatabase的数据存储技术Geodatabase是ArcInfo引入的新的数据结构,它是以要素来表示不连续的实体,将要素的属性存储在数据库中,并且给要素赋予自然行为,定义要素间的关系,对于要素间的特殊的行为使用代码定制。Geo-database中的地理数据是按照层次型的数据对象来组织的,其中包括要素数据集(FeatureDatasets),Fea-tureDatasets表示共享空间的参考要素类的集合、要素类(FeatureClasses),FeatureClasses表示存储相同几何类型和属性的要素的集合,以及对象类(ObjectClasses)ObjectClasses表示存储非空间数据的表格[6]。对象之间是有着一定的关系的,Geodatabase允许用户定义这种关系。在Geodatabase中,对象类型、拓扑关系、空间关系和其他的一般关系都由用户自己进行定义,以及由用户捕获对象之间是如何相互作用的,通过这些方面,Geodatabase让用户表现要素的特征更加方便,更加自然。Geodatabase将空间数据以及与其相关的属性数据存放在DBMS(即数据库管理系统)中,方便了数据的一体化管理,以及实现了多源数据的无缝集成。同时,通过空间数据引擎(ArcSDE),生成ArcSDEGeo-database,实现了数据和客户端应用程序的无相关性,数据存放在服务器端的Access或SQLServer或Oracle等数据库中,从而实现数据共享和多用户操作。

3.2数据字典技术数据字典也称为数据目录或系统目录,是关于数据库系统中各类数据描述的集合,是进行全面的数据收集和完备的数据分析所获得的主要成果,是整个数据库环境的重要组成部分,是一个管理有关数据库设计、实现、运行和扩充阶段的各种信息的工具,在数据库的生命周期内起着不可或缺的作用[7]。以矿产资源信息化系统的查询分析功能为例,数据字典也起到重要作用。传统的数据查询往往都是直接对数据库访问然后查询,查询程序直接操纵数据库中的数据,数据模型与不同的需求相关,不可能一成不变,当需求发生变化时,数据模型就会发生变化,程序也会随之发生变化,使得程序和数据的相关性变的较高,这样,在对数据查询功能的开发中以及后期的维护升级中就产生了许多弊端:①开发过程中,由于没有统一的数据字典记录数据库信息,开发人员在开发之前必须抽出大量的时间和精力研究数据库中的表结构,索引信息等;相应的,一旦需求发生改变,数据库结构必然发生改变,已开发的程序将不可使用,必须加以改动,导致系统研发停滞。②在程序开发结束后的功能维护和软件升级中,由于程序和数据库之间存在的紧密联系,使得已开发功能无法正常使用,大量程序功能需要重新开发,所以这种开发方式存在着大量、重复的劳动,耗费了不少的人力资源。采用数据字典技术,大大的改变了数据查询程序对数据结构的依赖性,建立存储描述数据库的信息保存在数据字典中,让查询程序首先访问数据字典,然后根据字典的内容去操作相应的数据库。这样使得程序能够不再依赖于数据库,通过数据字典这个“接口”对数据库进行间接访问,这样数据检索的功能就能与地学数据库完全分离。同时,作为设计的工具。根据数据字典中存放着的与数据库相关的原始资料和各种信息,为数据库的设计提供了有力的工具;并且对于程序开发,它能够提供自适应性支持,使系统的灵活性增强、通用性和可移植性也得到提高,不仅对于查询分析模块的开发如此,对于整个矿产资源系统的开发都体现了灵活性、通用性和可移植性。此外,数据字典具有数据库恢复功能。数据库的描述信息保存在数据字典中的模型字典,当数据库文件被破坏时,模型字典的信息就能够用来重构数据库。

4结束语

矿产资源作为不可再生的有限宝贵资源,是国民经济和社会发展的重要物质基础,对矿产资源数据进行科学化、规范化、信息化的管理是提高数据使用价值的有效途径。同时,也为针对矿产资源的某一方面的专业性开发利用提供了重要依据,具有重要的社会与经济价值。未来,对矿产资源的开发利用将更为细致、更为专业、分类更为详尽。对有限的矿产资源的利用更为彻底,同时将配合3DGIS技术、虚拟现实等技术将矿产资源的利用更为形象、直观,使用人群更广泛。

gis技术论文篇6

关键词:土地经济学;网络课程;GIS技术

中图分类号:G642.4?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0077-02

一、引言

《土地经济学》是一门跨度很大、综合性和实践性很强的学科,涉及社会科学的诸多领域[1],是研究人们在经济活动中产生的人与土地的关系及土地利用中人与人的关系的科学。随着我国社会经济的全面发展,城镇化和工业化大力推进,土地资源开发利用不断增强、土地资产流转迅速发展,土地管理事业不断壮大,《土地经济学》在社会经济发展中扮演着越来越重要的角色。目前,全国至少有125所高等院校开设《土地经济学》课程,其中,南京大学、中国地质大学和华中农业大学都相继在2000年前后建设了《土地经济学》网络教学综合平台,实现国内高校《土地经济学》交互式网络课程的建立目标,是信息技术运用于地理教学的必然趋势。《土地经济学》网络课程的主要任务是要求学生能够灵活运用所学的土地管理理论、相关法律法规来分析和解决社会经济活动中出现的土地利用、土地财产和土地资产流转等问题[2-3],其理论性和研究性更强,目前《土地经济学》网络课程教学单纯依托基础学科而建立课程内容体系来进行教学的弊端已暴露:因“理论与实践”、“学习与研究”间存在脱节,致使有些学生对土地经济的新理论、新观点、新技术掌握不足,缺乏实践能力及理论分析应用能力,难以直接从事相关方面的工作[4-5]。为了解决这些问题,使《土地经济学》网络课程教学中学生的兴趣和积极性得到提高,作者和所在团队成员在长期积累的实践教学中已尝试将GIS技术运用到《土地经济学》网络课程教学中,极大地提高了学生的兴趣和积极性,改善了教学效果,深刻影响到每个学生的专业素质水平的提升。目前,《土地经济学》网络课程与GIS技术相结合的实践教学体系探索刚刚起步,因此,本文在总结GIS技术运用于《土地经济学》网络课程可行性的基础上探讨了GIS技术在《土地经济学》网络课程的内容和具体运用,以期为完善现代信息化技术与课堂教学有机结合的创新研究与实践,以及培养懂土地资源利用、土地财产制度、土地资产流转基础知识和具有较强动手实践能力的创新型综合性人才都有重要的理论与实践价值。

二、GIS技术在《土地经济学》网络课程中运用的可行性

GIS技术是20世纪60年展起来的一门融计算机技术、测绘学、遥感、应用数学、信息科学和地球科学于一体的综合性的技术系统。这种技术为采集、量测、存储、分析、管理、显示、传播和应用于地理和空间有关的数据提供了十分便捷和有效的手段[6],在辅助《土地经济学》网络课程教学方面有其他技术方法不可替代的优势,主要表现在:

1.GIS可视化操作加强《土地经济学》网络教学的直观性。传统的幻灯片或视频等教学辅助工具对数据的处理只能实现拼图、折线和表格等的对比,对于理论性较强的《土地经济学》课程来说,学生较难学,教学效果不甚理想。而GIS技术可以直接对数据或计算过程中产生的数据及计算结果转换成图形和图像,进行人机交互处理,同时,还可以将复杂的土地经济学原理(如韦伯的工业区位论、克里斯塔勒的中心地理论)、土地利用活动在时间和空间上分布演变的规律(如土地集约利用、地租地价等),甚至抽象的概念(如土地制度及其演变)用三维仿真、动态模拟、制图渲染等方法方式表现出来,可实现从直接感官、定量分析和逻辑推理上对课程内容进行模拟,对各类数据和原理变化进行仿真,模拟自然和人为过程的演变等,达到抽象的理论教学所不能实现的教学效果[7]。

2.GIS空间分析加强《土地经济学》网络教学的启发性。在《土地经济学》网络课程相关的理论或案例教学时,必须启发学生理解整个研究的过程,而不是单纯传递研究成果,要让学生通过逻辑推理理解这个理论或案例,进而掌握并运用该理论。因此,这种教学是无法用言语解释或步骤讲解来实现的,必须运用到GIS技术。GIS技术具有很强的空间分析功能,如空间叠置分析、缓冲区分析、空间统计分析等,这些都能够将事物的空间性质直接表现推理出来。

3.GIS技术提高学生《土地经济学》网络课程学习的实践性。《土地经济学》网路课程最主要的目标就是要学生在具有土地经济学基础知识的前提下,更应该具有较强的实践动手能力。学生在运用GIS技术输入、处理和分析土地利用数据时,不仅学习到了知识,更重要的是提高了搜集土地资源相关问题信息、统计整理和分析问题信息、得出解决方案信息的能力,能更好地完成《土地经济学》网络课程在培养学生能力方面的目的。

三、GIS技术在《土地经济学》网络课程中的具体运用

《土地经济学》网络课程的建设是以学生为主体,重视学生能力的培养过程,本次创新实践实行“拓宽基础,加强复合,提高素质,发展个性”的教育模式,重点在“课堂学习和课外网上学习检验”两大主要课程模块中运用GIS技术,充分发挥学生的主观能动性,提升实践效果的做法,从而适应新时代和区域社会经济发展的需要。根据课程教学大纲的要求,按照不同的教学内容,我们制作相应的演示范例和GIS数据库,供学生在多媒体课室或者网络课程上学习使用,运用实践效果提升状况、学生反馈信息和课外网上学习检验都充分证明,GIS技术在《土地经济学》网络课程的学习效果不断得到提升(见表1)。

1.建立课程GIS数据库。以创新应用为定位,在土地利用规划设计,土地集约利用评价、土地分区利用、土地可持续利用、土地市场、地租地价理论及其应用等方面的教学过程中,针对存在的复杂难以理解的知识点和可能存在的实际问题,指引学生建立相应的课程GIS数据库,增强学生应用GIS软件对课程知识的分析解决问题能力和创新能力。例如,根据2010-2020年县(区)级土地利用总体规划编制的技术方法,将土地利用数据库进行基础处理后,增加相应地区的人口、经济和社会统计数据,就可以快速自动计算出该地区相应的土地集约利用指标,然后根据不同行政区划单元进行空间差异分析与评价,形成土地利用集约度空间分布等级图,得到土地利用水平的空间差异,操作方便,效果突出。目前,将土地方面GIS数据库成果应用于《土地经济学》教学实践,课程内容丰富、教学效果良好,学生十分满意。

2.增加演示范例。本着发挥地理学科空间、信息技术和综合应用等专业优势,面向社会经济发展对专业人才的需求和要求,在《土地经济学》课程土地财产制度方面,依据当前土地征收、土地储备制度等方面的时政热点问题,在课程中增加土地权属转移及收益分配环节的基于GIS技术的演示范例,致力于培养学生对课程理论知识的深入理解。例如,可以利用GIS可视化模块,收集相应的视频报道资料,辅以教学课程内容,采用问答式或者是旁白式点评教学,既让学生关注到了社会典型案例,同时又对类似问题能够牢固掌握解决问题的方法与技巧,还可以将演示范例基础知识应用于科普教育等。

3.进行课后模拟练习。以应用型人才综合能力和创新能力培养为目标,科学构建和优化学生的实践教育体系,研究如何让学生将所学知识运用到社会的生产生活实践。建立基于GIS技术的课后模拟练习题库,全过程、全方位的实践教育,将课堂知识延伸到课后模拟练习实践中,通过GIS课程作业的模拟练习,学生能自由发挥、创造性地学习和巩固知识。教师通过网络可以及时掌握学生作业的操作情况,及时调整教学进度,部署教学难点与重点,及时与学生做到互动交流。

将地理信息系统(GIS)技术应用到《土地经济学》网络课程教学实践中,增加该课程GIS数据库、演示的范例和课后实践练习操作等环节,将《土地经济学》从定性描述到定量分析和预测,从统计分析到建立数学预测模型,形成静态分析与动态分析相结合、实证分析与规范分析相结合、定性分析与定量分析相互补充的方法论体系,形成与学生的轻松灵活互动交流,使教学效果更加生动形象,印象深刻,知识记忆更加牢固。

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基金项目:本文系广州市教育科学“十二五”规划(第二批)课题“基于GIS的土地经济学网络课程辅助教学设计研究”(12A037)的成果,受广东省教育科学研究“十一五”规划项目(2010tjk200)“基于GIS的人文地理学教学模式构建”项目、广东省教育厅“资源环境与城乡规划管理”特色专业建设的研究与实践项目、广州市教改项目“面向社会需求的复合型人才培养知识体系优化构建——以广州大学资源环境与城乡规划管理专业为例”、广州市属高校科研计划一般项目“广州市耕地生态安全评价研究”(2012A014)、国家自然科学基金青年基金项目(41101078)及广州大学引进人才科研启动项目“区域耕地生态安全评价与调控研究”联合资助

gis技术论文篇7

1.港澳台地区现状

20世纪90年代初,在科技全球化发展的新形势影响下,我国台湾省教育部启动了一系列教育改革方案,并于1995年新修订了《高级中学地理课程标准》,该标准列举了地理技能及方法的重要性,强调学生解决实际问题的能力。台湾高中新地理教材的第三学年选修课程中增加了GIS教育课程,并引发了高中地理教师学习进修GIS相关课程的热潮。为了加强GIS教育的推广,台湾教育部门积极组织大量的教育专家和一些学科教师,进行高中地理GIS教学资源的研发,包括GIS教学网络资源、GIS教育范例、教学配套教材等,大大促进了GIS教育的普及工作。

2.大陆地区现状

在2003年以前,我国的GIS基础教育还只是处于一个刚起步的实验性阶段。2000年ESRI公司将K-12计划引入我国,北京、上海、南京、成都等城市都有中学加入这一计划,如上海东延安中学和北京市潞河中学。不少公司和学校还合作建立了“中小学现代地理教学示范基地”,整个“示范基地”建设于2005年第一季度完成。该“基地”主要开展以Arc View GIS软件为平台的GIS教育,帮助学生了解最前沿科技,认识地理信息系统概念,扩展地理基础知识,培养他们用科学和理性的观点来解决问题的能力。以上有关GIS基础教育种种尝试,为我国2003年新地理课程标准的颁布奠定了一定的基础。

我国最早以官方形式规定GIS进入高中课程是在2003年4月,国家教育部在新一轮课程改革中颁布了《普通高中地理课程标准(实验)》,标准强调地理信息技术在地理学习中的应用。标准中有关地理信息技术内容得到大幅度增加,主要分布在必修3模块和选修模块中,且每一部分都由标准和活动建议两部分构成。但是目前我国还没有出现像ESRI一样自主研发的专门用于基础教育阶段的GIS软件平台。这种现状引起了国内一些教育机构与研发部门的关注和重视,如北京大学清华同方教育技术研究院地理教育技术研究所开发的“教学地理图编辑平台”。此外,社会上一些公司(如北京超图公司)也日益关注GIS教育事业。

二、我国GIS基础教育存在的问题

1.信息化水平低且发展不平衡

GIS基础教育不同于传统地理学科教育,要求学校要有一定数量的计算机机房、软件系统、投影、数字化等设备,能够让学生在学习过程中有充分的上机实践的机会。虽然近年来我国的信息化水平不断以较高速度发展,但是总体水平仍比较低下且发展很不平衡。据2001年底统计,北京和上海分别为14.87名学生和16.7名学生拥有一台计算机, 而云南、贵州和甘肃等, 这个数字分别为18.6、11.8 和9.3。此外,学生能够熟悉计算机的基本操作是GIS基础教育顺利开展的前提,但是目前绝大多数的中学,由于受学校计算机硬件以及计算机教师专业素质低的影响,学生计算机水平很难达到要求。

2.GIS教学软件、教材及其它配套资源缺乏

目前,我国常用的GIS软件主要是美国ESRI公司提供的ArcInfo系列产品、MapInfo公司的MapInfo系列产品以及MapCIS等国产软件,这些软件的共同特点:价格昂贵,功能强大、过于复杂,短时间内难以上手,对中学地理师生而言都是极大的挑战,不适用于中学教学。

通俗易懂的GIS教材及配套读物也很稀少。近些年来,随着GIS的广泛应用,有关地理信息系统的教材及参考书籍层出不穷,但是绝大多数语言生涩难懂、程序复杂,只适用于高等院校教学,而通俗易懂,适用于中学教学的教材及配套读物却很少。这种现象十分不利于GIS普及教育的发展。

3.教师地理信息技术水平不高

地理信息技术是一种比较先进的现代技术,要真正掌握,对中学地理教师是一项很大的挑战。目前,我国大多数中学地理教师对GIS软件不熟悉,信息技术的素养不高,因此,很多学校的GIS教学均是由信息技术课的教师担任,而这些教师地理知识缺乏,在教学过程中难以很好地结合地理知识和规律进行教学,使GIS课缺乏地理特色,不利于学生地理空间思维和能力的培养。

4.GIS基础教育研究十分薄弱

自2003年4月教育部颁布《普通高中地理课程标准(实验)》以来,已经经历了9年的时间,表面上看我国当前GIS基础教育进行得轰轰烈烈,绝大多数中学都开设地理信息技术课程,但多数只是形如虚设,很少向学生开展,其中重要原因之一是我国GIS基础教育缺少有中国特色教育理论的指导。在网上通过对中国期刊全文数据库(CNKI)发表的论文进行检索,2003—2011年,有关GIS或者地理信息系统的论文有20 060余篇,其中涉及到教育的有86篇,而仅有十几篇涉及到GIS的普及教育,其它都是以GIS专业为研究对象。此外,相关著作也比较少见。因此,我国GIS基础教育的重要性虽然得到社会普遍认可,但是教育实践缺乏我国特色教学理论的指导,最终将难以摆脱混乱的困境。

三、我国GIS基础教育有效实施建议

1.积极采取多层次教学

多层次教学是指针对不同学习对象提出不同的教学要求。由于我国当前各地区计算机硬件普及率、经济发展水平、教育水平等还存在很大差异,且在短时间内难以全面提高。因此,要真正落实GIS基础教育,需要根据各地实际教学环境(硬件、软件、学生状况、教师队伍),采取分层次、分地区、分级别有区别地对待。笔者认为,可以根据全国的经济分区(西部、中部、东部地区),给各地区GIS基础教育设定不同的层次要求,实现各地区GIS基础教育最优化发展。具体情况见表1。

2.逐步开发GIS教学资源

(1)开发适合中学地理GIS教学的软件。据了解,目前我国的GIS专业软件公司开发的GIS专业软件接近国际水平,已经完全有能力开发出GIS基础教育软件平台。因此,非常有必要组织一些GIS软件开发者、相关教育专家以及一线地理教师进行软件的开发,借鉴国外先进经验,在成熟的商业或专业的GIS软件的基础上对原有的界面和功能进行简化,实现GIS软件的二次开发,试图开发出一些符合中学生年龄特点及知识水平的中文版GIS软件,这是开展GIS基础教育的当务之急。

(2)组织编写出版优秀地理信息技术中学教材及配套读物。优秀地理信息技术教材和配套读物是中学生快速了解和认识GIS基本知识的有效工具。建议出版机构积极组织国内知名地理信息科学技术专家、学者以及中学地理教师,针对中学生年龄特点、知识水平、接受能力,编写并出版一些通俗易懂的中学GIS教材和配套读物,激发学生对地理信息技术的兴趣。

(3)建立GIS基础教育网站。目前,我国还没有一个专门的GIS基础教育网站,而在欧美等发达国家,都曾先后建立了专门的网页在互联网上进行经验交流、问题解答、资料下载等服务,实现了GIS的教育资源共享,大大节省了人力、物力。笔者认为这一做法非常值得借鉴,建议有关机构牵头建立专门的GIS基础教育网站,联络各个中学和高校,收集有用的教学资源,提供有偿或无偿的资源下载空间,并鼓励网上进行教学经验的充分交流等。

3.不断加强GIS师资队伍建设

(1)加强现有中学地理教师的培训。高水平的地理教师队伍是顺利开展地理信息技术教育的基础和前提,为提高中学地理教师的地理信息水平,应大力开展各种教师地理信息技术培训,鼓励骨干地理教师进行继续教育,尽快使现有的骨干教师成为我国中学地理信息技术教学中的砥柱。

(2)加大高校地理科学专业(师范类)教学改革。高校地理科学专业(师范类)是中学地理教师的摇篮,其教学质量高低直接决定我国未来中学地理教师的素质,在新一轮地理基础教育改革之际,高校地理科学专业可通过修订课程计划、课程标准、教学大纲,加强大学生实践环节,促使毕业生在知识结构、实践能力等方面适应地理基础教育改革需求。

4.加快建设中国特色GIS基础教育理论

gis技术论文篇8

论文关键词:GIS专业,信息技术,信息类课程,课程设置

 

1.信息技术对GIS专业人员的重要性

近十几年来,信息技术得到了飞速发展,快速地渗透到各个行业,各个领域,取得了惊人的成就。GIS界也不例外,从最早的微机地理信息系统到今天的开放式地理信息系统平台,GIS在融人信息技术以后,已由古老的地图,沙盘时代跨人到了今天的电子GIS时代。

信息技术(Information Technology,简称IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information and Communications Technology, ICT)。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

从地理信息系统的学科交叉来看,计算机科学与技术、信息技术是地理信息系统重要的学科基础;从技术层面看,本质上说信息系统,计算机软硬件系统与信息处理是地理信息系统的关键;从理论支持来看,空间信息表达、3S集成技术都需要信息技术的支持。因此,信息技术是地理信息系统重要的理论和技术基础,相应在教学层面上,地理信息系统专业必然要对信息类课程提出较高的要求[1]。

2.课程设置中存在问题

信息类课程在地理信息系统专业教育中的地位和作用至少体现在以下几方面:

1.信息类课程是地理信息系统专业课程体系的重要基础和组成部分。相对于其他一些专业中信息类课程仅是一种技术性、辅助性课程,信息类课程本身是地理信息系统专业产生、发展与教育的重要基础和主要内容,其体系结构与教学水平将直接影响到地理信息系统专业教育水平与学生培养质量[2]。

2.信息类课程是地理信息系统专业教育上水平、上台阶的重要推动力。当前地理信息系统发展的前沿问题如网络地理信息系统、组件式地理信息系统、虚拟地理信息系统、多维动态地理信息系统等都需要现代信息技术的支持。在培养合格的应用型和开发型地理信息系统人才方面 ,信息能力与应用水平同样是一个重要方面。因此要培养适应社会需求的、 面向地理信息系统技术前沿的人才 ,信息技术教育将是关键之一[3]。

如今,计算机图形字,计算机控制技术信息技术,多媒体技术,数据库,计算机通信等信息技术渗透到地理信息系统,3S集成,测绘技术的各个方面免费论文。而目前GIS专业信息类课程教学却与GIS新技术的发展显得极不适应。信息技术应用水平的高低,势必影响到受教育者的素质。

信息技术在GIS界得到了广泛的应用,引起了世界各国的关注,然而我国GIS教育界却没有表现出应有的重视。国内各GIS院校GIS专业的教学计划中只有《计算机基础及应用》这门基础课,其它课程均为选修课或考查课(非主要课程),教材内容也落后于现状的需要,如选用的教材内容肤浅、陈旧、课时少。有些专业课程,比如《空间数据库技术》及《GPS原理》都要求有信息类课程的基础,但课本里只是泛泛带过,学生并没有信息前导类课程的学习[4]。

3.GIS专业学生信息类课程的特点

针对GIS技术类专业对信息类课程的需求特点,选择正确的教学摘要涵盖信息管理与信息系统,数据库技术以及电子的定位导航等课程在内的一个广泛的信息课程体系。

1)GIS专业学生通常与诸如信号,图像,方程,表格等实体打交道比较多。为了能够对GIS类的学生有所帮助,信息基础课程须教会他们如何表示这些工作中会用到的数据,以及如何操作这些数据,对学生不太会感兴趣的诸如复杂数据结构和算法则进行适当的调整,增加用例。

2)GIS专业对学生的要求往往是能够熟练运用工作中所遇到的各种信息化工具,而非自身的兴趣所在,更非其职业追求的目标。他们通常对信息技术已有所接触,能够在家里轻松自如地运用信息技术进行一些图像编辑,多媒体合成等简单操作。在课堂上学的枯燥的原理和繁琐编程很容易让他们产生一种复杂的错觉。

3)课程中引用的例子应尽量与专业相关,使学生都可直觉接受的。特别是一些和学生学习生活相关的例子信息技术,是学生所喜闻乐见的。

4)GIS专业学生在信息类课程上的学习时间十分有限,他们不太可能系统地学习这些课程。由于GIS的相对复杂性。GIS专业的学生除了要掌握有关信息类知识外,他们对其他有关GIS的专业知识,GIS相关的体系的知识也要有相应的掌握和理解。

5)用于GIS科学的软件包很多,要选择一些对其未来工作中接触机率大的。目前GIS商用工具软件有数十种之多,其应用和功能各有侧重,如果让学生完全掌握如此多种的软件实属困难。所以在教育教学中应采用一些主流的应用软件进行教授。

4.信息类课程的设置方案高校信息技术(包括计算机基础)教育的目的是培养学生的基本信息素养和信息能力,使学生能将计算机与信息技术用于其工作领域,成为既熟悉本专业知识又掌握信息技术的复合性人才。在进入信息时代的今天,信息基础教育对于提高21世纪大学生的素质和能力有着十分重要的作用。多年的教学实践使我们认识到大学生的信息技术教育是一个循序渐进的教育过程,要着眼于学生信息素养和信息能力的培养,包括通识素养和能力与应用创新素养和能力。通识素养和能力是对所有大学生的基本要求,是指在接受高等教育之后,在信息技术方面应该具备的基本知识和能力。例如计算机的基本知识,信息表述能力、信息交流能力、信息系统的使用能力等。应用创新素养和能力是指学生能自主学习,具备较强的创新意识和开发能力,能灵活自如地把信息技术用于专业研究领域。实践证明,许多在信息技术领域有成就的人是非信息专业毕业的学生。他们既具有本专业的知识,又掌握信息技术,跨学科的人才知识面宽,富有创造精神。关键在于正确引导和培养。

国内外很多高校为GIS专业开设了多种不同类型的信息类课程,大体上可分为三种:1导论课程(计算机文化基础、信息系统基础)。2原理课程(电子技术、导航原理、数据库原理)免费论文。3应用课程(GIS软件应用、GIS 软件应用)。在研究GIS专业信息技术课程设置和教学时应当充分围绕这两个层次素质与能力。为此提出“1+3+X”(1门基础课+3门限选课+X门任选课)的分层课程设置方案。  其中,1门基础课是“大学计算机基础”公共通识课,课程主要涉及计算机基础性和适用性的概念、技术和应用,它在培养学生的计算机知识、能力和素质方面起到基础性、先导性的作用。可以帮助学生对信息课程有一个概述上的了解和认识。在1门基础课程学习完成之后,各专业可根据需要在“数据库技术及应用”、“计算机网络技术及应用”、“电子技术”、“导航原理”、“地理信息系统原理”、“通信原理”中选择三门作为专业限选课。这些课程在已有“大学计算机基础”的基础上让学生更好理解和接受,同时也是对一些GIS高年级课程所必不可少的基础。只有在这些课程的基础上学生才能更好的把握有关GIS专业知识信息技术,将各种技术、方法更好的应用和融合。

为了达到新形势下培养学生动手实践能力的目的,学校可以在学分制下采用的是多模块、多层次的进阶式教育模式。由于学生的基础各异,学校还提倡学生根据自己的基础知识、兴趣爱好和实际应用需要选修实用技能课程。为此,我们可还设置了一系列信息类选修课程,供学生自主选择。可以结合GIS专业的实际的情况,适当开设“地理信息系统软件应用”、“导航软件应用”、“局域网的组建与管理”、“GIS模拟软件应用”、“数学建模软件”、“GIS计算软件应用”中选择X门作为专业任选课。这些选修课可以在学生已经有的限选课的知识基础上,可以更好、更有效率的学习GIS专业知识,把握有关技巧,所有知识融会贯通,有得于提高学习效率,加快知识层次的升华。

5.结束语课程设置和建设是一个系统工程,涉及到方方面面的问题,比如学校定位、学生来源、专业特点、师资结构等。我们对课程设置所做的工作和将要进行的改革目标都是为了提高我校信息技术教学的教学质量、教学效果,最终使学生受益。同时我们要充分试识到GIS在引入信息技术后所呈现出新的特点,不断补充新的知识,及时调整课程体系结构,以适成GIS技术发展的需要。

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