地理信息科学基础理论范文

导语：如何才能写好一篇地理信息科学基础理论，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、分析培养目标，优化课程体系

GIS专业课程体系一体化改革的培养目标，即能力培养一体化，设计、应用与开发型人才培养一体化。GIS专业学生能力结构体系包括基础理论、GIS软件使用与数据获取、程序设计与GIS二次开发、GIS工程建设、空间建模分析及应用、GIS前沿六个方面。地理学知识作为基础理论部分，具有十分重要的作用，基础理论知识的构建深度决定了GIS软件使用与数据获取等五个方面的高度。由于GIS的学科综合性，不同高校对GIS专业定位的差异，体现在专业能力培养方面侧重的不同，而同样是工科定位的由测绘类专业为依托的院校，在GIS本科专业地理学基础理论课程设置方面也存在着差异，见表1。

从表1可以看出，桂林理工大学的地理学基础理论相关课程较少，尤其体现在自然地理学课程。东华理工大学自然地理学课程较多，而人文地理学课程则较薄弱。相对而言，武汉大学开设的课程丰富，自然地理学和人文地理学课程数量相当。总体来看，课程开设以选修课为主，必修课为辅。

依托测绘类院校的专业在课程中突出了测绘遥感类专业基础的课程，反映出他们在测绘学教学方面的师资优势和认同，因此，GIS教育工作者在强调和凸显自己的优势和特色的同时，更应该重视应有的专业基础课程。根据GIS专业人才培养目标，应该加设、调整和优化地理学基础理论相关课程设置，完善GIS专业课程体系。在夯实基础知识与理论知识的基础上，培养学生创新能力、探索能力、动手能力和社会能力，形成全面发展的GIS专业人才。

二、剖析教学对象，设定教学计划

《地理科学概论》是桂林理工大学GIS专业的专业必修课程，授课对象为大二学生，而GIS专业的生源均为高中理科生，地理基础知识较差。《地理科学概论》课程设置为48学时，相对其它专业课程，课时较少。根据学习状况调查，部分学生学习目的不够明确；大部分学生没有形成自己的学习方法；专业选择存在盲听盲从现象；学习自主性缺失。因此，基于授课对象地理知识较差、学习自主性缺失等现状，应适当增加《地理科学概论》课程学时数量。

三、分解教学内容，设计教学方式

地理科学导论应该更强调或侧重于“引导”和“导入”，着重于地理科学研究之前的知识性和思想性的准备工作。桂林理工大学选用的教材为白光润编著的国家级“十五”规划教材《地理科学导论》。教材可分解成五部分内容：①地理科学的基本问题、发展简史、学科体系及研究方法；②地图认知；③地理空间；④对于环境问题、生态问题、可持续发展问题等热点地理学问题；⑤地球系统及宇宙空间。

著名教育哲学家Martin Buber认为，教育过程中“教”、“学”双方是一种“我―你”关系，实质应该是一种互相对话、包容和共享的互动关系，根据课程内容巧妙设计和运用恰当的教学方式方法十分必要。任何一种教学方法都有优势和局限，有其运用条件和适用范围。单一的刺激容易形成疲劳，会使学生情绪低落、注意力分散，加重学习心理负担。在对教学内容分解的基础上，应结合各部分内容特点并取各教学方法所长，设计合理多样的教学方式。

第一部分，地理科学基本问题、发展简史、学科体系及研究方法，采用多媒体教学方式。将文字、图形、图像、声音、动画、影像等多种媒体素材以课件形式，形象、直观地展示教学重点，增强教学感染力，调动学生的视觉和听觉，多角度的知识表达，使学生更好地接受和领会所学知识，也使教师更方便、科学地进行教学规划。同时，有条件的高校可适当利用网络教学平台，丰富教学内容，亦可自由安排学习时间和进度，还可实现教师在网上教室与师范生进行沟通，随时掌握学习动态。

第二部分和第五部分，地图认知和地球系统及宇宙空间。GIS专业已在地图学等相关专业课程中进行过系统学习，基本具备对地图认知和地球系统及宇宙空间理解的能力和素养，针对该部分内容，采用复习式教学。

第三部分，地理空间。地理空间是了解地球表层空间的基础，针对学生基础较弱的现状以及地理空间的内容与现实生活结合比较紧密的特点，采用案例教学法。通过具体案例的讨论和思考，激发学生学习兴趣，引导学生思考，特别注重分析探索真知的过程。如学习区位理论时，教师可先抛出问题，引导学生增进对问题的认识，从课堂的交流讨论中提高对问题的洞察力，在理解和认知区位理论同时，学习理论研究的思维方式和探索过程。

第四部分，热点地理学问题，采用项目教学法。教师将学生分成若干小组，采用小组任务方式讨论地理学热点问题，引导和鼓励学生将所学GIS知识应用到解决地理学问题中，以GIS技术演绎、预测或解决问题为任务，调动学生所学GIS专业编程知识、GIS软件操作技能，小组成员共同制定计划、合力完成项目任务。

四、优化教学质量，完善评价体系

本校GIS本科专业脱身于测绘学科，原专业教师全部来源于测绘工程专业教师。为优化教学质量，必须加速教师专业知识更新。可通过多种途径提高GIS教师团队素质，一是提高原有教师教学质量：鼓励并创造机会到国内外相关院校培训、进修或访学，学习新技术、掌握新方法；邀请国内外著名专家学者来校交流座谈；鼓励校内教授、博导等优秀教师进行专业基础课的教学或参与教学课件制作，向年轻教师传授经验；鼓励教师进行科研，以科研促教学，优化教师的知识结构。二是合理利用外部优势资源：调用校内地理学相关学院教师资源；在政策、方针等方面提供优惠，控制教师“近亲繁殖”，合理引进外校优秀师资。

在优化教学质量的同时，进一步完善教学评价体系，尤其是学生评价体系。学生评价体系是高等学校人才培养工作中一个具有导向性的因素，其目的在于客观反映学生综合素质的发展状况，并引导学生向指标体系所要求的方向努力。通过学生评价体系，鼓励和鞭策教师不断优化教学方式方法，达到以评促优之目的。

五、结束语

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    在对学生成绩总体评价方面,单位或企业都很看重学生的在校成绩,希望学生成绩在良好以上的单位占92.0%。在学生获得各类证书方面,希望学生外语成绩通过四六级考试的比例为72.0%,但有些单位不要求学生通过等级考试,这样的单位有软件公司和从事纯测绘的单位。希望学生掌握计算机程序设计语言能力的单位占96.0%,但在计算机等级考试方面,希望学生过二、三级考试的单位占64.0%,也有28.0%的单位不需要学生过计算机等级考试,这样的单位往往是行业管理单位或规模较小的单位。考虑学生是否具有“全国GIS应用水平考试证书”的单位不多,选择可有可无的单位占80.0%,选择需要的只占12.0%,“全国地理信息系统应用水平考试证书”考试是由地理信息系统软件及其应用教育部工程研究中心组织的。目前除高校外,对大多数企业来讲不是很了解,有待进一步加强宣传力度,当其纳入到政府行为的全国职业资格考试范畴时才会引起学生和用人单位的重视。在行业内地理信息系统软件使用方面,有84.0%的单位要求学生熟练掌握地理信息系统软件使用,说明单位看重学生的对行业内地理信息系统软件的实际动手能力。在地理信息工程应用方面,希望学生在校期间参加过工程应用项目经历的比例达84.0%,且92.0%的单位希望学生掌握了数据整理与建库技术。在地理信息系统软件开发方面,要求学生基本掌握或熟练掌握地理信息系统二次开发技术的比例达96.0%,要求熟练掌握的主要是地理信息系统软件公司和信息中心等单位达48.0%。由于调查的是测绘地理信息行业,有68.0%的单位希望学生具有从事外业测绘工作的经历和能力,不要求学生具备外业测绘能力的单位多数是软件公司和信息中心。除外业测绘能力外,有96.0%的单位强调学生具有摄影测量与遥感方面的知识,因为企业都知道摄影测量与遥感技术是未来空间信息获取的主要手段,此项知识的掌握有助于单位未来业务拓展。自学能力是一个人从事终生学习的基本要求,几乎所有的单位都希望学生具有自学能力,有72.0%特别强调很需要,说明一个单位的发展离不开员工的知识更新。希望学生具有科学研究潜力的单位占80.0%,只有20%的单位不强调这一要求,其中私有企业几乎都要求学生具有科学研究的潜力,表明企业要发展,必须要求员工具有科学研究潜力来保证。多数企业注重学生在校期间参加各类竞赛活动并获奖,有60.0%单位表示会优先考虑录用获得过各类竞赛奖的学生,只有16.0%单位不会考虑。至于学生在校期间是否获得奖学金,有60.0%的单位明确表示不考虑,表明单位注重学生实际能力的因素大于课堂考试成绩因素。在团队协作精神方面,有96.0%的单位强调学生这一素质,因此大学期间如何培养学生的团队精神是今后学校应该关注的问题。就学生的交际能力方面,84.0%的单位表示学生应该具备较强的交际能力。在学生业余爱好方面,强调学生具有体育、艺术爱好的单位比例分别是48.0%和36.0%,也有20.0%的单位不对学生业余爱好提出要求。在学生生源的地域方面,有76.0%的单位不考虑学生的地域要求,希望学生来自农村或周边省份的单位所占比例均为16.0%单位,这样的单位是基础测绘单位,希望学生能吃苦、稳定。在性别方面,有72.0%的单位不考虑学生的性别,有28.0%的单位希望是男生。这是由于GIS专业性质所决定,GIS专业人员大多在室内工作,男女生没有什么太大的区别。而希望招收男生的主要是从事测绘与地理信息生产任务的单位。

    2地理信息科学专业本科学生能力结构体系

    2.1学生能力结构体系

    人的能力是在人的生理素质的基础上,经过教育和培养,并在实践过程中吸取前人的智慧和经验而形成和发展起来的。能力=知识+科学方式+技能[6,7]。地理信息科学是一门集计算机科学、地理学、测绘科学、环境科学、空间科学以及管理科学等学科为一体的交叉学科,这就要求GIS专业的学生不仅要有扎实的理论基础,还应该具有较强的动手能力和软件开发能力,同时自主学习能力是学生适应未来学科发展和拓展应用领域的基础[8]。具体来讲,对一个GIS本科生的基本要求是:起码要熟练掌握一门计算机语言,能够开发简单的GIS应用模块,能够掌握二种以上的常见地理信息系统软件,并至少具有一种二次开发的能力,尽最大可能让学生参与相关的科学研究与实用地理信息工程项目的开发[9]。由此可见,GIS专业学生能力除一般大学生所具备的能力和素质之外,更要突显以下七个方面的能力:专业基础理论与前沿技术、地理信息系统软件使用与数据采集处理能力、空间数据建模与分析能力、地理信息工程建设能力、地理信息系统二次开发设计能力、自主学习能力以及GIS科研与创新能力等。基于上述分析,我们可以构建地理信息科学专业学生能力结构体系,通过专家打分后采用改进的层次分析法进行综合评价得到各结构项的权重[10-12],如表2所示。在该能力结构体系中,强调学生的基础理论、兼顾学生的基本技能,同时也突出了地理信息系统工程应用的特点和创新能力。权重的高低并不代表知识重要程度,因为表中的7个方面的知识和能力是地理信息科学专业所必须具备的,它是指各知识结构在整个知识结构中的比例,可以成为地理信息科学专业课程体系设置的基础。

    2.2能力结构体系应用

    东华理工大学地理信息科学专业从1999年开设,专业教师一直在探索该专业学生能力体系结构,并根据能力结构体系制订和修订教学计划。东华理工大学地理信息科学专业是依托测绘学科开设的,所以东华理工大学的特色在于突出空间信息的获取与表达、地理信息工程开发与建设两个方面。对此,东华理工大学加强了测绘类和计算机类课程的理论与实践性教学的比重,体现理论与实践性课程“四年不断线”的教学计划设计思路。例如,测绘类课程开设了地图学、测量学、测量平差基础、摄影测量学、GPS测量原理、遥感原理等课程;计算机类课程开设了计算机基础、C语言、高级程序设计、数据结构、数据库原理与地图数据库、计算机地图制图、GIS二次开发等课程;实践性课程有数字化测图软件(测量学)、GIS软件及应用、遥感软件及应用,GIS设计与开发、专业综合实习、生产(毕业)实习。这样保证了学生从大一到大四每年都能在测绘类、计算机类、实践类三方面都有相应的理论课程或实践性教学环节,对巩固学生的理论知识与实践能力、对学生能力培养起到了很好的推动作用。此外,东华理工大学还注重为学生提供科技创新与动手能力的机会,例如实行本科生导师制、鼓励学生参加老师生产型或研究型课题、引导学生参加各类科技创新与竞赛活动等。实践表明,通过教学计划的调准,学生能力有稳步提高的趋势。例如,东华理工大学2013届地理信息科学专业有一个本科生就成功地在网络环境下研发了一个“基于GIS的高校餐饮物流配送管理信息系统”,并应聘到上海诚信所从事软件开发工作,这与平时东华理工大学加强学生知识结构与能力培养是分不开的。

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关键词：地理信息系统（GIS） 地质科学 油气勘探 可持续发展

中图分类号：T939 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0102-02

1 引言

地质信息是指表征了地壳所在岩石圈运动状态和存在方式的信息，在石油、矿产的勘查、研究、开发、利用和管理过程中起关键作用，也是人和地质资源在相互作用过程中所交换的内容。地质信息技术在油气勘探、建设开发工作中至关重要，随着油气地质勘查工作的不断发展，如何应用地理信息系统对各种复杂地质构造进行研究，管理相关油气地质信息，已成为目前相关部门研究的重要课题。多源信息共享、多学科的融合、智能分析及可视化等这些信息技术都是油气勘探开发中提高效率和质量的重要手段。

地质信息的主要载体是地质数据，由于其具有多源、多维、多态的特征，且来源多样，必然给数据的整理和分析带来繁重的工作。刘江梅等[1]、陈伟[2]、潘继平等[3]、Paulus[4]等，国内外学者对地质信息科学作了大量的研究和探讨工作，这些研究都对地质信息技术在油气勘探中的应用做出了重要成绩。

2 地质信息科学的技术体系

地质信息技术体系的产生始于上个世纪60年代初的物化探测数据处理和模型正、反演的计算机应用，后来引进了DBS技术才使计算机模拟地质信息技术逐步兴起。到了1996年ISO标准化组织对地球空间信息有了确定的定义，即它是一个以系统方式集成所有获取和管理空间数据方法的学科领域（ISO，1996），它是地球信息科学的较为成熟的分支学科[5]。其核心是地球空间信息机理“Geo-Informatics”。主要研究地球空间信息的结构、时空变化、不确定性、解译与反演、表达与可视化及标准化等基础理论问题，其技术体系集成了包括 “GPS、RS、GIS―3S”和计算机技术及网络通讯技术等组成。

由于油气勘探对象都带有空间特征，因此GIS技术从理论、方法和技术等方面对勘查工作产生了深刻地影响。作为有效的管理空间数据的系统，其功能包括：空间数据的获取与存储、数据处理与管理、数据分析及数据更新等几方面的功能（如图1所示）。

在该系统中各部分的功能为：

2.1 数据勘测与采集

GIS系统的数据多为具有空间信息的客观实体，利用油气勘测中的含油气的地理环境，对该区域空间各个因素的勘测是GIS系统的数据来源。数据采集则对这些数据进行格式转换以便于将系统外部的原始数据传输给数据库，对多态、多源的信息，可采用多种方式的数据输入。

2.2 数据处理与更新

数据采集后，还要对数据进行预处理。主要包括对图形数据的格式和大小进行编辑以及对数据属性编辑。同时要注意及时的更新数据，以满足动态分析的需要，实时地对自然现象的发生和发展做出客观的预测。

2.3 数据存储与管理

数据经采集、处理后通过GIS的存储管理功能保存到数据库中，以备GIS分析与提取。

2.4 数据提取与分析

数据提取与分析是GIS的核心功能，主要包括数据检索、数据提取与数据综合分析几个部分。数据检索和数据提取为基本功能，通过一定模式的逻辑运算处理数据。而综合分析功能包括信息比对、统计、二维模型分析、三维模型分析及多因素综合分析等。主要用于模拟实际地质信息，使宏观和微观的信息模型化，辅助技术人员做出正确的判断，以解决特定领域的实际问题

2.5 数据输出

数据输出是将分析的结果以图表或数据的形式显示出来，通过可以在输出设备上按用户要求显示出来。

3 地质信息技术在油气勘探中的应用

油气地质信息系统由两部分组成，首先该系统是建立在油气运聚理论和GIS技术的基础上，用于描述含油气的地质空间信息的理论与方法；另外由于它是在GIS的基础上构建的，以含油气区域的地质环境为研究对象，因此以油气资源信息的建立为核心，为油气地质勘探与决策服务为目的的计算机管理系统。

从研究对象可以得出该系统应包含的地质要素有烃源岩、储集层、盖层和油气运移路径，油气运聚的地质作用包括圈闭的形成和油气的生成、运移和聚集等作用。这些研究内容是应用地质信息进行油气勘探的依据和基础，也是GIS需要解决的具体问题。因此系统的数据资料应形成一体化的空间数据库，根据数据的不同类型和用途分别建库（图2），并使各类信息互相配合使用，通过统计分析、数值运算等技术，提取和分析油气相关信息，并将其转化为有用的参考信息。

在地理信息系统中主要有叠加分析、网络分析、统计分类分析和空间插值分析等[6]。叠加分析是空间数据分析中最常用的功能。根据数据的不同，可实现多边形叠加和栅格叠加。例如在对烃源岩信息参数进行分析时可采用栅格叠加计算；利用叠加功能，通过加权因子可实现多因素综合分析。

地理信息系统中的油气运移数据可进行油气运移路径模拟，根据油气运移的机理，利用系统中流体势和运移通道信息可建立油气运移控制通道图，在此基础上来研究油气运移的方式和路径（如图1）。

4 结语

地质信息技术是油气勘探、建设开发中的重要组成部分，其地质工作勘探与研究直接影响到油气勘探发展，实现GIS技术与油气勘探工作的集成与融合，对增强油气勘探的科学与优先，提高经济效益和社会效益非常重要。

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系统综述(systematicreview)又称系统评价，起源于医学领域，是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法［12］，目前已经被广泛应用于循证医学(evidence-basedmedicine)［13］，逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域［14］。系统综述可被精确区分为两种类型:(1)定性系统综述，原始文献的研究结果被分析与总结，但未经统计学合并;(2)定量系统综述，又称元(meta)分析或荟萃分析，应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域，直接将定性系统综述称为系统综述，将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法，目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价［15］。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域，因此本文采用定性系统综述方法，简称系统综述。本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤:(1)确定研究问题为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状，本文确定了如下系统综述的研究问题:①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?(2)确定文献搜索策略基于所确定的研究问题，设计如下文献搜索策略:①搜索工具与数据库:采用GoogleScholar、IEEEXplore、ScienceDirect;②搜索关键字:采用关键字组合“tourism”AND(“computer”OR“communicationtechnology①”)，即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现;计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一，计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性;经过反复搜索测试，“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索，搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究，实现本文系统综述的研究目标;③搜索的时间范围:2000年之后。(3)文献搜索按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。GoogleScholar显示共有54500条结果(2011年12月22日)，其只提供最相关的前1000条;IEEEXplore(搜索字段为“摘要”)共搜索到46条结果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”)共搜索到36条结果(2011年12月24日)。(4)文献筛选在上述搜索到的条目中，按照表1所示的文献入选和剔除标准，筛选用于本文系统综述的文献。表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选，最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇，其中期刊论文158篇，会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议，文献来源分散且涉及领域广泛，有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写［16］，本文则侧重对系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题的回答。(5)分析与完成报告根据系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题，对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。为了分别回答问题1与问题2，本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角，分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上，当两种研究产生交叉与融合，进行上述严格区分是较为困难的。为此，本如下处理:(1)按照文献来源所属学科范畴进行划分，如来源于TourismManagement及《旅游学刊》的文献则划入旅游类，来源于ExpertSystemswithApplications及《计算机工程》的文献则划入信息类;(2)按照期刊载文的学科范畴划分，如《华东经济管理》刊载旅游类文章，则归为旅游类，《北京工商大学学报(自然科学版)》刊载信息技术类文章，则归为信息类;(3)按照入选文献的具体内容划分，一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类，则阅读入选文章原文，如果偏重人文社会学视角，则归入旅游类;如果偏重信息科学及技术视角，则归入信息类。由此，经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中，测绘类期刊归入信息类中;两类分别含有入选文献147篇和98篇。

综述结果与分析

1:信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究，而是指其研究问题由旅游领域而产生，或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面，而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点，如表2所示①。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等;而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。应用系统指面向各种终端设备，如电脑、手机、PDA(掌上电脑)、电话等使用者的可用人机交互系统，也包含网站(Web)应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统，在本类研究主题统计中将其排除，另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用;另一方面是入选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。应用系统的相关研究可分为:①战略设计或实施建议，如航空业信息技术应用战略与战术研究［17］，以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议［18］;②技术架构设计，如基于面向服务的体系架构(serviceorientedarchitecture，SOA)的旅游资源信息服务模型研究［19］;③系统设计与开发，如一种智能旅游行程导航系统［20］，以及四川［21］、山西［22］和赣东北［23］等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术，可将相关研究分成以下几个方面:①推理，即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统，如基于贝叶斯网的旅游行程推理［24］;②数据挖掘，如旅游突发事件预测预警［25，26］、消费者特征分析［27］、基于机器学习的旅游博客观点挖掘［28］以及数据仓库技术在旅游业中的应用［29］;③主体(agent)，如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐［30－32］;④评价，如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价［33］;⑤决策支持，如旅游目的地选择决策支持系统［34］。旅行活动是一种人地关系，地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源，地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统［35］、基于短信服务的餐馆推荐系统［36］、导航系统［20］、位置服务系统［37］、旅游资源监控预警系统［38］以及古建筑信息系统［39］等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中，几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃，如雅安市WebGIS(万维网地理信息系统)的实现研究［40］、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发［21］以及泰山三维(3D)地理信息系统的研发［41］。移动通信技术，特别是移动终端技术的快速发展，使得面向旅游者手持终端(如手机、PDA)的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用，移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索［37］、导航［42，43］、实时路线及目的地推荐［34，36，44，45］;并向普适计算的方向进行扩展，如手机电子门票［46］、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏［47］等。除了面向旅游者服务外，移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析，如可通过基于手机数据的散客流分析，对目的地住宿的可容纳量进行估算［48］。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务，如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务，帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源，如信息、服务以及商品等，并自动生成个性化推荐［49］。目前，推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划，可面向旅游电子商务用户［50］，也可面向互联网用户［4，51，52］;可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划［4，51－53］，也可推荐旅游目的地［35］、餐厅［36］以及住宿［54］等。推荐系统主要采用人工智能［50］、语义网［24，53］、移动应用［36，45］、定位与地理信息系统［36］等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型［55］、系统架构设计［56］等方面。语义网(semanticWeb)是传统网站的一种扩展。在语义网中，信息具有明确的含义———语义，人类语言与机器语言之间能够相互理解，机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息，使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体(ontology)是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术，能够实现语义网信息处理的自动化，提高网站搜索的准确性以及网站服务质量［57］。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象，如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换［58］、动态生成客户供给的客户关系管理［59］、旅游网站信息系统［60］、旅游目的地管理系统［61］以及旅行推荐系统［24，30，53，54，56］。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达，从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息;其中，旅游知识域的本体表达［62］、行程规划的语义信息推理［24］是实现这些系统的关键技术。Web服务(Webservices)是Web上数据和信息集成的有效机制，是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案［57］。因此，Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作［63，64］。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要，能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成［65］。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一，能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据［52］。虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示，如西安市360度全景虚拟旅游系统［66］、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统［67］、村镇民俗旅游资源的立体展示［68］。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验［69］。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验，特别针对历史文化遗产与遗迹，如意大利的PEACH(personalexperiencewithactiveculturalheritage，个性化体验活动的文化遗产)项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验［70］以及马来西亚凯利城堡(Kellie’sCastle)的虚拟旅游原型研发［71］。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护，如十三陵景区的虚拟复原［72］。普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展，普适计算在旅游研究中非常活跃，如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究，用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题［73］;一个面向德国雷根斯堡(Regensburg)游客的移动终端游戏的设计与应用，游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通，该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史［74］。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真［75］以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真［76］等。

问题2:旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛，表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种①。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注，如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳，可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴:信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中，信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上，集中表现于电子商务对旅游产业的影响［77］、新型电子中介(供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等)对传统电子中介(计算机订座系统、全球分销系统等)的影响［78］、信息技术对分销渠道的影响［79］。信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业，如电子商务在北京旅游企业中的应用现状［80］、土耳其旅行社对互联网的使用情况［81］、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析［82］、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究［83］.信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面，如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用［84］、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用［85］等;又包含旅游企业的某项具体功能，如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用［86］;还包含旅游资源开发与保护方面，如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用［87］。信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含:①电子商务的应用影响，如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素［88］、酒店业应用电子商务的影响因素［89］;②网络营销对旅游企业的影响，如互联网广告对旅行社运营的影响［90］;③旅游企业对技术应用的态度，如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度［91］;④旅游者对信息技术使用的态度，如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息［92］、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素［93］。目前，信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究［94］、旅游电子商务模式现状与趋势研究［95］、旅游电子商务模式［96］以及运营模式研究［97］等。网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开，如英国农村接待企业网站营销现状研究［98］、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究［99］、美国旅游官方网站网络营销使用分析［100］、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究［101］。此外，在线葡萄酒旅游［102］以及在线客户关系管理［103］都是一种网络营销方式。随着互联网技术的发展，Web2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面:①营销，即基于Web2.0的网络营销方式，这是目前旅游研究领域最为关注的方面，如Web2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究［104］、博客对于旅游市场营销的中介作用［105］;②旅游者行为与服务，如Web2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究［106］、基于Web2.0的用户个性化定制研究［107］以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘［108］;③网站分类，如Web2.0旅游网站的分类机制研究［109］。此外，面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索［110］。网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容［111］。从评价对象上看，相关研究涉及官方旅游网站［112］、目的地营销组织网站［113］、各国及地区旅游网站［114－116］;从评价内容上，包含有效性评价［112］、可用性评价［114，117］、使用分析［118］、功能分析［113，119］、网站设计［116，120］、网站旅游本体分析［121］、游客价值［116］以及网站访问者分析［119］等;从评价方法上有调查法［114］、启发式方法［115］、数据包络分析法［122］、内容分析法［113］、网站日志分析法［118］、领域本体分析法［121］等。随着移动通信技术的发展，移动应用在旅游领域得到了广泛应用，针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注，如从用户角度对移动应用进行评价［123］、各种移动旅游者指南功能与可用性评价［124］。较传统旅游研究对象，如旅游资源、旅游企业以及旅游者等，信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展，如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化，从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究，如消费影响因素与满意度［125］、忠诚度与推荐行为［126］、在线分享行为［127］。随着社会网络的形成，在线旅游者的情绪研究得到关注，如通过旅游者在论坛、博客(微博)上的评论分析旅游者情绪［3，108，128］，相关方法包含内容分析［3］、统计与语言学分析［128］、人工神经网络方法［108］以及数据挖掘技术［127］等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化，用来辅助其他旅游者的旅行计划［129］。此外，旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注［101］。目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注，主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法［130］以及网络拓扑图方法［131－133］等;案例包含欧洲［131］、意大利厄尔巴岛［132］以及河北省［134］等。旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区，部分旅游研究者对其给予了关注，如针对具有中国文化背景的芒果社区网(Mango)的综合性研究［135］。社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展，如网络调查方法［1，136］扩展了传统现场发放问卷的调查方法;基于射频识别(RFID)与全球定位系统(GPS)技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法，并提高了数据的精度［137，138］;遥感与地理信息系统(RS＆GIS)技术可提高旅游资源监测的准确性［139］等。二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术，其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面:①需求预测，如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测［5］、遗传算法在旅游需求预测中的应用［140］、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用［141］以及人工智能方法与其他预测方法的比较［142］;②在线行为分析，如基于机器学习(machinelearning)的在线消费者行为数据挖掘［127］;③基于主体(agent)的旅游系统仿真研究，采用人工智能研究领域的重要分支———多主体系统(multi-agentsystem，MAS)对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真，探索旅游主体之间的相互作用与规律，如基于多主体的旅游空间结构演化研究［143］、旅游者在目的地［144］以及景区范围的动态性研究［6］。计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注，具体研究包含以下几个方面:①预测，如旅游收入预测［145］;②旅游经济研究，如区域旅游经济系统动力学分析［146］;③旅游主体行为研究，如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究［6，143，144］。地理信息系统(GIS)是信息科学与地理科学的交叉研究领域，作为旅游研究的一种研究方法或工具，主要被用于旅游资源评价［147，148］。随着移动终端设备在旅游者中的普及，旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注，如上下文适应的移动应用体系框架设计［149］、上下文相关的信息推动服务系统设计［150］以及用于博物馆导游的多媒体技术研究［151］。语义网与本体是信息科学的前沿领域，但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的关注，如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究［152］。智能系统作为信息科学的前沿领域，在旅游研究中也受到了关注，除了综述性研究外［153］，还出现了有关智能系统设计方面的研究［154］。应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究，如基于知识管理视角的目的地管理系统设计［155］。而其中以我国的相关研究为最多，如赣东北网络旅游信息系统研究［23］、上饶市旅游资源信息系统［156］。数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题，在我国旅游研究领域受到了关注，既包含了偏重技术的研究，如数字旅游的体系框架［157］，也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究，如相关政策法规方面的研究［158］。

问题3:信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展，但其仍然属于新兴交叉学科，其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节，笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上，通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题(表4)，以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握，找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点，其反映了两类科学的交叉发展趋势，或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述:人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术，涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟，然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识，深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持，是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域，是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”，包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务，“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具，如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成，使其对旅游者具有实际应用价值，是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础。随着移动终端设备及其应用的发展，传统以计算机为中心的网络服务扩展至以移动终端—旅游者为中心，基于普适计算模式的连接物与物、人与物、人与人的物联网以及各种移动应用系统在旅游研究与实际应用中得到了重视。然而，无论是普适计算还是物联网，在信息科学研究中都是前沿领域，存在许多未解问题，因此，普适计算以旅游领域为问题域或典型应用，将同时有助于其本身以及旅游问题的解决。

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[关键词] 地图制图 地理信息 空间数据库 可视化 数据挖掘 网格

地图制图学与地理信息工程是研究利用图形科学、抽象概括地反映自然地理和社会经济各种要素和现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化，并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化，建立相应的空间信息系统，以图形和影像方式传输空间地理环境信息的科学。

随着计算机、遥感技术的发展以及多学科理论的相互渗透，以地理空间信息数据库、计算机地图制图、地理信息系统和计算机网络技术为主体的数字化地图制图，已经取代了传统手工地图制图，并正向以地理空间信息综合服务为核心的信息化地图制图与地理信息系统转变，地理空间信息获取的天、空、地一体化、信息处理的智能化、信息服务的网络化正在成为信息时代地图制图学与地理信息工程学科的新特征。当前，我省地图制图与地理信息系统工程的技术与应用发展与全国先进省份相比，还存在一定的差距。因此，进一步总结我省地图制图学与地理信息工程学科的发展状况，分析所面临的挑战和机遇，明确今后一段时期的发展方向，是十分必要的。

1 地图制图学与地理信息工程学科取得的进展

地图制图学与地理信息工程学科有其特殊的社会任务和科学任务。它的社会任务是：从社会需求出发，设计和制作不同种类的地图，建立各类空间数据库和专题地理信息系统，为资源调查与开发、工程建设与规划、环境监测与灾害治理、宏观管理与社会应用等服务。它的科学任务是：为完成其它任务提供一系列理论、方法和技术支持，如地图空间认知理论、地图自动综合理论和方法、空间数据不确定性理论和数据质量控制技术、空间数据分析、数据挖掘与知识发现方法、空间信息可视化与虚拟现实技术、基于网格的地理空间信息管理与服务技术等。近年来，我省地图制图学与地理信息工程学科取得了一些重要进展。

1.1 地图制图生产进一步实现了由手工模拟地图制图向现代计算机数字制图的转变

“十五”期间，我省地图制图生产基本实现了由传统的手工地图制图技术向现代计算机数字制图技术的跨越式发展，地图制图与出版的数字化与一体化已成为我省地图制图生产的基本技术手段，基本改变了地图制图技术的落后状况，提高了成图速度，缩短了成图周期，适应了经济建设和社会发展的需求。目前，常见的地图制图数据模型有两种：面向计算机地图制图的数据模型和面向GIS的建库数据模型。前者以满足地图制图规范与图式要求为核心，强调要素的符号化，以制图效率与质量作为评价标准，适合于地图制图；后者以地理空间对象（包含图形信息、高程信息和空间关系信息）的表达为核心，不强调物理特征的符号化表达，以检索查询和空间分析效率作为评价标准，适合于计算机识别、空间分析和计算（简灿良，2008）。有的专家提出一种同时面向地图制图和GIS的数据模型，将矢量地理信息与符号化地图图形数据进行有机融合，在统一平台上一次性地完成地理信息的生产和更新、地图制作及图形信息再现。

1.2 初步构建了我省基础空间数据库，空间数据索引技术研究进一步深入

继建立我省l:25万、1:5万数字线划图（DLG）数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库等之后，又建成了我省1:1万数字线划图（DLG）数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库( 叶荣青，2007 )。各设区市l:2000、1:1000、1:500基础地理信息数据库也在建设之中，基本建立了福建省地理空间基础框架，为我省区域经济规划、防灾减灾、科学管理和重大工程建设提供了及时可靠的基础地理空间信息保障。但海量空间数据的组织与快速检索仍是空间数据库领域的一个重要问题。一种大数据量森林场景组织及其实时绘制方法（李建微、陈崇成等，2007），针对森林场景建模的复杂性和大数据量等特点，并在对比分析各种场景组织算法的基础上，阐述了采用八叉数结构(Octree)来组织森林场景的流程，提出了层次包围盒+线性边缘检测的预裁剪算法，并将该算法应用于大数据量森林场景的实时绘制；通过实验结果进行分析，得出了八叉树结构对场景不同划分深度对绘制效率影响的规律，对大数据量的组织管理，进行有益探索。

1.3 省、市地图集的编纂出版水平有了新的提高

20世纪70年代以前，由于受制图技术手段、印刷工艺的制约，地图产品多数为手工绘制或单色机器印刷的单张图，地图表现形式单调，内容简单。地图集（册）的编制出版工作也受技术制约，发展缓慢。1962年，我省编制出版了第一本《福建省地图集》，直到1989年才编制出版第二本《福建省海岸带与海涂资源综合调查地图集》。1995年之前，编制出版全国范围的地图册一本，全省范围的地图册两本。上述图集（册）均为手工绘制，地图符号、线划较为粗糙，色彩表现力不强，内容详尽程度也受到一定影响。90年代后期，计算机技术的快速发展和四色印刷技术的应用，地图集（册）的编制和出版也有了新的提高。相继编制出版了《福建省农业地图集》（1995）、《福建省海岛资源综合调查地图集》（1997）、《福建省自然地图集》（1998）、《福建省普通地图集》（1999）、《福建省历史地图集》（2004）、《福建省文物地图集》（2007）、《福建省行政区划地图集》（2007）、《中国精品地图册》（2007）、《中国高速公路营运里程及城乡公路网地图集》（2007）、《中国城市间快速行车指南地图集》（2007）、《福建省情地图集》（2008），编制出版了全国性、区域性和省（市、县）地图册几十种。此外，还与台湾大舆出版社联合编制出版了《台湾省地图册》。同时，还编制出版了福州、厦门、泉州市多媒体电子地图。地图集（册）的编制呈现多方位、多品种、形式多样、内容丰富、信息量大的发展态势，其应用已涉及到各行各业，在国民经济建设、社会发展、政府辅助决策中发挥了重要作用。

1.4 电子地图和地理信息系统技术紧跟国内先进水平，地理信息服务形式更加多样化

随着地理信息系统技术、计算机地图制图技术和空间数据库技术的发展，各种专业应用GIS中的电子地图、多媒体电子地图(地图集)、网络电子地图、导航电子地图等多种地图可视化系统应运而生。例如，福建省地图出版社编制出版的《福州市电子地图》（2001）、《泉州市多媒体电子地图》（2003）、《福建省城市三维电子地图》（2007）；福建省基础地理信息中心研制的《福建省三维电子地图》（2007）；福州市勘测院编制《福州之窗电子地图》（2004）等。与此同时，用户范围也更加大众化。

近年来，我省地理信息系统技术快速发展，紧跟国内先进水平。福州大学参与研究的国家863 计划“面向网络海量空间数据处理的大型GIS 开发”项目立足技术创新，在解决面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储与索引、分布式计算等关键技术问题的基础上，开发了具有我国自主知识产权的、可支持国家级空间基础设施建设的大型地理信息系统（GIS）基础软件平台。空间数据库服务器和空间应用服务器可以在Unix/Linux 大型服务器上运行，具有TB 级空间数据处理能力、安全级别达到B2 级，可以支持局域、广域网络环境下空间数据的分布式计算，可供国家级空间数据处理与交换中心以及大型GIS 应用工程使用。此外，福州大学还在国内率先成功研究开发了基于XML Web Services技术、SOA体系架构和SaaS运行模式的城市空间信息网络服务平台，通过对地理信息内容和GIS 功能的集中管理，并为应用开发人员提供基于Web Services 的二次开发接口，实现与各种Web 应用的快速集成，从而为地理空间信息的应用提供了基于GIS信息与应用的公共服务平台，为我国“数字城市”、政府和企业信息化建设提供了一种经济适用的地理空间信息应用解决方案。地理信息系统研究结合福建省情，立足解决区域发展的实际问题，在不同行业得到广泛应用。

3S 综合应用与服务体系。福州大学通过开展二期国家863课题研究，以多时相、多类型的卫星遥感数据（包括微波雷达遥感数据和光学遥感数据）为信息源，以国产地理信息系统软件为分析和管理工具，以全球定位系统为空间定位手段，以宽带网络技术为信息传输，开展面向福建省国土资源、农业、海洋环境和林业动态监测、数据更新、信息管理和共享服务应用示范系统的研究和开发；开发了省级、行业级和县市级等不同空间尺度和主题层次的业务运行示范系统，实现业务运行的面向用户的数据交换、互操作和应用服务。建立了“省―地（市）―县”三级国土资源环境和林业专题应用示范系统；开发区域海洋区划和省级海洋监测集成与服务系统；开展网络和通信技术在“3S”应用系统中的集成，面向林业监测应用的多源遥感数据融合算法、面向林业或海洋应用的数据挖掘、空间信息的表达、网络共享与服务等关键技术的研究。如福建省林业信息共享服务平台中的信息共享方案设计（梁娟珠、涂平，2006），以“数字林业”建设为背景，针对信息共享服务平台建设中的信息共享体系结构、数据库共享方案、数据交换体系三个主要方面提出福建省林业信息共享方案，并对信息安全问题进行了论述。基于省－地市－县信息共享平台的大型3S 综合应用与服务体系，其成果先后获得福建省科技进步一等奖和国家科技进步二等奖。

省级政务信息共享平台。福州大学通过国家863课题开展省级政务信息共享平台开发与应用研究。建立 “省－地（市）－县”政务信息宽带网络之上的信息共享服务枢纽。实现了分布式政务信息的访问、查询、转换、下载、交换和集成，并提供用户管理、安全管理、数据目录管理、异构数据共享和交换、协同办公服务、分布式异构数据库的集成与应用等综合服务功能。面向电子政务的地理信息服务研究，根据电子政务建设对地理信息服务的实际需求，提出了地理信息服务体系和面向电子政务的地理信息服务层次结构模型，提出了“体、层、条、块”的地理信息服务体系分类方法，并用“塔、层、面、块”的塔型结构予以表达。探索和基本解决了面向电子政务的地理信息服务体系建设中的地理信息交互式可视化表达等五项关键技术。如数字区域应用基础设施研究（吴升、王钦敏等，2006），针对当前数字区域工程建设普遍存在的一些问题，提出“数字区域”应用基础设施的概念，对其研究背景、参考模型和面向信息共享的公共应用服务平台进行了论述。数字区域应用基础设施是在区域网络基础设施和数据基础设施上层的基础设施，它为电子政务、电子商务、数字城市等各种数字区域信息化应用工程提供基础性的应用服务支撑。由专业信息服务机构、管理办法、标准规范、关键技术和公共应用服务平台构成。信息服务机构是数字区域应用基础设施的主体，是有效联系信息需求方和信息拥有方的桥梁；公共应用服务平台是数字区域应用基础设施的核心，为区域信息共享和交换提供了统一的构架和解决方案。其中，元数据管理和目录服务平台为信息的和查询提供了“一站式”入口；信息共享与协作服务平台实现分布式数据库的信息共享和交换；地理空间信息网络服务平台实现对地理空间信息的集中式共享。最后，总结了“数字福建”应用基础设施建设的成果，对“十一五”“数字福建”工程的需求和发展作了展望。面向电子政务的地理信息系统研究（卢毅敏、汪小钦等，2006），主要针对电子政务GIS中基于Web的地图技术、空间元数据技术、空间信息协同组织技术、空间信息可视化表达技术、地理编码技术等关键技术进行了具体的讨论与应用。

1.5 地图自动制图综合研究取得了实质性进展

人在制图综合过程中的思维方式主要表现为抽象思维、视觉思维。计算机能在多大程度上模拟人在制图综合过程中的思维方式，认知科学采用功能模拟的方法来研究人脑思维规律，通过计算机按照模拟模型来模拟人脑的思维过程。其模拟结果的正确程度完全取决于模拟模型和输入数据是否客观、正确反映了人脑思维系统。当前计算机模拟包括制图综合过程中基于联系的归纳推理、基于过程的形式推理和基于规则的演绎推理；而对于制图综合过程中的视觉思维，计算机模拟起来就困难了。同时，用计算机模拟制图综合过程中人脑的思维方式，求解制图综合的问题，无论是数据处理还是知识处理，都必须具备问题形式化、可计算性、合理的复杂度等三个前提条件，这都是难度很大的问题。国内很多学者在解决自动综合的许多难题方面做了大量的工作，包括基于知识的自动综合处理模型、基于遗传算法的自动综合处理模型、基于ABTM的自动综合处理模型、基于弹性力学原理的自动综合关系处理模型、基于数学形态学和神经网络的自动综合处理模型等等。特别是提出了自动综合链及其自动生成的理论和方法，以及据此建立的自动综合过程控制模型，为电子计算机按照模拟模型来模拟人在制图综合过程中的思维方式创造了十分有利的条件。福州市勘测院研制1:500到1:2000城市大比例尺地图缩编系统，系统基于Visual Studio .Net开发平台、FME2004数据转换平台，综合应用C＃、、FMEObjects、MDL、数据库、XML等计算机技术，采用MVC设计模式设计的、面向对象的组件式技术进行开发。实现要素合并、要素化简、要素抽稀、要素移位以及缩编知识库维护等。

1.6 空间数据不确定性研究进一步深化

空间数据的不确定性主要探讨和研究空间数据误差和不确定性，及其误差传播和控制的方法。不同空间分辨率DEM提取坡度不确定性研究（陈楠、汤国安等，2006）运用信息论与统计学一些指标及比较分析的方法，以1:1万DEM为研究对象｡定性地分析了在黄土丘陵沟壑区DEM空间分辨率对所提取的坡度信息的不确定性影响，并建立了定量的计算公式｡黄土高原丘坡信息DEM提取算法的应用（陈楠、王钦敏等，2006），选择代表黄土高原地貌类型（丘陵沟壑区､梁峁区､高原丘陵过渡区）的75个样区（每个样区约4 km2），以1:1万水平分辨率为5m的DEM为研究对象，研究不同算法对提取地面坡度精度的影响，提出了对坡度和坡向精度进行评价的指标，并获得了以上指标与分辨率的函数关系，所得函数关系可为实际工作部门选取适宜的DEM分辨率提供依据。

1.7 虚拟现实技术向通用化和实用化发展

空间信息可视化与虚拟现实技术过去主要集中在虚拟地理环境的基础理论及相关学科应用技术的引进和研究。福州大学2002年以来选择大场景、高复杂度、强交互的虚拟森林环境为研究对象，提出了基于虚拟现实、空间信息技术、图形学等原理的分布式虚拟森林景观的构建原理，并在国际上首次按单树建模―林分场景―森林景观等三级尺度实现的技术体系。该研究小组已成为国内进行系统地、持续开展虚拟森林环境的3个研究小组之一。主要完成的成果包括:（1）基于OpenGL开发了一个参数化单树建模工具，并在其它应用项目得到推广应用；（2）开发成功面向森林经营管理需要的虚拟森林环境。该平台实现2维GIS与3维仿真功能的紧密结合；（3）基于HLA的开发分布式协同森林灭火仿真原型系统。（4）基于本体技术开展了面向灭火决策的领域本体知识库系统的研究与原型系统开发；（5）开展了基于L-system的南方果树-芒果、龙眼的建模，实现了果树在年周期和生命周期内的生理生态生长发育过程3D表达；（6）初步探索了顾及光合作用的果树生长的数学建模、三维建模，展示了在不同环境因子和经营参数控制下龙眼的生长变化过程。林开辉，陈崇成等（2006）针对虚拟森林灭火仿真需要多种不同要素同时参与灭火仿真的功能需求，提出了一种基于HLA 的可扩展的分布式森林灭火仿真体系结构。可用于地理多维信息的综合管理、协同规划、设计与决策等，可为数字省、数字城市、数字行业建设提供方法和技术支撑。虚拟现实技术中场景的建模和控制一直是人们关注的焦点，江辉仙、林广发等（2006）应用虚拟现实地理信息系统（VRGIS）技术建立库区三维仿真系统，结合影响水土流失的各种因素，利用GIS对空间数据处理和分析的特殊功能，实现水土流失监测预报系统数据与图形的有机结合，提高水土流失监测预报的准确性。系统具有三维性、交互性、多媒体集成性和境界逼真性。省基础地理信息中心基于三维地理信息系统软件开发福建省三维基础地理信息平台（政务网），实现三维地理信息的查询、浏览，政务信息的查询、浏览，专题地理信息的加载及地名地址信息的上传、标注等功能；开发了基于三维基础地理信息的地震救灾、地质灾害、森林防火、核电规划、交通规划、城市三维、旅游三维、治安管理等专题三维地理信息系统。

1.8 空间数据挖掘和知识发现研究越来越受重视

面向地学和资源环境等领域应用的空间数据挖掘，除了能提取地理实体几何特征知识外，还能发现空间分布、空间关联、空间层次、空间演变等知识。福州大学面向资源与环境问题，以多源、异构的海洋、林业、国土等行业环境监测数据（如各类监测台站、卫星遥感等平台的监测数据）为对象，开展多尺度空间数据的可视化挖掘提供理论框架、技术方法和原型系统研究，在空间离群点的识别与分析、空间关联规则提取、高维空间数据聚类、高分辨率光学遥感数据聚类等空间数据挖掘算法以及在空间数据挖掘的原始数据、挖掘结果的可视化表达以及挖掘过程的可视化交互探索方法等方向取得进展，推动了地区空间数据深度挖掘的研究与应用水平，空间数据挖掘和知识发现取得了显著进展。（1）基于时空统计的方法，如钟春棋、曾从盛（2007），基于RS与GIS的福州市景观格局动态演化研究，在RS与GIS技术支持下，利用1986年、1993年和2000年3期TM遥感影像，选取反应景观空间结构和景观异质性的指数，分析了福州市区景观格局及动态变化的特征。（2）基于空间关联规则的方法，主要指空间对象之间的空间和非空间关系，如厦门市湿地时空演化的遥感动态分析（李春华、沙晋明，2007）：以厦门市近20年来多时相遥感数据为数据源，采用RS和GIS技术提取湿地动态变化信息；综合运用多项式回归、马尔可夫模型、虚拟地理环境技术对厦门市湿地时空演化趋势进行模拟分析和定量预测研究，建立厦门市湿地动态变化系列图谱。邱炳文， 王钦敏等（2007）采用Moran's I系数的自相关图来表示土地利用及其影响因子的空间自相关性特征，并且在此基础上建立了土地利用与影响因子的空间自回归方程。（3）基于求解问题不确定性的方法，包括粗集理论(Rough Set Theory)和云理论(Cloudy Theory)；（4）基于可视化的方法，如土地利用与土地覆盖变化信息的图谱研究（余明、李慧珍，2007），应用RS和GIS复合技术提取土地利用信息图谱，从现状结构、发展变化（净变化与相互转化）等方面进行土地利用信息定性和定量的分析，并建立了实验区土地利用演变过程和空间扩展图谱，其研究和建立的土地利用斑块形态与扩展图谱,在一定程度上反映了地学信息图谱的“形-数-理结合”和“系列化”、“谱系化”、“模型数值化”的特征。（5）基于人工智能的方法，如陈楠、王钦敏等（2006）基于BP神经网络自动提取沟谷研究，提出了将提取沟谷的过程转化为根据地形因子综合判定地貌类型的过程的思想。应用BP神经网络分析了6种地形因子与沟谷地形的相互关联关系。

1.9 地理信息网格与知识网格创新研究出现良好开端

知识网格是网格发展最新阶段或表现形式，它是在人工智能和知识管理的基础上形成的网格，是集计算网格和信息（数据）网格、知识发现平台、决策支持系统为一体的智能网格。福州大学将时空数据挖掘、空间决策支持系统、信息可视化和人-机交互等技术引入网格计算环境，基于主流网格中间件Globus成功开发地理知识网格平台（GeoKS-Grid），形成数据资源管理中心、资源监控中心、任务管理中心、数据挖掘与决策服务中心、网格平台管理中心等主要模块，并在系统上部署了一系列网格服务，如基于MST的空间离群挖掘服务（以福建沿海土壤地球化学异常分析为例）、基于本体知识推理的土壤适宜性评价服务（以福建沿海地区热带水果种植应用为例）、空间关联规则挖掘服务（以漳浦县林种与影响因子关联分析为例）、城市空气高架点源污染模拟服务（以厦门市SO2为例）、城市短期电力负荷预测服务（以厦门市为例）、海上化学品泄露污染扩散模拟服务（以福建湄洲湾易溶液化品为例）。该平台拥有地理知识发现和辅助时空决策分析的功能，促进网络地理信息共享与服务从单纯的信息交换和互操作、集成处理上升到时空数据挖掘服务、决策服务的深层次转变，为地理知识服务网格平台成为一个可视化、交互式、智能型的地学问题协同式求解环境奠定基础。

1.10 地图制图学与地理信息工程理论研究

地图制图学与地理信息工程学科中除了地图投影、地图综合和地图符号等传统理论外，又增加了地图空间认知理论、地理信息传输理论、地图视觉感受理论、地图模型理论、地理空间信息语言学理论、地学信息图谱理论、空间数据的不确定性理论等，地图制图学与地理信息工程科学的理论体系正在逐步形成。许多现代数学方法都在地图制图学与地理信息工程科学技术中找到了自己的切入点，特别是现代数学方法在地图自动综合和空间数据不确定性研究中的应用。我省在这一方面取得一定的进展。

福建师大地理科学学院和福州大学空间信息工程研究中心致力于空间数据挖掘与信息共享的理论、方法与技术的研究与应用示范研究。师大地理科学院作为主要成员参编的《地图学基础》由高等教育出版社出版，该书被全国高校选作教材，并获全国普通高等院校优秀教材二等奖；《地图学原理》由科学出版社出版（2004年）；《地图学》课程被评为福建省优秀课程；《地图学的改革与建设》经国内专家鉴定为国内先进水平，获福建师大优秀教学成果一等奖。《地球信息科学导论》由科学出版社出版（2007年），作为地图学与地理信息系统专业博士与硕士研究生教材。福大空间信息工程研究中心近几年从事数字区域的理论、技术与应用，地理信息的建模理论与分析技术，空间数据挖掘的理论与方法，数据传输与信息安全技术等应用研究。《人口经济学中的GIS与定量分析方法》（王钦敏等）运用GIS 理论、方法分析人口空间分布与相关自然和经济因子间的定量关系。建立了人口空间分布与经济发展之间关系的微分方程组模型，运用稳定性理论揭示两者之间的非线性动力学机制。对人口空间迁移变化与经济发展之间的关系建立数学模型，为人口空间迁移预测及政府决策提供参考。

以上所述地图制图学与地理信息工程学科取得的进展基本反映了近年来本学科发展的面貌。

2 地图制图学与地理信息工程学科的发展趋势和任务

通过总结地图制图学与地理信息工程学科技术取得的进步、存在的问题和差距，进一步分析空间信息科学技术的发展及面临的机遇和挑战。

2.1 以空间认知为核心的地图制图学与地理信息工程学科理论体系将进一步深化

空间认知理论是地图制图学与地理信息工程学科的认识论和方法论基础。在空间认知理论的指导下，地图投影、制图综合、地图符号等传统地图制图学的基本理论将在新的条件下进一步深化；地理信息传输、地图视觉感受、地图模型、地理空间信息语言、地学信息图谱、空间数据与空间分析的不确定性等地图制图学与地理信息工程学科的新理论在整个理论体系中的地位和作用、相互联系、内容的深层次研究将取得进展。目前，在地图空间认知研究方面，理论体系尚不完善，空间认知过程研究不够深入。现有的GIS 数据模型缺乏跟踪现实世界实体变化的能力，因为它只保存实体的现势数据，随着地理信息系统在行业应用的普及和深入，人们开始认识到地理信息系统应该具有描述现实世界中各种时空变化的能力，既可以分析其过去，又可以预测其未来（发展趋势）。这种想法导致了时空地理信息系统和时空数据模型概念的提出。今后要重点研究：(1)空间认知理论体系框架；(2)空间认知过程、实验方法与技术；(3)地图可视化系统中的“人―地图”关系及表示方法。

地学信息图谱研究不仅局限于表现，更是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。地学信息图谱的研究起步工作主要有三方面：区域地理单元及其等级体系；地理单元的遥感影像特征分析；地学信息的表达方法。

2.2 地图自动制图综合及其过程控制的智能化将取得进展并得到应用

在基于大比例尺地图数据库生产小比例尺地图、多比例尺地图数据库的自动派生及一体化更新和 GIS中多尺度空间数据显示等环境下，基于保质设计的空间数据的自动综合及其过程控制的智能化研究都是必要的。目前的研究离实际应用还有很大的差距：一是自动综合模型、算法还不具普适性；二是自动综合结果还有不尽人意。今后研究的重点问题主要包括：(1)几何信息的尺度依赖与空间认知理论的联系；(2)多尺度空间数据库的数据模型与数据结构；(3)网络环境下的空间数据多尺度表达与在线式自动综合理论与方法；(4)智能技术支持下的地图自动综合决策分析与自适应操作；(5)自动综合的智能化、过程控制与质量评价；(6)三维城市模型的自动综合；(7)地图自动综合的人机协同机制。

2.3 地理空间信息数据库多源、多尺度数据一体化及面向对象发展

我省基本实现多源、多尺度矢量数据、影像数据和高程模型数据一体化管理。需进一步研究：(1)矢量数据、影像数据与数字高程模型数据融合的理论和方法；(2)海量数据高效快速索引技术；(3)基于图形、影像与数字高程模型数据一体化的完全面向对象的方法；(4)基于矢量、影像与高程模型数据融合的地学空间分析理论与方法；(5)基于矢量、影像与数字高程模型数据融合的三维可视化理论与技术。

2.4 空间信息可视化与虚拟现实技术向与GlS集成的一体化和实用化方向发展

空间信息可视化及在此基础上发展起来的地形仿真和地理环境虚拟现实技术，为人类的地理环境感知提供一种新的、更强大的工具。近些年来，出现不少利用现有的图形图像软件与动画软件制作的地学信息可视化产品，如应用3DS制作动画，完成预定路线的地景观察；运用OpenGL在微机或工作站上实现实时交互的、可立体观察的虚拟地形仿真；运用Performer及MultiGen(三维建模软件)在SGI工作站上完成地景建模与实时显示；运用VRML(虚拟现实建模语言)在网络上传播虚拟地景信息等。空间信息可视化与地理环境虚拟现实技术作为地图学新的生长点，对于拓宽地图学的研究领域和促进地理信息系统理论与技术的进步将产生重要作用。但是，从地理信息系统和空间信息可视化与虚拟现实的关系来看，地理信息系统具有强大的海量空间数据存储、管理、处理和分析功能，空间信息可视化与虚拟现实具有多维动态可视化和实时交互式操作的效果，两者优势互补，集成与一体化是一个必然的趋势。需重点研究：(1)地理信息系统(GIS)与虚拟现实(VR)集成；(2)空间数据多尺度可视化表达的自适应地图符号系统；(3)面向时空模拟与仿真的演化模型；(4)空间信息可视化人机自适应界面；(5)多维动态空间数据模型及其表达体系；(6)基于空间信息可视化的协同工作与决策支持。

2.5 空间数据挖掘和知识发现的研究正在兴起，并向智能化发展

空间数据挖掘和知识发现是空间分析的拓展、延伸和深化，需重点研究：(1)空间数据挖掘与知识发现的理论体系；(2)空间数据挖掘与知识发现方法(基于时空间统计分析、基于空间关联规则、基于求解问题不确定性、基于可视化、基于人工智能等)；(3)面向决策支持主题的分布式空间数据提取、预处理、变换、挖掘、模式解释／知识评估；(4)数据挖掘数据、算法、可视化的有机结合(形、数、理的统一)。

2.6 GIS运行实现跨平台、互操作、资源共享和协同

地理信息系统(GIS)就其运行方式而言，经历了由单机向网络发展的过程，网络地理信息系统(Web GIS)正逐步成为主流产品。目前的Web GIS还存在着数据和功能相对绑定、处理功能相对简单、系统之间缺乏良好的互操作性等许多问题，还不能实现真正意义上的跨平台、互操作、资源共享和协同工作。重点研究：(1)基于信息网格的新一代地理信息系统，即网格地理信息系统体系结构和总体方案；(2)基于信息网格的地理空间信息管理与服务标准和规范；(3)Grid与Agent集成模型；(4)地理空间信息服务与Grid集成模型；(5)基于网格的空间数据访问与集成。

基于网络服务的GIS 应用软件平台研究与开发是要研究、开发基于网络服务的GIS 应用软件平台，实现分布式多源异构地理信息的互操作和综合利用。通过对地理信息内容和GIS 功能的集中管理，并为应用开发人员提供基于Web Services 的二次开发接口，实现与各种Web 应用的快速集成。主要技术特点表现在：为用户寻找地理信息服务提供统一的入口和中介；提供基于GML 和Web Services 的地理内容和功能服务；自主开发、开放、跨平台、可扩展。

基于GML 的网络地理信息系统研究。基于GML 的网络GIS，是指GIS 中的所有数据都是表现为GML 文档，这与传统的GIS 不同。由于管理的数据对象发生了变化，传统的GIS 技术不能直接用于GML 数据的管理，因此必须研究基于GML 数据的管理技术，同时作为一个完整的网络GIS，地图信息可视化是必不可少的一部分，因此必须对基于GML的空间数据可视化进行研究。研究的具体内容包括：基于GML 的空间数据管理技术；基于GML 的多源异构空间数据集成和转换；GML 数据的Web 可视化研究；基于GML 的网络GIS 原型系统。

2.7 空间数据不确定性由理论研究向空间数据质量评价与控制的实用化发展

由于现实世界的复杂性和模糊性以及人类表达能力的局限性，空间数据不可避免地表现出某种不确定性，研究空间数据采集、处理、分析和应用过程中的不确定性理论，直接关系到空间数据生产和应用过程中的质量控制、GIS空间分析的可靠性和数字地图产品应用的可靠性。其重点研究：(1)空间数据不确定性与数据质量的内容及评价指标体系；(2)空间数据不确定性理论及其可视化方法；(3)属性数据不确定性理论与方法；(4)数字高程模型(DEM)数据的不确定性理论与方法；(5)空间数据不确定性关系模型和空间分析的不确定性；(6)多尺度空间数据融合的不确定性；(7)空间数据基于不确定性的数据质量评估与控制模型。

2.8 嵌入式地理信息系统将向更广泛的应用领域渗透

地理信息系统（GIS）的应用领域和应用模式与计算机技术的发展密切相关，早期开发的GIS是基于工作站和桌面PC机的，这类计算机计算能力强、存储容量大，能满足GIS对计算机的性能要求。随着嵌入式硬件技术（如嵌入式处理器、存储器）和软件技术（如编译器、图像压缩算法、集成开发环境）的快速发展，GIS技术逐渐应用于嵌入式系统中，构成嵌入式地理信息系统。嵌入GIS由于其具有功耗低、资源消耗少、可靠性高、响应速度快、体积小和重量轻等优点，广泛应用于基于位置的服务LBS、车载导航仪、移动信息终端等嵌入式系统中，实现地图浏览、地图缩放、路线分析、数据检索及地形分析等基本功能。重点研究：(1)嵌入式GIS通用硬件平台；(2)嵌入式GIS中间件技术；(3)强实时响应关键算法；(4)多种数据融合和高效空间数据压缩算法；(5)支持二次开发的EGISM应用软件开发包。

未来地图制图学与地理信息工程学科的发展和理论和技术：

第一，空间认知理论将促进地图制图学与地理信息工程学科的进一步理论化和科学化；

第二，基于保质设计的空间数据自动综合与细节分层(LOD)技术将促进空间数据的多尺度、多分辨化；

第三，空间信息可视化与虚拟现实技术将促进地理环境的沉浸化；

第四，空间数据挖掘与知识发现技术将促进由源于符号获取信息到源于信息获取知识，实现知识获取的自动化；

第五，网格(Grid)技术推动新一代地理信息系统的诞生，将促进资源共享与解决问题协同化；

第六，基于面向对象方法发展面向Agent技术将促进智能化；

第七，地理空间信息获取、处理与应用的一体化技术将促进GIS真正意义上的时态化；

第八，空间信息技术的全面嵌入和广泛应用将促进普适化。

参考文献：

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[22] 陈楠, 王钦敏, 林宗坚. 人口经济学中的GIS与定量分析方法[M]. 北京: 科学出版社, 2007.

课题组成员：

1．简灿良，福建省基础地理信息中心，教授高工。

2．吴 升，福州大学，教授。

3．陈崇成，福州大学，教授。

4．戴文远，福建师范大学，副教授。

篇6

论文关键词:信息处理　技术集成　工程勘察　工程地质 

论文摘要:工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程,其中既涉及各种信息处理技术及其集成化应用,也涉及方法论和其它问题。因此,提出工程地质勘察信息化的要求,不但是地质信息科学发展的必然趋势,也是促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成主要动力。 

 

0引言 

当前,伴随着一般信息科学、地球信息科学、地球空间信息科学和地理信息科学的兴起,地质信息科学已经逐渐形成雏形。这是一门崭新的边缘学科,是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域。它的形成与地质学和地质工程各个分支学科的发展和促进密不可分。历史分析的结果表明,计算机技术的引进、改造、融合、集成和应用过程,实际上就是工程(地质)勘察信息化的过程。 

1水利水电工程地质信息处理 

1.1 信息处理技术地质测绘、钻探、山地工程等所获取的数据是水利水电工程地质信息处理的数据源,是水利水电工程地质信息处理流程的起点,这些数据包括搜集到的早期勘察数据和现阶段地质勘察获取的状态数据,不但具有多来源、大数量、多种类、多层次、多维和多应用主题等特点,同时又具有可采集性、可存储性、可管理性、可复制性、可共享性等可信息化的特征。这个过程可以划分为勘察数据获取、勘察数据整理与管理、勘察图件制作、地质体空间分析、勘察成果编制、管理与查询等环节。每个环节都可以对应一种或数种信息技术,如数据的采集与管理可以用数据库技术来实现,勘察图件的制作可以用计算机辅助设计技术或gis技术来实现,地质体空间分析可以用三维建模与空间分析技术来实现,勘察成果的编制可以通过数据库中资料的组合来生成,成果的查询检索可以通过数据库和网络技术来实现。[1] 

1.2 信息处理方法数据采集是整个处理过程的起点,也是水利水电工程勘察的主要工作之一。所采集的数据包括可以搜集到的前期资料和工程勘察获取的数据,这些数据都可以通过直接录入、导入与二维平面图或三维模型绑定输入等四种方式来进行处理。[2]报告、汇报、归档部分是指利用数据库、二维辅助制图和三维模型与空间分析成果来编制工程勘察报告等勘察成果,并对所取得的成果数据进行审查汇报,最后把成果进行数据库管理和归档。以上这些工作全部处在标准化体系的制约之下,这些标准包括工程勘察规范、数据编码标准、图层设置标准等等,同时这一过程被网络技术进行全面的改造,从而组成水利水电工程地质信息处理的完整流程。 

1.3 信息处理流程①数据采集阶段。在确定了工作目标后,首先搜集工作区域的各种已有资料,在对搜集到的资料进行分析后,在可能的工作区域内进行野外考察,进一步确定工作区域。在基本确定的工作区域内进行野外测量和工程地质测绘工作。在测绘的基础上进行钻探、物探、地质试验和可能的山地工程等工作。这个阶段主要是获取工作区域内地表、地下的各种地质资料。②室内整理阶段。室内整理阶段是对获取到的地质资料进行校对、分析和分类的工作,使获取到的数据条理分明,便于后期工作的使用。

这一阶段可以滞后于数据采集阶段,也可以与数据采集阶段同时进行。③分析处理阶段。分析处理阶段主要是利用整理后的数据进行各种地质图件的编制,对野外勘探的数据进行统计、分析、计算等,为下一步勘察报告的编制提供各种资料。④编制报告阶段。工程勘察的最终成果是勘察报告,这一过程主要依赖地质技术人员对地下地质空间的感悟与工作经验,充分利用获取的数据和前期对数据的整理与分析处理成果来编制工程勘察报告。⑤成果审查与汇报阶段。这一过程是对整个勘察工作的检查和验收,如果分析不够充分,要返回到分析处理阶段进行更充分的分析处理,如果分析结果缺乏足够的数据,要返回到数据采阶段,进行补充勘探工作,直到审查通过。⑥资料归档阶段。这一阶段主要是把原始勘探资料和勘探成果资料进行分类归档工作。这部分资料同时也是其它工作的资料依据。从信息处理角度也可以把这个过程划分为数据采集、数据管理和数据应用三部分,其中数据管理包括对所采集数据进行管理和对数据应用的结果进行管理,数据应用包括数据统计分析、空间模拟与分析、地质图编制和报告编制等。 

2实现地质信息技术的集成化 

为了最大限度地发挥各种信息技术的作用,需要实现信息集成化。其原则和出发点是:使各部分信息有机地组成一个整体,每个元素都要服从整体,追求整体最优,而不是每个元素最优;各个信息处理环节相互衔接,数据在其间流转顺畅,能够充分共享。系统有了这样的的整体性,即使在系统中每个元素并不十分完善,通过综合与协调,仍然能使整体系统达到较完美的程度。从工程勘察信息系统实现的逻辑结构看,系统集成的内容包括:技术集成、网络集成、数据集成和应用集成。分布式的工程勘察点源信息系统的建立,就是上述四方面集成的结果。 

3结语 

工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程,其中既涉及各种信息技术及其集成化应用,也涉及方法论和其它问题,要求深化对地质信息机理基础理论的研究。因此,工程地质勘察的信息化需求,也是地质信息科学发展的动力,促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成。工程(地质)勘察的计算机应用的理论、方法和技术作为地质信息科学的重要组成部分,在自身发展的过程中也不断地借鉴和引进其它地质与矿产勘查领域的成果,并且逐渐融入地质信息科学的总体发展轨道,伴随着地质信息科学的发展而发展。 

参考文献: 

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[关键词]采矿系统工程 采矿工艺 计算机技术

中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0075-01

一、概述

采矿工程是一门由来已久的古老技术，很多问题都只能定性，而不能定量的解决，现场问题常常依赖经验判断，容易存在很大的主观差异性，借助采矿系统工程中的数字与计算技术，可以实现采矿技术问题的定量决策，大大提高了准确性和科学性。此外，采矿工程所涉及的面较广，影响因素较多，如何从总体上合理把握，综合协调，也就需要利用系统工程的相关知识来解决。从近年来发展情况看，随着新技术，新方法不断引入到采矿系统工程中，为我国的高效安全采矿带来了新的活力和发展。采矿系统工程的每一次重大突破，都可以带来相关技术的变革，从而带动整个产业的发展。矿产资源作为维系人类社会经济发展的重要资源，其重要性不言而喻，采矿工程系统发展到今天，做出了巨大的贡献。

二、采矿系统工程概述

采矿系统工程是以采矿工程内在规律为依据，结合系统论和现代数学方法，来研究和解决采矿工程中的综合问题的一种工程学科。它是根据采矿系统工程发展起来的一门新学科，这个工程主要有以下特点：

1、系统性。采矿工程有着涉及面广、影响因素多、作业点分散的特点，因而需要在工作中从总体上进行全面协调。借助系统工程自觉地从总体上整合采矿，让采矿工作得以统筹安排、有序发展。

2、科学性。采矿工程由来已久，是一门古老的技术，它过去依赖于经验判断而不是精密计算。在现代采矿工程系统中，引入各种现代数字和计算机技术，实行定量化决策，提高了采矿工程的科学性。

3、边缘性。采矿过程涉及的诸多学科之间有着许多联系，而之前存在联系脱节的现象。通过系统工程将采矿工程和系统工程相互渗透和交叉，从而完善这一系统。以至出现了安全系统工程、地质统计学、边坡系统工程等边缘学科。？

三、采矿系统工程的基础理论与技术

目前，采矿系统工程中常用的基础理论学科及相关技术如下：

1、应用数学或计算数学分支。如：概率论与数理统计，随机过程及数值方法等。

2、现代应用数学的相关学科分支。如：地质统计学、可靠性理论、模糊数学、灰色系统理论等。

3、运筹学及其学科分支。如：线性规划、非线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、图论及网格分析、排队论及存储论等。

4、与计算机技术密切结合的交叉学科分支。如：系统模拟、系统动态学、人工智能学、决策支持系统、管理信息系统及计算机辅助设计等。

四、采矿系统工程的发展现状

几经数载，我国的采矿工艺也在不断的成熟，可以将我国井下采矿工艺分为以下几个主要方面：即连采工艺、综合机械采矿工艺、爆破采矿工艺以及普通机械化采矿工艺，在这几种采矿工艺中，综合机械采矿工艺为当前应用最为广泛的一种工艺，该工艺是把井下所有工艺均转变成为连续且机械化的作业，该工艺不仅减轻了采矿人员劳动强度，同时还大大了其工作的成效与安全系数。而普通机械采矿工艺则是指其装煤工序与落煤工序为机械化作业。在爆破采矿工艺中，落煤工序主要采取的是爆破法，装煤则采用的是人工手工操作的方式，运煤采用的是机械化方式。除此之外，在采矿系统工程中，还广泛利用数学工具和计算机技术，这已成为一种常用的手段。同时，信息科学的迅速发展在采矿系统工程学的应用也是不容忽视的。在信息科学中的任何进展将很快在采矿系统工程采用。例如20世纪中叶，人们发明了探矿专家系统。另一个例子是全球定位系统（GPS）的出现给采矿作业带来方便，因为其容易收集到附近的地貌情况以及后面出现的地理信息系统（GIS）和遥感系统（RS）来到后不久，已应用于采矿业。而在工艺中，关键环节就是打眼，在进行该项工作时，应按照施工现场顶板条件、煤层的厚度以及节理裂脱发育的实际情况等来明确爆破打眼参数。连采工艺从其实质上来讲，该工艺其实就是上述综合机械采矿工艺的辅助或者补充，该工艺主要包括煤柱回收与煤房掘进两个方面内容。

五、采矿系统工程的发展趋势

1、该工程为一个环境变化大、目标多、随机性强、变量多以及因数多等动态过程，其必须要在各种技术的统一、合作与协调下，利用多种不同研究的方式来综合进行研究和考虑。由于该工程系统结构比较繁杂，具备多环节以及多层次特点，同时各矿区之间的条件也存在着较为明显的差异，矿产资源的实际条件又各不相同，所涉及到内容不仅多，同时其所产生的影响也比较大。对此，需从全局出发，站在更高层次来进行研究和分析，不断扩大其研究的范围，扩展其研究的对象，这样才可获得更大的经济效益与社会效益。

2、多种研究方法的综合运用。采矿系统工程是一个复杂的动态过程，如果只采用一种方法来决策，效果是难以理想的。因此，需要多种方法综合运用，并且正在朝这个方向发展。多项内容的综合分析决策。采矿系统工程在系统结构上关系比较复杂，再加上各个矿区条件的差异性，所以，在处理和解决某一决策时，需要涉及到的内容较多，内容之间又容易相互影响，故今后将朝多项内容分析决策的方向发展。

3、采矿系统工程理论与实践的进一步结合。随着采矿新技术，新方法的应用，采矿工程的实践活动也发生了巨大的变化，随着采矿实践的发展需要，兼收严格优化方法的优化功能与非严格优化方法的灵活使用性将会形成一种趋势。

4、出现跨学科的趋势。采矿系统工程是一个复杂的动态系统，它的决策仅仅依靠单一学科显然难以取得较为理想的效果，因而在某些技术上采用跨学科多种方法综合使用。以露天矿开采中的电铲卡车调度来说。它涉及到GPS、计算机、无线通讯等硬件系统，还包括测量平差、数据处理、线性规划和动态规划等软件系统。

六、结束语

综上所述，采矿系统工程作为一门新兴学科，促进了采矿技术水平的发展。随着我国经济的高速发展，采矿工程也将会迎来新的发展机遇和挑战。采矿系统工程的出现无疑证明了先进技术对生产力的促进作用，今后也必将被广泛应用。

参考文献

[1] 贾云、张琳《关于采矿系统工程的现状以及发展趋势的探讨》[J]，《科技风》2013年05期.

[2] 李志刚《试论我国采矿系统工程的技术进展》[J]，《科技信息》2014年10期.

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关键词：地方高校；遥感概论；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）10-0022-03

遥感作为重要的对地观测技术，为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取，提供了重要的技术方法和手段[1]。目前，遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术，为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段，在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点，在高校应用型人才培养中，提高学生遥感实践及应用能力，培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时，经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大，对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出，地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能，同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法，能够运用专业遥感图像处理软件（如ENVI、ERDAS等）进行遥感图像处理和专题遥感应用研究，通过遥感理论学习和实践能力的培养，使学生能够借助遥感技术和方法，解决实际问题[5]。经过几年的教学实践，笔者以贵州工程应用技术学院为例，对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析，通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革，为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。

一、“遥感概论”课程教学现状

经过几年的“遥感概论”课程教学实践，笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题，主要体现在。

（一）理论课教材陈旧

目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢，滞后于遥感技术的快速发展，无法与日益更新的遥感技术发展相一致，与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”（梅安新等），该教材于2001年出版，之后再无进行修订再版。然而，近年来无论是从多光谱到高光谱，还是从高空间分辨率到高时间分辨率，国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展，其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划，年均发射卫星20次左右，以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异，而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展，如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星，国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材，通过征求各方意见，选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》，该教材于2013年6月出版第3版，相比其他教材，其内容上有所更新，加入了遥感新技术等方面的内容，但是教材过于注重遥感理论知识，对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说，理论内容过深，部分内容甚至晦涩难懂，这使学生学习积极性受挫，无法适用于我校应用型人才培养的目标。

（二）实验教学课时少，缺乏合适的实验素材

现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高，实验教学是理论教学的延伸和重要补充，是培养学生动手能力，提高学生学习兴趣的重要途径，是学生实践能力和应用能力培养的重要环节，同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》，该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理，笔者在实验教学过程中，结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学，而由于高空间分辨率遥感数据，如SPOT、QuickBird等无法免费获取，无法实现教学过程的数据本地化，学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉，缺乏研究兴趣，对于学生情感目标的培养有所欠缺。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程，2013版培养方案对课程做了一定的调整，加设了遥感概论实验课，将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整，“遥感概论”课程教学内容及方法，也亟须进行相应的调整，以适应教学及学生实践能力的培养。

（三）学生英语水平差，学习主动性不高

由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品，涉及较多计算机及遥感专业英语词汇，贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校，学生由于底子薄，英语水平差等，初次接触英文软件及遥感数据，部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足，英文词汇量不够，在实验过程中，只记实验操作步骤，按部就班完成实验，不能够完全理解实验过程与实验目的。

通过几年的教学实践经验，我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现，对于“遥感概论”理论课程，大部分学生上课时虽然可以做到认真听课，但做笔记的同学并不多，课后不能及时复习；而针对实验课的练习，也只是课上跟着教师一起做，学生本人并不深入思考，课后不再进行练习，导致掌握不牢固。无法达到学以致用，满足应用型人才培养的需要。

（四）考核机制不科学，与实践相脱节

“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中，考核方式主要是闭卷考试，学生成绩最终由平时成绩（平时作业、提问、考勤等）×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制，闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况，无法真正体现学生实践及应用能力，部分学生只是临近期末考试前突击背诵，应付考试，导致考完即忘，无法深入理解及应用的情况。

二、“遥感概论”课程教学改革的途径

（一）优化教学内容

伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展，遥感技术在高光谱、高空间分辨率，以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点，在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中，既要注重传统遥感知识的讲授，在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上，又要注意紧跟时代步伐，更新教材中没有涉及新知识、新内容，弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。

通过网络、新闻、文献资料等各种途径，及时搜集遥感领域新知识、新进展，以及遥感研究的热点问题等，在课堂讲授过程中，及时融入相关知识发展的新知识、新技术等，拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时，及时融入我国遥感技术的发展情况，在学生获取理论知识的同时，融入爱国主义教育，提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点，在教师课堂讲授过程中，通过适度加入遥感专业英文词汇的方式，实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景，在遥感实践课程设计时，注意本课程与相关课程的联系，设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容，使学生学以致用，了解整个专业各课程间的彼此联系，充分调动学生对专业的再认识，同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。

（二）创新教学方法

在遥感课程教学方法改革过程中，充分借助现代多媒体教学方式和手段，提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展，多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程，通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合，学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点，在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化，主要体现在关键知识或知识体系的框架上，通过板书形式在黑板展示，学生能够掌握学习重点，不至于因过多关注教师演示文稿文件，或演示动画或影片，而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现，易于实践操作演示等方面的优点，制作图文并茂的演示文稿课件，对于需要现场演示的实验或展示的数据，进行多媒体展示。还可通过多媒体技术，及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生，使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时，加强学生的情感教育，提升学生的爱国主义热情[11]。

积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习，提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲，学生听，缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣，进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性，改变了总是教师一个人讲的局面，适度组织学生组成小组，每个小组成员轮番进行相关知识的讲解，互相查找不足，促进学生自主学习，提高学生积极性、主动性，使每个学生都可以参与进来[12]。

“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织，于2013年11月成立，其成员涵盖了地理科学专业各年级学生，甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生，在读研究生分享学习经验，在职学生讲解实际工作中所需专业知识，专业教师引导，定期或不定期开展相关科技学术活动，以“全国GIS技能大赛”为载体，各类科技活动为主线，积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报，提升自身能力，开阔自身视野，同时达到影响其他学生，提高整体学生学习兴趣的目的，进而提高学生学习的积极性和主动性。

（三）改革课程考核机制

贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出，针对专业课程考核方式的改革要求，总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成，足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等，期末考核试卷出题过程中，注重基础理论知识考核的同时，更加注重考核学生掌握知识的整体性，以及灵活运用知识的能力。

以“全国GIS技能大赛”为主题，积极引导学生通过参加大赛，提升自身实践能力，以及实际动手解决具体问题的能力。同时，围绕“全国GIS技能大赛”，积极引导学生申报学校实验室开放基金项目，全国大学生挑战杯课外科技活动项目，以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目，以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施，学生感到学有所用，学以致用，进一步促进自身自主学习的氛围。

三、“遥感概论”课程教学改革效果

通过遥感课程教学改革的实施，取得了一定的教学效果，学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛，获得三等奖一次、优胜奖两次，共有20人获得“MapGIS工程师证书”；为培养学生应用能力和科研意识，积极组织学生申报各类各级课外科技活动，自2012年至今，遥感方向共获得立项项目有国家级“大学生创新创业训练计划项目”1项，省级“国家级大学生创新创业训练计划项目” 5项，校级“实验室开放基金项目”3项。

围绕学生实践能力提高，提高学生遥感专业技术应用，结合教学内容、方法和考核方式的教学改革，既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性，提高了动手解决实际问题的能力，又获得了良好的教学效果，同时增加了学生的专业认知度和认同感，对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究，为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养，以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。

参考文献：

[1]奥勇.《遥感图像处理》课程教学探究[J].测绘科学，

2007，（5）.

[2]潘竟虎，赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工

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[3]芦少春.试析应用型人才培养的遥感课程教学[J].黑龙

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与改革[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2013，（4）.

[5]郑文武.高师地理专业遥感课程实践教学改革研究[J].

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[6]姚高伟，姜蕊.高师遥感概论课程实践教学研究[J].考

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[7]林卉，张连蓬，梁亮等.遥感科学与技术专业创新人才培

养方案探索与实践研究[J].测绘通报，2015，（12）.

[8]李刚，万幼川.遥感应用模型实习创新型实验教学示范

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[9]李刚，万幼川.基于CDIO模式的“遥感原理与应用课程

设计”创新型实验教学示范[J].测绘通报，2015，（1）.

[10]那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践

[J].内蒙古师范大学学报：教育科学版，2015，（1）.

[11]杜福光，刘晓春，高超.地方院校遥感课程教学模式改

革探究[J].测绘与空间地理信息，2015，（8）.

[12]黄妙芬，李九奇，邢旭峰等.基于特色化理念的人才培

篇9

关键词工程测量 人员素质 现代科技

中图分类号：TB22文献标识码： A

1过硬的政治思想素质

在目前各种思潮激烈碰撞、价值观念日趋多样化的情况下,工程测量技术人员只有树立科学的世界观、工程论文范文奋进的人生观和正确的价值观,才能立稳人生坐标,在各种考验面前保持清醒的头脑,增强对各种错误思想和腐朽生活方式的抵御能力。

2丰富的专业知识

随着卫星定位系统、遥感技术、地理信息系统、计算机网络技术的飞速发展和相关技术之间的有机地结合,测绘科学正在向实时化、动态化、数字化、智能化、集成化、信息化、现代化方向发展。因此,未来的工程测量技术人员必须以先进的思维方式、扎实的理论基础、熟练的操作技巧、科学的管理方法为依托,不断改善知识结构,拓宽专业领域。在熟练掌握测绘基础理论和基本方法、熟练运用各种测绘仪器设备、有效解决各类工程中的测量问题的基础上,将经典测绘方法和先进技术、传统仪器和现代设备有机地结合起来,借助全站仪、测绘机器人或自动测量系统等新型设备,进行测量数据自动采集、处理和分析,逐步推行数字一体化作业方式。正确运用GPS技术进行控制测量、施工放样和快速定位等,用高空间分辨率遥感卫星获取基础地理信息,并为建立各个领域的专题信息系统提供不可缺少的数字地理空间信息,有效促进我国经济社会信息化的水平不断提高,为实现数字地球、数字中国、数字城市、数字家园这一战略目标提供可靠的信息资源。

3广博的相关知识一方面,

由于测绘工程贯穿于各类工程的始终,而这些工程主要涵盖土建、水利、交通运输、电力、地矿、农业、林业、房地产、海洋等领域。从工程的勘察、设计、施工、竣工到营运管理等过程均离不开测量。测量技术人员在各类工程建设中扮演着重要的角色,是设计者和施工者之间的中介人。为了确保工程的质量和进度,测量技术人员必须熟悉相应工程的施工工艺和技术要求,积极、主动地开展工作,保证施工各阶段严格做到:“按图放线,按线施工”。另一方面,随着我国市场经济体制的逐步建立和完善,尤其是我国加入WTO后,各种管理制度如何与国际上认同的制度相兼容,已经成为摆在各个领域的重要问题。注册测量师作为众多注册工程师中的一种,及时引入能提高测量人员素质,促进对外开放,开拓国际市场,适应市场经济发展的要求。在新加坡、澳大利亚、马来西亚和香港特别行政区等国家和地区,注册测量师制度已实施很长时间,并享有极高的威信。就我国香港特别行政区而言,各类专业测量师所从事的业务范围非常广泛,其中“土地测量师”可承担地籍测量、工程测量、大地测量、摄影测量、水道测量等业务;“工料测量师”可在房屋建筑、土木工程、城市开发以及矿业、石油化工方面进行成本预算咨询、成本计划、招标与合同、工程结算和工程管理等工作;“产业测量师”可开展产业调查及估算、地产买卖、物业管理等业务;“建筑测量师”则在建筑物的策划、兴建、保养、收购等方面提供法律、设计、文书、监督和保险等一系列的服务。如此等等,这充分说明注册测量师所承担的工作,涉及范围之广、运用相关知识之多是超乎我们所想象的。因此,对我国工程测量技术人员而言,必须加强建筑工程、水利工程、地矿工程、海洋工程、房地产管理、法律法规、人文社科、工程管理等相关知识的学习,调整知识结构,适应专业工程师国际化、经济全球化的要求。

4娴熟的计算机应用能力

计算机是20世纪科学技术发展的结晶, 21世纪是网络的时代、信息的世界,计算机正以不同的方式、不同的程度迅速深入到每一个领域、每一个行业、每一个地方和每一个人的生活之中。作为信息科学重要组成部分的测绘科学,与计算机的联系非常紧密,甚至密不可分。从野外数据的采集、内业计算、处理、分析、绘图到信息化管理,都离不开计算机。工程测量技术人员,必须熟练掌握计算机的基本操作,广泛运用计算机进行测量数据处理、图形绘制、图像处理、程序设计、系统管理等。积极探索计算机在测绘科学中应用的新方法、新途径,并不断提高自身的计算机应用能力和水平,为各类工程建设提供实时的、可靠的、多维的信息资源。

5高超的外语水平近年来

,我国的对外开放不断扩大,特别是入世以来,我国经济与世界经济更加紧密相连,人才的流动、市场的竞争,将给工程建设注入新的活力,提供良好的发展机遇。国内人士在境外承担工程建设项目或在境内承担外资、合资企业工程建设的机会越来越多,外国公司在我国承揽工程项目的情形也将不足为奇。中国人与外国人的接触与交往日益频繁,而注册测量师制度的推行,更有利于测量人员走出国门、走向世界,扩大对外交流与合作。从而迫切要求工程测量技术人员具备高超的外语水平,能看懂外文资料、签订外文合同、制定外文计划、听懂外国语言、顺利与外国人交流,很好地履行自己的权利、义务和责任,提高自身执业水平。

和工具,放好每一个点、每一条线和每一个面,确保测量成果的准确性,及时指导施工,对不符合测量要求的施工结果要及时指出,并提出相应的处理办法。对于工程测量监理人员,则要对放样结果严格把关,充分履行其监督和管理的职能,为保证工程质量提供必要的、先决的

6强烈的责任心和紧迫的责任感

在工程建设中,测量人员的造假,即编造假数据、假资料,撰写假报告等,或图省时省力,提高效率,或在检查验收中蒙混过关,或为施工单位提供施工方便,无论用心何在,均会给工程建设造成严重的后果。因此,工程测量技术人员必须具备强烈的责任心和紧迫的责任感,要有严肃认真的工作作风,一切从实际出发,事实求是,真正发挥测量人员在工程建设中的“尖兵”和“眼睛”的作用。早在公元前27世纪建设的埃及金字塔,其形状和方向都是很准确的,至今让人羡慕。然而在高科技发展如此迅速的今天,却频频出现楼垮、桥塌、井陷、堤崩等奇闻,无不使人痛心疾首。作为工程测量技术人员,一定要掌握好手中的测绘仪器. 和工具,放好每一个点、每一条线和每一个面,确保测量成果的准确性,及时指导施工,对不符合测量要求的施工结果要及时指出,并提出相应的处理办法。对于工程测量监理人员,则要对放样结果严格把关,充分履行其监督和管理的职能,为保证工程质量提供必要的、先决的条件。

7健康的心理,强健的体魄

篇10

[关键词]旅游经济；生态环境；协调发展研究

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.214

开展旅游经济与生态环境的协调发展研究，研究的根本目的，就在应用旅游业促使城市经济快速发展的同时，对于城市生态环境给予足够的重视和保护。只有城市在发展经济的过程中，注重旅游经济与生态环境的协调性，才能促使城市在发展经济的同时，保护城市居民的生活环境，并且获得持久的经济发展力[1]。

1 关于旅游经济与生态环境协调发展的研究的重要性研究

随着社会经济的不断发展和开放，旅游业已经成为了很多城市发展经济的重要产业之一。只有建立良好的生态环境，才能保证旅游业的可持续发展。城市是人们进行生产生活的重要环境之一。随着城市综合实力基础的不断提升，各项城市设施的配置也逐步地于完善。开展城市旅游业促使城市获得更大的发展动力的同时，城市文化也可以被广泛地传播。但如果旅游经济与生态环境协调发展的重要性被忽视，则城市的环境遭受破坏的同时，也会降低城市居民的生活质量，甚至威胁城市居民的身体健康。

旅游经济和生态环境协调发展的重要性，随着人们环境保护意识的逐渐增强，也被越来越多的人群所关注。生态保护研究专家，也将旅游经济和生态环境的协调发展，作为环境保护的重要研究课题之一[2]。生态保护研究学者认为，旅游经济与生态环境协调发展的基础内容，就是旅游经济系统与生态环境系统协调的、稳定的统一。因此，建立生态环境友好型的旅游经济发展模式，是旅游城市可持续发展的基本理念。

2 旅游经济与生态环境协调发展的基础理论研究

2.1 旅游经济与生态环境协调发展的理论

（1）旅游经济与生态环境协调发展概念。“协调”和“发展”的概念和含义是不相同的。

旅游经济与生态环境的“协调”的主要内容是指旅游经济和生态环境之间能够保持一种较为良好的关系，能够在同一个系统下，相互调节得当，保障相互的共存性，达到互不干扰甚至是良性循环的状态，是一个城市在发展旅游业时保持健康状态的基本要素[3]。

旅游经济与生态环境的“发展”的主要内容则是指系统不断地扩张，由小到大、由局部到全面、由低级到高级、由部分到整体的发展过程。与“发展”概念相对立的是“负发展”又可以称为零发展过程。而处于中间状态的，则是“零发展”。“零发展”意味着旅游经济与生态环境的环境维持现状，既没有互相阻碍，也没有起到互相促进的作用。

因此旅游经济与生态环境协调发展，是旅游业经济与生态环境协调和旅游业与生态环境互相促进发展的两个概念集合的交集。指的是城市在开展旅游业发展经济时，能够将经济发展理念与环境保护理念相互协调一致，有效地保障城市发展的经济类型为环境友好经济。由上述分析也可知，旅游经济与生态环境的协调发展是一种综合性的、整体性的经济发展理论。因此旅游经济和生态经济的协调发展，要求发展过程中两个因素“旅游经济”和“环境保护”都能够得到良好的保障。协调是“环境保护”概念对于“旅游经济”概念的条件约束，发展则是“环境保护”概念对于“旅游经济”概念的条件促进。

（2）旅游经济和生态环境协调发展度的概念。根据上述对于旅游经济和生态环境协调发展的概念可知。“协调”和“发展”都指的是同一系统内的两种元素，可以互相影响并且彼此关联的现象。而旅游经济和生态环境协调发展度的概念的主要内容技术描述“旅游经济”和“生态发展”两种元素互相影响以及彼此关联的程度[4]。旅游经济和生态发展度的概念的研究可以有效地探究以及掌控“旅游经济”和“生态发展”两种元素的关系区间，做到“旅游经济”和“生态发展”两种元素之间的关系的动态平衡的保持。通过探究旅游经济和生态环境协调发展度，可以有效地将“旅游经济”和“生态发展”两种元素保持在相对平衡的状态内，促使城市在发展过程中，综合两种元素的共同特性。在旅游经济和生态环境之间保持一种较为良好的关系，能够在同一个系统下，相互调节得当，保障相互的共存性的同时，也能够保障旅游经济和生态环境保护两种元素互相促进，共同发展。

探究一个城市的旅游经济和生态环境协调发展度，可以作为判定该城市环境友好型旅游业发展程度的判定标准。一个城市的旅游经济和生态环境协调发展度越高，则表明该城市的旅游业的发展规模越合理，市场竞争能力以及可持续发展的能力也便越强。

2.2 旅游经济与生态环境协调发展的判定方式研究

根据探究旅游经济和生态环境协调发展度的概念，可知判定城市的旅游经济和生态环境协调发展度，是判定该城市环境友好型旅游业发展程度的重要标志之一[5]。因此研究旅游经济与生态环境的协调发展状况，也应当从探究旅游经济和生态环境协调发展度的角度出发。建立旅游经济和生态环境协调发展度的模型以及模型计算方式则是判定旅游经济与生态环境的协调发展状况的有效的、科学的方式之一。

通过建立综合旅游经济效益评价函数来判定城市旅游经济与生态环境协调发展，可以促使城市经济与生态环境的关系保持更加协调、友好、稳定的状态。

3 结 论

探究关于旅游经济与生态环境协调发展，首先应当明确旅游经济与生态环境协调发展的研究的重要性。进而开展旅游经济与生态环境协调发展的基础理论研究：旅游经济与生态环境协调发展的理论（旅游经济与生态环境协调发展概念和旅游经济和生态环境协调发展度的概念）以及旅游经济与生态环境协调发展的判定方式研究。通过探究关于旅游经济与生态环境协调发展，可以促使城市建立环境友好型经济，引导城市旅游业获得更加生态化、可持续化的发展方向和发展前景。

参考文献：

[1]程晓丽，张乐勤，程海峰.中小城市旅游经济与生态环境协调发展研究――以池州市为例[J].地理与地理信息科学，2013（5）：102-106.

[2]石惠春，刘鹿，汪宝龙，等.兰州市旅游经济与城市生态环境协调发展研究[J].西北师范大学学报：自然科学版，2012（4）：108-114，120.

[3]王东红，.伊宁市旅游经济与生态环境协调发展评价[J].西昌学院学报：自然科学版，2015（3）：53-56.