地理信息系统概念范文
时间：2023-11-30 17:45:04
导语：如何才能写好一篇地理信息系统概念，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。
篇1
【关键词】统计 概率 数据收集 学习策略
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0118-01
随着科学技术的发展和人民生活的高度社会化，大量的信息数据需要处理，出现许多决策问题需要人们去分析、评价。统计知识及其方法已渗透到了人类活动的每个领域，已成为现代数学方法中一个重要部分和数学应用的重要领域。同时也是培养学生运用所学知识解决实际问题的重要途径。《全日制义务教育数学课程标准》中较大幅度地增加了“统计与概率”的内容，因为在信息社会，收集、整理、描述、展示和解释数据，根据情况作出决定和预测，已成为公民日益重要的技能。因此就小学低年级“统计与概率”的学习心理特点进行了一些探讨。
美国的《课程标准》认为统计方法和概率知识在信息社会里越来越重要，生活在21世纪的公民必须很好地掌握，因此认为：（1）统计和概率的思想方法在小学低年级就可以也应该开始学习。例如让儿童调查哪一种饮料最受欢迎，甲班学生高些还是乙班学生高些等等。这些调查活动可以使儿童很早就领会到许多事情，通过数据的收集、整理、分析，就可以做出判断，进行预测，同时也学会了调查的方法步骤。同样地，关于机遇、可能等概率的思想很早就可以通过游戏使儿童有所接触。（2）强调操作、实验，培养探索精神，重视调查研究。（3）注重实际和应用，对低年级的教学要求，使学生做到：会收集数据、组织数据，对数据的表现会作出解释;探讨机遇的概念，初步体验有些事件发生是确定的，有些则是不确定的。
依据《教育心理学》中教育与心理发展的关系，使增加的“统计与概率”的内容在教学中遵循有效教育，把握学生的心理特点，使学习既具有科学性，同时又符合学生的认知特点。
1.学习“统计与概率”应以掌握学生学习的特点为前提
学生学习的特点一般表现为：（1）学生在学习过程中，认知活动通常要越过直接经验的阶段，而以学习间接经验知识为主。（2）学生的学习，都是在教师的指导下进行的一种认知活动。教学活动是一种双边活动，教是为了学，学则需要教，教与学互为条件，互为依存，失去了任何一方，教学活动就失去了存在的意义。（3）学生在学习活动中是有学习策略的，学生的学习策略的好坏，直接影响着他们的学习效果。（4）学生的学习过程，是一个不断形成和激发学习动机的过程，受其动机水平的支配。
比如，一位教师在教学“数据的收集和整理”时，为学生提供了这样一个场景：学校门前马路上某一分钟的车流情况，请学生统计这一分钟之内各种车辆的数量。事前，教师未作任何提示，放手让学生独立思考、自我实践，而后进行讨论与交流，学生在积极的讨论与热烈的交流中，在自己与他人的成功与失败的经验教训中，（有的画的全是竖条和横条，长短、疏密不一;有的画圈，大大小小;有的画“正”字……）总结出画“正”字是收集数据时所采用的一种比较有效的统计办法。让学生在探索交流中对数据处理的过程有所体验，掌握简单的收集、整理和描述数据的方法，感受到学习统计的必要性。
2.学习“统计与概率”应以培养思维品质作为发展智力与培养能力的突破口
思维是智力和能力的核心，由于理解是通过思维活动实现的，所以学生的思维发展水平对理解也有重要的影响。小学生理解的对象主要是感知阶段所获得的表象，理解的效果在很大程度上取决于对表象的思维加工水平。如让学生在“分一分，数一数”的活动中学习整理数据的方法，在教学中通过数家禽的活动唤起学生的统计意识;调查自己跑步以后的脉搏比静止时快多少，并将测得的数据记录下来，与同伴进行交流。让学生自觉地进行数据的分类和整理，并在此基础上要求学生简化象形统计图，使统计图逐步、简明、抽象。再如，学生可以通过一些实例或通过游戏活动直观感受事件发生的确定性和可能性。例如，随意从4个红球和1个黑球的口袋中，摸出一个球，摸到红球的可能性与摸到黑球的可能性谁大？初步体验有些事件的发生是确定的，能用“一定”、“经常”、“偶尔”、“不可能”等词语来描述生活中的一些事件发生的可能性。
统计的内容是用数字描述和解释我们周围的世界，应注重结合学生生活的实际。如，可以设计成一个活动，使学生主动的投入其中，提出关键的问题，搜集和整理数据，分析数据，作出推测，并用一种别人信服的方式交流信息。同时体会对数据的收集、处理获得某些新的信息，以培养学生有序地观察、有条理的思考，体验与同伴的合作，使学生在统计教学过程中发展数学思维，提高解决问题的能力，培养学习数学的积极情感和良好的学习习惯及实践能力。例如，组织一次班会活动，目的是增进同学之间的互相了解和交流。首先让学生们自己选题，希望了解那些信息：“同学们每天怎么来上学？”、“每个月都有多少同学过生日？”、“同学们喜欢读哪类图书？”、“同学们的爱好是什么？”、“我们最喜欢的运动？”“我们最喜欢的动物？”……然后学生们分组去调查收集数据，用表格归纳整理，并且制成各种统计图，根据统计结果建立各种兴趣小组，开展相关活动，如把各种图表制成墙报，手抄报等。
3.学习“统计与概率”应重视智力活动中的非智力因素
非智力因素是指除了智力与能力之外，而又决定智力活动效率的一切心理因素，它的组成有3种：一是个性意识倾向性，诸如兴趣、爱好、动机、目的、理想、信念、世界观等;二是情绪和意志;三是气质、性格与认知方式。在“统计与概率”教学中也应该培养学生的非智力因素，一是发展兴趣;二是顾及气质;三是培养良好的性格特征;四是养成良好的学习习惯。其中以兴趣和习惯最为重要，这就要求教师注重借助日常生活中的例子，进行情景引入教学，课件演示动物运动会的热闹场面：森林里的小动物正在参加一年一度的动物运动会。提问：看到这个情况，你知道了什么？（引导学生说出：有兔、狗、猴3种小动物参加比赛，它们正在进行长跑、跳高的比赛），激发起学生的兴趣进而实施教学，使学生经历数据的收集、整理和分析的过程，体验统计结果在不同标准下的多样性，并用统计表来表示数据整理的结果，使学生在学习统计过程中发展数学思维，提出解决与数据信息有关的问题，组织学生参与合作交流学习活动，培养学生学习数学的积极情感与良好的合作学习的习惯。
总之，在小学数学教学中，使学生对“统计与概率”有所了解和体验，根据小学生的心理特点，使之成为解决问题的有力工具，感受统计的必要性。
参考文献：
[1]陆丽萍.小学数学新课程教学法[M].长春：东北师范大学出版社. 2005.
[2]沈德立.高效率学习的心理学研究[M].北京：教育科学出版社，2006.
[3]张大均.教育心理学[M]. 北京：人民教育出版社，1999.
篇2
关键词：地理信息系统；虚拟现实；国土资源管理；三维地理信息系统
1 引言
在国土资源管理领域中，二维地理信息系统的大量应用取得了可喜的成果，有了充实的数据基础，但也存在着二维地学特征无法表述的信息，这是传统地理信息系统无法逾越的瓶颈，例如：在进行土地、矿产规划以及在研究和计算地下矿产资源储量的过程中，传统的二维地理信息系统显得力不从心。
通过地理信息技术以及三维虚拟现实技术的结合应用，这些问题就迎刃而解了。使用地理信息系统建立地理信息数据库，对重点区域目标进行采样，运用虚拟现实技术建立三维模型成为了一种很好的解决问题手段。这里就对这两种技术在国土资源管理中的具体应用谈一下看法，希望与大家共同交流和探讨，并得到指正。
2 地理信息系统简介
在我国，地理信息系统（GIS）于60年代中期开始形成并逐渐发展起来。地理信息系统脱胎于地图，它们都是地理信息的载体，具有存贮、分析和显示地理信息的功能。
地理信息系统主要由地理信息数据、软件环境、硬件环境组成。
现在，很难将地理信息系统作为单一独立的系统提出，现在的地理信息技术具有如下的特征：地理信息系统、遥感、以及全球定位系统三者结合应用日益紧密；空间数据的表达更加趋向复杂，更加趋向于三维化；要求更为智能化的专家辅助决策系统；系统功能的开发应用以及组件式开发应用；地理信息系统应用更加趋向于网络化，更加强调与用户进行交互的功能。
现在地理信息系统的应用已经朝着多元化的方向发展，可以说这种技术已经成为了时下最为热门的边缘交叉学科，应用前景很广阔。
3 虚拟现实技术简介
虚拟现实（VR）技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术，它集多媒体、网络技术、传感技术等多种先进技术为一体，是当今前景最好的计算机技术之一。它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。与传统的模拟技术相比，其主要特征是：操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。
“人工现实”、“遥在”、“虚拟环境”、“赛伯空间”等都是虚拟现实的不同表述形式。
利用个人计算机和低级工作站进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口。通过各种输入设备实现与虚拟现实世界的充分交互，这种系统的特点是结构简单、价格低廉，组成灵活，易于普及推广，是一套经济实用的系统。
4 地理信息系统与虚拟现实结合应用技术
(1) 虚拟地理环境（VGE）
虚拟环境是虚拟现实系统的核心。“沉浸感（Immersion）”是虚拟现实系统区别于其他计算机应用系统的典型特征。
(2) 三维地理信息系统（3D-GIS）
3D-GIS即基于地理信息系统的虚拟现实技术，这项技术已经在数字虚拟城市等方面得到应用。GIS技术的发展成熟，及其可视化的发展趋势，使得基于GIS技术的虚拟现实在越来越多的方面得到重视，并在越来越多的领域得到初步的应用。
目前，该项技术已经在国土相关领域开展应用，发展前景相当乐观。
(3) 3D-GIS系统开发简介
目前基于GIS的虚拟现实技术的主要开发工具包括三大方面：
传统的GIS系统开发工具：包括ArcGIS、MapInfo、SuperMap等；
专门的3DGIS软件,如国内灵图公司的VRMap,美国Alberta大学开发的 MR等；
专业的3D游戏开发工具，如OpenGL、Direct等。
5 应用简介
(1) 在国土规划工作中的应用
国土规划是对虚拟现实技术需求最为迫切的领域之一，政府规划部门、工程技术人员和各界人士可以通过使用虚拟现实技术，从不同的角度，实时互动真实地看到规划效果，获得前所未有的直观感受，这是传统的表现手段沙盘、效果图、平面图等所不能达到的。而且打破了专业人士和非专业人士之间沟通的障碍，使得各部门能通过统一的仿真环境进行交流，能更快地找到问题、达成共识和解决一些设计中存在的缺陷。
应用虚拟现实技术，将三维地面模型（DTM）、正射影像（DOM）和地理信息矢量数据及建立成功的三维立体模型融合在一起，再现城市建筑及城市模型，用户在计算机屏幕前可以很直观地看到生动逼真的城市街道景观，可以进行查询、量测、漫游、飞行浏览等一系列图形及地理信息系统相关的操作，满足国土资源管理由二维GIS向三维虚拟现实的可视化发展需要，为规划设计工作提供可视化空间地理信息服务。在国土规划中系统应用效果图如图所示。
该系统的设计采用了目前流行的GIS软件，采用Direct技术构建三维虚拟环境，采用专门的软件对真实物体进行切片等仿真处理，达到了身临其境的真实演示应用效果。
(2) 在矿产资源储量管理工作中的应用
矿产资源储量管理工作是国土资源领域中另外一个迫切需要虚拟现实技术的应用要求。
以往在矿产资源储量计算的过程中，进行了大量的物探及化探工作，收集了大量的地质相关图纸，专家们根据这些资料和一些科学公式及多年经验，对一矿区进行储量的核算。这种测算的方式显然已经不能满足管理部门的要求了，采用地理信息系统技术、虚拟现实技术设计并表示矿体特征，根据国际公认的储量计算模型计算矿产资源储量是一个很不错的解决方案，我们在实际工作过程中使用这些技术进行了矿产资源储量的计算，达到了满意的效果。在实际工作过程中，我们采用了一款三维分析性能良好的软件，下图是软件应用的具体显现。
6 结束语
地理信息系统是一门已经广泛应用的交叉学科，其发展成熟，可对应用及管理工作提供有效的支持。
虚拟现实是一门新兴的技术，国内对这项技术尚属于研究阶段，但现在已经有可喜的进展了，一些公司已经开发出了采用虚拟现实技术的应用系统，甚至已经开展了广泛的应用。它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。有朝一日，虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统，成为人们进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。
在国土资源管理领域中，应用功能强大的地理信息系统技术和更加真实表现的虚拟现实技术，一定会带来更大的应用收益。
参考文献
[1]王炜,包卫东,张茂军,等.《虚拟仿真系统导论》.国防科技大学出版社.
篇3
关键词：网络环境；地理信息系统；教学研究
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 09-0000-02
一、地理信息系统课程学习情况
（一）地理信息系统是什么
地理信息系统是地理学、计算机技术、信息管理三个学科的结合，地理信息系统的发展汇聚了这三个学科的最新的发展，和最新的技术，也代表了最新的方向。地理信息系统的原理是选取和根据了地理信息系统的概述、系统数据和处理、以及信息系统的应用。其中系统概述分别从基本概念、功能、类型、研究内容发展历史以及和测绘学科之间的联系。在课堂授课中应该以比较容易的手段和形象化的比方使学生能比较快和容易的理解地理信息的概念，深入对地理信息系统的认识。为了刚好使学生能从生活中的体验来理解地理信息系统，我们还可以使用图示的方法来讲解。
在地理信息系统中，数据处理包括系统中的前台数据和后台数据，以及前后台数据的处理。首先，后台数据处理包含了数据结构、数据库等较为复杂的知识结构，是地理信息系统的开发设计工作，可能就不能作为学生学习的重点了。其次是，数据库是支撑整个系统的重要、关键部分，也是前台数据的基础。所以要想使用好前台还必须对后台数据有一个较好的认识，要有一定的了解。所以，这部分的学习应该是要取舍到位。到后面的矢量、栅格数据等概念、结构、特点需要比较深入了解，但对于后台数据对应前台数据的算法应该避重就轻，讲要点就好，无须深入。前台数据处理可以结合软件的例子来作阐述，这样我们就能讲好软件应用部份的基础。
（二）课程教学定位不明朗
大多数学校在地理信息系统教学中存在两种倾向，一是将讲课程的教学目标行为理论型，追求理论教学，却忽视了地理信息系统教学的实用性，从而导致了对于地理信息系统应用技能轻视，反而是教学偏向了理论教学的一边，使课堂缺少活力。另外一种极端是，是教学目标定位于地理信息系统的实践，而不进行适当的理论教学，甚至没有理论教学部份。在这样的指导思想引导下，虽能学生获得了一定的操作技能，但是不能在理论上进一步的对地理信息系统进行深刻认识，对系统处理原理不能较好的去分析，甚至对于结果怎么来的也缺少一种认识。所以在各个学校和各位地理信息系统任课教师之间，因为彼此是按照自己对教学大纲的理解去进行授课的，因为彼此的理解又不一样，所以对教学目的和定位又不一样，所以在各位任课教师对课程的定位又不一样，教学目标也不一样。在一定任课教师的随意性也导致了学生的迷惑，因为不一样的标准，所以学生的水平也差次不齐。
（三）教学中理论和实践环节没有较好衔接
在地理信息系统教学过程中，传统上，教师一般是采用理论教学和上机操作实践相结合的形式来进行教授。理论课教学一般是在课堂中以教师为主来讲授，逃脱不了传统教学那种填鸭式教学的弊端。这种满堂灌式的知识传播的教学模式，不能较好的调动同学们的学习积极性和主动学习的自主性。在一定程度阻止了学生们的学习兴趣。一般的实践课一般在实验室机房进行，学生们在老师的要求下，按照教学大纲的要求进行一系列要求进行。而教学大纲要求的又不太科学，只是在程序上和结果又一定的要求，造成学生一般按照教学要求也就是按照课本机械的进行操作。
二、基于高速网络辅助教学条件下的实践改革
（一）教学方法的更新
教学方法严重影响到这门课程的效果，要提高地理信息系统的教学效果就要不断地创新，开展教学方法的更新。在对于传统教学方法，我们要坚持好的传统，抛弃不在适应的教学方法。在这个基础上去开展一些新的教学方法。例如：以学生为中心，找重点，提要点，进行案例教学。转变以前的教学方法，改填鸭式成主动性学习，改满堂灌式为互动性教学。
（二）科学的课程教学平台的搭建
以宜春学院的地理信息系统教学为例，我们将相关的课程的教学课件、教学大纲、教师教案、实验要求等资料全部数字化；还有师生之间的问与答和学生之间的讨论等进行互动建库，全部放到网上进行综合管理。
（三）制作网络系统为学生提供学习帮助，展现办学优势
网络系统帮助学习的特点是能够使学生较好地进行自主学习，为了能及时帮助学生解决问题，教师为学生提供学习帮助，为该课程的学生展现更加优质的服务，在学习过程中学生们碰到很多问题不能及时处理的矛盾都能被很好的解决，任课教师针对学习中比较集中的问题进行归纳总结。
（四）利用先进技术进行教学辅导
为满足学生自主学习的需求，通过引导和使用专门的屏幕录像相关软件，将先前实现的教学与实验相关内容摄录下来，再通过在后期的各种处理，生成可执行文件或影音动画文件，再通过相关动画软件生成可运行动画文件，也就制作成了许多的流媒体课件，再放在国际互联网上进行共享，教师就有了比较多的时间可以来辅导相对较差的学生.学习进度相对快的学生还可提前开始学习新的课程内容。
三、互联网环境下教学易出现的问题及解决措施
地理信息系统的各种功能应用在实际工作中给大家实现了我们不能或则较难去实现的功能，这就给学习地理信息系统的学生以开拓视野，所以，在平常的课堂上应该多用实际的例子结合理论原理加以讲解。
在日常用的软件比较多，但总归原理基本一致。在软件功能及操作中教学应加强采用任课教师演示各种实例操作为主。对于软件综合应用的教学则以要学生来独立完成设立的任务为主，在实际的应用中去发现和解决问题、再总结经验，已达到不断提高各种实验软件操作的实践能力。针对地理信息系统的理论学习，一般以在教室中的课堂为主。而对于地理信息系统软件的教学则还要把实验室实际操作加以结合开展教学。
（一）由于计算机应用能力不一样，而影响了教学进度
在日常的课堂上，那些能熟悉网络使用和计算机应用能力较强的学生可以比较轻松完成任课教师布置的各种任务，还能有针对性地去深入学习，比较自由地在互联网上找到所需学习资料。反之，那些能力较差的学生则连基本的教学要求都很难去完成。
（二）教学效果因硬件设备性能不稳定而受影响
在实验室中的实验教学中要用到很多实验设备，特别是计算机设备，很多时候已经或则很难适应新的教学要求。在一定程度上硬件设备很难跟上最新的教学实验等软件的发展。由于地理信息系统软件又对硬件设备要求较高，对操作系统的系统安全性要求也比较高，所以只要一个方面不足，就会让教学效果不太理想。
（三）改变考核方式产生的利弊
在互联网高速发展的今天，很多考试都可以放在网络中进行，而且很多考试已经放在网络中进行的。这种开放式的考试，因其不受时空的限制，让考核和学习不受限制了，方便了大家学习。但是网络的另一头被考核的对象却难于监控，因为学生利用了这种考核的开放性，让其他人代替自己进行考试，最后却影响了教学效果的理想实现。
（四）需要解决的问题而采取的措施
加强学生课堂上级软件操作的能力，加强学生对地理信息系统软件使用的同时，必须加强学生基本的计算机操作技能教育。根据课堂的需要适时开展计算机基本操作的培训不但对学生有益，对任课教师也很有必要。加强培训的同时，还要不断地开发新的教和学的教学资源，方便学生和任课教师能突破传统教学时空的限制，为更多更好地看展课程教学，也是对传统的教师里的教学进行有效的补充。
四、总结
高等教育中地理信息系统是作为专业中一门课程，还是作为一门专业基础，有的还是选修课程。缺少必要的支持力度，比如课程前期的必要教育。这就造成很多同学对这门课程存在很多困难，有的是自身的的原因，如，没有足够的能力进行学习理解，还有就是缺少一个基础。有的是外在的原因，比如，课程的神秘性，因为缺少必要解释或者详细的说明，地理信息系统给同学一个高深莫测的感觉，而深入到实际课堂里却是那么虚无缥缈，让学生会产生一种感觉，我学的很差，做的不好，以后不能承担起地理信息系统带来的任务。还有就是学习信息系统有用吗？根据最新计算机技术和地理科学发展，以及地理信息系统将在很多行业辅助我们完成很多工作。对于地理数据的获取、整理和管理，地理信息系统大力提高了生产效益。所以地理信息系统除了成为地理学、测绘学等很多专业的必修基础课程，还成为计算机软件科学中一个重要的研究和发展方向。因为，对我们地理信息系统的教学进行研究是非常有前瞻性的，也是非常重要的。
参考文献：
[1]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2000
[2]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社,2001
[3]张超.地理信息系统实习教程[M].北京:高等教育出版社,2002
[4]雷体南，李鸿科.网络环境下课程教学过程设计与实践的探索[J].教育信息化,2005
篇4
关键词：地理信息系统；测绘制图； 应用；优势；特点；未来发展；传统测绘方式
中图分类号：[P208]文献标识码：A
测绘是一项较为复杂而又繁重的工作，其工作的主要内容是为城市或者矿区提供不同比例尺的地图，为生活和生产提供更加准确的数据，以实现安全生产和生活。通过地理信息系统在测绘中的应用，有效的提高了测绘的数据准确性。那么地理信息系统的概念和原理是什么？它又有着什么样的特点？在测绘中又有何种应用？下面我们一起来对地理信息系统在测绘中的应用进行探索。
一、地理信息系统概述
地理信息系统即GIS，是一种特定的十分重要的空间信息系统，目前广泛应用于世界各行各业，不仅能够对地理测量、测绘、制图提供精度较高的数据，也应用于天气预报、电子地图等地方，给人们的工作和生活带来便捷。GIS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。可以说，地理信息系统的出现弥补了传统测绘工具的不足，使测绘工作得到了升华。地理信息系统按照功能的不同分为专题地理信息系统、区域地理信息系统和地理信息系统工具；按照内容可以分为城市信息系统、自然资源查询信息系统、规划与评估信息系统、土地管理信息系统等。
地理信息系统主要有以下四大特点：（1）地理信息系统的定位基础为公共地理；（2）地理信息系统具备采集、管理、数据分析和输出等能力；（3）地理信息系统以分析模型驱动，并且很好的空间综合分析和动态预测能力，同时也能产生高层次的地理信息；（4）地理信息系统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。
二、传统测绘方式的弊端及问题
传统的测绘方式没有引入地理信息系统，而是通过经纬仪、测距仪等测绘工具，由人工来到实地进行信息的采集，并且也是由人工来进行数据处理、表格的制作和图像制作。虽然在当时这种方式是测绘工作中的主流，但是随着科学技术的发展和对测绘需求的提升，这种方式已经无法满足测绘的工作，因此急需要出现新的手段来满足测绘工作的需求。传统测绘方式所暴露出的问题主要有如下几种：
1. 耗费时力
传统的测绘方式由于采用人工来进行数据采集，因此要耗费很多的时间和人力。测绘人员不仅要到现场采用一些测绘工具来进行数据的采集，并且在采集完毕还要回到工作场所对数据进行分析和整理，在数据的处理上所花费的时间要远远超越测绘的实践。
2. 易出现误差
误差的产生在传统测绘的各个环节都很容易出现，不仅可能出现在数据采集的阶段，也可能出现在数据分析的阶段，也有可能出现在后期的制图和制表的过程中。人工的测绘工作方式很难完全避免，就算测绘人员十分的小心谨慎应对工作中的问题，还是会产生或多或少的失误，使最终的测绘结果出现偏差。
3. 效率过低
复杂的测绘过程和人工操作使得传统测绘方式的工作效率过低，往往一个测绘结果需要很多人长时间的工作才能取得，而当前先进的测绘技术可以将各种数据通过计算机进行采集和数据处理，人工需要花费数日的结果只需要程序的计算和输出，在几分钟内即可完成。
除了上述列出的三点之外，传统的测绘方式还有很多问题，例如，测绘信息由于环境、气候的原因在采集的过程中难度较大；测绘输出结果的专业性国强，只有少数人能够理解，使得信息的传递过于缓慢。传统测绘方式的种种弊端表明，人工信息采集和传统测绘工具已经无法适应当今测绘工作的需求，因此需要作出创新和改变。
三、地理信息系统在测绘工作中的应用
地理信息系统的突出优势
创新的地理信息系统的出现给传统的测绘方式带来了沉重的打击，在新技术的映照下，传统测绘方式黯然失色，地理信息系统的创新优势也有所凸显，主要来说，有如下几个方面：
1. 节省时间和精力
与传统的测绘方式相比，地理信息系统大大的节省了测绘工作中所需要的时间和精力，通过先进的工作方式和流程，使传统的人力工作全部转化为计算机工作，远远超越了人工操作的工作效率，在较短的时间内就能完成人工需要长时间完成的工作，大大的缩短了测绘工作的整体流程和工作时间。
2. 时效性较强
在测绘工作中，时效性是非常重要的，例如对于天天气预报来说，如果通过传统测绘工作的人工采集、分析、制图等复杂的过程，很容易当结果出来后实际情况变化了，无法正确的对信息进行传达。而地理信息系统可以实时根据环境的变化来调整和分析结果，通过对卫星、监控系统等新技术的应用，就能够实时的对测绘地点进行监控，并且能够根据地理环境的变化及时的做出反应并对测绘的结果进行更改，确保测绘的结果都是即时的、有效的。
3. 提高准确性，避免误差
由于计算机的实时监控，使得测绘的结果更加准确且易于使用。地理信息系统的工作过程是通过计算机预先录入的程序来进行采集、输入、分析、整理工作的，由于计算机系统在工作的过程中能够最大程度的降低操作的事物，因此测绘结果更加的准确和准确。同时，测绘工作中的制图、制表等也是通过计算机的程序来完成的，使得制图的色彩、准确性比例等更加接近与完美，在对测绘结果的执行过程中也更加的科学、有效。
综上所述，地理信息系统在测绘工作中呈现了非常突出的优势，使得测绘工作更加顺利的进行，其在测绘工作中的重要性也日益凸显，逐渐取代传统测绘方法成为当前备受关注的测绘手段。
地理信息系统在测绘工作中的未来趋势
由于地理信息系统在测绘工作中的优势，使得其未来将得到迅猛的发展。在未来的测绘工作中，地理信息系统一定可以成为广泛应用的测绘方法，以适应不断发展的中国数字科技需求。我国未来的发展趋势是构建数字中国和数字地球，因此需要大量的测绘工作参与其中，地理信息系统作为其中的得力助手，也将与测绘工作一起，进一步实现发展、创新与变革。在未来的发展过程中，地理信息系统必定与其他先进的技术结合，形成新的测绘方法。例如，可以与通信技术、卫星、遥感系统等结合，进一步的提升测绘工作的精细程度，使我国的测绘工作达到新的高度。
四、结语
随着我国科学技术的发展，越来越多的新技术将运用到测绘工作中，给测绘工作带来创新和变革。地理信息系统由于其时效性和快速准确性，目前已逐步取代传统测绘方式，成为测绘工作中的得力手段。希望在业内人士的共同努力下，会出现更多的新技术，来带动测绘行业的快速发展，使我国的测绘行业得到更加蓬勃的生命力。
参考文献：
[1]孙文英. 浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J]. 电子世界,2013,10:100.
[2]赵科. 浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,19:133.
[3]李卫,李海平,李香莉. 试析地理信息系统在测绘中的运用[J]. 民营科技,2012,04:87.
篇5
关键词：互动教学模式；地理信息系统；实践教学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0163-02
我国高校教育模式沿袭了传统培养模式，在当前经济快速发展背景下，社会需求对人才培养方式发生脱节，很多大学生临近毕业，发现学习与职业技能相差甚远，已经走上工作岗位学生也受到了用人单位对其能力的质疑[1]。掌握更多实践技能，是高等本科院校实践教学体系改革的重要内容，也是本科教育由应试型向应用型转型的一个重要方向，更是解决高校的人才培养目标与社会需求两者之间矛盾的重要举措；当高校的人才培养计划和社会的需求产生矛盾时，必须对不适应经济发展或不适当、落后的教学模式进行改革。我校农业资源与环境专业在多年的学科建设当中，一直对应用型人才的教育模式进行研究和探索，积累了丰富的经验，同时初步形成了适合农业资源与环境专业的自主互动型实践教学模式，极大地提高了农业资源与环境专业毕业生的实践技能水平和就业能力。地理信息系统课程具有很强的实践性；利用传统教学方法进行实践课程教学会使学生觉得技术难度大，学生提不起学习的兴趣，教学效果不理想。
C上所述，如何对当前的地理信息系统实践教学模式进行改革，从而增强学生对地理信息系统课程的兴趣，这是每一位地理信息系统课程的教师最关心的问题。本研究以塔里木大学为例，结合实践调查，探讨在新常态时期对地理信息系统课程实践教学模式的改革[2，3]。
一、产生在实践教学里的互动教学模式
Lloyd[4]在论述地理信息系统的实践教学障碍时，将障碍划分成技术性因素、教师训练和适用教材不足、其他教学环境因素三种类型。多年教学经验得知，仅仅把抽象理论和技术规则传授给学生，造成学生概念理解模糊，不明白用处，因此提不起兴趣，学习积极性缺乏，教学效果不好。
1.教学方法单一。在实践教学内容的安排上，主要以认知性、验证性实践内容为主，课堂上学生根据老师预定的实习计划，按照实验指导书原封不动地模拟一遍，缺乏分析性、综合性的实践内容。这种仅以知识或技术方法的验证、再现为目的传统实践教学模式，不能很好培养学生实践动手能力和解决实际问题的能力，更不利于培养学生独立思考和自主学习创新能力；此外，GIS实践内容一般主要依靠个人努力完成，不注重培养团体合作意识[5]。
在高校GIS的实验教学中普遍采用ArcGIS软件作为学生的上机应用实验平台，但这样造成了很大的局限性，即学生对GIS的认识，仅停留在对ArcGIS软件的认识程度上，本应该作为教学的辅助手段，却成为教学主体，导致学生对GIS基本理论知识没有很好理解，GIS基本操作技能也仅停留在软件操作上，没有掌握GIS课程的本质和精髓[6]。
2.实践没有针对性。GIS基本理论是固定的，针对不同的专业其应用有所差异，应用原理有可能是相同。如"地理、测绘、水利、地质等专业中，他们各自对GIS认识、理解和应用各有侧重[7]。而目前状况是讲授GIS课程的教师，很可能由于对相关专业的发展现状不太了解，发现GIS与此专业的结合点，更好地将GIS与相关专业相结合，才能使学生掌握GIS这项技能与否，均不能在实际中有效地使用GIS技术。
3.学生处于被动的学习状态。大多数学生在学习地理信息系统课程时，没有或很少经过地图学、测量学训练，尽管在以前的课程学习中，学习过一些有关地图学的基本知识，但还是不能满足地理信息系统对相关知识的要求；尽管多数学生的计算机基础相对较好，但由于缺乏地理学、地图、测量学的相关基础知识[8]，对地理信息系统的学习从客观上来说处于被动的状态；使学生从教学形式上也处在被动的状态；而地理信息系统课程的理论比较抽象[9]，学生学习起来难度比较大，课堂单一形式的讲课，容易造成学生概念模糊，不理解其目的和意义，因此提不起兴趣，缺乏主动学习的积极性，从主观上也处于被动学习的状态。
二、互动教学模式在实践教学上的应用
地理信息系统实验教学在该课程中具有举足轻重作用，实践性非常强；是培养学生GIS基本理论、基本概念、基本技能的重要环节，是提高学生解决科研与生产中实际存在问题的有效途径；构建实验教学体系有极大的意义，使学生都乐于去动手操作，善于思考和提问。
1.针对性的实验课程设计。目前的GIS实践教学多以软件应用为主，但简单地跟着老师进行机械操作是万万不行的。实践教学需要有针对性地去让学生主动设计实验，学生设计实验，并不是盲目的随便设计，是根据不同的知识点、自己没有理解的内容和想要学习的技术技能，这三个方面来设计自己的实验内容，建立地理信息系统独具特色的实践教学体系。学生设计的实验一般都是五花八门的，教师拿到后，根据实际情况来进行统筹归纳，然后根据统筹的内容，给学生引导式地讲解。
2.学生学习状态由被动变主动。找到了学生的兴趣点，学习就由被动变为主动。根据自己的实验设计，不懂的地方，会主动去查询资料，这样也培养了学生主动查阅相关资料的要求，加上教师不断地引导和答疑，抽象、枯燥的实践教学会变得不仅简单而且活泼。
3.重新定义教师角色。一般来讲，在教育形态上看，教师是教学的主体，学生是受体；教师主动讲授，学生被动接受；然而这种“饭来张口”的教学模式，使得学生的学习积极性很低，学生无法掌握GIS的基本技能，更不能把它们应用到实际工作中去；因此，这就需要我们重新审视一下自己在教学中的位置。如果教师不作为主体，而把学生作为主体，让他们根据课程教学的知识点，自己提出实验设计方案，然后去完成，这时候，则会完全调动学生的学习积极性，培养起学生对地理信息系统课程的兴趣，会主动去学习，学习效果会有显著提升。
4.多重并e进行指导。针对实验教学方法单一问题，应采取多种模式进行实验教学的方法，开展实验教学。多种模式交叉、变化、互通，专题式、讨论式、活动式、范例式、探究式教学模式交叉运用。针对不同目的，选择相应的教学形式。在此过程中，让学生大胆假设、尽情发挥、自由思考，目的就是让他们学习GIS提供多种手段，用所学到的GIS分析手段解决专业领域实际的问题。在教学过程中，尽量采用实例来，应用案例阐明抽象的GIS知识，如最优路径分析、商场选址、资源分布等，都可以用很大案例来讲解，这样又形象又直观，而且贴近现实生活，从而提升教学效果。
三、结束语
地理信息系统实验教学是GIS理论应用到实践的重要环节，是理解课堂教学内容的重要手段，也是提高学生学习兴趣和学习信心的重要途径。通过实践教学，学生实现理论和实际的紧密结合，提高学生的学习兴趣，提高教学效果。为将来创造知识做好准备。
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Research on Interactive Teaching Mode in the Geographic Information System Course Practice Teaching Methods
WANG Jia-qiang，LIU Hui，LIU Wei-yang*
（Tarim University College of Plant Science，Alaer，Xinjiang 843300，China）
篇6
关键词：地理信息系统（GIS）；3S系统集成技术；数字地理空间框架；数字城市
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
一、 地理信息系统的发展简史
地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是以采集、存储、管理、描述地球表面及空间和地理信息的计算机系统，也是一种分析和处理海量地理数据的通用技术。
20世纪60年代初，加拿大测量学家Roger F．Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语，并成功地建立了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统(CGIS)，用于资源与环境的管理和规划；稍后，北美和西欧成立了许多与GIS有关的组织与机构，如美国城市与区域信息系统协会(URISA)、国际地理联合会(IGU)地理数据收集和处理委员会(CGDPS)等等，这些组织与机构的建立极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。
7O年代以后，由于计算机技术的迅速发展以及大型商用数据库系统的建立与使用，地理信息系统对地理空间数据的处理速度与能力取得突破性进展，其应用领域也在迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急响应，从商业服务、区域划分到政治选取分区等，涉及到了许多不同的学科和领域。与此同时，世界上很多国家也相应制订了一些适用于本国地理信息系统的发展规划，并成立了一批政府性、学术性的机构来研究和发展地理信息系统．这段时间是地理信息系统全面发展的阶段。
进人9O年代，随着互联网技术的飞速发展以及国民经济信息化的不断推进， GIS开始逐步向网络地理信息系统(WebGIS)方向转化。WebGIS是将网络技术与地理信息系统二者有机地结合起来，充分发挥网络大范围传输的优势，来扩展地理信息系统的应用性能和服务空间。一个普通的地理信息系统用户只要熟悉网络，就可从Internet的任一节点上浏览WebGIS站点中的各种地理空间数据和属性数据，进行地理空间分析，并通过Internet实现地图和数据等资料的交互传输。
二、数字地球与数字城市
数字地球（Digital Earth）是近年来空间信息化发展过程中的重要概念，其定义为通过信息网络，人们能够任意造访地球上的某一地区，链接、调用大量的地理信息，使整个地球处于信息网之中。将地球上的信息数字化、标准化、智能化、网络化，成为人们可以共享的数据库。数字地球的概念最先由美国副总统戈尔于1998年在美国加利福尼亚科学中心演讲时提出，其实质是以地球为对象，以地理坐标为依据，具有多分辨率、海量和多种数据的融合，具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的虚拟地球，是由计算机、数据库和通讯应用网络进行管理的应用系统。
“数字地球”是全球最大的信息化发展战略，很多国家和地区提出了具体的数字化战略。“数字城市”战略成为我国城市现代化发展过程中一个非常重要的计划。所谓数字城市，是充分利用数字化信息处理技术和通信网络技术，将城市的信息资源加以整合利用。数字城市是物质城市在数字化网络空间的再现和反映。数字城市具有全面模拟和仿真物质城市、以及网络化、智能化、互动等超越物质城市的特征。
三、 3S系统集成技术
3S是GPS(全球定位系统)、RS（遥感）、GIS（地理信息系统）的统称。GPS是Global Positionning System 的缩写，即全球定位系统。国际上普遍使用的是由美国政府所主导运用的卫星测位系统。该系统由距离地面20,200公里的24颗卫星组成测地网络,对地表面任何一点、线、多边形都可以进行全天候、高精度的定位、定性和定时。定位是通过三维坐标系统进行的。在定位的同时，通过地面的GPS信号接收器，记载物体的基本属性和测量时间，进行定性和定时，并且将其和位置信息转换成数字式信息进行存储和输出。
遥感技术利用物体具有的发射、反射与吸收电磁波的特性探测物体的质地和空间形状。早期的遥感探测主要是通过航空摄影来探测物体，二十世纪六十年代后，随着人造卫星技术的迅速发展，用于遥感探测的电磁波波段范围不断扩大，即从原来较单调的宽波段向微波、多波段扩展。遥感技术已经具备全天候对地实时高精度监测的功能。与GPS相互结合可以更加全面准确地把握地表景观的状态，并且为地理信息系统提供信息源。
GIS作为空间数据库管理系统，能够保存、管理从GPS、RS以及其它渠道获得的景观物质客体的空间与属性数据(空间数据包括矢量数据和栅格数据)，通过叠加、邻近、网络分析认识和评价客体景观状态和景观作用过程的规律，预测景观发展变化和影响，数字模拟和展示虚拟现实。
四、数字地理空间框架的建设
国际上遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术迅猛发展，我国国民经济信息化建设进程的加快和电子政务建设的全面铺开，对测绘保障能力和服务质量提出了新的要求，以区域地理空间框架为基础的“数字城市”地理信息共享平台的建设，为测绘事业迎来了一个难得的发展战略机遇。在数字地理空间框架建设的基础上，通过实行新的科学管理方法，使城市管理的区域达到精细化、管理部件的内容数字化，管理事件的处置精确化。实现城市管理由粗放型到集约型的转变，进而全面提高城市管理的效率、质量和水平。
数字城市以地理空间框架为定位基准，集成城市自然、社会、经济、人文、环境等综合信息，基于网络基础设施实现城市信息的广泛共享。数字城市地理空间框架既是一城市的空间基础信息平台，也是国家空间数据基础设施的基本组成部分。
“数字北海地理空间框架建设”项目于2007年获得国家测绘局批准纳入“国家测绘局数字区域地理空间框架建设示范工程”计划的第二批试点城市，完成了基础地理信息数据库管理系统、地理信息公共平台、三维城市系统等建设，于2011年9月通过国家级验收。“数字北海地理空间框架建设”，建成多尺度、多数据源、海量空间数据存储的数字北海基础地理信息数据库及管理系统，实现了从基础地理信息数据库到地理信息公共平台数据提取、加工、实体化处理以及电子地图制作的技术流程，完成了版、政务版、公众版地理信息公共平台数据的制作。实现了在线调用、零码组装、在线服务、二三维联动、二次开发和运维管理等服务方式，通过政务网为市政府和各部门提供地理信息服务。完成了三维数字城市地理信息系统建设，建立了基于市国土资源局电子政务的国土资源应用示范平台、北海市旅游信息管理应用示范平台，搭建了公众服务示范平台，实现了面向政府、部门与公众的地理信息服务。该项目的建成，形成北海市唯一、权威、通用的地理信息公共平台。
五、未来地理信息系统发展前景的展望
1.空间数据库的全面更新
GIS的空间数据分为图形数据和属性数据两种，一般的系统中都是将二者分开存储，即用矢量数据或栅格数据存储图形数据，而用关系数据库来存储属性数据，最后通过统一的标识码将二者连接起来，这样做虽然在数据的完整性、并发控制、完全恢复机制等方面具有一定的优势，但是无法实现图形与属性之间的双向查询。目前，一种利用扩展关系可以同时存储图形数据和属性数据的空间数据库Oracle Spatial正在研究当中，预计不久的将来，就可以实现在统一的数据库及统一的用户界面下进行数据的检索统计与分析的功能，来进一步加强地理信息系统数据整体的结合，从而带来空间数据库系统的全面更新。
2.高速率、高带宽的网络地理信息系统的普及
对于WebGIS来说，由于涉及到大容量图形数据的传输，过慢的网速将严重地限制其发展，增加带宽、提高网速成了WebGIS向前发展的一个亟待解决的问题。目前，在局域网方面，已经有一些高速网络技术被研制出来并投入使用，其中一个典型的例子就是新的ATM技术。它是在旧有的ATM技术经过改进之后，应用到WebGIS中，这项技术不仅可以为WebGIS提供高达622 Mb/s的传输速率，而且还可以根据用户的需要来分配带宽，因此特别适合于多媒体数据的传输。此外，FDDI技术的不断完善，不但可以支持从PC机到超级计算机范围的联网，而且在容错性和稳定性方面也具有了明显优势。在广域网方面，相关的技术也在不断地更新。
篇7
2008年点击频率最高的关键词也许就是“服务”。在转型的浪潮中，也催生了地理信息系统的服务化模式操作。由最初的数据拷贝共享模式，到通过访问空间数据库的数据共享模式，以至到面向服务的数据共享模式，地理信息系统走过太多漫长的历程，也许只有到此时，它才可以说真正步入了应用时代。
以前。由于地理信息无法有效共享，传统的地理信息应用往往是以部门为单位建立起的小而全的孤立“地图”，无法实现一个城市各个部分的“一张图”模式，这也在很大程度上阻碍了它的应用发展。
2001年，Web Service相关标准出现以前，SOA只是一个找不到着陆点的理论，那时地图虽然也能以静态图片方式放到互联网上，但Web客户端能拥有的GIS功能几乎为零。随着Web Service技术的推广和应用，GIS软件厂商逐步开始支持Web Service的空间信息，GIS开始了对SOA的支持。但实现大量应用还存在一定距离。
2006年，服务整合、服务聚合等概念和相关指标逐步推广开来。基于服务理念的地理信息系统研究逐渐铺开，这也就将预示着地理信息系统将不再是少数人才能享用的美味佳肴，它将以更广泛的角度给用户提供灵活的服务。
2008年，北京超图软件股份优先公司率先提出了基于GIS软件平台架构的Service GIS模式。据了解，该平台体系服务器平台能自身的服务，也能公共标准的服务，还能聚合其他GIS服务平台的服务。
据一份调查显示，80％的信息和地理位置有关，然而不到20％的信息系统用上了GIS，同时在已建立的GIS应用系统中，真正用的不到20％。如此算来，GIS至少还有96％的市场没有利用起来。这不仅是市场开拓力度不够造成的结果，同时也是因为面向文件的地理信息共享和面向数据库的地理信息共享模式存在一些潜在的问题，不利于进一步大范围推广应用。
篇8
在经济飞速发展的今天，各個行业的发展也是日新月异。其中，交通的规划和管理也在不断的进步中，这是由于在具体的设施建设中运用了地理信息系统这一先进的科技，地理信息技术的使用使得传统的简单的操作有了更加科学的保证，交通规划与管理跟随时代的变化，与时俱进的同时也为交通事业的发展提供了技术等支撑。本文对地理信息系统进行了简单的说明，介绍了它的基本概念、建构模式以及工作原理，重点论述了地理信息系统在交通规划中的应用。
【关键词】地理信息系统交通规划与管理具体应用
城市建设是一个地区经济发展的代表，而交通建设就是这其中的关键。目前的交通建设规划中，交通问题越来越突出，基础设施的不断增加已经不能适应不断升级的矛盾，对这些问题的解决需要更加先进的技术和管理方法的革新，相关部门进行了多次的研讨和实验，在这期间，地理信息系统的出现适时的为这一些了问题的解决找到了突破口，下面我们就针对这一问题进行论述说明。
1地理信息系统的概念和特点
地理信息系统又被称为地学信息系统，它的英文简称是“GIS”。地理信息系统是一种特殊的的空间架构系统，也是一门学科。它通过计算机相关技术来支撑工作，主要对地理数据进行收集、存储、管理、运算、分析以及显示和描述，是一项综合性的的技术系统。地理和地理信息是系统的主动脉，在具体的地理环境中，利用特定的坐标进行位置等的分析，进而得出有用的信息。地理信息系统能够把地理的统计数据和空间数据相互融合到一起，在同等的情况下进行分析提取，早期的GIS功能较为简单，主要是将人力操作转向机器和图形的制作，在科技进步的同时，计算机技术的发展使得相关的功能也在逐渐成熟。GIS的数据处理能力和空间分析能力不断提高，在数据的获取上有了质的飞跃。地理信息系统具有以下特点：基本的环境地理定位，对各类信息进行收集分析处理，对出现的问题进行评估以及预测未来的可能性，主要研究地理问题，人与机器的完美结合。
2地理信息系统在交通规划和管理中的重要意义
GIS技术的应用可以使得人们根据己有的数据基础和现有的管理层次来建立具有可视化特点的空间模型，运用在城市交通设施的管理、交通布局规划、以及交通安全等的问题上，相对而言，使用效果更好，工作的效率明显得到了提高。在交通规划中，对地理环境进行分析、建立数据是最基本的。利用地理信息系统，来进行相关数据的管理和网络信息的分析处理，建立三维的空间结构，搭建与交通规划的相互关系。GIS技术还通过对交通信息的平台的融合运用实现了信息管理的简单化，为决策的提供和科学数据的考察提供了帮助。简单来说，地理信息系统的作用就是节省了交通规划的时间，提高了规划的效率，同时也在多方面数据的参与下，保证了规划的质量，以及规范了应用数据的科学性，在原来的基础上对数据进行了整合分析，确保了数据的可行性。在管理方面，也提高了交通管理的效率，具体来说就是对信息的掌握更加全面和准确，可以在众多的文件材料中及时获取想要的信息。GIS技术还可以对交通分析需求的满足有所裨益，对分析的过程和结果有了明显的提髙，并且在形式上也有有了一定的创新。总之，GIS技术的使用在多方面被证明是具有先进性的，是一个获取和处理信息及时准确的好的应用工具。
3地理信息系统在交通规划中的应用
3.1在道路设计中的应用
城市的道路进行规划设计时面临的问题多且复杂，传统的的设计手段为了满足工作量的超额难免工作效率无法保证。现代地理信息系统的出现为道路的设计规划节省了时间，保障了质量和效率。首先，GIS应用在最初的道路具体情况的测量和分析上具有绝对优势，可以快速的确定道路线址和设计的初步模式。再者，进行具体的先例布局时利用3D的动态形式模拟场景，画面具有现实感，能够真切的对纵横线面有直观的感受，例如公交停靠站点的布局位置以及具体的线路问题的改善等。最后，可以进行信息的互通有无，相关的信息可随时进行整合和利用，例如，系统可以抽看一些原有的道路设计规划图形、本地的地形图以及拍摄的图片等，还可以结合有关部门的表格统计，例如人口信息表、地面建筑物等的状况以及政府下发的文件和材料等，通过对现有信息的综合分析，参考实地的测量结果、最终进行最优方案的设计。
3.2在道路养护中的应用
道路设计完成以后，后续的维护和保养也是很重要的。随着道路需求不断地增加，建设的数量也在逐年的增多，这就导致土地资源不断地被消耗，同时也使得人地矛盾升级。GIS的出现对于缓解这些矛盾有很大的帮助。它可以与有关的系统相结合，例如，路面管理系统、公路养护管理系统等，对指定的路面情况进行检测和记录，最后对相关数据进行收集分析得出最有利于公路维护的方案措施，不仅可以提出有针对性的公路维护的具体意见，进行整改后提高公路管理维护的水平，还可以使目前的建设设施的利用率上升一个台阶，创造更多的利益价值。
3.3相关规划数据和图形数据的的管理
（1）交通规划在进行的过程中会建立相应的数据资料库，里面需要运行和处理的数据必然不是少数，这些数据的合理利用才能满通规划的进行。里面包含了车流、人流、建筑、预测以及分析得出的数据，其中有些数据可以不要实地的考察，因为信息系统可以自动生成，同时有些数据还可以直接参考其他的数据源，节省时间的同时提高工作效率和数据的准确性。
（2）规划中会用到大量的图形，这些图形可以很好的交代当前的交通状况，基础设施的分布等，对交通规划起到辅助的作用，但是这些图形普遍具有意化特征，图形的科学性有所欠缺，GIS正好弥补这一缺陷，信息技术系统自身的空间数据处理工具可以对图像进行分析，简化利用时产生的问题。
3.4对于交通安全的预测和控制
近年来，交通安全问题的频频发生越来越受到更多人的关注，对于怎样更好的预防和监控交通安全需要我们不断的努力和探索。GIS应用技术的出现，能够对相关的信息进行分析预测，为有效的预防提供可靠的参考。首先，它可以对交通安全问题进行时间和数量的监测，对事故的出现以及发展的趋势做出可信的预测，以便在最短的时间内做出该有的防护措施，解决面对传统的交通安全问题时出现的信息的误差以及遗漏和不及时。
3.5用于车辆导航与监控
GIS能够为车辆提供信息导航和服务工作：
（1）可以进行出行路线的选择，有多条路线时，选择最快速方便的路线，得到效果最佳。
（2）在出行选择地方时，可以利用该技术进行分类搜索，查询一些目标地点，例如景点、酒店等等。
（3）可以对车位进行监控，通过传感器和地图数据，实时掌握车辆位置。
4结束语
综上所述，我们通过对地理信息系统的介绍以及基本工作原理的说明，体现了在现代化的交通规划和管理中对该技术的利用。GIS的使用和推广，可以使得人们在基本的数据分析的基础上建立空间概念，利用模型结构来更好的为交通规划和管路提供帮助，具体来说就是对交通环境的大致评估，对交通安全的监测和防护以及道路设施的布局等。在进行相关活动时，利用GIS来管理和支配数据和网络，快速且便捷，提高规划的质量和效率，并且保证数据的科学性。
参考文献
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篇9
[关键词]地图 地图制图 地理信息系统
[中图分类号] P28 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-173-1
1地图的分析
地图是空间信息及其时相变化的一种视觉或触觉式的表达方式。用三个特性表达出来，即具有特殊的数学法则，使用地图语言和实施制图综合[1]。随着计算机技术的发展，空间数据和信息有了新来源，使我们有可能用多种方法来设计和创作地图。 地图的功能和作用，从目前来看，主要包括地图的模拟功能、信息载负功能、传输功能、 认识功能。地图是研究客观实体的模型，亦是地学分析研究的手段。
2传统地图制图与现代地图制图
地图含义扩展的同时，地图制图也被赋予了新含义。地图制图的定义同样是一个发展的概念。地图制图发展到今天，与传统的地图制图已经有了很大的差别。现代地图制图对地图工作者在计算机科学、信息处理、图像处理、数学、逻辑学乃至方法论等学科领域的理论和知识提出了更高的要求。现代地图制图要求制图人员是地图编辑设计员，或许有时还是计算机操作员、地理工作人员，可以说，传统的制图学理论基础在整体上大大地拓展了，它与其它学科的联系越来越强[2]。
传统的地图制作工艺很复杂，要求制图人员有深厚的理论基础和实践经验。计算机科学的迅猛发展，使地图的制作工艺有了很大改进，制图人员根据理论知识可以在屏幕上按需要创作多种形式的地图。
3地理信息系统（GIS）的功能特点
G I S是基于计算机对地理信息进行存储和处理的特定空间信息系统，由计算机硬软件，空间数据库，数据输入、输出、显示、转换和通讯设备等组成。早期的地理信息系统有地理信息的分析、获取，地图的输出等少量的功能，针对领域主要是地理界和测量界。现阶段，地理信息系统的功能和应用领域几乎是没有限制的。在某种程度上，地理信息系统能处理所有的地理信息。 其功能模块包括：空间分析 、空间查询、桌面制图系统等。按类型划分地理信息系统，有土地利用规划地理信息系统、公路设计地理信息系统、环境监测系统、导游系统等等。
4地图、地图制图与地理信息系统的关系
现代地图制图与GIS非常接近，但两者并非完全是一码事。
传统的纸质地图曾经在国民经济和国防建设中发挥了重要作用。但传统制图方法不足以表示事物的发展变化，而计算机技术的快速发展使我们能动态地显示事物的发展过程，故而动态地图应运而生。通过地理信息系统的空间查询功能，可以获取更详细的信息，而如此大量的信息，根本不可能在纸质地图上表达出来。地理信息系统用来管理大量的地理数据和广泛的数据源，同时为制图学家提供了有效和强有力的数据存储、 评价和分析的工具，制图学家将视觉化和GIS的特点结合起来设计出了新颖的电子地图集。电子地图集的制作更简单，可操作性更强，更新更快，信息载负量也更大。
尽管GIS给制图业注入了新鲜血液，但GIS也离不开地图，空间分析也好，最佳路径也好，无一不需要地图作为基础。在地图上进行一系列操作，最终的成果依然是在地图上表现出来。曾看到一幅以影像为背景的地图，图面上用色彩鲜艳的颜色表示出铁路、公路，勾勒出森林、灌木、水系、居民地的轮廓线，还有一些别的简单的内容。纵观整幅图，给人的印象是单调，缺乏表现力，传输的信息很少，因而从制图的角度看这幅图实乃败笔。
一些GIS研制者常常把最终产品的图形美观性看得比图形作为信息传输工具的价值更高。 美观是地图设计中的重要部分，但其他方面也十分重要。虽然地图的载体种类不断增多，但地图的基本功能却是没有改变的，尤其是地图作为一种信息传输工具应有的功能。
商业化的地理信息系统的研制者中有很大一部分人对提供交互式处理设备来编制优质地图以作为该系统的最终输出产品的重要性缺乏认识。地理信息系统的研制者缺乏地图制图的基础知识，生产地图时带有很强的主观性。生产者不能预见最终用户的所有需求，也不能更好地利用每一幅图中所有可能获取的信息，并且不善于用一种简单的方法展现这些信息。也许有人认为个性化的地图可以丰富地图市场。地图作为一种有一定规则的图形语言出现在GIS中，只能说它的载体和表现形式发生了变化，但一些基本的规定和地图的本质并没有改变。
在GIS系统中，用户可以随意地拉框放大、缩小，这样就体现不出比例尺的意义。还有，也会找不到地图投影的位置。传统的地图制图常选择合适的现成地图为基础底图，然后再在底图上放置相应的内容，这样，使用底图的用户要判读投影类型和变形分布情况。许多投影类型在生产上使用很少，因为量测困难。但在GIS中，地图量算相对简单，因而允许用户采用更多类型的投影。作为地图制图人员应该制作、使用专门的投影软件，在计算机屏幕上制作出更多变形更小的地图。
5结束语
地图作为一种信息载体，不仅要求有足够的信息量，也要求美观。Windows系统为我们提供了丰富的颜色，我们可以在屏幕上随心所欲地使用色彩，传统手工制图较难表现的渐变色可以在计算机上轻松表现。但GIS中的地图不总是表现在屏幕上，许多时候要采用纸质地图的形式。屏幕上的颜色、绘图仪绘出的颜色、纸质地图的颜色之间有较大的差别。如何协调三者的关系？ 所有这些挑战都要求我们制图人员有更广的知识面，对地图制图基础知识的要求也更高。GIS的发展对地图制图提出了更高、更新的要求，地图制图人员应着力于不断提高自身素质，不断发展地图制图的理论以适应现代计算机技术的发展和信息时代的挑战。
参考文献
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关键词 地理信息系统 现状 发展
地理信息系统（GIS）主要是用于采集、管理、存储、分析以及表达数据的信息系统，属于多门学科相互融合的综合技术。地理信息系统本身的应用范围非常广泛，不仅涉及资源环境的规划与管理方面，还囊括了灾害防治、工程建设、城市管理以及军事战略分析等多个方面，并且也深入到人们的日常生活之中。
一、地理信息系统的应用现状
对于地理信息系统而言，其主要的功能如图1所示。下述几个方面为地理信息系统的应用现状简介。
（一）建立基础地学信息库
一般来说，可以利用GIS系统按照1∶20万和1∶100万来建立地形数据库，再利用遥感技术和摄影测量来提供数字化的地形信息，同时做好SPOT图像的实时更新处理。这一部分数据可以统一纳入国家的地形数据库中进行转换，再利用GIS技术处理好重、磁、地质信息，通过地质构造的深入研究，就可以绘制出相对应的地质构造图。[1]
（二）GIS系统在公安系统中的应用
公安现代化建设离不开遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）以及计算机网络技术的支持。“3S”技术在公安方面的应用很多，如消防指挥系统、安防指挥管理系统、110指挥管理系统、户籍管理系统、公安交通指挥系统、紧急情况下公安指挥管理系统、省级公安指挥管理系统、市级公安指挥管理系统、治安情况汇报系统等等。其中，以GIS系统在公安系统中的应用受到更广泛的关注，从高级至低级的各公安机关，都能用GIS完成对公安系统所包括的相关信息进行综合管理、分析、规划、决策、指挥、实施等，最终促进各项工作的有序开展。
（三）做好规划
利用GIS信息系统，就能够建立起土地资源的评价模型，也可以建立矿产资源的分布和工业布局模型，这样对后续的国土资源信息系统的建设提供了最宝贵的意见与经验。通过GIS信息系统的利用，就可以建立起国土资源的空间数据库，以便全方位了解农业地质、城乡、植被以及耕地等。利用GIS技术，也可以做好国土资源信息系统以及国土规划管理信息系统的建立完善，可以统计并分析多项经济信息，做好地区经济统计图的编制，以便快速、高效地查阅各个城市的经济数据，并且也有利于城市与城市之间的相互作用，如资源流动和人口流动等方面。
（四）调查资源，做好环境动态的实施监测，评估预测地质灾害
通过GIS技术的利用，再配合上遥感卫星，就可以做好一定区域范围内资源的动态监测和调查，这样可以给政府部门提供科学的决策依据和服务决策，以便有效进行资源保护。利用GIS技术，也可以实现灾害的实时监测处理，做好相应的预报和评估，这样也可以为抗灾救灾工作的顺利开展提供一定的帮助。按照在空间之中地质灾害信息的分布特征，也可以提供人际交互的综合分析处理，并且实现计算机的编图辅助处理功能，以便获取灾害防治、区域规划和管理决策等方面的信息。通过GIS系统来编制抗震救灾规划应用，这样更方便快捷，其资料也具备较强的实时性，可以顺利实现共享，这样也可以提供高效的信息指引，从而服务于抗震救灾。[2]
二、地理信息系统的发展趋势
作为一个优秀的GIS软件，应该具备支持数字地球的基本能力，应在DBMS、OS等软件上的应用集成平台。GIS软件的发展需要从原本的二维或者是三维的处理朝着多维的处理进行转变，实现从原本基于系统作为中心的基准朝着以数据作为中心的方面进行转变，实现从面向地图处理朝着空间实体的处理以及对时空管理进行处理的转变，将以往单纯的管理型朝着决策型转变。在技术体系方面，GIS的软件还需要考虑到下述的几个方面：
第一，在数据的组织与融合方面。目前，计算机的运算速度已经能够满足空间数据的基本运算要求，所以需要将原本以图层作为基础的组织方式加以改变。这样才能够实现面向空间实体的数据组织，实现不同尺度之间的空间数据活动，实现影像数据和矢量数据之间的互动，实现嵌套表和多维属性的组织，实现多资源空间数据的装载与融合处理，这样才能够对数据仓库的机制加以支持，拥有强大的索引机制。[3]
第二，在数据的存储、分析以及查询方面。从原本面向过程的分析以及相对应的处理手段朝着面向问题的分析以及相对应的处理手段进行发展，实现基于空间数据的数据挖掘，实现联机事务和联机分析处理，实现空间关系概念和关系运算的扩充以及支持。
第三，空间数据的管理和计算。实现数据、服务以及多级的B/S体系结构，实现多用户的同步空间数据处理与操作，实现空间数据的解压缩与高效压缩，实现空间数据分布式的存储与数据的安全。
第四，在时序处理和三维处理方面。实现空间数据的快速还原能力和增量存储，实现混合式的三维空间数据模型，实现快速的广域三维空间的显示和计算处理。
第五，应用集成能力方面。能够实现地理信息系统与全球定位系统以及遥感之间的相互集成，实现OA与GIS之间的集成，实现应用模型本身的支持能力，实现DCS与GIS之间的有机集成。
第六，在操纵能力方面。建立模型定义语言和相关的支持机制，实现多通道的用户界面，实现数据空间化以及可视化的支持，实现一定的虚拟现实之间的相互表达。
三、结语
经过20多年的发展，我国已经基本形成了地理信息系统产业，并且也逐渐步入快速的发展阶段。现代社会是信息化社会，当地理信息系统被应用到各行各业之中时，对人们获取信息的能力和方式也产生了相对应的影响。在未来，地理信息系统必定会获得一个极大的发展空间，其服务也必定会深入人心，其技术也会日新月异。
（作者单位为平安证券有限责任公司）
参考文献
[1] 江彬，周荣福，许保瑞，徐海林，郑睿博，吴向楠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].中国高新技术企业，2010（15）：61-62.
