地理信息科学应用范文

导语：如何才能写好一篇地理信息科学应用，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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关键词：问题教学法；地理信息系统原理；空间认知

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0187-02

高校教学改革的重点是教学方法的改革。但长期以来，高校中普遍流行的教学方法就是课堂讲授法，该方法虽然能使学生系统全面地获取知识，但因其过分强调预设，形成了以教案为中心的封闭性教学，学生在教学过程中的主体地位难以落实，因而使课堂教学变得机械，课堂气氛沉闷。因此，如何探索有效的教学方法，以增强大学生学习的积极性和主动性，提高课堂教学质量，是摆在大学教师面前不可回避的现实问题。

一、地理信息系统原理课程的特点

地理信息系统是地理信息科学专业的入门课程，该课程覆盖面广，涵盖基本概念、基础理论、技术原理和应用方法等。其中基本概念是构成该学科的基础，包含专有部分和通用部分，各概念间难区分，总体说来晦涩难懂。技术原理是课程的主体，其数据结构、程序算法和实现均不直观，难于揣摩。应用方法涉及一系列的思维转换，无法身临其境，有空洞感。课程存在知识台阶，不能和已有知识无缝衔接，同时基础学科众多，其先修基础课程开设不全，教师需即时补充基础知识点。因此课程教学内容存在由易到难、由虚到实、逐层递进的内在关系。

教师常采用铺垫、启发、引导、提问和讲授相结合的教学方法，但教学效果仍不尽如人意。

我们曾对本校地理信息科学三个年级236位学生进行了问卷调查和访谈，91%认为学习有难度（一般，较难），95%的认为内容抽象。多数认为现有的讲授方法难以保证持久的注意力和兴趣，有厌学情绪。

凡此种种，给课堂教学带来极大挑战。因此，如何在现有的教学条件下，改进教学方法，提高教学质量，显得尤为重要。

二、问题教学法的含义与特点

随着教学理论的研究和教法的探索，问题教学法越来越受到重视。它有着悠久的渊源，历史上用提出问题的方式教导学生的孔子和苏格拉底，他们就采用问题教学法。它以提出问题为主线，即教师提出问题，学生自学教材，探求问题，讨论问题，教师引导讲解，最终达到解决问题的教学目标。可见，问题教学法具有“针对性、参与性、主动性”的特点[1]，它既能改变传统教学中教师教给学生的都是定论知识的现象，又改变了传统的大学课堂中教师满堂灌的弊病。该方法通过讨论争辩、质疑探索，使学生的学习变得主动，也能培养学生的问题意识，大大调动学生的学习积极性。它把学生的学习变为感受知识―理解知识―深入探究的活动，使学生实现了再发现和再创造，养成良好的学习习惯，提升学习能力。同时，问题教学法对于教师来说能有助于教师化解理论讲授的枯燥性，降低教学的难度，提升教学效果。因此我们不难发现，采用问题教学法可以让地理信息系统原理课程教学中的问题迎刃而解。

三、地理信息系统原理课的兴趣养成

1.教学模式。问题教学法实施过程可概括为三环六步模式。三环为：①自学，即提出问题。提出问题是此法的首要环节。首先，学生可以根据对教材的预习，提出自己需要解决的问题，然后教师将筛选、总结归纳出的典型性问题作为教学的依据，如教学中相关概念的区别与联系、关系与法则的理解等，即生成问题。②研学，即讨论问题。它是此法的核心，它主要展示学生研究问题的过程，从而使学生掌握解决问题的具体方法。当学生的思维模糊不清时，教师必须提出需进一步澄清的问题。③固学，即解决问题。以培养学生的知识迁移能力为目的，通过学生讨论引发的问题，教师总结解决问题的方法，使学生的经验和知识达到再增长。六步为具体化：①明确目标。创设问题情境，使学生发现，提出问题，明确要解决的主要问题。②学生自主探究。分析问题，提出假设，设计解决问题方案。③小组研讨。学生分小组讨论未解决的问题，教师通过巡视、质疑、提问、上堂板演等形式，发现学生共同性的疑难问题，对互助研讨加以引导。④质疑点拨。通过学生间和师生间的讨论、质疑、争论、辩解、分析、更正、补充等互动形式，形成班内全员参与、积极探究、氛围热烈的场面，把课堂教学推向，使学生再次享受获得知识的快乐。⑤总结归纳。师生梳理、总结。⑥检测达标。用检测题等方法进行测试，学生答，教师评，并展示交流，并为接续导出下堂课的新知做准备[2]。时间分配一般为35∶10，前35分钟解决学生已预习的问题，完成本节课教学内容，后10分钟，导出新问题，分发材料，指导预习，确保前后衔接。

2.教学设计。参照以上模式，在地理信息系统原理课程教学中，遵从三环六步，将理论教学从整体设计为课前、课中、课后三大过程。课前，教师编写教案，实现知识问题化，问题层次化；学生预习上次课导出问题的基础知识，并回顾旧课的内容。课堂上，首先进行目标再现，由教师简述教学目标；接下来用提问、竞答等方式对预习情况进行调查，重点关注学生预习中发现的问题与质疑；教师归纳汇总问题，即时设计解决方案；后续问题讨论，教师适当点拨，并适时精讲；最终在教师指导下，对本课内容进行总结梳理、明确重点难点与关键点。在每次课的最后10分钟，依照提供给学生的“导学案”及讲授提纲与知识要点，从常规概念，用普通思路导出问题，指定自学的教材内容，提出学习目标，留待下次课讨论学习。课后，教师对课堂进行回顾，总结经验教训；学生温习已学内容，预习教材，查询相关基础知识。

3.教学实例。在空间认知一课的教学中，于前一节课的末段，指定了自学的内容，设计出“现实世界到底有什么？基本空间对象有哪些？你找到的对象是连续，还是离散的？怎样表达它？”等带递进和层次的问题作为导学案，由学生课后自习。这样就将教学延伸到课外，缓解了课时紧张。

课中第一段，教师简述目标――现实世界的基本空间单元和表达方法，完成目标再现，提示地理语义是从空中看世界；后接层次问题的提问，学生分小组自由回答，教师适当启发，以掌握问题和质疑；接下来的讨论，因为学生对问题和基础知识比较陌生，依教材常能得出的仅是“世界由空间实体组成”这一结论，难以逃脱常规思维的束缚，难以建立起正确的认识观，需要加以及时引导、精讲，教师依“地物―离散的―呈点线面状；地理现象―连续分布―分割为形状大小相同的面元”进行了点拨，这时学生积极参与，课堂气氛活跃；接下来是分小组总结环节，指定较好的小组进行总结发言，可辅以幻灯片演示，最终让学生明确关键点（难点）――离散化，点状、线状和面状抽象是自然离散化，是仅关注自己感兴趣的东西，可称实体空间观；真实而连续的现实世界，需要另行离散化，划分空间面元就是要离散连续的空间对象，可称为连续空间观，最终总结出基本空间单元为点状、线状、面状和栅格4类，基本空间图元为点、线、面与像元。从而让学生建立正确的空间认知观和空间表达方式，完成主体教学。

课中的第二段，教师导入下次课的问题。

下课后，师生进入课后阶段。

整个过程，根据教师的节奏，环环紧扣，调动了学生的兴趣和主动性，达到了对知识前所未有的深度学习，教学效果良好。同时，结合教改，将讨论、答问和总结，计入课堂考试成绩，完成课堂考试。

对于比较复杂的内容采用了打通两节课连上的形式，将一二段时间分配为80∶10。

四、结语

实践证明，运用问题教学法进行地理信息系统教学，保证了教师的主导地位，体现了学生的主体性，降低了理论的抽象性，增强了学生的兴趣，培养了学生的学习能力，提高了目标的达成度。实践中还发现鼓励同学大胆质疑与讨论，才是成败的关键。

参考文献：

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关键词：探究性学习；地理；新课程

中图分类号：G633.5 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）02-0232-01

在我国的基础教育改革中，各学科制定的课程标准都提出：面向全体学生，开展多样化的探究性学习。地理学科怎样开展探究性学习？本文主要结合地理学科的特点谈谈。

1.地理学科的特点

地理学科是跨越自然科学和人文科学的交叉学科，涉及的知识面非常广。传统课堂主要采用灌输--接受式的教学方式，学生的学习兴趣不高，解决地理问题的能力水平偏低。中学地理课程改革要求全面提高每一个中学生的地理科学素养，突出地理的实用性、实践性。《地理课程标准》中明确指出：要“学习生活中有用的地理”；“学习对终身发展有用的地理”；改变地理学习方式等。

由此可见，新课程要求教师从角色定位、教育理念、教学方式等方面做调整，从而改变学生的学习方式，培养学生运用地理知识解释现象的能力；同时激发学生的兴趣，引领学生带着问题走向生活，这是新课程的显著特点。

2.地理教学中运用探究性学习的几点尝试

2.1　更新观念，转变教学方式。在新课程的实施中，教师不仅是知识的传播者，更是学生学习的指导者和合作者。对学生来说，老师讲的东西实在是太多了，他不一定都记得。而他自己发现的东西，才是真正属于他的，能长时间留下印象。

例如在七年级地理“东西半球的划分”教学中，直接把分界线告诉学生效果不好。可以让学生从经线的形状考虑，必须是一个经线圈才能划分东西半球。然后让学生在地球仪上找到0？和180？经线圈，再找到20？W和160？E经线圈，用不同颜色的线标记出来，比较两个经线圈经过的海洋和陆地。由于　20？W和160？E经线圈基本上从大洋通过，把它们作为东西半球的分界线，可以避免把一些国家分到两个半球上。同时提醒学生注意：20？W和160？E的位置，相对于0？和180？来说是向西偏移了20？。这样一来，学生的印象就更深了。

2.2　精心设计，优化教学效果。地理知识与生活实际联系紧密，激发学生探究的题材十分丰富，教师要做有心人，针对教学内容提前做好设计，准备教学材料，带领学生进行有目的的探究，提高课堂效率，获得更好的教学效果。

例如，在“地形图的判读”教学中，我准备了泡沫山体模型、橡皮泥等材料，设计了以下活动方案：1、分组捏出一个地形构造，并在模型上画出几条等高线；2、沿等高线把模型切开，然后把等高线转绘在平面图上；3、讨论：等高线上的数字大小反映了什么？不同位置的等高线疏密程度不同反映了什么？山峰、陡崖、山脊、山谷在等高线图上各表现为什么特征？学生把地形模型与等高线地形图一对比，很快就能得出结论，教师再对学生的结论作以补充和完善，这个问题就解决了。

2.3　开放课堂，营造探究氛围。《地理课程标准》明确指出：“构建开放式地理课程。充分重视校外课程资源的开发利用，形成学校与社会、家庭密切联系的开放性课程。”在教学中可以结合教材内容，从学生熟悉的生活实际中选取学生关注的、趣味的、时代性的内容为题材，有目的地引导学生学习。

例如在学习"海陆的分布"时，结合我国的航天事业，我设计了这样几个问题：①假如你在神舟九号飞船上，你能发现海陆分布的特点吗？②假如你有一个能看无限远的望远镜，当你绕地球自西向东转时，你能辨认出地球上的七大洲、四大洋吗？③你认为用什么方法可以牢记各大洲、大洋的位置？带着对太空的憧憬，学生马上进入学习状态：有的拿着小地球仪边转边观察，有的看着地图相互讨论。最后，学生分别指图说出自己的记忆方法，大家评价哪种方法记的又快又准。在开放的课堂上，学生的积极性很容易被调动起来，合作、探究的氛围更能吸引学生主动探究。

2.4　有的放矢，精选探究题材。地理知识中有许多可以进行探究性学习的内容，需要精选探究题材。一般来说，选取的问题都是学生有疑问的，难易要适度，还应该具有启发性。通过探究发展学生的创造性思维，使学生在掌握知识的同时，发展智力，培养地理能力。

在“海陆的面貌”一节，教材要求学生观察课本上的分层设色地形图，分析七大洲的地形特点。这对七年级学生来说有点难，需要用合适的问题引导学生去探究。可以这样设计：①欧洲大部分地区显现为什么颜色？这种颜色代表的海拔在什么范围？②说明欧洲以哪种地形为主？非洲呢？③南极洲为什么是一片白色？④亚洲什么位置海拔最高？哪几种地形占比例较大？⑤南北美洲和大洋洲的地形分布有哪些异同？这些问题由浅入深，学生经过探究、分析、综合，就能发现七大洲的地形特点，同时也培养了使用分层设色地形图的技能。

2.5　巧用活动，开展快乐探究。在课堂教学中，可以根据教材需要设计一些活动，调动学生的学习积极性，为学生搭起探究的平台。如“用手电筒和地球仪演示昼夜更替现象”，“角色扮演地球和太阳演示公转”，“学画大陆轮廓的几何图形”等，学生通过活动进行探究，能加深对知识的理解，取得更好的学习效果。

在教学实际中，应用探究性学习法往往要花费更多的时间，有人质疑这种学习方式，其实大可不必。在地理课程标准中，对教学的评价是这样的：“建立学习结果与学习过程并重的评价机制”，“既要关注学习结果，也要关注学习过程，以及情感、态度、行为的变化”。教师教学的目的应该是使学生学会学习，适应社会需求，健康和谐的发展。探究性学习的应用，使学生学会独自获取地理知识，并能在生活实践中应用所学的知识解决问题，这就为其终身学习和全面发展打下良好的基础。学会探究，善于探究，将使学生受益终身。

参考文献

[1]　《地理课程标准解读》，陈澄、樊杰主编，湖北教育出版社，2002年5月出版。

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一、运用信息技术，从兴趣出发，借助范例，让学生轻松愉悦地学习。

例如：在介绍《长江》一课的课前2分钟，可以播放长江的一段影视片段。悦耳的音乐、美丽的画面、优美动听的解说，学生犹如亲临其境，一方面给学生以美的享受，另一方面又可以把学生分散的心一下子集中到课堂来。一段影视用来导入新课，让学生觉得既轻松又新颖。当讲到我国的河流和湖泊对人类有什么影响时，可以播放一些河流和湖泊图片，启发学生讨论。就这样，让学生处于一种亲切的情境中，可以取得较好的教学效果。

二、运用信息技术，可以兼顾全面，因材施教。

如在讲授“长江水系为什么容易发生水灾”时，课件展示长江地区所处的干湿状况、支流、植被保护等方面的问题，让学生分析并提出解决办法等，站在学生的角度，利用课件精心设计和设置疑难问题，以便学生模仿学习和教会学生学问的技巧和方法。地理是一门文理兼备的综合性学科，融理论与实践于一体。教学中利用网络链接，能让学生了解国内外的时政热点、焦点问题，如、西部开发、WTO等，激发学生学问的欲望，引发他们提出问题的好奇心和兴趣。

三、运用信息技术技术，可以突出重点、淡化难点，提高课堂教学的质量。

例如：在介绍我国长江中游和下游的洪水原因时，它既是这一课的重点，又是这一课的难点。我们可以用信息技术展示出长江水系图，用闪烁的方法显示洪水的三个主要来源，即宜昌以上的干支流，以及南面的洞庭湖、鄱阳湖两大水系、北面的汉江。教师很容易给学生介绍清楚，在有些年份，流域内普降暴雨，三股主要洪水来自同一时期，河水猛涨，就会使长江干流出现特大洪水。另外再插入一些近年来上中游山区森林遭到破坏、水土流失严重的影视片段去启发学生，它是使洪涝等自然灾害不断加剧的另一主要原因。信息技术的运用，使难于理解的重点、难点变得形象、具体、生动、清楚易懂，使教学收到了事半功倍的效果。

四、运用信息技术，可以培养学生的思维能力。

例如：在介绍我国黄河下游地上河成因时，我们可以先放一段黄河中游水土流失的影视，再用动画演示“地上河”的形成过程，这样学生就很容易了解它是由河流泥沙淤积形成的。原来是黄河中游流经支离破碎、土层疏松的黄土高原，支流也多，由于黄土高原植被遭到破坏，一遇暴雨，大量的泥沙与雨水一起汇入黄河，使黄河成为全世界含沙量最多的河流。出了黄土高原，黄河流入下游平原地区，由于河道变宽、坡度变缓，流速慢了下来，大量的泥沙沉积于河底，使河床逐渐抬高，成为“地上河”。由于黄河下游为“地上河”，河床高出地面，学生也可以分析出为什么黄河下游支流很少、流域面积狭小。这是由于地面流水不能汇入河道，所以支流少，流域面积狭小。就这样，通过形象直观的图像和影视，既促进培养了学生的思维能力及解决问题又能力，又进一步激发了学生的求知欲。

五、运用信息技术，培养和提高学生的读图能力。

例如：在介绍京杭大运河时，用重新着色、闪亮来突出京杭大运河北起通县，南至杭州，经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省，沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系（配以闪烁五大水系），这样就可以克服传统地图内容繁多、重点不突出的弊病。在介绍长江流域有哪些主要支流时，用闪烁来突出岷江、嘉陵江、乌江、湘江和洞庭湖、汉江、赣江和鄱阳湖的位置。介绍长江上、中、下游的划分也可以闪烁出宜昌和湖口所在的位置。这样学生可以形成正确的地理事物空间分布特征的概念。

六、充分利用信息技术提供的丰富的信息资源，充实地理教学。

信息技术是一个巨大的信息宝库，它为地理学习提供了丰富的资源。网上某些社会新闻，是我们地理教师向学生及时传授地理研究新成果、地理新现象以及地理新闻的重要来源，同时更是学生自学地理知识的最好素材；各种各样的科技论文和详实具体的数据、图像，是提供给我们的最好的借鉴材料；世界各大网站的地理资料更是取之不尽、用之不竭；试题、课件等等，更是教师教学、学生学习的良好资源。

七、地理课堂信息技术教学对学生主体能力的培养

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关键词：地方；应用型；就业；信息

中图分类号：G647 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）007-0-01

社会市场的不断进步推动着社会的整体进步，大学毕业生的数量越来越多，而相应的就业职位却十分有限。大学毕业生要想在这有限的职位中获取心满意足的工作，就要全面的提高自己，顺应社会发展潮流。对于刚毕业的大学生，由于社会阅历不足，很难被企业或单位顺利录用，但是，如果毕业生有着过强的专业知识和专业技能，以及良好的心理素质和高尚的道德品质，在求职的过程中还是会得心应手的。这些也都只是一方面，最主要的还是要了解社会各方面的就业信息，看哪些用人单位与自身的状况相符，这样，才能更好的为自己的工作做好求职准备。

一、地方应用型本科院校就业指导部门毕业生就业信息的采集

对于大部分高校毕业生来说，要想找到一份满意的工作，就要对社会发展形势以及社会对人才的需求等各方面有一定的了解。在一些高校里面，学校每年会为当年的毕业生们寻求更多的就业岗位供学生们参考。一些用人单位也会主动联系学校招生部门，将自己需要的人才类型信息发送给学校，让学校通过用人单位所需信息在本校内进行相关人才的选拔。这种对就业信息的了解和熟知，是较为普遍的现象，这也是随着社会发展状况对人才需求的最根本要求，也是最直接的就业信息。选择这样的就业信息显得尤为被动。一些高校拿出主动权，将自己的资源合理利用，努力为更多的毕业生寻找合适的就业环境，主动将自己本校内毕业生的信息于各大招聘网站，这样的做法，对于学生掌握就业信息有一定的帮助。但是，具体的还是要从以下几个方面进行考虑。

第一，学校可以将主动与被动相结合，在主动寻求用人单位的同时，将自己学校的高材生信息大量的出去，尽可能的展示于各大招聘网站，让更多的用人单位关注并加深了解。

第二，要对就业信息进行有规律的大量收集。将毕业生们分成不同的组，分配合适的人选进行本组的管理，带领大家走进社会进行实践，或是在社会实践的过程中不断的宣传自己，把自身的优点尽可能的展示出来，获得更多企业和单位的认可。对于社会上形形的职业，也可以进行不同程度的信息统计，认识在当今社会发展中，哪些职位更容易就业，哪些职位更需要专业性的人才。同时，深入了解不同职位的薪资待遇和工作难易程度，通过不同的认识，首先树立正确的择业观。

第三，高校和学生在了解和搜集就业信息的时候，应该顺应社会发展现状，以社会的发展状况为依托，进行不同程度的深入了解。在现今社会，就业形式严峻的原因之一就是社会发展潮流的速度不断加快。大学生若能根据社会发展现状了解就业信息，了解不同职位对不同人才的需求程度，就能更好的获取自己想要的工作，这在大学生就业过程中具有实际意义。大学毕业生在进行就业信息采集的过程中，还应该高度重视对就业信息的应用时间。因为大部分的企业和用人单位对人才的招聘的时间有着具体的限制性，企业和单位为了持续有效的发展，必须尽快的找到适合自己发展的人才，而毕业生在了解就业信息后，就应该迅速根据自身情况，判断是否能胜任这份工作，抓住时机也是最为关键的一步。

大学毕业生对就业信息的采集和利用，不仅体现了各种就业信息存在的价值和意义，也能为社会市场的进步和发展及时有效的做出合理的判断。同时，在对信息进行采集的过程中，能通过比较和分析取其精华，弃其糟粕，为企业，为单位，为自己今后的发展负责。

二、就业服务信息的利用

各大高校和社会上都会设置一些相关的就业指导部门。就业指导部门存在的意义就是对就业信息的采集和整理分类，将不同层次的职位进行合理的划分，对于一些不利于求职者选择职业的就业信息，就业指导部门会对此类信息进行制止，并不予采纳一些不良的就业信息。就业指导部门的建立，为大学毕业生的就业创造了良好的平台，为更多的大学生带来生活和工作的便利，帮助更多的人去分析和判断就业信息的真巍＞鸵抵傅疾棵诺某鱿郑从小的方面讲，是对求职者的最大帮助，而从大的方面讲，则是对社会市场经济繁荣发展做出的巨大贡献，也是对缓解国家就业压力做出的巨大贡献。对于高校和毕业生而言，要合理的使用不同的就业信息，对就业信息要有一定的认识和判断，明确自己和企业、单位之间的不同需求，树立正确的择业观，在社会和学校创造的良好环境下，为自己争取更好的发展前途。通过其就业服务信息的利用，可以方便管理员对用人企业以及就业学生信息进行及时查询，并能够为班主任以及相关用人单位提供全面的学生信息，不但可以为学提供一个求职信息平台，还能够让学生来对相关用人企业信息进行检索。在平台中加入一些附加功能之后，可以实现用人企业与学生之间的双向交流。

三、结语

总而言之，对于目前严峻的就业形式，社会和各大高校都应该为大学生就业创造良好的就业环境，对于就业信息的与采集，各部门也应该做好自己的本职工作，保证就业信息的正确性和可靠性，让更多的大学生顺利走向工作岗位。

参考文献：

[1]童辉杰，童定，仇月姣.苏南地区大学生就业质量：自我效能与职业期望的影响[J].心理技术与应用，2017（03）：169-174.

[2]李岚冰，律明.高校就业信息化建设的问题与对策研究[J].情报科学，2017（02）：107-111.

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地理信息产业发展从20世纪90年代初期进入起步阶段。随着社会进步，地理信息产业不断发展，我国地理信息产业面对国际金融危机的冲击仍然保持了强劲的发展势头，“十一五”期间增幅超过300%，2011年产业总产值突破1500亿元，从业人员约80万人，从业机构超过2万家。国家测绘地理信息局推进地理信息产业的目标是到2015年年总产值超过3000亿元，到2020年年总产值达到10000亿元。1998年教育部颁布了我国新的《普通高校本科专业目录》，其中对高校本科专业行了调整，专业由原来的504个调整为294个，教育部特别增设了地理信息系统专业，这一点说明地理信息产业的特殊优势和生命力。2012年普通高等学校本科专业目录再次调整，将地理信息系统专业改名为地理信息科学专业。经各种资料的统计表明，2000年有37所院校设立了GIS专业，2003年有93个高校开设了GIS专业，2007年全国共有161所高校设置GIS专业，2012年全国共有168所高校设置地理信息科学专业[1-2]。从而促进地理信息产业不断发展壮大。

2地理信息科学专业发展面临的问题与分析

2.1教师专业素养迫切需要提高

目前状况是一些院校现有的地理信息科学专业教师是从相关学科转入地理信息科学专业的，大多数是从学校毕业又走入学校，并没有机会从事实际地理信息系统研究、开发和应用的经验[3]。而地理信息科学技术本身发展又很迅速，这使得一些教师很难胜任所承担的核心课程与专业课程教学任务。

2.2教材建设与培养目标脱节

由于软件的更新速度飞快，相应的实验教材很难跟上。据此有些人提出了要大胆尝试采用电子教材，某些部门或是软件出品单位不要只是将精力放在软件使用帮助上，也应当随之出品入门级或更高档次的电子实验教材，弥补实验教材陈旧落后更新慢的问题。理论教材内容更新滞后非常明显，与各人才培养层次与方向脱节，没有针对各个培养层次和方向的统一化、系统化的教材的建设[4]。

2.3课程体系及教学内容与社会需要脱节

各高校开办地理信息科学专业时，主要是依托已有相关专业构建课程体系，无论是学科基础课程，还是专业核心课程的设置，皆与地理信息系统专业培养目标及社会需求脱节[5]。大多是根据本校的师资和学生的素质来设置相应的课程。还有因师资不足，涉及地理信息新理论、新技术、新方法的课程不能开设，学生空间分析、地理信息系统技术二次开发与应用的能力上得不到锻炼，在工作中暴露出地理信息系统应用能力差的缺陷，直接影响到该学校地理信息科学专业人才培养的声誉[6]。

2.4专业目录名称与本学科内涵不相适应

随着形势的发展，逐渐暴露出一些问题。从地理信息科学专业分层次的培养来看，名称上存在不相称，一些专家建议，对于理科院校或从地理科学为基础发展起来的，完全可以称为地理信息科学专业，但对于工科院校或从测绘等方向发展起来的，可以改称为地理信息工程专业。笔者认为经过多年的磨合共融发展，也可能在将来二者会统一于新的名称。

2.5资金投放不足

目前，高校地理信息科学专业建设与人才培养，同样受到发展速度与投入增量不同步的影响，专业建设经费不足，仪器设备陈旧且不配套。特别是在一般本科类院校，在追求规模发展过程中，因资金不足与基础设施建设需要，对教学仪器设备与运行保障经费采取紧缩政策[7]。

2.6全国地理信息科学专业的发展没有一个统一的教育培养评价体系

对于这个专业培养的人才没有相应评价体系。尤其针对一般本院校来说，不论是以测绘为基础发展起来的，还是以地理科学为依托发展起来的地理信息科学专业，都没有真正融入到全国地理信息科学专业的大圈子里。要真正服务社会，不应靠少数顶级院校的科学进展，更多是发挥好全国各地的地理信息科学专业的教育资源，让地理信息科学的大众化教育与培养复合型人才可以落到实处，从而彰显地理视角。

3建议与发展策略

3.1地理信息科学教育应遵循应用科学的教育理念

这个专业无论是从测绘工科院校发展起来的还是从以地理学空间分析应用为主的理科发展起来的，大家都会认为本专业是理论实践相结合的学科。从现在本科生、研究生的招生就业情况来分析，本科阶段是扎实掌握基本理论的重要时期，研究生阶段可注重与实践相结合。大学本科阶段要遵循教育的基本理念，而不是一味地追寻市场，更不能成为步入社会的培训场所。大学本科教育是思想和认知善恶发育成型的阶段，让学生有能力去追求知识与真理，这是大学本科的教学核心。只有这样才能在以后的工作中具有更强的创新能力。

3.2培养空间思维的教学模式不能变

空间思维能力不只是让人知道东西南北，更多是分析和解决问题的空间维度。从另一个角度来看，地理信息科学的普及也是对全民空间思维能力的培养，比如ESRI在美国会对小孩子进行免费的地理知识讲解，使他们从小就能接触到地理空间的概念，启发了他们的空间想象力。

3.3人才培养上要在权威机构中划分出层次

从地理信息产业发展来看，地理信息科学学位教育应强化技能培训，这部分人才培养就落在一些以测绘为基础的工科院校发展起来的地理信息科学专业的培养上，突出地理信息科学技术的开发与应用。而另一类别是以地理学为基础发展起来的院校专业上应突出地学方面的应用。总之地理信息科学人才的培养既需要有能够创新思路的人才，也要培养具有扎实知识的技能型人才，这样才能共同推动地理信息科学和地理信息产业可持续发展。

3.4通过任教资格考试、技术水平认证来规范地理信息从业人员的水平

国家应有相应的政策法规来管理地理信息产业。规定必须要有相当水平的从业人员才能承接各种项目。原因就是地理信息产业的相关行业关系人类社会正常发展，如果政策法规跟不上，那么将会一片混乱。3.5为一线地理信息科学教育工作者申请教学或科研项目建立一种运行模式与保障机制笔者认为可以从政府层面上建立一种运行模式，保障地理信息科学教育工作者真正地申请到地理信息科学项目，如教育部科技司、国家测绘地理信息局、国家发改委高技术产业司等等或是中国测绘地理信息学会、中国地理信息产业协会等各级协会都可以组织建立保障机制并实施这种运行模式。

3.6分层次规范地理信息科学专业的课程体系

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大家好！

值此北京大学遥感与地理信息系统研究所成立二十周年之际，我谨代表全所师生员工，向各位领导、来宾和校友表示热烈的欢迎！并致以崇高的敬意！向长期以来关心和支持北大遥感所发展的各位领导、专家和社会各界的朋友们表示衷心的感谢！

北大遥感所作为空间信息科学技术领域重要的教育与科研机构之一，在过去的二十年里，伴随着我国遥感、空间信息科学技术研究与应用从无到有、从小到大的快速发展，取得了骄人的业绩。在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”、“十五”期间承担了数十项遥感、地理信息系统与卫星导航系统方面的国家科技攻关计划、高技术研究发展计划（863）、自然科学基金、国防863重大项目等国家重大项目计划与国际合作计划项目，获国家科技进步奖5项、部委级科技进步奖20余项。在软件研制和成果转化方面，北大遥感所是国内最早从事国产遥感、地理信息系统软件的开发单位之一，开发了多套具有自主知识产权的遥感图像处理系统和地理信息系统软件，如“城市之星”（CityStar）3S集成软件产品，曾获国家“九五”科技攻关“重中之重”项目支持，还被联合国开发计划署、粮农组织及世界银行的项目采用，并已实现了成果的企业化转化。

北大遥感所现设有地图学与地理信息系统教研室、摄影测量与遥感教研室、卫星定位与导航教研室和基础课教研室，以及遥感信息科学、地理信息科学、航空遥感技术、地理信息系统技术与软件、卫星导航应用、成像技术、空间信息应用工程、地图制图技术、数字地球等研究室和中心实验室。拥有“地理信息系统”本科专业，“地图学与地理信息系统”（理学）硕士点、博士点、博士后流动站，“摄影测量与遥感”（工学）硕士点和博士点。已经形成完整的人才培养体系。至2002年为止，已培养硕士研究生200多名，博士研究生40多名，博士后20多名，先后举办了数十期国内外培训班，培训人员近万人。

近年来，北大遥感所面向“数字中国”、“电子政务”等国家重大信息化工程，在空间信息科学理论、技术与工程应用研究和人才培养方面发展更快。北京大学于2001年组建空间信息科学与技术系，与北大遥感所采用系所合一的管理模式，隶属地球与空间科学学院。目前，在国务院信息化工作办公室和北京大学的领导和支持下，正在积极筹建“北京大学数字中国研究院”。北大遥感所的发展进入了一个全新的阶段。

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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。

3结束语

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[关键词] 地理信息系统；集成二次开发；基础开发

1、地理信息系统内涵

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

2、地理信息系统应用开发的方式

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

3、地理信息系统应用现状

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

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

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

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

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

参考文献：

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

[2]陈述彭.地球信息科学[M].北京：高等教育出版社，2007.

[3]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2001.

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[关键词]地理信息系统 地质 矿产 勘查

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-124-1

1前言

地理信息系统，简称GIS，是用于处理地理信息的系统。它综合地理学、计算机科学、数学、信息学、测绘学等学科，以地理和测绘为基础，依靠计算机技术作为技术支撑，广泛应用于与空间信息有关的领域。

地理信息系统有三个基本特征。首先，地理信息系统是以计算机软件为基础的应用系统，其使用职能为通过计算机接收外部信息进行空间数据整理。其次，地理信息系统以多媒体数据库系统为媒介，它的功能和使用范围将随着多媒体技术和数据库的技术发展而发展。第三，地理信息系统经由内部处理器完善生成的数据具有两大特点，分别是统计性和空间地理性。

2地理信息系统的发展背景

地理信息系统的发展只有50多年的历史[1]，了解地理信息系统出现的背景对于更好的认识地理信息系统有重要的意义。

首先，地理信息系统以地理学为认识基础。从概念上看，地理信息系统就是处理和地理有关的信息。在经历了传统地理学、计量地理学之后，地理学如今走向了信息化的道路。通过计算机技术的引用，将过去纸面上、手头上的数据进行信息处理与加工，进而系统化、统一化、定量化、动态化。地理信息系统作为一种新思想、新技术丰富了解决地理问题的手段，是地理学科走向多元化发展的道路。

其次，地理信息系统以地图学为方法基础。传统的地图表达方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今计算机技术的引入使得地图学以信息的形式存在于系统中，计算机通过外部输入获得信息，通过内部程序进行加工处理，从而获得精确可靠的地理信息。而且由于计算机网络的发展，其更新快、实时性强、精度高的特点更为突出。不过，传统的地图学提供的地理信息系统以地图学色彩设计与表示方法、地图制图综合、地图量算与分析、专题数据处理与

表示方法等都在地理信息系统得到了延续。

第三，地理信息系统以空间对地观测获得新的信息源。如何获得可靠、丰富且实时的信息源一直以来是地理信息系统发展过程中的重要问题。传统的信息来源是在地图学发展的基础上出现的，如实地测绘、航空摄影、探险考察等。如今计算机网络和数据库的发展很好的解决了困难。卫星、航天飞机、无人机等实时化、全球化通信网络成为了地理信息系统获取新信息的重要工具，对地理信息系统来说，这是其发展过程中极其重要的一环。

3地理信息系统的发展

地理信息系统从上世纪60年代诞生到现在已经发展了50多年，世界各国已经开始应用地理信息系统来进行空间数据的储存、获取、传输和处理等，给管理人员和决策人员提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系统产生的背景之后，我们更要知道地理信息系统50多年的发展历史，更好的认识地理信息系统以便在今后的使用中得心应手。

地理信息系统的最初构想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美国的 Duane F.Marbel 在二十世纪六十年代初分别提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用计算机技术的方法建立加拿大地理信息系统，简称CGIS，其功能主要是进行地图的叠加和量算。这是地理信息系统发展的第一阶段，属于开拓期。这一时期内，研究人员利用计算机技术开发了一些简单的软件，后人称之为地理信息系统软件包。然后利用这些软件包进行空间数据的地学处理。1972年CGIS在简单完善后投入使用，美、英也开始进行相关研究的工作。二十世纪七十年代是地理信息系统的平稳发展阶段，注重管理是这一阶段的主要内容。进入八十年代，地理信息系统实现了技术上的重大突破，空间决策支持分析的出现使得地理信息系统的应用越来越广，各国政府也从中获得了利益，因此，相关的研究机构被设立，地理信息系统进入快速发展的阶段。1992年，Goodchild提出地理信息科学概念，旨在研究应用计算机技术处理、储存、管理、分析地理信息过程中的一系列基本问题。地理信息科学的提出使得地理信息系统理论化，这是地理信息系统发展的必然结果。二十世纪九十年代地理信息系统已经服务于多种行业，特别是地理信息科学的提出使得它将有更加广阔的未来。时间进入二十一世纪，近十年来，遥感、全球定位系统、国际互联网等现代信息技术与地理信息系统相互联系、相互渗透，它们之间已经发展形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统。新时代、新技术的蓬勃发展给地理信息系统注入了新的活力，而地理信息系统广阔的应用前景必将使得它在今后拥有更好的未来。

4地理信息系统在地质矿产勘查中的应用

地理信息系统在现今高新技术层出不穷的背景下飞速发展，加之信息化技术和信息化产业的不断完善，地理信息系统已经在地质学领域取得了重大发展。

地理信息系统在地质学领域的发展主要表现在地质制图、地质灾害预测、石油勘探资料管理和矿产资源预测等方面。我们着重介绍其在地质矿产勘察方面的发展。

首先是地理信息系统用于地质矿产勘探制图。长久以来，矿产、石油勘探都需要通过地质、物探等得到相关资料做成地图，以完成相关信息的综合。不过传统的地质制图方法存在效率低下、利用率低、管理繁杂等不足，已经不适应如今迅速发展的油气勘探、矿产开发等领域。地理信息系统的出现很好的解决了这一问题，它可以实现各种专题图的可视化、数字化，并通过数据库对其进行管理，存贮方便且查询容易。

其次是地理信息系统用于地质矿产勘探数据管理。在地质矿产勘探过程中，如何对庞大的数据资料进行管理是很重要的问题。如今，地理信息系统通过将各种文本资料录入，图形资料数字化，从而完成由文本、图形到数据的移植。这种方式便于保存，且通过识别码连接实现对空间信息、属性资料的一体化管理，继而做到对矿产地质信息的全方位管理与应用。

第三是地理信息系统用于矿产资源预测。勘查人员在研究地质矿产资源的过程中会遇到很多棘手的问题。恶劣的地质环境，简陋的分析设备以及不可预知的自然环境都使得研究人员头痛欲裂。不过，地理信息系统的出现有效的降低了这一问题的难度。现今，大量的地源信息、地质资料已被获得，研究人员要做的就是将它们录入地理信息系统中，然后通过计算机技术进行处理就能获得有价值的信息。

地理信息系统在地质矿产行业的发展中发挥了巨大作用，取得了很多成果。美国、加拿大、澳大利亚等过早在1985～1989年就将其应用于地质矿产调查和填图[2]。2002年，澳大利亚得研究人员携带笔记本电脑于野外采集地质数据，并建立相关数据库。Zhou[3]以其建成的中国金矿大型数据库为基础，使用地理信息系统进行成矿地理分析，预测区域成矿靶区。中国地质科学院方一平等建成1：500万中国矿产资源数据库，中国地质矿产信息研究院吴仲煌将GIS应用于矿产资源区域评价。此外，我国1：50万数字地质图数据库[4]已经建立完成。总而言之，通过地理信息系统辅助，研究人员可以基于大量的信息进行空间采样，从而对地质矿产勘查进行预测和指导。

5地理信息系统的未来展望

地理信息系统数据量庞大、信息多元化、定量化分析等特点正是传统地质研究中所缺乏的。不过地理信息系统也存在着如分析对设备要求较高、硬件花费较大、收集资料耗时耗力等不足。随着地理信息系统的应用被越来越广泛的开发，地理信息系统在地质矿产勘查领域的发展将会朝以下几个趋势发展：高维化、网络化、集成化和智能化。我们相信地理信息系统的研究将使其更加完善，并更好的服务于各行各业。

参考文献

[1] 王家耀，成毅，吴明光，孙庆辉. 地理信息系统的演进与发展. 测绘科学技术学报. 2008， 8 （5）， No.4.

[2] 郑贵洲.地理信息系统（GIS）在地质学中的应用[J]. 地球科学， 1998， 23（4）： 420～423.

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[关键词]GIS软件；软件工程；三维功能

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0307-02

引言

经过了40年的发展，GIS即地理信息系统（Geographic Information System）已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。从应用的角度，GIS系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。传统GIS 软件的2维功能已经不能满足社会发展的需求，对3维 GIS 软件的研究已成为相关领域的热点问题。目前，许多GIS软件都提供了3维功能，如可视化、分析等功能。

一、GIS系统的背景介绍及发展现状分析

GIS是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。GIS与其它信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理代码，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在GIS系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息和非位置信息两个组成部分。

GIS是一门多技术交叉的空间信息科学，它依赖于地理学、测绘学、统计学等基础性学科，又取决于计算机硬件与软件技术、航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就。此外GIS又是一门以应用为目的的信息产业，它的应用可深入到各行各业。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。

在实际工作中对于特定行业的GIS应用，一般都需要进行或多或少的软件开发工作。但无论是GIS基础软件的开发还是在基础软件基础之上的应用开发，无论是大至几百上千万的项目还是几万的小项目，GIS的开发目前在我国都存在一些问题。最主要的原因就是没有遵循软件工程学的科学方法，如：没有足够的分析和设计、代码不规范和文档不完备等。

二、常用的GIS软件介绍

2.1 MapInfo软件

MapInfo系统是美国MapInfo公司研制的地理信息系统软件。从1986年推出第一个DOS版本Map Info V1.0到20世纪90年代初的Windows版本Map Info V3.0，其产品逐渐变得成熟，并很快流行起来。1995年和1998年分别推出Map Info Professional V4.0和V5.0，使这个产品趋于完善。Map Info是美国Map Info公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。Map Info 含义是“Mapping + Information（地图+信息）”即：地图对象+属性数据。

2.2 Map GIS系列软件

MAP GIS系统采用面向服务的设计思想、多层体系结构，实现了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、大尺度多维动态空间信息数据库、三维实体建模和分析，具有TB级空间数据处理能力、可以支持局域和广域网络环境下空间数据的分布式计算、支持分布式空间信息分发与共享、网络化空间信息服务，能够支持海量、分布式的国家空间基础设施建设。系统具有以下特点：采用分布式跨平台的多层多级体系结构，采用面向“服务”的设计思想。具有面向地理实体的空间数据模型，可描述任意复杂度的空间特征和非空间特征，完全表达空间、非空间、实体的空间共生性、多重性等关系。

2.3 Geo Star软件

Geo Star是武汉吉奥信息工程公司开发的地理信息系统软件。Geo Star系列软件最独特的特征在于矢量数据、属性数据、影像数据，DEM数据高度集成。

三、GIS系统存在的问题

由于GIS工程项目的专业性和复杂性，用户的需求在系统开发的整个过程中都在不断变更。如果没有一个完整的需求变更管理方案就贸然进入设计和开发阶段，所埋下的隐患是：一旦用户的需求发生较大变化，对开发中的系统将可能是毁灭性的打击。这种情况在实践中屡见不鲜。软件项目的目标超出原始计划，业界通常称为项目目标范围蔓延.这是软件开发中的固有矛盾。GIS项目目标定义困难，而且由于开发周期内项目必然会面临改进，这就极易导致项目目标的蔓延。如果处理不当将成为项目失败的主要原因。因此，必须采取一些措施控制对项目目标的蔓延，并确保开发者们不会受到这些改进带来的负面影响。？

近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

四、 GIS的对策分析

4.1加强GIS软件工程的培训和管理。软件工程的概念还远没有在GIS工程的研究人员、开发人员、管理人员的头脑中扎下根来，软件工程的方法还远没有成为完成GIS工程的自觉行为。要提高GIS工程研究人员，开发人员和管理人员对软件工程的重视，首先就要加强GIS软件工程的教育工作。如在大学中开设GIS软件工程课程或在相关课程中将GIS软件工程作为重点章节进行讲授。加强GIS从业人员的继续教育，让GIS从业人员认识到在GIS工程中实施软件工程学方法是必然的。

4.2详细的系统分析和设计。由于用户需求涉及的因素较多，而用户与软件人员之间由于背景知识、看待问题的角度等的差异，对需求的描述和理解可能会不完备或存在不一致。在实际工作中，用户的需求还常常随外部条件或内在因素的变动而呈现易变的特点。充分地需求分析及系统分析可以最大限度地消除用户与软件人员之间的不一致，详细地系统设计和代码设计可以提高软件的质量，增强系统的可移植性，提高工作效率。

五、地理信息系统的发展趋势

5.1 GIS软件开发越来越趋向于产业化及市场化

目前，我国已形成了一批具有自主知识产权的GIS软件品牌，如Map GIS、Geo Star等，并在较多领域内得到应用。但总体上看，中国GIS市场尚处于初始发展阶段，规模偏小，空间分布不均衡，产业化及市场化程度还不够。GIS软件应用及开发主要集中在高校及科研机构，也有不少政府部门自己成立新的部门，承担自己系统的设计、开发和维护。在市场环境中，与Arc GIS或Map Info这样的产业化公司相比，这些机构和单位也许有较强的开发能力，但在市场拓展及售后服务方面则相形见绌，而市场及服务对于软件产品的成功是非常重要的。为进一步发展中国GIS软件产业，我们在产业化及市场化方面还有很多工作要做。

5.2 共享和开放的GIS系统

GIS的研究对象和基础是数据，离开数据，GIS也就失去了价值。尽管我国GIS取得了辉煌的成就，但从应用来看，GIS的发展规模和普及程度都与发达国家存在着明显的差距。尤其是在民用和经济领域，GIS的应用更为落后。目前，我国GIS的应用范围很窄，大多集中在一些政府部门和科研机构所承担的大型项目中，社会普及率很低，对整个社会生产力发展的促进作用还不明显。这种情况与我国在GIS研究领域所取得的国际地位极不相称。造成这种现象的原因很多，但主要原因是GIS数据的保密性。随着大量GIS数据的共享和开放，GIS将在各个领域中发挥强大的功能，更好地为人民生活和经济发展服务。

5.3 交通GIS和网络GIS的发展

交通领域必然是GIS的重点应用领域之一。随着汽车拥有量和物流业在中国的不断增加和发展，对交通信息和车辆导航的需求也逐渐增大。交通GIS凭借其强大的交通信息服务和管理功能必将促进交通规划、建设、管理以及智能交通的发展，同时可以带来巨大经济及社会效益。据统计，日本在使用智能交通系统以前，仅1991年因交通事故（或与交通有关的意外）的死伤人数就达100万人，因交通拥堵而损失了53亿小时，造成约12万亿日元的直接经济损失。采用智能导航系统后，交通堵塞和交通事故大为减少。

六、结束语

GIS是计算机科学、空间科学、信息科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘科学，是对整个或部分地球表层空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算分析、现实和描述的技术系统，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，包括对数据的管理，研究空间实体及相互关系；通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地理图形和数据形式表示处理结果，目前成为多学科集成并应用于各领域的基础平台，成为地理空间信息的基本手段与工具，并且成为一个新兴的产业。

参考文献

[1] 万林.网格GIS下协同式空间信息工作流实现技术研究[C].中国地质大学，2012.