地理信息科学进展范文

导语：如何才能写好一篇地理信息科学进展，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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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

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[摘要] 在当今信息经济时代,各种信息技术不断整合应用。地理信息系统和电子商务的结合无论从各方面讲都是切实可行的,而且是有价值的。将GIS技术引入到电子商务的开发应用平台、物流管理和客户关系管理中,将促进电子商务的发展。

[关键词] 地理信息系统 电子商务 物流 客户关系管理

一、引言

随着Internet的不断普及,电子商务的迅猛发展,世界已进入信息时代,发展信息产业、建设信息高速公路和培养信息建设人才已经成为重要的发展战略。人们不仅需要利用互联网快速检索和交互使用各种社会经济、商务信息, 同时越来越迫切需求将这些信息与地理信息有机地匹配和结合起来, 以获得这些经济信息的空间分布及其相互关系。

地理信息系统作为一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个与地理分布有关数据的空间信息系统, 与人类生存、地区的发展和进步密切关联, 在我国已受到愈来愈多的重视。

二、地理信息系统概述

地理信息系统(Geographic Information System ,GIS) 是以地理空间数据为基础,按照地理特征的关联,将多方面的数据以不同层次联系起来,构成现实世界模型,并在此基础上采用模型分析方法,提供多种动态的地理信息,为辅助决策而建立起来的计算机技术系统。

1.GIS的特点

GIS具有其他信息管理系统所不可比拟的优点,其最大的特点就是具备对空间数据的管理功能。具体来讲包括如下几个方面:

(1)共同管理空间数据和属性数据:这是GIS最显著的特点之一。GIS不仅具有管理属性数据的功能,还能采集、管理、分析和输出多种地理空间信息,并且将属性数据集成到空间数据之上,不仅直观而且可实现两者互相查询。

(2)具备强大的空间分析能力:由于空间数据和属性数据的集成以及地理空间模型方法的应用,使GIS具备空间分析、多要素综合分析和动态预测等功能,能够满足地理研究和辅助决策。

(3)具有丰富的信息:GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息,还包含与地理信息有关的其它信息,如人口分布、环境污染、区域经济情况、交通情况等。

2.我国GIS的发展

我国GIS的起步较晚,到20世纪70年代末才提出开展GIS研究。进入20世纪80年代后迅速发展,在理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养和区域性试验等方面都取得了突破和进展。1994年4月,我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”,加强了国内各种GIS学术交流,研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。

三、GIS在电子商务中的应用

电子商务是在Internet 开放的网络环境下,基于浏览器/ 服务器应用方式,实现消费者的网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。互联网固有的特性既赋予了电子商务有别于传统商务无法比拟的优点,随着电子商务的应用和研究的深入,已经证明电子商务是必须以传统商务为基础,是不能脱离传统商务独立存在。

GIS虽然是地理学研究的成果,但它集地理学、计算机科学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体,是多学科集成。这种集成使GIS能对各种信息进行加工、处理、融合和应用,为各种用户提供信息服务和管理决策依据。特别是目前WebGIS的发展能更好地适应电子商务的网络化需求。

1.在电子商务物流管理中的应用

电子商务离不开传统物流,GIS使传统流通企业在运作方式、技术、管理水平和经营理念上发生了根本性变化,使物流表现出许多新的特点,如信息化、自动化、网络化、智能化、柔性化。将GIS引入到电子商务下的物流管理中,符合GIS和电子商务的特点,也符合物流业的发展。

(1) 交通路线的选择。在电子商务的物流管理中,涉及到物质实体的空间转移,运输和仓储站中成本的70%以上,因此交通运输方式及路线的选择问题直接影响物流成本的多少。这都属于空间信息的管理,这正是GIS 数据管理的强项。

(2)机构设施地理位置的选择。对于供应商、配送中心、分销商和用户而言,需求和供给这两方面都存在着空间分布上的差异,此外供应商和分销商其服务范围和销售市场范围也具有一定的空间分布形式,因此物流设施的布局是电子商务下物流管理所必须面临的问题,其合理程度直接影响利润获取的多少。

(3)车辆运输动态管理。全球卫星定位系统(Global Position System ,GPS) 是20世纪产生的一项高科技系统。在物流领域,GPS能广泛地应用于各个环节,如用于汽车的定位、跟踪、调度,这样能极大地避免物流的延迟和错误运输的现象,货主可以随时对货物进行全过程的跟踪与定位管理。此外还能掌握空中交通以及铁路运输中有关货物的动态信息,增强了供应链的透明度和控制能力,提高了整个物流系统的效益和客户服务的水平。GIS能接收GPS数据,并将它们显示在电子地图上,这在很大程度上能帮助企业动态地进行物流管理。

2.数字城市――电子商务和运营平台

数字城市的核心是地理空间信息科学,地理空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是“3S”技术及其集成。

数字城市是以空间信息为核心、以网络为支撑的城市信息管理与服务体系。数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段,充分采集、整合和挖掘城市各种空间信息资源,建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统等。地理信息系统平台是数字城市建设的核心任务之一,它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础信息公共平台,进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。

3.客户关系管理中的应用

GIS作为一种空间信息输入、处理、存储、管理、分析和输出的技术,其应用的核心在于空间现象、过程和规律的可视化分析,表面上GIS与客户关系管理(CRM)不相关,但实际上,GIS 提供全方位的信息,历史的、现在的、空间的、属性的。通过这些可以获得客户资料以及与企业相关的综合数据,如用户的历史购买力、购买行为、年龄构成、地理分布;所在区域的交通状况、经济发展程度、消费水平等。从而帮助企业做出企业和客户的空间分布、物流、营销等方面的决策。组件式GIS软件,使GIS应用可视直接嵌入到CRM系统中,实现无缝集成;采用关系数据库,将GIS数据于CRM数据统一存储和管理。随着Internet GIS 技术的发展,GIS在CRM中的应用更加广阔。

四、结束语

地理信息系统与电子商务历史上是独立并分开发展的不同系统,但是在当今信息化、网络化的时代,各种信息技术的整合是大势所趋。无论从技术特征上、体系结构上、操作的可行性上来讲,它们的结合都是切实可行的,而且是有价值的。将GIS技术引入到电子商务的物流管理、客户关系管理,不仅开拓了GIS 的应用领域,同时也促进电子商务自身的发展。

参考文献:

[1]张铎:电子商务与物流[M].北京清华大学出版社,2000.1

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【关键词】空间信息技术；3S；矿山测量

0 前言

空间信息技术是20世纪80年展起来的，其核心和主体是“3S”技术，即遥感、全球定位系统、地理信息系统，作为一项综合性的技术已构成当代高技术的一个重要组成部分。与传统的对地观测手段相比，它的优势在于能够提供全球或大区域精确定位的高频度宏观影像 ，扩大了人类的视野，加深了对地球及其变化的了解。目前，空间信息技术已在全球与区域通信、导航定位、资源调查、灾害和环境的动态监测、区域和城市规划等领域得到了广泛应用[1]。

近年来，中国空间信息技术发展取得一系列重要进展，其中，遥感信息技术方面，已建立资源卫星数据服务体系，形成一定市场规模，相应遥感数据生产加工市场潜力巨大，相关企业也正在迅速发展与壮大。此外，卫星定位技术方面已得到广泛应用，并形成相当规模的产业群体[2]。矿山测量应用于矿区生产与管理的各个环节，矿山测量技术经过几十年的发展，在理论和技术上基本能够满足矿山开采生产的要求，但信息时代的矿山测量面临的是新的任务和要求，近十几年来空间信息技术在矿山测量界取得了较大进展，其理论研究和实际应用不断发展和完善，这些先进技术已经在一些矿区得到广泛应用，并取得了显著的经济效益。

1 空间信息技术在矿山测量中的应用

以“3S”集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学（Geoinformatics或Geomatics）新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。以空间信息技术为技术支撑，现代测绘仪器、技术正处于快速的发展之中。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证，以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果[1]。

1.1 遥感及其在矿山测量中的应用

遥感依据不同的物体的电磁波特性不同来探测地表物体对电磁波的反射和发射，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在矿究之中并已取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型（DTM）进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。

遥感科技正在走向定量化 、自动化与实用化。遥感观测技术向多传感器、多平台、多角度和三高（高分辨率、高光谱、高时相）的方向发展；1m及更高空间分辨率的多光谱遥感数据已商品化；具有几十、上百个光谱段的高光谱遥感正在从航空向航天平台迈进，它能够鉴定矿物岩石的成分及土壤的物化性质；合成孔径雷达图像处理与应用发展喜人；无地面控制遥感影像定位技术，国际上已达到15m甚至更高的精度[3]。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持，在进行找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面也已得到应用。合成孔径雷达干涉（InSAR）测量技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向，InSAR 利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息，可以测量地面点的高程变化，是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术，由于它可以获得全球高精度的（毫米级）、高可靠性的（全天时、全天候）地表变化信息，因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。

1.2 全球定位系统及其在矿山测量中的应用

全球定位系统（GPS）是20世纪70年代由美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。全球定位系统共三部分构成：空间部分、地面控制部分、用户装置部分等。GPS的主要特点是全天候、全球覆盖、三位定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛。未来几年中，GPS和俄国研制的GLONASS两个卫星导航定位系统的技术水平、精度和抗干扰能力将会大幅度提高。有中国参与的欧洲Galileo 卫星导航定位系统 2005年已进入实质建设阶段，将于 2010年前后建成，其精度和性能将大大优于目前的 GPS系统，从而打破美国GPS在全球的垄断局面[2]。

GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术，在矿山测量、控制测量、工程测量、环境监测、防灾减灾以及交通运输工具的导航方面发挥着重要的作用。由于GPS不仅具有全天候、高精度和高度灵活性的优点，而且与传统的测量技术相比，无严格的控制测量等级之分，不必考虑测点间通视，不需造标，不存在误差积累，可同时进行三维定位等优点，在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测绘观念的革命性转变。

目前，在矿山测量中，主要应用GPS技术建立区域性或局域性的大地测量GPS控制网，进行矿区地表移动监测等等。其中，定位精度比 DGPS高100倍的GPS-RTK实时载波相位差分技术，以其高精度、全天候、高效率等优势，在大地测量和工程测量中，显示出巨大的潜力和广阔的前景。传统的定位和施工放样，不仅仪器种类繁多，需要人员多，而且精度容易受施工作业现场影响。GPS-RTK 综合了其他测量仪器的功能，提高了作业效率，对于图形的数字化管理和使用也起到了促进作用，利用 GPS-RTK 测量手段可以得到每一个测点的三维坐标，并采用数据、图形和位置等不同的表现形式反映到不同的应用环境中，解决了图形不能统一到国家坐标系中这一问题。GPS-RTK 在矿山测量中的应用，使得代表着当今尖端科学水平的3S技术在矿山测量中成功实现突破[3]。

1.3 地理信息系统及其在矿山测量中的应用

GIS是近20年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析与输出地理图形及其属性数据。这样，就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于使用。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。GIS正在向地理信息科学或空间信息科学的方向发展，并与计算机技术、信息技术相互借鉴、渗透，将成为一门独特的影响广泛的空间信息科学技术。

地理信息系统在地质、矿产领域的应用可以概括为三个方向：GIS技术建立多源数据找矿模型、矿山地理信息系统（Mine GIS，MGIS）和三维矿山[4]。目前虽然在我国矿山资源勘查、开发和生产管理中已经有多种GIS软件系统发挥了作用，但是由于许多原因如地下矿产资源数据获取不易性、不完整性及矿山地下采掘空间动态性等等，使得这些软件在矿山不完全实用，因此致力于研发适宜矿山特点的矿山地理信息系统是十分必要的，十几年来国内外的科技人员特别是矿业界的科技人员在MGIS的基本理论、技术体系、方法及实用软件开发方面做了大量的工作，取得了可喜的成果；三维矿山是矿山客观实体的一个模型描述， 通过三维矿山的建设，地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界，了解不同矿体分布的三维形态，准确地解译和圈定地下地质体，借以指导矿业开发和深部找矿预测，现在三维矿山已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和热点。

2 结语

随着计算机技术、空间信息技术的发展，平面模型在向空间模型转化，数值记录在向数字模型转化 ，测绘科学也正逐步发展为内涵更为丰富的地球空间信息学，以“3S”集成技术为主导的空间信息技术虽然还在起步阶段，但其对于矿山测量的发展所起到的促进作用是不可估量的，在空间信息技术技术的推动下，矿山测量学正在演绎着深刻的变革，朝着“矿山空间信息学”的方向前进。

【参考文献】

[1]3snews中国地理空间产业门户网站[OL].http：///.

[2]郭达志.论“矿山空间信息学”：矿山测量的现展[J].测绘工程，2006，15（3）.

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【摘 要】文章通过分析近年来国内外中学乡土地理教学研究进展，结合地理信息技术在中学地理教学中的应用状况，提出将3S技术应用于中学乡土地理教学的设想。

关键词 中学乡土地理；地理教学；3S技术

中图分类号：G633.55 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）06-0055-01

乡土地理作为中学地理教学的有机组成部分，充分体现“生活化地理”的理念，结合现代地理信息技术，以一种全新的视角展示给学生，在一定程度上弥补了传统教学中的不足，让学生在领略环境与生活魅力的同时，增强其社会适应能力与应变能力。

一、中学乡土地理教学研究进展

1.国外研究进展。国外从近代区域地理学诞生之时，便已经开始重视乡土地理研究与教学，确立了其在地理学中的地位。17世纪夸美纽斯在设计地理课程时就强调必须从乡土地理学习开始；18世纪，法国教育家卢梭、瑞士教育家斐斯泰洛齐指出儿童的学习要与乡土知识相结合；继李特尔之后，德国大学教授赫阿尔夫·赫特纳在《地理学——它的历史、性质和方法》一书中重申了“地理课程应该从乡土志开始”；在美国，地理学习通常采用“同心圆”式（或称“扩展环境”式）的学习秩序，即地理学习从家乡和家乡周边环境开始。在英国，虽没有乡土地理教学的概念，但十分重视地理野外考察。在日本，一向重视乡土地理教学，尤其对乡土地理调查法有详尽地研究。

在乡土地理课程设置方面，世界各国有所不同，主要分成三种类型：第一类如英国、法国等，优先学习乡土地理；第二类如前苏联等，将乡土地理知识渗透到各部分内容之中；第三类如澳大利亚等，以专题形式在问题探讨中结合了乡土地理的学习。

由此可见，在国外，无论是课程理念、课程设置，还是教学内容与教学方法，都十分重视乡土地理，乡土地理是地理教学中不可或缺的部分。

2.国内研究进展。与国外相比，中国的乡土地理教学起步较晚，目前，从课程标准来看，国家教育部制定的《义务教育地理课程标准（2011版）》规定“乡土地理是必学内容”，把乡土地理提升至与“地球与地图”、“世界地理”、“中国地理”同等重要的位置，将其纳入中学地理教学的体系之中，且从课程性质、理念、设计、目标以及内容等方面阐述了乡土地理教学的重要性与可操作性。《普通高中地理课程标准（实验）》中有关乡土地理教学的内容出现在内容标准中的“活动建议”部分，且基于乡土地理基础之上的活动所占的比例较大，突出高中地理课程“重视对地理问题的探究，倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”的理念。

此外，国内广大教师与学者也对乡土地理教学展开了大量研究。据文献调研，2000~2014年之间，国内学者在三大国家级地理教学期刊《地理教学》、《地理教育》和《中学地理教学参考》上发表的与乡土地理教学相关的论文共计69篇，主要涉及乡土地理课程资源的开发、利用，乡土地理教学策略与实施途径，以及乡土地理的各种学习方式和学习困境的研究，如心理地图法研究、地图导学法研究，乡土地理教学案例研究、乡土地理试题研究、教育教材的研究和教育实践的研究等。由此可见，国内乡土地理教育方兴未艾，是中学地理教育的有机组成部分。

二、地理信息技术应用于中学地理教学研究进展

1.国外研究进展。由于经济发展速度不同，各国对地理信息技术的重视程度不同，导致地理信息技术在中学地理教学中的应用存在着差异。总体上，经济越发达的国家或地区，地理信息技术应用于中学地理教学中的时间就越早，相关研究成果也越丰富。如欧美等发达国家，大的如公司、学校，小的如学者个人，都十分重视地理信息技术教育，他们的学生不仅能熟练操作地理信息技术相关专业软件，如GIS软件，而且能运用这些软件分析和解决实际问题。此外，如马耳他等经济欠发达地区，鲜有教师运用3S技术进行地理教学；而新加坡虽然现阶段在中学地理教学中较少涉及3S技术，但是已计划在中学课程标准中对3S技术的应用提出要求，这将有助于3S技术在中学地理教学中的推广和应用。

美国是研究地理信息科学最为前沿的国家，其地理学研究的领域、方向及其变化基本上代表了世界地理学的整体发展规律。从这个意义上说，美国地理学发展趋势也是世界地理学的发展脉络，世界地理信息技术将不断发展，而中学地理信息技术的教学也必然随之发展。

2.国内研究进展。纵观国内近年来的研究，地理信息技术在中学地理教学中的应用主要集中在3S技术课程和3S技术辅助教学应用两个方向的研究上。3S技术课程研究又主要分为课程内容研究与课程教学研究。在课程内容上，段玉山、安业分别对高中地理中3S技术应用的选修模块内容与高中地理教材中涉及3S技术部分内容进行解析与评述，都提出了相应的要求。在课程教学方面，以课堂教学策略与教学方法进行研究为主。

在3S技术辅助教学应用方面，研究主要体现在以下四个方面：①3S技术辅助教学——以制作专题地图为主，用于分析、讲解特定教学内容。②3S技术辅助研究性课题的学习——应用于地理实验教学中；③3S技术的教学模式进行分析；④基于GIS的中学地理辅助教学系统的开发和利用。另外，李晴晴、孙婷等就GIS辅助教学系统的研发与应用也做了相应的研究。

整体而言，我国目前的中学3S教育仍属于探索阶段。一方面，将地理信息技术应用于中学地理教学的理论研究相对不足，更多的是面向科研或高等教育的地理信息技术应用研究，而较少涉及引导学生将3S技术作为学习工具，用于收集、分析、利用地理信息，解决生产生活存在的问题的论文。另一方面，3S技术在我国中学实践教学中的应用进展也较为缓慢。调查结果显示，高中地理教师对教材中涉及到的3S技术部分，大部分只是简单地讲授教材中的内容，只有很少一部分教师会使用ArcGIS、ArcView等软件对教材内容做简单的操作演示，几乎没有学校给学生提供上机、体验3S技术应用功能的机会。

三、不足与新思路

综上所述，国外对3S技术应用于教学的理论研究较为成熟，且其实践教学发展也较快，尤其十分重视如何更有效地在中学地理教学中运用3S技术的问题。而国内研究进展缓慢，对3S技术应用于教学的研究还不够全面和深入，往往侧重乡土地理资源、教材、教学设计、教学模式探讨，少部分基于GIS建立乡土地理资源数据库，而将3S技术综合应用到中学乡土地理教学的研究则仍较为少见。因此，如何将3S技术的优势应用于在中学乡土地理教学中值得研究。

参考文献：

[1]陈胜庆.乡土地理教育新论[M].北京:测绘出版社,1992,(7):4-31.

[2]教育部.义务教育地理课程标准(2011版)[S].北京:北京师范大学出版社,2002.

[3]教育部.普通高中地理课程标准（实验）[S].北京:人民教育出版社,2003.

[4]王信文.乡土地理教育的实践研究——以《福州地理》为例[D].福建师范大学,2005.

[5]余茂军,.乡土地理教学中3S技术的应用及实现方法[J].课程教育研究(新教师教学),2014,(8).

[6]曾苏清.3S技术综合应用于高中地理课程实验教学探究——以海坛岛水土流失检测为例[D].福建师范大学,2014.

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关键词：GIS技术；地震学；应用

中图分类号：TH762.2 文献标识码：A

地理信息系统是应用在地球科学、信息科学、系统科学等各个科学领域上的科学，具有处理空间信息的强大能力。当前，GIS技术已经广泛应用在石油、环境、地籍、市政管理、地震减灾等各项科学预测上，并取得了较好的效果。

我国在应用GIS技术上取得了一定的效果，而且我国还将GIS技术应用到地震减灾预测上并取得了重大的成就。但是，在应用GIS技术中，由于地震减灾的困难性与信息的隐蔽性，很难发现数据的直观性与决策可视性，所以，GIS技术在地震学研究中还存在着一定的问题。我国根据地震的灾难预测与地震区划，借助GIS技术独有的空间分析与网络分析进行数据处理与计算，从而在地震学研究上取得更加明显的效果。

1 GIS的产生与发展

GIS发源于20世纪70年代，在1963年，美国的Tomlinson对GIS技术提出了计算机处理与分析地图数据的作用，并对此实行实践应用。到了1973年，CGIS技术就全面进行了使用，成为在世界上唯一一个运行型的GIS[1]。

然而，GIS技术真正的推广与应用还起源于20世纪80年代，由于计算机处理与数据分析的功能得到了更加进一步的提高，渐渐GIS技术开始在解决全球沙漠化、全球可居住区的评价、酸雨、核泄漏等领域上进行了研究，并取得了一定的效果。到了20世纪90年代时，GIS技术随着计算机时代的快速发展，GIS技术也随着发展进步，从而GIS技术慢慢应用到了互联网领域上。

我国GIS技术发展主要起源于1978年，当时，我国发展GIS技术还处于准备阶段，主要开始GIS的启蒙研究。在1985年，我国GIS技术发展到了起步阶段，主要进行GIS理论探索与区域性实验研究，还制定了相关的GIS规范；自从1986年后，我国在GIS技术发展过程中，取得了重要的进步与使用效果。例如，我国应用GIS在国土资源与环境上进行了实践应用，并取得了较好的效果[2]。

2 GIS技术在地震科学研究中的应用

目前，GIS技术已经在全世界范围内取得了广泛的应用，主要在美国、日本等发达国家的地震学研究中得到了实践操作，并且取得了较好的效果。我国GIS技术应用，主要应用在地震减灾预测、地震易损性分析、地震危险性分析等地震学中研究。我国GIS技术起步较慢，但是发展较快。在1996年，我国GIS技术在新疆维吾尔自治区人民政府的领导下，应用到了城市防震减灾中，并取得了一定的效果。随后，我国就GIS技术在减震救灾中应用进行了推广与应用，同时还取得了丰硕的成果。GIS在应用中主要可以处理数据和利用函数数据库建立解决问题的分析模型，目前，我国GIS技术应用也就是基于这两种方式[3]。

2.1 GIS应用于地震基础信息的管理和查询

我国GIS应用在地震学中，首先要求其对地震基础信息的管理与查询起到重要的作用。空间数据库管理是GIS技术的核心，也是在地震学研究中最为重要的一部分。地震基础信息处理较为困难，因为地震基础信息来源较广，数据量较大，地震基础信息数据中的范围较复杂，对地震基础信息的管理与查询是不可忽视的工作。空间查询是GIS最重要的功能之一，GIS具有信息查询功能，既有属性查询还有地图查询功能，还有图形与属性之间的交叉查询。

2.2 GIS应用于地震灾害预测及辅助决策

自从1978年，我国GIS技术处于准备阶段发展，到1985年，我国GIS技术逐渐进入起步阶段，我国GIS技术起步较慢，但是发展较快。我国在应用GIS中，根据地震的灾难预测与地震区划借助GIS技术独有的空间分析与网络分析进行数据处理与计算，为我国地震减灾科学研究开拓了新途径，从而有效地促进了地震学研究发展[4]。

2.3 GIS应用于地震区划

地震区划工作主要研究地震构造的背景、地震活动性、潜在地震划分等内容，目的是为建立抗震防灾规划提供科学依据。在地震区划上，根据GIS技术应用以及地震危险分析法进行预测，从而对地震区划。利用网络单元集成进行区划，我国在太原第一次应用了网络神经元集成区划，GIS在地震区划上具有自动化程度高、编图速度快等优点。

2.4 GIS应用于地震分析预报

地震预报是目前地震学研究最困难的科学问题。地震预报对地震学研究要求相对范围较广，对地震的位置、影响因素、时间、空间、环境等方面都有要求。GIS在地震预报方面具有了解地震信息、快速查询、地震活动性分析、地震前兆分析、地震地质构造等功能。具有这些功能能有效的提高数据使用的效益，拓宽了地震分析预报方法，从而为地震预报起到了重要的作用。GIS的开发与应用在地震预报具有一定的意义及相当大的贡献[5]。

2.5 GIS与RS、GPS技术的集成在地震科学研究中的应用

在GIS发展的时代中，以GIS为核心的3S集成，可以有效地采集数据、分析数据、处理数据等科学性地处理地震资料。GIS与RS具有相同之处，就是都具有实时获取、动态处理空间信息的能力，为地震提供了准确的现实性信息资源与实时新数据作出了重要保证。GIS与RS、GPS都具有互补的作用，它们三者还能产生较大的边缘反应，从而增强GIS为核心的综合体系功能[6]。

目前，GIS与RS、GPS在地震学中都起着重要的作用，并且研究取得了一定的进展，还为以后地震研究学中开辟了新道路。

结语

地理信息系统是应用在地球科学、信息科学、系统科学等各个科学领域上的科学，具有处理空间信息的强大能力。我国GIS技术起步较慢，但是发展较快，我国GIS在应用中主要用来处理数据和建立利用函数数据库解决问题的分析模型。同时应用在地震减灾预测、地震易损性分析、地震危险性分析等地震学研究中。我国根据地震的灾难预测与地震区划，借助GIS技术独有的空间分析与网络分析进行数据处理与计算，从而在地震学研究上取得更加明显的效果。

参考文献

[1]邬伦，刘喻，张晶等.地理信息系统-原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2009.

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【关键词】3S技术 土地资源管理 应用

土地是人类赖以生存的基础。我国幅员辽阔，地形丰富，但由于人口众多，土地资源面临的问题越来越严重，作为一种不可再生资源，其管理和规划应该与时俱进。“3S”技术的应用就为土地资源管理提供了重要工具和技术手段，它包含RS技术、GIS技术、GPS技术，对土地规划、整理、使用、勘测都发挥着重要作用。

1 “3S”技术的简介与功能概述

“3S”技术作为一个将遥感系统、地理信息系统以及全球定位系统相结合的集成技术，具有获取远程信息、数据库快速更新整合并能复合分析的功能。在“3S”技术中，地理信息系统相当于人类的大脑一般，将由遥感系统和全球定位系统这“两只眼睛”搜集起来的信息数据进行管控，这整个技术的集合方式如图1所示。

1.1 RS技术

RS即遥感技术（Remote Sensing），是指通过传感器接收来自远距离目标的各类地理的电磁波信息，并通过对这些信息进行捕获、分析、处理，从而对远距离目标进行检测和识别的一种现代化远距离探测的综合技术。该种技术是根据不同物体对波普的不同反应所形成的信息进行反馈工作，一般用于土地资源调查、环境质量检测、植被资源分布调查等方面，具有庞大的数据处理功能，获取信息的速度快、周期短。

1.2 GIS技术

GIS即地理信息系统（Geographic Information Systems），是指计算机系统以测量的地理空间数据为基础，对各种信息按照一定类别进行组合、分析，对数据的动态进行检测，最终输出各种地理信息，为信息管理提供服务。它包括计算机硬件和软件系统、数据库系统、应用人员和组织机构四个部分，是地理学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学等多种科学有机结合的专业性计算机软件系统，而且可将所获得的信息直观、可视的展现在电脑上。

1.3 GPS技术

GPS即全球定位系统（Global Positioning System）），是一种将全球卫星导航与定位系统相结合的技术。其主要功能是可提供点、线、面三维坐标，具有覆盖密度高、全天候、多功能、定位速度快、抗干扰性强等特点。这种技术包括三大部分：空间部分，如GPS卫星星座；地面控制部分，如地面监控系统；用户设备部分，如GPS信号接收机。由于其高超的性能被广泛应用在土地测量、规划、调查、检测等各个方面，同时在军事和民用中也占有一席之地。

2 “3S”技术在土地资源管理中的应用

随着资源与环境问题逐渐全球化，“3S”技术在土地资源管理地理信息系统中的应用会越来越广泛。这不仅仅只是简单的技术结合，而是将其技术内在的联系合成一种功能系统。鉴于现实情况，土地资源管理在未来必将走可持续发展道路，“3S”技术所包含的遥感技术、地理信息技术和定位技术将不断推动土地资源的研究发展。下面就具体来探讨一下3S技术在土地资源管理地理信息系统中如何的应用。

2.1 RS技术的应用

RS技术主要应用于土地资源调查等基础性地质工作。传统的土地资源整理开发调查是以1：10000地形详查图为底稿而工作的，但是因为1：10000地形详查图不能很好的反映所勘察地区的实际地形情况，现势性较差，常常导致调查结果不够准确，需要大量的后期野外工作，影响工作效率。RS技术利用遥感对远距离目标进行真实的反应，遥感卫星的飞行高度一般在4000千米-600 千米之间，图像分辨率一般从1 千米-1米，这大大提高了土地资源调查的速度和精确度，为下一步的数据分析提供了有效依据，还可以将形成的影像作为底图对项目进行查漏补缺。

2.2 GIS技术的应用

GIS技术一般应用于地理信息系统管理，可以对土地这种不可再生资源进行调查规划和土地资源动态的检测。随着社会经济的飞速发展，我国各级企事业机关单位都需向着信息化的方向前进，信息化建设已成为当前的重要任务之一。与此同时，经济社会与资源环境之间的矛盾也在国家发展中慢慢暴露出来，分析、解决这些在时间上、空间上具有关联性的问题，需要合理的方案建议，GIS软件系统就可以为此提供帮助。

2.3 GPS技术的应用

GPS技术作为一种定位系统，可以用于土地资源的调绘和数据的收集，检测核实要开发使用的地区位置是否符合申报。在对土地进行地物测量期间，通常在前期的规划设计时要求设计底稿是实测比例尺不小于1：5000的全要素地形图，工作底稿是1：2000的地形图。面对如此高的比例要求，此时就可以采用GPS技术进行布设控制，采集数据。GPS技术不仅在此应用得力，当面对突发变化时还能够迅速做出反映，使得数据库得到及时更新。

3 “3S”技术在土地资源管理中的前景

“3S”技术通过对土地的利用现状进行动态跟踪调查，完全改变了我国土地资源信息管理模式，使我国传统的土管方法都得到了提升。

不可否认，这种技术因其优越性，表现出了更加广泛的应用空间。在未来，该技术可以与网络技术、云计算等高新科技相结合，使土地资源管理地理信息系统更加多元化，更加高效智能的为人类提供服务，并将人类的土地资源管理系统带入全数字化时代。

4 结束语

综上所述，利用“3S技术”既可以提高土地资源管理信息系统的准确性和实效性，使得我国的土地资源管理工作步入智能化、信息化时代，还可以在管理过程中避免人力、物力、财力的浪费。毋庸置疑，随着“3S”技术在土地资源管理中更深入的应用，所带来的“数字化”必将成为未来世界发展的主流。在这种情况下，我国也应加紧发展“3S”技术，紧跟时代潮流。

参考文献

[1]吕姗.“3S”技术在土地资源管理中的应用进展[J].福建农业学报，2013，11：1175-1179.

[2]郜惟，李乃康.3S技术在土地资源管理中的应用[J].农业网络信息，2013，05：97-99.

[3]汪蜜.“3S”技术及其在土地资源管理中的应用[J].安徽农学通报，2013，19：136-147.

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关键词：GIS　GIS－T　关键技术

解决方案地理信息系统是集现代计算机科学、地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的一门新兴学科。它采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术，对地理信息进行数据处理，能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持〔1〕。目前在很多领域中，GIS技术已被广泛应用。尤其是在交通领域，GIS与传统的交通信息分析和处理技术紧密结合，延伸出了交通地理信息系统（Geographic Information System for Transportation），简称GIS－T。

1　GIS概述

GIS最早起源于20世纪60年代“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理分析”的目的。1963年，加拿大测量学家R．FTomlinson首先提出了GIS这一术语，并用于自然资源的管理和规划。后来的几十年中间，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS的应用也日趋深化和广泛，在环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、航空、市政管理、城市规划等领域成为常备的工作系统。

GIS是图形处理技术、可视技术及数据库等技术的有机结合，并以其混合数据结构和强大的地理空间分析功能而独树一帜。它与CAD系统和DBMS（数据库管理系统）等有着很大的区别。CAD系统虽具有强大的图形处理能力，但其拓扑关系比较简单，管理和分析大型地理数据库的能力也有限；DBMS则侧重于非图形数据的优化存储和查询，而图形查询、显示功能、数据分析功能均相对较弱。

众所周知，GIS中最基础的也是最重要的部分是地理数据。GIS能够实现对大量复杂地理数据的输入、存储、操作和分析、输出等一系列功能。

输入：GIS数据大多数来自现实世界，数据量比较大。目前被广泛采用的数据输入方法是传统的手工数字化方法。同时，遥感数据正日益成为GIS数据的重要来源，这标志着GIS数据输入已经开始借助于非地图形式。另外，GPS技术的日益成熟也促进了GIS数据采集技术的发展。

存储：GIS对数据的存储比较独特，即在大多数的GIS系统中普遍采用了分层技术，所以用户在存储这些数据时，只是处理涉及到层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求作出快速反应。

操作和分析：GIS充分继承了CAD和DBMS的图形操作和数据处理的成熟技术。GIS中空间数据与属性数据有着紧密的联系，对数据的一致性要求较高，并且GIS对地理数据有着强大的空间分析功能。这是GIS的精华所在，也是GIS技术能够在很多领域中广泛应用的关键。

输出：GIS能以合适的形式输出用户查询结果或数据分析结果。对于输出精度要求较高的应用领域，可以利用数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等技术来提高输出质量。

由于GIS中数据的处理比较繁琐，工作量非常大，完全通过手工方式已经无法满足当前的需求，因此必须充分利用计算机的处理能力，借助于软件系统来协助完成这些工作。目前GIS领域比较成熟的软件有美国ESRI公司的Arc／Info，Mapznfo公司的MapInfo，Intergraph公司的MGE等。

2　GIS在交通中的发展

近年来，随着地理信息系统的飞速发展，越来越多的应用领域同GIS技术建立了紧密的联系。由于交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，原有的信息技术已经不能完全满通应用的需求，而借助于GIS的强大功能，可以实现交通信息化的时代要求。交通领域中GIS的应用也越来越受到研究者和开发者的重视。

交通地理信息系统是收集、整理、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统〔2〕，是GIS技术在交通领域的延伸，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。GIS－T具有强大的交通信息服务和管理功能，它可以应用在交通管理的各个环节。在交通工程领域采用GIS技术和方法研究交通规划、交通建设和交通管理及其相关的问题，具有其他传统方法无可比拟的优点。

20世纪60年代，美国人口统计局建立了DIME以及后来的TIGER数据模型，当时他们就采用了基于点和线的一维线性网络来表达道路系统。在那些与点线相连的属性表中，记录了点线的各种属性信息。一直以来，这种模式都是道路交通系统表达模型的一个主流。但是随着社会和经济的发展，道路交通系统变得日益复杂，对交通地理信息系统的要求越来越高，GIS－T将面临更多的挑战。

3　GIS－T关键技术

GIS－T是改进了的GIS和TIS（交通信息系统）的结合体。目前很多研究人员致力于GIS－T的研究与开发，围绕着GIS－T产生了较多的研究课题，不同的研究课题涉及到的GIS－T的功能也有所区别。为了进行详细说明，可以通过定义3个功能组来获得一个通用的框架，这3个功能组是：数据管理（实现数据存储和维护）、数据操作（实现原始数据的创新）、数据分析或者建立可分析的模型。它们是相互依赖相互支持的，数据存储是数据操作的前提，而数据的建模又是在前两个的基础上建立起来的。

3．1　数据库管理系统

长期以来，交通部门要使用和维护大量的信息，在很多情况下都是多个交通信息系统共存于同一个部门中，而且每一个交通信息系统只能处理某一类数据信息（如高速公路规划网、公路管理系统以及事故信息等）。GIS－T的数据管理系统的关键技术在于通过建立数据模型和数据交换的框架，把上述不同的数据存储于一个统一的数据管理系统中，任何部门都能访问到该系统中符合本部门要求的数据，同时能对这些数据进行分析和建模，然后进行管理和决策。

3．2　数据协同

交通数据一般都是由多个机构提供并维护，数据类型、数据标准难以统一。每个数据源可能都有自己的数据模型。数据模型的不同和使用方法的多样性给数据管理分析造成了很大问题。由于数据位置、拓扑结构、分类、命名和属性、线性测量的误差，导致不同来源数据的统一过程比较复杂，结果存在很大的不确定性。要使GIS技术在交通领域取得进展，必须借助数据协同技术，从地图的匹配算法、交通数据的错误模型和错误传播（尤其是一维数据模型）、数据质量标准和数据交换标准三个方面解决数据统一的问题。

随着地理数据越来越广泛的应用，协同性主题逐渐成为GIS－T领域中的一个最为紧迫的课题。在详细的数字街道数据库、紧急事件的安排和调度系统、车辆导航系统以及ITS（智能交通系统）的各个部分（包括测量使用者和运输控制中心或者信息服务提供商之间的无线通讯）都必须应用数据协同技术。

3．3　实时GIS－T

地理数据的收集是一个持续的过程。近年来，已经开始出现实时基础上的数据操作。例如，带有全球定位系统GPS的车辆提供速度、位置等要素信息到运输管理中心，管理中心再根据发送的交通信息将预测信息返回给车辆，这样就组成了地区的阻塞管理系统。由此可见，进行实时数据的存储、恢复、处理和分析需要更快的数据访问模式、更强大的空间数据融合技术以及动态路由算法。

3．4　庞大的数据集

现实世界的交通问题涉及到庞大的地理数据和复杂的网络。地理信息科学对地理可视化和数据采集的规则、技术发现和数据获得的计算方法进行了研究和集成，同时也促进了GIS－T的发展。

由于交通数据集大小的不同，就需要经常更新系统设计，这个系统设计包括了信息显示的精确性、速度上的优化、算法运行时间与流程中的分析工具以及网络分析的优化。

3．5　分布式计算

互联网技术提供的可连接性改变了计算机、应用软件、数据和用户之间的关系。计算机已经形成了一个可移动的、分布式的、普遍存在的实体。基于互联网的GIS应用变得越来越普遍（包括在交通领域中）。以通讯网络技术为基础的分布式计算技术可以有效地使用本地和远程的计算资源，借助完善的系统资源，实现适时应用的构想。

4　GIS－T中面临的问题及解决方案

4．1　多格式数据源集成问题

GIS中最基础的部分是数据，在GIS－T中也不例外。但是多年来，一方面由于缺乏权威的专业数据公司制作并出售基础的地理数据，所需的数据来源没有保证，导致了大量的人力物力花费在制作基础数据的工作上；另一方面，对已有的数据没有充分加以利用，各部门积累下来的基础数据由于数据格式和规划不统一，难于共享利用，这样不仅加大了成本，而且还延长了建设的周期。因此，实现多源数据集成、解决多格式数据源集成是近年来GIS－T系统研制开发的重要课题。目前，方案有以下3种：

（1）据格式转换模式：把其它的数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统的数据库或文件中。

（2）数据互操作模式：这是Open GIS Consortium（OGC）制定的规范，GIS互操作是指在异构数据库和分布式计算的情况下，GIS用户在相互理解的基础上，能够透明地获取所需的信息。

（3）直接数据访问模式：就是在一个GIS软件中实现对其它软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个GIS软件存储多种数据格式。

4．2　交通地理现象的表达

GIS－T中涉及3类模型：①区域模型，即在跨越空间时代表连续变化的现象；②离散实体模型，也就是离散的实体（点、线或多边形）及其相关属性的集合的抽象表达；③网络模型，代表拓扑连接的嵌于地表的线性网络变化的抽象表达。由于交通系统自身的特性，应用于交通系统的数据模型几乎都没有超出上述的三种模型的范围。

在对交通模型进行表达的时候，可以用许多具有多种属性的线段代表道路网，用离散点代表各种道路网中的标志性地物，用线性网络代数对交通网络进行分析，这些方法对实现道路交通系统的计算机表示起到了一定的作用。在交通领域中，围绕以弧和点的概念建立的网络模型起的作用是最重要的。实际上，在许多交通应用中，只需要单个的表示数据的网络模型就可以了。这种应用的例子包括：

（1）人行道以及其它设备管理系统；

（2）实时与下线行程安排；

（3）基于网络的交通信息系统和行程计划任务；

（4）导航系统；

（5）实时交通堵塞管理和事故发现等。

5　结语

在交通领域，GIS－T被公认为21世纪的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。随着GIS技术研究的进一步深入，目前GIS－T中存在的问题会逐步得到解决，这必定会促进GIS－T的各个方面的应用和发展，大大地改变交通现状，带动整个交通行业的突飞猛进，成为促进经济发展的重要动力。

参考文献

〔1〕邬伦.地理信息系统——原理、方法和应用.北京：科学出版社，2001.2

〔2〕李跃军.GIS在交通领域中的应用，湖南交通科技，2001.12

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关键词：地理信息系统 区域商业环境 区域经济发展 区域营销战略

信息和信息技术加剧了全球化进程、塑造了新的生产方式、改变了商业规则，自然也影响到区域经济发展的策略、规划和实施。随着地理信息技术的广泛应用和地理数据的长期积累，地理信息和地理信息系统在区域性商业和经济活动中，将越来越重要。据估算，超过80%的商业和经济数据具有空间特性或与位置有关；有效地开发和利用这些空间性的数据，可以优化配置资源，降低商业运行成本，并规划、监测、改善区域商业和经济环境。地理信息系统可以应用到社会经济数据的管理、分析、描绘，为解决复杂的区域经济问题提供地图表现、区域营销、空间决策支持、空间规划等服务。本文从理论上探讨地理信息、商业环境和区域经济发展间的关系，并结合中国广东的区域发展状况，系统地分析地理信息和地理信息技术在商业和区域经济中的应用，旨在改善区域商业环境，提高区域经济竞争力和塑造区域形象，为区域经济的持续增长创造条件。

1 从区域商业和经济的角度看地理信息系统

学术界对于地理信息系统概念的理解是比较多样化的。地理信息系统(GIS)是一门新技术，在其产生后短短的三、四十年的历史中得到了迅速的发展，一个十分重要的原因在于GIS集数据库、制图、空间分析功能为一体，并以对空间数据进行分析的功能为其特色。GIS的出现为各行各业繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了最为快速、方便、准确的方法和手段。地理信息系统是一门多学科的边缘综合性学科，其核心技术是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。在应用领域中，它和遥感系统(RS)、全球定位系统(GPS)密切结合，更加发挥出它的巨大作用，使其在调查、分析、决策、管理和控制等方面显示了它的不可替代的支持功能。

地理信息系统在研究、开发和市场化方面取得了很大的进展，主要表现在四个方面:①地理信息系统的组织结构，从单用户的桌面系统和专业化的部门系统，转向融入业务流程的企业级系统，以及基于Internet的公众参与系统；从单一的结构层次和客户机-服务器模式二层结构，转向基于Web技术的三层结构。②地理信息系统的认识论、方法论和实际应用方面的研究越来越多样化，传统的以数据、技术和应用为主体的信息系统，强调空间数据模型、空间分析、空间可视化、智能信息技术等；以信息学、地理学和社会学理论为基础的地理信息科学，着重研究使用地理信息和地理信息技术背后的一系列技术和理论问题。③强调开放型的地理信息系统，即基于Internet的、可互操作的、可公众参与的地理信息系统，目的是为开发商提供一系列地理信息标准和地理信息技术方案，最终为社会提供廉价的地理信息和相应的应用服务。④地理信息市场正日益扩大，正逐渐从以政府部门为主的专业用户市场，转向以私人机构为主的商业用户市场，地理数据正直接或间接地渗透到包括商业和经济在内的各种社会活动中。

地理信息系统使用多种空间模型，如点—场模型、网格模型、拓扑模型、对象模型等，并配合关系型或对象型数据库管理系统，来表现不同尺度的自然和社会现象，广泛地应用于空间数据管理、空间规划、空间决策、资源分配、区域营销等方面。很多商业组织，包括政府医疗部门、零售商、直销商等，越来越对带有位置信息的社会经济数据感兴趣。由于希望减少决策方面的不确定性和风险，人们总是倾向于掌握更多的信息，倾向于规划和控制未来的行为；地理信息和地理信息技术，将会随着相关工具研究和开发的成熟，逐渐渗透到经济活动的很多方面。从空间经济角度看，地理信息系统是一个能够改变空间经济体系的重要元素之一。在区域经济发展过程中，地理信息技术是(现有的或潜在的)广泛应用于战略决策、方案评估和决策实现的重要技术手段之一。在日常商业和经济活动中，大规模地使用地理信息和地理信息系统，似乎并不遥远；工业界的微软公司正在研究将数字地图技术嵌入到日常办公软件中，Open GIS联盟正致力于定义和开发标准化的可互操作的开放式地理信息系统 。

2 从地理学看区域商业环境

改善投资和商业环境，吸引区外和国外的直接投资，不仅被发展中国家，也被发达国家用来作为区域经济发展的重要手段之一。二战后，在美国、英国和荷兰等西方国家中，一个重要的城市经济发展目标就是营造良好的企业运行环境，从而吸引外国投资。当今中国的经济发展正处于资源驱动的成熟期和投资驱动起步期，吸引资本是区域经济发展的重要手段之一。为制定“适当”的区域经济发展政策，政府需要及时地理解、评估、监测本地的商业运行环境和变化趋势，为投资人提供宏观的指导和服务。商业环境的概念对于处在经济转型期的需要引入市场机制的中国，具有特别重要的意义。

定义什么是商业(投资)环境并不是一件容易的事情，因为精确地定义商业的概念也是困难的。不同的学科背景，不同的学者对商业环境的认识也有差别。简单地理解，商业环境是商业组织所处的外部环境，包括背景性的环境和运行性的环境。从国际商业的角度，商业环境指一个公司之外的，影响到公司的全部要素之和。为了便于“管理”商业环境，学者们提出了一些模型，如国内模型、国际模型和工业模型。

空间性是商业环境的重要特征之一。考虑到有多种多样的因素影响到整个商业活动，不同的区域具有不同的商业环境。即使对于同一地理区域，不同的商业组织，由于其业务范围的差异，将形成多个主观性商业环境认知。随着商业目标的变化和商业决策的调整，企业也需要重新调整对于外围环境的认识。另一方面，在不同尺度的地理区域中，商业环境的概念具有明显的差异；对于不同空间尺度的商业环境的研究，例如全球和国际性的宏观区域、国家和区域性的中观区域、城市和本地性的微观区域，强调的重点往往是不一样的，研究目的也不相同。

研究区域商业环境对于中国的区域经济发展具有重要意义。理解商业空间特征，把握空间变化趋势，监测商业环境的变化，宏观上和中观上可以为区域经济发展提供战略决策信息，制定总体规划，微观上也可为投资者提供指导和服务。从本地政府的角度，研究本地区域性的商业环境，可以帮助本地企业家和潜在的投资者，为他们提供决策信息，分析市场范围和价值，有利于制定公司远期发展目标。

3 地理信息系统与区域营销战略

简单地理解，区域营销(Place-marketing)“理论”主要是从城市规划理论和市场营销理论相结合而发展来的。一个地方或区域，具有一定数量的“资源”，如基础设施、房地产、公园、大学、博物馆、海滩、居民等。区域营销理论将地方或区域资源当作是产品，将这些区域内的投资者、游客等买家当作是消费者。区域营销的发展策略包含两大要素：区域规划、开发和产品营销。区域规划、开发主要是为了改善本地的硬件和软件环境；区域产品营销，一方面着重分析本地的市场状况，以市场构成指导地方的规划和建设，另一方面，通过多种手段，塑造本地形象，吸引消费者。区域营销在不同的社会背景、不同的发展目标和不同的发展阶段，有不同的方式和策略。

区域营销作为区域发展策略在北美和西欧的一些城市的实施相对比较成功，但也存在一些不足的地方。传统的区域营销理论着重从本地角度研究区域的“产品”、“消费者”和“市场”，以此作为振兴区域城市经济、塑造区域形象、选择样板项目、销售本地产品和服务的基本依据。以区域营销作为区域规划工具有一定的局限性，也往往有不少误区。第一，将营销学的概念引入区域发展策略时，并不容易有效地鉴别区域的消费者，依此制定的目标和战略规划存在一定的不确定性。第二，区域营销注重本地的发展，往往可能和相邻的区域在竞争方面产生冲突，若多个地区同时竞争相同的资源和客户，可能会产生一些负面效应。第三，地理的空间要素，虽然在一些区域营销理论的论述中提到，但很少深入地讨论。第四，信息技术，特别是地理信息技术，与区域营销间的关系，也几乎没有理论方面的讨论和实践方面的验证。

地理信息系统正逐渐被营销学接受，成为营销管理的重要工具之一；它可以应用到以营销学为基础的区域营销战略中，改进传统的区域营销手段。一方面，地理空间是经济的重要因素之一，Krugman认为“跨越空间的交易存在费用，生产中存在规模经济”；专长于空间信息管理和分析的地理信息系统，是区域经济管理的重要工具。另一方面，基于地理位置的人口统计和社会经济数据统计，很大程度上改变了以往的市场分析方法，也为商业带来了新的营销手段。从地理信息科学的角度，重新审视区域营销策略，提供新的区域营销工具，可以在一定程度上弥补传统区域营销理论的不足。

基于地理信息和地理信息系统，区域营销的内容、目标、手段、数据和技术有了进一步的扩充和提高。如果存在小尺度空间上的人口统计数据、社会经济统计数据、基本的地理区域数据、适当的消费行为调查数据和研究模型，地理信息系统可用来方便地分析市场的组成结构和空间形态，从而为本地的设施管理和公共服务(如健康服务、交通和通讯设施服务、紧急情况服务、土地利用管理、城市空间规划等)提供有效的决策支持信息。基于Internet网络的多媒体信息技术和地理信息系统，可以打破区域空间限制，在全球范围内塑造区域形象和组织“促销”。区域营销需要的技术和数据在美国已经基本成熟，低价位的软件工具和空间数据，已形成一定的市场规模，很多官方和私人机构的网站上也已经有相当多的数据供应。在中国，计算机化的数据积累比较少，地理信息系统也相对昂贵，区域营销的手段还比较单一；但随着中国内部和国际间区域竞争的加剧，环境与资源问题的突出，地理信息系统有很广阔的应用潜力，将成为区域经济发展的重要工具。

4 适应区域营销战略的区域地理信息系统（以广东为例）

广东区域经济发展面临不少问题，如环境和资源的矛盾比较突出，地区经济水平很不平衡，特别是持续经济增长动力不足等。从区域营销战略的思路出发，本节着重从三个层次探讨适应区域营销战略的区域地理信息系统：①将已有数据资源空间化，建立基于地理空间的社会经济数据库系统；②建立基于Internet网络的数据交换中心，供应廉价或免费的空间数据；③地理信息系统技术开发和应用推广。

社会经济数据库系统是区域经济决策的重要依据之一。传统的社会经济系统，其数据结构主要以关系型的数据库为主，按专题和时间序列设计成数据表格，在某种意义上，是将传统的印刷年鉴资料数字化，便于学者统计分析和建立区域经济分析模型。比较新的趋势是（很多国家的统计部门）直接出版数字化的统计和抽样资料，并引入地理空间概念。在地理信息系统的支持下，用户可以根据自己的专业概念和应用目的，将这些统计数据按照一定的框架、方法、模型进行显示、模拟、聚集、抽象、转换。但是，建立详尽的社会经济数据库系统不仅需要比较多的资源，而且尚有一定的技术难度。一个比较实际的做法是充分利用现有的统计资料，建立标准化的地理编码，将现有的统计数据和地理数据合成。

建立基于Internet网络的空间数据服务中心的最终目的，是为各种各样的用户供应廉价或免费的空间数据。建设空间数据服务中心，首先要建立或引用一套空间数据质量标准、交换标准和描述标准；然后在区域性的信息基础设施上建立基于Web站点的空间数据仓储，使用户能够检索到数据储备，并了解数据的主题、空间范围、质量、版权等；如果有需要，用户还可以方便、快速地获得所需的数据。初级的数据仓储，主要是将区域性的地理和社会经济数据，采用几种常见的数据格式，存储于Web服务器，用户可以通过专门网页进行数据查询和下载。再进一步，建立专门的空间数据仓储和数据交割中心，加上比较完备的元数据和目录索引技术(如ANSI NISO的Z39.50标准)，构成空间数据基础设施。用户可以使用普通的数据引擎，使用关键字检索所需的空间数据。美国的大多数州已经建成了这样的数据服务中心。更先进的空间数据服务中心，是建立在“互操作”概念上的空间数据的共享、地理信息工具的共享；它的核心内容是分布式数据管理、协同计算，但这种理想的系统仍处于研究和开发的初级阶段。

区域地理信息系统的应用开发非常多样化，如:①规划用于基础设施、教育、研究开发和医疗服务方面的公共投资；②理性地分配自然资源和控制土地使用；③服务于商业机会的寻找、筛选和战略决策；④分析人口、社会经济活动的空间分布，模拟市场的空间分割；⑤为商业公司和政府部门提供决策信息等。这样的应用系统在中国目前还很少见或仅是原形系统，如服务于“招商引资”的京九铁路沿线投资环境信息系统。在美国已经有了一些应用的例子，如Economic Development Administration，Department of Commerce的Economic development geographic information systems，用于支持商业扩张和制定经济发展政策。开发多种多样的地理信息应用是区域营销战略成功的关键之一。

5 初步结论

面向商业和经济发展的地理信息系统仍然是一个比较新的概念，因而在实际应用中，会有很多不能确定的问题。其中两个最重要的问题是空间数据的缺乏和技术推广的困难。在中国，空间数据库的积累比较少，即使有一些数据存在，数据结构和格式也往往难于交换和共享；数据的积累需要消耗比较多的投资，这与中国的资金短缺相矛盾。同时，设计和实现可运行的、廉价的面向商业和经济发展的地理信息系统，对于现有的技术，也是一个很大的挑战。当前的GIS，仅只是“界面友好”，不是“应用友好”，只对GIS专业人员而言具有强大的功能，普通的用户却难于了解和掌握它。面向商业和经济发展的地理信息和地理信息技术，对经济的影响是长期性的，对于塑造灵活的、具有竞争能力的商业，在组织生产、营销、决策等方面具有一定的帮助作用；但另一方面，它需要高额资金投入，也要培养相应的专业人材，这些对于发展中国家并不是一件容易的事情。发展中国家的空间数据基础设施，几乎还没有启动，最多处于建设初期，空间信息仓储仍有待建立，更谈不上廉价的地理信息供应和地理技术服务。这些都会阻碍地理信息和地理技术的传播和推广。

地理信息系统与商业和经济(作为一般性的题目)和地理信息系统与基于区域营销的经济发展(作为一个子题目)，都是复杂的研究课题，本文只是一个初步总结，还有很多课题需要深入地研究。在技术层次上，需要结合中国的经济和技术现状，积累数字化的地理信息，利用已经存在的数据，逐步建立空间数据基础设施和空间信息仓储，并向社会提供廉价的地理信息和地理信息技术。在区域商业和经济发展层次上，仔细考虑空间在商业和经济活动中的重要性，将地理信息系统作为区域发展的战略工具和可以降低商业运行(生产、运输、营销和零售)成本的日常工具。从经济学的角度，空间经济只是经济的一个侧面，地理信息和地理信息技术应当和其它经济工具协调使用、相互补充。在中国的现实状况下，如何有效地积累地理空间数据，推广地理信息技术，建设有效的空间信息服务体系，如何将之溶入企业和政府的管理、评估、规划和决策业务中，如何合理使用稀有资源、降低交易成本等，都需要更深入的研究。

参考文献

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[4] 张钢，朱文隽.地理信息系统在区域经济问题研究中的应用，上海电机学院学报，2005年第2期

篇9

论文关键词：适宜性评价，土地适宜性，GIS

0引言

土地适宜性评价作为土地评价的重要组成部分，是根据土地的自然和社会经济属性，研究土地对某一现状用途或预定用途的适宜程度。1976年联合国粮农组织（FAO）正式公布的《土地评价纲要》是最为典型的土地适宜性评价指南。由于土地适宜性评价针对性强，实用性大，应用很广，适宜性评价方法也不断有新的进展。

1评价方法

1.1经验法

评价人员与当地科技人员和有实际经验的人讨论，并依据研究区的具体情况和自己多年土地利用的经验，决定如何将各单项土地质量的适宜等级综合为总的土地适宜等级。该方法的优点是能考虑数学方法所不能包括的各种非数量因子及具体变化情况，缺点是要求评价者对当地条件、土地质量状况和作物生物学特性具有丰富的知识，才能做出正确的判断（夏敏，2000），而且不可避免的是易造成评价结果的主观性。由于这些局限加上新方法、新技术的发展，经验法的受用面越来越小。

徐樵利（1994）在湖北省宜昌县完成的适种柑橘的土地评价系统就采用经验法，参照《土地评价纲要》建立起来的。首先确定影响柑橘生长的限制因素，然后逐项对它们进行分级，最后再综合成总的土地适宜等级。同时，在评价过程中适当考虑管理、投资和柑橘产量等社会经济因素。李秀斌(1989)对黄淮海平原土地做的农业适宜性评价也采用了此法。

1.2极限条件法

该方法主要强调主导因子的作用，运用“木桶原理”，将单项因子评价中的最低等级直接作为综合评价的等级（黑龙江省农、林、牧土地适宜性评价，赵松乔等；江苏省宜兴市南部丘陵山区的土地适宜性评价，倪绍祥）。极限条件法简单易操作，能很好体现个别极端决定土地利用适宜性的因素，但该方法未考虑到在一些情况下，土地某种性质的不足可为其他部分所弥补（陈建飞等GIS，1999），因此得出的结论偏于草率和绝对，而且在多数情况下，综合评定出的土地等级偏低。

1.3数学方法

数学方法以权重法为中心，即确定各个参评因子及其权重，然后对两者的乘积加总，以和作为分等级的根据。主要分为多因素综合评定法和模糊综合评判法。

1.3.1多因素综合评定法（指数和法）

该方法将各参评因子按其对土地适宜性贡献或限制的大小进行经验分级或统计分级并赋值，然后用各参评因子指数之和来表示土地适宜性的高低。最后按照指数和大小排序，以经验确定指数和的分等界线。其中各参评因子及其权重系数的确定可依据回归分析法、层次分析法、专家征询法（Delphi）等。采用这些数学方法的目的都是为了获得尽量准确的权重和指数和，以期尽量准确地评价适宜性等级（夏敏，2000），而且非数量化质量性状数量化和不同计量单元无量纲化使得各参评因子间具有了明显的可比性（何敦煌，1994），缺点在于较极限条件法需增加大量计算过程，在地类复杂、评价单元数量较多的区域工作量明显增加（何敦煌，1994），同时不能考虑到非数量因子的具体变化情况（夏敏，2000），而以和值计算土地质量综合指数往往会掩盖某些特别限制因子对评价目标所造成的质的影响（徐丽莎，2008），层次分析法、Delphi法在确定权重系数时主观性过大。

刘胤汉等（1995）在陕西采用专家征询法对农业土地资源作了综合性适宜性评价，经过两轮征询后确定了坡度、高程等6个指标极其权重系数，最后将农业土地分为最佳适宜、中等适宜和临界适宜三等，并按此法对水稻作了单向性土地适宜性评价。吴燕辉等（2008）以湖北省潜江市为研究范围，在GIS技术的支持下，阐述了如何用层次分析法进行土地适宜性评价，得到了潜江市的适宜性等级图，并单独对农用地、林地、建设用地的适宜性评价结果作了分析。

1.3.2模糊综合评判法

这种方法用于评价的原理，是对参评因子和适宜性等级建立隶属函数，对参评因子的评价由参评因子对每一个适宜性等级的隶属度构成，评定结果是参评因子对适宜性等级的隶属值矩阵；参评因子对适宜性的影响大小用权重系数表示，构成权重矩阵，将权重矩阵与隶属值矩阵进行复合运算，得到一个综合评价矩阵，表示该土地单元对每一个适宜性等级的隶属度。模糊综合评判方法较好地体现了主导因素和综合分析的相结合，比较符合客观实际，通过对参评因素隶属度的计算和模糊矩阵的复合运算得出评价单元对应于各等级的隶属度，其计算过程无需再掺入人为因素，减少了主观性的干扰（陈建飞等，1999）。但是根据实地采集的调查数据对模糊综合评判模型进行验证，会发现模型存在一定的误差，有一部分正确的样本数据却得不到正确的结果（焦利民等，2004）。

E. Van Ranst等（1994）采用该法对泰国半岛的橡胶生产区做了土地适宜性评价。他们创新地根据每个因素对产量的影响赋予一定的权重系数，并将单项因子的适宜性评价与综合的土地适宜等级结合起来。最后将评价结果与常规的极 限条件法、参数法和多元线性回归的评价结果相比较，得出模糊综合评价法的准确性较好，从而证明了该法的潜力。P.A.BURROUGH等（1992）采用加拿大阿尔伯塔农业实验农场的数据，分别用布尔数学法和模糊分类法对每个细胞的土地属性进行分类，得出布尔方法比模糊分类拒绝更多的细胞GIS，选取的细胞也不够毗连。而模糊分类法在所有的阶段都获得更多的有效信息，分类的连续变化性也更好。

姚建民（1994）在典型的黄土残塬沟壑区——隰县针对如何利用农作物、果树、林木和牧草开发土地资源问题，重点筛选出原土地利用类型、坡度、坡向和海拔高程4个指标，运用模糊综合评判法进行适宜性评价，划分出土地适宜性开发类型区。刘耀林等（1995）在十堰市土地利用现状调查的基础上，针对现有坡荒地，通过对制约土地的自然因素和社会经济条件的综合分析，依照土地质量满足对预定用途要求的程度，采用模糊数学的方法完成了坡荒地的宜农、宜林、宜牧、宜园4个适宜类的评价。陈建飞等（1999）应用模糊综合评判(Fuzzy Set)法、经验指数和法、极限条件法进行长乐市土地适宜性评价，对不同方法及结果进行对比分析，得出模糊综合评判的结果与经验指数和的结果有较大的相似性、极限条件法的结论往往过于简单，着重探讨了模糊综合评判方法的优点——合理、客观。

1.4人工智能方法

人工智能方法基于自学习、自适应系统的样本学习机制，如人工神经网络方法、遗传算法、元胞自动机等。刘耀林、焦利民（2004）基于神经网络来构造模糊系统，建立了土地适宜性评价的模糊神经网络模型；根据神经网络误差反向修正的原理，设计和推导了该模型的学习算法，并通过实验证明该模型应用于土地适宜性评价具有高效、客观、准确等优点。次年（2005），两人将计算智能理论引入土地评价领域，构建了一个全新的土地适宜性评价模型：首先基于模糊逻辑和人工神经网络构造了一个模糊神经网络模型，然后采用改进的遗传算法进行训练，能够快速收敛到最优解，对初始的规则库进行修正，形成了一个自学习、自适应的评价系统。

1.5改进后的方法

以上介绍了在土地适宜性评价中常用的基本方法。近年来，鉴于各种方法本身的局限性，很多学者提出了各种方法相互结合或对原方法加以改进的评价方案，并应用于某地的土地适宜性评价，取得了较好的结果。

厦门大学何敦煌（1994）在福建龙海适宜性评价中尝试采用了极限条件法和指数和法相结合的两次评价，即用极限条件法评价土地适宜类，用极限条件法和指数和法评价土地适宜等并确定土地限制性（适宜级）是同时进行的。这一方法不仅克服了极限条件法和指数和法的缺点，还相互间起了交叉检验的作用。

南京大学彭补拙等在做中亚热带北缘青梅土地适宜性评价时对盛花期温度和土壤PH值这两项对青梅生产发育有重要限制作用的因素采用极限条件法，对其余的评价因子采用逐步回归分析法进行分析，作必要的因子剔除，得到它们的总适宜等级，最后再对这三项评价的结果按极限条件法进行归总，得到该土地利用方式的适宜性等级最后评价结果，该结合体现各土地构成要素的不同贡献，提高评价结果的科学性和合理性。

北大的杜红悦等以攀枝花为例，用模糊数学方法对FAO的农业生态地带法(AEZ)进行改进，并将GIS技术应用于AEZ法中；欧阳进良等针对不同作物进行土地适宜性评价，并据评价结果、各类土地的特点及区位和经济因素进行作物种植分区。

2新技术的应用

随着数学方法的改进和新技术如3S（遥感技术RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS）、ES（专家系统）的应用，给土地评价，尤其是土地适宜性评价带来了飞跃，它们在数据的获得、处理、分析上的强大功能不仅使工作效率大大提高，还使基于大范围的调查评价成为可能。

Jacek Malczewski (2004)对基于GIS的土地适宜型分析做了系统全面的梳理，他先从历史的角度介绍了GIS的知识及其发展过程，然后回顾了基于GIS的土地适宜型评价的相关方法和技术，最后分析了其存在的挑战、未来趋势和前景。胡小华等（1995）通过专家系统的引入、层次分析法的应用以及如何借助地理信息系统强大的空间分析功能及图形和属性的结合，实现了多目标土地适宜性的评价。张红旗（1998）在评价柑桔土地适宜性时，结合GIS技术GIS，改变以往仅考虑自然条件的做法，分别建立柑桔土地的自然、经济、社会属性适宜性评价模型及综合评价模型，提高评价结果的科学性和合理性，也为其他类型的单作物(广义)土地适宜性评价提供了一个可行的模式。

S.Kalogirou (2002)运用专家系统和地理信息系统技术，建立了支持实证研究的土地适宜性评价模型——LEIGIS软件。该模型基于联合国粮农组织的作物土地分类，分为物理评价和经济评价。物理评估选用了17种指标因子，采用布尔分类法，包括了一般种植作物和5种特定作物（小麦，大麦，玉米，棉花种子，甜菜）的评价模型。经济评价考虑了市场限制下的收入最大化问题。专家系统使得评价不同作物时规则可以适当改变，地理信息系统使得空间数据的管理和结果可视化成为可能。该软件支持任何空间数据集的评价和介绍，而且不需要评价者掌握特殊的电脑技能。夏敏（2000）在其硕士论文里探讨了以地理信息系统和专家系统为技术支持，开发农地适宜性评价专家系统的可行性，在Mapinfo地理信息系统的支持下，建立了一个具有一定通用性的农地适宜性评价专家系统，并通过了在邳州市的实证研究。

3结论

我国的土地适宜性评价始于50年代，综合的土地适宜性评价从70年代末全面展开，近l0年来，土地适宜性评价得到了更快的发展，更重视定性与定量相结合、针对特定目标或对象。经验法、极限条件法、多因素综合评定法法、层次分析法等继续得到使用，但通常做适当的改进或与其他方法相结合，弥补各自的缺陷。模糊综合评价法、灰色关联度分析法仍然得到了很广的应用，神经网络模型、遗传算法等新方法开始尝试性应用。科技的发展使得3S技术和专家系统等新技术广泛用于土地评价，尤其给土地适宜性评价中带来了质的飞跃，接下来的土地适宜性评价仍基于上述技术的支持是必然的趋势。

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篇10

【摘 要】实践教学是培养学生的实践动手能力、理解和巩固课程理论知识的重要环节。根据作者多年从事地理信息系统原理（Geographical Information System，GIS）实践教学的经验，以桂林理工大学为例，分析该课程实践教学中存在的主要问题，研究探讨了实践教学改革的思路与措施，以期为GIS人才培养提供参考。

关键词 地理信息系统原理；实践教学；教学改革

地理信息系统（GIS）是集地理科学、计算机科学、测绘科学、遥感科学、信息科学和管理科学等学科为一体的边缘学科。随着GIS不断发展壮大，GIS人才培养已逐步呈现多元化、层次化和规模化的发展格局。GIS技术已被广泛应用于资源调查、环境评估、国土管理、城市规划、农林牧业等几乎所有的国民经济生产部门。

一、实践教学中存在的主要问题

桂林理工大学GIS专业开设的GIS原理课程共80学时，其中实践教学40学时。实践教学内容主要包括“空间数据获取与编辑（空间数据采集、编辑）”、“空间数据处理（误差校正、投影变换、裁剪、数据格式转化）”、“空间数据入库（数据分幅入库）”和“空间分析（缓冲区分析、叠加分析、网络分析、三维分析）”4大部分，实践教学软件主要运用MapGIS和ArcGIS软件，实践教学过程以教师指导为主。通过对目前实践教学现状的分析，发现存在以下问题：

1.实践教学过程中弱化了学生的主体地位

实践教学过程中没有充分重视学生的实践能力。具体实验项目由教师写好指导书，学生按照指导书完成实验。学生主要是被动的学习，缺乏学习的主动性和创造性，没有突出学生在实践环节中的主体地位。

2.实践教学项目之间缺乏系统性

GIS原理实践教学环节缺乏系统性，实验项目之间相互独立，各个实验项目之间不能形成有机的结合，不利于学生综合能力的逐步提高。课程设计的4大部分实践内容，第一部分至第三部分主要在MapGIS软件中完成，第四部分在ArcGIS软件中完成，每部分指导教师提供的练习数据各不相同，这样学生在做完每一个独立实验之后，对各个实验项目之间的内在联系缺乏明确认识，看似对GIS软件的功能已经基本掌握，但在后续运用GIS技术分析、解决实际问题时就会出现一系列问题。

二、实践教学改革的思路与措施

1.精心设计实验项目，完善实验内容

根据社会对GIS人才的需要，设计满足培养不同层次人才的实验教学项目。实验项目设置时，可以分为“基础实验、综合实验、创新实验”三大模块。基础实验包括运用GIS软件进行数据采集、编辑、处理、建库、分析、专题制图等环节，该环节主要锻炼学生的基本技能；该实验环节在具体实施过程中应考虑实验所用数据的一致性，保证各个实验环节之间的系统性，确保学生能够系统地掌握GIS的基本功能。综合实验注重综合运用GIS技术解决实际问题，例如，选址分析、农作物适宜区分析、土壤侵蚀评价等，该环节主要培养学生综合分析问题、解决问题的能力，让学生将所学知识能够系统地梳理，从而达到融会贯通。创新实验环节主要培养学生的创新思维、创新精神，学生可以以组为单位自主设计实验内容，设计实验技术路线，分工协作完成实验内容；该环节不仅能够培养学生的创新能力，同时也培养了学生的团队协作能力。

2.改革传统实践教学思想、方法

改革传统实践教学思想，转变学生在实践教学中的“被动接受”为“主动学习”。激发学生的学习热情，提高学生动手操作的积极性。根据上文设计的三种不同的实验项目类型，指导教师分类进行指导。

1）基础实验模块最为重要，是后续两个模块得以顺利实施的基础；教师在具体指导过程中无需为学生提供详细的实验指导书，只需告诉学生具体实验内容、实验步骤，同时为学生提供可供参考的资料，确保每个学生能够掌握GIS的基本功能。

2）综合实验模块旨在培养学生运用GIS技术综合分析、解决某一领域的具体问题的能力。指导教师可以选择一些典型的案例，要求学生分析需要哪些数据、给出解决问题的技术路线、阐述用到哪些空间分析方法，并结合GIS软件的具体实现过程。综合实验内容的合理设计有助于学生系统地掌握此类问题的解决思路，并能够熟练运用GIS的相关软件工具进行实例分析。例如，以某研究区的土壤侵蚀评价为例，学生在分析需要哪些数据时，首先需要知道影响土壤侵蚀的相关因素，假设影响土壤侵蚀的因素有土地利用类型、坡度、土壤类型、降雨强度4个因子，如此才能回答出需要哪些数据的问题；学生在设计具体实现的技术路线时，需要具备扎实的GIS理论知识，同时还应具备较强的软件操作能力，这样才能设计出合理的技术路线。如果学生能够顺利设计出技术路线，证明学生对基础实验模块中的内容掌握比较扎实，而且具备熟练的GIS软件操作技能，那么后续的问题就会迎刃而解。通过该模块的实施，可以使学生将基础实验模块中所学知识融会贯通，增强学生的实践动手能力，培养学生综合分析问题、解决问题的思路。

3）创新实验模块的设置重点是培养学生的创新思维、创新精神。该模块是综合实验模块的延伸，可以作为课后的实践环节。学生以团队为单位自主选择感兴趣的研究题目，教师可以不定期对学生进行指导，也可以通过多种方式与学生进行沟通。通过该模块的设置不仅可以增进教师、学生之间的互动，及时了解课题的研究进展，同时可以激发学生学习的积极性、主动性。

3.制定合理的实践教学考核方法

实践教学课程的考核从以下几个方面进行：1）态度及遵守纪律情况，占总成绩的10%；2）专业能力情况，占总成绩的50%，包括：①软件运用的熟练性；②数据获取、处理、分析的准确性、完整性；③成果图的整洁性与美观性；④分析问题、解析问题的能力。3）实验报告完成情况，占总成绩的10%；4）实验考试，占总成绩的30%。指导教师根据以上环节，综合评定最终成绩。

三、结束语

实践教学是理论教学的拓展和深化，合理设计实践教学模块，改变传统实践教学方法，确立学生在实践教学中的主体地位，不仅有利于学生深入理解和把握课堂所学的基本理论和方法，系统掌握GIS技术，而且拓展了学生的知识面，激发了学生自主学习热情和积极性，提高了教学质量，真正达到学以致用的目的。

参考文献

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（基金项目：广西高等教育教学改革工程项目（2014JG