地理信息科学和测绘工程范文

时间:2023-12-04 18:07:08

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地理信息科学和测绘工程

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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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1.1教材针对性不强

针对地理信息科学专业而言,测量成果是地理信息系统的主要数据源之一,测量学是采集和获取地球空间定位数据,建立基础地理信息库的一门测绘类课程,[3]但目前大部分有关测绘综合实习的教材都倾向于测绘类专业,没有针对地理信息科学专业的教材,且教学大纲和内容具有滞后性。因此,在教材方面应针对地理信息科学专业的特点制定测绘综合实习教学内容,着重强调对测量学理论知识的弥补与扩张,强调其与地理信息科学的对地观测体系、遥感、信息科学等方面的密切结合,更好地为数字地球、智慧城市建设服务。

1.2测绘实践实验课时数偏少

随着测绘科技的发展,新方法、新仪器都导致了教学内容的增加,从而导致本专业学生在有限的测绘实习课时内只能掌握基本仪器如水准仪、经纬仪的实战操作而对全站仪等先进电子测量仪器仅限于认识层面,造成许多学生不会操作全站仪。需增加测绘综合实习课时以便学生在充分了解水准仪、经纬仪的基本构造、原理的基础上具有熟练的实际操作技能,此外还能让学生有充分时间了解全站仪并熟练应用全站仪进行角度、高差等测量。

2教学观念和教学方法的改革

注重教学形式、教学内容及有效地组织教学活动可以最大限度发挥实践教学的成效,能更好地促进理论教学和培养社会需要的人才。[4]我校地理信息科学专业相关老师和领导非常重视企业平台等在测绘实践课程中的作用,积极与南方测绘、南通测绘院等企业建立校企联合,以这些企业为依托建立测绘产学研实践教学基地,以达到资源共享。这种校企联合办学的模式有效地解决了学校教学资源不足的缺点;同时在参观中学习是一种很好的教学方式,通过测绘实例展示和工程技术人员的现场讲解激发学生的专业兴趣。测绘综合实习采取了相对自由的教学形式,在实践教学方法上引入了引导式教学模式,学生由被动学习转为主动学习,强调学生的动手能力。

实践环节开始前,对全班学生进行分组,确定实践任务要求学生提前预习;老师主要是布置相关任务,介绍测绘工作流程和大致方法,讲解工作要领和注意事项。具体的测绘工作由实习小组独立完成,以提高学生之间的团队协作能力。在测绘实习过程中,指导老师进行现场指导并随时对学生提问,要求学生有针对性地回答教师提出的问题。此外,为了避免团队中个别学生的滥竽充数现象,在实践中要求每个学生都会使用测量仪器并熟练了解各项技术标准,直到满足技术要求为止,最终提交的实验报告要求每人独立完成。当测量结果误差超限时,鼓励学生独立思考分析误差产生的原因,应重测直到实验数据满足技术精度要求为止,达到提高学生分析问题、解决实际问题的能力并养成良好的测量习惯。

3综合实习成绩评定方法的改革

通过加强实践教学的管理和考核可以很好地提高实践教学的成效。测量学实验课是认识测量仪器和巩固理论知识的基础,通常是根据实验课时数与理论课时数的比例关系,确定实验课的考核评分办法确保每个学生具有单独进行仪器操作的机会。测绘综合实习主要过程是通过团队协作完成相应实际任务,是对学生测量技能的提高阶段,对学生进行分组,每组8人左右。在实行新的教学考核方式以前,实习成绩的评定往往是对每个小组进行整体打分,个人考核是由组长在小组内进行比较、权衡,这样缺乏纵向的、组与组之间的比较,且组长往往顾及同学情谊平均分配成绩,不能很好体现埋头苦干同学的付出。为了改善这种平均主义的现象,实习考核改变了以前以实习小组为单位考核的办法,考核对象细化到每位学生,按照其出勤、实习表现、分析测量误差的能力表现等多方面、多角度进行考核。同时,考核成绩与学生在测绘实习过程中团结协作、吃苦耐劳、勇于奉献的精神相结合,全面考核学生的测量业务能力和综合素质,具体评价指标为:出勤占10%,主要反映学生学习和参与的积极性;仪器操作能力、数据处理和分析能力、绘图能力考核占50%,该项考核指标是从学生的专业技能方面考虑;团结协作能力占20%,由小组组长和组员认定;实习报告占20%。学生的实习报告内容主要包括:实习技术总结和分析、实习心得体会和对实习及教学方式的意见与建议。考核机制的改革有效地促进了学生主动参与实习的积极性,动手能力和专业兴趣有了明显提高,增强了专业素养。通过目前2011级学生专业实习的效果和反馈情况看,这种考核有效地促进了学生的学习动力、巩固了学生测量技能。

4结语

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关键词:地理信息系统精确定位应用

中图分类号: C931.6 文献标识码: A 文章编号:

随着现代测绘技术的飞速发展,测绘在经济社会发展和人们的生活越来越密切,与我们的生活息息相关。例如,神舟六号的发射、回收,需要测绘的支持;国家“十二五”要制定各类和区域地域、空间有关系的规划,需要测绘保障;在汶川地震、玉树地震、舟曲泥石流等地质、气象的重大灾害的应急救灾和灾后重建,需要测绘先行;各类大型工程的建设,需要测绘贯穿其中;老百姓要出去旅游、出行、探险,需要测绘的服务。因此,现代测绘技术和我们经济社会发展,和老百姓的生活密切相关。

1.现代测绘技术简介

测绘技术起源于社会的生产需求,有着悠久的历史,并随社会的进步而发展。现代测绘就是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位子信息。

当前,我国测绘地理信息事业正处于转型发展的重要时期。“十二五”测绘地理信息发展的总体战略是“构建数字中国、监测地理国情,发展壮大产业、建设测绘强国”。它要求积极促进地理信息应用社会化,大力发展卫星导航、位置服务、现代测绘装备制造、网上地图服务以及经营性测绘等产业,测绘的应用更为广泛。

2.测绘技术在精确定位与导航的应用

人们进入了使用电子地图时代,随着汽车技术的不断进步,车载导航系统作为高附加值的电子产品在汽车里所占的比重越来越高。同时,互联网基础设施的完善,智能手机的普及,电子地图、手机导航的需求量和使用量也越来越大,生活中,人们利用电子地图寻找美食、店铺等。测绘技术正逐渐渗透到我们生活的各个层面,为我们生活的便利、丰富添彩。

GPS即为全球定位系统,是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门,并开始深入人们的日常生活。

由中国自主研制和建立的用于导航和定位的北斗卫星导航系统,与美国GPS、俄罗斯格罗纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。目前,北斗卫星导航系统开始正式向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。

3.现代测绘技术在农业信息化方面的应用

进入21世纪后,测绘新技术应用到农业生产中,农业信息化成为了农业发展的重要标志,许多发达国家的信息农业已经进入了新的阶段,出现了数字农业、智能农业、精细农业等来称谓以信息为基础的农业。农业信息化系统通过GIS与GPS、RS以及INTERNET的集成,实现农业相关资源信息的搜集、监测和分析。我国的农业信息化工作起步较晚,自20世纪80年代以来,开展了数据库与信息管理系统、遥感、地理信息系统等技术应用于农业,已取得一些阶段性成就。当前,加强农业信息化建设是农业现代化建设的重中之重。

目前在农业生产实践中应用较多的是地理信息系统技术(GIS),利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库;对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。再利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术(RS)技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息,将信息技术与农艺、农机有机地结合起来,最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配,获取高产量和最大经济效益,同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源,有利于农业的可持续发展。

4.现代测绘技术在综合防灾减灾中的应用

现代测绘新技术实现了对灾害过程的实时监测,为各级领导、各级部门的指挥调度、快速响应、联合行动提供着可靠依据。灾害严重地威胁着人类的生存与发展。防灾减灾是一项系统工程,灾害的监测、预报、评估、恢复、管理等每一个过程都与地理空间信息密切相关,地理空间信息分析和处理已经成为防灾减灾的重要手段。尤其目前将“3S”(即是地理信息系统GIS、遥感RS、和全球定位系统GPS)集成使用,可以更好的预测预报灾害,并为相关部门提供实时的决策参考。

例如,应用GPS技术可监测活断层的现今活动状态和构造应力场状态,利用测出的地壳变形资料等可对地震活动进行预测,也是对地震活动、地震危险性评价的依据;RS可进行对活断层

遥感技术(RS)能对大江、大河和湖水水位进行及时监测, RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。遥感技术还可调查地下水资源状况,监测水污染。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型,应用GIS的分析决策功能,可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作,为开发利用水资源提供科学依据。目前,我国许多地方和部门建立了众多的灾情预报系统,它们将在防灾、抗灾、救灾中发挥重大作用,为我们的生命和财产安全提供保障。

5.现代测绘技术推进数字城市建设

“十二五”期间,将在全国全面推进数字化城市建设,力争完成全部333个地级市和部分有条件的县级市的数字城市建设。

建设地理信息数字城市,所涉及到的几乎所有的管理和运营对象都与地理空间位置有关。地理信息系统(GIS)是重要的基础,它管理城市基础地形数据、城市部件数据等空间数据,以及基于空间数据的分析和处理。城市管理本身也从单纯的管理、执法,向管理、执法与服务相结合过渡。借助GIS这个平台,城市管理能为市民提供更好的城市基础功能和公共空间服务,使全体市民都能够公平合理地分享。

结束语

测绘是社会发展的助推器,为城市经济社会发展和信息化建设提供了有力支撑,为促进科学发展、构建和谐社会将作出更大的贡献。

参考文献

[1]廖克等. 地球信息科学导论[M]. 北京:科学出版社,2007.

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关键词: 数字化测绘;应用技术;基础地理信息系统;构建;研究

1 数字化测绘技术

近年来,随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,测绘技术也在不断提高,而且正在朝着多样化方向发展。目前数字化测绘技术主要有全球定位系统(GPRS)、地理信息系统(GIS)和数字化测绘与地面测量技术。

1.1 全球定位系统

全球定位系统(GPRS)是目前的一种新型测绘、测量方法,已被广泛应用于各种测绘实践,为现代工程定位测量准备了有利条件。全球定位系统(GPRS),即“卫星授时测距导航或全球定位系统”,可提供连续、动态的三维位置和时间速度信息,定位精度非常高、而且测量的时间比较短,操作方便。全球定位系统主要应用于工程测绘、地形测图、确定及测量临水准点。工程测绘是调查工作的重要组成部分,通过全球定位系统可缩小街坊外与街坊内界址点,确保测绘精度,只需一人即可实现区域地形测定。同时,利用绘图软件,大大提高了工作的效率、降低了成本;临水准点测量主要采用了一般测量技术,因没有严密预算和考察,很可能使出水准点距离较远,若采用GPRS进行确定,则可有效协调外业观测进程,以提高效率。

1.2 地理信息系统

地理信息系统(GIS)是现代信息科学的延伸,并在社会各项建设事业中发挥着重要的作用。该技术主要是利用计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。从实践来看,它的主要在于将数据采集、管理、分析、存储、三维显示以及成果的输出集于一身,同时还具有空间提示、预报预测以及辅助决策等强大功能。从其发展趋势来看,地理信息系统正在朝着数据信息的多维化、标准化、集成化、网络平台化、智能化和社会应用化方向发展。

1.3 数字化测绘与地面测量

所谓数字化测绘与地面测量,主要是指地图数字化技术和数字化成像技术的使用,其中地图数字化技术主要是对原来的地图实施数字化处理,并对已有的地图假设现势性、比列尺以及精度等都满足条件。在数字化转化仪器中比较常用,有手扶跟踪数字化、扫描矢量化等。数字化成像技术主要是针对传统作业条件差、程序复杂以及数据处理和绘图复杂等现状研发的,其精度比较高、方便作业、劳动强度降低。该技术在很多工程建设项目中具有较高的使用价值,比如原图数字化,主要适用于某地区所用到的数字地形图因其他因素的影响而未能完成的情况,该技术可充分利用地形图,计算机、数字化扫描仪,并配以数字化软件就能正常工作;再如地面数字测图,若在没有大比例尺地图情况下,可直接采用地面数字测图进行测图,其地图精度较高,一般可将误差控制在5厘米以内。

2 数字化测图和信息化测绘要求之间的区别

2.1 数据获取有差别

一般而言,数字化测图软件具有数据处理和转换功能,因数据之间的的格式不同,转换是会丢失一些信息,转换数据的编辑作业量也非常的大。在野外测量时,因通视、分幅以及测点连接顺序等因素的限制,很容易导致空间目标的存诸不完整。图形实体经转换入库后,实际上是处于一种分段的状态,并没有整体的概念。比如河流,信息化要求河流必须要用面来表示,因诸多因素的存在实际测绘成图时,常常存在着边界不清等现象,海域范围线孔河流入海口界线表示不清。

2.2 存储形式有差别

数字化测图与信息化测绘目的有所不同,存储形式也不尽相同。测图目的在于成图,有图幅之概念。为保持一致性,测图生产管理时多采用了图幅管理这一概念,但即便采用了数据库方式进行存储,也仍然会保留图幅痕迹。信息化测绘的目的在于服务,为数据最终应用的最大化,在实体表示和数据存储上均对实体进行定位。比如以点状物雕塑表示,成图却采用了多条线组合体来表示;信息化测绘采用的是单一点表示雕塑位置,其它信息的更改,如雕塑图片、创作年份以及作者等采用的是属性方式进行存储。

2.3 可视化要求有差别

数字化测图目的在于成图,在此过程中可先不考虑数据冗余和存储空间等等限制性因素,可直接利用点、线和面来分类表示实体,这也是信息化存储过程中的基本要求,其中可视化是后续应用过程中的具体要求。为达到图示的直观和清晰表示之目的,地形图的规范对地物表示有具体要求,比如地下室的入口和坡向等都有可视化的符号进行表示。

2.4 属性要求有差别

制图核心问题在于选择地面景观,其内容要重于技术。空间对象及其属性选择,仍要按图式要求内容筛选。对于一般数字测图软件而言,属性数据主要是通过图形颜色、大小和线型等方式表达,该内容可通过图形实现可视化,而无需属性数据库支持。实践证明,采集属性数据同样是按照图式的要求进行的。若建立地理信息系统,则这些属性数据将难以满足各种统计和分析模式之需求。例如建筑结构属性数据,图式要标注名称、层数和材质等内容,这些数据可利用图形、注记形式展现出来。信息化测绘不仅要测绘制图,而且还要为各行业的发展提供所需空间位置信息数据,同时还要利用这些数据实现虚拟系统,并将地表情形通过真三维、真纹理和真尺度重新建立起来。从实践来看,为数字化测绘而建的基础地形数据库,存在着这样的特点,即数据组织按地形图的规范组织、数据生产和维护方式按地形图图幅管理维护、数据采集的种类按规范选择采集。

3 基础地理信息系统构建

通过以上分析,笔者认为要构建一套科学完善的基础地理信息系统,可从以下几个方面着手:

3.1 信息化测绘目标

从实践来看,数字地球、基础地理框架以及基础地理服务信息等内容,都要求由原来的数化测绘转变成信息化测绘。信息化测绘体系的主要研究内容是信息的获取、分析、管理和输出,通过这些活动可初步建立一个信息化测绘服务体系,而且可以基本上实现基础地理信息的获取、更新、智能化处理、一体化管理以及网络化管理和分;同时还可以实现地理信息资源的增值和融合服务,并使其面向市场实现社会化,这样也可以为社会的发展提供多方位、多尺度和多形式的服务。

3.2 生产管理系统一定要完善

要构建基础地理信息系统,只有目标是不够的,基础地理信息数据库的维护一定要有比较完整和完善的生产和管理系统,这是保证数据质量和及时更新的关键。一般而言,信息化生产管理过程中所产生的数据信息,实际上就是元数据信息;根据信息化测绘对地理信息库提出的要求,可从以下几个方面加强对元数据系统的管理。

1)元数据管理基本单元已由原来的模式逐渐向自然基本单元方向转变,很多图幅基本管理单元或管理模式,已经对基础地理信息采集产生了严重的影响,即地物实体图幅接边非自然的断开,或者人为的造成了地物实体客观离散。实践证明,将自然界线范围作为基本管理单元,能够最大限度保留信息的完整度。

2)在元数据信息的管理模式基础之上,3G技术的使用将其作为数据维护的基础。在当今通讯3G时代,不仅通讯带宽有了保障,而且在线数据的维护方式逐渐成为可能。

3)对元数据信息进行补充和完善。信息化服务要求元数据信息必须要完整,当以图幅作为基本管理模式向自然实体转变以后,元数据描述对象同样也由图幅转变为更细化的地物实体,同时元数据信息也变得更加准确和真实。

4)建立地理信息网络化分发平台。信息化测绘的最终目的在于服务,因此它要求测绘手段和测绘产品必须随着技术进步而不断的发展。对于信息化测绘服务而言,它所强调的服务应当有实时保障和实时服务等内容,除了测绘产品现势性要求强以外,还要保证服务获取的速度快。由此可见,做好测绘服务需借助现代化网络技术,建立地理信息网络化分发平台。

4 结语

总而言之,在不断完善和改进数字化测绘技术基础上,构建基础地理信息系统,以实现信息数据的实时获取和实时处理,这对社会各行业的尤其是工业发展具有重大的推进作用,因此应当对其给予足够的重视。

参考文献:

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【关键词】地质测绘;测绘技术;应用;发展

引言

地质的测绘主要是运用地质相关的理论对工程项目的建设及地质进行精密的观测和分析,了解对于建筑区各个工程地质的内在条件和它们之间的密切关系,然后按照测绘比和论文的尺寸把它们更好地绘制在图纸上,并且通过勘测和试验等编制成工程地质图,作为工程勘测的首要的资料,供给对于项目各个部门的参考。对于长期的地质测绘它依靠于经纬仪、平板仪、水准仪这三种较为局限的应用,在未来的发展中,逐渐的采用了相对来说较为先进的技术设备和设计的理念。现代的地质绘图技术主要依赖于卫星导航定位系统、遥感勘测技术和地理信息系统技术。

1、工程地质测绘

工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,在诸项勘察方法中最先进行。按一般勘察程序,主要是在可行性研究和初步勘察阶段安排此项工作。但在详细勘察阶段为了对某些专门的地质问题作补充调查,也进行工程地质测绘。

工程地质测绘是运用地质、工程地质理论,对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号,按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上,并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性做出评价。

根据研究内容的不同,工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘两种。综合性工程地质测绘是对场地或建筑地段工程地质条件要素的空间分布以及各要素之间的内在联系进行全面综合的研究,为编制综合工程地质图提供资料。在测绘地区如果从未进行过相同的或更大比例尺的地质或水文地质测绘,那就必须进行综合性工程地质测绘。专门性工程地质测绘是对工程地质条件的某一要素进行专门研究,如第四纪地质、地貌、斜坡变形破坏等;研究它们的分布、成因、发展演化规律等。所以专门性测绘是为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供资料的。无论何种工程地质测绘,都是为工程的设计、施工服务的,都有其特定的研究目的。

2、现代测绘技术的应用

现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和地理信息系统的发展情况。

2.1矿山测量方面

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。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。

2.2湿地方面

利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。

2.3水利工程方面

遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。

2.4地理信息系统的发展

从系统角度看,在未来的几十年内,地理信息系统(GIS)将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4D GIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球DE)的方向发展。Interoperable GIS 互操作地理信息系统(Interoperable GIS)是GIS系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。Web GIS 基于WWW的地理信息系统(Web GIS)是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识,其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源,从而完成数字地球的核心功能,光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。

3地质测绘技术发展

3.1大地控制测量。

控制测量是地质测绘的基础,地质矿区布设平面控制的方法,一是在国家一、二等三角控制下进行三、四等三角点的加密,另一是在国家一、二等三角点下不能加密情况下布设独立的三、四等三角或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制.独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长。我单位在上世纪末期引入载波静态相对定位技术即多台套GPS接收机结合后处理软件以来,精密控制测量就不再限制于通视条件、距离条件这些因素,控制测量的工作模式有了很大的改观,对于相对独立断点分布的矿区工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引入控制点,只需从起算点采用边点连接跳跃式地可以直接引入到测区,极大地简化了工作步骤,节省了时间和人力。

3.2地形测量技术。

地形测量的加密图根控制,传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点,现在则采用导线测量、GPSRTK模式,极大地减少工作量,也提高了精度。

地形测量是地质测绘工作重要的任务,长期以来的测图方法,以大平扳仪测图,至今在大比例尺地形测图中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了,采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟,完全不可同日而语了。

4、结语

现代科学技术发展的综合化整体方向极大地影响着现代测绘科学的发展趋势,这种趋势表现在现代测绘新理论的概括性增强,测绘新技术的技术综合程度提高,各专业学科之间的相互交叉与渗透,测绘学与其它门类科学的联系增强加大,测绘学吸收和移植其它学科成果的速度加快,这种学科内外的综合化发展,将使现代测绘学不断开拓出新的领域。测绘将成为构建“数字地球”、“数字中国”的主力军。

5、参考文献:

[1]曹幼元,贺跃光. PDA GPS在地质测绘中的应用[J].测绘技术装备,2005,(4).

[2]魏建华,张展,许月光.工程地质测绘中的几个研究对象[J].黑龙江水利科技,1999,(4).

篇6

【关键词】工程测量;全球定位技术(GPS);地理信息技术(GIS);遥感技术(RS)。

一、概述

工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,而测绘技术就相当重要了。新的测绘技术不仅提高了工程测量的效率,同时也减轻了工程人员的负担,减小了误差,提高了测量的精度。在这里将讲述几种新的测绘技术,即全球定位技术GPS;地理信息技术GIS;遥感技术RS,本文简称3S。

二、3S技术

1、全球卫星定位技术(GPS)

GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS卫星定位技术具有如下的优势:

(1)测量成果相对精度高,质量可靠。点位范围可以方便地控制在0.5米之内,并且点与点之间误差均为随机误差,不会产生累积误差。

(2)定位系统可以全天候作业,不受视线通视影响。

(3)可实时提供定位点的坐标及其点位精度,方便快捷,定位情况一目了然。

(4)野外作业简单,效率高,自动化程度高,大大减小了劳动强度,可节约大量的人力物力资源。

GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位差分技术的发展,加之美国SA技术的解除,使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

2、地理信息技术(GIS)

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前,GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

3、遥感技术(RS)

遥感技术的概念:遥感,就是遥远的感知,简称RS,是一种不通过直接接触目标物而获取其信息的一种技术。由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

由于遥感探测范围大,获取资料速度快、周期短,受地面限制少,因而广泛应用于资源普查、灾害监测、工程建设及规划等各个领域。

三、总之,3S(GPS、GIS、RS)技术的结合,取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用行成了“一个大脑,两只眼睛”的框架,即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息,而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成,使之成为科学的决策依据。

参考文献:

[1] (1)胡伍生,高成发.GPS测量原理及其应用[M].北京:人民交通出版社,2002.

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关键词:数字测绘技术;地质勘查;发展探讨;发展方向

中图分类号:P2文献标识码: A

引言

测绘工作是国民经济建设和社会发展的一项前期性、基础性工作,是构成地理信息产业的基础和主干。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息,其成果是进行资源调查、环境监测、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。而数字化测绘技术展现了地球科学技术、空间科学技术、信息科学技术等学科领域交叉融合、服务人类发展的一个重要方向。

一、地质测绘相关问题的概述

1、地质测绘是为进行地质调查和矿产勘查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称。目前我们了解的地质测绘主要包括地质点测量、地质剖面测量、物化探测量、矿区控制测量、矿区地形测量、勘探网布测、勘探工程定位测量、坑探工程测量、井探工程测量、贯通测量、露天矿测量、地表移动观测以及有关图件的绘制、印制和地质矿产信息系统的建立。而在我们生活中主要应用的就是工程地质测绘,这种测绘方式只要是运用地质和工程地质理论对于工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,初步查明建设场地或建筑地段的工程地质条件。

2、数字化测绘技术的优点分析

(1)它可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗,非具一定专业知识才能读懂的缺陷。(2)数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,能够随时保持产品信息的现实性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。(3)根据不同用户的需要,可以对产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,而且还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。(4)利用数字化(地形、地籍)测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等),可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析非常方便、准确。

二、数字化测绘的主要内容

(1)将地图数字化。当需要某一地区的数字地图,如果由于测量经费不足或是时间不允许,而不能对某一地区进行数字地图的绘制时,此种方法可以快速的解决这类问题。将现有地图数字化,就是经过利用计算机及其软件、扫描仪、数字化仪和绘制仪等对地图进行处理,在规定的时间内快速得到一幅数字化地图。一般采用扫描矢量法,扫描矢量法的精度较高,但其主要依赖于原图的绘制精度。在扫描的时候难免受到一些影响而产生误差,并且其绘制的结果主要是将原图数字化,导致其时效性不足。所以这种方法只能是应急需要,不可作为资料保存,但也可以根据实际情况,通过进一步测量对得到的数字化地图进行补充和更新,对一些具体事物的坐标进行精确调整,这样可以提高数字地图的精确程度以及实效性。

(2)数字化地图测绘。目前,这种方法是我国在测绘时所选择的主要方法。由于没有地图可以进行数字化或者测绘的地图要求比例很大都会选用这样方法。数字化地图测绘的精度非常高,一般可以将标记事物的精度控制在5cm 左右。

三、数字化测绘的具体方法

1、摄影测量。摄影测量学是通过对所摄物体的相片进行的分析、研究,确定所摄物体的形状、大小、性质和空间位置的一门科学和技术,是测绘科学的一个重要分支。依据获得相片的方法的不同和摄影距离的远近可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。

2、地理信息系统技术。作为现代信息科学及其延伸的一部分,地理信息系统(G IS)在现代信息社会发挥着至关重要的作用。G IS技术主要利用了计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。因其采用了诸多科学技术,优势不仅在于集地理数据采集、分析、管理、存储、三维显示以及成果的输出,还可以进行空间的提示、预测预报和辅助决策,功能强大丰

富。在未来很长的一段时间内,地理信息系统将向着数据多维化、数据标准化、系统集成化、平台网络化、系统智能化以及应用社会化方向发展。

3、遥感技术。现代遥感技术系统主要由空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统和信息分析应用系统四部分组成。遥感技术的出现在一定程度上提高了人们对生存环境的认识能力,比传统的野外测量得到的数据更加精确,且观测的范围更加广泛,对于静态及动态物体都能在瞬间成像,大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源。

四、数字测绘技术在地质勘查中的具体应用

1、作业模式的选择。数字测绘作业模式主要有编码和无码两种,其中编码模式要求作业员熟悉编码,多进行信息交流,作业速度较慢,尤其在地形复杂的环境下,作业难度较大,而且容易出错。无码模式较为简便,不容易出现错误,测绘速度快。数字测绘设备以往多是电子手簿,但在实际使用中容易受与全站仪不通视的影响,而且它对绘图员的要求较高。电子平板的造价较高,并且恶劣环境下缺乏可靠性,不便于携带,但测绘速度快。因此需要根据测绘条件等情况来综合考虑,选择最适合的作业模式。

2、地质勘查中测绘技术的基本框架。现代测绘技术是运用到地质勘查中的一些先进的技术和方法,它是融地质勘查外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地质勘查的同时可建立地籍数据库,并通过一定的途径建立地籍管理系统,为实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。

3、加强地质勘查信息化建设工作步伐。地质勘查系统将成为国土资源综合信息系统的一个重要的基础信息平台,地质勘查信息化建设后,将首先使地质勘查工作实现自动化,提高工作效率。同时,还可实现“日日登记、时时更新”的工作模式,显著提高数据管理的审批效率,促进数据管理的规范化、科学化、法制化建设,日后可以实现与其他系统集成、整合,满足如规划、土地评估、统计等等方面的应用。未来,地质勘查信息成果将在相关领域充分共享,进而大大提高对地勘结果的利用率。

五、数字测绘技术在地质勘察中大的发展方向

地质矿产勘查开发的基础就是地质测绘,地球信息学和测绘学的技术体系和工作模式是以 3s 一体化或集成为主导空间信息技术体系,发展方向是:高科技、自动化、实时化和数字化,以及多功能化等方向。控制测量也逐渐发展成为 GPS、ISS 最终实现技术换代;地形测绘则要发展加速投影和摄影测量以及遥感应用的结合,还有多种遥感手段和数据信息的处理技术,以有效的提高地质遥感的水平;勘探工程测量应逐渐扩大和吸收卫星源射电干涉系统、惯性测量系统和全球定位系统技术的应用,大规模的应用现代数据处理技术,以提高地勘工程测量的速度和精度,普及电磁波测距仪和电子速测仪的应用。

结束语

由此可见,地质测绘在地质勘查中有着十分重要的作用,也不单是地质勘探的基础,还是地质勘探的核心,在工作中它不仅对地形、工程和地质进行详细的勘探,还有效的对工程的各个项目进行有序的规划。因此,我们在进行地质测绘,应该注意每一个细节,避免错误的发展从而造成不必要的损失。

参考文献

[1]李志成.测绘技术在地质勘查中的应用及发展方向浅析[J].黑龙江科技信息.2011(35)

[2]王新亮,王洋.数字测绘技术在地质勘查中的应用[J].产业与科技坛.2011(20)

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关键词:GIS应用,问题,创新,发展

引言

GIS是地理信息系统(Geographical Information Systems)的英文缩号,是构建“数字城市”和“数字地球”的核心技术。不论是地理信息系统、地理信息软件,还是地理信息科学、地理信息服务,其英文缩写都是GIS,但每一个概念的形成到发展都差不多经历了十年,GIS学科的形成与发展非常巧地与GIS中的“S”内涵丰富联系在一起。美国环境系统研究所公司(简称ESRI公司成立于1969年),是全球最大的GIS技术和服务提供商,她的ArcGIS解决方案已经迅速成为提高政府部门和企业服务水平的重要工具。目前Arc GIS系列产品已遍布全球200多个国家和地区,超过百万个用户单位、涵盖几乎所有的GIS应用领域,其中包括美国最大的200个城市中几乎所有的政府部门,超过2/3的500强企业和7000余所高等院校。而目前我们经常在使用的各种GIS软件也是在其基础上再次开发延伸。

1目前GIS问题存在与解决

GIS是一门综合交叉的空间信息科学,它与古老的地理科学以及测绘科学

有着千丝万缕的联系。目前GIS已经发展成为一门集计算机科学,地理学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门科学为一体的新兴的综合性边缘学科。作为一门新兴的边缘、交叉学科、GIS具有独特的理论基础、知识结构、技术体系,以及功能特征,成为当代科学的前沿和一个跨学科的科学领域。但同时由于我国各部门各行业的管理体制以及教育体制等因素,造成很多学校和单位不管条件如何,为了跟风设置GIS专业多、人员多、设备投入多,而研究产生的数据资料成果质量不高,且还各自封锁,造成重复投入,各成体系,浪费惊人,“高投入、低产出”,缺少真正的核心技术。因而当务之急亟需纠正浮躁作风,针对性地集中力量开发和解决社会对GIS技术真正需求。

2GIS的应用、创新

GIS是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关

数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。我国的GIS技术经过20世纪七八十年代的启蒙,80年代未90年代的发展推广,以及新世纪以来的全面应用和普及,从最初的空间数据管理与应用发展为广泛的地理空间信息服务,GIS的应用已经渗透到国民经济的各个领域,GIS技术与产业获得了迅猛发展,国际与国内相关的交流与合作也日趋频繁。而在测绘领域的“3S”技术中GIS是核心,为此也对GIS提出了挑战——需要创新。

2.1 GIS学科创新

创新是一个民族发展壮大的灵魂,创新也是一门学科保持旺盛生命力的源泉。而GIS从上世纪60年代萌芽开始,已超过半个多世纪的历程,一些基本理论与技术问题已解决。随着计算机软硬件、“3S”等技术的发展,GIS经历了面向数据处理,面向空间分析两个阶段;目前,简单的空间数据表达,已不能满足各行业对海量空间和非空间数据进行数据挖掘,从而进行辅助决策的要求,空间信息工程正进入面向空间辅助决策阶段。同时,新一代计算机网络、网格和通信息技术发展,也为空间信息系统的深层应用提供了条件和环境,地理信息科学正面临着新的发展机遇,传统的以空间信息处理为主体的GIS,正逐步被以空间信息为载体,海量(天量)空间与非空间数据挖掘和处理为主体的新的空间信息工程所取代,地理信息正在进入以大技术、大平台、大共享、大应用为特征的现代地理信息系统工程新阶段。。

2.2 GIS理论创新

没有理论创新,技术不会有根本的突破、现代的GIS理论与技术根本上是基于传统的地图模型,即利用坐标串来描述和表达空间信息。这种静态的基于地图模型的传统GIS空间数据模型面向的是空间数据,尤其是地图数据而不是直接面向空间信息,也就是空间信息必须用某种算法从空间数据中导出。在网格等新技术背景下,基于这种模型的空间信息共享面临着“空间数据的基准不一致,空间数据的时态不一致,语义描述的不一致以及数据贮存格式的不一致”等四大障碍,这即是导致“空间信息孤岛”产生的根源。目前,主要还是利用开放的空间数据标准来解决;要从根本上解决这个问题还需要研究新的数据模型理论,例如基于哲学认知的本体理论就是一个研究的热点。传统2维的空间数据模型,主要以简单的符号化方法来表现空间信息,具有很大的局限性;3维数据模型则以仿真手段为主,真实地还原空间信息本身的空间特性,但3维的空间数据模型和数据结构要比2维复杂得多,有关3维空间数据模型与数据结构的研究是目前学科前沿研究的热点和难点之一。。

2.3 GIS技术创新

技术创新在GIS学科领域占有十分重要的位置。计算机软硬件技术的发展,直接导致了GIS的诞生,将计算机技术应用于空间数据管理就产生了GIS;基于传统的地图2维空间数据模型,经典的集中式结构GIS利用空间数据文件和关系型属性空间数据库相结合的方式,管理、存储、表达(可视化)和推演(空间分析)空间信息是GIS最为成熟的技术。计算机网络技术的发展,导致了分布式网络GIS的产生;基于局域网技术,人们发展了基于客户端服务器(C/S)结构的GIS,开创了分布式GIS的先河; C/S结构实现了客户端服务器端的计算平衡,并使空间信息的共享达到了一个前所未有的水平;随着Internet的飞速发展,人们很快在C/S结构的基础上,发展了多层的浏览器/服务器(B/S)结构(WebGIS),这种结构克服了C/S结构中“胖客户端”的弊端,无论在哪里,只要有一个普通的浏览器,就可以登录WebGIS系统,用户和数据彻底分开,结构上更加松散,但目前WebGIS技术还很不成熟,在很多方面亟等发展,例如;浏览器通过中间件与应用和数据服务器进行通信和连接,那么有关GIS的各种中间件,包括控件、组件和智能体技术研究十分火热;为便于网络传输空间数据的解压缩技术研究十分关键;分布式数据与数据仓库技术(实现图形数据、属性数据、影像数据、DEM数据、专题数据和统计数据的一体化、档案化管理)基于空间数据仓库的知识挖掘技术,分布式空间数据共享技术、空间信息的Web服务技术,浏览器端的空间数据可视化技术,基于WebGIS的辅助空间决策技术等都是WebGIS的技术前沿领域。

现代大科学的一种发展趋势就是科学技术化,技术科学化,科学技术一体化。这种特点在地理空间信息科学中表现得尤为明显。如上述所提到的空间数据模型、空间信息共享、空间数据挖掘、虚拟地理环境等,理论与技术的特点都很明显,且二者密不可分,这就要求现代高级的GIS人才,要同时具有较强的理论与技术创新能力。。

3结束语

随着GIS技术的不断发展,目前世界上常用的GIS软件已达400多种、我

国的GIS软件也由2004年的51个、05年的66个一直在逐年增加。它们大小不一,风格各异,各种GIS专业应用中的电子地图、多媒体电子地图、网络电子地图、移动设备导航电子地图等多种地图可视化系统应运而生,用户范围也更加大众化。而今后更应从空间数据挖掘和知识发现研究、虚拟现实技术的实用化、地球空间信息网格技术、空间数据不确定性与数据质量控制等需要进一步推进GIS技术的创新,并对目前GIS爆炸式的发展更应引起我们足够的注意、研究与理性的思考。

主要参考文献:

﹝1﹞刘南、刘仁义· Web GIS原理及其应用﹝M﹞·北京:科学出版社2002.6.

﹝2﹞ 边馥苓·我国高等GIS教育:问题、创新与发展﹝J﹞地理信息世界2007.2.

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关键词:基础测绘;发展;测绘技术

中图分类号:P20 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-08-0250-2

基础测绘通过提供基础地理信息数据,广泛服务于经济建设、国防建设、科学研究、文化教育、行政管理、人民生活等诸多领域,是国民经济与社会发展必不可少的基础性、前期性、公益性事业。

1 基础测绘的定义

测绘是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用。

基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统,进行基础航空摄影,获取基础地理信息的遥感资料,测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品,建立、更新基础地理信息系统。

2 我国基础测绘发展现状

国家基础测绘设施工程的实施,推进了由传统的纸质测绘时代迈向现在的数字时代的步伐。“数字中国”、“数字省(市)”地理信息空间基础框架建设工程已经启动。目前,全国第二次土地利用现状调查已接近尾声,同时建立了覆盖全国的土地利用现状数据,形成了1:10000的农村土地利用现状数据库和1:500的城镇地籍数据库系统,基本实现了测绘技术的数字化改造。随着计算机技术、信息技术与数字化技术越来越多地应用于测绘领域,使得许多传统测绘技术手段与测绘信息处理技术都有了质的飞跃。

3 目前我国基础测绘存在的问题

随着经济社会的快速发展和自然环境的变化,基础测绘信息必须不断更新,对基础测绘的保障服务功能也提出了更高的要求。目前,我国基础测绘发展总体上与国际先进水平还存在着较大差距。主要有以下几个方面原因:

3.1 地方政府重视不够,对基础测绘认识不到位

一些地方政府过度的追求经济建设,忽视了基础测绘及信息化建设工作,对基础测绘的意义认识不够深远,有些地方甚至没有编制基础测绘规划,更没有将基础测绘的发展与信息化建设结合起来,以至于信息化建设成果不能快速转化为经济和社会效益。同时由于一些地方测绘法制建设滞后.未制定完善的配套法律法规,加上政府缺乏对基础测绘的有效宣传,致使大众没有认识到基础测绘的作用,基础测绘没有完全发挥应有的作用。

3.2 缺乏测绘数据共建共享机制

由于测绘数据的共享机制未完全建立,随着经济社会的快速发展,各企事业单位为满足自身建设和管理的需要,自筹资金组织施测,造成同一地区不同单位重复测绘的现象,导致基础测绘资源的严重浪费,而且还造成测绘基准不同、技术标准不一、成果质量不均等现象。

3.3 测绘人才队伍不均衡、结构不合理

由于各地区经济发展状况的不同,导致各地区测绘人才分布不均衡。部分经济条件较差的地区,由于财力问题,对基础测绘投入少,造成基础测绘队伍经费来源不足,人才向沿海城市流失的现象严重。

测绘人才结构不合理。我国测绘队伍大多为一些劳动密集型的测绘队伍,缺乏高素质全面能型的领军人才,一线工程技术人员知识更新达不到要求,严重影响了我国测绘事业的发展。

3.4 缺乏开发、创新能力

现阶段,我国的基础测绘仍然是劳动密集式生产,只是停留在对一些软件的表面应用上。测绘技术单位通过实地调查、数据采集、矢量建库而获得经济效益。而缺乏对数据的归纳整合,为政府及企业提供咨询分析,辅助决策等服务。基础测绘新技术的开发、创新的能力不足,数据的采集、管理与应用等方面的软件开发能力薄弱,与国外先进水平还存在较大的差距,制约着测绘事业整体水平的提高。

3.5 基础测绘应用的深度和广度不够

测绘产品不够丰富,社会化程度不高。现阶段,我国的测绘主要应用在国土、城建等一些建设部门,并没有走入广大人民的生活中,应用的范围太小。同时,现有产品生产周期长,更新速度缓慢、种类少,致使一些用户使用比较困难,侵权盗版、假冒伪劣产品层出不穷。应急保障能力不强,基础地理信息现实性差。造成面对重大突发事件后,不能适应应急需求。

4 对我国基础测绘发展的建议

4.1 明确职责,加大宣传

进一步明确各级政府、测绘行政主管部门和其他有关部门在基础测绘工作方面的职责分工,明确基础测绘分级管理的内容,明确中央以及县级以上地方人民政府在基础测绘管理和保障方面的职责,将基础测绘工作纳入地方政府年度考核计划。加大基础测绘的宣传和科普教育,让社会各界都认清基础测绘在信息社会中的重要作用。

同时,加快“十二五”测绘发展规划和基础测绘专项规划编制工作。各地应全面总结“十一五”测绘规划实施情况,研究提出“十二五”测绘发展总体目标、发展思路、发展重点、重大任务和重点工程。同时,制定“十二五”地理信息产业、测绘应急装备、科技进步和创新、人才培养、测绘法制建设、精神文明建设与测绘文化建设等专项规划。

4.2 建立地理信息的共享工作机制

加强大比例尺地形图、现状图的测绘与低等级控制网建设,避免重复测绘。统筹省、市、县级基础测绘协调发展,实现省、市、县三级基础测绘成果共享体制。及时成果目录,及时更新信息数据,促进基础测绘成果广泛应用。加强测绘与有关部门及企业的合作,加大各种专题管理系统和应用系统的研发力度。建立测绘与有关部门及企业之间的地理信息资源交换机制,利用专业地理信息更新基础地理信息的相关要素。

4.3 加强人才的培养和引进

积极贯彻“科技兴测、人才强测”战略。坚持以人为本,努力形成优秀人才脱颖而出和人尽其才的良好环境。完善人才引进、培养、使用和评价制度,进一步优化人才结构。实施人才培养工程,制定人才队伍建设的长期规划和近期目标,有计划有步骤地培养各类人才,特别是要着力培养复合型人才。把人才队伍建设作为一项长期战略任务始终抓紧抓实。

继续抓好基础测绘队伍建设,加大测绘科技投入,积极引进新设备、新技术,努力打造一支管理科学、作风过硬、技术先进、装备精良、结构合理的基础测绘队伍,促进各级基础测绘工作健康发展。

4.4 加大基础测绘的财政投入,加快自主创新

各级政府应加大科研经费的投入,增加地方测绘重点实验室的建设,组织开展测绘科技发展和创新关键技术的研究。进一步完善创新体系,整合测绘科研院校力量,加强产学研的结合,整合科研力量,注重发挥企业在自主创新中的主体作用,发挥市场配置相关科技资源的基础作用,大力发展综合导航定位、移动测量、虚拟现实、网格地理信息系统以及地理信息安全处理等方面的核心技术。同时加强对外技术交流与合作,充分引进国际的最新研究成果及技术,不断提升我国测绘的自主创新能力和国际竞争力。

4.5 加大基础测绘的应用服务范围

大力推动基础测绘成果的应用,拓宽测绘应用服务范围。推进大、中比例尺等测绘成果的广泛应用,努力开发网络地图、导航电子地图、影像地图等公共产品。加强电子政务地理信息平台、国民经济与社会信息统计地理信息平台、公共应急地理信息平台等公共服务平台,推进深层次测绘成果的社会化应用。

5 结语

总之,基础测绘作为一项公益性、基础性和前期性的工作,必须引起各界高度重视,在完善数字中国,地理空间框架建设,形成基础地理信息更新、维护和推广应用机制,基本建立信息化测绘体系,全面提升测绘保障能力和服务水平,要克服基础测绘工作中存在的问题,紧跟世界新技术革命、新技术发展的趋势,不断增强自主创新能力,推动我国基础测绘事业持续、健康、快速发展。

参考文献

[1] 百度百科.

[2] 郭世珠.我国测绘业现状及问题与建议[J].国土谚潭科拉笤理,2006.(3):100-102.

篇10

关键词:一带一路;西部;地理信息科学

引言

2015年3月,国家发改委、外交部以及商务部在海南博鳌亚洲论坛上联合了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》(以下简称《愿景与行动》)[1],标志着中国的“一带一路”战略正式进入全面推进与建设阶段,已经成为继“西部继续开发开放、东部转型走出去”之后,我国在新的历史时期提出的持续开放的新战略。事实上,“一带一路”战略并非偶然之举,而是世界经济格局变化和经济全球化深入发展的必然结果,同时也是一个具有高度空间选择性的战略概念[2]。“一带一路”强调经济要素的自由流动、资源的高效配置以及市场深度的融合,传递一种合作、发展与共赢的理念[3]。然而,长期以来,国内对“一带一路”沿线国家的研究与认识相对不足,对相关国家的基本国情、资源环境、社会经济概况等数据信息的了解也是零散残缺的,这种状态不利于“一带一路”的合作建设与共同发展。

地理信息科学(GIS)通过数字技术来描述与表达现实空间,与遥感(RS)、全球定位系统(GPS)共同构成了地理信息的3S技术,形成了对地球的数字模拟,使我们首次实现了足不出户的了解地球。“一带一路”在政策、经济、文化、环境等多方面均面临挑战,亟待利用地理信息科学技术开展对“一带一路”国家的相关研究。同时,西部地区作为“一带一路”战略的桥头堡,其整体教育水平与我国东部地区仍然存在一定的差距。GIS是近几十年发展起来的新兴综合性学科,在当前信息化潮流中,“一带一路”战略的实施能够促进我国西部地区GIS人才培养的跨越式发展。基于此,本文从“一带一路”的战略角度出发,探讨地理信息科学教育的新思路,为我国西部地区GIS及相关学科的教学提供理论参考。

“一带一路”战略与西部发展的内在联系

中国西部是“一带一路”战略的重点区域,在《愿景与行动》中已经突出强调了西北地区作为丝绸之路经济带上重要的交通枢纽作用,建成面向中亚、南亚、西亚国家的通道、商贸物流枢纽、重要产业与人文交流基地。西南地区是形成21世纪海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的重要门户。随着一带一路发展战略的实施,西部地区将成为我国对外开放的前沿,两者的内在联系突出表现在以下几个方面。

西部将成为开放前沿

近年来,随着西部大开发战略实施的深入,西部地区发展显著加快。2014年,国务院相继批复设立陕西西咸新区、贵州贵安新区以及成都天府新区三个国家级新区。目前,我国西部地区的国家级新区已达到5个,分别位于重庆(2010)、甘肃(2012)、陕西(2014)、贵州(2014)、四川(2014),体现出国家发展战略的整体向西。然而,由于发展基础、地理区位等限制,西部地区的整体发展与东部仍然存在一定的差距。“一带一路”战略将构筑新时期我国对外开放的格局,是西部地区跨越发展的新契机。在“一带一路”战略的支持下,西部地区能够形成贯穿中西的对外经济走廊,建立全方位对外开放格局,真正实现东部西部的均衡发展。

西部在“一带一路”设施联通中具有重要的区位优势

“一带一路”以交通运输为纽带,贯穿亚欧非大陆,一头是活跃的东亚经济圈,一头是发达的欧洲经济圈,中间广大腹地国家发展潜力巨大,对基础设施建设的需求旺盛。“一带一路”的关键是交通节点的打造以及交通服务的一体化,通过促进互联互通以及通关便利化,能够大力开拓“一带一路”沿线国家的市场,发展运输服务贸易。西部地区在“一带一路”的设施联通中具有重要及独特的区位优势,如从重庆出发,经西安、兰州、乌鲁木齐到达俄罗斯、白俄罗斯、波兰、德国、比利时的渝新欧国际铁路,一直由于铁路轨距等原因,造成运输线路的长期不通畅。因此,设施联通需要因地制宜,充分考虑沿线国家多沙漠戈壁、高山峻岭的实际环境情况,开发具备高技术含量、统一技术标准的设施联通网络,最终实现“一带一路”区域交通一体化。

西部是“一带一路”能源开发与合作的重要契合点

我国所在的东北亚地区是全世界能源需求量最大的地区之一,能源领域的合作是一带一路的重点区域。“一带一路”沿线国家资源要素禀赋各异,与西部地区众多产业存在优势互补与互利共赢的合作空间。目前,我国油气资源进口的主要通道是马六甲海峡,存在一定的能源安全隐患。“一带一路”战略将广泛联系沿线国家,构建我国的陆上能源通道。通过寻找与沿线国家合作的契合点,加强能源资源深加工技术及传统能源资源勘探开发合作,形成能源资源合作上下游一体化产业链。

西部地理信息教育融入“一带一路”战略的思路

“一带一路”跨越亚、欧、非三大洲,沿线包括60余个国家40多亿人口,存在涉及国家多、面积广、气候类型多样等情况,在该区域内开展交通基础设施、经济贸易、资源开发、跨境生态环境保护、旅游文化等合作,必须充分利用现代化GIS与遥感技术,克服地理时空距离等方面的障碍和限制[4]。另一方面,通过GIS的广泛应用,能够获得包括整个区域的基础地理、自然资源、生态环境、人口与社会经济等的空间分布格局、规模数量、构成质量以及时空分异和变化规律等第一手的信息,以研究市场资源要素之间的相关关系和影响机制,支撑区域重大建设工程的实施。

国家测绘地理信息局副局长李朋德指出:“一带一路”需要地理信息作为支撑,以实现“一带一路”各类信息的空间化集成。因此,在“一带一路”背景下,西部的地理信息科学教育是“一带一路”战略发展的重要基础之一。同时,考虑到GIS专业的学科交叉属性以及较强的技术性与实践性,西部的GIS教育面临着新的挑战与机遇。鉴于此,作者提出以下西部GIS教育的新思路。

1.强化GIS的基础教育属性

地理信息通过空间视角,将自然环境与人类活动联系起来,并应用图形进行空间表达。近年来,GIS的引用领域已经突破了地理界线,并迅速渗透到各行各业中。基于此,GIS的教育中需要充分考虑“一带一路”战略的需求,强化GIS的基础教育属性,强调相关专业的空间思考能力。事实上,GIS是一门面向应用的技术学科。因此,各个与空间相关的专业,包括政府公共管理、城市规划、资源开发利用等均存在着GIS教育的需求,以协助解决各专业中相关的自然环境、社会经济等问题。因此,有必要在这些相关专业中增加GIS原理与应用、遥感基础原理等课程,让相关专业学生认识GIS、了解GIS,以适应“一带一路”战略发展的需求。

2.以应用为导向,着重解决实际问题

在GIS教学中,充分考虑到GIS面向应用的属性,强调GIS理论与应用的结合。如“一带一路”战略中的设施联通必然涉及交通道路的规划及设计等。在此过程中,每一个阶段均涉及大量的GIS应用。以道路规划为例,GIS的多源数据处理与空间分析能力使其具备独有的优势。在路网规划中需要涉及多种空间与属性信息,如土地利用、植被覆被、地形、人口及经济等,而GIS与遥感能够获取这些信息的第一手资料。进一步利用GIS建立数据库,并根据需求创建相关的专题地图,能够极大地提升工作效率,丰富数据的表达形式,是实施“一带一路”战略的重要科技参考。然而,目前西部的GIS培养过程中覆盖面广、专业性强、教学板块多,导致部分学生存在“什么都懂,什么都不会”的问题。基于此,在GIS人才的培养中需要以具体应用为导向,增加相关实践课程,着重于综合解决实际问题的培养。

3.以共享数据为切入点,强化区域遥感应用

经过近几十年的发展,相关地理信息空间数据尤其是遥感数据经过多平台、多传感器的长时间序列积累,GIS学科已经积累了海量数据。地理信息空间数据作为一种数据资源,其继承与共享受到国内外的广泛重视,如国内的地球系统科学数据共享平台已经开展了相关的研究,整合了大量的地球信息科学数据资源。进一步考虑遥感科学的综合性与可比性,在“一带一路”地区开展基于遥感的国别研究,获取相关区域的自然环境与社会经济资料,如利用基础地理信息资料及相关遥感数据分析区域生态环境历史变迁、区域资源环境承载力及区域气候条件与气候变化等,均是“一带一路”战略的重要参考。

结语

在信息资源日益丰富与信息技术高速发展的今天,西部地区作为“一带一路”战略的桥头堡,其地理信息教育具备赶超东部乃至国际先进水平的良好机遇。因此,需要相关科研与教学机构从“一带一路”的战略需求出发,强调GIS学科在不同专业中的基础属性,以应用为导向,以相关共享的地学数据为切入点,强化区域遥感应用,着重解决实际问题的培养,对于促进西部地理信息科学教育及服务社会可持续发展非常重要与迫切。

【基金项目:科技基础性工作专项项目(2011FY110400)、重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2014jcyjA90012)、重庆市教委科学技术研究项目(KJ130625)、重庆师范大学本科人才培养升级改革试点项目(02020307-0021)。】

参考文献

[1] 国家发改委,外交部,商务部.推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动.北京:外交出版社.2015.

[2] 杜德斌,马亚华.“一带一路”:中华民族复兴的地缘大战略.地理研究,2015.34(6):1005-1014.

[3] 刘卫东.“一带一路”战略的科学内涵与科学问题.地理科学进展,2015.34(5):538-544.

[4] 诸云强,孙九林,董锁成等.关于制定数字“丝绸之路经济带”与信息化基础设施建设科技支撑计划的思考.中国科学院院刊,2015.30(1):53-60.

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