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    地理信息知識服務內容精選(九篇)

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    地理信息知識服務內容

    第1篇:地理信息知識服務內容范文

    關鍵詞:地理國情;普查;監測

    中圖分類號:X924文獻標識碼: A

    依托國家現代化測繪基準體系,提供更加豐富的測繪基準信息產品,才能滿足經濟社會發展對高精度、全覆蓋、三維、動態測繪基準信息的需求。通過進一步加強測繪地理信息檔案資料數據庫建設,強化測繪地理信息檔案信息化服務,充分發揮測繪地理信息檔案資料在地理國情分析、測繪地理信息項目規劃設計等工作中的基礎參考作用[1]。

    1地理國情普查的測繪技術

    隨著空間技術和信息技術等不斷進步,國民經濟和社會信息化進程加快,測繪事業面臨著技術手段、服務層次和資源配置方式等方面的深刻變化。經濟社會發展和人民生活水平的提升對地理信息資源的需求迅速增長,面向全社會提供地理空間信息服務是近幾年測繪學科發展的主要任務,同時也標志著我國測繪現代化和信息化發展進入了一個新的階段。測繪學科發展主要依賴信息化測繪體系建設中的地理空間信息理論、技術、方法以及應用服務方面的進步。如北斗導航衛星系統、現代測繪基準建設、海島礁聯測、“天繪”和“資源j號”測繪衛星、國家1:50000基準地理信息數據庫更新、西部測圖工程、地理國情監測、應急測繪技術、數字城市、全國地理信息公共服務平臺與天地圖等10大工程既推進了信息化測繪體系建設的進程,同時也促進了測繪學科的發展。

    2地理國情普查和監測的意義

    2.1推進地理信息資源開發利用

    加強地理信息資源開發利用是地理信息產業發展的核心內容之一,對于推動現代服務業發展具有重要意義。要根據政府、企業、社會以及人們生活的實際需要,大力開發地理信息社會化應用產品,加快發展車載導航、手機定位、便攜式移動導航、互聯網地理信息服務以及電子商務、智能交通、現代物流等方面的位置服務產品,不斷拓展地理信息應用的深度和廣度,提高地理信息產品附加值,充分滿足經濟社會發展對地理信息服務日益增長的現實需求。要充分利用現代高科技產品、特別是消費電子產品承載地理信息服務的能力,積極創造和培育新的需求、新的市場,開發基于地理信息的電子游戲產品、地理信息電視頻道或欄目、基于數碼相機的位置服務產品以及物聯網位置服務產品等,滿足各類個性化需求和大眾需要,全面拓展地理信息消費市場[2]。

    2.2加快技術自主創新步伐

    發展擁有自主知識產權的先進測繪地理信息技術,是推動地理信息資源開發利用的重要基礎,也是增強地理信息產業核心競爭力、占領地理信息產業制高點的重要途徑。要緊緊圍繞測繪地理信息事業發展的戰略任務,堅持“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”的基本方針,不斷完善創新體系,提高創新能力。進一步確立企業在自主創新中的主體地位,充分發揮市場配置科技資源的基礎作用,尤其要為企業參與科研活動創造經費、政策等支撐條件。

    3加強地理國情普查和監測技術的應用

    國土整治是指對國土資源的考察、開發、利用、治理和保護以及為此目的進行的國土規劃、國土立法及國土管理工作。譬如國土資源部主頁的欄目中既有土地資源、礦產資源、海洋資源的管理,也有基礎測繪、地質調查、國土規劃、土地監測等欄目,還有“西部大開發”:“全球資源戰略”等宏觀信息,這些都屬于國土整治工作的范疇。國土整治工作既有全國范圍跨區域的,也有區域性的,其目的都是為了區域的可持續發展[3]。

    由于我國國土遼闊,自然資源、地理環境的區域差異大,社會經濟和科技水平發展的地區不平衡,所以國土整治工作要因地制宜。換句話說,就是要具體問題具體分析。譬如我國西北地區與東南沿海相比,西部地區盡管資源豐富,但經濟基礎、科技水平、交通建設都比較落后,自然環境也比較惡劣。遙感技術是比較成熟的技術,教材對遙感技術的概念、工作原理及其作用等內容的介紹比較詳細。適當介紹一些航空、航天遙感相片與普通地圖的區別,加深對通過現代化科技手段遠距離探測、感知地理環境事物、獲取圖像信息的認識,理解“遙感是人的視覺的延伸”這句話的含義。要注意遙感技術在經濟建設與國土整治方面應用,例如對氣象、水文預報、災情預報、農業生產預測等。地理信息系統是信息時代的標志性技術之一。地理信息屬于空間信息,具有多維結構、時序明顯等特征。GIS技術對于地圖制圖、空間信息處理、國土資源變化的預測和監測等方面功能強大。要認識GIS技術的重要作用及其應用的廣泛性,認識到“GIS技術是地圖的延伸,凡是用到地圖或需要處理空間數據的領域,都可以借助GIS技術”,從而加深對計算機信息技術的認識和了解[4]。

    全球定位系統是利用衛星進行全球范圍內的導航、定位的高科技信息技術,是現代化高新技術的重要組成部分。這種技術的難度比較高,形成初步的認識即可。有條件的可讓親自操作“GPS信號接收機”,學會“實時定位”的基本方法,體驗GPS技術所具有的魅力。

    結論

    總之,只有充分利用網絡通信技術,提供在線地形圖與基礎地理信息服務,才能全面實現提供基礎地理信息數據向提供地理信息綜合服務的轉變。同時要進一步增強通過手機、電視、電腦以及各種便攜式設備等媒介提供測繪地理信息服務的能力,建立便捷高效的測繪地理信息公共服務新模式。

    參考文獻:

    [1] 景小元,燕晉寧. 地理國情普查中的地理攝影要素與技法[J]. 科技信息,2013,20:204-206.

    [2] 葉瑋,雷邦俊,. 地理國情普查工作中車載移動測量系統更新DEM方法的探討[J]. 測繪通報,2013,08:58-60.

    第2篇:地理信息知識服務內容范文

    [關鍵詞] 地圖制圖 地理信息 空間數據庫 可視化 數據挖掘 網格

    地圖制圖學與地理信息工程是研究利用圖形科學、抽象概括地反映自然地理和社會經濟各種要素和現象的空間分布、相互聯系、空間關系及其動態變化,并對空間地理環境信息進行獲取、智能抽象、存儲、管理、分析、處理和可視化,建立相應的空間信息系統,以圖形和影像方式傳輸空間地理環境信息的科學。

    隨著計算機、遙感技術的發展以及多學科理論的相互滲透,以地理空間信息數據庫、計算機地圖制圖、地理信息系統和計算機網絡技術為主體的數字化地圖制圖,已經取代了傳統手工地圖制圖,并正向以地理空間信息綜合服務為核心的信息化地圖制圖與地理信息系統轉變,地理空間信息獲取的天、空、地一體化、信息處理的智能化、信息服務的網絡化正在成為信息時代地圖制圖學與地理信息工程學科的新特征。當前,我省地圖制圖與地理信息系統工程的技術與應用發展與全國先進省份相比,還存在一定的差距。因此,進一步總結我省地圖制圖學與地理信息工程學科的發展狀況,分析所面臨的挑戰和機遇,明確今后一段時期的發展方向,是十分必要的。

    1 地圖制圖學與地理信息工程學科取得的進展

    地圖制圖學與地理信息工程學科有其特殊的社會任務和科學任務。它的社會任務是:從社會需求出發,設計和制作不同種類的地圖,建立各類空間數據庫和專題地理信息系統,為資源調查與開發、工程建設與規劃、環境監測與災害治理、宏觀管理與社會應用等服務。它的科學任務是:為完成其它任務提供一系列理論、方法和技術支持,如地圖空間認知理論、地圖自動綜合理論和方法、空間數據不確定性理論和數據質量控制技術、空間數據分析、數據挖掘與知識發現方法、空間信息可視化與虛擬現實技術、基于網格的地理空間信息管理與服務技術等。近年來,我省地圖制圖學與地理信息工程學科取得了一些重要進展。

    1.1 地圖制圖生產進一步實現了由手工模擬地圖制圖向現代計算機數字制圖的轉變

    “十五”期間,我省地圖制圖生產基本實現了由傳統的手工地圖制圖技術向現代計算機數字制圖技術的跨越式發展,地圖制圖與出版的數字化與一體化已成為我省地圖制圖生產的基本技術手段,基本改變了地圖制圖技術的落后狀況,提高了成圖速度,縮短了成圖周期,適應了經濟建設和社會發展的需求。目前,常見的地圖制圖數據模型有兩種:面向計算機地圖制圖的數據模型和面向GIS的建庫數據模型。前者以滿足地圖制圖規范與圖式要求為核心,強調要素的符號化,以制圖效率與質量作為評價標準,適合于地圖制圖;后者以地理空間對象(包含圖形信息、高程信息和空間關系信息)的表達為核心,不強調物理特征的符號化表達,以檢索查詢和空間分析效率作為評價標準,適合于計算機識別、空間分析和計算(簡燦良,2008)。有的專家提出一種同時面向地圖制圖和GIS的數據模型,將矢量地理信息與符號化地圖圖形數據進行有機融合,在統一平臺上一次性地完成地理信息的生產和更新、地圖制作及圖形信息再現。

    1.2 初步構建了我省基礎空間數據庫,空間數據索引技術研究進一步深入

    繼建立我省l:25萬、1:5萬數字線劃圖(DLG)數據庫、數字高程模型數據庫、數字正射影像數據庫等之后,又建成了我省1:1萬數字線劃圖(DLG)數據庫、數字高程模型數據庫、數字正射影像數據庫( 葉榮青,2007 )。各設區市l:2000、1:1000、1:500基礎地理信息數據庫也在建設之中,基本建立了福建省地理空間基礎框架,為我省區域經濟規劃、防災減災、科學管理和重大工程建設提供了及時可靠的基礎地理空間信息保障。但海量空間數據的組織與快速檢索仍是空間數據庫領域的一個重要問題。一種大數據量森林場景組織及其實時繪制方法(李建微、陳崇成等,2007),針對森林場景建模的復雜性和大數據量等特點,并在對比分析各種場景組織算法的基礎上,闡述了采用八叉數結構(Octree)來組織森林場景的流程,提出了層次包圍盒+線性邊緣檢測的預裁剪算法,并將該算法應用于大數據量森林場景的實時繪制;通過實驗結果進行分析,得出了八叉樹結構對場景不同劃分深度對繪制效率影響的規律,對大數據量的組織管理,進行有益探索。

    1.3 省、市地圖集的編纂出版水平有了新的提高

    20世紀70年代以前,由于受制圖技術手段、印刷工藝的制約,地圖產品多數為手工繪制或單色機器印刷的單張圖,地圖表現形式單調,內容簡單。地圖集(冊)的編制出版工作也受技術制約,發展緩慢。1962年,我省編制出版了第一本《福建省地圖集》,直到1989年才編制出版第二本《福建省海岸帶與海涂資源綜合調查地圖集》。1995年之前,編制出版全國范圍的地圖冊一本,全省范圍的地圖冊兩本。上述圖集(冊)均為手工繪制,地圖符號、線劃較為粗糙,色彩表現力不強,內容詳盡程度也受到一定影響。90年代后期,計算機技術的快速發展和四色印刷技術的應用,地圖集(冊)的編制和出版也有了新的提高。相繼編制出版了《福建省農業地圖集》(1995)、《福建省海島資源綜合調查地圖集》(1997)、《福建省自然地圖集》(1998)、《福建省普通地圖集》(1999)、《福建省歷史地圖集》(2004)、《福建省文物地圖集》(2007)、《福建省行政區劃地圖集》(2007)、《中國精品地圖冊》(2007)、《中國高速公路營運里程及城鄉公路網地圖集》(2007)、《中國城市間快速行車指南地圖集》(2007)、《福建省情地圖集》(2008),編制出版了全國性、區域性和省(市、縣)地圖冊幾十種。此外,還與臺灣大輿出版社聯合編制出版了《臺灣省地圖冊》。同時,還編制出版了福州、廈門、泉州市多媒體電子地圖。地圖集(冊)的編制呈現多方位、多品種、形式多樣、內容豐富、信息量大的發展態勢,其應用已涉及到各行各業,在國民經濟建設、社會發展、政府輔助決策中發揮了重要作用。

    1.4 電子地圖和地理信息系統技術緊跟國內先進水平,地理信息服務形式更加多樣化

    隨著地理信息系統技術、計算機地圖制圖技術和空間數據庫技術的發展,各種專業應用GIS中的電子地圖、多媒體電子地圖(地圖集)、網絡電子地圖、導航電子地圖等多種地圖可視化系統應運而生。例如,福建省地圖出版社編制出版的《福州市電子地圖》(2001)、《泉州市多媒體電子地圖》(2003)、《福建省城市三維電子地圖》(2007);福建省基礎地理信息中心研制的《福建省三維電子地圖》(2007);福州市勘測院編制《福州之窗電子地圖》(2004)等。與此同時,用戶范圍也更加大眾化。

    近年來,我省地理信息系統技術快速發展,緊跟國內先進水平。福州大學參與研究的國家863 計劃“面向網絡海量空間數據處理的大型GIS 開發”項目立足技術創新,在解決面向空間實體及其關系的數據組織、高效海量空間數據的存儲與索引、分布式計算等關鍵技術問題的基礎上,開發了具有我國自主知識產權的、可支持國家級空間基礎設施建設的大型地理信息系統(GIS)基礎軟件平臺。空間數據庫服務器和空間應用服務器可以在Unix/Linux 大型服務器上運行,具有TB 級空間數據處理能力、安全級別達到B2 級,可以支持局域、廣域網絡環境下空間數據的分布式計算,可供國家級空間數據處理與交換中心以及大型GIS 應用工程使用。此外,福州大學還在國內率先成功研究開發了基于XML Web Services技術、SOA體系架構和SaaS運行模式的城市空間信息網絡服務平臺,通過對地理信息內容和GIS 功能的集中管理,并為應用開發人員提供基于Web Services 的二次開發接口,實現與各種Web 應用的快速集成,從而為地理空間信息的應用提供了基于GIS信息與應用的公共服務平臺,為我國“數字城市”、政府和企業信息化建設提供了一種經濟適用的地理空間信息應用解決方案。地理信息系統研究結合福建省情,立足解決區域發展的實際問題,在不同行業得到廣泛應用。

    3S 綜合應用與服務體系。福州大學通過開展二期國家863課題研究,以多時相、多類型的衛星遙感數據(包括微波雷達遙感數據和光學遙感數據)為信息源,以國產地理信息系統軟件為分析和管理工具,以全球定位系統為空間定位手段,以寬帶網絡技術為信息傳輸,開展面向福建省國土資源、農業、海洋環境和林業動態監測、數據更新、信息管理和共享服務應用示范系統的研究和開發;開發了省級、行業級和縣市級等不同空間尺度和主題層次的業務運行示范系統,實現業務運行的面向用戶的數據交換、互操作和應用服務。建立了“省―地(市)―縣”三級國土資源環境和林業專題應用示范系統;開發區域海洋區劃和省級海洋監測集成與服務系統;開展網絡和通信技術在“3S”應用系統中的集成,面向林業監測應用的多源遙感數據融合算法、面向林業或海洋應用的數據挖掘、空間信息的表達、網絡共享與服務等關鍵技術的研究。如福建省林業信息共享服務平臺中的信息共享方案設計(梁娟珠、涂平,2006),以“數字林業”建設為背景,針對信息共享服務平臺建設中的信息共享體系結構、數據庫共享方案、數據交換體系三個主要方面提出福建省林業信息共享方案,并對信息安全問題進行了論述。基于省-地市-縣信息共享平臺的大型3S 綜合應用與服務體系,其成果先后獲得福建省科技進步一等獎和國家科技進步二等獎。

    省級政務信息共享平臺。福州大學通過國家863課題開展省級政務信息共享平臺開發與應用研究。建立 “省-地(市)-縣”政務信息寬帶網絡之上的信息共享服務樞紐。實現了分布式政務信息的訪問、查詢、轉換、下載、交換和集成,并提供用戶管理、安全管理、數據目錄管理、異構數據共享和交換、協同辦公服務、分布式異構數據庫的集成與應用等綜合服務功能。面向電子政務的地理信息服務研究,根據電子政務建設對地理信息服務的實際需求,提出了地理信息服務體系和面向電子政務的地理信息服務層次結構模型,提出了“體、層、條、塊”的地理信息服務體系分類方法,并用“塔、層、面、塊”的塔型結構予以表達。探索和基本解決了面向電子政務的地理信息服務體系建設中的地理信息交互式可視化表達等五項關鍵技術。如數字區域應用基礎設施研究(吳升、王欽敏等,2006),針對當前數字區域工程建設普遍存在的一些問題,提出“數字區域”應用基礎設施的概念,對其研究背景、參考模型和面向信息共享的公共應用服務平臺進行了論述。數字區域應用基礎設施是在區域網絡基礎設施和數據基礎設施上層的基礎設施,它為電子政務、電子商務、數字城市等各種數字區域信息化應用工程提供基礎性的應用服務支撐。由專業信息服務機構、管理辦法、標準規范、關鍵技術和公共應用服務平臺構成。信息服務機構是數字區域應用基礎設施的主體,是有效聯系信息需求方和信息擁有方的橋梁;公共應用服務平臺是數字區域應用基礎設施的核心,為區域信息共享和交換提供了統一的構架和解決方案。其中,元數據管理和目錄服務平臺為信息的和查詢提供了“一站式”入口;信息共享與協作服務平臺實現分布式數據庫的信息共享和交換;地理空間信息網絡服務平臺實現對地理空間信息的集中式共享。最后,總結了“數字福建”應用基礎設施建設的成果,對“十一五”“數字福建”工程的需求和發展作了展望。面向電子政務的地理信息系統研究(盧毅敏、汪小欽等,2006),主要針對電子政務GIS中基于Web的地圖技術、空間元數據技術、空間信息協同組織技術、空間信息可視化表達技術、地理編碼技術等關鍵技術進行了具體的討論與應用。

    1.5 地圖自動制圖綜合研究取得了實質性進展

    人在制圖綜合過程中的思維方式主要表現為抽象思維、視覺思維。計算機能在多大程度上模擬人在制圖綜合過程中的思維方式,認知科學采用功能模擬的方法來研究人腦思維規律,通過計算機按照模擬模型來模擬人腦的思維過程。其模擬結果的正確程度完全取決于模擬模型和輸入數據是否客觀、正確反映了人腦思維系統。當前計算機模擬包括制圖綜合過程中基于聯系的歸納推理、基于過程的形式推理和基于規則的演繹推理;而對于制圖綜合過程中的視覺思維,計算機模擬起來就困難了。同時,用計算機模擬制圖綜合過程中人腦的思維方式,求解制圖綜合的問題,無論是數據處理還是知識處理,都必須具備問題形式化、可計算性、合理的復雜度等三個前提條件,這都是難度很大的問題。國內很多學者在解決自動綜合的許多難題方面做了大量的工作,包括基于知識的自動綜合處理模型、基于遺傳算法的自動綜合處理模型、基于ABTM的自動綜合處理模型、基于彈性力學原理的自動綜合關系處理模型、基于數學形態學和神經網絡的自動綜合處理模型等等。特別是提出了自動綜合鏈及其自動生成的理論和方法,以及據此建立的自動綜合過程控制模型,為電子計算機按照模擬模型來模擬人在制圖綜合過程中的思維方式創造了十分有利的條件。福州市勘測院研制1:500到1:2000城市大比例尺地圖縮編系統,系統基于Visual Studio .Net開發平臺、FME2004數據轉換平臺,綜合應用C#、、FMEObjects、MDL、數據庫、XML等計算機技術,采用MVC設計模式設計的、面向對象的組件式技術進行開發。實現要素合并、要素化簡、要素抽稀、要素移位以及縮編知識庫維護等。

    1.6 空間數據不確定性研究進一步深化

    空間數據的不確定性主要探討和研究空間數據誤差和不確定性,及其誤差傳播和控制的方法。不同空間分辨率DEM提取坡度不確定性研究(陳楠、湯國安等,2006)運用信息論與統計學一些指標及比較分析的方法,以1:1萬DEM為研究對象。定性地分析了在黃土丘陵溝壑區DEM空間分辨率對所提取的坡度信息的不確定性影響,并建立了定量的計算公式。黃土高原丘坡信息DEM提取算法的應用(陳楠、王欽敏等,2006),選擇代表黃土高原地貌類型(丘陵溝壑區、梁峁區、高原丘陵過渡區)的75個樣區(每個樣區約4 km2),以1:1萬水平分辨率為5m的DEM為研究對象,研究不同算法對提取地面坡度精度的影響,提出了對坡度和坡向精度進行評價的指標,并獲得了以上指標與分辨率的函數關系,所得函數關系可為實際工作部門選取適宜的DEM分辨率提供依據。

    1.7 虛擬現實技術向通用化和實用化發展

    空間信息可視化與虛擬現實技術過去主要集中在虛擬地理環境的基礎理論及相關學科應用技術的引進和研究。福州大學2002年以來選擇大場景、高復雜度、強交互的虛擬森林環境為研究對象,提出了基于虛擬現實、空間信息技術、圖形學等原理的分布式虛擬森林景觀的構建原理,并在國際上首次按單樹建模―林分場景―森林景觀等三級尺度實現的技術體系。該研究小組已成為國內進行系統地、持續開展虛擬森林環境的3個研究小組之一。主要完成的成果包括:(1)基于OpenGL開發了一個參數化單樹建模工具,并在其它應用項目得到推廣應用;(2)開發成功面向森林經營管理需要的虛擬森林環境。該平臺實現2維GIS與3維仿真功能的緊密結合;(3)基于HLA的開發分布式協同森林滅火仿真原型系統。(4)基于本體技術開展了面向滅火決策的領域本體知識庫系統的研究與原型系統開發;(5)開展了基于L-system的南方果樹-芒果、龍眼的建模,實現了果樹在年周期和生命周期內的生理生態生長發育過程3D表達;(6)初步探索了顧及光合作用的果樹生長的數學建模、三維建模,展示了在不同環境因子和經營參數控制下龍眼的生長變化過程。林開輝,陳崇成等(2006)針對虛擬森林滅火仿真需要多種不同要素同時參與滅火仿真的功能需求,提出了一種基于HLA 的可擴展的分布式森林滅火仿真體系結構。可用于地理多維信息的綜合管理、協同規劃、設計與決策等,可為數字省、數字城市、數字行業建設提供方法和技術支撐。虛擬現實技術中場景的建模和控制一直是人們關注的焦點,江輝仙、林廣發等(2006)應用虛擬現實地理信息系統(VRGIS)技術建立庫區三維仿真系統,結合影響水土流失的各種因素,利用GIS對空間數據處理和分析的特殊功能,實現水土流失監測預報系統數據與圖形的有機結合,提高水土流失監測預報的準確性。系統具有三維性、交互性、多媒體集成性和境界逼真性。省基礎地理信息中心基于三維地理信息系統軟件開發福建省三維基礎地理信息平臺(政務網),實現三維地理信息的查詢、瀏覽,政務信息的查詢、瀏覽,專題地理信息的加載及地名地址信息的上傳、標注等功能;開發了基于三維基礎地理信息的地震救災、地質災害、森林防火、核電規劃、交通規劃、城市三維、旅游三維、治安管理等專題三維地理信息系統。

    1.8 空間數據挖掘和知識發現研究越來越受重視

    面向地學和資源環境等領域應用的空間數據挖掘,除了能提取地理實體幾何特征知識外,還能發現空間分布、空間關聯、空間層次、空間演變等知識。福州大學面向資源與環境問題,以多源、異構的海洋、林業、國土等行業環境監測數據(如各類監測臺站、衛星遙感等平臺的監測數據)為對象,開展多尺度空間數據的可視化挖掘提供理論框架、技術方法和原型系統研究,在空間離群點的識別與分析、空間關聯規則提取、高維空間數據聚類、高分辨率光學遙感數據聚類等空間數據挖掘算法以及在空間數據挖掘的原始數據、挖掘結果的可視化表達以及挖掘過程的可視化交互探索方法等方向取得進展,推動了地區空間數據深度挖掘的研究與應用水平,空間數據挖掘和知識發現取得了顯著進展。(1)基于時空統計的方法,如鐘春棋、曾從盛(2007),基于RS與GIS的福州市景觀格局動態演化研究,在RS與GIS技術支持下,利用1986年、1993年和2000年3期TM遙感影像,選取反應景觀空間結構和景觀異質性的指數,分析了福州市區景觀格局及動態變化的特征。(2)基于空間關聯規則的方法,主要指空間對象之間的空間和非空間關系,如廈門市濕地時空演化的遙感動態分析(李春華、沙晉明,2007):以廈門市近20年來多時相遙感數據為數據源,采用RS和GIS技術提取濕地動態變化信息;綜合運用多項式回歸、馬爾可夫模型、虛擬地理環境技術對廈門市濕地時空演化趨勢進行模擬分析和定量預測研究,建立廈門市濕地動態變化系列圖譜。邱炳文, 王欽敏等(2007)采用Moran's I系數的自相關圖來表示土地利用及其影響因子的空間自相關性特征,并且在此基礎上建立了土地利用與影響因子的空間自回歸方程。(3)基于求解問題不確定性的方法,包括粗集理論(Rough Set Theory)和云理論(Cloudy Theory);(4)基于可視化的方法,如土地利用與土地覆蓋變化信息的圖譜研究(余明、李慧珍,2007),應用RS和GIS復合技術提取土地利用信息圖譜,從現狀結構、發展變化(凈變化與相互轉化)等方面進行土地利用信息定性和定量的分析,并建立了實驗區土地利用演變過程和空間擴展圖譜,其研究和建立的土地利用斑塊形態與擴展圖譜,在一定程度上反映了地學信息圖譜的“形-數-理結合”和“系列化”、“譜系化”、“模型數值化”的特征。(5)基于人工智能的方法,如陳楠、王欽敏等(2006)基于BP神經網絡自動提取溝谷研究,提出了將提取溝谷的過程轉化為根據地形因子綜合判定地貌類型的過程的思想。應用BP神經網絡分析了6種地形因子與溝谷地形的相互關聯關系。

    1.9 地理信息網格與知識網格創新研究出現良好開端

    知識網格是網格發展最新階段或表現形式,它是在人工智能和知識管理的基礎上形成的網格,是集計算網格和信息(數據)網格、知識發現平臺、決策支持系統為一體的智能網格。福州大學將時空數據挖掘、空間決策支持系統、信息可視化和人-機交互等技術引入網格計算環境,基于主流網格中間件Globus成功開發地理知識網格平臺(GeoKS-Grid),形成數據資源管理中心、資源監控中心、任務管理中心、數據挖掘與決策服務中心、網格平臺管理中心等主要模塊,并在系統上部署了一系列網格服務,如基于MST的空間離群挖掘服務(以福建沿海土壤地球化學異常分析為例)、基于本體知識推理的土壤適宜性評價服務(以福建沿海地區熱帶水果種植應用為例)、空間關聯規則挖掘服務(以漳浦縣林種與影響因子關聯分析為例)、城市空氣高架點源污染模擬服務(以廈門市SO2為例)、城市短期電力負荷預測服務(以廈門市為例)、海上化學品泄露污染擴散模擬服務(以福建湄洲灣易溶液化品為例)。該平臺擁有地理知識發現和輔助時空決策分析的功能,促進網絡地理信息共享與服務從單純的信息交換和互操作、集成處理上升到時空數據挖掘服務、決策服務的深層次轉變,為地理知識服務網格平臺成為一個可視化、交互式、智能型的地學問題協同式求解環境奠定基礎。

    1.10 地圖制圖學與地理信息工程理論研究

    地圖制圖學與地理信息工程學科中除了地圖投影、地圖綜合和地圖符號等傳統理論外,又增加了地圖空間認知理論、地理信息傳輸理論、地圖視覺感受理論、地圖模型理論、地理空間信息語言學理論、地學信息圖譜理論、空間數據的不確定性理論等,地圖制圖學與地理信息工程科學的理論體系正在逐步形成。許多現代數學方法都在地圖制圖學與地理信息工程科學技術中找到了自己的切入點,特別是現代數學方法在地圖自動綜合和空間數據不確定性研究中的應用。我省在這一方面取得一定的進展。

    福建師大地理科學學院和福州大學空間信息工程研究中心致力于空間數據挖掘與信息共享的理論、方法與技術的研究與應用示范研究。師大地理科學院作為主要成員參編的《地圖學基礎》由高等教育出版社出版,該書被全國高校選作教材,并獲全國普通高等院校優秀教材二等獎;《地圖學原理》由科學出版社出版(2004年);《地圖學》課程被評為福建省優秀課程;《地圖學的改革與建設》經國內專家鑒定為國內先進水平,獲福建師大優秀教學成果一等獎。《地球信息科學導論》由科學出版社出版(2007年),作為地圖學與地理信息系統專業博士與碩士研究生教材。福大空間信息工程研究中心近幾年從事數字區域的理論、技術與應用,地理信息的建模理論與分析技術,空間數據挖掘的理論與方法,數據傳輸與信息安全技術等應用研究。《人口經濟學中的GIS與定量分析方法》(王欽敏等)運用GIS 理論、方法分析人口空間分布與相關自然和經濟因子間的定量關系。建立了人口空間分布與經濟發展之間關系的微分方程組模型,運用穩定性理論揭示兩者之間的非線性動力學機制。對人口空間遷移變化與經濟發展之間的關系建立數學模型,為人口空間遷移預測及政府決策提供參考。

    以上所述地圖制圖學與地理信息工程學科取得的進展基本反映了近年來本學科發展的面貌。

    2 地圖制圖學與地理信息工程學科的發展趨勢和任務

    通過總結地圖制圖學與地理信息工程學科技術取得的進步、存在的問題和差距,進一步分析空間信息科學技術的發展及面臨的機遇和挑戰。

    2.1 以空間認知為核心的地圖制圖學與地理信息工程學科理論體系將進一步深化

    空間認知理論是地圖制圖學與地理信息工程學科的認識論和方法論基礎。在空間認知理論的指導下,地圖投影、制圖綜合、地圖符號等傳統地圖制圖學的基本理論將在新的條件下進一步深化;地理信息傳輸、地圖視覺感受、地圖模型、地理空間信息語言、地學信息圖譜、空間數據與空間分析的不確定性等地圖制圖學與地理信息工程學科的新理論在整個理論體系中的地位和作用、相互聯系、內容的深層次研究將取得進展。目前,在地圖空間認知研究方面,理論體系尚不完善,空間認知過程研究不夠深入。現有的GIS 數據模型缺乏跟蹤現實世界實體變化的能力,因為它只保存實體的現勢數據,隨著地理信息系統在行業應用的普及和深入,人們開始認識到地理信息系統應該具有描述現實世界中各種時空變化的能力,既可以分析其過去,又可以預測其未來(發展趨勢)。這種想法導致了時空地理信息系統和時空數據模型概念的提出。今后要重點研究:(1)空間認知理論體系框架;(2)空間認知過程、實驗方法與技術;(3)地圖可視化系統中的“人―地圖”關系及表示方法。

    地學信息圖譜研究不僅局限于表現,更是一種分析方法。地學信息圖譜是圖形、方法和認知三者的綜合與統一。地學信息圖譜的研究起步工作主要有三方面:區域地理單元及其等級體系;地理單元的遙感影像特征分析;地學信息的表達方法。

    2.2 地圖自動制圖綜合及其過程控制的智能化將取得進展并得到應用

    在基于大比例尺地圖數據庫生產小比例尺地圖、多比例尺地圖數據庫的自動派生及一體化更新和 GIS中多尺度空間數據顯示等環境下,基于保質設計的空間數據的自動綜合及其過程控制的智能化研究都是必要的。目前的研究離實際應用還有很大的差距:一是自動綜合模型、算法還不具普適性;二是自動綜合結果還有不盡人意。今后研究的重點問題主要包括:(1)幾何信息的尺度依賴與空間認知理論的聯系;(2)多尺度空間數據庫的數據模型與數據結構;(3)網絡環境下的空間數據多尺度表達與在線式自動綜合理論與方法;(4)智能技術支持下的地圖自動綜合決策分析與自適應操作;(5)自動綜合的智能化、過程控制與質量評價;(6)三維城市模型的自動綜合;(7)地圖自動綜合的人機協同機制。

    2.3 地理空間信息數據庫多源、多尺度數據一體化及面向對象發展

    我省基本實現多源、多尺度矢量數據、影像數據和高程模型數據一體化管理。需進一步研究:(1)矢量數據、影像數據與數字高程模型數據融合的理論和方法;(2)海量數據高效快速索引技術;(3)基于圖形、影像與數字高程模型數據一體化的完全面向對象的方法;(4)基于矢量、影像與高程模型數據融合的地學空間分析理論與方法;(5)基于矢量、影像與數字高程模型數據融合的三維可視化理論與技術。

    2.4 空間信息可視化與虛擬現實技術向與GlS集成的一體化和實用化方向發展

    空間信息可視化及在此基礎上發展起來的地形仿真和地理環境虛擬現實技術,為人類的地理環境感知提供一種新的、更強大的工具。近些年來,出現不少利用現有的圖形圖像軟件與動畫軟件制作的地學信息可視化產品,如應用3DS制作動畫,完成預定路線的地景觀察;運用OpenGL在微機或工作站上實現實時交互的、可立體觀察的虛擬地形仿真;運用Performer及MultiGen(三維建模軟件)在SGI工作站上完成地景建模與實時顯示;運用VRML(虛擬現實建模語言)在網絡上傳播虛擬地景信息等。空間信息可視化與地理環境虛擬現實技術作為地圖學新的生長點,對于拓寬地圖學的研究領域和促進地理信息系統理論與技術的進步將產生重要作用。但是,從地理信息系統和空間信息可視化與虛擬現實的關系來看,地理信息系統具有強大的海量空間數據存儲、管理、處理和分析功能,空間信息可視化與虛擬現實具有多維動態可視化和實時交互式操作的效果,兩者優勢互補,集成與一體化是一個必然的趨勢。需重點研究:(1)地理信息系統(GIS)與虛擬現實(VR)集成;(2)空間數據多尺度可視化表達的自適應地圖符號系統;(3)面向時空模擬與仿真的演化模型;(4)空間信息可視化人機自適應界面;(5)多維動態空間數據模型及其表達體系;(6)基于空間信息可視化的協同工作與決策支持。

    2.5 空間數據挖掘和知識發現的研究正在興起,并向智能化發展

    空間數據挖掘和知識發現是空間分析的拓展、延伸和深化,需重點研究:(1)空間數據挖掘與知識發現的理論體系;(2)空間數據挖掘與知識發現方法(基于時空間統計分析、基于空間關聯規則、基于求解問題不確定性、基于可視化、基于人工智能等);(3)面向決策支持主題的分布式空間數據提取、預處理、變換、挖掘、模式解釋/知識評估;(4)數據挖掘數據、算法、可視化的有機結合(形、數、理的統一)。

    2.6 GIS運行實現跨平臺、互操作、資源共享和協同

    地理信息系統(GIS)就其運行方式而言,經歷了由單機向網絡發展的過程,網絡地理信息系統(Web GIS)正逐步成為主流產品。目前的Web GIS還存在著數據和功能相對綁定、處理功能相對簡單、系統之間缺乏良好的互操作性等許多問題,還不能實現真正意義上的跨平臺、互操作、資源共享和協同工作。重點研究:(1)基于信息網格的新一代地理信息系統,即網格地理信息系統體系結構和總體方案;(2)基于信息網格的地理空間信息管理與服務標準和規范;(3)Grid與Agent集成模型;(4)地理空間信息服務與Grid集成模型;(5)基于網格的空間數據訪問與集成。

    基于網絡服務的GIS 應用軟件平臺研究與開發是要研究、開發基于網絡服務的GIS 應用軟件平臺,實現分布式多源異構地理信息的互操作和綜合利用。通過對地理信息內容和GIS 功能的集中管理,并為應用開發人員提供基于Web Services 的二次開發接口,實現與各種Web 應用的快速集成。主要技術特點表現在:為用戶尋找地理信息服務提供統一的入口和中介;提供基于GML 和Web Services 的地理內容和功能服務;自主開發、開放、跨平臺、可擴展。

    基于GML 的網絡地理信息系統研究。基于GML 的網絡GIS,是指GIS 中的所有數據都是表現為GML 文檔,這與傳統的GIS 不同。由于管理的數據對象發生了變化,傳統的GIS 技術不能直接用于GML 數據的管理,因此必須研究基于GML 數據的管理技術,同時作為一個完整的網絡GIS,地圖信息可視化是必不可少的一部分,因此必須對基于GML的空間數據可視化進行研究。研究的具體內容包括:基于GML 的空間數據管理技術;基于GML 的多源異構空間數據集成和轉換;GML 數據的Web 可視化研究;基于GML 的網絡GIS 原型系統。

    2.7 空間數據不確定性由理論研究向空間數據質量評價與控制的實用化發展

    由于現實世界的復雜性和模糊性以及人類表達能力的局限性,空間數據不可避免地表現出某種不確定性,研究空間數據采集、處理、分析和應用過程中的不確定性理論,直接關系到空間數據生產和應用過程中的質量控制、GIS空間分析的可靠性和數字地圖產品應用的可靠性。其重點研究:(1)空間數據不確定性與數據質量的內容及評價指標體系;(2)空間數據不確定性理論及其可視化方法;(3)屬性數據不確定性理論與方法;(4)數字高程模型(DEM)數據的不確定性理論與方法;(5)空間數據不確定性關系模型和空間分析的不確定性;(6)多尺度空間數據融合的不確定性;(7)空間數據基于不確定性的數據質量評估與控制模型。

    2.8 嵌入式地理信息系統將向更廣泛的應用領域滲透

    地理信息系統(GIS)的應用領域和應用模式與計算機技術的發展密切相關,早期開發的GIS是基于工作站和桌面PC機的,這類計算機計算能力強、存儲容量大,能滿足GIS對計算機的性能要求。隨著嵌入式硬件技術(如嵌入式處理器、存儲器)和軟件技術(如編譯器、圖像壓縮算法、集成開發環境)的快速發展,GIS技術逐漸應用于嵌入式系統中,構成嵌入式地理信息系統。嵌入GIS由于其具有功耗低、資源消耗少、可靠性高、響應速度快、體積小和重量輕等優點,廣泛應用于基于位置的服務LBS、車載導航儀、移動信息終端等嵌入式系統中,實現地圖瀏覽、地圖縮放、路線分析、數據檢索及地形分析等基本功能。重點研究:(1)嵌入式GIS通用硬件平臺;(2)嵌入式GIS中間件技術;(3)強實時響應關鍵算法;(4)多種數據融合和高效空間數據壓縮算法;(5)支持二次開發的EGISM應用軟件開發包。

    未來地圖制圖學與地理信息工程學科的發展和理論和技術:

    第一,空間認知理論將促進地圖制圖學與地理信息工程學科的進一步理論化和科學化;

    第二,基于保質設計的空間數據自動綜合與細節分層(LOD)技術將促進空間數據的多尺度、多分辨化;

    第三,空間信息可視化與虛擬現實技術將促進地理環境的沉浸化;

    第四,空間數據挖掘與知識發現技術將促進由源于符號獲取信息到源于信息獲取知識,實現知識獲取的自動化;

    第五,網格(Grid)技術推動新一代地理信息系統的誕生,將促進資源共享與解決問題協同化;

    第六,基于面向對象方法發展面向Agent技術將促進智能化;

    第七,地理空間信息獲取、處理與應用的一體化技術將促進GIS真正意義上的時態化;

    第八,空間信息技術的全面嵌入和廣泛應用將促進普適化。

    參考文獻:

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    課題組成員:

    1.簡燦良,福建省基礎地理信息中心,教授高工。

    2.吳 升,福州大學,教授。

    3.陳崇成,福州大學,教授。

    4.戴文遠,福建師范大學,副教授。

    第3篇:地理信息知識服務內容范文

    關鍵詞:地理;信息系統;應用

    中圖分類號:G202 文獻標識碼:A文章編號:

    在工程建設與發展中,會涉及大量的地理信息與數據,如工程的分布、工程道路、管線、井位等。而當前發展的地理信息系統就是為描述和處理這些信息而逐漸產生的軟件系統。本文的目標是要自主設計一個地理信息系統開發平臺,從而建立工程策略信息平臺。

    1 地理信息系統的特點

    地理信息系統(GIS)有時又稱為“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。在新時期下,GIS、遙感(RS)和全球定位系統(GPS)3S集成技術的發展在世界各國引起了普遍重視。RS主要側重于信息獲取和動態監測;GIS主要是空間信息的管理、分析;GPS是空間定位、導航。GIS的綜合性發展趨勢還體現在與0A、Internet、多媒體、虛擬現實等技術的集成。GIS數據共享和交互式操作促進GIS社會化發展。開放式GIS協會(OGC)打破當前GIS業各地區、各單位、各企業各自為營的局面,促進GIS社會化發展。

    2 基于地理信息系統的工程測繪平臺

    在工程測繪中,運用衛星全球定位系統控制位置,用計算機精確定量,把測繪技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平,從而起到極大地提高工程效用率。目前數字地區工程多集中在大型工程周邊地區,其原因主要建立地理信息系統的投入高、周期長、耗費人力。應用“工程測繪信息平臺”建立應用系統,能在一定程度上緩解這一矛盾。

    2.1 總體設計目標

    我們開發的工程測繪信息平臺是陜西省科技發展計劃項目“工程測繪信息平臺”的主要組成部分。該項目包括自主知識產權的地理信息系統開發平臺,數據規范,測繪領域知識庫等,并依據這些軟件或實體,以及測繪推理專家系統、數據挖掘等技術建立一個工程時空信息平臺,對工程測繪信息進行統一規范化管理,便于在實際應用中進行共享和集成。

    2.2 應用特點

    與傳統的GIS系統相比,本文所設計的地理信息系統具有以下特點:① 更廣泛的客戶訪問范圍:客戶可以同時訪問多個位于不同地方的服務器上的最新數據,而Inter—net/Intranet所特有的優勢大大擴展了GIS的數據管理能力,增強了對空間數據管理的時效性;② 客戶端平立性:無論客戶端是何種操作系統,只要支持通用的Web瀏覽器,用戶就可以訪問地理信息系統數據;③ 更簡單的操作:要推廣GIS,使GIS系統為廣大的普通用戶所接受,而不僅僅局限于少數受過專業培訓的專業用戶,就要降低對系統的操作難度。通用的Web瀏覽器無疑是降低操作復雜度的最好選擇;④ 平衡高效的計算負載:傳統的GIS大都使用文件服務器結構的處理方式,其處理能力完全依賴于客戶端,效率較低。而當今一些高級的地理信息系統能充分利用網絡資源,將復雜的處理交由服務器執行,而對簡單的操作則由客戶端直接完成。這種計算模式能靈活地在服務器端和客戶端之間合理分配處理任務,從而提高網絡資源的利用效率。

    2.3 系統模塊

    2.3.1 測繪數據分析

    工程測繪信息平臺基于地理信息系統構建,其中對時空數據的分析能力也是通過地理信息系統呈現給用戶,功能模塊調用地理信息系統的服務,為基于平臺的應用系統提供接口。具體包括:測繪信息的瀏覽、查詢;測繪專題圖的制作和查詢;測繪數據的轉換、共享、;拓撲、方向、距離及其綜合空間關系的分析等。下面將具體探討專題地圖與緩沖區模塊的設計方法。

    2.3.2 專題地圖

    與普通地圖相比,專題地圖具有以下幾個特點:專題地圖由兩部分組成,專題內容與地理底圖。專題地圖只將一種或幾種與專題相關的要素進行詳細地顯示,概略的顯示其它要素,甚至不顯示。專題地圖的內容更加廣泛多樣,既包含直觀信息,又包含非直觀信息,如氣候、洋流、民族組成等等。專題地圖繪制用于顯示數據,而這種數據在數據表格中難于表現。專題通常使用某塊或某幾塊數據,可以使用來自數據源的數據將地圖以不同的專題加上底紋。專題使用顏色、填充圖案或符號底紋來表示數據。制作專題地圖是根據某個特定專題對地圖進行“渲染”的過程。所謂的專題渲染,就是以某種圖案或顏色填充來表明地圖對象的某些信息。使用者可以通過修改數據的分類、分級方法,表示等級數,符號的形狀、色彩、填充方式等來創建不同的專題地圖。

    2.3.3 緩沖區分析

    緩沖區分析是地理信息系統重要的和基本的空間操作功能之一。其基本思想是給定一個空間實體或實體集合,在其周圍建立一定距離的帶狀區,以確定這些物體對周圍環境的影響范圍或服務范圍。根據工程測繪目標地理要素類型的不同,所產生的緩沖區可分為三類:點緩沖區、線緩沖區和面緩沖區。其中,點緩沖區通常是以點為圓心、以一定距離為半徑的圓;線緩沖區通常是以線為中心軸線,距離中心軸線一定距離的平行條帶多邊形;面緩沖區是由面的邊界多邊形向外或向內擴展一定距離所生成的新的多邊形。其中線狀目標緩沖區生成是關鍵和基礎。

    2.4 系統數據庫設計

    數據庫設計是指在數據分析的基礎之上,自底向上的建立整個系統的數據庫概念結構,即先從用戶的角度進行設計,然后將視圖集成,最后對集成后的結構分析優化得到最終結果。我們認為,E—R模型是用于數據庫設計的有力工具。我們針對一般城市建筑測繪管理信息系統的需求,通過對地理信息系統工作過程的內容和數據流程分析采用E—R模型。

    2.5 系統測試與應用

    為了本系統的安全性和操作的易用性、可維護性,我們搭建了測試環境,并根據測試用例對系統進行了功能測試。對該系統功能測試表明,測繪數據分析模塊、專題地圖模塊、緩沖區分析模塊和空間查詢模塊均已實現了用戶需求分析中要實現的需求。同時對系統的模塊功能舉例測試表明,各模塊已完全實現了需求分析中的要求,能夠為工程測繪實現管理電子自動化。下面是在進行功能測試時需要注意的事項。鏈接:是否存在鏈接中斷,是否存在錯誤鏈接?錄入:錄入內容是否正確的信息表格:能否正確填寫并保存設計:有沒有不能看到或讀取的因素。從工程測繪測試的結果上看,系統能夠滿足項目需要,與傳統的工程測繪過程相比,提高了工作效率,給客戶提供了一個穩定安全的工作平臺。同時通過配置適當的硬件軟件環境,做全面的系統測試,使系統的響應時間更快,更多客戶安全并行使用,發生故障率較低。

    3 結束語

    地理信息系統(GIS)過去往往被認為是一項專門技術,僅僅用于測繪、制圖、資源及環境管理等領域。今天,這種看法已經遠遠地落后了。計算機技術的迅速發展和社會需求的不斷增大,使GIS技術逐漸走向成熟,應用領域迅速擴大。為此建立了一個工程測繪信息智能平臺,該平臺作為工程測繪應用系統的開發平臺,能夠為工程測繪信息系統建設等提供技術支持和解決方案。

    參考文獻:

    第4篇:地理信息知識服務內容范文

    關鍵詞:高中地理 教學活動 信息技術 教學方法

    中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)16-0-01

    高中地理信息技術在高中地理教學內容中的比例并不高,要深入加強高中地理信息技術教學,要進行有效教學方法的研究。因此,筆者選擇高中地理信息技術教學方法作為研究對象是有較大意義。

    1重視講與練的結合,加強高中地理信息技術教學

    講解與練習是高中地理教學中不可缺少的兩個部分,無論是地理信息技術教學,還是地理理論知識教學,都離不開教師的講解以及學生的練習。教師利用講解示范的方法,讓學生對地理信息技術有了了解,再讓學生進行親自操作,體會地理信息技術操作的方法,有利于學生地理信息技術應用能力的提高。將講解與練習進行結合,可以讓學生的地理信息技術操作技能得到培養與發展。但是,許多教師并沒有對這種傳統的地理信息技術教學方法給予重視,使得講解與練習相結合的教學方法的正面價值得不到有效的體現。在高中地理信息技術教學中,教師要加強講解與練習的靈活化,為學生創設一個輕松愉快的學習氛圍。這樣,學生的學習積極性提高,對于地理信息技術的操作方法關注度更高,有利于教學成果的提高。

    例如,在教授《自然界的水循環》一課時,教師可以利用地理信息技術讓學生對地理知識進行深入了解,在地理知識的基礎上,提高學生的地理信息技術操作水平。針對自然界的水循環這一問題,教師可以引導學生對遙感技術進行了解,引導學生利用遙感技術對自然界的水循環問題進行觀察與了解。在相對真實的高中地理學習情境中,學生認識到地理信息技術的重要作用,會提高其學習積極性,配合教師完成教學任務。

    2利用任務驅動教學,加強高中地理信息技術教學

    學習任務的提出,會讓學生更為清晰地認識到本節課的學習目標,找到學習的動力。一般來講,將任務驅動教學方法運用到地理信息技術教學中,教師首先要對學習任務進行提出,引導學生對任務進行分析,引導學生對任務進行理解并其完成,對任務進行有效的評價,總結學習經驗。任務驅動方法的應用,使得傳統高中地理信息技術教學模式被沖破,更能夠幫助學生減小地理信息技術學習的壓力。

    例如,在教授《海水的運動》一課時,教師就可以為學生設置一個科學合理的學習任務,讓學生以小組為單位對學習任務進行完成。針對高中地理學習目標,教師可以為學生設置如下的學習任務:熟悉中國幾大洋的海水運動情況,分析海水運動的規律與趨勢。之后,教師要引導學生對這一任務進行理解,幫助學生找到切入點,讓學生思考地理信息技術在這一學習任務中加以應用的意義所在。教師要對學生進行科學的分組,讓每一個小組中都具有一個地理信息技術學習與應用能力較高的學生,使其帶動小組共同完成學習任務。在學生完成學習任務之后,教師要對學生的任務完成質量進行客觀的評價,引導學生發現問題、解決問題,對自己的地理信息技術使用能力進行提高。在這樣的高中地理信息技術教學活動中,高中學生的地理學習能力明顯提高,有利于學生地理思維培養。

    3利用地理主題教學,加強高中地理信息技術教學

    在高中地理信息技術教學中,利用主題教學模式,有利于學生注意力的集中,使學生在一段固定的時間內對一個地理問題進行深入的研究。在科學技術快速發展的背景下,讓主題出現在地理信息技術教學中,有利于教學質量的改善。教師在進行地理信息技術教學主題確定時,要對學生地理學習興趣進行了解,使其確定的主題與學生的學習興趣之間具有較大的匹配程度。主題的確立要服務于學生學習興趣的提高,使學生的信息采集與整理能力在主題學習中得到提高。

    例如,教師可以針對高中地理學習內容,設置“城市化”這一地理信息技術學習主題,讓學生針對這一主題進行地理信息的收集與整理。教師將選擇地理信息技術的權利交還給學生,使學生選擇他們認為對其學習最有幫助的地理信息技術。在學習中,學生對地理學習信息進行有效的采集與加工,加強數據的整理,更好地認識到地理信息技術存在的重要意義。主題式教學有利于高中學生的地理學習興趣提高。

    4結語

    綜上所述,不同的教學方法對于高中地理信息技術教學的促進作用是不盡相同的。筆者針對高中地理教學內容,對高中地理信息技術教學的幾點方法進行了分析。希望當代高中地理教師加強對高中地理信息技術教學的重視,利用豐富的教學方法來吸引學生對于地理信息技術的關注,提高學生的地理信息學習興趣,促進高中地理教學整體質量的提高。

    (吉林省公主嶺市范家屯鎮第一中學,吉林 公主嶺 136105)

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    第5篇:地理信息知識服務內容范文

    寧波時空數據建設

    2010年9月,寧波市率先在國內提出并開展“智慧寧波”城市建設。“智慧寧波”建設的首要問題是破除現實與虛擬的壁壘,為寧波構建數字城市框架。為此,寧波市政府、寧波市規劃局于2011年開展了“智慧寧波”地理信息共享服務平臺的建設工作。隨著全國范圍內“智慧城市”建設大幕的展開,以及“智慧寧波”建設的不斷深入,2013年國家測繪與地理信息局、浙江省測繪與地理信息局、寧波市政府共同推進“智慧寧波”時空信息云平臺建設試點的申報工作。2015年3月,平臺項目設計書通過了國家測繪局的評審和批復,寧波成為全國第四家“時空信息云平臺”建設試點城市。

    寧波時空數據的建設內容大體可以分為靜態數據和動態數據兩類:

    靜態數據,主要包括了測繪生產的各類基礎數據以及運用新型技術手段生產的新型數據成果。其中有大家熟知的電子地圖數據、遙感影像數據、地名地址數據、城市三維模型、地理實體數據等。新型數據成果包括了2.5維電子地圖數據、全景數據、傾斜攝影數據、激光點云數據等。通過對這些數據增加時間維度,構建了寧波全市的靜態時空基準。以地理實體為例,地理實體數據可以理解為描述可以感知到的地理空間的一類數據,例如一樁房子、一條路,又或是一個社區、一個街道等。通過對地理實體數據的時態化,不僅可以查看到實體本身從無到有的變化過程,還可以使普通的實體數據承載所有產生于這個實體內的信息,簡單來說就是什么時間發生了什么事情,例如某年某日,張三搬進,李四搬出。

    另一類數據是動態數據,動態數據的特征是本身就具備了時間維度,而通過這次建設賦予了這類數據統一的空間維度。動態數據內容包括實時位置信息、感知設備地址信息等。實時位置信息包括了寧波市公共自行車租賃實時信息、物流車輛實時位置信息、NBCORS實時位置信息等;感知設備位置信息主要包括從環保、水利、公安、城管等部門獲取到的監控攝像實時信息。例如環保部門的PM2.5實時監控信息,水利部門的水文站觀測數據等。

    總體來說,傳統的空間地理信息數據作為“智慧城市”建設的基礎,打破了城市由現實到虛擬的壁壘,為智慧城市的建設、智慧化應用的實現奠定了數字基礎。時空數據則是“智慧城市”運營的基準,為“城市智慧體”構建了骨骼和肌肉,承載了城市運營的軌跡。

    “智慧寧波”時空信息云平臺

    “智慧寧波”時空信息云平臺的前身是地理信息共享服務平臺。地理信息共享服務平臺的建設,主要解決了“智慧寧波”建設初期的四大問題:第一,為寧波“智慧城市”建設構建了數字空間基準;第二,測繪管理部門的服務模式,由傳統的離線拷貝,走向了在線共享的方式,數據時效性、權威性得到了保障;第三,提供了全市統一的空間數據標準規范,一定程度上解決了信息系統之間存在的“信息孤島”問題;第四,為“智慧寧波”的智慧化應用建設提供了空間地理信息技術支持,平臺共計接入的應用系統達到了137個,節約了大量的財政資金投入。

    時空信息云平臺是對共享平臺的全面提升,所要解決的問題主要包括四個方面:第一,為“智慧寧波”城市運營提供時間、空間的基準;第二,數據共享方式不再是單一的1對1,而是將情況復雜、來源多樣的數據在線整理為用戶所需要知識信息;第三,應用系統不再是單一的將空間信息數據作為底圖,而是將復雜的空間分析方法作為業務應用的支撐;第四,結合時空數據與大數據進行大數據挖掘分析。

    “智慧寧波”時空信息云平臺軟件服務體系包括四個組成部分:第一部分,數據庫管理系統,主要用于時空數據的建庫、管理,同時支持多源、異構數據在線融合及融合流程的可視化定制;第二部分,運維管理系統,運維管理系統包含了兩個層面的管理內容。首先,針對平臺內部業務進行管理,例如用戶管理、服務、服務監控等;此外,針對平臺提供的云GIS資源進行管理,用戶可以利用平臺提供的計算資源構建自己的云GIS服務站點、云GIS桌面,同時可以制定彈性伸縮策略,讓縹緲的云計算唾手可得;第三部分,統一服彰嘔В用戶可以通過統一服務門戶方便直觀的獲取到平臺提供的各類數據服務、功能服務、開發幫助等。另外,統一服務門戶還提供了地理編碼引擎以及影像分發服務等;第四部分,時空大數據分析系統,該系統為用戶提供了一整套高效可用的并行大數據計算框架,還為用戶提供了模塊化的模型算子,可根據用戶需求定制大數據分析挖掘模型,滿足用戶基于時空數據的大數據挖掘分析需求。

    從地理信息共享服務平臺到時空信息云平臺的發展,從技術上來說實現了四個方面的飛躍:第一,由地理信息數據的實時在線共享,發展到準確定位、有機結合、深度利用;第二,從資源的分布式存儲、邏輯式集中,發展到用云計算、宿主資源;第三,從基于在線服務的對接,發展為知識引擎、按需服務;第四,從靜態的地理信息分析方法,發展為基于時空信息的動態大數據分析挖掘。

    時空信息云平臺是貫通“智慧寧波”建設的“管道”

    “智慧寧波”時空信息云平臺與寧波市政務云、物聯網平臺共同組成了“智慧寧波”建設的三大基礎設施。時空信息云平臺的建設將貫通三大基礎設施之間的“管道”。首先,寧波時空信息云平臺的建設通過與政務云平臺提供的IaaS層服務的深度整合,構建了面向寧波全市的GIS應用服務云,可以說是政務云平臺上首個面向PaaS層的行業級應用服務云。另外,平臺建設正在積極與寧波市物聯網平臺進行對接,計劃通過PaaS層的服務對接,構建物聯網平臺與時空信息云平臺的統一服務,通過統一服務獲取到的不再是單一的物聯網節點信息,而是基于空間地理信息進行分析、加工后的知識信息。

    時空信息云平臺的建設最終要為政務、企事業單位和社會公眾按需提供智能化的時空信息服務。

    一個層面,通過時空信息云平臺提供的智能化服務、豐富的服務資源池,讓用戶能夠用非常簡單的方法按需獲取服務。例如,用戶通過前端設備連接時空信息云平臺,通過關鍵字檢索等方式,搜尋到自己關心的導航、實景、旅游信息等,平臺可以快速地將用戶關心的這些信息配裝成相應的功能交付給用戶,讓用戶使用更便捷。

    另一個層面,用戶可以依托時空大數據和時空信息云平臺,開發自己的智能化應用系統對外提供智能服務。例如,城市智能治理應用,這類應用系統的開發主要難點體現在數據與事件方面。數據層面,城市治理涉及到數據內容的方方面面,例如公安部門的人口數據、工商部門的企業數據、城管部門的城市部件數據等,這些數據來源多頭、數據標準不統一,很難快速集成應用。事件方面,城市管理中發生的各個事件都含有位置和時間數據,但傳統的管理模式不易于數據的展示、分析。時空信息云平臺提供的各類服務,很好地解決了這些問題,多源異構的數據來源基于統一的時空基準進行匯集,直接向用戶提供可用的知識成果。基于時空云平臺的地理編碼與位置服務,用戶可以將事件信息基于地理信息數據進行統一的管理、展示,方便下一步的數據挖掘分析。

    第6篇:地理信息知識服務內容范文

    [關鍵詞]測繪 發展機遇 智慧城市

    [中圖分類號] P217 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-214-2

    1引言

    隨著傳統測繪到數字化測繪的轉變再到信息化測繪的跨越發展,我國測繪地理信息產業已進入全面發展的關鍵時期,呈現出地理信息需求旺盛、服務模式多樣多變、測繪技術日新月異,測繪市場競爭激烈等特點,而城市又是整個社會信息化的核心,在數字城市乃至智慧城市的建設過程中,城市勘測事業必將迎來一場重大的發展機遇和挑戰,或衰敗!或騰飛!本文通過信息化測繪的特征分析,對信息化測繪體系下測繪服務保障模式的創新進行了一些思考,并結合城市勘測業務發展趨勢與空間分析,提出了當前城市測繪實現服務創新的幾點思路和措施。

    2信息化測繪的特征分析

    信息化測繪是在數字化測繪的基礎上,在完全網絡化運行環境下,實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務的測繪方式。信息化測繪是我國測繪實現了由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后進入的又一個新的發展階段,其最本質的內涵和特征就是實現實時有效的地理信息綜合服務,信息化測繪體系相對于數字化測繪體系具有以下幾個標志性特征:

    (1)數據獲取實時化。即體系對地理信息的獲取和數據庫建設將由靜態生產為主,轉為動態變化監測和實時更新為主。信息化測繪要通過綜合采用航空、航天、地面等一切可使用的快速觀測新技術和組織運作方式,實現數據獲取實時化;同時也將基礎地理信息變化監測和實時更新列為基礎測繪的基本任務。

    (2)信息處理網絡化。由“局域”到“廣域”,即作為數據傳輸和信息交互的網絡支撐運行環境,對于數字化測繪生產可以局域網為主;但對于實時有效的地理信息綜合服務必須依靠廣域專網或國際互聯網,來實現數據傳輸和信息交互徹底的網絡化。

    (3)信息服務社會化。從“封閉”到“開放”,即體系的運行主體應從測繪系統內部擴展到其它應用部門、從公益性測繪保障體系內部擴展到地理信息產業體系,形成企事業單位、政府機構和用戶大眾協同運作的開放機制,實現信息服務的社會化。

    (4)基礎設施公用化。由“專用”到“公用”,即體系的基礎設施,包括測繪基準體系和基礎地理信息數據庫系統等的使用,由原來的供專業使用為主,升級改造為滿足社會公共使用為主,實現測繪基礎設施公用化。

    (5)信息共享法制化。推進信息共享,要切實從政策法規上為充分的信息共享創造有利條件,妥善解決信息共享中的安全問題和產權問題,建立信息共享相關的法規、標準體系和運行機制,實現信息共享法制化。

    3測繪服務的模式創新

    測繪方式的轉變必將帶來服務模式的變化,測繪服務模式發展隨著測繪技術發展可劃分為三個階段:

    (1)“圖模式”階段:該階段測繪服務主要以提供各種比例尺、各類專題的紙質地形圖和地圖為主要方式,來滿足國民經濟社會發展和各類建設工程設計、施工等方面的需要;

    (2)“數據模式”階段:該階段測繪服務主要以提供各種比例尺、各類專題的基礎測繪數據為主要方式,來滿足社會和行業信息管理系統對基礎測繪數據或電子地圖的需求;

    (3)“信息模式”階段:該階段測繪服務將主要以提供與空間地理位置相關的各類信息和服務為主要手段,為政府、企業和社會大眾提供一種網絡化、實時化和智能化的地理信息綜合服務。

    當前,測繪服務正處于“數據模式”階段向“信息模式”階段轉換的過渡時期,如何實現信息化測繪體系下的信息化服務,目前各行業各部門都在積極進行著探索、創新和實踐,特別是城市測繪主管部門和測繪單位更是應極力提升測繪地理信息在數字城市建設中的龍頭地位、積極發展壯大測繪地理信息服務領域和產業。著眼于城市測繪的發展趨勢和國家地理信息產業發展規劃,城市測繪部門如何來提升測繪行業地位,推動測繪服務創新,當前條件下主要的突破口和入手有以下幾個方面:

    ①加快城市地理信息公共服務平臺建設。建設涵蓋市區(縣)兩級的地理信息公共服務平臺,縱向實現市、區(縣)上下聯通,橫向實現規劃、建設、國土、市政、房管、城管、發改等多部門間的協同共享。加快公共服務平臺數據更新速度,不斷提高數據的鮮活程度。深化平臺在城市規劃、建設、管理等方面的典型應用,建立三維輔助規劃應用系統、全市建設項目協同審批系統、地下管線應用系統、數字社區、歷史文化地理信息系統等一批有特色的應用系統。要通過公共服務平臺的建設,逐步實現測繪地理信息的社會化應用,建立和完善地理信息共建共享的法規和機制。②開展城市地理市情監測。加強上下協調,積極全面開展地理市情監測,加快地理市情信息獲取效率,建立地理市情信息的快速獲取機制和處理體系,加強對基礎地理信息數據庫的數據挖掘、統計分析和知識發現。加大地理市情監測技術手段研究,特別是多源數據處理技術研究,包括影像數據處理技術、三維激光掃描技術、空間矢量數據的處理技術,以及地理市情監測專題模型研究等。要通過地理市情監測,重點完善和實現數據獲取的實時化、信息處理的網絡化,不斷提升測繪地理信息部門在城市信息化建設中的龍頭地位。③推動“智慧城市”建設。在“數字城市”建設成果基礎上,搭建服務型城市級智慧城市平臺。以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡的多樣化組合為基礎,以物聯網和云計算技術為支撐,推進基礎性與應用型信息系統開發建設和各類信息資源的開發利用,探索“智慧城市”建設模式,研究開發智慧技術、智慧產業、智慧人文、智慧服務、智慧管理、智慧生活等為重要內容的城市發展模式,從而實現城市向國際化大都市高速邁進的發展戰略。

    4城市測繪的發展空間與機遇

    城市測繪的業務大致均可分為三部分:(1)傳統類業務,諸如規劃撥地、放線等為規劃服務的測量業務;(2)市場類業務,即除規劃測量以外的參與市場競爭的其它城市測量業務,諸如市政測量、房產測量、形變監測等業務;(3)地理信息類業務,即基于基礎地理信息資源的地理信息服務業務。在信息化測繪發展的大背景之下,這三類業務的發展空間與前景各有異同。

    4.1傳統類業務發展空間不大

    傳統類業務由于目前還有政策傾斜和保護,發展比較穩定,但市場潛力有限,蛋糕就那么大,難以實現跨越式發展,而且目前傳統業務還時有挑戰,一是開發區政策有松動,新成立的一些開發區和基地,政策靈活,有的業務不一定委托城市測繪部門來做,二是一些大型政府專項投資項目,如地鐵、市政路橋建設等重點測繪工程也不一定都委托給城市測繪單位,這些都給城市測繪的傳統業務發展帶來不小的挑戰。

    4.2市場類業務競爭非常激烈

    市場類業務范圍比較大,如形變監測、市政測量、地籍測繪、房產測量等城市測量業務,都有著很大的市場領域,但市場競爭非常激烈,城市地區更是測繪單位云集,城市測繪單位競爭力不強,優勢不明顯,要想擴大份額也并非易事。

    4.3地理信息類業務市場潛力巨大、資源優勢明顯

    當前地理信息產業發展迅猛,地理信息服務需求旺盛,地理信息市場潛力巨大,城市測繪單位依托歷史積累的數據資源優勢是其他單位無法超越的,這應是城市測繪單位實現跨越式發展得天獨厚的優越條件,但當前面臨的困難也很多,諸如信息推廣力量單薄,營銷意識有所禁錮,政策環境不成熟,技術力量不足等都制約著這方面的發展。綜上分析,城市地理信息綜合服務是城市測繪行業發展的重大機遇,城市測繪單位只有大力發展地理信息服務業務,才能實現企業可持續的跨越式發展。

    5服務創新的幾點措施與思路

    如何加快發展城市地理信息業務,如何實現信息化測繪服務的創新與跨越,這是一個范圍廣闊、內容豐富的課題,只有不斷探索、不斷創新才能逐步發展,結合當前市場環境和發展條件,城市測繪單位可先從以下幾個方面做起:

    (1)建立和完善信息化測繪生產體系。從數據的采集、生產、處理、管理到數據的分發、服務等,建立一套完善的信息化測繪生產體系,在已經完成的城市連續運行衛星定位系統、城市大地水準面精化、城市基礎地理信息系統等的基礎上,發展完善衛星與航空數據獲取及更新、三維空間數據生產與處理、數據分發與服務等生產體系,為地理信息的綜合服務打好數據生產基礎。(2)加快建立城市地理信息公共服務平臺。在現有基于局域網的基礎地理信息系統基礎上,加速搭建基于互聯網之上的、面向社會和大眾的、開放式的地理信息公共服務平臺,加快實現地理信息的社會化應用與服務。(3)積極推動智慧城市建設。智慧城市并不遙遠,要在已經取得的數字城市成果的基礎上,利用城市基礎地理信息資源優勢條件,加快啟動智慧城市總體框架設計,建立和完善地理信息共建共享機制和法規,加強系統宣傳與營銷,通過地理信息公共服務平臺的輻射和帶動,提升城市測繪在智慧城市建設中的地位與影響力,積極推動智慧城市的建設和發展。

    第7篇:地理信息知識服務內容范文

    關鍵詞:測繪高新技術;地理信息;數字城市;地理國情監測

    一、引言。

    隨著科學技術的不斷進步,測繪科技也在加速創新。傳統的測繪方式已逐步被測繪高新技術“3S”技術和“4D”產品所取代。傳統的測繪方法:如三角測量、大平板儀測圖、普通航攝儀測圖等已經徹底淘汰,而水準測量、光電測距、部分解析法測圖、三角高程測量將作為測繪高新技術的輔助手段繼續存在。傳統測繪技術形成的成果圖件稱為手測圖,后經計算機掃描及矢量化完成的成果不能稱之為數字化成果,只能稱為半數字化,其精度不高,更新慢。而用3S技術通過特殊軟件及設備加工處理生產出的4D產品則為真正意義上的數字化成果。完成這一產品的過程只有現代地理信息技術才能實現。地理信息產業、國情地理監測涵蓋了整個測繪領域和過程。然而,隨著測繪內容的越來越豐富,測繪名詞成因需要進一步規范

    二、傳統測繪產業和測繪高新技術的提法。

    有人認為:現在從事的小范圍測繪項目和非數字城市項目都屬于傳統測繪產業,這個提法不確切,現在不管大小項目,為客戶提供各種測繪服務都是采用高科技技術手段完成的,不存在傳統不傳統的問題,比如小區域測圖,控制部分都是由GPS來完成,測圖部分大部分用航片外業調繪(航片用遙感技術獲得),內業用配套軟件計算機處理完成,而更小一點范圍測圖使用全站儀外業采集數據,內業編輯成圖精度更加可靠。因此就測繪產業本身來講不存在傳統的,而是測繪方法及手段存在傳統和非傳統說法。

    三、地理信息、地理信息系統、地理信息產業

    1、地理信息(Geographic Information)是指與空間地理分布有關的信息,它表示地表物體和環境固有的數量、質量、分布特征,聯系和規律的數字、文字、圖形、圖象等的總稱。地理信息代表三維空間信息。具備區域性、多維性和動態性。其動態性主要用于測繪生產實踐,它表示地理信息的動態變化特征,即時序特征。可以按照時間尺度將地球信息劃分為超短期的(如臺風、地震)、短期的(如江河洪水、季節溫度)、中期的(如土地利用、作物估產)、長期的(如數字城市、水土流失)、超長期的(如地殼變動、氣候變化)等。地理信息常以時間尺度劃分成不同時間段信息,這就要求及時采集和更新地理信息,并根據多時相區域性指定特定的區域得到的數據和信息來尋找時間分布規律,進而對未來作出預測和預報。

    2、地理信息系統是在計算機軟硬件支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性,以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析和應用的技術系統(簡稱GIS)。GIS是一種計算機系統,它具備一般計算機系統所具有的功能,如采集、管理、分析和表達數據等功能。其次,GIS處理的數據都和地理信息有著直接間接的關系。地理信息是有關地理實體的性質、特征、運動狀態的表征和一切有用的知識,而地理數據則是各種地理特征和現象間關系的符號化表示,包括空間位置、屬性特征(簡稱屬性)及時域特征三部分。空間位置數據描述地物或現象所在位置;屬性數據有時又稱作非空間數據,是屬于一定地物或現象、描述其特征的定性或定量指標;時域特征是指地理數據采集或地理現象發生的時刻或時段。由此,可以簡單地定義地理信息系統為用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統。地理信息系統是有關空間數據管理和空間信息分析的計算機系統。依照其應用領域,地理信息系統可分為土地信息系統、資源管理信息系統、地學信息系統等。

    3、地理信息產業,是以現代測繪技術和信息技術為基礎發展起來的綜合性產業。既包括 GIS(地理信息系統)產業、衛星定位與導航產業、航空航天遙感產業,也包括測繪業和地理信息技術的專業應用,還包括LBS(基于位置服務)、地理信息服務和各類新興技術及其應用。

    開發地理信息系統都是為完成地理信息產業服務的,近些年,各行各業都在開發地理信息系統,無論哪個行業開發都離不開測繪科技,地理信息系統必須有基礎信息平臺,這就是所屬區域的基礎測繪資料,所以,測繪技術的日新月異,使實現社會信息化變為可能。

    四、數字城市。

    數字城市是城市基礎地理空間框架,是數字化城市管理系統簡稱,是數字省和國家的重要組成部分,數字城市以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎,以寬帶網絡為紐帶,運用遙感、全球定位系統、地理信息系統、遙測、仿真-虛擬等技術,對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述,即利用信息技術手段把城市的過去、現狀和未來的全部內容在網絡上進行數字化虛擬實現。數字城市建設成果是用強大的地理信息系統來完成的,是科學技術的綜合體現,數字城市系統開發建設為城市管理提供方便快捷服務。

    五、地理國情監測。

    地理國情監測是綜合利用全球衛星導航定位技術(GNSS)、航空航天遙感技術(RS)、地理信息系統技術(GIS)等現代測繪技術,綜合各時期已有測繪成果檔案,對地形、水系、交通、地表覆蓋等要素進行動態和定量化、空間化的監測,并統計分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢等,形成反映各類資源、環境、生態、經濟要素的空間分布及其發展變化規律的監測數據、地圖圖形和研究報告。地理國情監測通過對地理國情進行動態測繪、統計,從地理的角度來綜合分析和研究國情,為政府、企業和社會各方面提供真實可靠和準確權威的地理國情信息。推進地理國情監測工作,必須建立在豐富翔實的地理信息資源積累基礎之上,不僅需要掌握各時期的歷史檔案數據,還要加快地理信息動態監測,及時更新地理信息。做為測繪工作者要肩負起測繪發展的歷史使命,測繪隊伍要制定人才發展戰略,加快裝備的現代化。為我國測繪事業發展多做貢獻。

    第8篇:地理信息知識服務內容范文

    1.培養目標

    浙江農林大學作為一所特色鮮明的地方性高等院校,堅持依靠自身優勢和特色,為地方經濟建設特別是為浙江農業、農村、農民服務[7]。地理信息系統專業應抓住此發展契機,以面向浙江省“三農”作為發展的著力點與突破口,充分發揮自身專業的獨特優勢。地理信息系統在數字林業建設中應用廣泛,我國林業院校,如北京林業大學、南京林業大學、西北農林科技大學、中南林業科技大學、浙江農林大學、西南林學院等都開設了GIS本科專業,共同的特點就是依托農林等學科的優勢,培養具有堅實的計算機科學和地理學的理論基礎,掌握地圖學與地理信息系統的基本知識、基本理論和基本技能,能在林業、農業、地籍、環境、規劃設計、森林工程、防災減災等領域從事與地理信息系統開發相關的工作的高級專門人才[4]。因此,畢業的學生應具有較強的工作能力,以適應社會對地理信息系統應用型人才的需求。基本知識和基本技能強、基礎扎實、能力強、素質高且具有創新精神和實踐能力等方面工作,全面發展與鮮明個性相結合,具有進一步自主學習能力的應用型人才。

    2課程設置

    地理信息系統是多種學科交叉的產物,如測量學、地圖制圖學、計算機科學、地理學等,它綜合應用這些學科的思想和方法,形成了自己的體系[8]。因此,要求農林院校的學生既要學習這些相關課程具備一定的背景知識打下扎實的理論基礎,又要掌握院校特色的農科和林科的行業知識。根據我校“寬口徑,厚基礎,強實踐,重應用”的人才培養基本要求,充分考慮學生就業及以后深造需要,構建了“平臺+模塊”的“3+1”培養模式。由公共基礎平臺、學科基礎平臺、專業平臺和方向模塊四個層次構成。同時,綜合考慮到學校特色及本省就業需求,開設林學林學相關課程,較好地解決了通識教育與專業教育、厚基礎與強應用之間的矛盾。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:掌握數學、地圖學、計算機科學、地理信息系統、遙感、全球衛星定位系統的基本理論和基本知識,以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本方法;具有將地理信息系統應用于農、林、水、土管、城建、環境等方面的基本能力。與此同時,為了保證學生在四年八個學期內有足夠的精力和時間完成學業,課時的安排設計為“鐘”型。

    3.實踐教學與畢業設計

    地理信息系統專業是一個應用性、操作性、實踐性很強的專業,因此加強GIS實踐教學和畢業設計是提高教學質量的一個重要手段。在我校GIS專業課程教學計劃中,主要實踐性教學環節總計37.5周學時。實踐主要包括課程實驗、實習、畢業設計三個環節。這三個環節從GIS專業基本技能訓練到綜合應用,形成實踐內容的銜接,由淺至深,貫穿四年的實踐教學體系。這些以培養基本技能與方法的課程實驗課以林業生產實驗、GIS應用開發技術基礎實驗訓練等為主。綜合專業實習主要以GIS行業應用軟件開發、3S技術應用、野外測繪實習、結合農業院校的特點開展相關森林資源調查等綜合性專業實習。重點培養學生的地理信息系統的二次開發能力和實踐應用能力以減少與生產單位的差距。

    畢業設計是實現地理信息系統專業人才培養目標的最后一個教學環節,也是最重要的一個教學環節。教師設計畢業論文題目,由學生自己設計、自己編程開發,充分發揮主動性、能動性和創造性。同時,與教師科研、相關的GIS公司、林業與土地有關部門的生產科研課題結合,學校與生產單位可以建立長期的合作關系,這樣可以提高學生分析問題、解決問題的綜合能力,實現產學研相結合,為畢業后較早進入狀態奠定基礎。

    4.學科競賽

    我校采取“走出去、引進來”的辦法,開闊學生的視野和思路。積極組織學生參與各種形式的全國性的大學生專業競賽。積極創造條件,有步驟地縮短與應用生產單位的差距;積極主動與國內外知名世界一流的GIS軟件企業、著名的科研院所合作,積極參與他們組織的一年一度的全國大學生GIS軟件開發大賽。目前,浙江農林大學地理信息系統專業已參加的比賽活動有中國地理學會和ESRI中國有限公司舉辦的全國大學生GIS競賽•ESRI杯、中國科學院地理信息產業發展中心和北京超圖公司舉辦的SuperMap杯全國高校GIS開發大賽,且與北京超圖公司成立了聯合實驗室。同時,成立了以浙江農林大學森林經理學科教師為主指導學生參加各類專業競賽的指導小組和團隊,采用高年級學生和低年級學生組隊、生手和新手組隊、3人組隊的“階梯層次式”學科競賽模式,利用暑假期間指導學生主攻全國性的GIS專業競賽,培養可持續參賽的人才,連續四年取得不菲的成績。《浙江日報》《中國綠色時報》《浙江教育報》和中國教育電視臺等媒體對我校GIS專業學生予以關注和肯定。

    第9篇:地理信息知識服務內容范文

    【關鍵詞】3S原理與應用高等教育課程物聯網

    1引言:物聯網專業開設《3S原理與應用》課程的意義

    物聯網(Internet of things, IOT)的概念是在1999年提出的。2005年國際電信聯盟將物聯網定義為:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、空間定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。物聯網就是“物物相連的互聯網”,其核心是RFID技術、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、無線通信技術和寬帶網絡。

    空間定位技術作為物聯網的核心技術之一,可以實現目標的識別、定位、跟蹤、監控和管理。現有的高精度GPS定位技術可以為物聯網提供厘米級精度的動態實時定位服務,這將極大地提高物聯網位置服務質量,并由此可帶來巨大的經濟效益和社會效益。

    地理信息系統(GIS)是以計算機為基礎,對地理空間位置等信息進行采集、存儲、管理、分析、可視化與應用的軟件工具[2]。物物相連的網絡必須要有相關空間信息處理平臺的支撐,尤其是對于大規模的、復雜的、現實的物聯網而言,地理信息系統技術將是一種不可或缺的支撐技術,它能讓物聯網更加好用、更加有序、更加智慧。

    遙感(RS)技術本身屬于傳感技術,雖然不是物聯網中的主要傳感方式和手段,但對于一些特定的物聯網應用,如精細農業、環保監測、重要設施狀態監測等,遙感所具有的的速度快、覆蓋面廣、成本低等優勢,將發揮十分重要的作用。而隨著高分辨率遙感技術的發展以及解譯水平的提高,航空航天遙感技術在物聯網時代也將發揮越來越重要的作用[3]。

    綜上所述,3S(GPS、GIS和RS)技術與物聯網密不可分。但縱觀國內物聯網專業的課程體系,少有高校設置了以上相關課程。此外,隨著高校教育制度的改革和學分制的實行,很多課程的學時都較以前少了很多。因此,單獨開設《GPS原理與應用》、《地理信息系統》和《遙感原理與應用》幾門課程存在較大的實際困難。鑒于此,可在物聯網專業開設《3S原理與應用》課程,該課程將以上幾門課程綜合成一門課程來教學,適應了當前高校課程學時減少的背景。此舉順應物聯網專業發展的需要,能夠完善學生的知識體系,提升畢業生的個人實力,具有非常重大的現實意義。

    2 開設《3S原理與應用》課程的基本條件

    《3S原理與應用》是一門應用性和實踐性都很強的課程。要學習好3S(地理信息系統、全球定位系統和遙感)的基礎理論并不困難,學生有較好的物理、數學基礎知識就可以理解,而我國高校的理工科專業也基本都開設了這些課程。應用方面,要求學生具有較好的計算機操作能力和較強的實踐動手能力,再具備3S相關軟件和計算機硬件,就可以學習3S技術的實際操作和應用技術,這一教學條件物聯網專業也能滿足。換言之,國內高校的物聯網專業具備了開設《3S原理與應用》課程的基本條件。

    3 開設《3S原理與應用》課程的方式

    開設《3S原理與應用》課程,效果最好的無疑是獨立開課。課程教學以課堂講授和上機操作相結合的方式進行。具體實施過程中,教材可以選用劉祖文編寫的《3S原理與應用》。這部著作屬于高等學校規劃教材,內容主要涉及地理信息系統、遙感、全球定位系統中的基本數學模型、原理以及應用。

    講授過程中,第一章可以安排兩個課時,首先概要講解本課程的內容,然后介紹3S技術的基本概念、發展、基本組成和應用。而第二章《空間信息技術基礎》的內容在教材中屬于理論基礎知識,介紹了時間與空間參考系統、地圖投影和大氣構造,這部分內容課時安排較為靈活,一般四個課時就可以讓學生基本理解參考系統和地圖投影,若要深入理解則可適當增加課時。第三~六章為GPS部分,介紹了GPS的構成、定位原理、定位方法和GPS定位測量,其中GPS定位測量需要結合實際操作來教學,有條件的學校可安排兩課時的實驗教學。這部分內容總計安排十二個課時,具體的課時分布教師可結合實際情況設置。第七~十章為RS部分,圍繞遙感基礎、遙感數據獲取、數字圖像處理和圖像解譯與應用來教學,教學過程中可從具體的應用案例(如:精細農業)出發,對遙感和物聯網的結合點進行深入講解,提高學生對課程的興趣。該部分也需要安排上機實習,通過對常用遙感軟件和遙感數據的使用,提高學生的實際操作能力,總計可投入十個課時。第十一~十四章為GIS部分,主要介紹GIS的體系、空間數據表達與獲取、空間數據結構和空間查詢與空間分析,該部分也應結合物聯網專業特點進行教學,并安排上機實習,建議投入十二個課時。以上三個部分的上機實習都是分別進行的,實際工作中,很多項目和工作都涉及到3S技術的綜合應用。因此,在教學時,還應將GPS的操作應用部分、GIS的應用與設計、遙感影像的分析與處理部分有機地結合在一起來設計實驗項目,這對于提高教學質量、培養學生的學習興趣具有重要作用。這部分可作為課程綜合實習,投入八個左右課時。

    綜上,獨立開設《3S原理與應用》課程,需要48個課時,如果條件允許,還應該設置更多的實驗課時,或者根據專業方向的需要增加特定環節的課時。

    4 結束語

    在高等院校物聯網專業開設《3S原理與應用》課程順應社會發展的需要,能完善學生的知識體系結構,提升畢業生的實踐能力和競爭實力,促進物聯網專業和3S技術的共同發展。對高等院校本身而言,開設《3S原理與應用》課程,還可以造就一批熟悉3S技術的教師,促進已有研究方向與3S技術的結合,產生新的科研成果。

    參考文獻

    [1]桂小林. 物聯網技術專業課程體系探索[J]. 計算機教育, 2010, (16): 1- 3, 9.

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