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    地理信息科學應用精選(九篇)

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    地理信息科學應用

    第1篇:地理信息科學應用范文

    【關鍵詞】地理信息系統;環境科學;應用

    近些年來,隨著環境污染程度的加強,人們開始逐漸關注環境保護問題。很多人都投入了環保的大軍當中。在環境科學中,有很多新技術都得到了應用。地理信息系統就在這個過程中得到了有效的應用。地理信息技術能夠實現人工與電腦之間的互相配合,性價比比較高,也能夠收到良好的應用效果。

    1地理信息系統的基本概述

    地理信息系統的應用,實際上是將計算機系統與數據系統進行結合的產物。同時,還在這個過程中展開了相應的管理。目前,這項技術在各個領域也得到了廣泛的應用,也體現出其特有的優勢。在地理信息系統中,能夠提供相應的分析與操作功能,能夠進行投影變換、測距和統計等功能,在這個過程中,地理信息系統支持進行用戶拓展,同時也能夠實現外部應用程序的開放使用。在地理信息系統中,有一種特殊形式的地理數據庫,這期間包括空間數據和屬性數據等。將地理信息系統應用在不同領域中進行應用,需要不同的精度和比例。

    2地理信息系統技術在環境科學中的應用

    2.1地理信息系統在環境管理當中的應用

    目前,我們國家的各級環保部門都需要進行環境監測。在監測過程中,應用地理信息系統,實現對各級環境資源的監測。監測的環境資源包括有大氣質量資源、生物資源、聲音資源和社會資源等等,將這些資源作為數據,并對這些數據信息進行統計和規劃。同時,將這些數據進行有效的整理,為之后的數據統計和分析做好準備,將其應用在日后的土地規劃與利用工作當中。

    2.2地理信息系統對環境進行影響評價

    地理信息系統能夠對環境中的相關數據進行集成化管理,也能夠對地下水質性能和對土地資源進行有效的應用,在應用信息系統的過程中,能夠更好的對環境影響進行評價和分析,并未環境保護提供相應的策略。在這個過程中,工作人員能夠建立起環境數據模型,加強對環境的保護和監控。近年來,已經加強了地理信息系統在環境分析中的應用,也就更好的進行了環境監測與保護,提高了環境保護工作的重要性。

    2.3地理信息系統在面源污染中的應用

    在所有環境污染現象中,面源污染的特點是比較鮮明的,這種污染對周圍地域的影響也比較大。在面源污染發展的過程中,導致這種污染類型產生的原因是非常復雜的。所以,對于面源污染的研究已經成為環境科學檢測中的重要一環。在對面源污染進行分析時,應用地理信息系統,能夠對面源污染的模型以及像一個的地理資源進行有效的分析,對面源污染對周圍環境與河流造成的影響進行了詳細的分析。

    2.4地理信息系統在水資源管理分析中的應用

    環境污染中,水資源污染是一種比較常見的污染類型。將地理信息系統應用于水資源管理中,能夠利用對數據的分析,來對周圍的場地變化和地形變化等進行檢測,并能夠對其他的環境數據進行有效的管理。在這個過程中,能夠將地理信息系統與其他應用程序之間進行有效的聯系,這樣就使得水資源污染的復雜性顯著減弱。在具體實施的過程中,研究人員會利用地理信息系統建立一個系統,這個系統能夠對當地的水質量和水文質量進行分析和維護,這樣就能夠達到對水資源的全面管理,并解決水資源污染問題,與此同時,還能夠對以后的水資源污染現象進行有效的預防。

    2.5地理信息系統對水管網進行管理

    在地理信息系統的應用過程中,能夠利用相應的數據對二位矢量拓撲關系進行有效的構建,這樣就能夠將地理信息系統的網絡分析功能更好的體現出來。這樣就能夠利用地理信息系統來進行城市排水管網的規劃與構建。現階段,利用地理信息系統對城市的水管網進行有效的構建,已經成為城市水管網構建中一項非常重要的手段,地理信息系統的這些功能,也在城市水管網的構建中,得到了廣泛的應用,也發揮了其重要的作用。

    2.6地理信息系統對近海水域的管理

    在環境污染當中,水資源污染有時候是由于污水排放導致的近海水域的污染,這樣的污染現象也占據了很大的比重。因此,對近海水域污染的管理工作近年來也是非常重要。建立一個合理的模型來對近海水域進行必要的分析和模擬是非常重要的。應用地理信息系統技術,能夠對遙感數據進行有效的分析和處理,并在此基礎上進行建模和分析,這樣就能夠將統計起來的數據進行充分的結合,也能夠利用這種系統對近水海域中的海洋漂浮物進行了具體分析與應用。

    2.7地理信息系統應用在環境監測中

    利用地理信息系統對環境進行實時監測,能夠利用其系統內部的數據分析功能對環境中的各項數據進行實時的分析和存儲,這樣就能夠有效的幫助研究人員進行數據的分析與整理,并針對相應的數據完成對環境監控工作方案的設計。在這個過程中,研究人員需要對所選區域的環境場地進行監測,并針對具體情況進行具體分析,這樣就能夠在一些地表和相關設施中發現潛在的污染源,也就能夠加強對此部分環境的保護力度,為環境治理提切實有效的策略。

    3結語

    總而言之,地理信息系統發展的已經越來越成熟,其在社會生活中的各個領域的應用也顯得更加廣泛。新的形勢下,應該加強地理信息系統在環境科學中的應用,使得我們國家的環境保護工作能夠取得進一步進展。相關人員也應該不斷加強研究,使得地理信息系統技術變得更加完善和成熟。

    參考文獻

    [1]馬宇航.地理信息系統技術及其在環境科學中的應用[J].黑龍江科技信息,2015(35):101.

    [2]章永志.顧及我國地理特點的全球空間信息多級網格理論與關鍵技術研究[D].武漢:華中科技大學,2014.

    第2篇:地理信息科學應用范文

    關鍵詞:專業課程 課程改革 實踐能力

    一、項目的意義與現狀分析

    (1)項目意義:原地理信息系統應用是在原中專相應教學大綱的基礎上編寫的,已不適應高職測繪專業培養計劃的要求,必須重新制定地理信息系統應用教學大綱,并按新的計劃要求對課程內容進行調整和改革,滿足工程測量專業培養方向的教學要求。本項目以教學與實踐相互結合;傳統教學方法與現代教學手段相結合;對教學內容和課程體系改革中不僅要加強理論教學,更要注重實踐教學,從而提高學生的基礎知識和實踐技能訓練水平。開發多媒體課件,通過教學演示,可使學生更生動、更形象、更直觀接受課堂教學內容,全面掌握該課程的基本技能。另外,需要讓學生親自上機實踐,以鞏固對知識的理解與應用。

    (2)現狀分析:作為一門專業基礎課,目前教學的重點在基礎知識的傳授上,教學滯后于社會實際需要,用人單位對于學生的要求不斷提高,要求學生有扎實的基礎理論和專業知識,更要求有較高創新思想和實踐動手能力,為了使我們的學生在企業中有良好的聲譽,我們希望通過各方面的改革,使學生的實踐動手能力有所提高,以滿足企業的需要。

    二、項目研究與改革的目標

    教育必須適應社會經濟發展對人才的需求,社會對高職高專人才的要求是應該具有一定理論基礎、較高的綜合素質和很強的實踐應用能力,就是說高職教育是培養面向生產第一線的應用型人才。

    鑒于地理信息系統應用在所有專業課程中的重要地位,我校非常重視地理信息系統應用課程改革與資金投入。學院把課程改革與專業建設作為頭等大事,經過廣泛的社會調查,專家論證,并結合用人單位和我校的具體情況,我們提出了 “精測量、懂施工、會操作” 的人才培養目標。對于課程建設與課程改革,也應緊密圍繞人才培養目標來進行。

    三、項目研究與改革的內容

    (一)調整測量系列課程的教學內容,合理修訂地理信息系統應用課程教學大綱

    認真修訂地理信息系統應用教學大綱,優化與整合教學內容,提交正式文檔。 突出學生基礎知識、專業技能的培養,擴大上機實踐教學時數。以“ 理論、實踐、應用 ”三段式的教學模式體現教學內容體系的創新,符合應用性人才的培養規律;以“ 夠用為度、注重應用 ”的課程內容安排體現應用性人才的培養目標。

    (二)培養學生的上機動手能力和創新思維

    通過增加上機實踐課程時數,提高學生動手實踐能力,在此基礎上提高學生的創新思維能力。在上機實訓中嚴格按測繪生產的要求進行,屬于仿真實習。

    (三)研究探討多媒體課件制作的理論與方法

    在多媒體課件制作過程中,充分考慮了地理信息系統應用教學內容的改革與調整,把最新GIS軟件編入教學內容。通過多媒體課件的制作,使學生更生動、更形象、更直觀接受課堂教學內容,全面掌握該課程的基本技能。

    利用現有的網絡教學平臺,完善多媒體課件的制作,使用網上教學,構建網絡教學大平臺,使課堂教學與網絡教學相互促進,提高教學水平。

    (四)根據教學實際情況,改革學生成績考核方法

    傳統的考核方法是只通過筆試的形式考核學生對所學知識的掌握程度,形式比較單一死板,主要由期末考試和平時成績兩部分構成。期末考試以任課教師的閉卷考試為主,其成績一般占總分的70%~80%;平時成績主要包括出勤、平時作業、小測驗和課程論文等方面的考核,一般占總分的20%~30%??傮w來說,這種考核方式沒有反映學生知識的應用能力和創新能力。

    針對傳統考核方式的弊端,我們采用理論部分采用筆試、實踐部分采用上機技能操作的綜合考核辦法。這樣既能考核學生對理論知識的理解程度,又能考核學生的動手操作能力和創新思維,培養出高素質實用型測繪技術人才。

    (五)用先進的教育理念,創新的思維把地理信息系統應用設置成高水平、高質量、自治區領先示范性課程

    四、項目的預期成果

    高職高專測繪工程專業是一個特別強調畢業生實際動手能力和技術應用能力的應用型專業,改革和完善實踐教學環節顯得尤為重要。實踐教學的重要目標是高質量完成理論知識驗證、基本技能、作業方法的訓練,重點培養學生面對工程實際,分析解決工程問題的能力,從而實現以實踐能力達標訓練為目的的基本技能、專業技能、工程綜合應用能力培養為核心的標準化能力考核實踐教學體系。

    經過工程測量2010級學生示范性教學實踐,表明該課程教學改革不僅使學生掌握了理論知識,而且培養了學生動手實踐能力以及創新思維能力,高質量完成工程測量專業人才培養的教學目標。參與的教師和學生反映極其良好。綜上所述,課題組研究制定的地理信息系統應用課程的教學改革對提高學生學習的積極性、培養學生創新思維能力等方面均是有益的,可以推廣使用。

    參考文獻:

    [1]黃德智.關于高校課程考核方式改革的思考.安徽農業大學學報,2006(1)

    第3篇:地理信息科學應用范文

    一、創設情景激發學生的求知欲

    俄國教育家烏申斯基說過:“沒有任何興趣,被迫地進行學習,會扼殺學生掌握知識的志向。”興趣是最好的老師,激發學生的學習興趣,誘發其好奇心十分重要。應用信息技術巧妙地創設情景能激發學生的求知欲望。如在學習地震的有關知識時,播放一個或幾個驚心動魄的地震影像資料,創設與教學內容相互聯系的教學情景,不僅易于吸引學生的注意力,也有助于喚醒學生強烈的求知欲和好奇心。

    二、圖、文、聲、像巧妙結合

    由于地理事象的廣泛性、復雜性、綜合性,學生難以進行廣泛的觀察和深入的體驗。而信息技術不受時間與空間、宏觀與微觀的限制,可以無限延伸人的各種感官、思維,通過圖像、音響、色彩、動畫將地理教學涉及的地理事物、形象、情景、過程、分布、聯系等直接展現于課堂中,使學生可以生動、形象、直觀、具體地感知和認知地理事象。通過信息技術可以化大為小、化虛為實、化遠為近、化隱為顯、化模糊為清晰、動靜互化、快慢互化,便于突出地理教學重點,突破地理教學難點,使抽象事物具體化、形象化,使具體事物抽象化、概念化,從而縮短認知過程,提高學習興趣,為師生的教與學活動提供極大的便利。

    三、應注意的問題

    避免“滿堂灌”,避免整節課都進行課件的演示,避免使學生成為機器的奴隸,只顧觀看而無暇思考和練習。信息技術只是輔助教學,絕非替代教學。教師在備課和制作課件的過程中,應選擇教材中的重點難點,把學生不易理解的知識通過信息技術表現出來,同時確定最佳作用時間,讓現代化的機器更好地為教學服務。

    注意適用性。并非所有的教學內容都適合利用多媒體課件教學,且制作一個較好的課件要耗費大量的時間和精力,故只有那些教學重點和難點以及抽象難懂的關鍵性知識的教學,才值得花時間和精力運用信息技術輔助教學。

    培養學生的信息處理能力。在利用多媒體教學的同時,更應培養學生的信息處理能力,即主動利用信息工具和信息資源,有效地對信息進行處理和創新的基本能力,這將成為學生在未來社會終身學習的能力。

    第4篇:地理信息科學應用范文

    關鍵詞 網絡 媒體 課件 探究 拓展 構建 創設情景

    信息技術輔助教育以其具有直觀、生動、形象、易于理解的特點,在地理課堂教學中顯示出獨特的魅力,促進了地理課堂教學的豐富多彩、教學過程的優化組合和教學質量的普遍提高,從而給地理課堂教學注入了新的生機,給地理課堂教學帶來了一場新的革命。充分挖掘教材合適的教學內容,發揮信息技術在教學中的優勢,是每位地理教師的重要任務,要充分發揮信息技術在地理課堂教學中應有的作用.而多媒體現代信息技術手段較完美、較理解地融合到課程之中——就像在教學中使用黑板和粉筆一樣,教師要把計算機作為自己真正的教學工具。

    新課程標準的實施和新教材的使用,使我明顯認識到:現代教學就是以創新為主?,F行的地理教材突現出兩大特點:敘述性文字少了,圖片性內容多了,教師主講性內容少了,學生活動內容多了。這對地理課堂教學提出了新難題、新挑戰。面對地理課堂教學中出現的新難題,如果恰當地運用集圖、文、聲、像為一體的現代教育技術,把知識的講解和活動內容串起來,形成一個知識鏈層和創設情景相互交融起來,能夠激發學生的求知欲望,優化教學過程,營造一個群體交流的良好氛圍,使學生在合作討論中引發積極探究問題的興趣,開發學生的創造潛能。對此,我認為應做好以下幾點:

    一、充分運用現代媒體營造優質的課堂資源

    對于地理教材特點,運用媒體技術,把每節課的內容,恰當的整編成圖、文、聲、像并茂的課件資源,使知識體系與知識情景,在課堂活動中體現出來,讓學生在領略知識情景中,加深對知識的理解和思路的拓展,變信息的單向性為信息交流的多向性,從而大大拓寬創新教育的內容、形式、方法、渠道等,給學生創新思維提供一個更廣闊的空間。假如我在講中國地理——《中國的行政區劃》一節時,在課件制作上關鍵是把民族、山脈、四大高原和四大盆地等主要的知識點,利用熱鏈接把相關的動畫和圖片都融合在了一起。把自己制作的課件放在學校的服務器上,在網絡教室進行教學時,讓學生根據教學的重、難點,有所選擇的學習主要內容。這樣在網絡上教學的教師與學生都成了學習者,在網絡中學習的學生把教師當成了學習過程中的參與者,學生在這種環境中對教師的恐懼心理消失了,主觀能動性得到了發揮,他們不僅與同學進行學習交流,同時也可以同教師探討問題,形成了多方面交流的交互式學習氛圍。新課標要求我們要以學生自主探究性學習為主,讓學生自己去發現問題和解決問題,而網絡在此時就成了研究式學習的有利支持。在制作課件時,盡可能采用易于操作的計算機軟件設計課件。教學課件要從符號、圖形、色彩、聲音、節奏等多方位的視覺和聽覺心理功能進行設計和開發,還要根據不同教學內容和環節選擇最合適的媒體。

    二、合理利用網絡資源,構建學科間的地理教育體系

    網絡資源是相當豐富的,如何合理利用網絡資源,構建學科間的地理教育體系是地理教學與信息技術進行整合的絕妙之處。做到這一點我認為;首先,教師要充分運用網絡資源,從整個地球大環境方面去把握好每一節課所要設計講的內容,要充分拓寬一節課的知識面,可以一改以往因教師主講黑板板書而造成的知識展示面狹窄的情況,通過媒體課件,包容豐富的知識資源,廣泛的向學生展示知識層次,以開拓學生知識視野。其次,教會學生網上查詢知識信息技能,讓學生通過查詢,捋清每節課知識層次,掌握知識要點,豐富課堂活動內容,從而,達到拓展學生知識層面的目的。

    三、在愉快的學習中培養學生的學習興趣。

    信息技術教學是視聽合一、圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式,而且可以立即反饋。特別是地理教材中,往往會有許多美麗的自然風光或奇、險、幽、深的美麗圖片,如果通過這些形象生動的畫面、標準逼真的情境、悅耳美妙的音樂、妙趣益智的游戲,把學生帶進寬松愉快的學習環境,讓學生主動探索、積極進取,使學生會學、愿學和樂學。這常常會達到事半功倍的效果。同時,在地理教材中,都有配套的多媒體輔助教學光盤,如果很好地利用這些教學資源,再把要學習的知識設計成填空、判斷、選擇、連線及游戲等不同形式,采用激勵和游戲的方法進行演示和傳授。使學生能在“玩”的過程中得到理論知識與技能。學生面對有趣的練習,課堂氣氛比較活躍,有時還有悅耳的音樂或精美的圖片給予獎勵,更能激發學生的學習興趣,學習情緒更加飽滿。

    總之,信息技術教學能突破沿襲多年的“粉筆加黑板,教師一言堂”的傳統的教學模式,特別是在地理課堂教學中,只要教師切實轉變教育思想,利用現有的教學環境、教學資源,同時擔當好學生學習活動的指導者及組織者的角色,不斷嘗試、堅持創新,就能把豐富的地理資源運用到課堂教學中,就能充分調動學生學習的主動性和興趣,增強學生的自主性和協作學習,從而能大大地激發學生積極主動的學習熱情和思維與創造能力的發展,提高課堂教學效率。信息技術在地理課堂教學中的廣泛運用,給地理課教學,注入了新的生機,其獨特的教學優勢,有待于廣大地理教師在教學實踐中不斷挖掘和發揮。

    參考文獻:

    [1]張祖春,王祖琴.基礎教育課程改革簡明讀本[M].華中師范大學出版社,2003.

    第5篇:地理信息科學應用范文

    1地理科學在科學體系中的地位

    錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統、4項建設(圖1、圖2、圖3、表1),下面分別表述原著與解解的內容。

    附圖

    圖1錢學森論人類的知識體系

    Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen

    錢學森將當今人類對科學知識的體系,分為數學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀,可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象;而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象;建筑科學界于客體與主體科學之間;軍事科學實際上是指謀略科學(包括經濟、政治、軍事等),是在掌握所有科學基礎上的智慧較量;美學是縱貫于各個學科的;數學科學與系統科學是橫貫于各個學科的。因此有以下的科學分類網絡系統(圖2)。

    附圖

    圖2科學分類的網絡體系

    Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification

    在五個開放的、復雜巨系統中(圖3),地理系統與星系系統、社會系統、人體系統、人腦系統并列,其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規律”。

    錢學森提出的社會主義總體設計部(表1)中,除了政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設外,特別提出地理建設,筆者將其修改為地理系統工程,并增加了人口、科教、城鎮、資源、災害、產業。

    表1社會主義建設的系統結構(略有修改)

    TablelThesystemstructureofsocialismconstruction

    附圖

    2地理信息科學

    20世紀70年代以來,隨著航天技術的迅猛發展,來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加;隨著計算機技術的迅猛發展,處理與解決這些海量數據的能力大幅度地提高。地理信息系統、地理專家系統、管理信息系統、輔助決策系統應運而生,使得地理信息科學首先獲得發展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術武裝起來的技術科學的發展,帶動了整個地理科學的建立與發展。

    附圖

    圖3五個開放的復雜巨系統

    Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem

    地理信息科學的主要內容就是天地信息一體化網絡系統,包括航天信息網絡系統(外層空間衛星之間的信息網絡)、地面的網絡系統、天地之間的網絡系統三部分,是有線網絡與無線網絡連通的一體化網絡系統。1998年筆者發表了“航天信息與地理信息一體化網絡系統及其應用”的論文[5],2002年又發表了“論地理信息科學的發展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學的創始與發展,當前各行各業都在進行數字化或信息化的建設,實際上都是天地信息一體化網絡中的部分子網絡或子系統。地理信息科學中最重要的原創性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。

    隨著遙感信息的大量獲取,數學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類,使用的數學工具主要是數理統計的方法,把遙感信息看成是沒有成因關系的隨機變量;物理學家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因,因此采用反演的方法,使用輻射傳輸方程為主的數學工具,事實上不承認地理現象的不確定性;大多數地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎信息,快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統,其信息量遠不可與遙感信息量比較,地圖學家把遙感信息轉化成符號系統的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復雜現象中的非遙感信息轉變為歸一化的影像信息,與遙感信息一起用方程、統計與相似準則結合,也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結合;確定性與不確定性(包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性)辯證統一;圖像與方程(一個像元或一個圖斑、一個方程)耦合;抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術的推動下才有可能產生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。

    地理信息系統本來就是為了制作地圖而創建的,因此地圖學家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統,是順理成章的。但是這種地理信息系統無論空間分析功能多么強大,也不可能進行模型計算,外掛、內嵌種種方式都不可能解決直接進行模型計算問題。系列地圖存入計算機的圖形庫時,信息又是冗余的,因此帶來一系列與計算機技術發展格格不入的疑難,最為典型的是數據挖掘,數據挖掘說明存在數據庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運算要求地理信息系統可以直接進行模型計算,由此地理信息編碼模型應運而生[10,11]。傳統的地理信息系統以圖形的疊合(Overlay)為主;而能夠進行遙感信息模型運算的地理信息系統則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉化的紐帶,也是地理信息系統中屬性庫與地理專家系統中知識庫聯系的橋梁。

    總之,天地信息一體化網絡系統是開放的復雜巨系統,研究這個巨系統的地理信息科學的內容遠遠超過了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范圍,而是以天地信息一體化網絡系統為核心的天—地—人—機系統。地理信息科學雖然是從屬于地理科學的技術科學,但是地理信息科學的誕生與發展是引領地理科學成長的核心力量,因此本刊更名時,將地理信息科學與地理科學相提并論,突出了地理信息科學的重要性。

    3地理系統工程

    地理系統工程當前尚未被廣泛認識,已經認識到的也僅僅是系統工程在地理學中的應用。當地理信息科學中的模型在實踐中應用時,必然會涉及地理系統工程的可操作性。地理遙感復雜信息模型的建立,可以進行定量預報和回溯,因此為地理系統工程打下了工程的基礎。國民經濟的主戰場主要包括人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等8個方面,這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災害問題、環境問題、生態農業問題、城鎮體系問題、基建布局問題、產業結構動態調整問題以及相互之間的協調發展問題,無不屬于地理系統工程。

    地理現象是復雜現象,地理系統是開放的復雜巨系統。當研究西部開發時,如果國家各個部門各行其是,石油開發只考慮石油開采與輸送管道;交通只考慮公路建設;鐵路只考慮鐵路建設;水利只考慮南水北調問題;城鎮建設只考慮城市規劃等,那么整體的西部地區有可能產生許多事倍功半的現象,例如修了公路沒有物資運輸;城市居民結構不盡合理;勞動力與產業結構不配套等。錢學森的社會主義總體設計部就是要把地理系統工程與政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設系統地結合起來,地理系統工程僅是其中的一個子系統。而人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業是地理系統工程中的子系統。人口中的數量、素質、結構、分布是人口系統中的要素;資源中的礦產資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統中的子系統;大氣環境、水環境、土環境、生物環境、地質環境是環境系統的子系統;交通、鐵路、航運、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機網絡是基礎建設系統的子系統等。系統嵌套系統,分層次子系統與交叉子系統,構成完整的、開放的、復雜的巨系統。

    研究開放復雜巨系統的方法,首先是將系統分解為多層次的子系統,明確其中的交叉子系統;其次是從定性到定量地確定子系統中各個要素與指標體系;第三是根據指標(相似準則)建立模型進行預測預報;最后是檢驗該巨系統的效益與效率。當前大多數是分別研究人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等子系統,在一個地區全面研究區域地理系統工程的有效實例不多,區域經濟地理的研究還遠遠夠不上地理系統工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災害、水環境、生產用水、生活用水統一解決的洪水充分利用,全國水系網絡化與渤海淡化的地理系統工程,中國科技報曾進行報道,之后筆者在“21世紀黃河系統工程方略”一文中進行闡述,首先所能進行的研究是虛擬地理系統工程。全國水系網絡化與渤海淡化是21世紀的世紀工程,尚需有識之士共識,廣泛地深入研究,進一步的論證。

    如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐,研究復雜的地理系統工程就是空想,然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術,地理系統工程的實踐指日可待。

    4理論地理科學

    地理信息科學一方面可以進一步為地理系統工程提供研究方法與手段;另一方面又為理論地理科學提供技術基礎。從遙感信息模型發展到地理復雜信息模型再到地理數學[8],為理論地理科學奠定了堅實的基礎。

    理論地理科學中首要的是建立開放的復雜巨地理系統的理論;其次是地理類比的廣義相似理論[13];第三是一般地理復雜模型理論與地理數學;第四是地理數學在部門地理—部門子地理系統工程與區域地理—區域地理系統工程中的應用。理論地理科學如果不能指導部門子地理系統工程的研究和區域地理系統工程的研究,那么就失去了理論意義。

    如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐,研究理論地理科學也是空想,然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術,理論地理科學的建立指日可待。

    5地理科學在可持續發展信息社會中的作用

    地理學的發展經歷了“地理環境決定論”、“人類中心主義”,然后達到了地理科學的可持續發展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的,按照發達國家的水平,一個地球是滿足不了全人類的需求的??沙掷m發展只有在信息社會中才能實現,人類一方面需要依靠科學技術開發資源,如太陽能的利用,靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射,靠納米技術直接轉化太陽能為電能;另一方面是靠信息技術節省資源、能源,如天地信息一體化網絡系統就是信息社會的重要支柱之一,靠航天技術獲取外層空間信息源,靠計算機技術建立信息網絡。由此可見,地理信息科學在可持續發展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學的發展,地理系統工程與理論地理科學的發展,將為國民經濟的主戰場做出重要的貢獻。

    由上分析,可見地理科學與地理信息科學已經被廣泛共識,地理系統工程與理論地理科學的發展尚不夠充分,因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的,是既有繼承性又有發展性的;是既有前瞻性又有現實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁,切不要輕視技術,高新技術恰恰是新理論、新應用的強大推動力。

    【參考文獻】

    [1]錢學森,等.論地理科學[M].杭州:浙江教育出版社,1994.1-325.

    [2]錢學森.發展地理科學的建議[J].大自然探索,1987,6(19):36-46

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    [10]馬藹乃.地理信息編碼模型[A].地理科學與地理信息科學論[C].武漢,武漢出版社,2000.283-302.

    [11]馬藹乃.地理知識的形式化[A].地理科學與地理信息科學論[C].武漢,武漢出版社,2000.261-274.

    [12]馬藹乃.21世紀黃河系統工程方略(首屆黃河論壇暨王化云治黃思想研討會)[N].黃河報(轉載),2002.

    第6篇:地理信息科學應用范文

    關鍵詞:GIS;發展;演化

    一、前言

    地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數據的信息系統。其既是表示、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的“工具”,也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”,同時還是一門關于空間信息處理分析的“科學技術”。

    二、GIS的提出和迅速發展

    50年代,由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應用,使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據,并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務,這樣就導致了地理信息系統的問世。

    1956年,奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫,隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統(LIS),用于地籍管理。1963年,加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統這一術語,并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統(CGIS),用于自然資源的管理和規劃。稍后,美國哈佛大學研究出SYMAP系統軟件。但是,由于當時計算機技術水平不高,存儲量小、磁帶存取速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖色彩,地學分析功能極為簡單。當時的系統能實現手扶跟蹤數字化地圖,進行地圖數據的拓撲編輯,分幅數據的拼接,并發展了基于柵格的操作方法。

    進入70年代以后,由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展,尤其是大容量存取設備—磁盤的使用,為空間數據的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發展增強了人機對話和高質量圖形顯示功能,促使GIS朝著實用方向迅速發展。一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。GIS這一技術成為一個引人注目的領域。

    三、80年代的GIS—地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)

    80年代是GIS在理論、方法和技術上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規模和超大規模集成電路的問世,推出了第四代計算機,特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現,為計算機的普及應用創造了條件,加上計算機網絡的建立,使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外,軟件開發工具的廣泛應用和數據庫技術的推廣,推動了GIS的數據處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術的進一步發展,并逐步走向成熟。GIS的應用從解決基礎設施的規劃(如道路、輸電線等)轉向更加復雜的區域開發問題。當時,GIS已跨越國界,在全世界范圍內全面推廣,應用領域不斷擴大,并與衛星遙感技術結合,開始應用于全球性的問題(如全球變化、全球沙漠化監測等)。因此,國際著名的GIS專家,即前面提到的R.T.Tomlinson認為:“如果70年代是GIS發展的鞏固時期,那么80年代則是國際上GIS發展具有突破性的年代”。這個時期,GIS還保留有地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)的含義和意思。

    四、90年代的GIS—地理信息科學(GeographicInformationScience,GIS)

    地理信息系統技術的應用大大提高了人類處理和分析大量有關地球資源、環境、社會與經濟數據的能力,而地理信息系統技術及其應用的進一步發展則必須以地球信息機理理論為基礎。陳述彭院士在論述地理信息系統發展時強調了對于地球信息基礎理論的研究,并指出地球信息基礎理論的實質內容:地理信息系統已不僅僅限于物質流與能量流的信息載體,而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預見性等;并認為:Geo-Informatics不同于Geomatics,在于這個Info還包括很多地學規律,其分析模型必須以地學為基礎。

    Goodchild于1992年提出地理信息科學(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題,如數據的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎設施建設、地理數據的不確定性及其對于地理信息系統操作的影響、地理信息系統的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統技術及應用發展到相當水平后的必然要求,它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢,而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時產生的;它在注重地理信息技術發展的同時,還注意到了與地理數據、地理信息有關的其他一些理論問題,如地理數據的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術運用于實踐的認可等。由此可見,地理信息科學在地理信息技術研究的同時,還指出了對于支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。世紀之交,由于地理信息系統的應用日益廣泛,加上航空和航天遙感、全球定位系統、數字網絡(Internet)和地理信息系統等現代信息技術的發展及其相互間的滲透和整合,逐漸形成了以地理信息系統為核心的地球空間信息集成化技術系統,為解決區域范圍更廣、復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證;同時,這些現代信息技術的綜合發展及其應用的日益深廣,掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝,于是時勢造英雄,促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期,GIS己經漸變地含有地理信息科學(GeographicInformationScience,GIS)的含義和意思。

    五、現在的GIS—地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)

    近年來,隨著地理信息產業的建立和地球數字化產品的普及應用,GIS的發展進入到各行各業乃至各家各戶的用戶時代,成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期,社會對GIS的認識普遍提高,需求大幅度增加,地理信息系統已成為許多機構(特別是政府決策部門)必備的工作和決策咨詢系統。國家級乃至全球級的地理信息系統已成為公眾關注的問題,地理信息系統已被列入“信息高速公路”計劃,也是美國前副總統戈爾提出的“數字地球”戰略的重要組成部分。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業,具備了走向產業化的條件。

    近來,個人數字助理(PersonalDigitalAssistant,PDA)、移動電話的普及給新的應用創造了許多機會。這樣的應用有流動工作人員和基于位置服務。流動工作人員,顧名思義,他們工作在遠程位置,如客戶處、分公司或者野外現場。這些工作人員經常要為完成某項任務下載一段所需的數據,在遠端使用這段數據,然后在每天工作結束的時候將改動更新(同步地)到主數據庫上。這種場景的一個重要方面是:客戶端保留有數據,并以離線方式在本地對數據進行操作?;谖恢梅盏氖褂檬墙陙沓霈F的一個重要趨勢,這類服務徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統(GPS)的應用,可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置,并根據用戶的地理位置提出最佳解決方案。基于位置服務的影響和重要性促使開放GIS協會(OpenGISConsortium,OGC)提出了開放位置服務(OpenLocationService,OpenLS),希望能夠將地理空間數據和地理操作的資源集成到位置服務和電信基礎設施中去。美國聯邦政府已于2001年10月頒布了規定:所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的,追蹤精度為125米。這樣,一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念,與此同時,對于空間技術的需求卻在不斷增長。位置服務(LocationBasedService,LBS)的巨大魅力在于通過固定或移動網絡發送GIS功能和基于位置信息,從而在任何時間應用到任何人、任何位置和任何設備上。當前,LBS已成為科學研究、技術發展和市場開拓領域共同的熱點話題。此時,GIS已朝著地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)的方向發展。

    六、結論

    第7篇:地理信息科學應用范文

    [關鍵詞]信息科學;信息技術;旅游;交叉研究;系統綜述

    [中圖分類號]F59

    [文獻標識碼]A

    [文章編號]1002—5006(2013)01—0114—15

    1 引言

    旅游領域正在經歷著一個以商業實踐和研究活動為平臺的迅猛發展期,對于旅游研究者而言,把握領域最新研究進展、了解已被研究的內容以及思考未來的研究方向是非常重要的。在我國的旅游研究中,針對各種研究主題的綜述性研究非常豐富,然而信息科學與旅游的交叉研究并沒有得到足夠的重視。

    交叉研究或跨學科研究一詞源于1926年美國哥倫比亞大學心理學家伍德沃斯(Woodworth)創建的英文形容詞:interdisciplinary(跨學科的),指超過一個學科范圍的研究活動。信息科學是一種橫斷科學與方法科學,在信息科學所涉及的4個方面研究中:(1)電子科學與技術、信息與通信系統、信息獲取與處理;(2)計算機科學與技術、網絡與信息安全;(3)控制理論與工程、系統科學與工程、人工智能與智能系統;(4)半導體科學與信息器件、信息光學與光電子器件、激光技術與技術光學,其中3個方面都與旅游研究在研究對象上發生交叉(如旅游博客數據挖掘、旅游推薦系統),且旅游研究也不斷采用信息科學的理論與方法去解決問題(如人工智能在旅游預測中的應用、計算機仿真在游憩行為研究中的應用),體現了交叉研究和跨學科特征。信息科學與旅游的交叉研究客觀存在,且已經經歷了20多年的發展。

    旅游研究一直是一個開放的體系,吸納著其他學科的營養;信息科學與旅游研究的交叉與融合為解決旅游領域的新矛盾、新問題和探索新規律、新原理提供了新的思維方式和科學的研究方法,是信息時代旅游發展的產物與趨勢。信息科學與旅游的交叉研究無論對旅游學術研究還是對旅游業發展都具有非常重要的意義,其研究進展應得到關注與重視。

    已有關于信息科學與旅游交叉研究進展的綜述研究川沒有體現出兩種研究的“交叉”性,即信息科學研究中有哪些以旅游為研究對象或者解決旅游領域的問題?旅游研究中涉及哪些信息科學方法與技術應用?這些問題的回答對于研究者廣泛與深入開展信息科學與旅游的交叉研究具有重要意義。

    為了較為全面地闡述信息科學與旅游研究之間的“交叉性”,本文采用系統綜述方法對該交叉領域最近12年發表的文獻進行了搜集、篩選、整理、歸納與分析.以期幫助相關研究者了解這一交叉領域的主要研究問題及所取得的研究進展,并對今后的深入研究有所借鑒與啟發。

    2 系統綜述方法

    系統綜述(systematic review)又稱系統評價,起源于醫學領域,是指在復習、分析、整理和綜合原始文獻的基礎上進行的二次研究方法,目前已經被廣泛應用于循證醫學(evidence—based medicine),逐步應用于社會學、教育學、圖書情報等領域。系統綜述可被精確區分為兩種類型:(1)定性系統綜述,原始文獻的研究結果被分析與總結,但未經統計學合并;(2)定量系統綜述,又稱元(meta)分析或薈萃分析,應用統計學方法對若干個研究結果進行定量統計合并的過程。在某些不強調或較難實施統計學合并的研究領域,直接將定性系統綜述稱為系統綜述,將其作為一種對某研究問題、主題或現象的可獲得的所有研究進行評價和解釋的方法,目標在于通過一種可信的、嚴格的以及可審計的方法來提供公正的研究評價。信息科學與旅游科學的交叉研究屬于較難實現統計學合并的研究領域,因此本文采用定性系統綜述方法,簡稱系統綜述。

    本文關于信息科學與旅游的交叉研究的系統綜述研究包含如下步驟:

    (1)確定研究問題

    為了全面了解與分析信息科學與旅游的交叉研究現狀,本文確定了如下系統綜述的研究問題:①信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面?③信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢?

    (2)確定文獻搜索策略

    基于所確定的研究問題,設計如下文獻搜索策略:

    ①搜索工具與數據庫:采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect;

    ②搜索關鍵字:采用關鍵字組合“tourism”AND(“computer”OR“communication technology”),即“旅游”與“計算機”或“通信技術”同時出現;計算機科學與技術是信息科學研究領域中最為活躍的方向之一,計算機科學與技術、通信科學與技術在信息科學研究中具有一定的代表性;經過反復搜索測試,“計算機”與“通信技術”作為關鍵字與“旅游”進行組合搜索,搜索結果能夠較為全面地覆蓋信息科學與旅游的交叉研究,實現本文系統綜述的研究目標;③搜索的時間范圍:2000年之后。

    (3)文獻搜索

    按照上述搜索策略分別在3個工具與數據庫進行搜索。Google Scholar顯示共有54500條結果(2011年12月22日),其只提供最相關的前1000條;IEEE Xplore(搜索字段為“摘要”)共搜索到46條結果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段為“題目”或“關鍵字”或“摘要”)共搜索到36條結果(2011年12月24日)。

    (4)文獻篩選

    在上述搜索到的條目中,按照表1所示的文獻入選和剔除標準,篩選用于本文系統綜述的文獻。

    表1所示第一步完成后共有512篇文獻入選。第二步經過多次逐步細化篩選,最終確定用于本文系統綜述的入選文獻共245篇,其中期刊論文158篇,會議論文87篇。245篇文獻來自106種期刊和58種會議,文獻來源分散且涉及領域廣泛,有關文獻來源、作者等的定量分析結果已另文撰寫,本文則側重對系統綜述研究步驟(1)所確定的研究問題的回答。

    (5)分析與完成報告

    根據系統綜述研究步驟(1)所確定的研究問題,對入選文獻進行分類、分析與總結。分析結果見下一章節。

    為了分別回答問題1與問題2,本文需要將入選文獻劃分為旅游研究和信息科學研究兩種視角,分別簡稱為旅游類研究和信息類研究。而事實上,當兩種研究產生交叉與融合,進行上述嚴格區分是較為困難的。為此,本如下處理:

    (1)按照文獻來源所屬學科范疇進行劃分,如來源于Tourism Management及《旅游學刊》的文獻則劃入旅游類,來源于Expert Systems with Applications及《計算機工程》的文獻則劃入信息類;

    (2)按照期刊載文的學科范疇劃分,如《華東經濟管理》刊載旅游類文章,則歸為旅游類,《北京工商大學學報(自然科學版)》刊載信息技術類文章,則歸為信息類;

    (3)按照入選文獻的具體內容劃分,一些綜合性期刊無法直接確認屬于哪一類,則閱讀入選文章原文,如果偏重人文社會學視角,則歸入旅游類;如果偏重信息科學及技術視角,則歸入信息類。

    由此,經管類、電子商務、地理類等期刊歸入旅游類中,測繪類期刊歸入信息類中;兩類分別含有入選文獻147篇和98篇。

    3 綜述結果與分析

    3.1問題1:信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?

    “面向旅游”并不特指專用于或專門針對旅游的研究,而是指其研究問題由旅游領域而產生,或者旅游是其最為典型的應用。面向旅游的信息科學研究幾乎涉及了信息科學研究范疇的各個方面,而許多研究領域更是體現了信息科學領域較新及較前沿的研究方向與熱點,如表2所示。面向旅游的信息科學研究中最受關注的研究主題是應用系統、人工智能、地理信息系統、移動應用、推薦系統以及語義網與本體等;而Web服務、虛擬現實、普適計算、計算機仿真也受到了一定程度的關注。下面對表2排序前10的研究主題的進展情況進行詳細闡述。

    3.1.1

    應用系統

    應用系統指面向各種終端設備,如電腦、手機、PDA(掌上電腦)、電話等使用者的可用人機交互系統,也包含網站(Web)應用系統。本文為了強調移動應用和推薦系統兩類特殊的應用系統,在本類研究主題統計中將其排除,另列類別。應用系統研究占據了面向旅游的信息科學研究的較大比重。一方面是因為信息科學向旅游研究中進行滲透的最初方式正是其在旅游行業中的實際應用;另一方面是人選文獻中我國研究占據較大比重且較集中于該類研究。

    應用系統的相關研究可分為:①戰略設計或實施建議,如航空業信息技術應用戰略與戰術研究,以及非洲撒哈拉以南地區的旅游組織實施電子商務的建議;②技術架構設計,如基于面向服務的體系架構(service oriented architecture,SOA)的旅游資源信息服務模型研究;③系統設計與開發,如一種智能旅游行程導航系統,以及四川、山西和贛東北等目的地或區域管理信息系統的設計與開發。

    3.1.2人工智能

    人工智能是面向旅游的信息科學研究較多采用的方法與技術,可將相關研究分成以下幾個方面:①推理,即采用人工智能推理技術支撐各種應用系統,如基于貝葉斯網的旅游行程推理;②數據挖掘,如旅游突發事件預測預警、消費者特征分析、基于機器學習的旅游博客觀點挖掘以及數據倉庫技術在旅游業中的應用;③主體(agent),如主體旅游者進行數據采集、分析并向旅游者進行旅游推薦弛;④評價,如基于神經網絡的上海旅游可持續發展能力評價;⑤決策支持,如旅游目的地選擇決策支持系統。

    3.1.3地理信息系統

    旅行活動是一種人地關系,地理信息是設計與開發各種旅游應用系統的重要信息資源,地理信息系統就是為這些應用系統提供地理信息使用接口的重要支撐系統。個性化目的地推薦系統、基于短信服務的餐館推薦系統、導航系統、位置服務系統、旅游資源監控預警系統以及古建筑信息系統等應用系統都離不開地理信息系統的支撐。上述“應用系統”主題研究中,幾乎所有面向目的地與區域的管理信息系統的設計與開發都離不開地理信息系統。有關旅游地理信息系統本身的研究也較為活躍,如雅安市WebGIS(萬維網地理信息系統)的實現研究、基于WebGIS的旅游地理信息系統研發以及泰山三維(3D)地理信息系統的研發。

    3.1.4移動應用

    移動通信技術,特別是移動終端技術的快速發展,使得面向旅游者手持終端(如手機、PDA)的各種移動應用得到了迅猛發展。相比較于傳統的計算機應用,移動應用較好體現了旅游以“人為中心”而不是計算機為中心的理念。相關研究主要集中于面向旅游者服務的信息推送與搜索、導航、實時路線及目的地推薦;并向普適計算的方向進行擴展,如手機電子門票、基于全球定位系統的車輛監控與導航以及手機與環境之間的交互游戲等。除了面向旅游者服務外,移動應用研究還包含面向旅游研究者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業的旅游行為數據采集與分析,如可通過基于手機數據的散客流分析,對目的地住宿的可容納量進行估算。移動應用中與位置信息相關的應用也被稱為位置服務,如位置信息服務、導航以及實時路線推薦等。

    3.1.5推薦系統

    推薦系統是為解決互聯網“信息過載”問題而提出的一種個性化服務,幫助用戶從大量信息中發現其可能感興趣的或者滿足其需求的資源,如信息、服務以及商品等,并自動生成個性化推薦。目前,推薦系統在旅游中的典型應用為旅游行程規劃,可面向旅游電子商務用戶,也可面向互聯網用戶;可規劃旅行的時間、地點以及活動等全套行程規劃引,也可推薦旅游目的地、餐廳以及住宿等。推薦系統主要采用人工智能、語義網、移動應用、定位與地理信息系統等技術。相關研究還涉及用戶個性語義模型、系統架構設計等方面。

    3.1.6語義網和本體

    語義網(semantic Web)是傳統網站的一種擴展。在語義網中,信息具有明確的含義——語義,人類語言與機器語言之間能夠相互理解,機器能夠自動地處理和集成網上對于人而言可用的信息,使得人與機器之間的交流變得像人與人之間交流一樣順暢。本體(ontology)是用來描述網絡文檔中術語的明確含義及其之間關系的技術,能夠實現語義網信息處理的自動化,提高網站搜索的準確性以及網站服務質量。旅游領域是語義Web與本體研究的問題來源與典型應用對象,如基于語義Web與本體技術的旅游中小企業間信息交換、動態生成客戶供給的客戶關系管理、旅游網站信息系統、旅游目的地管理系統以及旅行推薦系統。這些系統能夠對旅游領域知識進行本體表達,從而集成對于用戶有用的或者滿足用戶需求的語義信息;其中,旅游知識域的本體表達、行程規劃的語義信息推理是實現這些系統的關鍵技術。

    3.1.7Web服務

    Web服務(Web services)是Web上數據和信息集成的有效機制,是解決Web上各種應用系統高維護與更新代價的最為合理的解決方案。因此,Web服務在旅游中主要用于信息集成、交換以及系統之間的互操作。Web服務技術對于旅游目的地管理而言非常重要,能夠實現旅游目的地營銷系統與旅游企業之間以及目的地旅游企業之間的異構數據交換、共享以及集成。Web技術還是Web推薦系統的重要技術之一,能夠獲取推薦系統所需的動態與實時的萬維網數據。

    3.1.8虛擬現實

    虛擬現實技術主要用于旅游目的地、景區、景點的市場營銷。國內的相關研究集中于旅游目的地、景區及景點等的虛擬展示,如西安市360度全景虛擬旅游系統、北京妙峰山古建筑群的網絡虛擬漫游系統、村鎮民俗旅游資源的立體展示。鄭鵬等認為這是一種旅游產品的虛擬試用體驗。而國外的相關研究則側重于游客的現場體驗,特別針對歷史文化遺產與遺跡,如意大利的PEACH(personal experience with active cultural heritage,個性化體驗活動的文化遺產)項目針對提升游客在博物館對于文化遺產的體驗以及馬來西亞凱利城堡(Kellie’s Castle)的虛擬旅游原型研發。虛擬現實技術在旅游中的應用還包含了旅游開發與遺產保護,如十三陵景區的虛擬復原。

    3.1.9普適計算

    普適計算模式下人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理。由于移動終端設備及其應用的發展,普適計算在旅游研究中非?;钴S,如一種面向移動終端的基于旅游本體的信息廣播與推送方法研究,用以解決傳統移動終端對于旅游者需要花費昂貴的“漫游”網絡連接費用以及需要主動獲取信息等問題;一個面向德國雷根斯堡(Regensburg)游客的移動終端游戲的設計與應用,游客可以通過在空中晃動手機來與游戲中的歷史人物溝通,該游戲以一種有趣的方式向游客介紹雷根斯堡的歷史。普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯網應用的基礎理論與技術之一。

    3.1.10計算機仿真

    計算機仿真技術研究中面向旅游的研究包含基于概率統計方法對上海旅游服務系統顧客滿意度進行仿真以及基于系統動力學方法對新度假制度對城郊旅游的影響進行仿真等。

    3.2問題2:旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面?

    旅游研究中與信息科學方法與技術相關的研究范圍較為廣泛,表3顯示本文入選文獻中歸入旅游類的研究主題共有43種。其中最受關注的研究主題是電子商務、網站評估以及在線消費者行為。人工智能、移動通信、地理信息系統等信息科學方法與技術在旅游中受到了相應重視。旅游網站空間、系統評價、網絡營銷、應用系統以及正在大范圍普及的Web 2.0互聯網應用模式也受到了旅游研究的重視。信息科學領域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了關注,如計算機仿真、推薦系統、Web服務、語義網與本體。

    進一步對表3各類主題的文獻內容進行剖析與歸納,可以得到以下旅游研究中與信息科學方法與技術相關的6個研究范疇:

    3.2.1信息技術對旅游的影響

    信息技術對旅游的影響研究主要包含信息技術對旅游產業的影響與信息技術在旅游中的應用影響兩個方面。其中,信息技術在旅游中的應用影響又分為現狀研究、作用研究、影響因素研究等方面。

    信息技術對旅游產業的影響主要體現在其對傳統旅游產業價值鏈的重構上,集中表現于電子商務對旅游產業的影響、新型電子中介(供應商、互聯網門戶網站、拍賣網站、數字電視、移動商務等)對傳統電子中介(計算機訂座系統、全球分銷系統等)的影響、信息技術對分銷渠道的影響。

    信息技術在旅游中的應用現狀研究主要側重于旅游企業,如電子商務在北京旅游企業中的應用現狀、土耳其旅行社對互聯網的使用情況、愛爾蘭旅游中小企業和鄉村微型住宿業對信息技術使用情況的分析、南非中小旅游企業對于信息技術使用的狀況研究。

    信息技術對旅游的作用研究既包含旅游企業整體層面,如信息技術對埃及中小接待企業發展的積極作用、知識管理對于澳大利亞旅游業的作用等;又包含旅游企業的某項具體功能,如信息技術應用對于泰國酒店運營效率的作用;還包含旅游資源開發與保護方面,如計算機技術對于泰國古建筑重建的重要作用。

    信息技術應用的影響因素研究對于旅游業如何有效應用信息技術而言是非常重要的。相關研究包含:①電子商務的應用影響,如泰國旅游企業應用電子商務的影響因素、酒店業應用電子商務的影響因素②網絡營銷對旅游企業的影響,如互聯網廣告對旅行社運營的影響;③旅游企業對技術應用的態度,如希臘旅行社對互聯網技術的使用情況與態度;④旅游者對信息技術使用的態度,如游客在度假時是否愿意使用基于技術的信息、影響旅游者使用互聯網進行旅游規劃的因素。

    3.2.2信息技術在旅游中的應用模式

    目前,信息技術在旅游中的應用模式研究主要集中于電子商務模式、網絡營銷以及Web 2.0。電子商務模式的相關研究有區域旅游電子商務開發計劃研究、旅游電子商務模式現狀與趨勢研究、旅游電子商務模式以及運營模式研究等。

    網絡營銷是除了電子商務之外信息技術在旅游中最主要的應用模式。網絡營銷研究多圍繞網站展開,如英國農村接待企業網站營銷現狀研究、塞爾維亞旅游網站網絡促銷現狀和形式研究、美國旅游官方網站網絡營銷使用分析、旅游目的地營銷組織網站的客戶需求研究。此外,在線葡萄酒旅游以及在線客戶關系管理都是一種網絡營銷方式。

    隨著互聯網技術的發展,Web 2.0作為一種新型的互聯網應用模式受到了旅游領域的高度關注。相關研究可以分為如下幾個方面:①營銷,即基于Web 2.0的網絡營銷方式,這是目前旅游研究領域最為關注的方面,如Web 2.0對克羅地亞旅游產品的營銷作用研究、博客對于旅游市場營銷的中介作用;②旅游者行為與服務,如Web 2.0下網絡旅游消費行為模式及旅游網站應用研究、基于Web 2.0的用戶個性化定制研究以及基于人工智能技術的微博“旅游情感”數據挖掘;③網站分類,如Web 2.0旅游網站的分類機制研究。

    此外,面向產業價值網絡的四川旅游信息資源整合推進模式和機制是一種信息技術在旅游中應用模式的有效探索。

    3.2.3信息技術在旅游中的應用評價

    網站評價是信息技術應用評價研究中最主要的內容。從評價對象上看,相關研究涉及官方旅游網站、目的地營銷組織網站、各國及地區旅游網站;從評價內容上,包含有效性評價、可用性評價、使用分析、功能分析、網站設計、網站旅游本體分析、游客價值以及網站訪問者分析等;從評價方法上有調查法、啟發式方法、數據包絡分析法、內容分析法、網站日志分析法、領域本體分析法等。

    隨著移動通信技術的發展,移動應用在旅游領域得到了廣泛應用,針對移動應用系統的評價研究也受到研究者的關注,如從用戶角度對移動應用進行評價、各種移動旅游者指南功能與可用性評價。

    3.2.4信息社會視角的旅游研究對象

    較傳統旅游研究對象,如旅游資源、旅游企業以及旅游者等,信息社會視角的旅游研究對象發生了擴展,如從旅游者的地理時空變化擴展到了在線旅游者行為變化,從旅游資源的空間格局擴展到了旅游網站的網絡結構等。

    在線旅游者行為研究中最受關注的是消費行為研究,如消費影響因素與滿意度、忠誠度與推薦行為、在線分享行為。隨著社會網絡的形成,在線旅游者的情緒研究得到關注,如通過旅游者在論壇、博客(微博)上的評論分析旅游者情緒,相關方法包含內容分析、統計與語言學分析、人工神經網絡方法以及數據挖掘技術等。一項研究還將旅游者的博客進行了計算機可視化,用來輔助其他旅游者的旅行計劃。此外,旅游目的地營銷組織網站的旅游者在線行為也受到研究者的關注。

    目的地地理尺度的旅游網站空間結構也受到研究者的關注,主要包含方法研究與案例研究。方法研究有統計方法以及網絡拓撲圖方法等;案例包含歐洲、意大利厄爾巴島]以及河北省等。

    旅游虛擬社區是社會信息化背景下形成的新型社區,部分旅游研究者對其給予了關注,如針對具有中國文化背景的芒果社區網(Mango)的綜合性研究。

    3.2.5社會信息化下的旅游研究方法

    社會信息化下的旅游研究方法包含兩個方面的含義。

    一是指傳統旅游研究方法可借助社會信息化背景進行擴展,如網絡調查方法擴展了傳統現場發放問卷的調查方法;基于射頻識別(RFID)與全球定位系統(GPS)技術的追蹤系統擴展了傳統旅游者游憩行為問卷調查方法,并提高了數據的精度;遙感與地理信息系統(RS&GIS)技術可提高旅游資源監測的準確性等。

    二是指旅游研究方法對于信息科學方法與技術的借鑒。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科學方法與技術,其在旅游研究中的應用可以分為以下幾個方面:①需求預測,如基于人工神經網絡的西班牙巴利亞利群島旅游時間序列預測、遺傳算法在旅游需求預測中的應用、模糊時間序列及灰色理論在短時間序列旅游需求預測中的應用以及人工智能方法與其他預測方法的比較;②在線行為分析,如基于機器學習(machine learning)的在線消費者行為數據挖掘;③基于主體(agent)的旅游系統仿真研究,采用人工智能研究領域的重要分支——多主體系統(multi-agent system,MAS)對多層面、多地理尺度旅游系統進行計算機仿真,探索旅游主體之間的相互作用與規律,如基于多主體的旅游空間結構演化研究、旅游者在目的地以及景區范圍的動態性研究。

    計算機仿真方法與技術在旅游研究中的應用也受到了旅游研究者的關注,具體研究包含以下幾個方面:①預測,如旅游收入預測;②旅游經濟研究,如區域旅游經濟系統動力學分析;③旅游主體行為研究,如上述人工智能研究中基于主體的旅游系統仿真研究。

    地理信息系統(GIS)是信息科學與地理科學的交叉研究領域,作為旅游研究的一種研究方法或工具,主要被用于旅游資源評價。

    3.2.6旅游領域中的信息科學研究

    隨著移動終端設備在旅游者中的普及,旅游研究者對移動應用的相關研究給予了較大關注,如上下文適應的移動應用體系框架設計、上下文相關的信息推動服務系統設計以及用于博物館導游的多媒體技術研究。語義網與本體是信息科學的前沿領域,但由于其對于提升面向旅游者的網絡服務質量具有非常重要的作用,也受到了旅游研究者的關注,如用于搜索引擎的旅游域語義表示研究。智能系統作為信息科學的前沿領域,在旅游研究中也受到了關注,除了綜述性研究外,還出現了有關智能系統設計方面的研究。

    應用系統的規劃建議與系統結構設計是旅游研究者較為關注的信息技術研究,如基于知識管理視角的目的地管理系統設計。而其中以我國的相關研究為最多,如贛東北網絡旅游信息系統研究、上饒市旅游資源信息系統。

    數字旅游是一種典型的旅游與信息技術的綜合叉研究主題,在我國旅游研究領域受到了關注,既包含了偏重技術的研究,如數字旅游的體系框架,也包含了圍繞數字旅游系統建設的保障體系研究,如相關政策法規方面的研究。

    3.3問題3:信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢?

    盡管信息科學與旅游的交叉研究在近12年間經歷了快速發展,但其仍然屬于新興交叉學科,其發展需要相關學者更為廣泛與深入的探索研究。在本節,筆者在對最近12年信息科學與旅游的交叉研究進行系統整理的基礎上,通過捕捉旅游類與信息類研究共同關注的研究主題(表4),以及基于筆者對信息科學以及旅游研究趨勢的把握,找到信息科學與旅游交叉研究中的研究重點,其反映了兩類科學的交叉發展趨勢,或者研究者們重新認識某些對該交叉領域的發展來講非常重要的問題。以下分別對它們進行闡述:

    3.3.1人工智能在旅游領域的深入應用

    人工智能方法與技術是信息技術發展的高級階段,研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術,涉及知識表示、自動推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面的研究內容。盡管目前人工智能在旅游中的應用以旅游需求預測最為成熟,然而其相關理論、方法與技術并沒有在旅游領域中得到充分應用。如何充分利用人工智能方法與技術來有效處理與使用旅游數據、信息與知識,深入挖掘旅游者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業的特征、存在的問題并進行決策支持,是信息科學與旅游科學交叉研究中較為迫切與前沿的問題。

    3.3.2基于語義網與本體的旅游推薦系統

    語義網與本體研究是信息科學領域的前沿領域,是海量網絡信息之間相互理解的基礎?;ヂ摼W的發展使得傳統面向旅游者的“線下”服務擴展至“線上”,包含以傳統計算機為中心的和以新興各種移動終端為中心的“線上”服務,“線上”服務質量對于信息時代的旅游者體驗是非常重要的?;谡Z義網與本體技術的旅游推薦系統正是提升網絡服務質量的有效方法與工具,如何將語義網、本體技術以及旅游推薦系統進行理論、方法以及應用上的有效集成,使其對旅游者具有實際應用價值,是信息科學與旅游科學交叉研究中的另一個前沿問題。

    3.3.3

    普適計算與旅游(物聯網、移動互聯與旅游)

    普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯網應用的基礎。隨著移動終端設備及其應用的發展,傳統以計算機為中心的網絡服務擴展至以移動終端一旅游者為中心,基于普適計算模式的連接物與物、人與物、人與人的物聯網以及各種移動應用系統在旅游研究與實際應用中得到了重視。然而,無論是普適計算還是物聯網,在信息科學研究中都是前沿領域,存在許多未解問題,因此,普適計算以旅游領域為問題域或典型應用,將同時有助于其本身以及旅游問題的解決。

    第8篇:地理信息科學應用范文

    在收獲的十月,我們聚會燕園,共商數字中國發展戰略,并慶祝北京大學遙感與地理信息系統研究所建所二十周年。在此,我謹代表北京大學,向蒞臨今天大會的各位領導、來賓和校友表示最熱烈的歡迎!向長期以來一直關心和支持北大遙感所教學與科研工作的各有關機構、領導、專家和國內外朋友們表示衷心的感謝!同時,也向遙感所全體師生表示親切的問候和熱烈的祝賀!

    北京大學是我國最早從事遙感、地理信息系統理論研究和技術應用的科研與教學單位之一。經過三十年的艱苦奮斗,特別是遙感所建所二十年來全所師生和歷屆校友的共同努力,我校遙感、地理信息系統、衛星導航系統等空間信息科學與技術的發展已經取得了長足的進步,不僅獲得了杰出的研發成果,而且形成了從本科生、研究生到博士后的完整的人才培養體系,向社會各界輸送了一大批高水平急需人才,并先后為國內外培訓人員近萬人。目前,北大遙感所已經成為我國空間信息科學技術領域重要的研發基地和人才培養基地之一,空間信息科學技術也是我校發展最快、最具潛力的學科之一。

    隨著我國國民經濟和國防建設的快速發展以及"數字中國"、"電子政務"等國家信息化重大戰略的實施,空間信息科學技術的社會需求日益強烈。面對空間信息科學技術發展和應用的美好前景,遙感所應再接再厲,抓住機遇,團結奮斗,秉承北京大學優良傳統,與校內相關院系和國內外有關機構緊密合作,在國家“科教興國”、“可持續發展”、“國民經濟信息化”等重大戰略的實施中再立新功。

    第9篇:地理信息科學應用范文

    1.1教材針對性不強

    針對地理信息科學專業而言,測量成果是地理信息系統的主要數據源之一,測量學是采集和獲取地球空間定位數據,建立基礎地理信息庫的一門測繪類課程,[3]但目前大部分有關測繪綜合實習的教材都傾向于測繪類專業,沒有針對地理信息科學專業的教材,且教學大綱和內容具有滯后性。因此,在教材方面應針對地理信息科學專業的特點制定測繪綜合實習教學內容,著重強調對測量學理論知識的彌補與擴張,強調其與地理信息科學的對地觀測體系、遙感、信息科學等方面的密切結合,更好地為數字地球、智慧城市建設服務。

    1.2測繪實踐實驗課時數偏少

    隨著測繪科技的發展,新方法、新儀器都導致了教學內容的增加,從而導致本專業學生在有限的測繪實習課時內只能掌握基本儀器如水準儀、經緯儀的實戰操作而對全站儀等先進電子測量儀器僅限于認識層面,造成許多學生不會操作全站儀。需增加測繪綜合實習課時以便學生在充分了解水準儀、經緯儀的基本構造、原理的基礎上具有熟練的實際操作技能,此外還能讓學生有充分時間了解全站儀并熟練應用全站儀進行角度、高差等測量。

    2教學觀念和教學方法的改革

    注重教學形式、教學內容及有效地組織教學活動可以最大限度發揮實踐教學的成效,能更好地促進理論教學和培養社會需要的人才。[4]我校地理信息科學專業相關老師和領導非常重視企業平臺等在測繪實踐課程中的作用,積極與南方測繪、南通測繪院等企業建立校企聯合,以這些企業為依托建立測繪產學研實踐教學基地,以達到資源共享。這種校企聯合辦學的模式有效地解決了學校教學資源不足的缺點;同時在參觀中學習是一種很好的教學方式,通過測繪實例展示和工程技術人員的現場講解激發學生的專業興趣。測繪綜合實習采取了相對自由的教學形式,在實踐教學方法上引入了引導式教學模式,學生由被動學習轉為主動學習,強調學生的動手能力。

    實踐環節開始前,對全班學生進行分組,確定實踐任務要求學生提前預習;老師主要是布置相關任務,介紹測繪工作流程和大致方法,講解工作要領和注意事項。具體的測繪工作由實習小組獨立完成,以提高學生之間的團隊協作能力。在測繪實習過程中,指導老師進行現場指導并隨時對學生提問,要求學生有針對性地回答教師提出的問題。此外,為了避免團隊中個別學生的濫竽充數現象,在實踐中要求每個學生都會使用測量儀器并熟練了解各項技術標準,直到滿足技術要求為止,最終提交的實驗報告要求每人獨立完成。當測量結果誤差超限時,鼓勵學生獨立思考分析誤差產生的原因,應重測直到實驗數據滿足技術精度要求為止,達到提高學生分析問題、解決實際問題的能力并養成良好的測量習慣。

    3綜合實習成績評定方法的改革

    通過加強實踐教學的管理和考核可以很好地提高實踐教學的成效。測量學實驗課是認識測量儀器和鞏固理論知識的基礎,通常是根據實驗課時數與理論課時數的比例關系,確定實驗課的考核評分辦法確保每個學生具有單獨進行儀器操作的機會。測繪綜合實習主要過程是通過團隊協作完成相應實際任務,是對學生測量技能的提高階段,對學生進行分組,每組8人左右。在實行新的教學考核方式以前,實習成績的評定往往是對每個小組進行整體打分,個人考核是由組長在小組內進行比較、權衡,這樣缺乏縱向的、組與組之間的比較,且組長往往顧及同學情誼平均分配成績,不能很好體現埋頭苦干同學的付出。為了改善這種平均主義的現象,實習考核改變了以前以實習小組為單位考核的辦法,考核對象細化到每位學生,按照其出勤、實習表現、分析測量誤差的能力表現等多方面、多角度進行考核。同時,考核成績與學生在測繪實習過程中團結協作、吃苦耐勞、勇于奉獻的精神相結合,全面考核學生的測量業務能力和綜合素質,具體評價指標為:出勤占10%,主要反映學生學習和參與的積極性;儀器操作能力、數據處理和分析能力、繪圖能力考核占50%,該項考核指標是從學生的專業技能方面考慮;團結協作能力占20%,由小組組長和組員認定;實習報告占20%。學生的實習報告內容主要包括:實習技術總結和分析、實習心得體會和對實習及教學方式的意見與建議??己藱C制的改革有效地促進了學生主動參與實習的積極性,動手能力和專業興趣有了明顯提高,增強了專業素養。通過目前2011級學生專業實習的效果和反饋情況看,這種考核有效地促進了學生的學習動力、鞏固了學生測量技能。

    4結語

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