地理信息科學的前景精選(九篇)

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第1篇：地理信息科學的前景范文

1.藝術性地理教學語言的概念

從不同類型地理知識教學的角度出發，可將地理教學語言分為描述性地理教學語言、論證性地理教學語言、啟發性地理教學語言和藝術性地理教學語言等。藝術性地理教學語言又稱為地理教學表演語言，由于地理教學具有人文學科的性質，教師有時要使用一些藝術性較強的表演語言，用以強化理解、豐富想象、增進感性認識，加強教學內容的感染力。地理教學語言是一門科學，也是一門藝術。一堂優秀的地理課，教學活動一直處于和諧狀態，教師輕松授課，學生也能在快樂中增長知識，提高能力。欲達到理想的效果，除先進豐富的教學方法和手段外，充滿藝術性的地理教學語言亦不可或缺。

2.藝術性地理教學語言的作用

有利于地理知識的傳授與吸收。語言是傳授知識、進行教育的主要手段。語言表達能力高低是能否順利完成地理教學任務的關鍵之一。靈活運用不同的語言表達形式，根據教學需要選用恰當的語言說明類型，是教師語言表達能力的一個重要方面。充滿藝術性的地理教學語言，一方面有助于學生對地理知識的吸收，另一方面也反作用于教師的教學活動，更有助于教師的知識傳授。

有利于學生各方面技能的培養。教學語言對學生的影響顯而易見，學生能力的強弱很大程度上受到教師直接影響。藝術性地理教學語言能夠調動學生積極思考和觀察，指引學生思維的方向，有助于學生觀察力、思考能力、語言表達能力、合作能力的培養與訓練。在教師的循循善誘下，學生可以獲得比課本中更多的技能。

有利于活躍課堂教學的氛圍。學生大多喜歡聽故事和奇聞軼事，尤其是中學生。在地理教學中，可以穿插一些小故事和新聞，以集中學生的注意力。如講解“天氣與氣候”知識時，可以引用“草船借箭”的故事，在傳授知識的同時，不僅提高學生的參與度，也可活躍課堂氣氛。

有利于教師人格魅力的提升。俄羅斯教育家烏申斯基曾說過，在教育工作中，一切都以教育者的人格為基礎。在地理教學活動中，教師的人格魅力對學生有著巨大影響。藝術性地理教學語言對地理教師人格魅力的提升也有一定影響，可以縮短師生之間的距離，增進師生之間的情感。

二、地理教學語言藝術性運用中存在的問題

1.簡潔精煉不足，條理性不強

簡潔、條理的語言即教師授課時做到語言表達精煉、邏輯系統、層次分明地傳授地理知識和技能。地理課堂教學中普遍存在講授機械重復、“廢話”頗多，偏離主題；講解缺乏條理，內容組織紊亂；口頭禪多，語言啰嗦等問題。

2.形象生動不夠，缺乏情感

形象生動的地理教學語言即教師運用豐富、通俗、貼切和飽含情感的教學語言引導學生學習和掌握知識與技能。對于很多剛踏上教師崗位的新教師而言，很少能做到形象生動且飽含情感地授課，表達書面化、抽象化、成人化，顯得呆板、生硬。

3.節奏感欠缺，語言平淡

充滿藝術性的地理教學語言應具有節奏感、富有感染力。在教學過程中，一些地理教師的教學語言缺乏節奏感，語言聲調平淡，一味地平鋪直敘，表達亦不流暢，整節課顯得不連貫。

三、地理教學語言藝術性的運用策略

1.形象生動，充滿趣味

地理課程的特殊性要求教師運用形象的描述和生動的語言向學生展示多姿多彩的地理事物與景觀，有助于在學生腦海中形成準確而形象的地理物象，這需要教師的教學語言藝術達到一定造詣。《庫拉佐夫地理教學法》中講到，地理教學無論用什么形式或方法，幾乎同時都要有教師的生動語言。形象生動的教學語言，不僅讓學生更容易接受地理知識，更是一種美的熏陶、美的享受。如學習“冷鋒及其天氣”時，可以這樣進行描述：暖氣團和冷氣團猶如兩支強大的軍隊，如果說“戰場”在本校所在的區域，兩軍對壘必然會引起風雨，若冷鋒勝利了，本校必然將處于冷鋒控制之下，氣壓升高、氣溫降低、天氣轉好。可以得出：冷鋒和暖鋒相遇的時候，所在地區會有降雨、大風等天氣；冷鋒過境后，冷氣團替代了原來暖氣團的位置，氣壓升高、氣溫降低、天氣轉好。如此表達既可達到教學目的，又為課堂注入新的活力。

2.巧露破綻，妙設疑問

教師若能抓住學生好勝心強，潛意識有戰勝教師的心理，巧妙地故露破綻，對調動學生積極性，活躍課堂氣氛有一定的幫助。但需注意不能濫用而要妙用，以免弄巧成拙。以人教版必修1“宇宙中的地球”為例，講述行星知識時，教師可以巧妙露出破綻：太陽系有“九”大行星，分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。這必然引起個別學生小聲討論，不能集中注意力的學生也必將參與到討論中，以致引起全班的討論。沉悶枯燥的課堂一下子便“活”起來，以激起學生的學習興趣。此外，教師的提問也應有所講究。若教師隨口提出一些水平不高或者過難的地理問題，都可能影響學生的積極性，這便需要教師課前進行問題設計，巧妙地設置疑問，達到預期的教學效果。

3.節奏明快，抑揚有序

如果說課堂語言是一種技巧、一種藝術，那么語調則是技巧中的技巧，藝術中的藝術，它直接刺激人的感官神經，如果教師的聲調高亢急促如泰山壓頂，則學生的神經容易疲勞，不能持久；若綿弱低緩，則學生感官刺激太弱，精神不振，很難與教師產生共鳴；若教師聲調舒緩寬厚，富有彈性，且適時變換，則能產生意想不到的吸引效果。教師注意語調的輕重快慢，既有利于地理課堂重難點知識的突出，又有利于構建和諧生動的教學環境，讓學生在享受中學好地理知識。

4.言簡意賅，通俗易懂

任何一門學科都有其專業術語，地理學科也不例外。地理專業術語需要教師詮釋，如果教師照本宣科，即完全按照課本上的原話作解釋，那么教師就失去了“解惑”的意義。如果教師能將復雜的地理問題用通俗易懂的語言解釋清楚，將有助于學生對地理知識的理解與消化。如講述“溫帶大陸性氣候的特點”時，可以用“早穿皮襖午穿紗，懷抱火爐吃西瓜”加以總結，形象概括出我國西北地區晝夜溫差大的特征。此外，教師還應對教材進行深度挖掘，使地理教學語言更加精煉，用高度概括的教學語言闡釋地理現象及其原理。

5.文學作品，適時引用

地理教材中有許多地理事物和現象可以用一些文學作品中的語句表示。教師結合課本內容，適時引用有關語句可以幫助學生深刻理解所學知識，同時也有利于活躍課堂氣氛和激發學生學習地理的興趣。如講“水循環”時可引用李白的：“黃河之水天上來，奔流到海不復回”，講“垂直地帶性”時可引用：“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”等，諸如此類的詩句適時引用則非常美妙。

第2篇：地理信息科學的前景范文

1（略）

國內在環境信息科學的一些主要論題包括環境信息系統、環境遙感、環境模型、環境可視化、環境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀90年代以來，環境信息化發展迅速，特別是從上至下的各級政府主管部門環境信息系統的建設極大地推動了這一工作的進展，環境地理信息系統則已成為實現環境信息化的主要途徑。地理信息系統在環境領域的應用，正在從初期的信息管理、環境專題制圖發展到Gls與環境模型集成陳9]、35技術集成的多媒體環境系統、基于Gls的環境污染擴散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環境治理決策支持系統等。遙感技術在環境科學與工程領域有著廣泛應用，一些主要領域包括大氣污染遙感、水環境遙感、固體廢棄物遙感監測、城市熱島效應與熱環境監測、植被遙感、景觀格局遙感監測、海洋環境監測等。環境建模與模擬一直是環境工程研究的重要內容，一方面，各種數學模型、物理模型、統計模型在環境信息科學中得到大量應用，另一方面，基于環境過程機理的計算機模擬模型、元胞自動機(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環境領域受到重視。數據挖掘與知識發現是從海量數據庫中挖掘和提取對決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規則的過程，筆者在1999年即面向環境信息化與數據挖掘技術的發展，試圖將二者結合，提出“環境數據庫中的知識發現”并進行了初步研究。可視化是表達和傳輸環境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實現環境現象、過程的真實感表達，能夠更加逼真地傳輸環境信息。近年來，虛擬現實技術在環境科學與工程領域的應用中受到了研究人員的重視卿]。“虛擬地理環境”是虛擬現實技術支持下地球科學研究的創新平臺，依托這一平臺，能夠進行環境科學與工程相關的理論研究、技術開發、工程實踐、模擬決策等活動。針對環境信息技術集成應用的趨勢，聶慶華提出了“數字環境”的概念，數字環境是環境信息化的過程和結果，是三維顯示的數字虛擬環境，包括環境信息數字化、環境信息傳輸網絡化、環境分析模型化和環境空間決策的智能化、環境過程和管理可視化。盡管國內目前在環境信息科學各個分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統性的認識和探討。本文在分析環境信息科學研究進展的基礎上，基于環境信息流和信息分析處理構建了環境信息科學的體系結構，并以煤礦區環境監測治理與管理為例，全面分析了環境信息科學理論、方法與技術的應用，以期促進環境信息科學研究及其在構建和諧社會、推進可持續發展中的應用。

2環境信息科學的體系結構及其在煤礦區的應用

2.1環境信息科學的體系結構盡管環境信息科學的概念提出已有近20年的時間，但從目前國內外研究的現狀來看，對于環境信息科學的概念、學科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環境信息科學研究計劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進環境信息科學研究的視角出發，首先需要對環境信息科學的體系結構進行界定。HuangGH等川提出的環境信息科學的構成要素及相互之間的關系見圖l，這是當前引用較多的環境信息科學體系結構。由圖1可見，環境信息科學是多學科集成的領域。傳感器綜合技術和通信技術的發展使得大尺度地面采樣技術成為可能，處理不同特征、尺度和復雜性問題的模型綜合成為新的挑戰，包括不同模擬、優化、評價模型以及相關信息技術與平臺的合并，不同技術輸人與輸出之間的聯接，社會經濟因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎上，HuangGH等「‘〕提出基于環境信息科學研究的環境決策支持系統計算機系統，其結構（圖略）USGS的研究報告’)中，將環境信息科學定義為:環境信息科學是為加強對不同復雜程度的環境現象的理解，并提出新的認識的，集成物理、生物學、計算機和信息科學的多學科方法的研發、試驗和應用的學科。不同定義都強調環境信息科學的多學科交叉、以信息技術為支持、解決復雜環境問題的特點。Huang等川的觀點顯然更強調以遙感、地理信息系統和GPS技術為基礎的空間信息技術與環境科學和工程的交叉，而USGS的定義則重點強調了現代計算技術、人工智能等在環境領域的應用，特別是USGS在其未來環境信息科學發展規劃中重點強調了計算智能等技的應用。基于以上觀點以及國內外研究的進展，結合我們的研究實踐與認識，以環境信息流和環境信息處理分析為主線，可以構建環境信息科學的體系結構及主要技術方法（圖略）。環境信息科學的理論基礎來源于面向環境科學與工程領域需求的多學科理論交叉，技術支持在于面向環境信息流的多技術手段集成，最終通過不同學科領域方法模型的綜合，實現環境科學與工程各個階段、各個過程的目標和任務。因此，需要從多學科理論交叉與多技術手段集成的角度推進環境信息科學研究。

2.2環境信息科學在煤礦區綜合應用的研究從一定意義上來講，環境信息科學并不是一門獨立存在的新興學科，而是諸多學科的交叉和集成。不同學科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統應用、資源環境規劃與城鄉管理、環境影響評價、信息科學、計算機技術等領域都從不同的角度開展著與環境信息科學密切相關的內容，這些學科的研究成果是促進環境信息科學發展的基礎和關鍵。換言之，以前進行的研究工作往往是從環境信息科學的開展的相關論題研究，其重點還在于不同學科方向，但已經構成了環境信息科學研究的基礎層。為了促進環境信息科學的研究，需要改變從外部到內部的“包圍型”研究模式，努力推進從核心到的“拓展型”發展模式，即從環境信息流出發，組織和集成相關學科的研究，特別是在不同學科交叉鏈接的關鍵論題上開展深入研究，以便形成適應環境信息科學體系與研究需求的理論方法體系和應用技術系統。煤礦區作為1種以資源開采為驅動力發展起來的特殊地理區域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區)破壞上覆巖層原始應力狀態，導致地下水流失、地面塌陷，進而引發土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導致嚴重大氣污染和土壤損害，甚至引發各種地質災害。因此，煤炭區是1種典型的由于礦山開采導致的景觀破壞、環境污染、生態退化的復雜區域，煤礦區的環境問題具有明顯的復雜性。目前，對于煤礦區生態環境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發研究開采沉陷與地表變形預計、監測與治理;(2)從煤礦區土地資源管理角度出發研究煤礦區土地利用/覆蓋變化與生態響應;(3)從煤礦區地質環境角度出發研究礦區地質環境評價與地質災害預防，(4)從煤礦區水資源環境角度出發研究礦井水害、水污染與水資源調控;(5)從景觀格局生態學角度出發研究煤礦區景觀格局;(6)從地理環境演變角度出發研究煤礦區地理環境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應用角度出發研究礦區資源環境遙感與信息系統;(8)從大氣污染角度出發研究煤礦區大氣污染評價與控制;(9)從經濟學角度出發研究煤礦區環境經濟評價;(10)從管理學與可持續發展角度出發研究煤礦區環境規劃、環境管理與可持續發展決策;等等。對以上不同視角的研究進行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時空環境信息是其中的關鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數據的支持、需要環境信息和背景信息的集成、需要計算機信息系統和分析工具的支持、需要環境知識和其它領域知識的交叉和集成。因此，從環境信息科學的角度出發，可以集成現有的研究工作，充分應用相關學科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進環境信息科學研究的同時，也進一步推動相關領域的研究。實現整合的關鍵在于不同研究視角之間的關聯關系構建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統相互作用。煤礦區環境信息科學綜合研究與應用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區環境信息科學的重點在于多學科研究的交叉點，主要包括:(l)基于采礦環境影響機理的模型建立、參數獲取;(2)各種環境模型的建立、參數提取與模型驗證(面向環境系統分析的環境評價、污染擴散、環境演變模型和面向環境管理決策的規劃模型、優化配置、動態演變模型以及環境保護治理與生態重建方案設計);(3)面向環境監測的遙感信息源選擇與圖像處理、環境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環境相關信息的數據庫設計與建立;(4)環境信息系統、地理信息系統平臺下的模型解算與解釋、分析結果可視化與應用;(5)集成信息、模型、數據庫、系統、知識的環境決策支持系統(專家系統)構建。(6)資源一環境一人類一計算機系統中的信息流與信息應用。

第3篇：地理信息科學的前景范文

關鍵詞：地學三維可視化；教學改革；課程建設

中圖分類號：P208 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2012）09-0155-02

科學計算可視化[1]（visualization in scientific computation）是20世紀80年達國家提出的一個新的研究領域，是通過運用計算機圖形學和圖像處理，將科學計算的過程和結果以圖形或圖像的形式顯示，并進行交互處理的方法和技術。它涉及計算機圖形學、計算機視覺、圖像處理和人機交互等多個領域。科學可視化在地學領域，如地理信息系統（GIS）和地學建模（GMS）的應用，形成了地學可視化。通過地學三維可視化可以提高人們對復雜、抽象的三維地學現象的空間感知、理解和分析能力。隨著地學可視化技術的發展和廣闊的應用前景，一些高校在與地學相關的專業中相繼開設了地學可視化相關課程。

一、課程開設的必要性

從學科發展需要而言，孫九林院士認為“地球信息科學這個學科是地球科學與現代信息科學技術交叉融合綜合集成在一起的新興學科，是以信息流為手段，來研究地球系統內部的物質流、能量流、人流和運動狀態、方式。”地學領域關于三維空間信息的采集、組織、表達、建模、可視化、交互分析的研究日益重要，發展為兩個并行的研究方向[1]，一個是3D GIS（三維地理信息系統），是以地球表面及其以上的自然地理實體和人工建筑實體為研究對象，另一個是3D GMS（三維地學模擬系統），是以地表及其以下自然地質實體和人工開掘實體為研究對象。目前，真三維地學建模、三維拓撲描述、地表地下空間無縫集成、三維動態地學過程模擬、三維地學可視化等問題已成為地球空間信息的技術前沿和攻關熱點[1-3]，吸引了計算機科學、測繪、地理、地質、采礦、巖土、環境、資源等諸多領域的學者的研究興趣。因此為了適應地球信息科學的學科發展，有必要開設“地學三維可視化”課程，使學生了解研究前沿和熱點，實現本科生與研究生教育的良好銜接；并且，地學可視化在測繪、地質、環境、資源等諸多領域的重要性，使其成為學生應該掌握的重要技能。

從社會需求而言，隨著三維可視化技術的發展，地學可視化具有十分廣闊的應用前景和社會需求，主要應用于數字城市、礦山、海洋、地質、水利、氣象、環境等領域[1]，例如城市景觀分析、城市規劃、地下水源污染監測、地下管線規劃、地表沉陷監測、多煤層礦層儲量分析、地層結構解析等。因此，通過開設“地學三維可視化”課程，使學生掌握三維地學建模、可視化和交互分析的方法和技能，可促進就業，適應社會需要。

因此，考慮到學科發展、就業和社會需求，有必要在地學相關專業開設“地學三維可視化”課程，使學生掌握地球信息科學領域的重要技能，促進學生在測繪、地質、環境、資源、氣象等諸多領域較好就業。

二、課程的主要內容

本課程的目的是通過系統講授地學可視化的基本概念、原理、方法和技術，使學生掌握面向地學的常用的三維空間模型、基本的三維空間建模算法、能夠運用常用的三維空間信息系統與圖形工具，如IDL（Interactive Data Language）或ArcGIS，進行三維地學建模和交互分析。

本課程主要包括以下5個方面的內容：

（1）“地學三維可視化”的內涵和相關概念，如“地學認知模型”、“空間數據模型”、“空間維數分析”、“真三維”“3D GIS”、“3D GMS”、“地學多維圖解”等。

（2）針對“地學可視化”應用最多的兩個領域：數字城市和地質領域，介紹常用的三維空間信息系統和三維圖形工具。

（3）面向地學常用的三維空間模型，包括面元模型、體元模型（規則體元和不規則體元模型）、混合三維模型（斷面-三角網混合模型、線框-塊體混合模型、八叉樹-四面體混合模型）、集成三維模型（三角網-八叉樹集成模型、矢柵集成模型）；三維地質空間模型的原理、特點、優缺點及其適用范圍。

（4）典型的三維空間建模算法，包括三維圖形幾何變換、地物模型與地形模型無縫集成、TEN模型生成、Octree模型生成、面向對象的三維模型重建、GTP模型剖切、LOD模型生成、多分辨率紋理生成與映射、三維空間索引與顯示判斷等代表性算法。

（5）從常用的三維空間信息系統與圖形工具中選擇一種典型系統或圖形工具，如IDL或ArcGIS進行三維地學模型的建立、可視化和交互分析。

三、教學方法和考核機制

本課程是一門實踐性很強的課程，要求以學生為主體，激發學生的學習興趣、主動性和創造性；本課程并不指定某一具體的三維地學模型，不是要求所有學生都建立三維地形模型，而是鼓勵學生創設自己感興趣的三維地學模型，如洪水演進模型、地面沉降模型、三維地層模型、數字城市模型等，并鼓勵學生根據模型的需要來選擇合適的三維系統或圖形工具，建立自己的三維地學模型。有的學生擅長編程，則可以用VC或IDL編程實現三維空間建模算法或建立三維地學模型；有的學生對菜單操作更感興趣，則可以根據模型特點，選擇ArcGIS或3D Max來建立三維模型。因此本課程給予學生充分的學習主動性，鼓勵學生大膽想象和創設自己的三維地學模型，并根據自身特長和興趣，選擇合適的三維系統或圖形工具實現自己的三維地學模型。

為了激發學生的學習熱情，培養學生的創新精神，本人對教學方法作了一些探索和改進：

第4篇：地理信息科學的前景范文

關鍵詞：地理信息系統；立體人才培養模式；課程體系；實踐教學

1997年教育部對我國高等教育專業目錄進行了修訂，在地理學一級學科下增設了地理信息系統本科專業。將近10年時間，全國已有100多所高校建立了該專業，其中大部分依托原有的地理學、測繪工程等專業，因此專業培養模式和課程體系存在著較大差異。2003年8月，地理信息系統協會召開了首屆GIS專業教育研討會，提出了GIS專業課程體系設置方案，提出“低年級寬口徑、高年級分類培養”的基本模式，但沒有涉及到農林院校。隨著地球信息科學和現代林業科學的發展，GIS技術在林業中的應用范圍不斷拓廣，層次不斷深入，建立適應地理學類專業基本要求、又具有森林資源與生態環境應用特色的立體人才培養模式和專業發展平臺，以及立體化課程體系和實踐教學體系，對于GIS教育和現代林業的發展都具有重要意義。北京林業大學GIS專業是在擺脫原有專業的情況下設立的全新專業，因此建立新的立體化課程體系具有必要性和可行性。

一、專業定位與特色

GIS專業的基本特點是該專業屬于新興的綜合性、交叉性學科范疇。根據專業人才培養的基本要求，通過對國內外GIS專業教學模式和課程設置的充分調研，結合我校的特點，適應林業和生態環境建設對創新性人才的需求，我們提出“立足林業，服務生態”的辦學理念。通過專業建設，形成既適應地理學類專業基本要求、又具有森林資源與生態環境應用特色的立體人才培養模式和專業發展平臺，以充分體現該專業的交叉性、邊緣性、綜合性和技術性，服務于生態環境建設。通過培養方案修訂、課程體系優化、教學內容和手段改進、實踐教學環節改革，構成專業建設的系統性工程，形成完善的立體人才培養模式，建立起專業發展平臺，構建立體課程體系，使人才培養模式、課程體系、教學內容和手段等各個環節都得到極大的改造和提升，形成創新性人才培養和專業發展、學科發展的新特點，即：重視基礎、面向應用、突出重點、深入前沿、分類培養、拓寬口徑。

我校地理信息系統專業的特色在于培養學生的地理信息系統設計、開發和地球信息科學綜合應用能力，以資源與環境調查、信息管理、監測、評價、預測及決策為主要應用方向。學生主要學習地理信息系統和地圖學、遙感技術、衛星定位系統等方面的基本理論和基本知識，受到應用基礎研究、技術開發方面的科學思維和科學實驗的訓練，具有地理信息系統研究、設計與開發的基本技能及初步的教學、研究、開發和管理能力。專業定位概括為：3S理論技術基礎扎實(專業的根本，提高培養層次)；立足林業，服務于生態環境建設(體現專業特色)；適當兼顧其他領域應用(拓寬就業渠道)。 br>

二、專業培養目標和培養方式

(一)專業培養目標

GIS專業主要培養具備地理信息系統與地圖學的基本理論、基礎知識、基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施規劃和管理、政務商務管理等領域從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：

1.掌握數學、計算機科學、地理學、信息管理等方面的基本理論和基本知識；

2.掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能，以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本方法，具有地理信息系統設計與開發、空間信息處理分析、系統管理和維護的能力；

3.掌握森林資源與生態環境調查、監測、評價、信息管理的基礎知識；

4.了解國家科學技術、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規；

5.了解地圖學與地理信息系統學科的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及地理信息系統產業發展狀況，具有較強的學習能力和創新意識；

6.受到應用基礎研究、技術開發方面的科學思維和科學實驗的訓練，具有一定的從事科學研究工作的能力；

7.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有一定的實驗設計，創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力。

(二)專業培養方式

GIS專業以課堂教學、實踐教學、畢業論文、綜合實習為主要培養方式，由技術應用人才、地理信息系統設計與開發人才、科學研究人才、創新型拔尖人才四個層次構成立體人才培養模式。

1.通過課堂教學使學生掌握本專業的基本理論、技術和基礎知識。教學過程中以教師為主導、學生為主體，充分發揮學生的能動性，采用啟發式、研討式等教學方式，加強學生的自學能力，培養學生勤于思考、善于提出問題并獨立解決問題的能力；

2.通過實踐教學加強學生的基本技能，培養學生的動手能力。主要通過綜合性設計性實驗的合理安排以及綜合性實習，培養學生分析問題和解決問題的能力；

3.通過畢業論文和綜合實習環節，訓練學生的表達能力和寫作能力，以及掌握文獻資料的能力，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力、獨立工作的能力；

4.通過設置名師教室、科研訓練學分和創新學分，使學生了解學科發展的前沿，培養創新意識和創新能力以及團隊意識；

5.通過第二課堂、社團活動等加強素質教育，使學生具有一定的管理組織能力，積極參與多方面的社會服務與公益活動，樹立服務社會的思想。

三、立體人才培養模式和課程體系

立體人才培養模式的基本思想是嚴格按照因材施教的原則，改革傳統的一刀切這種單一的人才培養方式，根據生源的不同特點、興趣和基礎，將人才培養目標劃分為不同層次，根據不同層次的培養目標制定相應的培養計劃，提出不同的培養要求，學生畢業后達到不同的專業層次。

(一)立體人才培養模式

由技術應用人才、地理信息系統設計與開發人才、科學研究人才、創新型拔尖人才四個層次構成金字塔培養模式。

第一層次(技術應用人才)：培養掌握地球信息科學基礎理論和技術，面向廣大行業服務的應用型人才。要求學生具有扎實的計算機、地學、數學基礎，面向多行業應用，熟悉和了解森林資源與環境調查、監測與評價，土地資源評價，房地產評估，地籍與 施工測量，區域分析與規劃等多學科的基礎知識與基本技能，特別是森林生態學、森林經營與管理、資源調查監測與評價、災害監測等方面的基礎知識與基本技能，能夠勝任林業和生態環境建設領域有關空間信息獲取、管理、分析等工作。

第二層次(地理信息系統設計與開發人才)：在第一層次的基礎上，培養在計算機、信息科學等方面具有較為扎實的知識和技術，面向企業、科研單位、教學行業的GIS設計與開發人才。要求學生熟練掌握VC++、JAVA等程序設計語言和系統設計工具，數據庫管理和應用技術，軟件工程、數據結構等基礎理論和知識，了解GIS發展的最新動態，能夠從事GIS設計與開發工作。

第三層次(科學研究人才)：培養掌握學科前沿理論和技術，具有進一步培養潛力的高層次后備人才，畢業后可以直接進入碩士階段的學習和深造，或成為科研、教學行業的研究型人才。要求學生具備多學科交叉知識的背景，掌握人工智能、空間統計學等基礎理論，能夠利用地球信息科學與技術在資源環境領域從事科學研究工作。

第四層次(創新型拔尖人才)：這類人才應具備扎實的專業基礎和獨立從事研究、開發的能力，有一定的創新意識和創新能力，通過國際交流與合作，爭取到國外深造。

將該模式用一個圓錐體來表示，圓錐的每一個截面構成一個不同的培養層次，在二維截面上，表示該層次應具備的知識和技術，底面是該專業的基本要求。層次越高，人數逐漸減少，學生的知識儲備量是相應截面下圓臺的體積。通過該模式的培養，學生畢業后可以成為3S技術在資源環境中的應用人才、軟件開發人才、了解和掌握3S技術前沿信息的研究型人才以及高素質的拔尖人才。

根據此培養模式，在新的教學計劃中，將第一層次的基礎知識和基本技能培養作為專業基礎和主干課程，通過不同門類的專業選修課達到該層次不同行業應用型人才的要求；第二層次通過專業主干課和有關系統開發設計的專業選修課達到培養目標；第三層次在前兩個層次的基礎上，通過人工智能、空間統計學、數據挖掘與知識發現等理論、技術的學習，以及創新性實踐活動(如科研訓練)達到要求；第四層次通過從低年級的外語加強，到高年級的專業講座、名家講堂、導師導向培養等多種方式，培養拔尖人才。

轉貼于 (二)立體化課程體系的建設和優化

根據立體培養模式，建立理論——技術——應用的教學體系。與此相適應，在課程體系中，專業基礎課注重基礎理論的培養，要求深而廣；專業課的設置注重知識的深度，體現學科發展的前沿，從技術的角度加深；選修課則注重知識的廣度，體現資源與環境特色，面向實際應用。通過合理的課程設置，以3S技術在資源與環境中的應用為核心，加強相關學科的專業知識基礎，形成完整的知識結構體系，以適應本學科綜合性邊緣學科的特點。

1.課程設置原則

(1)體現林業特色。我校GIS專業在加強專業基礎的同時，應體現森林資源與環境應用的特色。因此，設置林業生態環境工程概論、森林資源監測與評價、森林生態學等課程。

(2)加強開發能力培養。根據GIS專業的基本要求以及社會需求，加強開發的基礎，使學生掌握GIS軟件開發的基本方法、開發環境的工具，適應多種行業對軟件開發人員的需求，設置VC++、C語言、GIS設計與開發等必修課，以及選修課Java語言、WEBGIS等。

(3)強化實踐環節。GIS專業是技術性很強的專業，對學生實際動手能力要求很高，因此實踐環節是教學效果和質量保障的關鍵。主要措施包括：綜合實習5周，時間按排在第六學期末的暑假，不占用正常教學時間，地點以校外實習基地為主，結合教師的科研課題，內容包括數據獲取的途徑和方法、應用主流平臺進行空間數據處理、模型與系統開發、數據維護等。

(4)盡早培養專業意識和創新意識。將遙感、GIS等主干課程設在二年級下半學期，使學生在二年級就開始接觸專業核心。在核心課程教學中增加講座、討論教學方式，該方式已經在目前的教學中嘗試并取得很好的效果。同時，設置“數據倉庫與知識挖掘”、“地學模型基礎”兩門選修課，跟蹤學科發展。

(5)強調課程之間的銜接，體現學科交叉的特征。由于學科的交叉性強，涉及計算機、地理學、數學、資源與環境等多種課程，課程之間密切相關，將“地球科學概論”與“系統科學概論”合并為“地球系統科學概論”，體現專業的特征。

(6)體現分類培養的理念。根據專業特點，同時體現我校的特色，拓寬專業渠道。選修課分為三類：開發類、應用類和前沿類課程。學生可以根據自身的特點選擇相應類別的課程，并自成體系。

2.基本課程設置

(1)主要專業基礎課：強調計算機、地學、數學基礎，以面向多種行業發展。

①計算機課程：包括計算機技術基礎(理)、VC++、數據結構、計算機圖形學、數據庫原理與技術、軟件工程等。

②地學基礎課程：包括自然地理學、地球系統科學概論、地圖學。

③數學課程：包括高等數學A、線性代數A、數理統計等。

④資源環境管理：包括林業生態環境工程概論、森林資源監測與評價。

(2)主要專業課：強調3S理論和技術的掌握。

包括專業概論、測量學、GPS原理與應用、計算機制圖、數字攝影測量、遙感原理與應用、地理信息系統原理與應用、遙感圖象處理、GIS設計與開發。

(3)專業選修課：注重計算機、數學、地學知識的擴展和在3S技術中的應用，與研究生教育銜接。

專業選修課包括：

①計算機科學：計算機網絡技術、多媒體技術及應用、微機原理、虛擬現實技術、計算方法、Java語言、人工智能、數據倉庫與知識挖掘。

②地學：經濟地理學、人文地理學。

③數學：地學模型基礎、多元統計分析。

④應用：土地評價與土地管理、地籍測量與管理、施工測量、森林生態學、WEBGIS、區域分析與規劃、資源環境信息系統、森林經營管理等。

通過以上課程設置，以3S技術在資源與環境中的應用為核心，加強相關學科的專業知識基礎，形成完整的知識結構體系，以適應本學科綜合性邊緣學科的特點。

四、立體實踐教學模式

在實踐教學方面，改革和完善實習、實驗內容，增加綜合性實習比重，以利于學生了解課程之間的聯系并聯系實際。立體實踐教學模式包括四個基本層次。

(一)課堂實驗

根據新的培養模式，對原有教學計劃中專業基礎課和專業課以及部分專業選修課的實驗環節進行系統分析和實驗效果跟蹤，根據跟蹤結果對部分實驗內容進行適當調整，增加綜合性設計性實驗的比重。

(二)課程實習

實習內容注重培養學生的綜合設計和開發能力，如在遙感圖象處理與應用、GIS開發與應用課程中，采用國際主流平臺培養學生的軟件設計和開發能力。組織學生到企業、科研院所參觀學習，增強學生對科研和生產應用的了解，以利于學生擴展就業思路，確定自身專業發展方向。

(三)綜合實習

通過項目研究，決定增加5周的綜合實習環節，以教學基地為主要平臺，聯合相關企業開展高年級綜合實習，由專業教師和企業、科研院所共同承擔指導工作，提高學生的綜合素質，將理論和技術應用于生產實際中。

(四)科研訓練

制定學生參與科研活動的計劃，并要求有科研課題的教師通過雙項選擇確定3～5名本科生參與課題研究。同時組織高年級的學生參加全國GIS設計大賽，學科教師為指導。

第5篇：地理信息科學的前景范文

關鍵詞：測繪；

Abstract: With the advent of the new century, the rapid development of science and technology has caused great changes in the structure of social economy and way of life. The traditional surveying and mapping industry should seize the opportunity, relying on high technology, the realization of traditional surveying and mapping production shift to digital production, and for the establishment of digital production, and ultimately the formation of digital production base and lay a good foundation.

Keywords: Surveying and mapping;

中圖分類號：P25

1 測繪技術的發展方向及測繪行業的產業特征

1.1 測繪技術應屬于信息技術傳統的測繪技術領域包括大地測量技術、航空攝影測量技術、工程測量技術、地圖制圖與制印技術、海洋測繪技術以及測繪儀器制造技術等。當代測繪高科技主要是空間定位技術、航空和衛星遙感技術、地面一體化測量技術和地理信息技術,以及與之相配套的通信技術和系統技術而帶來的上述技術的集成。它是以研究地理信息為主要目的,其研究內容主要包括對地理信息的幾何物理性質的探討,研究地理信息的度量方法,研究地理信息如何產生、提取、變換、檢測、傳遞、存貯、識別和處理,以及研究如何表達和應用地理信息等這些均屬于當代信息科學的研究內容。凡是用信息科學的原理和方法與信息打交道的技術均應稱為信息技術。因此,我們有理由認為測繪技術應該屬于信息技術范疇。測繪技術的現代化發展方向要以信息技術為發展方向,這就是當前測繪科技的發展戰略。

1.2 測繪行業屬于信息產業范疇

測繪行業應該屬于第三產業中的信息產業范疇。因為,一是測繪業務的基本內容都是為地理信息的獲取、處理、表達等提供服務;二是測繪產品具有知識性和決策依據屬性的信息產品;三是測繪技術在很大程度上屬于信息技術范疇;四是測繪產品具有價值和使用價值(即測繪商品的商品屬性)。因此,測繪生產應該是一種以信息產品的交換為目的的特殊商品生產。測繪行業屬于第三產業的信息產業這不僅是理論上的劃分問題,而是在市場經濟的條件下,在實踐中應當把它真正作為一種產業來經營。1.3 測繪工作重點向開辟信息市場轉移隨著市場經濟的發展,國家政治經濟體制改革的不斷深入,測繪生產管理方式從生產事業型向生產經營型轉變。測繪生產單位承擔指令性任務的比重逐步縮小,而計劃外的開發性任務將大量增加,城鄉建設與規劃國土的全面規劃與整治、資源的調查與開發、環境監測與保護等對測繪技術和測繪產品提出更迫切的要求,這些因素必將導致測繪市場的活躍。測繪市場包括測繪信息市場和測繪技術市場兩個方面。測繪信息市場側重于測繪信息產品在社會和經濟領域內的交換和流通,測繪技術市場側重于直接利用測繪技術進行有償服務。可以預見,今后用戶需要測繪市場提供的不僅是線劃圖產品,還要有影像產品;不僅是模擬產品,還要有數字產品、專題產品、硬件產品、軟科學服務、動態信息等,都需要測繪行業自己去開拓。

2 測繪單位應采取的對策

2.1 測繪單位要理順產業結構測繪高科技的發展,打破了測繪行業的傳統分工。地理信息產業應當擺脫經典測繪的組織和結構模式,尋找更好的優化組合與分工,應按地理信息產業的特點,形成從數據采集加工、建庫、產品提供、維護一體化的產業體系,成立能快速生產、提供地理信息數據的部門。當前,在測繪科技高速發展的同時,與其許多相關專業集成向地理信息產業發展。要發展GPS、RS和GIS(簡稱3S)技術,需要跨部門、跨行業的聯合,關起門來發展等于孤立自己。要學會在既聯合又競爭的環境中求發展的機遇和技巧。

2.2 引進和培養能夠適應信息產業需要的人才要發展信息產業,必須要有高科技的人才。傳統的測繪行業分為大地測量、工程測量、攝影測量、地圖制圖和地圖制印等專業。高科技的發展沖破了傳統的分工,由于各類測繪高科技系統數字化、自動化、智能化程度高,很多操作可作為“傻瓜”式的操作。學會按鍵操作比較容易,如GPS接收機,只需花1~2小時即可學會操作,但要解決GPS數據中出現的問題,就需要一定的理論水平和研究水平。也就是說操作越來越簡單,而解決關鍵問題卻越來越復雜。在引進和培養人才中,注意研究人才和實用人才的合理搭配,使人才的結構能夠最大限度地發揮效能。就專業而言,主要引進和培養“3 S”及其集成的人才。與此同時,還要注意人才的知識和技能的及時更新。

3 測繪行業的主要技術政策

測繪高科技的發展,信息產業的迅速崛起,導致測繪行業擺脫經典的測繪產業的組織和結構模式,但今后在一定的時間段內,測繪新技術體系不可能完全替代測繪生產中的常規技術體系,即常規測繪技術仍將在測繪生產中占有一席之地。因此,測繪單位和測繪科技工作者必須把解決關鍵技術問題和常規測繪技術的改造放在主要地位,要在常規技術和新技術之間,建立起一種適合本單位實際的過渡體系。實現測繪生產從模擬向數字化的轉變,不僅僅是將模擬圖轉換為數字圖,而是實現基礎地理信息從采集、存貯、管理到產品輸出整個流程作業方式的改變,這種改變是系統的、整體的。所以,測繪單位必須進行總體規劃、分步實施,作為一個系統工程全面加以實現。當前,測繪單位首先要全面完成常規測繪技術向數字化和自動化方向過渡的技術改造。

3.1 組建基礎地理信息系統建立1∶500~1∶10 000各種比例尺地形圖、地籍測量、地下管線

測量等需要的機助成圖系統,應有數據庫、圖形庫編輯功能,能夠和野外觀測電子手簿實現接口。只有這樣,才能在新一輪的更新基本圖中,全面實現航測數字化成圖(局部地區不排除全野外數字成圖),并建立全站儀、電子手簿在野外直接對數字地圖進行修測(大面積集中修測亦可采用航測數字修測),使數字化成圖一體化。各類工程圖施測,建筑工程、水利工程放樣,市政工程的定線以及各種工程的竣工測量等均應采用內外業一體化系統,其數據格式應與基礎地理信息數據庫接軌。

3.2 建立部門網絡,實現資源共享盤片管理方法無法滿足信息存貯、使用的要求,同時為避免出現磁盤數據損壞、數據丟失、新老版本數據混淆現象,應在生產管理部門、數字化內業生產部門、圖檔管理部門之間建成計算機網絡,通過計算機圖檔管理系統實現數字化內業生產調圖、歸檔到最終打印的自動化。為有利于生產方式從采集到管理的轉換,應考慮建立本單位的局域網,實現各生產部門、生產管理部門、檢查驗收部門、圖檔管理部門之間的計算機網絡互聯,使各部門作業以數據流的方式進行運轉。3.3 推廣GPS定位技術的應用應用GPS定位技術為城市及各重點工程項目建立各等級的控制網和精密工程控制網,重點掌握靜態相對定位原理、布網原則、精度要求和作業技術方法。學會網型的設計、儀器檢驗方法、外業數據采集和內業數據處理、坐標轉換、平差計算等問題的處理。在城市規劃管理、市政管理、交通管理、環境保護、災害監測、氣象學、土地管理等城市管理方面,GPS都有著良好的應用前景和市場機遇。

第6篇：地理信息科學的前景范文

【關鍵詞】地質測繪；測繪技術；應用；發展

引言

地質的測繪主要是運用地質相關的理論對工程項目的建設及地質進行精密的觀測和分析，了解對于建筑區各個工程地質的內在條件和它們之間的密切關系，然后按照測繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上，并且通過勘測和試驗等編制成工程地質圖，作為工程勘測的首要的資料，供給對于項目各個部門的參考。對于長期的地質測繪它依靠于經緯儀、平板儀、水準儀這三種較為局限的應用，在未來的發展中，逐漸的采用了相對來說較為先進的技術設備和設計的理念。現代的地質繪圖技術主要依賴于衛星導航定位系統、遙感勘測技術和地理信息系統技術。

1、工程地質測繪

工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作，在諸項勘察方法中最先進行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項工作。但在詳細勘察階段為了對某些專門的地質問題作補充調查，也進行工程地質測繪。

工程地質測繪是運用地質、工程地質理論，對與工程建設有關的各種地質現象進行觀察和描述，初步查明擬建場地或各建筑地段的工程地質條件。將工程地質條件諸要素采用不同的顏色、符號，按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上，并結合勘探、測試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩定性和適宜性做出評價。

根據研究內容的不同，工程地質測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪兩種。綜合性工程地質測繪是對場地或建筑地段工程地質條件要素的空間分布以及各要素之間的內在聯系進行全面綜合的研究，為編制綜合工程地質圖提供資料。在測繪地區如果從未進行過相同的或更大比例尺的地質或水文地質測繪，那就必須進行綜合性工程地質測繪。專門性工程地質測繪是對工程地質條件的某一要素進行專門研究，如第四紀地質、地貌、斜坡變形破壞等；研究它們的分布、成因、發展演化規律等。所以專門性測繪是為編制專用工程地質圖或工程地質分析圖提供資料的。無論何種工程地質測繪，都是為工程的設計、施工服務的，都有其特定的研究目的。

2、現代測繪技術的應用

現代測繪技術作為一門新的信息科學在經濟和社會可持續發展的諸多領域正發揮著愈來愈大的作用。在這里主要介紹現代測繪技術在礦山測量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統的發展情況。

2.1礦山測量方面

遙感技術在礦山測量中的應用已經歷了較長的時間，并積累了豐富的經驗。應用遙感資料，可獲取礦區實時、動態、綜合的信息源，對礦區環境進行監測，為礦區環境保護提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區地質條件研究、煤層頂底板研究等方面都已得到應用，所有這些，都說明遙感技術應用于礦山測量是礦山測量實現其現代任務的重要保證。

2.2濕地方面

利用遙感技術對濕地生物資源的分布、生長狀況及其變化進行估測。利用遙感技術多層次、多時相的動態監測功能獲得及時可靠的數據，通過地理信息系統技術進行相關數據的實時更新，并對這些數據進行空間分析，可得到濕地的動態變化情況。

2.3水利工程方面

遙感技術能夠實時地對大江、大河和湖水水位進行監測，可實時監測洪水災害面積。RS和GIS集成能及早預報洪水淹沒范圍和干旱災情范圍，為防災、抗災提供準確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對水庫大壩、大型橋梁等進行連續的、精密的監測。現代測繪技術提供了連續、實時的安全運行監控手段。

2.4地理信息系統的發展

從系統角度看，在未來的幾十年內，地理信息系統（GIS）將向著數據標準化（Interoperable GIS）、數據多維化（3D&4D GIS）、系統集成化（Component GIS）、系統智能化（Cyber GIS）、平臺網絡化（Web GIS）和應用社會化（數字地球DE）的方向發展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統（Interoperable GIS）是GIS系統集成平臺，它實現在異構環境下多個地理信息的系統或其應用系統之間的互相通信和協作，以完成某一特定任務。Web GIS 基于WWW的地理信息系統（Web GIS）是利用Internet技術在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對真實地球及其相關現象統一性的數字化重現和認識，其核心思想是用數字化手段統一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源，從而完成數字地球的核心功能，光纜、衛星通信技術以及計算機網絡等技術則完成海量空章數據的傳輸任務。

3地質測繪技術發展

3.1大地控制測量。

控制測量是地質測繪的基礎，地質礦區布設平面控制的方法，一是在國家一、二等三角控制下進行三、四等三角點的加密，另一是在國家一、二等三角點下不能加密情況下布設獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網作為礦區基本“平面控制.獨立的三角鎖網必須測定鎖網的起算邊長。我單位在上世紀末期引入載波靜態相對定位技術即多臺套GPS接收機結合后處理軟件以來，精密控制測量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測量的工作模式有了很大的改觀，對于相對獨立斷點分布的礦區工程點不再需要長遠距離的測三角鎖從其他地方引入控制點，只需從起算點采用邊點連接跳躍式地可以直接引入到測區，極大地簡化了工作步驟，節省了時間和人力。

3.2地形測量技術。

地形測量的加密圖根控制，傳統的方法是在礦區基本控制點下布設測角圖根線形鎖及測角交會點，現在則采用導線測量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。

地形測量是地質測繪工作重要的任務，長期以來的測圖方法，以大平扳儀測圖，至今在大比例尺地形測圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導地位的已經是全野外數字化測量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語了。

4、結語

現代科學技術發展的綜合化整體方向極大地影響著現代測繪科學的發展趨勢，這種趨勢表現在現代測繪新理論的概括性增強，測繪新技術的技術綜合程度提高，各專業學科之間的相互交叉與滲透，測繪學與其它門類科學的聯系增強加大，測繪學吸收和移植其它學科成果的速度加快，這種學科內外的綜合化發展，將使現代測繪學不斷開拓出新的領域。測繪將成為構建“數字地球”、“數字中國”的主力軍。

5、參考文獻：

[1]曹幼元，賀躍光. PDA GPS在地質測繪中的應用[J].測繪技術裝備，2005，（4）.

[2]魏建華，張展，許月光.工程地質測繪中的幾個研究對象[J].黑龍江水利科技，1999，（4）.

第7篇：地理信息科學的前景范文

關鍵詞：地理信息技術；自然保護區；管理；應用

中圖分類號： S759 文獻標識碼： A

地理信息系統(Geographic Information System)，簡稱GIS，是一門介于信息科學、空間科學和地球科學之間的新技術，它將地理空間數據處理與計算機技術相結合，通過系統建立、操作與模型分析，產生對資源環境進行區域規劃、環境監測、管理決策、災害防治等方面的有用信息。簡而言之，GIS就是綜合處理和分析空間數據的一種技術系統。

GIS脫胎于地圖學，而國際計算機化的GIS發展始于60年代初，成熟于70年代，80年代則是GIS發展的突破階段，其標志是GIS在科研、管理、生產、軍事等許多部門的廣泛應用。近年來，隨著經濟的發展以及社會的需要，我國的GIS研究工作也開始發展起來，并開發出一些GIS軟件產品，如：北京天維資源環境技術研究所研制的SPACE-MAN4.0中國林科院資源信息研究所研制的WINGIS等。在生態學的應用上，GIS作為一種高科技技術，已成為國際上廣泛采用的一種生態學研究手段，尤其是應用于自然保護區的管理及相對簡單的溫帶森林生態系統研究。我國開始這方面研究的時間較晚，但發展速度較快，目前見于報道的如臥龍自然保護區管理信息系統、廣東生物地理信息系統、山東植被與環境信息系統、山東植被研究管理信息系統、中國北方草地動態監測系統等，這些都反映了我國在將GIS應用于生態學上所取得的成果及其廣闊的發展前景。

1 GIS在自然保護區經營管理中的應用概況

中國自1956年建立第一個自然保護區開始，至1991年底，共建自然保護區708處(其中，國家級保護區有77處)，面積達56.8萬平方公里，占國土面積5.54%(中國21世紀人口、環境與發展白皮書，1994).至目前為止，絕大多數的自然保護區仍采用落后的人工管理方法，效率很低，影響了對自然保護區的評價規劃和決策管理，也影響了對自然保護區內資源的合理開發利用.將GIS用于自然保護區的經營管理，不僅可以節約大量的人力物力，而且具有方便、高效、精確等諸多優點.根據生物多樣性研究與保護的要求，并結合當前GIS在生物保護中的應用實踐與趨勢，它在自然保護區的應用可歸納為如下幾個方面：

1.1保護區自然環境、生物多樣性以及社會經濟信息與數據的管理

運用GIS可以對保護區的自然環境因素，如地形、地貌、水系、土壤類型等地理要素，以及溫度、降水、輻射等氣候因子的數據進行采集、處理、存貯、分析管理；可以對保護區的各種生境類型及其空間分布、動植物物種的分布等信息進行采集、存貯、分析管理；也可對保護區的人口及人的社會經濟活動等數據信息進行采集分析與管理。

1.2保護區珍稀瀕危物種的保護

運用GIS可以比較精確地分析每一類保護對象的生境要求，劃分保護范圍，而且可以以保護對象的生境要求為基礎，評價保護區的環境適宜性，研究其種群趨勢，絕滅風險等.

1.3保護區生物多樣性空間分布特征研究

可以用GIS評價保護區各生境單元的生物多樣性空間分布特征，研究生物多樣性的空間特征與規律，為保護區的規劃、開發與管理提供基礎。

1.4保護區生境評價

以生物多樣性分布規律、保護對象的分布范圍及其生境適宜性特征、生態功能特征為基礎，對保護區內各生境單元的生態重要性作出評價。

1.5保護區規劃與發展

可以對保護區進行功能區劃分，對道路、土地利用、資源開發、生態旅游等作出規劃。

2地理信息技術在自然保護區研究、開發中的應用

GIS技術是自然保護區研究與開發中強有力的決策支持工具。應用GIS技術特有的空間信息管理與空間分析功能，對自然保護區地貌結構、生物多樣性與動植物資源分布的研究及生態系統演變模型的預測分析結果可以為自然保護區的開發與保護提供科學的決策依據。

2.1應用GIS技術研究自然保護區的地貌結構

地貌是環境的載體，對地貌結構的研究有助于認識自然保護區生態系統的形成與演變過程。地理信息技術通過數字地圖和遙感影像數據可以生成數字地面模型(DEM或DTM)，將遙感影像糾正、配準后，與DEM復合又可以生成地貌3維景觀透視圖。

在DEM的基礎上提取坡度、坡向與地表水系網絡，可以對地貌的形態和結構進行分類分析與地表粗糙度分析，地表水系網絡又可以反映出保護區內匯水區域的分布及主要河流的形成與分布。這樣一來，整個自然保護區的地表形態與構成就可以定性、定量及立體可視化地展現出來。

2.2應用GIS技術研究自然保護區的動植物分布和進行動態監測

動植物資源是自然保護區的主要資源，只有深入地研究保護區內動植物的種類與分布，才能對其進行有效的監控、管理與保護。GIS數據庫可以同時管理動植物資源的空間位置信息和相關的屬性信息，通過對遙感影像數據的數字分析與地面調查相結合的手段，可以將保護區范圍內的動植物資源分類建立數據庫，再以地理圖形的方式展示出各種植物與動物的空間分布模式，進而可以進行植物生長環境與動物棲息地環境分析；還可在遙感影像數字分析的基礎上，實時地監測植物生長狀況與病蟲害情況、動物生存環境的變化，分析的結果又能以專題地圖和統計圖表的方式顯示給決策者與科技工作者。

3地理信息技術在自然保護區規劃、建設中的應用

地理信息技術因其具有空間圖形和屬性信息一體化的優勢，可以被廣泛應用于自然保護區的水環境及濕地生態系統保護規劃、野生動物及棲息地保護規劃、野生植物及天然林恢復和保護規劃、森林草地防火規劃、基礎設施建設規劃、生態旅游規劃、科研教育規劃等。

3.1 GIS技術在森林防火規劃中的應用

森林火災是自然保護區中自然資源、瀕危動植物和生命財產的主要破壞因素。對林火的傳播方向、傳播速度、強度、易燃材料、助燃條件、蔓延范圍的分析，對預防和撲滅林火起著關鍵的作用。GIS技術能夠在其空間數據庫的支持下，對保護區中的各種資源數據、地形數據、道路交通數據、人口和房屋分布模式、氣象模式、水源分布模式及其他相關數據進行分析，識別出潛在的森林火災位置、高危火災位置，模擬火災蔓延途徑，以便提前作出相應的滅火預案規劃，合理設置消防設施。GIS技術與專家系統技術相結合，應用GIS空間分析模型與專家知識、遙感數據和GPS數據，還可以對森林火災進行實時監控和災害損失評估。基于上述分析方法，應用GIS功能組件和可視化開發語言，還可以開發出易于操作的火災管理信息系統。

3.2 GIS技術在基礎設施建設規劃中的應用

在自然保護區范圍內，應設立核心區、緩沖區和實驗區，核心區和緩沖區應以保護為主。尤其是核心區，除開展必要的科研、監測活動以外，應盡量減少人為干擾。保護區的保護管理活動應盡量圍繞核心區和緩沖區的保護進行。實驗區除可以有組織、有目的地開展科研、宣教、生態旅游之外，還可以安排各種合理的農牧業生產和正常的經營活動。但必須以不破壞自然景觀、不影響資源保護為前提。GIS技術可以在綜合分析模擬的基礎上，為自然保護區劃分出核心區、緩沖區和實驗區。應用GIS的疊加分析與緩沖區分析工具，識別出核心區內的居民點，并作出移民規劃。應用GIS的資源分配模型(Location-AllocationModel)與地形分析模型，作出保護站的選址規劃、管線設施規劃、道路規劃和景觀規劃[6]。

4地理信息技術在自然保護區運行、管理中的應用

地理信息技術發展到現在，已形成由工作站GIS、桌面GIS、WebGIS、移動GIS、3維GIS、及組件GIS構成的，以空間數據庫為基礎的綜合空間型信息系統技術。由于GIS軟件技術的組件化，可以方便地與計算機辦公自動化技術(OA)、管理信息系統技術(MIS)和專家系統(ES)結合，開發出基于地理空間信息的圖、文、表、管一體化的空間決策支持信息系統。在自然保護區的運行、管理中，我們可以應用上述GIS技術手段，利用數據庫軟件(Oracle或SQL Server)建立基礎地形數據庫(包括DEM庫、影像數據庫、數字地圖庫)、動植物資源數據庫、水環境與濕地資源數據庫、土壤數據庫、氣象數據庫、生態旅游資源數據庫等；在局域網(Intranet)和互聯網(Internet)環境中，應用GIS功能組件和可視化開發工具(VB，VC等)，結合MIS和OA技術，開發出可以綜合管理自然保護區資源、顯示自然保護區景觀、查詢自然保護區信息、支持自然保護區日常管理工作

的自然保護區管理信息系統。

5結語

自然保護區地理信息系統的研建標志著自然保護區管理工作的科學化、現代化，是“數字保護區”建設的基礎，以它作為平臺，可以進一步構建各類應用子系統如保護區防火指揮子系統，保護區分類區劃管理子系統等。隨著“3 S”技術的研究和應用逐漸向廣度和深度發展，GPS，RS，GIS己由獨立平行發展走向相互滲透和綜合發展，形成“3S”集成技術，并顯示出單獨一種技術所沒有的優勢.隨著計算機軟硬件、網絡技術和地球空間科學的不斷發展，這類系統的設計技術及實現途徑也將更趨完善、成熟.把“3S”技術同自然保護區的管理有機地結合起來，形成一個功能豐富、結構緊密、使用簡單、經濟可行的“3S”集成系統，為保護區的發展服務。

參考文獻

[1]鄔倫,劉瑜,張晶,等.地理信息系統-原理、主法和應用[M].北京:科學出版社,2001

[2]吳焰玉,汪家社,金昌善,等.武夷山自然保護區基礎地理信息系統介紹[J].云南地理環境研究,1998,

[3]王嵐.湖北省自然保護區信息系統的研究[J].環境科學與技術,2002,25(1)

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第8篇：地理信息科學的前景范文

電網互聯技術的發展，導致電力系統地域的擴大，在規劃選址、經濟運行中涉及諸多關聯因素，如資源、人口、經濟發展、社會活動等，它們都與地理系統有關，將地理信息作為電力系統管理的主線，能夠形象地描述系統，有效地組織數據信息。

1.電力GIS的現狀分析

1.1應用現狀

國外電力GIS應用的發展經歷了“CAD+數據庫”階段、“傳統GIS應用”階段，90年代初期，進入“AM/FM/GIS應用”階段。建立“數字電網”及“協同工作環境”為特征的電力GIS系統，已成為發達國家電力企業，為增強自身競爭能力（降低生產成本、提高服務水平）而進行生產經營“業務流程重組”工作、提高電網運行科學管理水平的必不可少的工具。

國內現處于M/FM/GIS應用的初期，AM/FM是PUI領域的信息化專用技術，成為供配電系統各種自動化的基礎。GIS的特點在于以地理信息為背景，將圖形和數據庫相結合來描述和管理各種電力設備的參數屬性以及電網內的運行控制信息。在離線方面，AM/FM/GIS的主要應用有設備管理系統、用電管理系統、規劃設計系統；而在線應用上，AM/FM/GIS主要和SCADA的系統結合，互相交換運行數據和圖形數據為調度員提供準確的電網地理信息；另外還可以作DMS的投訴電話熱線系統，快速、準確地根據用戶的故障投訴電話判斷發生故障的地點、搶修隊伍目前所處位置、及時派出搶修人員，縮短停電時間。

目前，用于電力行業的GIS軟件主要是ESR系列產品、Mapinfo系列產品、Smallworld、SICAD以及國內的Grow等。

1.2存在問題

1.2.1數據結構的局限性

通用GIS平臺軟件考慮到海量多邊形數據之間的求交，以及多邊形屬性疊加、賦值等問題（實現Overlay功能的基本操作），所以在核心數據結構上采用了強化技術策略，而在電網GIS應用中，不存在對大量多邊形進行求交操作的需求，因而通用GIS平臺軟件的拓撲結構分析功能需改進。

1.2.2GIS基礎平臺的選擇問題

電力GIS應用是直接融入現代電力生產經營活動之中的，全新的生產經營信息數字化的管理工具，從應用的角度上，從底層的軟件平臺結構到高級實用功能，都會因實際的電網生產運行及經營管理方式的不同有較大的差別。目前，商用GIS平臺不是缺乏網絡高級分析就是投入的資金太多，不能滿足實際應用的需要。電力企業選擇GIS平臺時，要考慮實現設備設施的管理，還要能夠實現電網網絡的高級分析，同時還要考慮電力部門用戶多，資金配置、開發工作量問題，真正做到電力GIS的實用化。

1.2.3缺乏電力GIS的標準和應用規范

電力GIS的應用需求推動市場迅速發展，而相應的技術標準和應用規范制定未能及時完成。這種“市場發展超前。技術標準滯后”，阻礙了電力GIS的應用推廣。

電力GIS的標準化可以分兩個層次理解，一是狹義的標準化，其內容包括數據、數據交換、數據庫轉換、圖形、軟件等方面的標準，即主要包括空間數據標準和信息技術標準兩個方面。二是廣義的標準化，內容更加廣泛，包括算法、行業標準等方面的內容。主要可以分為四類：應用標準、數據標準、信息技術標準和行業標準。

應用標準有利于節省費用，提高效率和方便應用，而且可以大大提高電力GIS系統的可移值性、可操作性、可伸縮性。

2電力GIS的前景展望

2.1GIS應用于配電網規劃

利用GIS進行配電網規劃可以實現配網規劃的可視化、自動化及地理圖形化；使規劃的交互性更強；不僅能得出規劃網絡方案，而且能直接得到網絡規劃方案的地理接線圖；另外，由于地理信息引入規劃中，加之GIS的網絡分析功能，使得規劃過程更有效、規劃結果更準確。

2.2WebGIS技術的進一步應用ebGIS的廣泛的訪問范圍，平立性、系統成本低、更簡單的操作等一系列優點，便得WebGIS將得到更廣泛的應用。

2.3GIS的深化應用

由于GIS系統中將配電網絡的各種設備臺帳的銘牌信息、參數信息、運行信息、維護信息等數據集中管理，并將饋線自動化系統的實時信息、調度自動化系統的實時信息、配電變壓器的實時信息、低壓用戶實時信息接入其中，可以實現配電網管理系統中的短路電流計算、最大阻抗計算、各條配電線路的負荷預測、系統負荷的負荷預測、配電網絡安全性分析等功能，同時通過GIS系統具有的強大拓撲結構自動分析、生成功能計算出斷電的影響范圍、動態阻抗以及輔助給出配電網負荷轉移方案，GIS系統還可以同GPS衛星定位系統結合，在電子地圖上實時反映出搶修車輛或搶修人員所在的具置，在故障搶修時能通知距離故障點最近的人員或車輛及時趕到現場進行搶修，這就為用電優質服務提供了一個技術手段。

結論

第9篇：地理信息科學的前景范文

[關鍵詞] 地理信息系統； 可視化； 數據處理； 計算機

前言

可視化技術涉及到的計算機技術領域很是廣泛，比如說：圖形學、對圖像的處理方面、視覺、輔助設計等，是對數據進行表示、處理以及決策等所有問題的一門綜合性較強的技術。現在它已經擔負起了為人們分析自然界的一些現象、社會經濟的發展方式以及認清事物的內在的責任。在煤礦這個行業里面，由于相關的研究人員沒有對人看、聽等的認知規則進行充分的考慮，所以很多的可視化研究在實際的應用方面，效果都是不太如人意。所以，科學的運用地理信息系統技術、網絡技術等知識，并設計出在認知規律方面比較符合工作人員的煤礦安全生產地理信息系統就會變得十分重要。

一、對可視化安全生產地理信息系統的相關介紹

現代科技的發展可以用日新月異來形容，計算機在視覺方面的技術也有了很深層次的發展。慢慢的，開發研究人員設計了一種技術――可視化技術，這種技術可以用視覺性的圖形來代替那些繁瑣、枯燥的數據。在現如今的天文學、物理研究學等的研究領域都會利用可視化這項技術來對一些不能用視覺效果圖進行表示的現象。我們可以將可視化的實現過程用簡單的文字書序一下：對相關的數據進行采集，對采集到的數據進行處理、利用可視化技術實現可視化的圖形、對得到的可視化圖形進行再次操作。

地理信息系統是一個交叉性的學科，它是可以對空間信息進行描述、儲存、分析、計算以及輸出等操作。它是建立在地理空間的數據庫之上，采用的分析方法是地理模型，為人們提供各種空間與動態的相關地理信息，它是專門為對地理進行研究和決策方面的工作人員進行服務的一種計算機技術操作系統。

二、對煤礦進行安全生產就必須采用可視化技術

煤礦的安全生產在地理空間方面的特性決定了信息系統必須要能夠將采集到的空間數據和屬性分析結果進行綜合，將空間分布、收集到的數據以及圖形進行融合。這個操作系統還可以在數字方面的思維和在空間方面的思維同步進行，可以建立一個精準的信息來源，在一定程度上提高安全生產的信息流通的速度，實現科學化、現代化的安全生產管理。尤其是在編圖方面要有強大的功能，保證使用者可以對選定的圖形中各種元素進行不同的操作，比如：添加，刪減和修改等。

相關的工作人員為了能夠把工作中那些枯燥、繁瑣的煤礦安全生產相關的數據信息進行形象化，讓其更加的符合人類感受和作出判斷的方式，能夠幫助相關的決策者和管理者更加快速的對有關情況做出決策，就會在工作中采用可視化技術，將大量的數據轉換為一目了然的圖形進行表示。

可視化這項技術有著很多的優點，其最大的優點就在于可以將數字所表達的信息用人類的視覺系統進行表達，使得相關的研究人員可以十分快速的從收集到的大量數據或者復雜的數字計算結果中得到有用的信息，這樣就會給工作人員省去相當大的數字分析和計算工作，減輕了他們的工作負擔以及思維上的負荷，他們就可以把精力放在那些問題的本質上，而不是在問題的表面現象上糾結。

（1）煤礦的安全生產對可視化技術的根本需要

分布在三維的地理空間里面的礦體就是煤礦進行開采的對象，而專門為礦井的生產進行服務的井下通道也是屬于比較復雜的一種空間實體。地理空間的信息收集情況和煤礦在生產量和安全性方面的不斷提高有著很緊密的聯系，這種緊密的聯系也反映了煤礦生產中對地理信息進行分析的工具的渴望。

（2）在對員工培訓的時候對可視化技術軟件的需要

對于煤礦的生產工人來說，很多都存在一下方面的問題：在素質方面不高、在文化水平方面比較低、在安全意識方面比較淡薄，這些問題都需要一個生動、直觀、高效的培訓來進行解決。而在進行培訓的時候，一個功能完善，處理能力強大的培訓軟件也是必不可少的。

（3）相關的管理和決策人員對可視化技術的需要

在煤礦進行生產的過程中，負責安全方面的管理人員想要準確、科學的進行決策，就必須要從大海般的數據中選擇出有用的信息，再將這些信息轉化成比較直觀、形象的表現形式。

三、對系統可視化的功能進行進一步的設計和研究

煤礦在進行生產的時候，在安全性方面有著一定的需求；對于管理系統的數據而言，人們不僅僅希望它可以方便維護，還要求其在安全性以及共享方面有著不錯的功能以及使用起來比較方便的用戶界面，這些要求都是對管理系統提出的考驗。想要系統可以在煤礦進行安全生產、合理經營方面發揮出不可替代的影響，就要求這個操作系統是將地理信息系統方面的技術、物聯網方面的技術等以及安全系統的開發設計知識綜合的運用起來。客戶使用端和服務器端是系統的功能設計兩大分支。對于服務器端而言，它主要包括了以下四個主要的功能：顯示、編寫、查詢以及輸出。但是對于客戶端而言，是沒有提供編輯這項功能的，因為這可以在一定程度上保障信息的安全。相關的設計人員為了使數據在實時性方面有所保障，特地添加了對數據進行實時更新這一 功能，擁護可以利用這個功能了解數據是否可靠。從開發和設計煤礦安全生產的地理信息系統角度出發，采用GIS技術、采集數據建成數據庫技術等的技術，從而實現可以將管理方面、生產方面、安全方面的信息進行一體化，并能夠自動的對數據進行采集、共享和使用等操作。然后再使用數據倉庫技術、自動化的控制技術以及仿真模擬技術創建出一套集檢測，控制和決策管理于一體的、能夠自動化控制的安全監測體系。

3.1 對可視化功能進行設計

（1）圖形的顯示。對于各種類型的基礎型圖形來說，系統可以對其進行多種操作。比如說：分層、綜合性的顯示，還可以對輸入的圖形進行無極縮放、漫游、所在位置的顯示、將圖層進行綜合性的顯示、系統自動標注、將礦井主題進行動態的閃爍設定、對查詢設備進行統計再顯示、超限預警報告等。

（2）對圖形進行編輯。對于圖形里面的數據，可以利用系統對其進行加入、改正以及刪除等操作。

（3）對空間進行查詢。操作系統具有很多種實用性很強的功能，其中一個就是對圖形和屬性進行相互間的訪問功能，通過輸入一些關鍵性的字詞來進行查詢，查詢到的結果不僅僅可以在亮度方面、統計方面、動態方面以及定位方面進行一系列的顯示和對比，還可以對其進行統計、順序排列、數據輸出等操作。

（4）將數據進行交換。換言之也就是系統可以將數據進行輸出操作，它的主要就是可以將系統里面的數據和外界的數據進行交換、備份以及將損壞的數據進行恢復等的一系列功能。

3.2 對可視化功能進行描述以及和顯示的效果進行對比

（1）在對信息進行顯示的時候，不僅僅有大量的數據，還配有和輸入數據相對應的圖形。對于所有的災害來說，并不是憑空發生的，每一次的災害都有其積蓄、發生、繼續演變和轉換的地點和時間。如果人們想要對災害進行防治并制定相關的決策以及對災害過后的評價總結，那么發生災害的環境背景和位置這些信息就顯得尤為重要。災害信息各不相同，從時間的角度來看，它可以分成以前的歷史性的、現代的以及實時性的，還有一些是孕育災難的環境、導致災難發生的因素。由此看來，如果人們設計開發的這套操作系統可以對災害的一系列信息和相關的地理環境數據進行掌握，那么對于人類掌握災害信息就是十分有用的。如果按照綜合論的事故模型來說，所有的事故都是因為一些偶然事件碰觸了事故的隱患而導致地理信息系統事故的發生。所以，一個應用型的地理信息系統想要是被人們認為是成功的，那么它就必須要有一個在設計方面比較完善的地理空間數據庫、不同屬性的數據收集庫以及一個各種偶然性事件的數據收集庫。但是偶然事件的數據并不是能夠看到的，它是人們在對生產前線的具體情況有了一定的了解以后，在對其進行分析和預測得到的。所以，對于一個合格的煤礦安全性生產的地理信息相關數據收集庫應該包含了一下幾個：對自然環境的背景數據進行收集的數據庫、對經濟背景的相關數據進行收集的數據庫，對災害歷史的相關數據進行收集的數據庫、對安全生產的檢測系統數據進行收集的數據庫、對空間圖形的信息數據進行收集的數據庫、對控件屬性的相關數據進行收集的數據庫以及對煤礦的地質的相關數據進行手機的數據庫。將這些多元化的，各不相同的數據通過數據融合技術進行完美的無縫結合。對災害情況和災害的背景數據進行多方位、多種方式的顯示，方便為負責管理的決策者在對災害進行分析時提供第一手的可靠資料。

（2）在礦井地圖上對特定主題的專屬地圖進行渲染和顯示。在煤礦進行生產的現場，有著屬性眾多的物品和設備，為了能夠特別的突出某一特定的主題，相關的工作人員可以對其進行分析和研究，可以利用專屬地圖將某一個主題在地圖上進行一定的渲染，這樣就能夠讓人們可以在顯示屏上看到那些不能夠在數據列表中發現的信息，比如說：數據的模式以及相關的發展趨勢。如果是想要創建一個范圍值的專屬地圖，操作人員可以利用系統屬性列表里面的數據。

（3）導航的動態顯示。在導航系統里面，他提供了一種叫做“鷹眼”（也就是圖中圖）的功能，這一項功能可以幫助使用者在放大地圖到極致的時候進行定位，知道部分和全部的聯系。使用者不僅僅可以在對系統進行操作的時候，利用圖層設置里面的對話框對可見的狀態、可以進行選擇的狀態以及可以自行標注的狀態進行設置，還以在地圖的背景顏色、是否在地圖中將標題進行顯示，是否利用鼠標的滾動來對地圖進行放大和縮小等的操作上有很大的自主選擇性。因為使用者可以任意的將地圖進行放大和縮小操作，所以他們對地圖上的任意兩點之間的實際距離沒有很明確的認知，距離測量就在這種情況下發揮出了重要功能：使用者可以利用系統的距離測量這一功能對地圖上任意兩點之間的距離進行測量。如果對于一個地圖來說，它只有空間上的數據，而沒有和空間數據對應的相關文字說明與解釋，那么這樣的地圖就不太適合人們進行查看。針對這種情況，系統的開發設計人員提供了一種可以進行專門的標記功能以及讓系統自動的對地圖進行全部標記的功能，甚至是對距離進行實時的顯示。

（4）將安全監控的系統信息進行可視化顯示。相關的開發設計人員在對煤礦安全生產的信息顯示系統進行開發設計的時候就是將重點放在了對相關信息進行監測和記錄等方面，被沒有把過多的精力放在對系統自動控制的研究開發上。但是對于煤礦的安全生產來說，它是一項系統性的工程，涉及到了很多的方面，例如：信息科學、管理學、控制學等。在災難性的事故即將發生的那一刻，控制生產的管理系統能不能夠及時自動的開啟安全保護設施，相關的決策者和管理者能不能夠立刻做出科學合理的命令，可視化安全生產的一線信息在這些時候都發揮了不可估量的作用。如果說相關的設計人員能夠將系統和現有的安全監測系統進行完美的整合，將瓦斯的濃度以及含量等信息以可視化的方法進行顯示，那么就會在抵抗災難、減少災難方面的工作作出無可替代的貢獻。

四、在煤礦安全生產中所使用的地理信息系統需要改進的地方

想要煤礦可以安全的開展生產工作，地理信息系統就發揮出了其不可替代性的作用，但是這個系統還是一個相對較新的，所以還有很多的地方需要相關的開發設計人員改進。比如說：能夠把多種多樣的數據進行完美的結合；還要對模擬仿真技術進行更深層次的開發、發展；讓這個系統可以自動化的控制。

總結

計算可視化也簡稱可視化，它是在八十年代以后建立在發達的計算機技術基礎上新興的一門技術。它最主要的功能就是可以將一大堆枯燥、無聊的工程數據進行有效的分析和科學計算，從而為相關的工作人員展現出一個直觀形象的表示方法。在很多行業的生產當中，利用地理信息系統對相關的數據進行可視化的轉換，能夠更好地幫助相關的管理人員對生產進行監控，從而能夠在安全性方面有一定的保障。可視化技術的發展前景很是廣闊，希望有更多的研究人員投身于相關的開發研究工作中去。

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