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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地理信息技術及其應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
在進行高中地理信息技術的教學時，首要的培養目標就是加深學生對于地理信息技術的基本認識。基本的教學目標就是讓學生對于地理信息技術的概念以及相關的核心技術、遙感技術的概念以及實際應用；地理信息系統的構成以及應用領域；全球定位系統的構成及其應用、電子地圖的概念及生活中的運用；基于地理信息技術的數字地球的概念等一些基本的有關地理信息技術概念的學習和掌握。在教學的過程中，教師要抓住教學的重點，幫助學生進一步理解有關地理信息技術相關概念的含義，對于一些超出當前學生認知水平的難點只需進行簡單的介紹，讓學生適當的了解即可。
2實踐目標——運用能力的培養
地理信息技術教學過程離不開教學實踐，因此教學實踐環節的培養目標，就是培養學生應用地理信息技術來解決實際問題的能力，主要有以下幾個方面：
2.1初步掌握遙感圖像的讀圖技巧
遙感技術是地理信息技術中的一個重要的組成部分，因此學習遙感圖像的判讀是地理信息技術教學中的一個重要內容。讀圖的基礎就是對于一些地物的形狀、顏色等遙感圖像的特征要十分熟悉。例如，遙感圖像上人工建筑物的顏色往往會呈現淺藍色或者是灰白色；天然湖泊的邊界往往比較圓滑。同時，還要學會借助已知的地物來推斷未知地物。例如，與村莊或者城市相連的線狀地物往往是小路，而與湖泊相連的往往是河流等。在教學過程中，教師要注意為學生展示相關的遙感圖像，培養學生的讀圖能力。
2.2GPS手持機定位導航的實踐
當前GPS在生活中的應用越來越多，其強大的導航功能更是受到了越來越多的青睞。目前，GPS手持機的人機界面更加人性化，操作也更加簡單方便，使得GPS實際運用的教學難度也進一步降低。在地理信息技術教學的過程中，教師要安排相關的實踐活動來讓學生掌握GPS手持機的操作和使用。例如，教師可以開展野外拉練等活動，讓學生利用GPS手持機的導航功能來指導學生向著目標地前進，在實際應用的過程中讓學生掌握GPS的導航定位功能的應用。
2.3掌握一些簡單的GIS軟件的操作運用
目前有很多GIS軟件，其功能也是多種多樣。常用的GIS軟件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技術教學過程中，要使學生對至少一種相關的GIS軟件的操作能夠基本的掌握，同時能利用相關的軟件來實現一些數據的處理和加工。在GIS軟件學習的過程中主要培養以下能力：數據表的建立、簡單的數據查詢和數據分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷鍵的使用、通過網絡GIS地圖查詢相關的地理信息、利用GIS軟件制作一些專題地圖等，進一步提高學生對GIS軟件的實際應用能力。
3發展目標——思想認識的加深
3.1認識到地理信息技術的重要性
地理信息技術強大的數據獲取以及分析和處理能力在社會上的各個領域有著廣泛的應用。在實際的教學過程中，教師要讓學生對于地理信息技術在中國國民經濟發展過程中發揮的作用有更加深刻的認識，讓其感受到地理信息技術在國家進行建設決策過程中起到的支持作用。同時，它在生活中實際應用也進一步拓展了人們的生活空間，使人們的生活更加便利舒適，進而讓學生在對于地理信息技術的重要性有著充分認識的基礎上加強學生對于地理信息技術應用的意識。
3.2注重地理信息安全的保護
在地理信息技術教學的過程中，還要注重學生的地理信息安全意識的培養。目前信息安全是網絡安全中一個極為重要的組成部分，一些不合法的地理信息的應用可能會給他人帶來重大的損失甚至有可能觸及法律。在地理信息獲取和使用的過程中，要提高學生的地理信息安全保護意識，不將一些重要的地理信息外泄，不一些虛假的地理信息，不因個人利益而隨意篡改地理信息，不竊取個人使用權限之外的地理信息等，加強學生對于地理信息安全的保護意識，進一步規范地理信息技術的使用。
4結語
近年來地理信息技術發展迅速、日益成熟，它在各領域的廣泛應用推動了地理課程的改革，新課標中大幅度增加“地理信息技術”的內容，并在課程理念中強調信息技術在地理學習中的應用。本文對四個版本高中地理教材中“地理信息技術”部分的內容編制特點進行研究，在知識點選取、欄目設置類型、圖像系統設置方面相對比，分析各自的特點，希望為現有教材中該部分內容修改完善提供一些建議。
關鍵詞：
地理教材；地理信息技術；內容編制；對比分析
當今社會，隨著科學技術的發展，地理信息技術的應用范圍不斷擴展，帶動了對專業地理信息技術人才的需求，同時也帶來了基礎教育地理課程內容的革新。2003年，國家教育部頒布的《普通高中地理課程標準(實驗)》，將地理信息技術這一專題納入高中地理課程體系中，地理信息技術第一次作為一個相對獨立的部分和選修課之一進入地理課程標準[1]。2004年，經全國中小學教材審定委員會初審通過出版了人民教育出版社出版的人教版、中國地圖出版社出版的中圖版、山東教育出版社出版的魯教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科書。四套實驗教科書都非常重視對“地理信息技術”的編制，形式上和內容上各具特色，體現了教材的多樣化和個性化趨勢。
一新課標中的地理信息技術
地理課程標準是地理教材編寫的依據、地理教學的依據，也是地理教學評價的依據，是教材、教學的出發點和歸宿[2]。近年來地理信息技術發展迅速，地理課程標準也正在隨著整個社會的信息化進程不斷做出調整。《全日制普通高中地理新課程標準（實驗）》對“地理信息技術”的要求如下：“標準”中強調信息技術的應用，非常重視培養高中生獲取地理信息的素養。同時要求學生認識地理信息技術的基本含義與應用領域、形成用現代地理科學思維與方法解決地理問題的意識與能力、形成科學精神和科學態度[3]。此外，新課標中較多使用“了解”、“舉例”、“查詢”等行為動詞，對RS、GPS、GIS以及電子地圖等具體內容有不同的學習要求，主要側重結合實例來讓學生了解地理信息技術在實際生活中的應用，從而使高中生具備獲取地理信息技術的能力。
二信息技術內容編制對比分析
（一）知識點選取比較
四套教材都選有RS、GPS、GIS、數字地球等知識，符合新課標對該部分的要求，基本上能夠滿足地理教學的需要。湘教版和中圖版在內容安排、編排形式方面較為相似，都是用一章共四節的篇幅來講述該部分知識，其涵蓋的知識點也大致相同。兩者較大的區別在于湘教版較偏重于介紹GIS和RS的基本理論，而實踐應用方面較少；中圖版則較注重RS的應用，以第二節“遙感技術的應用”為例，本節在簡要闡述RS的基本原理之后，分別詳細的介紹了RS在資源普查、環境和災害監測中的應用，并在課后設有“準確預測易貢錯決堤”的案例，以便于讓學生在學習本節內容時體會到遙感技術是與生活密切聯系、切實可行的。魯教版中設有“學用電子地圖”單元活動，突出了電子地圖的實用性，最能滿足“標準”中對電子地圖的要求。此外，魯教版較側重介紹“數字地球”，該部分知識共有7頁，詳細的表述了“未來的城市——數字城市”、“未來校園——數字校園”等內容。人教版中該節基礎知識點只有RS、GPS、GIS，數字地球則出現在閱讀材料中，與另外三個版本相比該部分內容較少，且偏重于介紹理論知識，地理信息技術的應用方面涉及較少。這一問題在訪談過程中也被高中地理教師普遍反映。但人教版該節最后在綜合地理信息技術的基礎上設計了活動，讓同學們根據自身的學科興趣、認知水平的差異來進行自主學習，在一定程度上使教學內容更具有彈性。
（二）欄目設置比較
經過對比分析發現，魯教版單元活動中的“問題”欄目旨在提出具有啟發性的問題來激發學生的學習興趣，與其他版本內的“思考”欄目功能大致相同；而“知識窗”和“閱讀”都是幫助學生拓展視野，二者有異曲同工之妙。因此可以把魯教版單元活動中的“問題”作為“思考”，“知識窗”作為“閱讀”，則四個版本“地理信息技術”部分欄目設置的異同點如下表所示：四個版本均設有“閱讀”、“思考”和“活動”欄目。“閱讀”是教材內容的擴展與延伸，也是教材內容的補充和完善，它具有對正文知識進行解釋、拓展和深化的重要作用，也在一定程度上擴展了學生的地理視野。而“思考”欄目可以引導學生積極參與課堂教學，以便于導入新課，同時也有利于培養學生的批判性思維和創新思維。中圖版欄目最為豐富多樣，每節均設有探索、學習指南、閱讀、案列研究、思考和復習題欄目，而名詞鏈接、活動欄目則視需要而定。“探索”設在每節課的正文之前，探索的內容與本節課的知識密切相關且富有創意，重在培養學生創新學習的能力，使學生學會學習。而“案例研究”位于每節內容的后面，具有總結。但中圖版有的欄目知識性過強，不利于激發學生的學習興趣。魯教版中主要有“活動”、“知識窗”和“問題”三類欄目。其中“活動”欄目數量較多，共8個，也因為該教材中這一部分內容本來就是以單元活動的形式呈現，所以著重鍛煉學生動手實踐的能力。如“分析和解譯遙感影像”、“用電子地圖查詢路線”等，引導學生動手操作，促進學生自主學習、合作學習和探究學習。知識窗（即閱讀）欄目中多介紹一些實例或者基礎性知識，注重教材與實際的結合。湘教版中“閱讀”欄目較突出，共23個，大量的閱讀材料可以使學生了解更多的知識，加深對教材的理解，提升思維能力。“活動”欄目則依據具體目的不同，又分為活動思考、活動探究、活動實踐三個子類型，其中活動實踐的數量較多，例如設計了“搜索GIS定義，列舉GIS簡報”等活動實踐，對學生搜集、整理、表達地理信息的能力都提出了具體的要求，鍛煉了學生學以致用的動手操作能力。總體而言，湘教版教材欄目設計新穎，呈現方式多樣，既具有知識性、科學性，也不失趣味性。而與前三者相比，人教版設置的欄目類型、數量都較少。但在訪談中教師普遍反映學生對“地理信息技術”中的案例很感興趣，經常會詢問老師RS、GPS以及其他技術的具體操作過程，但由于課本上所給的實例較少，且只有簡單的文字介紹，學生的學習需求往往得不到滿足。
（三）圖像系統分析比較
林培英教授在《學校地理教材現代化研究》中對圖像系統定義為：“地理教材除去文字和數字符號外，還有圖像符號來表示、解釋和揭示地理知識，稱作地理教材的圖像系統。”[4]圖像系統是地理教材的重要組成部分，一般蘊含著大量的地理信息，且較為生動形象，易讀易懂。總結多數專家的觀點，地理教材中的圖像類型主要有地圖、示意圖、景觀圖、遙感影像圖、照片、地理統計圖（表格、線狀圖、柱狀圖、結構圖、柱狀折線圖）、漫畫等類型[5-7]。四個版本教材中的圖像類型和數量統計如表4所示。從表4中可以看出，中圖版和湘教版“地理信息技術”部分所展現的圖片數量最為豐富，這兩個版本的教材本身文本內容就較多，相對應的圖像數量也較多，用直觀簡潔的圖像來補充課文內容，可以提高教材的表達效果。不同類型的圖像具有不同的功能。示意圖立體感強，能夠直觀的表達地理基本原理、規律、分布等，容易被學生接受。以湘教版第二節“遙感技術及其應用”的圖3-27“遙感技術系統”為例，生動形象且又真實地展示遙感技術的工作過程，便于學生明白地理現象之間的關系，得到形象的概念。同時從表4中也發現，在這6種圖像類型中，四個版本“地理信息技術”中均是示意圖的數量最多。地圖是地理教材在內容和形式上與其他教材最明顯的區別，它可以儲存、選擇、模擬和表達地理信息，具有知識傳播和能力培養兩種最基本最重要的功能[8]。魯教版在“辨別地理方向”中使用了多幅地圖，與文字密切配合，簡潔清晰的表達了地理內容。而照片與其他類型圖像相比更真實、更貼近生活，形象生動，使用照片可以在一定程度上引起學生的共鳴，給予其感性認識，激發他們的學習興趣。中圖版和湘教版都在講述GPS的應用時插入了大量的實物照片。文字雖然可以表述概念和原理，但是不能反映空間結構，而圖像能夠直接迅速地表達出地理事物的結構和空間關系。“地理信息技術”的圖像系統設計應結合教材實際內容，考慮到該部分內容與現代技術密切相連，且注重實踐應用，而遙感影像圖不僅擁有豐富的信息，而且直觀，在一定程度上體現了地理信息技術的先進性，因此各版本教材可以適當增加遙感影像圖的數量。
三建議
四套教材都從各自的角度理解課程標準，對地理信息技術進行了不同的編制設計，雖各有千秋，但仍有一定的局限性。中圖版突出地理信息技術的應用，結合恰當的實例詳細地介紹地理信息技術的每一個功能，旨在幫助學生學會使用地理信息技術。且在介紹地理信息技術原理時均采用了圖示的方法，形象生動地展示了地理信息技術的工作原理。但該部分活動設計的較為簡單，建議活動欄目的設計要符合高中生的學習心理，讓學生通過活動確有收獲。魯教版中“地理信息技術”被編排在6個單元活動中，這種創新使該部分內容更為豐富，但這樣的編排形式也可能弱化它們之間的聯系，不利于學生對地理信息技術的整體把握。因此在教學過程中應注意加強各部分之間的聯系。湘教版中該部分知識豐富詳實，且設置了大量的閱讀材料有利于開拓學生的視野。但這部分教材對地理信息技術原理的介紹過于簡單，建議教材在介紹地理信息技術原理時能夠用簡單形象的語言深入淺出的介紹，使其更有深度。人教版教材較為規范嚴謹，注重地理信息技術中各項技術的聯系，但在訪談過程中多數教師反映該部分內容較為單薄，且偏重于介紹理論知識，地理信息技術的應用方面涉及較少。因此建議在教材中適當豐富本節內容，并適當增加一些關于地理信息技術在各領域實際應用的案例，以滿足學生的學習需要。目前信息技術的使用范圍不斷擴展，在生活中的地位也越來越重要，學習先進的地理信息技術已經成為一種趨勢，積極完善教材中的“地理信息技術”內容，使其更符合學生的學習需要，對培養地理信息專業人才、促進社會發展具有重要意義。本文通過對四個版本教材“地理信息技術”部分多角度的對比分析，在一定程度上為“地理信息技術”內容的編制提出一些較為合理的建議。總之，編寫好一本教材不是一蹴而就，而是需要在實踐檢驗下不斷修訂，逐步走向完善。
參考文獻
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基金項目：防災科技學院第六批重點課程建設課程資助項目；防災科技學院教學研究與教學改革項目（JY2014A02）
[摘要]《GIS原理及其應用》是測繪工程專業一門重要的專業必修課。本文對目前該課程在測繪專業教學中存在的諸多問題進行了深入分析，在此基礎上，結合我院測繪工程專業的培養目標，對該課程在教學內容、教學方法、考核方式等方面進行了改革探討，加深學生對GIS的基本理論、基本方法和基本技能的理解，特別突出GIS實踐的重要性，以期提高《GIS原理及其應用》課程的教學效果和教學質量，培養適應社會經濟發展，具有創新精神和實踐能力的高素質專業人才。
[關鍵詞]GIS原理及其應用；教學；改革；實踐；考核
中圖分類號： G642. 0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00
隨著測繪信息技術的飛速發展，測繪產品的獲取、處理、管理、分析、應用等方面都跟GIS密切相關。理解GIS的基本原理和常用的空間分析方法，在此基礎上掌握GIS專業軟件的操作使用，這對測繪專業學生今后的就業和繼續深造具有很大的實際意義。《GIS原理及其應用》作為測繪專業學生一門重要的專業必修課，具有較強的理論性和實踐性，通過本門課的教學使學生掌握GIS的基本原理及其常用的空間分析方法，熟悉空間數據組織和管理常用方法，了解空間數據采集和輸入、數據質量分析的基本方法和內容，了解地理信息系統在現代社會所處的地位、地理信息系統發展與應用的趨勢、以及地理信息系統在測繪工程中的重要應用。因此，《GIS原理及其應用》這門課程的學習對測繪專業學生影響深遠。目前，在測繪工程專業的GIS教學中一直沿用GIS專業的教學內容和教學方法，由于前期課程安排和學時等方面與GIS專業有很大差別，這就造成了測繪專業學生對GIS的學習不能達到預期效果，為更好地完成本課程的教學目標，有必要對《GIS原理及其應用》教學內容和教學方法進行思考、探討和改革。
1確定培養目標
結合我校“立足地震行業，面向社會”的戰略目標，我校培養的測繪學生是可在地震行業中立足，同時更主要的是面向社會的大眾化需求，因此培養的學生要具備扎實的測繪理論知識、掌握測繪工程專業技能、具備實施地形變形測量、變形監測、精密工程測量等測繪工程的設計、實施及管理等能力，能在地震監測預報、災害防御、國家基礎測繪、國家資源調查、城市規劃與管理等部門從事設計、實施、管理等方面的厚基礎、重實踐的應用型人才。而隨著計算機技術、RS技術和GPS技術的發展，在掌握了基本測繪理論和方法的基礎上，如何實現測繪信息的有效集成和應用，GIS成為其實現信息集成的首選工具。因此，《GIS原理及其應用》作為測繪工程專業的必修課，是測繪專業學生在未來發展的必然需求。
2教學中存在的問題
2.1非GIS專業先修課程差異
地理信息系統是傳統科學與現代技術相結合而誕生的邊緣學科，因此它明顯地體現出多學科交叉的特征；而測繪科學是一門研究如何確定地球的形狀和大小及地面、地下和空間各種物體的幾何形態及其空間位置關系的科學。兩個專業教學目標有很大不同，但又有所交叉。測繪科學為地理信息系統提供高精度的空間數據，保證了空間數據的精度和質量，以及地理信息系統產品的開發；地理信息系統為測繪科學成果的有效集成提供了良好的解決方案。由于專業特色的限制，GIS專業在前期的理論基礎學習中開設關于計算機和地理學的課程，如數據庫系統概論、計算機圖形學、自然地理學、人文地理學等課程，這些課程的開設為接下來的GIS原理及其應用的學習奠定了理論基礎。計算機學提供了GIS學習的軟、硬件知識；地理學作為GIS的理論依托，為GIS提供引導空間分析的方法和觀點。而在測繪工程專業的人才培養方案中，《 GIS原理及其應用》課程開設缺乏一定的前期理論支撐，這使得測繪專業的《GIS原理及其應用》的教學內容與教學方法并不適合沿用GIS專業所采用的教學內容和方法，要根據測繪專業的特點調整其教學內容和教學方法，以便更適應于測繪專業學生的學習和掌握。
2.2教學內容多，實踐課時少
在現行的本科教學培養方案中，明確限制總學時數不超過2500學時，而在測繪專業基礎課等不被壓縮的前提下，測繪專業開設GIS課程的學習，其學時安排是48課時，還包含了不少于8課時的實踐課時，而GIS本科專業學習中，其學時的安排一般為64課時。在課時明顯壓縮的前提下，要想較好地完成《GIS原理及其應用》的教學，必須對現行教學內容、方法和安排做出調整。由于GIS的學習具有較強的理論和實踐相結合的特點，調整后的GIS學習必須保證理論和實踐課時的飽滿，這樣才能保障學生學習的效果。
3、教學改革的措施
3.1側重學科交叉，注重GIS思維的培養
由于地理信息系統的多學科交叉特性，在測繪專業的GIS教學過程中，側重強調測繪專業與GIS的交叉性，突出GIS學習與測繪專業的緊密性，將GIS的學習定位到測繪專業體系內。在教學過程中，注重講授GIS的基本理論、常用空間方法、應用模型等內容，這些是初次接觸GIS的學生必須了解和掌握的知識；在教學內容的安排上，注重地學理論與工科技術的交叉，培養學生獨立解決實際問題的能力，使學生遇到問題時能夠以GIS的思維方式進行問題的抽象與表達，并在后續工作中善于應用所學和所知道的測繪技術、GIS理論進行數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示。這個過程既考察了學生對所學技術的掌握程度，又注重培養了學生運用GIS思維對空間數據集成的應用，使學生能夠更加真實了解測繪與GIS集成在解決實際問題的優勢，并在解決問題的過程中對所學理論與方法有更深刻的理解。
GIS作為一個輔助決策工具，教學過程中突出GIS解決問題的思路，同時將涉及到的其他學科知識作為解決問題中的一個環節，加強學生自學意識，學會問題的分解與表達，構建適合于地理信息分析和表達的應用模型，以此達到解決問題的目的。
3.2合理安排課程，理論和實踐分層次實現
長期以來，高校普遍存在的一種教學模式就是任課老師講-學生聽，學生處于被動接受的地位，這種傳統的教學模式，在理論知識傳授的系統性和完整性方面有一定的優勢，但其在實踐性較強的學科教學中的不足也顯而易見。首先，學生遇到問題，解決問題的積極性沒有被調動起來；其次，不能將理論知識和實踐操作很好的結合在一起；最后，沒有經過學生思考和實踐過的理論是無法在工作中得到很好應用的。基于這些問題，首先在課程安排上做出調整，將《GIS原理及其應用》安排在第五學期，在這門課的學習過程中，主要側重基礎理論的學習，如GIS的基本概念、基本構成、基本功能、發展歷史、數據結構、空間分析方法等。同時對涉及到的測繪專業知識給予重點提示，加深對測繪專業基礎知識的掌握，突出GIS多學科交叉的特點。在安排的8課時實驗中通過對Mapinfo9.5的學習，讓學生對GIS解決問題的基本思想有所認識，即通過對現實世界的抽象，到計算機世界的存儲，對數據空間數據結構以及存儲有一個系統的認識。這學期完成學習后，學生對GIS的基本理論知識、常用空間數據結構、以及空間數據獲取與測繪技術的結合已有一個清晰的認識，即達到GIS理論教學目標。 由于學時有限，但又強調GIS實踐應用的重要性，在第六學期安排一門《GIS軟件應用》，以ESRI公司的ArcGIS作為實踐平臺，彌補GIS理論學習中實踐不足的問題，在GIS軟件應用這門課中，所有的實驗以案例的方式提出，要求學生給出應用到的相關理論知識和解決方案，并通過動手實驗達到解決問題的目的。
3.3 鞏固理論知識，多種考核方式相結合
在考核方式上，《GIS 原理及其應用》采用“平時成績（10%）+實驗報告（20%）+期中考試成績（20%）+期末考試成績（50%）”的方式。平時成績主要是通過作業和課堂表現獲得；實驗報告是對學生動手能力的考察；期中考試主要是在課程中期對學生進行測試，對學生起一個督促作用；期末考試則是對學生理論知識最終掌握情況的檢驗。采用上述考核方式，能較好地反映學生對知識的掌握情況，以及在分析問題、解決問題等方面的能力。
4結論
《GIS原理及其應用》是測繪工程專業的一門必修基礎課，本課程學習對后續《GIS軟件應用》的學習及學生今后的就業和深造影響深遠。本文首先介紹了該課程在測繪工程專業培養目標中的地位，并分析了現行教學中存在的問題，在此基礎上提出了教學改革的具體措施：1）側重學科交叉，注重GIS思維的培養；2）合理安排課程，理論和實踐分層次實現；3）鞏固理論知識，多種考核方式相結合。以此不斷提高教學水平，及時了解學科發展動態，掌握學生對專業知識的需求，從而及時對教學內容和教學方式進行調整和完善。
參考文獻
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關鍵詞：測繪行業、現狀、發展、弊端、戰略規劃
中圖分類號： P2 文獻標識碼： A 文章編號：
現階段我國測繪行業的發展現狀
自從提出數字地球這個理念以后，有關數字地球的國際會議就在北京舉辦，此次會議也是全世界首次會議，被稱之為數字地球國際會議。國務院副總理李嵐清在會上指出，我國政府對數字地球的作用非常重視，實行的方針主要是需求牽引，統一規劃，分階段發展并且要共同建設共同分享，這為數字地球建設的發展起打下堅實的基礎，隨著變化，數字中國、數字區域、數字省和數字城市代替了數字地球的概念，在這種情形之下，對我們國家測繪行業的快速發展起到非常關鍵的作用。首先，建設地球空間數據庫，地理空間信息技術的建設需要由基礎空間信息數據庫作為基礎，也是建設國家信息基礎設施的重點，對國家信息化的建設起到重要作用。建國以來，國家在國土調查方面投入了很大的投資，積累了大量的各方面的信息，包括：齊全的專業、較高的標準化及系統性，并且能夠遍布全國，大部分地理空間信息的生產與管理都是由國家來負責。其次，建設空間信息技術標準，國家科技部組織并研究了空間數據格式交換標準，此標準定義了三種數據的交換格式，包括：柵格數據、矢量數據、影像數據等。并在此交換格式的基礎之上進行數據交換件的開發，實不同部門及不同系統間的交換空間、非空間數據得以實現。在一九九九年八月二日此標準作為國家的標準并進行頒布，二零零零年十月一日進行了實施。空間信息共享元數據標準在地理空間信息描述的基本內容及模式上都進行了規定，具體內容包括：質量信息、標識信息、表示信息、實體、空間參照信息以及屬性信息，還有發行信息與元數據參考信息等。國家空間信息共享體系的建設，為國家信息化建設服務起到非常關鍵的作用。最后，有關空間信息的處理、信息的分析以及管理技術能力，地理空間信息技術發展的基礎就是國家空間信息處理、分析與管理技術，并且也是地理空間信息技術發展的有利平臺與工具，同時，也是產業發展的靈魂。 此領域的技術范圍較廣，主要包括：地理信息系統技術和軟件、圖形圖像處理技術和軟件以及全球衛星導航定位技術和軟件等。一直以來，在這個領域中，占有絕對的統治地位的就是國外的軟件，而國產軟件相比來講則處于薄弱的位置。然而，隨著國家不斷重視，并且通過各方面的努力，這種局面已經得到很大的改善，尤其是在九五期，很多由我們國家自己研制的軟件都已達到了國外同類的產品，甚至已超越了國外同類產品，不但在國內占有一定的市場份額，在國際上也占有一定的市場份額。
新時期我國測繪行業存在的問題
首先，建設數據庫，第一、把數據共享，在數據庫的建設中存在非常嚴重的重復建設的問題，沒有健全的數據共享機制，相應的政策法規也沒有保障，沒有標準的數據庫，這樣就導致無法實現數據的共享。除此之外，就是數據較多并且都是各自單位自己加工而成的，并沒有形成數據產業。第二、關于測繪經費的問題，一直以來，國家沒有對測繪做足夠的投入，測繪體制一直保留著傳統的體制，沒有規范的市場，沒有穩定的測繪隊伍，也沒有完善的政策環境。這些問題都充分說明一個問題，地理空間技術是一項高新技術，涉及的領域也是技術密集性的產業，不管是購軟件設備還是硬件設備，無論是對數據的生產還是更新的投入，都是一個很大的數字，并且投入與產出會產生很大的反差，這對發展起到很大的影響。其次，空間信息技術的標準，在基礎類的標準規范中，如今，國家標準只包括地球空間數據交換格式，但是，軟件方面的工作還是比較缺乏的，國內沒有普遍的使用；一些非常重要的數據標準只能停留在方案階段，如：空間元數據標準、空間數據共享模型、空間元數據系統運行規范等，要成為真正的國家標準還有一定的距離；部分重要的基礎性標準也沒有開展工作，如：地理信息系統軟件功能標準、空間互操作協議、空間數據傳送協議以及空間信息查詢語言標準等。另外，在應用類的標準規范中，也沒有建立起行業的地理信息系統技術規范或標準。
三、新時期我國測繪行業發展戰略規劃
首先，在數字中國的地理空間框架的建設中要加快速度，二十一世紀是信息化的知識經濟時代，我們國家提出了全面建設小康社會的奮斗目標，測繪屬于地理信息產業，在以后的發展中應加快數字化測繪體系向信息化測繪的轉變，重點建設數字中國、數字區域、數字城市的地理空間信息基礎框架。其次，在有關部門的協作配合下，加快建設數字中國、數字省份的應用示范工程。以地理空間基礎數據庫作為平臺，有效結合其他行業專業部門的專題數據。
四、筆者對我國測繪行業的幾點看法
第一、根據目前我們國家的國情，制定國家空間數據基礎設施政策，需要考慮以下四個原則：一是鼓勵公開，提供數據共享程度的原則；二是把市場競爭的機制引進來，充分利用利益驅動的原則；三是運用國家宏觀手段的原則，四是實行數據分類動作的原則。 第二、制定出空間信息共享的政策，具體包括：數據報償定價政策、數據投資政策、市場競爭和利益驅動政策、數據公開和保密政策、數據分類運作政策、數據安全以及防護政策、數據標準化政策等。第三、使數據共享的關鍵性問題得到有效解決，具體包括：數據模型和數據格式、數據結構、空間數據質量、地理信息的標準化、網絡建設、數據的互操作、法規與政策。在使國家信息得到安全保證的基礎上，使部門及地區間的地理空間信息資源得到充分的共享以及合理的利用，起到有效的促進作用。第四、實現地理數據共享其中一個關鍵性問題就是地理信息標準化，這對地理信息產業的形成起到很大的促進作用，也是地理信息產業的發展的重要條件。與國際有關地理信息標準的水平相比較，我們的水平是有一定差距的，重點是標準的理念基礎及適用性的差距。第五、使國家的空間管理體制得到健全，在新世紀的全球空間信息技術發展的形勢之下，使我國的空間信息技術發展及應用得到進一步的研制，使發展戰略、總體規劃、技術路線及專項計劃得到進一步的明確。第六、在人才的隊伍方面加強建設，無論是測繪技術還是信息技術都在不斷的快速的發展，所涉及的領域也在不斷擴大，在人才隊伍的建設以及培養方面要不斷加強并進一步落實，這樣才能跟著國家信息基礎設施建設的步伐，使我們國家在此領域的創新能力得到提升，并且提高國際的競爭力，與此同時，還要把應用成果的示范作用充分發揮出來，加強應用技術方面的培訓，只有這樣才能使人才隊伍得到穩定。
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關鍵詞：新形勢下；城市測繪技術；分析
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
信息化測繪，簡單說就是以信息化技術為依托，在數字化測繪的基礎上，在完全網絡化運行環境下，實現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和功能形態。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即將進入的又一個新的發展階段，它代表著我國測繪在進入新世紀后現代化建設總的戰略方向。
1 城市測繪工作的必要性
城市規劃是城市發展建設的龍頭,沒有一個科學的規劃,建設就無從做起;沒有城市規劃,城市就會盲目地建設、盲目的發展,今天拆,明天建,覺得不合適就拆、再建,形成了惡性循環,如何才能防止出現惡性循環,那就是規劃的同時重視由測繪工作提供的規劃基礎資料。城市規劃可分為三個不同層次,即城市總體規劃、城市分區規劃和城市詳細規劃,而每一個層次工作的開展都要有現勢性很強的不同比例尺地形圖作依據,都要有以多種不同的測繪成果及數據為基礎。城市測繪是實施總體規劃的保證,如果說一個城市利用各種比例尺現勢性較強的地形圖做出科學的城市總體規劃,前期測繪工作非常重要,那么我們說如何實施規劃,進行科學的規劃管理,城市測繪就顯得更加重要。城市是一個復雜的綜合體,它包括地上地下管網,各種類型的建設等等。當其規劃設計完成后進入實施建設階段時,則要求把各種管網準確地規劃意圖放樣到實地,而能達到此目的所依靠的唯一手段就是城市測繪。可以說城市測繪貫徹在城市規劃的制定和實施建設的全過程,二者有著密不可分的關系,否則規劃不能進行,建設不能實施。
2 信息時代測繪技術的開展應注意以下幾點
隨著技術的不斷進步，人類邁入了信息時代，這個時代，人與人之間的距離拉近了，信息實現共享了，信息化已經滲透到了我們生活的方方面面。信息化是充分利用信息技術，開發利用信息資源，促進信息交流和知識共享，提高經濟增長質量，推動經濟社會發展轉型的歷史進程。信息技術早已徹底融入和改變了我們的生活，更對城市測繪技術的發展帶來了巨大的影響和沖擊。
2.1 新的時代背景下測繪技術的服務對象發生了變化
信息時代背景下，大眾的信息需求量急劇上升。現代測繪為科學研究、國民經濟建設、現代國防建設以及政府部門提供技術支撐和數據保障。而隨著社會大眾對地理空間信息需求的增強，測繪的服務范圍進一步擴大，覆蓋到每一個在地球上生存活動的人類。深入挖掘大眾的地理空間信息需求，是測繪信息化服務的重要目標，只有實現了為大眾衣食住行的服務，信息化測繪才能真正走上產業化道路。
2.2 新的時代背景下測繪產品的形式發生了變化
傳統的以制圖和設計為主要目的的測繪產品標準，將會被以信息服務要求的多維多種表現手段新的測繪產品標準取代，產品形式更加復雜更具靈活性。如滿足各種需要的數字地圖、電子地圖、各種地理信息數據產品、各種功能的地理信息系統等。測繪生產方法將不斷改進，除傳統的野外數據采集、航空攝影測量、遙感等方法外，低空攝影測量、激光掃描測量、車載3D激光成像測量等先進的手段將不斷應用于實際的測繪工作中，以滿足成果的多樣化和準確反映現勢性的地理信息，以滿足信息社會變化快、需求及時準確的特點。
2.3 新的時代背景下測繪技術中更多地滲透入了網絡力量
隨著信息技術的發展，以及Internet在全球的迅速普及，使得人類社會空間在信息概念上逐步縮小，測繪服務的方式發生了根本性變化。測繪成果可分布式地存儲在各個地方，通過建立地理信息一站式服務系統。用戶只需訪問一個網站、一個查詢界面，就可以對分布在各地的地理信息進行檢索、訪問和瀏覽，實現任何人都可以在任何地方、任何時候享受地理信息服務的目標。測繪信息服務的信息應用社會化是建立在信息資源集成化和信息服務便捷化的基礎之上的，而且需要首先生產公共公開的測繪產品，其最終目標是要讓地理信息和測繪產品深入到平常百姓家，讓測繪和地理信息成為全社會的共同需要。
3 信息時代背景下城市測繪工作面臨的主要困境思考
隨著測繪技術的不斷發展，我國各城市的測繪工作取得了長足的進步，信息化測繪體系也日益完善，但是信息時代背景下城市測繪工作任然面臨著很多困境，既有技術上的局限，也有體制、機制方面的制約，急需認真研究和解決。
3.1 技術依賴性過高
城市測繪技術在我國的起步時間較晚，與發達國家相比，技術不夠先進，我國城市測繪技術創新任然存在較大的不足。一是自主創新不夠，GPS系統、主流GIS軟件、核心數據庫等大多依賴于國外，技術安全隱患很大，需要集中各方面優勢力量進行攻關；二是成果轉化不力，已經建成的各種系統應用不充分，技術優勢尚未轉化為現實的生產力，需要在推廣應用上下工夫，提高地理信息和相關技術對企業發展和經濟增長的貢獻率。
3.2 目前我國測繪工作人員的整體專業素養有待進一步提升
為了適應信息時代城市信息化測繪體系的發展，就必須配備足夠的專業人才。但是目前，我國測繪工作人員的專業素養參差不齊，很多城市測繪單位的人才知識面很狹窄，急需引進和培養復合型人才。一是測繪與城市規劃、國土資源管理等的復合型人才，有助于推動測繪業務的拓展，增強測繪服務的針對性；二是地理信息技術與電子通訊、計算機網絡、電子政務等開發技術的復合型人才，適應GIS市場開發的多方面需要。
3.3 各級地理空間信息協調機制不健全
城市測繪工作，各級地理空間信息協調不健全是一直以來一個重大的問題。共享機制的缺乏已經極大地限制地理信息應用，一方面各部門在地理信息建設上的重復投資、多頭管理，形成地區之間、行業之間、部門之間許多的地理信息孤島，導致信息封鎖、利益不均、低水平重復建設的局面；另一方面也存在對共享機制的片面認識問題，無償調用、單向共享，忽視了版權單位的合理利益，不利于信息共享的可持續續發展。為此，應加快建立各級地理空間信息協調機制，制定完善包括數據標準體系、信息共享與利益公平政策、信息服務收費政策在內的信息共享機制和政策，以提高信息化建設的整體效益。
4 信息時代背景下信息化測繪體系的發展和完善展望
未來信息化測繪體系的發展和完善一直是業界研究的重要課題，尤其是時展變化到21世紀的今天，信息化測繪體系也要與時俱進，才能真正地促進城市測繪工作的穩步發展。在改變傳統的測繪生產意識的前提下，充分使用各種先進的測繪生產手段和方法，將信息化測繪技術體系中的先進技術融入各個生產環節，建設多維多尺度的地理空間數據和信息的實時獲取、自動化和智能化處理的生產體系。信息化測繪體系建設必須采用新的測繪生產方式和積極引進應用測繪新技術新方法，實現信息化測繪體系的根本目標，即實現面向空間數據的生產，從根本上解決現階段存在的基礎地理數據產品標準低、生產方式局限、產品表現形式簡單、更新周期長、現勢性差等問題，大幅度提高基礎數據獲取的速度和質量。
信息化測繪體系建設應依據各自單位的實際技術與應用情況循序漸進開展，大體應分兩階段。第一階段依托數字化測繪發展的基礎，按照信息化測繪產品的要求建立和完善各種測繪產品數據標準，提高測繪產品的技術含量；完善和使用各種地理信息前端數據采集加工平臺，推廣應用新技術新方法生產多樣化多尺度的產品，產品現勢性能力實質提高；初級產品以文件級形式保存，經數據轉化完成數據庫建立和更新，該階段可簡述為地圖—數據生產模式。在這一階段的工作重點是以信息化測繪技術體系建設為主要目標，延續現有生產模式，關注成熟的應用技術，夯實生產環節的技術基礎， 提高作業人員的技術能力和專業認識水平，逐步向下一階段發展過渡。第二階段是第一階段的發展，以數據庫對數據的要求進行數據生產，弱化比例尺概念，強化元數據概念，生產的數據直接進入基礎數據庫，通過對數據庫的操作，實現不同用途的服務目的；該階段可簡述為數據—地圖生產模式。這一階段以成熟的技術應用為基礎，主要任務是改變內部生產模式，全面實現面向空間數據和信息的生產，進一步完善在新的生產模式下的技術形態；這一階段的數據生產方式和手段更加先進，數據表現多樣化，數據更新速度和產品質量顯著提高，現勢性表現能力和服務能力極大增強。
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首都師范大學是一所包括文、理、工、管、法、教育、外語、藝術等專業的綜合性師范大學，進入“211工程”的市屬重點大學。“十五”期間，學校步入綜合性教學研究型師范大學的發展道路，在科技平臺的建設上謀求重點突破。“重點學科、重點實驗室、重點基地”（三重）建設工作在學校發展中的作用日漸凸顯。目前全校有市級重點學科6個，市級重點建設學科12個、省部級重點實驗室4個、省部級以上人才培養基地及研究基地5個、校級重點實驗室10個，并建有大學科技園。初步形成了多層次科技平臺建設新格局。
“三維信息獲取與應用”省部共建教育部重點實驗室
依托“211工程”重點建設學科―城市地理信息技術與首都圈生態環境保護利用，學校三維信息獲取與應用省部共建教育部重點實驗室經過幾年的建設，在產、學、研方面取得了一系列創新性研究成果。目前，實驗室擁有地圖學與地理信息系統、自然地理學兩個博士學位點，擁有地圖學與地理信息系統（理科、工科）、自然地理學、人文地理學、水文學及水資源、環境科學等多個碩士學位點。在城市三維空間數據采集與處理、真三維虛擬現實系統、環境資源管理信息系統和城市規劃決策支持系統等領域，積累了相當的技術成果、工程化經驗和人才隊伍，形成了鮮明的特色，成為空間信息技術及其應用建設中的一支重要科技力量。
經過多年的人才隊伍建設，實驗室目前已經形成了以劉先林院士為學術帶頭人、以一批中青年博士、博士后為核心的學術團隊。自從1997年以來，實驗室團隊成員主持和參加國家“863”項目7項、主持國家“973”項目子專題4個，主持國家自然科學基金9項，主持和參加國際合作項目6項，主持教育部、科技部、北京市等科研項目50余項。其中，所主持的國家“863”項目“3S在重大行業中的應用――旅游”是我國旅游行業中的第一個國家“863”項目。2005年，實驗室主任宮輝力教授入選北京市科技創新拔尖人才，實驗室團隊入選北京市科技創新團隊。
太赫茲光譜與成像實驗室
首都師范大學太赫茲光譜與成像實驗室，在北京市科技專項經費和“211”重點學科建設經費的大力支持下，“十五”期間得到了迅速的發展，取得了良好的成績。目前，該實驗室有特聘教授4人，全職教授5人，副教授2人，具有博士學位的在職教師10人，研究生30多人。近3年來，該實驗室承擔了國家“863”計劃、國家自然科學基金、北京市科技新星計劃、北京市自然科學基金、北京市教委科技發展計劃及總裝備部項目等多項研究課題，在國內外科技期刊和重要學術會議上發表學術論文50多篇，申請國家發明專利6項。
太赫茲電磁輻射是介于微波和紅外光之間的電磁波。太赫茲波段 （0.1-10THz, 1THz=1012Hz）是人類迄今為止尚未很好開發的電磁波譜區域，是介于電子學和光子學的交叉學科領域。由于太赫茲電磁輻射具有獨特的性質，太赫茲波在物理學、化學、天文學、生物學、醫學、國家安全和軍事與國防等領域的應用前景非常誘人。利用實驗室開發的THz光譜檢測系統和THz成像系統，可以對各種光學材料進行THz波段的光譜測量和分析。目前，實驗室正在積極開展斷層掃描THz成像（T-CT）的研究工作。
現代教育技術重點實驗室
自進入“十五”以來，首都師范大學現代教育技術重點實驗室在國內率先提出：重構大學與中小學的合作伙伴關系，以科學發展觀為基礎，倡導大學與中小學共同發展的理念。實驗室在北京市石景山區、大興區和東城區建立了三個實驗區。“十五”期間，在北京市面向信息化教師專業發展實驗區中培養了450名骨干教師，其中有多名教師獲得區級或區級以上骨干教師和學科帶頭人稱號，在區級教學設計大賽中這450名教師幾乎全部獲獎，專業能力得到大幅提升。與此同時，實驗區還發展了首都師范大學虛擬學習社區網絡教學支撐平臺。這些成果引起了國內外學術界的廣泛關注和好評。首都師范大學現代教育技術重點實驗室在面向信息化教師專業發展中的研究范式轉移及多學科交叉、多研究視角的研究特色同時也博得了中外專家的充分肯定和普遍贊譽。
[關鍵詞]現代城市建設；虛擬地理信息系統（VR-GIS）；實踐應用
中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0318-01
一、前言
VR-GIS技術是指虛擬現實技術與地理信息系統技術相結合的技術，包括與網絡地理信息系統（WebGIS ， ComGIS）相結合的技術。VR-GIS技術是上世紀90年代才開始的一種專門以地學信息科學為對象的虛擬現實技術。VR-GIS技術目前還不用數字化頭盔、手套和衣服，它運用虛擬現實建模語言（VRML）技術，可以在PC機上進行，使費用大幅降低，所以它具有被廣大用戶接受的特點。本文主要對虛擬地理信息系統（VR-GIS）的構成及特征、關鍵技術進行了分析，并研究探討了該技術在現代城市建設中的實踐應用，總結了該技術的廣闊應用前景。
二、 虛擬地理信息系統（VR-GIS）的構成及特征
VR和GIS兩個技術的連接，主要是通過虛擬現實構模語言（VRML）轉換文件格式，把GIS信息轉到VR中表示。VR-GIS方法是基于一個耦合的系統，由一個GIS模塊和VR模塊組成。VR系統的構成模型見圖1，用戶操作虛擬環境時，主要使用傳感裝置，就能得到如二維實時顯不等反饋信息。外部世界和系統使用傳感裝置可以形成反饋閉環，用戶控制時，虛擬環境與用戶的交互能夠很大地影響外部世界。VR系統由6個模塊組成，見圖2。一是反饋模塊，給用戶提供實時反饋，接收傳感器發出的模塊信息；二是檢測模塊，用戶發出操作命令后，檢測到后通過傳感器，在虛擬環境中使用；三是傳感器模塊，傳感器一方面接收到用戶的命令，然后運用到虛擬環境中；傳感器在另一方面會將操作結果反饋信息傳給用戶；四是控制模塊，控制傳感器，并且作用在現實世界、虛擬環境和用戶之間；五是建模模塊，將現實世界用三維形式表現出來，構成虛擬環境。VR技術的特征：一是交互性。是指在模擬環境中，用戶對物體的操作程度以及從環境中得到自然反饋的程度。比如，用戶在現實世界中用手直接去抓取物體時，手有觸覺，能夠感受到物體重量，視覺中的物體會跟隨手動的移動；二是存在感也稱為臨場感。是指在模擬環境中用戶存在的真實程度。模擬環境如果想要達到理想程度，就要讓用戶難以分辨環境的真假；三是自主性。是指物體在虛擬環境中按照物理定律運動的程度。比如，受到力的作用，物體會翻倒或者移動；四是多感知性。是指計算機除了一般視覺感知，還有運動、觸覺、力覺、聽覺感知，甚至是嗅覺、味覺感知等虛擬現實具有人所具備的感知才能達到理想程度。
三、虛擬地理信息系統的關鍵技術
（1）系統集成技術。因為虛擬現實包含了許多模型與感知信息，所以集成技術在系統中至關重要。它主要包括了數據的管理模型和轉換技術、同步信息技術、標定模型技術、合成與識別技術等。
（2）傳感器和立體顯示技術。傳感器和立體顯示技術主要運用在系統的交互能力上，但是目前的虛擬現實還達不到系統的需求。比如數據手套的缺點有使用不方便、低分辨率、較小作用范圍、延退大等等；有待提高虛擬現實的跟蹤范圍與跟蹤精度，三維顯示技術也需要創新。
（3）動態環境的建模技術。虛擬現實的核心是建立虛擬環境，該項建模技術主要是為了獲得真實環境的相關數據，按照應用要求，使用這些數據來建立虛擬模型使用CAD技術能夠獲取二維數據，同時也要使用非接觸式技術建立起更多環境，結合在一起使用可以提高獲取數據的效率。
（4）開發應用系統的工具。應用虛擬現實關鍵就在于找到適合的對象與場合，充分發揮出創造力與想象力。如果應用對象選擇恰當的話，能夠有效地提高效率、提高產品質量以及降低勞動的強度。開發虛擬現實的工具，要進一步研究創新。
（5）分布式VR-GIS技術。分布式VR-GIS必須運用到網絡，虛擬環境和用戶用網絡連接，多人實時進行交互也需要網絡。在虛擬現實環境中，用戶和計算機進行交互，能夠共享信息。主要模型結構分成復制式與集中式結構，而多協議模型包括了交互協議、仿真協議、動畫協議、幾何協議以及場景管理協議等。
四、現代城市建設中虛擬地理信息系統（VR-GIS）的實踐應用
虛擬地理信息系統（VR-GIS）可以模擬景觀結構、地貌構造、火山構造、地質構造以及地球構造等；也可以模擬大型的交通、城市工程結構。對三角洲演化形成的過程、沖擊平原的過程、風化地貌以及河流地貌的進行虛擬實驗。模擬試驗海氣交互、強對流天氣、雷暴雨、龍卷風天氣過程。地球系統的自然運動現象如火山爆發過程、地震的發生過程與機制、地殼運動過程都可以進行虛擬。對洪水災害和救災、學場森林火災和救災、垮壩災害、雪災、泥石流、滑坡、山崩、水土流失過程、荒漠化過程或土壤侵蝕過程進行虛擬。同時可以虛擬試驗沼澤、湖泊、學場、森林生態系統，甚至是區域、城市、養殖農業生態系統的虛擬。對城市的可持續發展、區域的改造與規劃進行虛擬。在現代數字城市系統中，虛擬地理信息系統所具有的觀察立體細節的能力，可以跳轉到不同的位置來檢驗開辟新觀察的可能性。新的建筑物或其他設施的規劃者能從他們的透視位置進行全面的立體觀察，或者能從附近的建筑物看到他們所在的地方的虛擬建筑物。城市管理者能看見各層街道、建筑物和停車場上的實際地貌，估計附近地點可以容納的建筑數目、擁塞情況、光線照射等情況。此外，他們能用GIS數據庫顯示分布的商業活動，例如學校或商店的定位、主要下水道以及無數的其他信息。緊急事件報警服務能使責任者立即獲得他們將要處理區域的三維圖像，在GIS數據庫中適當地添加事件信息，就能看見那兒出現的建筑或道路交通擁擠。
五、結語
總之，隨著計算機技術的快速發展，在眾多平臺上的相關服務都需要采用V R-GIS，VR技術在微機環境中的實現也成為了現實VR-GIS是實時有效、高度集成的可視化地形數據，系統需要管理大量數據，是復雜典型的地理數據集。VR-GTS能夠觀察到立體細節，并且能夠跳轉到開辟檢驗新觀察的功能。VR-GIS能夠顯示商業活動以及實際地貌的分布，并且數據庫可以隨時添加三維數據，這樣對于各種城市新規劃、地域新改變都能及時反應到VR-GIS中，其應用前景非常廣闊。
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關鍵詞：3S技術；測繪工程；發展
中圖分類號：P2文獻標識碼： A
“3S”三大子系統在功能方面各有千秋，不過也有其各自的缺陷與不足。GIS 技術可實現超大空間、屬性信息的統籌化管理，且空間分析能力較強，不過數據源較為缺乏; RS能獲取多時相、大面積的數據，不過管理和定位數據方面明顯不足; GPS具有全球性、持續定時定位等特點，但在數據管理和顯示中略有不足，因而“3S”集成已是必然發展趨勢。“3S”的融合主要有下列幾種形式: 1) GIS和RS 融合;2) GIS 和GPS相互融合; 3) RS和GPS之間的融合;4) GIS、GPS與RS三者間的融合。整體來看，整個結合過程經歷了從低到高級、從分散到集成的過程。
一、基本概念與功能
地理信息系統，即以計算機技術為支撐，根據其空間分布及自身屬性，將各類地理信息按照某種特定格式進行輸入、檢索、或綜合分析。地理信息系統的功能在于：以數據為中心，對之進行采集處理、存儲管理和變換重構、空間統計與分析 (拓撲疊合、數字地形分析等等)、產品制作以及二次開發等。
遙感，即對物體本身不產生接觸，通過傳感器來搜集物體的電磁波信息，并對之進行處理，以確定目標物的性質、幾何形態及變化規律等。運用遙感技術，我們可掌握環境數據并對之進行動態、同步監測，從而獲取準確的環境信息，它具有信息齊全、耗時短、不易受限等眾多優點。
全球衛星定位系統，又叫“球位系”，它主要是借助衛星通訊技術，通過導航衛星來測量時間或距離，屬于在中距離圓型軌道上運行的一個衛星導航系統。球位系可根據工作衛星的信號來確定目標位置，具有全天候、不間斷定時定位的基本能力，可幫助我們解決地球導航與定位等系列問題。
二、“3S”技術的應用現狀
“3S”技術是獲取、處理、分析、管理、精確定位具有空間數據特征地物信息的一種信息技術手段，在林業、土地、水保、環境、土建、道路、地質、采礦、石油、軍事等多種領域的開發、調查、評價、檢測、預測中發揮基礎和信息提供的作用，為決策科學化提供依據和保障。
（一）空間定位系統技術
空間定位系統技術（GPS），是由美國率先研制的一種全球定位系統，最初用于軍事方面。它主要包含地面控制系統、用戶接收機和衛星系統三個部分。在測繪工程中，3S技術能幫助我們準確測定某個未知（位置）的精準度，并實現科學定位。GPS的作用主要體現在下列幾個方面：第一，它能對城市建設中的測繪精度進行控制，以獲取城市規劃中科學的測繪數據。第二，在地籍房產測繪工程中，運用3S技術準確測定界樁位置以及土地的使用面積，而后將所得數據輸入GPS系統中，從而獲取準確的房產、地籍地圖。此外，GPS憑借其高精度、高效益等優勢，在大地、工程、航空攝影、地殼運動、運載工具導航與管制、工程變形、地球動力學及資源勘察等學科中也得到了廣泛應用，掀起了測繪領域的一場技術革命。例如，黑龍江省文物保護部門運用GPS全球衛星定位技術，全面接收衛星信號，明確了三江平原地區漢魏遺址的具置，并通過全站儀將遺址地形及相關數據傳輸到計算機中，以形成遺址群的平面圖系。整個勘測過程的精度較高，不僅節約了人力物力，同時也獲得了大量可靠的測量數據。
（二）地理信息系統技術的應用
地理信息系統技術（GIS），其在資源環境測繪工程中，起著非常關鍵的作用。它既能夠管理各種空間數據，同時也能對其進行測試分析，為實踐工作提供參考。GIS技術測繪對象通常為點線面之類的空間數據，在測繪中可對之進行描述。在測繪工程中運用GIS技術，可幫助我們解決很多看似復雜的問題。第一，可有效處理、交換空間信息。空間數據資料的維護工作十分困難，且數據具有較高的時效性，運用GIS技術可快捷、方便地對空間數據進行處理，使其得到實時更新。GIS技術與測繪學有著緊密聯系，工程測量、地籍測量等項目中，都可利用該項技術來獲取比例不同的各種定位數據，同時還可及時獲取動態測繪信息，為地理學測量帶去更多便利。第二，可用于資產清查，如土地、森林及礦產資源的管理、清查及土地利用規劃等。例如，加拿大應用GIS，首次完成了對全國土地資源潛力的統計與估算；運用GIS開展全球小麥大面積估產等，上述表明，GIS在資源清查方面的應用逐漸成熟。
（三）遙感技術
遙感技術，是基于測繪科學、計算機和電子科學等學科發展而來的，她充分汲取了各學科的優勢，具有較高的應用性與科學性，因而在測繪工程中得到了普遍應用。第一，測繪地形圖。遙感技術融合立體攝影測量，可輕松獲取地面上的三維數據信息。遙感技術與雷達融合，可幫助測繪工程取得新的突破，雷達衛星通常不受云霧、氣候等因素影響，通過借助遙感技術，可幫助我們測繪出更準確的空間數據。第二，正射影像圖的制作。遙感影像主要是運用遙感技術來獲得地面物體的圖像。在處理遙感影像時，使用正射影像圖還可改善圖像的直觀效果，使之生成具有地理坐標的遙感影像。第三，制作遙感專題圖。值得注意的是，制圖過程中，應控制好空間分辨率、波段選擇及比例尺等，從而提高測繪的準確性。例如，在山西晉城市，推出了“礦產資源開發狀況遙感動態檢測”研究項目，因采礦規模偏小，且相對較為隱秘，當地礦管部門無法很好地掌握采礦情況。國家礦產資源開發司按照實際的遙感檢測結果，明確辨別出了地裂縫、塌陷坑等各項地址災害，為治理和恢復生態環境和停頓小鐵礦開采點提供了依據。
三、展望及建議
由上述可知，3S技術在測繪工程中的應用正走向集成化，這也是未來的主流發展趨勢。測繪中的集成化大體體現在如下幾個方面：第一，GPS技術為測繪工程提供具體目標，其中應涉及各類信息運載平臺的空間位置等；GIS技術在測繪工程中可對空間數據進行處理，并對之進行集成管理與監測，以構建新的信息平臺；RS技術主要用于檢測測繪目標及其環境，觀察地表的信息變化情況，以便對數據庫進行更新。國家水利部、科學院推出的實時洪水監測、水災風險評估系統，南京水文資源研究所推出的長江防洪決策支持系統等，對防治近年來長江流域的大型洪水災害提供了科學指導。此外，在土地資源規劃過程中，運用3S技術能有效獲取治理地區的各項資料，并構建相應的規劃模型，科學評估最終的規劃效果，從而為土地資源提供最佳的規劃方案。隨著社會的逐步發展，3S技術在測繪工程中的應用范圍還將逐步擴展。3S技術的集成發展，很大程度上依賴數據通信技術，因而要促進3S技術的集成發展，我們就必須積極研發各種高科技與衛星寬帶技術，為數據通信技術提供更為和諧的發展環境，發揮3S集成技術對測繪行業發展的推動作用。
結論
在我國，測繪行業是最早研究地理信息技術與“3s”集成技術的行業之一，其技術實力較強，在地理信息領域中發揮著不可磨滅的作用。完善以3S技術為核心的測繪技術體系，是推動測繪技術與產業邁向數字化、集成化方向發展的必要舉措。21世紀是地理信息技術和產業快步發展的重要時期，作為測繪科技從業人員，理應抓緊機遇，勇敢應對挑戰，為國家地理信息產業與測繪技術體系的構建，以及現代化測繪事業的發展，貢獻一份力量。
參考文獻：
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關鍵詞：現代農業 信息技術 技術應用
中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0094-01
21世紀是一個全新的世紀，它具有信息化的特點。在這個時代，電子計算機技術快速發展，信息技術滲入每一個社會領域，農業領域也不例外。現代信息技術已在農業生產的各個環節發揮著重要作用。它變更了傳統農業的耕作方式，調整了農業產業結構。信息技術的應用是農業生產發展的需要也是提高農業生產力的必要手段。所以，我們應該重視現代信息技術在農業中的應用，提高農業生產效率。
1 現代農業信息技術
所謂現代農業信息技術就是將現代信息技術應用于農業生產，與農業生產完美結合，形成在農業生產中專用的技術。眾所周知信息技術是一種新興的科學技術，主要是研究信息的產生收集、存儲轉換、傳遞處理的過程和利用。信息技術主要應用在計算機硬件和軟件和系統開發上[1]。隨著計算機和網絡的普及，信息技術得到了廣泛的使用，大大的改變了人們的生活。在農業方面，信息技術的應用體現在土囊、氣象、病蟲災害的勘測和預防上。當今比較成熟的農業信息技術主要有農業數據庫系統、農業信息管理系統、農業專家系統、3S技術和多媒體技術等。
2 信息技術在農業上的應用
2.1 技術一：農業數據庫的建立
農業數據庫系統是一個存儲在計算機內的、統一管理的組織有序的、共同享有的數據集合。我國主要的農業數據庫系統有：農業資源信息、農業實用信息、農業生產資料信息、農產品市場信息和農業政策法規信息等數據庫。這些數據庫系統為我國農業生產提供數據基礎，是農業生產的主要信息來源，為農業生產提供技術、市場和政策的信息支持。
2.2 技術二：農業信息管理系統的使用
管理信息系統簡稱MIS在農業方面的應用主要體現在農業經濟管理等方面，在這基礎上研發出了農作物產量氣候分析預報系統等，有效的為我國農業生產提供了技術支持[2]。
2.3 技術三：農業專家系統的應用
農業專家系統就是農業智能系統，它以專業知識為基礎對特定的問題像人類專家一樣進行解答。主要是以信息管理技術為基礎，將信息獲取和推理的技術與農業生產經驗、實驗數據模型相結合造就的計算機農業系統。它可以直接為系統使用者提供各種農業生產問題的答案。它可以在農業生產的各個環節提供幫助，如作物的生產管理、水土保持、經濟利潤的分析等。
2.4 技術四：3S技術的大量應用
3S技術主要包括GPS全球定位系統、RS遙感系統和GIS地理信息系統。這三種技術已經成功且廣泛的應用到農業領域中了。如GPS在土地、植被、火災和農業資源的監測得到廣泛使用，為農業生產提高精準的數據。RS技術主要應用于農業資源的調查和監測，如果土地利用狀況、海洋漁業資源的調查、農作物生長的情況等需要遙感技術來獲取準確的數據和圖像，以此預防農業災害的發生，降低災害帶來的損失。GIS是對數據進行綜合處理和分析的計算機系統，在空間地理資源如土囊、氣象等的數字化數據庫的建立上得到廣泛應用。
2.5 技術五：多媒體技術的采用
多媒體技術是將文字、聲音、圖片、影響等作用于計算機，形成傳播農業知識和技術信息的工具。一般表現在錄制農業技術相關的光盤，為現代農業技術的推廣提供了保障[3]。
3 信息技術在農業應用中的問題及對策
問題一：農業信息化意識薄弱 對策：增強意識。
一些地方政府對農業信息化的建設不夠重視，沒有將農業信息化落到實處。這導致了地方農業信息化進程緩慢。要想提高地方農業生產所創造的價值就必須轉變地方政府的觀念，重視信息技術在農業生產領域的應用，推廣信息技術的普及，開展技術講座和遠程教育，提高農民的文化素質和信息意識，培養新型農民。
問題二：專業性網站信息落后 對策：加強網站維護。
我國多數的農業網站中信息更新緩慢，信息落后，實用性較差，導致網站訪問量低下，對農業生產的幫助有限。所以政府要加強農業數據庫的統一管理，實現數據的互通，資源的共享，從而使農業數據庫等得到真正的應用。
問題三：農業專業化人才緊缺 對策：積極培養人才。
現今，我國農業信息管理處于初始階段，信息管理和技術研究人才匱乏。農業信息技術屬于高新技術，農業設備的投入和人才的引進都需要大量資金。為了減少資金帶來的壓力，我國和地方政府都應該重視本土人才的培養，給人才的培養提供政府和資金支持，只有這樣我國的農業才能走一條獨立自主的創新道路[4]。
4 結語
我國農業與發達國家的農業相比，在生產規模、機械化和信息化程度、專業人才培養上都存在一定的差距。隨著科學技術的發展，農業生產已經進入了高新技術的時代，這對我國農業的發展即是機遇也是挑戰，我國信息技術在農業領域的應用還有大量的空間，所以我們需要不斷的探索，解決現存的一些問題，重視人才的培養，落實技術 的推廣，整合農業數據資源，實現全國數據的共享，并引進國外先進技術為我國新技術的研發提供借鑒，推動我國農業現代化進程。
參考文獻
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關鍵詞：GIS 地理信息系統 3S 問題分析 空間分析
中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)01-0145-01
1、GIS的起源
地理信息系統起源于20世紀60年代經過近幾十年的發展，已滲透到與生產生活有關的所有領域，如氣候、土地、城市規劃、石油、軍事自動化、交通、海洋工程、電力等。同時可以幫助人們控制和解決森林砍伐、土地退化、溫室效應以及流行病的研究和控制等問題。發展至今，基本上形成了非常穩定的數據模型和數據結構，形成了穩定有效的信息查詢和空間分析的方法。但仍然存在諸多問題，比如GIS與萬維網的結合、真三維空間模型、時空模型的表示和處理及綜合空間分析方法等。
2、GIS的基本組成
地理信息系統主要由四部分組成：即計算機硬件系統，計算機軟件系統，空間數據及系統的組織和使用維護人員即用戶。其核心內容是計算機硬件和軟件，空間數據反應了應用地理信息系統的信息內容，用戶決定了系統的工作方式。
3、當代WebGIS發展及問題
3.1 WebGIS
Internet被稱為21世紀信息傳媒的一場革命，GIS與Internet的結合應用正在飛速發展，它取代了傳統的PC或桌面GIS范例，成為下一代GIS平臺。WebGIS與傳統的基于Client/Server的GIS相比，具有更廣泛的查詢范圍和平衡高效的計算負載等優點。
3.2 主流WebGIS平臺
目前，各大地理信息系統軟件商紛紛推出或升級自己的WebGIS軟件產品，而且更新周期越來越短，國外的WebGIS軟件平臺主要有：ESRI公司的MapObjects Internet Map Server（MapObjects IMS）和ArcView Internet Map Server（ArcView IMS）后合并為ArcIMS；MapInfo公司的MapXtreme；Autodesk公司的MapGuide；Intergraph公司的GeoMedia Web Map等。國產WebGIS平臺主要有由武漢吉奧信息工程技術有限公司的GeoSurf，國家遙感應用工程技術研究中心的地網GeoBeans等平臺。
但是，當今WebGIS還處于不成熟的初級階段，仍需要進一步的優化，用戶還不能通過網絡來進行真正地復雜的GIS空間分析功能，其原因之一是網絡寬帶存在的瓶頸，但這一瓶頸在3G時代有望得到解決。另一個原因是軟件本身的問題，比如如何構建Internet與GIS的集成結構，以及如何實現高效的數據互操作，網上數據采掘等問題。另外WebGIS是建立在分布式數據庫上的，為了增強服務器端的處理能力和速度，服務器端的GIS應用也要求是分布式的。這就加大了WebGIS應用與服務器端的復雜度，但是中間件技術解決了這一難題。現今，主要的中間件技術有CORBA、EJB等。但對于分布式的異質地理數據庫如何實現異構數據源應用級交互以及分布式地理數據的一致性，地理數據的存儲與獲取仍然是WebGIS所面臨的新課題。
4、當代 3DGIS發展及存在的問題
傳統的GIS只能表達二維信息，例如：x、y。因此空間分析也在此基礎上進行，稱為2DGIS。現今2DGIS已經不能滿足空間三維信息分析及查詢的需要了，3DGIS要求能夠模擬、表達、管理、分析與三維實體相關的信息，并提供決策支持。
5、主流3DGIS軟件平臺
5.1 SiteBuild平臺
SiteBuild三維TM是一款有MultiGen公司生產的軟件，基于ArcView系統的擴展，其最大的特點是可以充分利用三維數據庫的數據，通過ArcView平臺轉換為三維數據。而且把場景創建，三維渲染融為一體，作為插件在ArcView中運行。MultiGen公司還推出了一些其他產品。比如，Creator、Vega等軟件，引領三維軟件的潮流。
5.2 IMAGING Virtual GIS平臺
IMAGING Virtual GIS是一款由ERDAS公司開發的可以在虛擬環境中交互操作，并且可以查詢地表地物的紋理屬性和幾何信息的三維可視化分析軟件，其特點在于能夠把復雜的三維數據采集變得輕松而且適用于大范圍的三維場景。
5.3 三維造型軟件
MultiGen Creator是MultiGen公司另一款集仿真戰場、娛樂、城市仿真和計算可視化為一體的一個完整的交互式實時三維建模系統。它可以根據用戶的需求對復雜的模型自動生成LOD模型，非常適合城市三維建模。其存儲格式為目前流行的OpenFlight格式，并支持多種轉換。雖然其優點眾多，但也仍然存在諸多問題，例如：模塊劃分過多、價格昂貴、目前并不支持漢字包、不能完全作自主版權的開發與應用等諸多問題，仍需要進一步改進。
5.4 國產三維GIS系列軟件
當今隨著三維技術的快速發展，國內各大GIS軟件生產商也飛速發展，主流平臺主要有北京國遙新天地信息技術有限公司開發的EV-Globe、適普軟件有限公司的IMAGIS，靈圖軟件技術有限公司的VRMap、武漢地大信息科技發展有限公司的InfoEarthTelluroMap等。這些軟件在多源數據獲取、數據庫一體化管理、多維數據的集成應用與動態可視化技術方面已經得到了長足的發展。但也不乏存在這樣或者那樣的不足，例如在數據獲取、數據管理、數據可視化、空間分析等方面還需要進一步提升。這需要人才、資金以及社會的共同努力來促進國內三維GIS軟件業的發展。
參考文獻
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張石鋼
2007年底，一個叫“數字星球系統”（多媒體球幕投影演示儀）的、能廣泛應用于小學科學和地理學科等多領域教學的數字化教學儀器出現在基礎教育領域。從那時起，這個能動態、立體地再現自然科學和社會科學現象與過程，能瞬間將平面資源轉化成球面資源，并能迅速將學生眼球抓到教學中的神奇地球，風靡課堂。基于數字星球系統的數字化地理專用教室解決方案也由此誕生，并在全國普遍實施和應用。
2008年，隨著全國教育科學“十一五”規劃教育部重點課題將數字星球系統納入重點研究對象，以及“基于數字星球系統的教學資源開發、教學模式及其應用效果研究”課題不斷深入開展，大量優秀成果得以涌現，極大地促進了學校教學內容呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革。這就是北京中教啟星的核心產品，一個用創新理念、創新科技打造的中國的“哈利波特魔法球”——數字星球系統。
中教啟星，是一個不斷用領先科技服務于中國教育裝備行業的領航企業。不斷領先，這是中教啟星區隔競爭對手的最好手段。領先科技、精品實施、應用服務保障，中教啟星不斷地用科技、技術說話，用精品課程、精品工程說話，用精心應用服務促應用效果。
2013年，北京中教啟星科技股份有限公司通過自主研發，又傾心打造全新數字星球系統，實現了高分辨率、高解像力和10:1的高對比度，并以全新科技的數字星球系統為核心產品，全力打造出中國基礎教育的未來教室方案。中教啟星未來教室項目容納了小學、初中、高中各個階段，涵蓋了科學、數學、地理、歷史等學科和思維創新、創意等內容，形成了不同階段、不同學科、不同知識面的綜合性未來教室整體解決方案。
在中教啟星未來教室中，數字化的地球三維立體動態地展示著自然科學和社會科學的現象與過程；最先進的教學儀器讓教師的教學手段得到最大豐富、教學效果得到最大體現；最符合人體工學的智能桌椅保證著學生健康快樂地成長。中教啟星的未來教室將最大限度地營造充分支持學生進行探究性學習的良好環境，讓學生親身經歷知識探究的過程、獲得和掌握學習知識的方法、強化學科知識的學習和培養學生綜合素養。例如，中教啟星數字化地理專用教室中，從設計要求上，不斷為方便學生查閱各種地理信息資料如動態環境資料、遙感遙測資料及教材涉及的相關地理案例資料，方便學生進行實踐活動，為探究性學習和學科實驗活動創造條件；為啟發式、探究式、討論式、參與式教學創造條件；將地理學科發展前沿滲透于課程教學中。而在功能要求上，以滿足實際教學為主，兼顧研究性學習、校本課程開發和興趣小組活動；突出地理學科發展前沿及教育特點，突出自然地理與人文地理相結合的特點；充分運用現代教育技術，以“數字化”為主導，突破時間與空間的限制，為學生提供更多高質量的科學信息，及時將最新成果納入教學過程；最大化滿足學生的地理學習需要，建立富有選擇性的地理教學環境，滿足學生探索自然奧秘、認識社會生活環境、掌握現代地理科學技術方法等不同學習需要；同時，支持由傳統課堂教學模式轉向依托于信息技術環境的自主學習、協作學習的教學模式。可以說，中教啟星在未來教室項目中，大量運用現代教育技術和前沿信息技術，通過人性化、創新的設計理念，完美地呈現出未來教室的美好發展前景。
中教啟星，將一直以領先科技服務于中國教育，用精品說話。
（作者單位：北京中教啟星科技股份有限公司）
關鍵詞多媒體技術，地理信息系統，空間數據，屬性數據，區域分析，數據模型
現今由于多媒體技術的迅速崛起和高速發展，越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術.如果將多媒體技術應用于地理信息系統(geographicinformationsystem，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強GIS信息的表現能力，擴大GIS的應用領域.那么怎樣將多媒體技術應用于GIS軟件中呢我們認為應從兩方面來設計科技論文：其一是怎樣將多媒體數據溶于GIS數據庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應用過程中，怎樣實現多媒體的播放功能.以下就這兩個內容及其應用前景談談我們的看法.
1多媒體數據的有效管理
通常，應用軟件中的多媒體數據有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數字化到數據庫當中，播放時從數據庫中取數據；另一種是播放時，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數據庫又分為空間數據庫和屬性數據庫，即我們可根據媒體數據的特性或應用軟件的要求將多媒體數據分別溶于空間數據庫和屬性數據庫中.
1.1GIS數據庫中多媒體數據的管理
1.1.1GIS空間數據庫中多媒體數據的管理目前，多數GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態的，實際上，很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態GIS(temporalGIS).時態GIS的組織核心是時空數據庫，即設計一個合理的時空數據模型是建立時態GIS的關鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時態GIS產品的時空數據模型，一但時空數據模型的研究有所突破，不僅能解決時態GIS的應用問題，還將解決空間數據庫中動畫數據的管理問題，即可通過使用動畫技術來實現在屏幕上動態播放時空過程.如動態顯示衛星云圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.
有關時空數據模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區域中每個狀態的全部信息，而只存貯某個時間的數據狀態(稱為基態)以及相對于基態或鄰近狀態的變化量.在此基礎上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時空過程的數據.
要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個問題，一個是如何建立索引；另一個是如何設計用來描述兩個狀態變化量的差文件.
關于建索引的問題，筆者認為：基態，亦a,b,c,d分別表示時態GIS的4個時期；T.時間軸；t0,t1,…,tn分別表示時態在GIS某個時期的n+1個時態，其中tn為基態，即“現在”時態一次數據狀態——“現在”時態總是變化的，每產生一個新的現在時態，就應生成一個現在時態與前一次時態的差文件，同時根據現在時態所處的時間位置來決定是否產生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當n為2i(i=2,3,…)的整數倍時，就需產生tn-2i～tn的索引差文件.相應地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時態的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個數正好比新建的索引差文件個數少一個.
關于差文件，筆者認為在設計中應考慮如下幾個因素.(1)由于差文件是通過對兩個時態的目標信息進行異或而產生的，這意味著差文件包含有兩類目標信息：一類是前一時態有而后一時態無的目標信息；另一類是前一時態無而后一時態有的目標信息.為了能根據差文件快速、連續地由一個狀態到過去另一狀態或最近另一狀態進行檢索，應在差文件中將這兩類目標信息予以標識區分.(2)兩個狀態之間目標變化應是有對應關系的，即01(目標從無到有)；10(目標從有到無)；1N(目標從一個變成多個)；N1(目標從多個變成一個)，以及目標空間信息無變化，屬性信息有變化；目標局部空間信息有變化等.為了能進行快速檢索，在差文件中應將兩類各目標之間的對應關系予以標明，當然，這會增加差文件生成過程的復雜性.(3)和所有地圖數據庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關系信息組成，差文件中應將每個目標這3種信息之間的關系予以標明.
1.1.2GIS屬性數據庫中多媒體數據的管理有些GIS的應用中，認為多媒體數據是一種特殊的專題屬性數據.怎樣選擇多媒體數據的數據模型，使得既能遵循其自身特點，又能有效地建立起它與空間數據的聯系，是多媒體技術在GIS應用中的關鍵所在.
目前，多數GIS屬性數據庫使用的是關系模型.為能將關系模型應用于多媒體數據管理系統中，就必須對現有的關系模型進行擴充，使它不但能處理格式化數據，也能處理非格式化數據.楊學良［2］就這個問題提出了3種技術策略：將多媒體數據文件名作為關系中元組某列(或屬性)；將每個元組作為一個完整文件保存；元組中存貯格式化數據以及非格式化數據的引用項，而非格式化數據單獨存貯.
對比這3種技術策略，第一種技術策略方法簡單、容易實現，適宜于對多媒體數據進行播放.第二、三種技術策略雖然能夠實現并發控制和恢復，以及實現對多媒體數據進行編輯和拮取的應用，但由于此兩種技術策略將每個元組所對應的空間目標的專業屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應用程序設計的復雜性，又不利于那些只需使用空間目標的專業屬性的一些應用的實現.為此，我們認為，在第一種技術策略的基礎上，增加一個或多個屬性項，用于存放多媒體數據的文件信息和數據流信息，當我們需要對多媒體數據文件進行特殊應用時，可根據文件信息和數據流信息對多媒體數據文件進行操作.
1.2GIS區域分析中多媒體數據的生成
多媒體數據生成的另一種方式是在GIS應用中，邊統計、分析運算，邊生成結果數據——多媒體數據.
1.2.1空間分析中多媒體數據的生成空間分析是一組分析結果依賴于所分析對象的位置信息技術［3］，因此，空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區分析和網絡分析等.
為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結果，我們可用虛擬現實技術來實現.所謂虛擬現實［4］是一種由計算機生成的高級人機交互系統，即構成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環境，使用者通過專門的設備可在這個環境中實現觀察、觸摸、操作、檢測等試驗，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術來觀察地形分析或網絡分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動態旋轉.此時以動畫形式顯示的媒體數據隨使用者的操作產生并顯示.
1.2.2統計分析中多媒體數據的生成統計分析就是用數理統計方法開展區域分析.數理統計方法主要有：統計特征值、研究兩種或多種地理現象之間的相關分析，通過一組實際觀測數據分析系統變量之間因果關系的回歸分析，以及主成分分析等.
為了更加形象化，我們可以將數理統計結果以直方圖、曲線、曲面或區劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統的感染力，而表現這些現象的媒體數據是在統計分析之后由系統自動生成并播放的.
2GIS應用系統中多媒體功能的實現
在GIS應用軟件中進行多媒體功能實現，首先是受GIS應用軟件自身開發平臺的限制.多數情況下，GIS應用軟件的多媒體開發平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應用軟件相結合.一旦多媒體開發環境確定下來，那么怎樣實現區域分析中多媒體功能
2.1空間數據庫中多媒體數據的播放
由前所述，空間數據庫中存貯的多是各期間的時空數據，這些數據的結構與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以應用程序不能直接調用MCI函數和API函數，必須根據時態GIS的空間數據庫結構，設計一個相應的動畫播放程序來實現動態顯示功能.
下面簡述動態顯示時態GIS中ti～tj狀態的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現在時態).(1)由基態開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態信息.(2)顯示ti狀態信息.(3)根據ti差文件，擦除ti狀態有而ti+1狀態無的信息，顯示ti狀態無而ti+1狀態有的信息.(4)i+1i.(5)當i＜j時，轉(3)；否則結束.
如果用上述算法來實現動態顯示時空過程，還有很多細節需要設計.首先，在(1)步驟，從基態開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個狀態差文件，就需根據差文件來生成該狀態信息，直到ti狀態處；其次，在(3)中，需要用到動畫技術，擦除前一狀態信息實質為恢復該處顯示內容，而顯示后一狀態信息之前，需保存后一處信息內容，再予以顯示新狀態信息.
2.2屬性數據庫中多媒體數據的應用
一般來說，多媒體數據主要應用于兩個方面：一個是簡單播放；另一個是對多媒體數據進行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數或API函數按屬性數據庫中其他屬性的要求進行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數據文件格式RIFF，根據多媒體數據的文件信息和數據流信息，通過調用多媒體文件輸入/輸出函數來實現多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.
3多媒體技術在GIS中的應用前景
(1)實現資源信息的科學管理，提供信息服務.GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數據信息形式，而在管理空間信息的同時，對圖形、圖象、視頻、聲音、動畫等形式的信息進行管理和播放，大大增加了信息的表現能力.(2)家庭教育和個人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會豐富教育、娛樂軟件的內容及表現手段.比如有關地理、歷史等課程的教學軟件和娛樂軟件的設計.(3)銷售和演示信息系統.GIS和多媒體技術合為一體的這類系統會比以往的信息系統更具有表現力.比如房地產公司的銷售系統，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環境及內部結構，而且可以動態地刪去當天已售出的房子，給出不同價格等；旅游導游系統，可以在為觀光游客制定導游路線時，就能對不同地方的景點產生身臨其境的感覺.
總之，將多媒體技術和GIS技術相結合，是計算機應用領域的一個發展方向，它會改變人們的工作、生活、思維方式，推動信息社會的前進.
參考文獻
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