時間：2023-12-19 11:17:42
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篇地理信息科學和環境工程，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。
關鍵詞：科學思想；GIS教學；教學評估
大學課程教學是保障人才培養質量的重要環節。一個人接受什么樣的大學教育，直接影響其思維習慣和科學素養的養成。當前，各級教學管理者采取多種激勵措施，試圖促進課程建設。特別是通過立項方式積極支持建設精品課程，以此帶動和引領大學課程的建設與發展，促進教學質量的提高。管理者的愿望非常良好。各大學、院系也非常重視，教學改革深入人心。有人定義精品課程，是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教學資源、一流教學管理等特點的示范性課程。然而，科學教育有自己的規律，不同學科有不同的解決問題的方式，不同課程也有不同特點，同樣的課程在不同的學科中其作用也可能是不同的。作為環境科學專業必修課程，地理信息系統的作用是為該專業學生提供必要的環境數據處理技能，引導學生如何應用地理信息科學(GIS)技術解決環境科學與工程中實際問題。要將地理信息系統建設為精品課程，需要理解科學、環境科學特點，結合“精品”的特色，參照美國優秀大學的GIS大師級教授的類似課程，從思想、內容、方法、教學輔助與管理上，探討如何幫助學生更好地理解GIS思想，盡快掌握GIS應用技巧，解決環境科學中的實際問題。
聶慶華，南開大學環境科學與工程學院副教授。
一、精品課程的定義與特色
精品，字面上理解，是精心創作、質量上乘的作品。單純以“一流”作為特色，缺乏可操作與比較。事實上，沒有人清楚怎么才算是一流的標準。況且不同課程之間實際上沒有可比性。教學時間長短、教師隊伍結構、教學形式是否用現代信息技術、是否用國外教材，甚至學生的評價，也都不該是精品課程的必要前提或充分保證。因為教師從事教學時間不是教師對知識理解與領悟的指標，尤其是信息大爆炸時代，教齡長如果不善于學習，則是知識老化：教師隊伍再強大，講臺卻只能容納一個人。科研也許可以團隊接力，教學卻主要是主講教師能力與發揮；現代信息技術只是給教學帶來了方便，不代表課堂知識是否新穎，也不表示能方便科學思想傳輸：國外教材也可能是外國作者本人的看法，不反映課程知識體系的完整。不同國外作者的教材，實際E差別也是非常明顯的，不應當理解為用國外的教材就是精品的，用國內教材就相對低劣；學生的評價更不說明問題。好的課程，學生評價很好。但是一個附和學生分數需求、考試上明確具體內容、降低要求的老師，可能同樣獲得學生的青睞。
理解精品課程，應當先從“精”字入手，可以從五個方面來認知精品課程：
1 精通，精深廣博。主講教師不僅精通本課程相關的知識、課程各知識點的起源與發展，體會學科的科學思想，而且明白相關科學發展的現狀和趨勢，國外相同課程所采用的主要教材特點，不同學者的著作為什么會側重本課程的不同方面。
2 精究，精習研究。教師拿起教材，照本宣科，只能給學生傳授知識。但是由于有些中文教材知識相對陳舊，一般是多年前知識的累積，相關思想已經相對滯后。有的教材甚至十年也沒有改進。因此教師應繼續學習，追蹤本專業方向上，世界各主要大學、研究機構代表性學者的研究報道：追蹤各海外著名大學該課程的教學情況。每年及時更新自己的教學內容，以求將最新知識講授給學生。
3 精要，講清精髓。盡管教師精熟整個課程知識和思想，要在有限的課堂時間內，完整、清晰地向學生介紹整個課程內容，幾乎是不可能的，要求教師精心準備每堂課，精明強記，講清每堂課的精髓要點，讓課堂上每個學生都有重要收獲。若學生能夠自己閱讀、看懂的部分，教師就沒有必要贅述。教師需要做的，是在課堂上揭示知識深處的思想。
4 精觸，廉明克己。本質上，教學是潛移默化，引導學生做人的過程。大學生正處于走向成熟的年齡段，教師的人格魅力更影響學生的追求和處事方式。教師的質樸、嚴謹、和氣與幽默，教師的廉明、求實、公正與公平等良好品格，在課程教學中可能給學生帶來課程知識之外的啟示。教師的微笑、寬容與堅持原則下的善良，會感染每個學生。我們主張將學生當作成熟人格的成人，尊重每個學生的人格，課堂與課后隨時服務每個學生。但是必須讓學生明白，一切尊重是相互的，一切自由是有規則的，一切行為都是需要自己負責任的。
5 精彩，精神活力。精彩課堂首先要求教師精心虔誠，以至誠心志，采用適當教學方式，講述課程內容范圍內的知識和思想。學生的參與是課堂更重要的一部分。參與不是讓學生巍然正坐，步調一致聽指揮。而是讓學生的思想自由地思考和討論課程內容。精彩的課堂不等于附和學生的喜好，決不能聊及與課程知識或思想無關的故事或幽默笑話。精彩是在于合理的內容編排，調動聽眾的積極參與。
因此精品課程的定義應當是：教師經過精習研究，精通課程知識與思想前提下，用精彩的語言、精巧的方法，在有限課堂時間內講述課程內容范圍內的知識和思想精髓。并且課后隨時服務每個學生，解答學生相關問題。
二、GIS在環境科學與工程中的作用
GIS在環境科學中的作用，決定環境科學專業GIS課堂內容。GIS課程目標是服務于環境科學，而不是去研究GIS科學。作為環境科學專業必修課，GIS在環境管理與環境模擬方面的應用也逐漸被認知。要理解環境科學巾GIS課程教學要旨，應當先理解環境科學。
現代環境保護歷史可以追溯到1870年，加州Merritt湖建立美國第一個官方野生生物庇護所。環境科學研究人類和生物與其他生命或非生命環境(物質和能量)如何相互作用。它是一個自然與社會科學的綜合學科，其知識體系來自物理、化學、生物(尤其是生態學)、地質、地理、資源技術和工程、資源保護與管理、人口學、經濟學、社會學、政治學、心理學和倫理學。因此，環境科學是從理論和應用層面，研究人類如何影響世界的一個交叉學科。環境科學家應用自然科學與社會科學信息，去理解地球系統如何工作，了解人與地球之間的交互作用，揭示環境問題的解決方案。因此，環境科學中，環境信息是有嚴格地理維的空間數據，環境信息獲取、存儲、管理、分析和表達與傳輸，都需要應用GIS技術。環境工程是借助工程原理，清除環境廢棄物，降低環境風險。表面上是污水處理、固廢消解和大氣凈化等具體工作，然而工程問題的解決往往是以模型為基礎的，通過模型模擬問題的可能結果，建立環境模型才是環境工程研究的核心內容。GIS科學中Geocomputation、Geosimulation技術，是重要環境工程模擬工具。
就GIS本身而言，GIS從地理信息系統(Geographic
Information Systems，GIS)到地理信息科學(GeograDhicInformation Science，GIS)的發展則是1992年前后。從單純GIS科學知識傳授到GIS科學思想傳播的升華，是最近十年的事情。隨后伴隨互聯網技術的普及，地理信息服務(GeograpMc Information Service，GIS)成為當前GIS研究的熱點之一。GIS是一個發展的技術、科學、服務，GIS的發展必然延伸其在環境科學中的應用，同時也必然帶來課堂教學內容的擴展和更新。
至今，國內大學GIS課堂，往往傳授GIS實用技術，以及為理解GIS技術應用所必需的概念與原理。GIS系統開發、GIS應用成為國內GIS重要主題。這種教育下。不可能出現GIS科學創新，我們只能追隨商業軟件開發，只能追隨市場不斷學習。由于信息所有權為政府，權威地理信息服務的壟斷將最終阻礙技術提高。事實上，20年來國內GIS科學一直鮮有創新，只是追隨國外進展，不斷學習與應用。從科學自由理念出發，單純GIS軟件開發與GIS實用技術，可能變得沒有科學意義。如果學生應用技能培養的同時，不能融入了更多GIS科學思考，則GIS應用也將變得一知半解。20年來，國內公司、大學、政府立項開發GIS系統不少，但真正成功的應用系統卻不多。多數人談到GIS在環境科學上的應用。首先想到的就是系統開發，對GIS學科思想理解上的畸形，直接導致GIS應用上的膚淺和難以持續。大學GIS課堂上，重視GIS科學思想的傳播，是環境科學領域用好GIS技術的重要前提。
三、GIS教育與GIS課程建設實踐
南開大學GIS課程的建設，經歷一個漫長的探索過程，目標是讓學生熟練應用GIS于環境問題的解決。初期，由于沒有Interact，GIS教學只能參照北京大學、南京大學和中國農業大學的GIS課程，圍繞在環境科學中應用，模仿他們的內容體系。有了網絡資源，教師查閱美國、加拿大、英國、中國香港和臺灣地區近百所高校GIS課程資料，并最終將教學參考重點資料鎖定在美國大學GIS教學聯合會(UCGIS)的網絡教材。從1998年開始，該教材一直被多所北美大學使用。為適應國內學生語言習慣，我們也完成中文教材《地理信息系統及其在環境科學中應用》的編寫和出版。隨后，教師得到機會，追隨美國科學院制圖委員會主席、加州GIS學術主席、美國國家地理信息與分析中心(NCGIA)主任Keith C.Clarke教授學習。由Clarke教授推薦，后又追隨美國科學院委員、美國藝術與科學委員、NCGIA學術主席的Michael F.Goodchild教授進一步學習GIS。隨大師GIS課堂學習，加上進一步閱讀加州大學圖書館大量的GIS教材和專著，為南開大學GIS課程教學改善打下一定基礎。
得到Clarke教授和Goodchild教授書面許可，可以使用他們的GIS課本、課件、實驗指導材料、考試試題。教學組織上，在一個學期時間內，講完加州大學兩學期GIS課程內容(包括GIS概論和GIS技術專題)，重點是GIS科學的思想體系。盡管教師付出非常多的時間，所有課件全部放在網絡，為學生提供全英文教材。由于使用全英文講課和考試試題，考試前沒有任何提示，只能靠學生平時學習。結果顯示： (1)教師講清GIS科學思想，比單純的知識講解可能更深入。為學生未來準確應用GIS，解決實際問題將是有幫助的。(2)多數學生考試結果好，甚至全英文答題。俄語作為外語的學生，在沒有提示情況下，也能答出優秀試卷。看來多數學生能適應英文教學與考試的。采用英文教學，至少專業術語上，為學生進一步深入學習GIS，打下良好基礎。(3)作為教學研究的一部分，對考試不及格的學生進一步分析。重新從UCSB的GIS考試題庫中，組織試卷，再在規定時間練習測試，顯示這些學生仍不懂基本概念。反映出他們從來沒有看過教材，如何教育這類學生仍需要思考。
【關鍵詞】測繪；發展；探測技術；應用
測繪學是一門關于地球空間信息的學科，是采用各種方法和手段研究空間對象的定位、描述和表達，動態變化與監測，并將所獲得的各種空間信息進行加工、存儲與處理，使之綜合應用于經濟建設、國防建設、科學研究、社會發展等各個領域中所形成的一門學科。測繪科學既是地球學科的重要分支，又是一門工程應用學科，她服務于各種工程建設，包括地面、空中、地下、水下各種民用工程、礦山工程、海洋工程、軍事工程、環境工程、生態工程等領域。現代測繪科學研究的主要對象是空間信息，而以空間信息理論為核心的測繪學科，與地學、生態、環境、城建土地管理等相關學科都有密切的聯系。現代測繪高新技術，往往是多種專業技術的綜合系統，只有將各類知識融會貫通，構成有機的知識網絡，才能適應現代科技相互交叉、滲透、移植的特點。測繪的范圍從地面擴展到整個近地空間，加之通訊、計算機網絡等信息技術，給測繪學的發展提供了廣闊的發展空間。隨著數字地球構想的實施，測繪學面臨一個歷史性的發展新機遇，傳統的或現代測繪學將以地球空間信息學的新面目立于地球科學分支學科之林，以更強的活力向前發展。
現代測繪技術主要有：（1）空間測繪技術（2）航空、衛星重力探測技術（3）航空航天遙感技術（4）地圖制圖與地理信息系統技術（5）GPS、GIS、RS的三S集成技術。測繪科學與技術下設大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感、地圖制圖學與地理信息工程三個研究方向。
大地測量學與測量工程專業是培養具備地面測量、海洋測量、空間測量、攝影測量與遙感以及地圖編制等方面的知識，能在國民經濟各部門從事國家基礎測繪建設、陸海空運載工具導航與管理、城市和工程建設、礦產資源勘察與開發、國土資源調查與管理等測量工程、地圖與地理信息系統的設計實施和研究、環境保護與災害預防及地球動力學等領域從事研究、管理、教學等方面工作的工程技術人才。
攝影測量與遙控專業是結合攝影測量（解析攝影測量、數字攝影測量）、地理信息系統、圖象信息處理以及遙感的系統理論和有關儀器設備的原理，培養從事攝影測量與遙感技術領域的地圖制作，建立地理信息系統，進行資源調查以及近景攝影測量生產與研究的高級工程技術人才。
地圖制圖學與地理信息工程已從傳統的地圖繪制發展成為運用現代計算機技術與信息通信工程。
現代測繪學的內容廣泛，任務涉及面大，是現代高新技術互相滲透的結果。現代測繪學與傳統的測繪學有所不同，它不只是手段先進，方法新穎，而且其研究和服務的對象、范圍越來越廣泛，重要性越來越顯著。
如上所述，現代測繪學是一門科學性、技術性很強的學科。對于國民經濟建設、國防建設以及科學研究等領域，是一門重要的基礎科學。
在工程建設方面，工程的勘測、規劃、設計、施工、竣工及運營后的監測、維護都需要測量工作。在軍事上，首先由測繪工作提供地形信息。在戰略的部署、戰役的指揮中，除必須究和服務的對象、范圍越來越廣泛，重要性越來越明顯。如上所述，現代測繪學是一門科學性、技術性很強的學科，對于國民經濟建設、國防建設以及科學研究等領域，是一門重要的基礎科學。
測繪工作是國民經濟建設和社會發展的一項前期性、基礎性工作，是構成地理信息產業的基礎和主干。它為國家經濟建設和社會發展提供與地理位置有關的各種專題性和綜合性的基礎信息，其成果是進行資源調查、環境監測、農田建設、能源、交通、水利等大型工程建設、城鄉規劃建設、土地開發利用、重大災害監測預報和科學研究、國防建設以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎資料。
隨著空間科學、信息科學和計算機技術的飛速發展，測繪科學技術也進入了一個新時代。目前，國內外測繪科學技術的發展出現了下列主要趨勢：
（1）大地測量自采用快速高精度空間定位技術，特別是GPS技術以來，逐步從靜態大地測量發展到動態大地測量，作用范圍從地球局部區域擴展到全球，研究對象從地球表面幾何形態深入到研究地球內部物理結構及其動力學機制，傳統大地測量理論和技術將產生重大變革。應用大地測量技術對地殼運動和海平面變化進行精確監測和研究，及時對因環境變化而產生的自然災害做出精確預報將受到普遍的重視。
（2）攝影測量的發展經過模擬攝影測量、解析攝影測量時代，已經于本世紀90年代進入到數字攝影測量時代。數字化攝影測量系統已經進入商品化的階段；將數字攝影測量系統與地理信息系統結合，促進了測繪生產過程的數字化和自動化；利用GPS確定航攝外方位元素，從而實現無地面控制點或少地面控制點的航空攝影測量，擺脫繁重的野外控制測量工作。
（3）遙感技術正朝向多種傳感器、多級分辨率、多頻譜、多時相的信息獲取和快速實時的智能化信息處理的方向發展。利用遙感技術對大陸、海洋、大氣等地球環境的變化進行長期觀測和分析，已經與遙感制圖、地球資源調查一樣成為遙感技術的主要方向。高分辨率衛星攝影系統、高分辨率成象光譜儀、合成孔徑雷達等新型傳感器及其影象信息處理系統日益受到普遍重視。
（4）地理信息系統已在某些專業得到應用并進入商品化生產的階段，計算機技術和通訊技術的迅速發展，使GIS向多樣化和分布式處理邁進。在側重信息存儲、數據庫建立、查詢檢索、統計分析和自動制圖等基本功能的基礎上，GIS逐步進入開發分析、評價、預測、決策支持模型以及增加智能化功能的發展階段。
（5）地圖學的發展呈現出多層次、多領域、多時態、多功能的特點，遙感技術、地理信息系統技術、機助制圖技術與多媒體技術的發展將使地圖制圖學的基本理論、技術方法和手段、工藝過程發生根本性的變化。研究解決利用遙感技術和其它手段快速更新地圖信息，實現地圖內容的自動綜合，以及研制實用化專題地圖設計專家系統、地圖自動編輯制版系統和地圖信息分析應用專家系統，是當今地圖制圖技術發展的關鍵。
關鍵詞：數字線劃圖DLG制作DLG應用
在計算機技術和信息科學高度發展的當今,僅靠紙制地圖和一些零散的數字地圖提供的信息已經無法滿足需要,數據庫技術的應用和信息系統的建立使傳統紙制地圖的應用發生了質的飛躍,數字地圖代替了紙制地圖在當今時代的應用,是紙制地圖的數字存在和數字表現形式.由時代的發展，數字化測圖越來越被需要。
近些年來，隨著計算機技術、網絡技術及信息獲取與處理技術等相關技術的飛速發展，4D產品的生產技術也有了不斷的提高。與生產相關的方面，如數據獲取、空中三角測量、質量控制、產品應用、生產管理等，在技術上也都有不同程度的進步。
航測內業“4D”產品生產技術的進展“4D”產品(數字高程模型DEM、數字正射影像圖DOM、數字線劃圖DLG、數字柵格地圖DRG)是地理信息的重要表達形式，是測繪為社會提供服務的基礎，并成為國民經濟建設部門進行決策、管理、設計、規劃的主要依據，是我國解決人、資源、環境和災害等重大社會持續發展面臨問題的基本信息手段。攝影測量技術發明以后就成為測繪生產的主要手段，當前已由模擬攝影測量階段經解析攝影測量階段全面發展為數字攝影測量階段。因其數據源、生產過程、最終產品等全部為數字形式，故稱全數字攝影測量。全數字航空攝影測量內業生產，已經成為生產“4D”產品的主要手段。
其中，DLG(數字線劃圖)是現有地形圖上寄出地理要素分層存儲的矢量數據集,既包括空間信息也包括屬性信息, 能進行空間信息的分層與疊加，提取屬性數據，根據矢量對象查詢屬性或根據屬性查詢矢量對象，數據易于更新與編輯和創建專題屬性和繪制專題地圖等。 該產品較全面地描述地表現象，目視效果與同比例尺一致但色彩更為豐富，滿足各種空間分析要求,可隨機地進行數據選取和顯示,與其他信息疊加,可進行空間分析、決策。其中部分地形核心要素可作為數字正射影像地形圖中的線劃地形要素.可用于建設規劃、資源管理、投資環境分析等各個方面以及作為人口、資源、環境、治安等各專業信息系統的空間定位基礎。
1 特點
數字線劃地圖(DLG)是一種更為方便的放大、漫游、查詢、檢查、量測、疊加地圖。其數據量小，便于分層，能快速的生成專題地圖，所以也稱作矢量專題信息DTI（Digital Thematic Information）。此數據能滿足地理信息系統進行各種空間分析要求，視為帶有智能的數據。可隨機地進行數據選取和顯示，與其他幾種產品疊加，便于分析、決策。數字線劃地圖(DLG)的技術特征為：地圖地理內容、分幅、投影、精度、坐標系統與同比例尺地形圖一致。圖形輸出為矢量格式，任意縮放均不變形。DLG精度高,表現形式多種多樣,與DOM復合可形成數字正射影像地形圖,DOM與和DEM復合可形成數字立體地形圖或數字地面模型(DTM)。DLG可滿足各種空間分析要求,可進行空間分析和決策,而DLG數據的質量對于空間數據庫至關重要的。適用于城市基礎地理信息數據庫數據產品化加工，適用于大型、區域性專業地理信息數據庫數據產品化加工。并且野外工作量小，作業成本低，自動化程度高，生產效率高，技術成熟，進度可靠，工藝流程簡單。
2 生產技術。原始資料主要采用：外業數據采集、航片、高分辨率衛片、地形圖等。
制作方法：
1)利用數字攝影測量系統，采用以人工作業為主的三維跟蹤的立體測圖方法。目前，國產的數字攝影測量軟件VintuoZo系統和JX-4C DPW系統都具有相應的矢量圖系統，而且它們的精度指標都較高。可以采用：先外后內的測圖方式、先內后外的測圖方式、內外業調繪、采編一體化的測圖方式。我們在工作當中主要使用的是JX-4C DPW系統來進行操作的，由外業作業人員對測區加密控制網，基于JX-4C全數字攝影測量系統的數字線劃地圖的繪制JX一4C 面向影像的各種算法被加進去后使其可以實現半自動或手動定向，在DLG生產過程中，可以利用航片和高分辨率衛片進行立體測圖，在測圖過程當中，對相片中的地物和地貌分辨不清部分，可以用估測的方式進行測圖，之后再由外業人員將估測或者待測部分到實地利用其它儀器進行實際補測，將補測數據重新錄入到計算機當中，由于立體的圖形可以疊加至影像立體上去并且可以硬件放大、縮小、漫游，可以使作業精度得到一定的提高。
2)解析或機助數字化測圖。這種方法是在解析測圖儀或模擬器上對航片和高分辨衛片進行立體測圖，來獲得DLG數據。 用這種方法還需使用GIS或CAD等圖形處理軟件，對獲得的數據進行編輯，最終產生成果數據。具體方法是：由航攝像片活著衛星遙感影像上準確判繪水系、交通、局鳴笛及工礦設施、植被等要素，不能準確判繪的要素（包括圖形與屬性），如地名、境界、管線等要素以及其他有關要素的屬性應到野外進行調繪。根據內業預采的成果，到野外進行全面核查，糾錯、補調，然后根據野外核查、補調的成果，內業再進行要素補充采集（包括圖形與屬性）和編輯。大大減少了野外工作量。
3)對現有的地形圖掃描，人機交互將其要素矢量化。也就是在DRG背景數據上，采用人機互交的方式，進行DLG數據采集及屬性錄入，屬性數據主要有DRG獲取；當有新DOM以及專業數據資料時，應參照預處理圖，在DRG與DOM疊合的基礎上，以DOM為背景對更新要素進行圖形采集，同時賦屬性值；當發現矢量要素與其DOM同名影像位置的套合誤差在某些部位超限時，應以DOM為準，對矢量要素進行修正。目前常用的國內外矢量化軟件或GIS和CAD軟件中利用矢量化功能將掃描影像進行矢量化后轉入相應的系統中。工藝流程較簡單，基于工程掃描儀、計算機等非專業化儀器設備，設備硬軟件投入較少，生產成本低。
4)在新制作的數字正射影像圖上，人工跟蹤框架要素數字化。屏幕上跟蹤：可以使用CAD或GIS及VirtuoZo軟件將正射影像圖按一定的比例插入工作區中，然后在圖上進行相應要素采集。
5)野外實測地圖。
6)數字線劃圖縮編的方式。根據縮編數據與產品數據的對比分析建立相應的數據模板用于繼承、轉換或編輯處理等操作
3數字線劃圖的應用
[關鍵詞] 寧夏；智能旅游；信息系統；設計；VB
doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2015.02.136
[中圖分類號]F59 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2015）02-0184-04
國務院于2009年12月頒布《關于加快發展旅游業的意見》（國發[2009]41號），將旅游業定位為國民經濟的戰略性支柱產業和人民群眾更加滿意的現代服務業，進一步提升了旅游業在國民經濟中的戰略性地位。寧夏回族自治區黨委、政府將旅游業定為新的經濟增長點和特色產業來培育，確立了以打造“西部獨具特色旅游目的地”和“面向阿拉伯國家和穆斯林地區的國際旅游目的地”為目標的宏偉藍圖，目前已經形成了以兩山一河（賀蘭山、六盤山、黃河）、兩沙一陵（沙坡頭、沙湖、西夏陵）、兩文一景（回族文化、西夏文化、塞上江南特色景觀）為核心的A級以上景區31家，其中4A級及以上景區11家，在中國西北旅游圈發展格局中占有了一席之地，旅游業的快速發展取得了極好的業績和經濟效益，2010年接待國內游客就已經突破1000萬人次，入境游客1.79萬人次，實現旅游總收入67.8億元，相當于全區GDP的4.12%。但寧夏傳統的旅游管理方式已遠遠不能滿足游客多層次的需求和旅游資源的動態變化趨勢，信息技術在旅游行業里的應用范圍窄、深度淺，成為旅游行業快速穩步發展的“瓶頸”，其中信息化和智能化管理是亟待解決的關鍵技術問題之一，迫切需要借助以空間信息處理為核心的地理信息系統（GIS）技術支撐，構建具有內容豐富，功能強大的空間信息管理系統、空間信息分析系統、空間信息查詢系統及三維影像顯示系統等功能的智能化旅游管理信息系統。因此，本文將地理信息系統技術和多媒體制作技術引入到寧夏回族自治區的旅游系統中來，開發具有編輯測量、精確定位、信息查詢、資源動態管理和路徑優化決策模塊的寧夏智能化旅游信息系統，實現空間數據與屬性數據關聯的多媒體地圖和全區旅游資源的高效利用與管理，以此整合寧夏全省現有旅游資源，進一步縮小與其他省份之間的信息化水平差距，為實現寧夏旅游產業跨越式發展提供信息管理技術體系保障，同時為游客帶來前所未有的便利和全新的服務。
該旅游信息系統旨在實現以下幾個具體目標：一是結合寧夏典型旅游景區及周邊進行旅游資源的實地勘察與調研，構建寧夏智能旅游信息管理系統的理論基礎和模型體系架構；二是旅游資源普查及數據庫關聯構建：在各縣區旅游資源及旅游支撐系統普查的基礎上，經宏觀分析、計算、提煉、研究，完成空間數據庫設計和屬性數據庫設計及關聯關系創建；三是在統計分析寧夏旅游綜合資源與旅游行業屬性數據和景區及周邊空間數據的基礎上，通過系統分析、系統總體設計和數據庫設計，使用現今流行的GIS軟件如MapX、Supermap等，程序設計語言使用主流的開發語言進行混合編程如、JAVA等，以及使用Authorware、Flash等多媒體制作軟件作為動態交互部分的開發平臺，開發出包含景區及周邊旅游資源分析、景區及周邊發展條件分析、游客源市場分析、景區及周邊環境的空間分析和景區及周邊經營管理中的靜態與動態的空間分配和利用率分析等功能，實現空間數據與屬性數據關聯，以及多媒體圖形化顯示目標的寧夏智能化旅游信息系統。
1 國內外研究及技術現狀
現代旅游業的快速發展，旅游需求更加趨向多樣化，游客對獲取旅游信息的要求更高，旅游資源管理面臨復雜化變化趨勢，對旅游信息化技術的發展與應用也提出了更高的要求。縱觀國外對旅游信息管理系統的研究[1-6]，國外旅游信息管理系統主要有三種空間尺度的系統形式：第一種是以國家空間尺度信息系統，通過核心計算機數據庫及其服務器的轉換和連接，使各個終端進入系統數據庫，以此整合、協調和運行全國范圍內的旅游信息，如丹麥的國家旅游目的地信息系統；第二種是區域空間尺度的信息系統，該類系統主要面向區域性游客出行、酒店、門票預訂和游線的信息和查詢為目的，其數據庫信息的更新快捷和針對性更加貼近游客，如奧地利羅爾旅游管理信息系統和瑞士阿彭策爾旅游管理信息系統，該方式以用戶電腦終端為基礎，由景區的旅游資源、旅游設施、地理環境等方面的詳細的信息數據庫組成，單體用戶終端通過專用軟件與地區性信息系統實現聯網；第三種是跨區協作旅游信息系統，該類系統主要是為了滿足跨地區和國際之間的旅游信息溝通與共享，采用視頻傳輸系統，通過視頻傳輸技術連接信息系統數據庫和用戶，直接實現圖像之間的傳輸，用戶就可以獲取旅游地景觀圖像，與旅游景區保持聯系，這就極大地豐富了旅游管理信息系統數據庫的內容。以此大大提高了經濟效益、工作效率、服務質量；同時，提高了智能化管理旅游資源和提高旅游系統效率的途徑，同時也是成為強化國際旅游市場競爭的重要手段。
國內相關研究遠遠遲于歐美國家，從20世紀80年代初期才開始進行的。通過引進、借鑒、消化吸收國外技術經驗，在理論和實踐方面均取得了長足的進步，主要表現在三個方面國：第一，理論研究方面，著眼于面向管理者和旅游者的旅游信息系統查詢、資源管理、游前體驗目的[7-9]，在GIS軟件組件式和模塊構成的集成、整合和多空間尺度的旅游信息多媒體表達方面[10-13]，形成和發表了一系列專著和論文。初步形成了以旅游信息科學為載體的學科體系[14]；第二，旅游信息系統實踐應用方面，在吸納整合國內外組件式GIS軟件公司MapX、SuperMap的技術性掛件的基礎上，中科院遙感所、湖南地質遙感所、青海省由中國科學院青海鹽湖研究所與青海師范大學、中科院遙感應用研究所和中國科學院成都山地與環境災害研究所等科研院所及高校陸陸續續建立了面向管理層的由地理信息基礎庫[15-17]、旅游資源庫、服務設施庫、游客統計庫、資料庫組成的旅游資源信息系統[18-25]，和面向游客的區域旅游信息系統（Tourist-oriented Regional Tourism Information System，TORTIS ），后期系統在模塊構建方面做了進一步的優化提升，增加了數據輸入模塊、查詢檢索模塊、路線選擇模塊、顯示輸出模塊、系統界面模塊等，提高了用戶需求的滿足和可操作性；第三，由于大數據和云計算的興起，引發了對智慧旅游系統的關注和構建[26-31]，在2011年1月在全國旅游工作會議上，邵琪偉局長在報告中提出了開展“智慧旅游城市”試點建設。北京市、南京市、吉林省、四川省、大連市、蘇州市、黃山市、溫州市、武夷山、鎮江等兩省八市成為首批試點地區。2012年5月國家旅游局又公布了第二批“智慧旅游城市”試點名單，增加了無錫市、常州市、揚州市、南通市、武漢市、成都市、福州市、廈門市、煙臺市、洛陽市等十個城市。九寨溝等景區作為智慧旅游系統的先行者和實踐者在眾多院士和區域學者的引領下，做了積極有效的嘗試和構建，取得了一定的效率提升和綜合效益。
綜上所述，國內外旅游信息系統的研究和實踐方面均取得了較大的成績，但依然存在針對游客實際需求和期望信息采集、處理和分析技術系統研究的缺失和不足，主要表現為比較重視硬件投資而忽視了針對具體區域的軟件信息技術的獨立研發和整合應用，由此限制了旅游資源信息系統的功能和吸引力。迅速膨脹的技術經濟和知識經濟已經將寧夏等邊遠省份遠遠拋在后面，主要在信息系統的空間信息的表達和分析功能非常缺乏，信息系統中的信息相當貧乏等，這對于對接國線旅游市場和滿足日新月異的旅游者需求方面已經存在較大短板，顯然不能適應當今信息時代的旅游業發展要求和智慧旅游的發展潮流。因此，有必要以寧夏典型旅游景區為依托展開理論和實踐研究。
2 系統設計內容及技術構架
2.1 系統設計內容
2.1.1 理論基礎對比研究與技術可行性分析
結合寧夏典型旅游景區及資源的實地調查，寧夏智能化旅游信息管理平臺（以下簡稱旅游平臺）的構建是對傳統的旅游行業的管理與發展進行深入研究和探討，分析了存在的行業短板，提出了行業解決方案，對旅游平臺所采用的方法、技術進行探索與可行性論證。
2.1.2 基礎旅游資源普查、分類與評價模型構建
對寧夏各縣市典型景區旅游資源及周邊旅游支撐系統調研的基礎上，采用基于景觀生態學的景觀評估模型的綜合評價法和基于時間序列分析方法的三次指數平滑法建立旅游信息系統的評價及預測模型。經宏觀分析、計算、提煉、研究，完成空間數據庫設計和屬性數據庫設計及關聯關系創建，并進行數據的優化分析和統計，實現對景區的評價和預測，將結果以圖形、圖表等直觀可視化形式表現出來。
2.1.3 空間數據庫及屬性數據庫的設計與關聯構建
空間數據主要由基礎地理信息數據和專題地理信息數據組成，各空間數據按其特征以圖層的方式分層存儲。其中基礎地理信息數據劃分為一些最基本的地圖圖層，如省界、市界、區界、道路、水系等，專題地理信息數據則由景區、景點、周邊娛樂、購物、交通等組成。按照數據分類編碼體系規范化分類編碼，采用分層存儲，并且賦予各層地理數據屬性，每個圖層包括整個地圖的一個方面，圖上所有要素均按點、線、面要素分層。
專題地理信息數據庫由旅游資源數據庫和旅游服務設施數據庫組成。主要包括景區、景點、娛樂、購物、賓館、飯店、醫院等的配套服務及設施的分布數據。本系統利用電子地圖工具里的分層技術，將專題地理信息數據庫中涉及到的景區景點及相關信息按照一定的標準分類，分別組織到不同的圖層，每一個屬性圖層里的內容都使用特定的圖符表示并對應不同的數據源，即每一個圖層都是空間地圖與屬性地圖的相互配合的分層數據。
屬性數據庫的數據通過兩種圖形對照法和預先建立屬性表格法輸入寧夏典型景區旅游資源、旅游設施等方面的主要屬性，然后根據標示關鍵詞和圖形之間的鏈接，建立數據庫與關系數據庫的關聯。
2.2 系統構架
通過對寧夏旅游業現狀的分析該平臺以分單元的形式（即：管理系統單元、全景虛擬體驗系統單元、客流統計系統單元和電子導游系統單元等四個單元）（見圖1），將各單元功能有效的組合，通過管理系統單元統一各單元的數據標準和接口，以實現有效數據的采集和分析實現建設目標。
第一單元：管理系統單元主要分為內網和外網部分，內網以數據統計分析及各項報表功能為主，外網以信息、景點展示、旅游產品、紀念品等電子商務的功能為主，旨在智能便捷的為游客提服務，在使用GIS技術的同時，引入了景觀評估模型。使得原本抽象的模型變得更加直觀，方便了管理部門決策；同時也為游客提供了更好的出行參考。
第二單元：全景虛擬體驗系統單元主要是景點展示、說明、虛擬體驗為主與管理系統單元的外網部分相結合，利用現今流行的全景拍攝技術與Web技術相結合，對景區的景點實現街景地圖的效果，使用戶如身臨其境的感官體驗，并能更多的了解自己感興趣的景區景點。
第三單元：客流統計系統單元主要以客流數據的采集、統計、分析為主，通過客流統計與預警系統，可以做到人流預警，解決人員密集時段的預知，并為場所經營者提供準確的客流信息，及時發現重大的客流安全隱患，幫助場所管理人員在客流高峰時期采取適當的措施，正確引導客流，避免事故的發生。該單元與管理系統單元的內網系統相結合。
第四單元：電子導游系統單元是通過多媒體技術開發適用于手機操作系統和專用數據終端的應用軟件，即能自動通過語音導覽終端機進行講解；同時，同步顯示講解點圖片信息，實現走到哪，對應講解到哪。該單元與管理系統單元的內網相結合。
3 系統設計與開發
3.1 系統設計程序
根據寧夏旅游行業需求分析和實際應用分析，寧夏智能化旅游信息平臺（以下簡稱旅游平臺）通過四個單元的內容組成結構，基于B/S架構以Web GIS技術為支撐，借助Ajax異步交互及GIS空間分析功能等技術，使用JAVA、、C#.net、等開發語言和SQL Server數據庫進行混合編程，分為以下幾個子系統。
3.1.1 景區評估規劃
建立評估模型，通過專家評測，游客評價，對景區的合理規劃提供技術參考和建議意見，保證景區的最佳景觀效果和管理模式，通過旅游區熱度統計，區域吸引力評價，規劃熱門景區線路和主題線路。
3.1.2 旅游門戶網站
以電子地圖、三維模擬和實景體驗等形式，基于手機、PAD、瀏覽器多個終端，為游客提供信息瀏覽、查詢、導航等人性化的服務，并對景區所在地的各項基礎地理信息、旅游資源及周邊設施進行統一管理。
如以吃為主的飯館、酒店、特色農家樂等，以住為主的賓館、旅館等，以行為主的旅游社團等，以及涉外機關、交通、郵電、銀行、醫療等配套服務設施的相關信息、天氣實時信息的查詢等相關旅游服務的管理。
3.1.3 客流統計分析
采用視頻式客流統計，對客流數據進行統計分析和挖掘，通過采集到的流量數據，用跟蹤層的方式，動態的顯示在地圖上，可做到每天24小時的流量動態顯示，這種基于模型的機器視覺技術，能準確地統計通道口出入人數和提供人群流動方向等信息，為科學決策提供數據支持。
3.1.4 移動智能導覽
基于手機終端APP，在景區內建立布局合理的wifi熱點，游客可用手機掃描二維碼，安裝手機導覽系統，為游客提供景區導游和位置服務；同時，可接入景區的人流統計疏導系統，為游客提供導游、查詢和實時客流疏導提醒等服務。
3.2 關鍵技術突破
3.2.1 景區評估和游客評價模型的建立
通過引入基于景觀生態學的景觀評估模型和基于景區地圖應用服務的游客評價系統，實現景區管理部門對旅游資源的開發應用和保護，更具科學性和可持續發展性。
3.2.2 客流采集分析
采用基于模型的機器視覺技術，將統計的人數和人群流動方向等信息，與電子地圖的跟蹤層方式相結合，實現動態實時的流量數據。
3.2.3 無線定位算法
基于WiFi射頻信號強度的權重值選擇的定位算法。該算法是基于WiFi射頻指紋的空間定位法，移動終端通過獲得WiFi有效范圍內的射頻指紋特征，為每個掃描到的WiFi射頻指紋設定了選擇區間，指紋庫中落在此區間的所有位置點設平均權值，最后選取權重值最大的WiFi射頻信號為待定位點，如有相同權重值的WiFi射頻信號，則比較信號強度距離取最小值，通過這種算法在一定程度上克服了WiFi射頻指紋信號隨機抖動對定位的影響，提高了定位的穩定性和精度。定位算法運行于服務端，客戶端為配備WiFi模塊的Android手機。借助該定位系統，解決了當衛星信號受到各種障礙物遮擋或干擾時，無法定位或誤差較大的問題。
3.3 主要模塊與特色功能
3.3.1 主要模塊
地圖操作：平移、拉框放大、拉框縮小、全副顯示、距離量算、面積量算、清除高亮、鷹眼圖、比例尺、指北針等輔助操作工具。
空間查詢：提供中心點查詢、多邊形查詢、拉框查詢等空間查詢操作。
屬性查詢：用戶以感興趣的分類別（歷史景觀、自然景觀、人文景觀、其他）景點為中心，可進行屬性查詢和簡單空間查詢。
路徑分析：通過一個站點列表，將在地圖上拾取的若干路徑站點包含進來，對他們按照自己的需求進行增刪、調序之后，進行路徑分析。
景觀評估：相關專家通過登錄景觀評估平臺，根據評估模型進行判斷評分。平臺通過統計分析算法將評分結果自動生成圖表和地圖。管理員可以登錄平臺進行評分模型的權重進行增加、刪除或修改。
地圖自助服務：游客可以在景區地圖上自助標注、發表意見、并查看，管理員通過后臺管理系統可回復和刪除游客自助的標簽和發表的意見。
游客評價：游客在前臺根據管理員設置的評價說明選項進行評價。管理員后臺登錄編輯評價選項。
流量變化查看：打開流量查看，出現流量圖例頁面，選擇時間，通過點擊控制軸上兩邊的箭頭來絲24小時內的流量變化情況，并且在控制軸的右側會顯示當前絲吹氖奔淶恪
出租計價：選擇起始點和終止點下拉列表框中的選擇項，進行簡單的出租線路總長度和費用的計算。
移動導覽：將手機APP應用安裝在手機終端上，根據景點位置信息找到地圖上的景點，并標記出來，當靠近該景點或點擊景點，便可以轉到景點的介紹界面，可看到景點的圖片、文字說明，同時還有語音講解。在游覽的同時，還可見自己的見聞分享到微信中，并有方便的景區周邊資源的查找功能和語言設置。
3.3.2 特色功能
第一，使用目前流行的JAVA與.NET混合編程的技術，界面設計新穎獨特，集視頻、動畫、交互和街景于一體，操作使用便捷，接口靈活，具有多平臺兼容等優勢。
第二，系統借鑒經典三層架構結合WCF進行開發，代碼結構合理，易于維護。
第三，路徑分析更具人性化，用戶既可點選地圖任意點進行多點路徑分析，又可將地物查詢果加入分析列表進行分析，同時可對列表中的站點進行位置調整、刪除等操作。
第四，基于模型的機器視覺技術，對行人進行精確定位、跟蹤，統計準確率達95% 以上。
第五，無線定位技術的應用，是對GPS 的有力補充。在移動智能導覽系統中，集成了基于權值選擇的無線信號強度獲取目標位置信息的位置算法，在一定程度上減少了GPS信號由于干擾或漂移引起的定位誤差，提高了游客位置信息的精確度。
4 討論與不足
本文立足解決限制寧夏旅游業進一步穩定快速發展的信息化和智能化的“瓶頸”問題，借助以空間信息處理為核心的地理信息系統（GIS）技術支撐，構建具有強大的空間信息管理、空間信息分析、空間信息查詢及三維影像顯示等功能的智能化旅游管理信息系統。
通過引入了基于景觀生態學的景觀評估模型和基于地圖服務的互動平臺以及游客評價系統，采用基于模型的機器視覺技術和基于WiFi射頻信號強度的權重值選擇的定位算法。整合管理系統單元、全景虛擬體驗系統單元、客流統計系統單元和電子導游系統單元四個單元于一體，強化游客體驗和管理者智能動態化管理的動態導向特征，在一定程度上能夠縮小寧夏與其他省區在智能化旅游管理技術上的差距。
但隨著智慧旅游一詞的問世，建設智慧旅游已經在全國范圍內蔚然成風，順應智慧旅游趨勢該系統還有進一步優化和擴展的空間。尤其是大數據技術的引入將推動智慧旅游向更廣更深的領域發展，其中一個重要趨向是面向游客深度體驗和虛擬體驗的關注，在借助智慧旅游最大程度地滿足游客個性化需求和提供定制化服務，通過社交媒體和手機定位技術發展如現場救援、需求挖掘，需求響應等相關的新興旅游服務將是智能化旅游管理信息系統的未來方向。
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關鍵詞高標準基本農田建設；差距度；投資度；指標體系；評價；什邡市
中圖分類號F301文獻標識碼A文章編號1002-2104（2014）03-0047-07doi：103969/jissn1002-2104201403008
高標準基本農田建設是依據土地利用總體規劃和土地整治規劃，在農村土地整治重點區域及重大工程、基本農田保護區、基本農田整備區等開展的土地整治活動[1]。大規模建設高標準基本農田已經上升為國家戰略，2011年10月的《我國國民經濟和社會發展十二五規劃綱要》提出：“嚴格保護耕地，加快農村土地整理復墾。加強以農田水利設施為基礎的田間工程建設，改造中低產田，大規模建設旱澇保收高標準農田”。2012年3月，國務院批復《全國土地整治規劃（2011-2015）》，明確到2015年，再建成2.67×107 hm2旱澇保收的高標準基本農田。建立基本農田集中投入和全域整治新機制，繼續實施116個基本農田保護示范區建設，重點加強500個高標準基本農田建設示范縣建設，新建5 000處連片的高標準基本農田保護示范區，此舉對于增強中國糧食安全保障能力、加快中國農業現代化發展，以及深化和擴展耕地數量、質量和生態全面管護內涵等具有重要戰略意義[2-3]。
與建設任務的艱巨性和重要性相比，在高標準基本農田建設方面的研究略顯不足。當前研究大多側重于政策解讀和宣傳方面，也有專家[4-8]就如何加快高標準基本農田建設提出了戰略思考和具體措施，還有土地整治實務工作者和研究人員[2，7-12]著重分析了當前高標準基本農田建設存在的問題及對策。然而尚未見到高標準基本農田建設的現狀評價方法的研究，更缺少研究現狀與高標準基本農田的差距度和差別化的投資的相關研究，而這方面的研究能有效確定建設區域的高標準基本農田的標準值、厘定基本農田現狀與建設標準之間的差距，并使資金投資與現狀相匹配，對高標準基本農田建設投資和決策具有重要參考價值，對落實和建設好2.67×107 hm2高標準基本農田意義重大。
在土地資源可持續利用的評價指標體系和方法上，國內外學者關注土地整理項目實施對自然生態環境和社會經濟環境所可能造成的影響，為全面評價土地整理活動的生態環境影響和進一步規范化、科學化管理土地整理項目提供了理論基礎[5-15]，也有學者從耕地整理的自然潛力和現實潛力兩方面建立了評價指標體系，采用適宜的方法實現了指標的定量化；而耕地整理現實潛力在評價時，主要從待整理土地所處的社會經濟區位、待整理土地本身的基礎設施狀況和區域耕地后備資源狀況等方面選取評價指標[16-19]。馮銳，吳克寧等針對高標準基本農田建設中集中連片、設施配套、生態良好等要求，運用理想解逼近法和限制因素組合法，對西南丘陵區高標準基本農田建設做出時序安排與模式分區[20]。本文借鑒已有成果，以四川省德陽市什邡市為例，在調查基本農田現狀的基礎上，根據高標準基本農田建設標準、實踐經驗和專家意見選取指標建立評價體系，構建差距度模型計量反映基本農田現狀與標準之間的差距，構建投資度模型計量反映差距度與投資額之間的關系，以指導高標準基本農田建設的資金投入和時空安排，也為土地整理規劃及項目設計提供參考。
1研究方法與理論模型
1.1研究方法
本文的研究思路為：①依據《高標準基本農田建設標準》，按照工程系統理論，運用層次分析法，確定目標層、準則層和指標層，構建評價體系；②確定各評價指標的權重，用特爾菲法，選擇15位相關專家，經過兩輪打分得出權重，使之能較準確地反應基本農田的現狀；③確定評價單元，考慮數據的可獲取性和行政村的相對完整性，本文以各行政村內的耕地為評價單元；④構建差距度gap degree （GD）模型和投資度investment intensity （II）模型，計量反映各評價單元與標準值之間的差距程度以及差距度和資金投入的關系。通過ArcGIS9.3建立數據庫，利用綜合評價法對評價單元現狀進行分析，對照已建成的高標準基本農田和相對應的綜合值，確定高標準基本農田的標準值S，大于或等于標準值的表明沒有差距，用0表示，暫不需政府投資；⑤采用自然斷裂法natural breaks 分級方法結合實際情況對小于標準值的評價單元進行分級，差距度為1級表示與高標準基本農田的標準值最接近，表明評價單元現狀較好，相應投資較少，5級表示與標準值最遠，表明評價單元現狀條件最差，相應投資最大；⑥案例分析與運用，檢驗模型和方法的正確性。
劉建生等：基于差距度與投資度的高標準基本農田建設研究與應用中國人口?資源與環境2014年第3期1.2評價指標的選擇與權重的確定
高標準基本農田是指一定時期內，通過農村土地整治建設形成的集中連片、設施配套、高產穩產、生態良好、抗災能力強，與現代農業生產和經營方式相適應的基本農田，包括經過整治的原有基本農田和經整治后劃入的基本農田[1]。根據目標體系和《高標準基本農田建設標準》，將建設分為土地平整工程，灌溉與排水工程，田間道路工程，農田防護與生態環境保持工程及其他工程[21]，建立指標體系應圍繞5大工程建設以達到建設目標。權重的確定采用特爾菲法，選擇15位相關專家，經過兩輪打分得出權重。指標及權重見表1。
（1）土地平整工程。根據高標準基本農田建設工程技術要求，土地平整應實現田塊集中，耕作田面平整，耕作層土壤理化指標滿足作物高產穩產要求[1]，考慮數據的可獲取性選取田塊集中度、田塊細碎度、田塊分維度、耕地坡度、有效土層厚度5個評價因子。田塊集中可減少耕地的耕種成本和提高基礎設施的使用效率，實現耕地規模經營[22]，可用田塊集中度表示，即評價單元內農戶平均經營田塊個數的多少；耕作田面平整主要通過田塊耕地坡度，細碎度、田塊分維度3個指標反映，耕地的坡度較大，則不易采用機械化耕作，因而生產成本通常較高，細碎度、分維度也間接反映田塊的平整度；有效土層厚度是耕地質量的重要影響因素，因此，耕作層土壤理化指標滿足作物高產穩產要求方面選取有效土層厚度這一評價指標。
（2）灌溉與排水工程。灌溉與排水工程指防治農田旱、澇、漬和鹽堿等災害而采取的各種措施，包括水源工程、輸水工程、噴微灌工程、排水工程渠系建筑物工程、泵站及輸配電工程[1]，應達到旱能灌、澇能排的基本要求，本文選取灌溉設施設計保證程度、排水設施狀況2個指標。灌溉保證率可用有效灌溉面積百分比表示，即以正常供水年內農田有效灌溉面積占區域內耕地總面積的百分數表示；灌溉設施條件指單位基本農田面積內的水利設施長度，根據土地現狀圖數據用Arcgis9.3量算評價單元內的水利設施長度。
（3）田間道路工程。田間道路工程指為滿足農業物資運輸、農業耕作和其他農業生產活動需要所采取的各種措施。包括田間道和生產路[1]，用通達度表示，田間道路通達度高，說明田間道路建設狀況好，連通性高，以田間道路通達的田塊數占田塊總數的比率表示[22]。
（4）農田防護與生態環境保持工程。農田防護與生態環境保持是現代農業的重要方向，防風固沙，改善農田小氣候，從而起到護田增產的作用。同時農田防護林網還會通過涵養水分、凈化空氣等改善農田周圍地區的大氣環境質量[23]。根據實地調查分好、較好、較差、差四等分別賦值4，3，2，1。
（5）其他工程。除土地平整、灌溉與排水、田間道路、農田防護與環境工程以外但與基本農田建設相關的其他工程，根據其他工程配套的實際情況賦值。
（1）數據標準化。由于收集的數據單位和數量級別不統一，在評價前應對各數據進行標準化處理，將其轉化為無量綱的純數值，使結果落到[0，1]區間，便于不同單位或量級的指標能夠進行比較和加權。2.1研究區概況及數據來源
什邡市位于成都市西北部和德陽市西南部之間，距成都市60 km，德陽市20 km，位于成都一小時經濟輻射圈內，并在成德綿經濟帶中處于有利地位，屬于西部經濟社會發達和經濟快速增長地區。地形為西北-東南走向，呈長條形形狀，居龍門山中段，103°47′-104°17′E，31°01′-31°37′N。2010年，什邡市幅員面積820.3 km2，耕地面積22 964.58 hm2，占土地面積的35.36%，其中平壩、丘陵、山地分別占耕地總數的88%、3%和9%。耕地主要分布在東南部平壩地區，基本農田面積19 911.27 hm2，主要分布在皂角、回瀾、元石、禾豐、馬井、隱峰、師古、南泉、馬祖、雙盛、湔氐等鎮。
什邡市屬于都江堰自流灌溉區，水資源較為豐富，境內有“1江2河3渠”，即石亭江、小石河、鴨子河，人民渠、紅巖渠、大寨渠。全市耕地以水田為主，有少許旱地和水澆地。據什邡市農業局中低產田情況的調查報告，全市土壤耕層深度比較淺，中低產田占現有耕地面積的62.25%，耕地質量急需提高。本文以什邡市的行政村為評價單元，以四川省德陽市什邡市101個村的基本農田為研究對象，土地面積數據來源于2010年什邡市國土資源局土地變更數據，社會經濟等數據來源于2010年什邡市統計局的《什邡市統計年鑒》和2011年12月和2012年4月份的現場調查數據、問卷數據，耕地分等定級成果（2007）來源于什邡市國土資源局。從2010年土地變更數據的地類圖斑中提取基本農田圖斑，運用ArcGIS9.3的空間分析方法將其圖層與土地利用總體規劃空間管制區圖和坡度圖進行疊加分析，扣除允許建設區、有條件建設區、禁止建設區和坡度>25°的耕地區域。
2.2差距度與投資度計算及分級
用ArcGIS9.3建立的數據庫，利用構建的差距度評價模型對什邡市的耕地現狀進行分析，對照已建成的高標準基本農田和相對應的綜合值，確定什邡市高標準基本農田的標準值；根據投資度模型計算各評價單元的投資額，再采用natural breaks 分級方法結合實際情況進行分級，如表2，差距度為0級的為高標準基本農田，投資也為0，GD為5級的現狀條件最差，投資應最大。什邡高標準基本農田差距度和建設投資分級
（4）在明確什邡市的差距度的數量和空間分布后，結合資金情況，按照先易后難、先難后易或者難易結合的原則，為土地整治規劃提供支撐，為什邡市高標準基本農田的建設和投資決策提供多方案參考。通過對運用GD和II模型的運用，確定什邡市高標準基本農田的標準值為0930，已經是高標準基本農田的村7個
3結論與討論
（1）本研究嚴格依據《高標準基本農田建設標準》，按照土地整理工程系統理論，確定目標層、準則層和指標層，構建評價體系，通過什邡市的案例運用，能較準確反應待建設的基本農田現狀，現狀條件比較好、差距度較小的基
（2）構建了差距度（GD）模型和投資度（II）模型的，計量反映耕地現狀與高標準基本農田之間的差距程度和相應的投資額度，為差別化投資、有效配置建設資金提供科學參考，也能指導高標準基本農田建設的資金、空間和時序安排。
（3）本研究在差距度和投資度匹配上做了有益探索，但評價指標體系中少量評價指標難以量化，只能定性評價。科學建設高標準基本農田還需要綜合考慮多方面的因素， 包括經濟社會條件、政策限制、行政導向等，這些因素之間又互為交叉、互為影響，有時甚至相互矛盾沖突，必須經過綜合分析、全面評判，才能做出科學合理的決策。如何進一步完善機制體制，構建政府主導、國土部門搭臺、相關部門集中投入的高標準農田建設體系，加大涉農資金在地方上的統籌力度，解決高標準基本農田建設中存在的資金投入分散的問題，以建設促保護，以建設促發展，將高標準基本農田建設作為解決現有耕地田塊破碎度的有效手段，并與土地承包經營權流轉、農業科技推廣相結合。同時，在高標準基本農田建設中如何做好公眾參與，尊重農民意愿，保護農民權益，正確處理好建設中“科學”與“民主”的關系，解決權屬狀況復雜等社會現實問題，這些都是應該進一步研究和探討的方向。
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