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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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篇地理信息系統(tǒng)原理與方法,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;地理信息系統(tǒng);教學(xué)研究
中圖分類號:TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 09-0000-02
一、地理信息系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)情況
(一)地理信息系統(tǒng)是什么
地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、信息管理三個學(xué)科的結(jié)合,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展匯聚了這三個學(xué)科的最新的發(fā)展,和最新的技術(shù),也代表了最新的方向。地理信息系統(tǒng)的原理是選取和根據(jù)了地理信息系統(tǒng)的概述、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和處理、以及信息系統(tǒng)的應(yīng)用。其中系統(tǒng)概述分別從基本概念、功能、類型、研究內(nèi)容發(fā)展歷史以及和測繪學(xué)科之間的聯(lián)系。在課堂授課中應(yīng)該以比較容易的手段和形象化的比方使學(xué)生能比較快和容易的理解地理信息的概念,深入對地理信息系統(tǒng)的認(rèn)識。為了剛好使學(xué)生能從生活中的體驗(yàn)來理解地理信息系統(tǒng),我們還可以使用圖示的方法來講解。
在地理信息系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)處理包括系統(tǒng)中的前臺數(shù)據(jù)和后臺數(shù)據(jù),以及前后臺數(shù)據(jù)的處理。首先,后臺數(shù)據(jù)處理包含了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫等較為復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu),是地理信息系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計工作,可能就不能作為學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)了。其次是,數(shù)據(jù)庫是支撐整個系統(tǒng)的重要、關(guān)鍵部分,也是前臺數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。所以要想使用好前臺還必須對后臺數(shù)據(jù)有一個較好的認(rèn)識,要有一定的了解。所以,這部分的學(xué)習(xí)應(yīng)該是要取舍到位。到后面的矢量、柵格數(shù)據(jù)等概念、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)需要比較深入了解,但對于后臺數(shù)據(jù)對應(yīng)前臺數(shù)據(jù)的算法應(yīng)該避重就輕,講要點(diǎn)就好,無須深入。前臺數(shù)據(jù)處理可以結(jié)合軟件的例子來作闡述,這樣我們就能講好軟件應(yīng)用部份的基礎(chǔ)。
(二)課程教學(xué)定位不明朗
大多數(shù)學(xué)校在地理信息系統(tǒng)教學(xué)中存在兩種傾向,一是將講課程的教學(xué)目標(biāo)行為理論型,追求理論教學(xué),卻忽視了地理信息系統(tǒng)教學(xué)的實(shí)用性,從而導(dǎo)致了對于地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技能輕視,反而是教學(xué)偏向了理論教學(xué)的一邊,使課堂缺少活力。另外一種極端是,是教學(xué)目標(biāo)定位于地理信息系統(tǒng)的實(shí)踐,而不進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦碚摻虒W(xué),甚至沒有理論教學(xué)部份。在這樣的指導(dǎo)思想引導(dǎo)下,雖能學(xué)生獲得了一定的操作技能,但是不能在理論上進(jìn)一步的對地理信息系統(tǒng)進(jìn)行深刻認(rèn)識,對系統(tǒng)處理原理不能較好的去分析,甚至對于結(jié)果怎么來的也缺少一種認(rèn)識。所以在各個學(xué)校和各位地理信息系統(tǒng)任課教師之間,因?yàn)楸舜耸前凑兆约簩虒W(xué)大綱的理解去進(jìn)行授課的,因?yàn)楸舜说睦斫庥植灰粯樱詫虒W(xué)目的和定位又不一樣,所以在各位任課教師對課程的定位又不一樣,教學(xué)目標(biāo)也不一樣。在一定任課教師的隨意性也導(dǎo)致了學(xué)生的迷惑,因?yàn)椴灰粯拥臉?biāo)準(zhǔn),所以學(xué)生的水平也差次不齊。
(三)教學(xué)中理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)沒有較好銜接
在地理信息系統(tǒng)教學(xué)過程中,傳統(tǒng)上,教師一般是采用理論教學(xué)和上機(jī)操作實(shí)踐相結(jié)合的形式來進(jìn)行教授。理論課教學(xué)一般是在課堂中以教師為主來講授,逃脫不了傳統(tǒng)教學(xué)那種填鴨式教學(xué)的弊端。這種滿堂灌式的知識傳播的教學(xué)模式,不能較好的調(diào)動同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性和主動學(xué)習(xí)的自主性。在一定程度阻止了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。一般的實(shí)踐課一般在實(shí)驗(yàn)室機(jī)房進(jìn)行,學(xué)生們在老師的要求下,按照教學(xué)大綱的要求進(jìn)行一系列要求進(jìn)行。而教學(xué)大綱要求的又不太科學(xué),只是在程序上和結(jié)果又一定的要求,造成學(xué)生一般按照教學(xué)要求也就是按照課本機(jī)械的進(jìn)行操作。
二、基于高速網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)條件下的實(shí)踐改革
(一)教學(xué)方法的更新
教學(xué)方法嚴(yán)重影響到這門課程的效果,要提高地理信息系統(tǒng)的教學(xué)效果就要不斷地創(chuàng)新,開展教學(xué)方法的更新。在對于傳統(tǒng)教學(xué)方法,我們要堅持好的傳統(tǒng),拋棄不在適應(yīng)的教學(xué)方法。在這個基礎(chǔ)上去開展一些新的教學(xué)方法。例如:以學(xué)生為中心,找重點(diǎn),提要點(diǎn),進(jìn)行案例教學(xué)。轉(zhuǎn)變以前的教學(xué)方法,改填鴨式成主動性學(xué)習(xí),改滿堂灌式為互動性教學(xué)。
(二)科學(xué)的課程教學(xué)平臺的搭建
以宜春學(xué)院的地理信息系統(tǒng)教學(xué)為例,我們將相關(guān)的課程的教學(xué)課件、教學(xué)大綱、教師教案、實(shí)驗(yàn)要求等資料全部數(shù)字化;還有師生之間的問與答和學(xué)生之間的討論等進(jìn)行互動建庫,全部放到網(wǎng)上進(jìn)行綜合管理。
(三)制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)幫助,展現(xiàn)辦學(xué)優(yōu)勢
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)幫助學(xué)習(xí)的特點(diǎn)是能夠使學(xué)生較好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí),為了能及時幫助學(xué)生解決問題,教師為學(xué)生提供學(xué)習(xí)幫助,為該課程的學(xué)生展現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù),在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生們碰到很多問題不能及時處理的矛盾都能被很好的解決,任課教師針對學(xué)習(xí)中比較集中的問題進(jìn)行歸納總結(jié)。
(四)利用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)
為滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求,通過引導(dǎo)和使用專門的屏幕錄像相關(guān)軟件,將先前實(shí)現(xiàn)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容攝錄下來,再通過在后期的各種處理,生成可執(zhí)行文件或影音動畫文件,再通過相關(guān)動畫軟件生成可運(yùn)行動畫文件,也就制作成了許多的流媒體課件,再放在國際互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行共享,教師就有了比較多的時間可以來輔導(dǎo)相對較差的學(xué)生.學(xué)習(xí)進(jìn)度相對快的學(xué)生還可提前開始學(xué)習(xí)新的課程內(nèi)容。
三、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下教學(xué)易出現(xiàn)的問題及解決措施
地理信息系統(tǒng)的各種功能應(yīng)用在實(shí)際工作中給大家實(shí)現(xiàn)了我們不能或則較難去實(shí)現(xiàn)的功能,這就給學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)的學(xué)生以開拓視野,所以,在平常的課堂上應(yīng)該多用實(shí)際的例子結(jié)合理論原理加以講解。
在日常用的軟件比較多,但總歸原理基本一致。在軟件功能及操作中教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)采用任課教師演示各種實(shí)例操作為主。對于軟件綜合應(yīng)用的教學(xué)則以要學(xué)生來獨(dú)立完成設(shè)立的任務(wù)為主,在實(shí)際的應(yīng)用中去發(fā)現(xiàn)和解決問題、再總結(jié)經(jīng)驗(yàn),已達(dá)到不斷提高各種實(shí)驗(yàn)軟件操作的實(shí)踐能力。針對地理信息系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí),一般以在教室中的課堂為主。而對于地理信息系統(tǒng)軟件的教學(xué)則還要把實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作加以結(jié)合開展教學(xué)。
(一)由于計算機(jī)應(yīng)用能力不一樣,而影響了教學(xué)進(jìn)度
在日常的課堂上,那些能熟悉網(wǎng)絡(luò)使用和計算機(jī)應(yīng)用能力較強(qiáng)的學(xué)生可以比較輕松完成任課教師布置的各種任務(wù),還能有針對性地去深入學(xué)習(xí),比較自由地在互聯(lián)網(wǎng)上找到所需學(xué)習(xí)資料。反之,那些能力較差的學(xué)生則連基本的教學(xué)要求都很難去完成。
(二)教學(xué)效果因硬件設(shè)備性能不穩(wěn)定而受影響
在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要用到很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備,特別是計算機(jī)設(shè)備,很多時候已經(jīng)或則很難適應(yīng)新的教學(xué)要求。在一定程度上硬件設(shè)備很難跟上最新的教學(xué)實(shí)驗(yàn)等軟件的發(fā)展。由于地理信息系統(tǒng)軟件又對硬件設(shè)備要求較高,對操作系統(tǒng)的系統(tǒng)安全性要求也比較高,所以只要一個方面不足,就會讓教學(xué)效果不太理想。
(三)改變考核方式產(chǎn)生的利弊
在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天,很多考試都可以放在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行,而且很多考試已經(jīng)放在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的。這種開放式的考試,因其不受時空的限制,讓考核和學(xué)習(xí)不受限制了,方便了大家學(xué)習(xí)。但是網(wǎng)絡(luò)的另一頭被考核的對象卻難于監(jiān)控,因?yàn)閷W(xué)生利用了這種考核的開放性,讓其他人代替自己進(jìn)行考試,最后卻影響了教學(xué)效果的理想實(shí)現(xiàn)。
(四)需要解決的問題而采取的措施
加強(qiáng)學(xué)生課堂上級軟件操作的能力,加強(qiáng)學(xué)生對地理信息系統(tǒng)軟件使用的同時,必須加強(qiáng)學(xué)生基本的計算機(jī)操作技能教育。根據(jù)課堂的需要適時開展計算機(jī)基本操作的培訓(xùn)不但對學(xué)生有益,對任課教師也很有必要。加強(qiáng)培訓(xùn)的同時,還要不斷地開發(fā)新的教和學(xué)的教學(xué)資源,方便學(xué)生和任課教師能突破傳統(tǒng)教學(xué)時空的限制,為更多更好地看展課程教學(xué),也是對傳統(tǒng)的教師里的教學(xué)進(jìn)行有效的補(bǔ)充。
四、總結(jié)
高等教育中地理信息系統(tǒng)是作為專業(yè)中一門課程,還是作為一門專業(yè)基礎(chǔ),有的還是選修課程。缺少必要的支持力度,比如課程前期的必要教育。這就造成很多同學(xué)對這門課程存在很多困難,有的是自身的的原因,如,沒有足夠的能力進(jìn)行學(xué)習(xí)理解,還有就是缺少一個基礎(chǔ)。有的是外在的原因,比如,課程的神秘性,因?yàn)槿鄙俦匾忉尰蛘咴敿?xì)的說明,地理信息系統(tǒng)給同學(xué)一個高深莫測的感覺,而深入到實(shí)際課堂里卻是那么虛無縹緲,讓學(xué)生會產(chǎn)生一種感覺,我學(xué)的很差,做的不好,以后不能承擔(dān)起地理信息系統(tǒng)帶來的任務(wù)。還有就是學(xué)習(xí)信息系統(tǒng)有用嗎?根據(jù)最新計算機(jī)技術(shù)和地理科學(xué)發(fā)展,以及地理信息系統(tǒng)將在很多行業(yè)輔助我們完成很多工作。對于地理數(shù)據(jù)的獲取、整理和管理,地理信息系統(tǒng)大力提高了生產(chǎn)效益。所以地理信息系統(tǒng)除了成為地理學(xué)、測繪學(xué)等很多專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程,還成為計算機(jī)軟件科學(xué)中一個重要的研究和發(fā)展方向。因?yàn)椋瑢ξ覀兊乩硇畔⑾到y(tǒng)的教學(xué)進(jìn)行研究是非常有前瞻性的,也是非常重要的。
參考文獻(xiàn):
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摘要:GIS被廣泛應(yīng)用于社會的各個行業(yè)與部門,GIS專業(yè)的GIS原理課程是一門理論與實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。本文簡要論述了GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展前景,探討了該課程在農(nóng)林院校的教學(xué)內(nèi)容體系與教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)了理論與實(shí)踐相結(jié)合,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的主導(dǎo)地位,提出了GIS課程教學(xué)方法改革的新思路和新舉措。
關(guān)鍵詞:農(nóng)林院校;GIS原理課程;教學(xué)方法
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0133-02
地理信息系統(tǒng)簡稱GIS,是20世紀(jì)60年代中期開始發(fā)展起來的新技術(shù)。其是指在計算機(jī)軟硬件支持下,把地理數(shù)據(jù)以一定的格式輸入、編輯、存儲、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的處理空間數(shù)據(jù)的能力,如圖形數(shù)字化、地理數(shù)據(jù)的空間分析、地形數(shù)據(jù)的三維模擬、虛擬場景、地圖輸出等[1]。自1963年加拿大測量學(xué)家R.F Tomlinson提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語以來,由于計算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使地理數(shù)據(jù)的編輯、存儲及傳輸效率得到了極大的提高,在社會的各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,特別是從簡單的基礎(chǔ)信息管理轉(zhuǎn)向更復(fù)雜城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理及城市交通、水力水電等的實(shí)際應(yīng)用,逐漸成為人們解決復(fù)雜空間輔助決策的工具,促進(jìn)了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成并得到了長足的發(fā)展。隨著GIS向產(chǎn)業(yè)化方向深入和發(fā)展,GIS技術(shù)已經(jīng)滲透到包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的許多領(lǐng)域。在縣域的資源環(huán)境的管理和調(diào)查中,地籍管理、城市的管網(wǎng)建設(shè)與維護(hù)、自然資源調(diào)查、流域管理、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)與管理等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。GIS技術(shù)發(fā)展的起源就是要解決林業(yè)資源清查、農(nóng)業(yè)土地調(diào)查等任務(wù)而提出的,這就需要了解或掌握農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相差知識與理論,高等農(nóng)業(yè)院校在這方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用水平也反映出該地區(qū)農(nóng)業(yè)管理與發(fā)展的水平,中國又是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)的發(fā)展迫切需要一大批掌握農(nóng)業(yè)知識或理論的GIS應(yīng)用型人才來實(shí)現(xiàn)。近年來隨著GIS技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用,其在解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一系列問題具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)院校許多專業(yè)的研究領(lǐng)域都與地理空間有關(guān),如:農(nóng)作物估產(chǎn)、精確農(nóng)業(yè)、景觀生態(tài)學(xué)、水土流失治理、土地管理、地籍調(diào)查與管理、環(huán)境管理、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃等,取得了非常豐碩的成果。因此GIS技術(shù)作為現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù),在農(nóng)業(yè)及林業(yè)領(lǐng)域?qū)⒌玫狡毡閼?yīng)用和迅猛發(fā)展。
一、農(nóng)林院校GIS課程內(nèi)容體系
1.GIS理論教學(xué)體系。由地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件組織、空間數(shù)據(jù)的采集與處理、空間數(shù)據(jù)庫、空間分析、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與建立和地理信息系統(tǒng)在各專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用8部分構(gòu)成。①地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識:包括地理信息系統(tǒng)的基本概念,基本構(gòu)成,地理信息系統(tǒng)的形成與發(fā)展,GIS技術(shù)的應(yīng)用。②地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件組織:包括空間信息的概念及描述方法,空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系,柵格和矢量數(shù)據(jù)編碼方法及其相互轉(zhuǎn)換和空間數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫模型。以ArcGIS10.0軟件為例,利用coverage數(shù)據(jù)格式與shape數(shù)據(jù)格式的農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,如土壤數(shù)據(jù)、土地數(shù)據(jù)以及農(nóng)作物信息數(shù)據(jù)等,剖析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件的組織形式。③空間數(shù)據(jù)的采集與處理:包括空間數(shù)據(jù)的采集方式,空間數(shù)據(jù)的壓縮處理方法,空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及元數(shù)據(jù)。以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的空間數(shù)據(jù)采集與處理的特點(diǎn)與方法為例,如土壤信息,作物信息等加以詳細(xì)介紹與舉例。重點(diǎn)講述已有圖形的錄入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入。④空間數(shù)據(jù)庫的建立:重點(diǎn)介紹面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和常用平臺軟件采用的數(shù)據(jù)模型。⑤空間分析:包括GIS中模型的概念,空間查詢與量算的方法,空間分析原理及方法。⑥GIS產(chǎn)品輸出:包括空間決策支持與專家系統(tǒng),地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出,電子地圖的特點(diǎn)及制作過程。主要以作物施肥專家系統(tǒng)、耕地評價信息系統(tǒng)等為例加以介紹。⑦GIS設(shè)計與建立:GIS系統(tǒng)定義、系統(tǒng)總體設(shè)計、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測試及維護(hù)等的方法、步驟、工具以及GIS設(shè)計項(xiàng)目管理與質(zhì)量保證的相關(guān)理論方法。⑧GIS應(yīng)用:GIS在區(qū)域規(guī)劃管理、農(nóng)業(yè)信息管理、環(huán)境監(jiān)測、道路交通管理、地震災(zāi)害和損失估計以及軍事等方面的應(yīng)用。
2.GIS課程實(shí)踐教學(xué)體系。地理信息系統(tǒng)是一門理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,GIS教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生了解一些理論和發(fā)展趨勢,更重要的是讓學(xué)生通過更多的實(shí)踐學(xué)習(xí),培養(yǎng)自己利用現(xiàn)代高科技技術(shù)手段獲取地理信息、運(yùn)用地理信息、處理地理信息的能力,為今后的工作和研究做技術(shù)上的準(zhǔn)備。從學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)規(guī)律出發(fā),在地理信息系統(tǒng)課程中,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合,因而在本課程的實(shí)踐教學(xué)中注重學(xué)生設(shè)備操作能力、軟件應(yīng)用能力、程序設(shè)計能力和分析解決專業(yè)問題能力的培養(yǎng),要求學(xué)生進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的輸入、處理,設(shè)計空間查詢、分析量算及統(tǒng)計程序,掌握各種空間分析的原理、步驟、插值處理及空間信息分類的方法,空間數(shù)據(jù)的輸出等。
二、GIS課程教學(xué)方法改革
傳統(tǒng)的教學(xué)理論和方法手段現(xiàn)在已經(jīng)很難適應(yīng)社會對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展需求,其局限性主要表現(xiàn)在:①地理信息系統(tǒng)基本理論和基本概念的認(rèn)知和學(xué)習(xí),需要實(shí)地感性的認(rèn)識,但限于條件難于實(shí)現(xiàn),這就需要借助計算機(jī)多媒體教學(xué),使學(xué)生在感性認(rèn)識和理性思考中對地理事物加以認(rèn)識和理解。②現(xiàn)代的知識更新日益加快,地理信息系統(tǒng)基本理論,應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展非常迅速,教科書的理論與技術(shù)很可能已經(jīng)過時,這就需要與現(xiàn)代科學(xué)研究相結(jié)合,實(shí)時更新。
1.教學(xué)實(shí)踐改革,增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)。由于地理信息系統(tǒng)是一個實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,因此加強(qiáng)GIS實(shí)踐教學(xué)是提高地理信息系統(tǒng)教學(xué)的一項(xiàng)重要手段[2,3]。重視和加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生動手能力,加深對理論知識的理解和應(yīng)用,將理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)創(chuàng)新、實(shí)用型人才.通過學(xué)實(shí)踐教學(xué),達(dá)到:①理解GIS的基本原理。②掌握1種以上流行GIS軟件的使用方法。③掌握針對應(yīng)用的地理數(shù)據(jù)收集、輸入、編輯處理和建庫過程。④能夠解決和處理資源、環(huán)境信息化管理中的一般性應(yīng)用問題。在學(xué)習(xí)過程中以GIS基本概念為基礎(chǔ),不僅介紹各軟件的基本知識,并且深入淺出地介紹軟件的基本操作及簡單的二次開發(fā)技術(shù),為了配合學(xué)習(xí)者的深入學(xué)習(xí),給出了完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使學(xué)生加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在實(shí)習(xí)課教學(xué)方面,重視教學(xué)方法和手段,讓學(xué)生運(yùn)用課堂所學(xué)的理論與技術(shù),結(jié)合研究課題,從數(shù)據(jù)的采集、處理、拓?fù)洳殄e、運(yùn)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行系列的空間分析和成果的輸出,在教學(xué)過程中指導(dǎo)教師耐心示范、講解,并嚴(yán)格要求,不但使學(xué)生的實(shí)踐能力得到大大提高,而且使學(xué)生充分認(rèn)識到本專業(yè)的應(yīng)用范圍和自己應(yīng)具備的專業(yè)素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心,并能熟練運(yùn)用現(xiàn)代GIS技術(shù)儀器和設(shè)備,提高實(shí)踐教學(xué)效果。
摘要: 地理信息系統(tǒng),它能把各種信息用地理和相關(guān)的視圖結(jié)合起來,利用計算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集,分析數(shù)據(jù),從而為測繪制圖服務(wù)。作為基礎(chǔ)測繪測量,需要不斷地學(xué)習(xí),不斷地更新技術(shù),學(xué)好用好地理信息系統(tǒng),為社會提供更好的數(shù)字產(chǎn)品。本文從測繪制圖的角度出發(fā),對地理信息系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng) 測繪制圖1. 概述 地理信息系統(tǒng)是對地球空間信息進(jìn)行采集、存儲、檢索、分析、評價、建模和輸出的計算機(jī)系統(tǒng)。近幾年來,地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于測繪遙感、環(huán)境治理、災(zāi)害預(yù)測、地質(zhì)填圖、城市規(guī)劃、土地管理、礦產(chǎn)資源評價和測繪制圖等各個領(lǐng)域,已起到了不可估量的作用。 2. 地理信息系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 地理信息系統(tǒng)主要由數(shù)字化子系統(tǒng)、圖形編輯子系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處理子系統(tǒng)、數(shù)字高程模型子系統(tǒng)、地圖建邊建庫子系統(tǒng)、專定屬性定義及管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)、圖像分析子系統(tǒng)、圖形輸出交換子系統(tǒng)等功能模塊構(gòu)成。各系統(tǒng)之間既互相獨(dú)立, 具有各自功能,又共享其數(shù)據(jù)信息,可實(shí)現(xiàn)綜合查詢和信息分析。其主要特點(diǎn)是:一是在結(jié)構(gòu)上該系統(tǒng)采用了矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的混合結(jié)構(gòu),并完善了國內(nèi)外大多數(shù)地理信息系統(tǒng)所采用單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或側(cè)重某一種數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)的局限性,以滿足不同問題對矢量、柵格數(shù)據(jù)的不同需求,而且兩種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的信息可以有效方便地互相轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確套合;二是在應(yīng)用上該系統(tǒng)分為輸入、編輯、庫管理、空間分析和輸出五大部分組成。
2.1輸入手段:具有掃描儀輸入、數(shù)字化儀輸入、GPS輸入等功能,也可接受DBASE、FOXBASE等數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),并且具有完備的錯誤、誤差等校正方法。 2.2編輯功能:具有直觀實(shí)用的屬性動態(tài)定義編輯功能和多媒體數(shù)據(jù),具多重數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性管理能力。 2.3地圖庫管理:具有較強(qiáng)的地圖拼接、管理、顯示、漫游和靈活方便的跨圖幅檢索能力,可管理達(dá)數(shù)千幅地圖。 2.4空間分析:具有功能齊全,性能良好,并且具有拓?fù)淇臻g查詢和三維實(shí)體疊加的分析能力。 2.5輸出功能:具有齊全的外設(shè)驅(qū)動能力和國際標(biāo)準(zhǔn)頁面描述語言的Postscript接口,可輸出符合任何公開出版質(zhì)量要求的數(shù)字化產(chǎn)品圖件,并具有能自定義的靈活性報表輸出功能。
3. 地理信息系統(tǒng)的缺點(diǎn)分析 3.1格式轉(zhuǎn)換問題 目前大多數(shù)的地理信息系統(tǒng)是基于具體的、相互獨(dú)立和封閉的平臺開發(fā)的,它們采用完全不同的空間數(shù)據(jù)模型,對地理數(shù)據(jù)的組織也有很大的差異。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)在的地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)格式超過了 100種,而目前還沒有軟件可以實(shí)現(xiàn)100種以上數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換,這使得在不同地理信息系統(tǒng)軟件上開發(fā)的數(shù)據(jù)交換存在困難,采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)也只能部分解決問題。限制了地理信息系統(tǒng)處理技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Α5乩硇畔⑾到y(tǒng)是一套應(yīng)用廣泛的地理信息系統(tǒng)軟件,它采用矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)混合結(jié)構(gòu),將不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的共享。由于地理信息系統(tǒng)的編輯系統(tǒng)只能調(diào)入輸出自己的標(biāo)準(zhǔn)格式文件,所以地理信息系統(tǒng)本身提供了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,支持當(dāng)前主流地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。但由于地理信息系統(tǒng)是一個相對通用的平臺,不可能完全滿足各個應(yīng)用領(lǐng)域的所有要求,這樣在實(shí)際應(yīng)用中就會存在一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。 3.2誤差問題 3.2.1測繪圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)不同產(chǎn)生的誤差。 原始圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)分為紙介質(zhì),透明薄膜介質(zhì)及刻圖薄膜介質(zhì)3種。在3種信息載體中,紙介質(zhì)變形最大,其次與其它制圖軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題為透明薄膜介質(zhì)變形較小,刻圖薄膜介質(zhì)變形最小。紙介質(zhì)變形產(chǎn)生誤差的主要原因是折疊、褶皺、氣候影響,變形誤差一般在1-2mm。薄膜介質(zhì)產(chǎn)生變形的主要原因:在使用和保存過程中產(chǎn)生褶皺,薄膜受溫度影響等,圖形數(shù)字化輸入方式的不同產(chǎn)生的誤差。 圖形數(shù)字化方法分為手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入和圖形光柵化掃描矢量化方式輸入兩種。數(shù)字化儀的基本原理是將地圖上的位置信息通過數(shù)字化儀的定位器以數(shù)字信號的方式傳送給計算機(jī),使計算機(jī)記錄每個點(diǎn)、線、面的位置,形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。在數(shù)字化過程中,產(chǎn)生誤差的主要原因是人為因素。在數(shù)字化過程中手扶游標(biāo)不穩(wěn)左右擺動,或者數(shù)字化板晃動,從而造成采集點(diǎn)位不準(zhǔn)確。其次是一幅圖未完成,關(guān)閉數(shù)字化儀后,重新開機(jī),造成定位系統(tǒng)坐標(biāo)與上次不同而形成誤差。圖形掃描矢量化形成的誤差主要有:掃描儀精度不高,掃描的光柵圖像變形產(chǎn)生的誤差;光柵圖像沒有配準(zhǔn)就矢量化圖形,形成的誤差;在矢量點(diǎn),線過程中圖像放大倍數(shù)小形成的誤差。 3.2.2子圖庫,線型庫定位點(diǎn)(定位線)不精確形成的誤差。 地理信息系統(tǒng)制圖系統(tǒng)庫包括子圖庫、線型庫、色庫、圖案庫。子圖庫是各類基礎(chǔ)地理及專題要素的符號庫。線型庫是各類地物界線及專題要素界線的符號庫。地圖符號是地圖的語言,在地圖上用來表示實(shí)地物體與現(xiàn)象的特點(diǎn)圖解記號,它是地圖的主要表現(xiàn)形式,也是地理信息得以傳輸?shù)拿襟w。地圖符號按地面物體和符號的比例關(guān)系分為依比例尺,半依比例尺和不依比例尺符號。在傳統(tǒng)制圖理論中,任何符號都有它的定位點(diǎn)和定位線。符號的定位點(diǎn)和定位線都有嚴(yán)格的規(guī)定,它決定了地物在空間的分布位置和相互關(guān)系。符號庫(子圖庫,線形庫)形成誤差的主要原因是符號的定位點(diǎn)和定位線不在規(guī)定的位置上。制圖人員在數(shù)字化制圖過程中往往把符號移動到與原圖相同的位置,當(dāng)坐標(biāo)點(diǎn)可見時,符號的定位點(diǎn)(定位線)和符號的坐標(biāo)可見點(diǎn)不在同一點(diǎn)上,其誤差在0。1-0。5mm之間,圖件比例尺越小其誤差變形越大。 4. 地理信息系統(tǒng)對測繪地圖的優(yōu)化作用測繪制圖是測繪工作的有機(jī)組成部分,在開展多學(xué)科、多途徑的測繪科研研究中,自始至終都要運(yùn)用測繪地圖來表現(xiàn)研究成果。在傳統(tǒng)的測繪制圖過程中,要經(jīng)歷若干個成圖步驟。地理信息系統(tǒng)測繪制圖過程主要分為資料準(zhǔn)備、圖形輸入、圖形編輯、顏色設(shè)計和圖形輸出等幾個階段地理信息系統(tǒng)提供了兩種圖形輸入方法:一種是數(shù)字化輸入,即采用數(shù)字化儀人工手扶游標(biāo)跟蹤,將原圖資料轉(zhuǎn)化為圖形數(shù)據(jù);另一種是掃描矢量化,通過掃描儀掃描原圖,以柵格形式存貯于圖象文件中,并經(jīng)過矢量轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。以上功能可用地理信息系統(tǒng)的輸入編輯子系統(tǒng)來完成。數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)后,就要進(jìn)入圖形編輯數(shù)據(jù)校正、圖形的整飾、誤差的消除、坐標(biāo)的變換等工作,由地理信息系統(tǒng)圖形編輯子系統(tǒng)、誤差校正、圖形裁剪屬性庫管理等系統(tǒng)來完成上述各項(xiàng)功能。顏色是測繪地圖表現(xiàn)的一種重要要素,它直接影響測繪地圖的表現(xiàn)力和圖面效果。因此,測繪圖對顏色的要求是非常嚴(yán)格的。地理信息系統(tǒng)對測繪制圖作了顏色的要求,在分析了測繪地圖印刷特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套靈活、方便、精確的顏色定義和色標(biāo)系統(tǒng)。圖形輸出是地理信息系統(tǒng)地質(zhì)制圖的最后一道工序,通常是把顯示出的圖形數(shù)據(jù),經(jīng)過以上步驟,在基本符合要求后,由地理信息系統(tǒng)的輸出系統(tǒng)將編輯好的圖形顯示到屏幕或指定的設(shè)備上。經(jīng)以上處理過的數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)測繪圖件的數(shù)字化,并建立圖形和屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫。測繪信息數(shù)據(jù)全部存儲于計算機(jī)中,可以將具有同一特性的圖形要素放在同一層中,即是將圖形數(shù)據(jù)分幅錄入這樣易于管理和查詢,而且可靈活地進(jìn)行分幅檢索、添加圖幅、刪除圖幅。 5. 結(jié)語
總之,測繪制圖是一項(xiàng)需要不斷完善,不斷改進(jìn)的技術(shù),也大有潛力可挖,同時也存在著無窮的技巧和樂趣,只要我們在測繪制圖中,充分利用地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢互補(bǔ),進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化生產(chǎn)的工藝流程,降低誤差,同時結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),測繪工作一定會更上一層樓。 參考文獻(xiàn) [1]譙章明. 地質(zhì)圖繪制[M]。北京:測繪出版社。 [2]吳信才. 地理信息系統(tǒng)原理、方法及應(yīng)用[M]。武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社。
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng)原理;CDIO工程教育模式;教學(xué)資源;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0134-03
《地理信息系統(tǒng)原理》是地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)、測繪工程三個專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)核心課程。隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺已成為國內(nèi)外高校開展教學(xué)的必要技術(shù)設(shè)施。成都信息工程大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院《地理信息系統(tǒng)原理》課程經(jīng)過四川省級精品課程建設(shè)及省級共享課程建設(shè),創(chuàng)設(shè)了多種教學(xué)資源,并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展了相關(guān)的教學(xué)活動,但仍存在教學(xué)資源有限,案例細(xì)化不夠,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的訪問量低等情況。為此,本文將以CDIO[構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)]工程教育為理念,以課堂教學(xué)為主導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為原則,探討新形式下《地理信息系統(tǒng)原理》課程在教學(xué)資源及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)方面的應(yīng)用。
借鑒于CDIO工程教學(xué)模式,通過任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目引導(dǎo)的教學(xué)方法,對課程進(jìn)行一體化設(shè)計,整理并開發(fā)與課堂教育相配套、兼實(shí)用性、多樣性于一體的課程教學(xué)資源,同時改進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺課程網(wǎng)站及精品課程網(wǎng)站,已達(dá)到良好的互動效果,使課程在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上“活”起來,讓網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和平臺真正成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的第二課堂。通過對《地理信息系統(tǒng)原理》教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)的改革,以期能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺巨大的潛能,更好的調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)用專業(yè)素質(zhì),從而獲得最優(yōu)的教學(xué)效果,以期能對相關(guān)的學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的教學(xué)改革起到引領(lǐng)、示范和帶動作用。
一、《地理信息系統(tǒng)原理》課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.教學(xué)資源形式單一,內(nèi)容不夠豐富,缺乏吸引力。《地理信息系統(tǒng)原理》課程的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本原理、基本方法和應(yīng)用領(lǐng)域,擴(kuò)寬學(xué)生應(yīng)用地理信息系統(tǒng)解決實(shí)際問題的思路,是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科。然而,目前該課程的教學(xué)資源主要是課堂上使用的教案、教材、參考資料、課程作業(yè)和以實(shí)習(xí)指導(dǎo)為主的資料庫,資源形式較為單一,沒有從整體上對教學(xué)資源進(jìn)行一體化的教學(xué)設(shè)計。
隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和新型教育模式的全面推廣,《地理信息系統(tǒng)原理》課程在課堂教育教學(xué)上進(jìn)行了大量的改革,比如在教學(xué)中加入問題引導(dǎo)的教學(xué)方法,以實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和團(tuán)隊建設(shè)能力等,由此產(chǎn)生了相應(yīng)的教學(xué)資源與新的教改明顯不匹配的矛盾。目前已有的課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,也主要是包括課件PPT格式、文本格式、Word格式、PDF格式等幾種形式,并未考慮根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的專業(yè)特點(diǎn)提供方向相關(guān)、豐富實(shí)用的教學(xué)材料,缺乏對教學(xué)資源本身實(shí)用性的考察,未能從根本上解決學(xué)生在課堂教育有限時間內(nèi)學(xué)習(xí)知識和能力培養(yǎng)不足的問題。
2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺交互性差,體驗(yàn)感有待加強(qiáng)。筆者切實(shí)考察所在院系已開設(shè)的《地理信息系統(tǒng)原理》課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)活動主要是“單向”的活動,即教師布置作業(yè)、任務(wù)、提供教案、課件、資料供學(xué)生下載學(xué)習(xí),學(xué)生通過網(wǎng)站查看課程通知、課程大綱、提交作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報告等,教師除了批改作業(yè)、批改實(shí)驗(yàn)報告外,很少通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生進(jìn)行交流。這樣的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺僅體現(xiàn)了其作為網(wǎng)絡(luò)存儲空間提供課程教學(xué)資源的“靜態(tài)”網(wǎng)站作用,而未能充分發(fā)揮其網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和師生平等交流的“動態(tài)”互動平臺作用。另外,由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺缺乏對教學(xué)資源的分類設(shè)置以及對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo),體驗(yàn)感不強(qiáng),學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺一般只為了完成教師布置的課程任務(wù),很少主動去了解并使用平臺上的其他功能,未能真正體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的引導(dǎo)和互動作用。網(wǎng)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,教學(xué)平臺從建設(shè)以來的訪問累計量僅為1.6萬人次。
3.教學(xué)理念在設(shè)計上與教學(xué)資源及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺不相匹配。目前的課程教學(xué)模式主要是以教師教學(xué)為中心,教師來安排和組織學(xué)習(xí),學(xué)生的學(xué)習(xí)方式單向、被動。雖然在《地理信息系統(tǒng)原理》課程學(xué)習(xí)中加入了案例實(shí)踐教學(xué),增加了課堂互動性,但在課程整體設(shè)計上缺乏對學(xué)生的興趣培養(yǎng),未能真正提高其解決實(shí)際問題的能力。在課程教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)計上缺乏細(xì)化,對學(xué)生課外學(xué)習(xí)的引導(dǎo)明顯不足,導(dǎo)致其學(xué)習(xí)形式層次單一;課程教學(xué)方法缺乏興趣引導(dǎo),未能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,以致學(xué)生不能很好地使用相關(guān)的教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺來進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
二、建設(shè)基于CDIO工程教育模式的多源《地理信息系統(tǒng)原理》教學(xué)資源
針對筆者所在院系目前《地理信息系統(tǒng)原理》教學(xué)存在的主要問題,課程組將借鑒CDIO工程教育模式,以任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目引導(dǎo)的教學(xué)方法為理念,細(xì)化課程知識體系中每一部分的培養(yǎng)目標(biāo),通過具體項(xiàng)目來引導(dǎo),以孕育、設(shè)計、實(shí)施、動作為一個完整的過程進(jìn)行教學(xué),從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生充分利用教學(xué)資源及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際能手能力,提高其解決實(shí)際問題的能力。
其首要目標(biāo)就是要構(gòu)建多源的教學(xué)資源。對教學(xué)資源進(jìn)行一體化教學(xué)設(shè)計,將各種教學(xué)資源相互配合、相互補(bǔ)充,注重教學(xué)資源的實(shí)用性,盡量提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,發(fā)揮整體優(yōu)勢以滿足學(xué)生需求。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的教學(xué)資源建設(shè)上,根據(jù)學(xué)生的具體需求,對課程網(wǎng)站的欄目劃分和資源存儲進(jìn)行科學(xué)合理的歸類,以方便學(xué)生檢索、查詢和學(xué)習(xí)。對課程網(wǎng)站中教學(xué)資源、教學(xué)材料和個人資源等部分進(jìn)行細(xì)化,不僅僅按教學(xué)章節(jié)提供相關(guān)學(xué)習(xí)資料,而且增加以不同的專題內(nèi)容為主、以不同層次和應(yīng)用方向的工程項(xiàng)目為導(dǎo)向的知識模塊,多層次、多角度構(gòu)建學(xué)生的自主學(xué)習(xí)資源。
在繼承傳統(tǒng)教學(xué)資源的基礎(chǔ)上,發(fā)展新型教學(xué)資源,細(xì)化課程每個章節(jié)的核心知識點(diǎn)、難點(diǎn)和重點(diǎn),如空間數(shù)據(jù)抽象、空間數(shù)據(jù)模型、柵格數(shù)據(jù)疊加分析等知識點(diǎn)。采用微課方式,圍繞某個知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展簡短、完整的教學(xué)活動,錄制微課視頻,讓學(xué)生可以在空余時間對自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。發(fā)動學(xué)生積極參與教育教學(xué)資源的開發(fā),在教學(xué)資源網(wǎng)站上開設(shè)“學(xué)生園區(qū)”,將他們制作的優(yōu)秀課件、動畫、視頻、實(shí)踐項(xiàng)目、3S競賽項(xiàng)目等,分類整理為教學(xué)資源,以增加教學(xué)資源的活力。
此外,在課程資源的建設(shè)上,除了要以工程項(xiàng)目為導(dǎo)向,還應(yīng)注重課程特色、專業(yè)特色、資源特色,通過不同的學(xué)習(xí)專題方式構(gòu)建特色教學(xué)資源,把基本原理與具體特色應(yīng)用結(jié)合起來。同時,還應(yīng)注重對教師課程網(wǎng)站資源建設(shè)能力的培養(yǎng),增強(qiáng)教師應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的主動性和自覺性,通過課程組教師之間的分工協(xié)作和相互交流,構(gòu)建出豐富且適用性強(qiáng)的教學(xué)資源庫。
三、建設(shè)交互性好、體驗(yàn)感強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺
針對目前學(xué)生在課程網(wǎng)站上僅進(jìn)行被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)象,探索對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)的改革,通過多樣化和多角度的學(xué)習(xí)方式以調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。目前《地理信息系統(tǒng)原理》課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)活動主要是“單向”的活動,除了課堂互動,教師很少通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生進(jìn)行交流。針對這一現(xiàn)象,可通過增加網(wǎng)絡(luò)平臺交互環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生結(jié)合實(shí)際,恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)自己對GIS基本知識的理解和運(yùn)用,教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺及時回復(fù)和平等交流。可以通過授課老師的引導(dǎo)、激勵等方式培養(yǎng)同學(xué)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,如根據(jù)專題學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)筆記、學(xué)習(xí)提的問題、回帖數(shù)量、質(zhì)量等進(jìn)行評分,計入課程平時成績;增加交互性學(xué)習(xí)專題、作業(yè)等,利用向?qū)降膶W(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生必須通過回答問題才能進(jìn)入下一步學(xué)習(xí)等方式,養(yǎng)成學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。在目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺師生及時交互功能較弱的情況下,也可通過其他即時通訊軟件,如QQ、MSN等方式,建立課程學(xué)習(xí)群或討論組,搭建師生之間及時交流和溝通的渠道,并在各種交流對話中,通過資源網(wǎng)址鏈接方式引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)。
此外,還可在課程網(wǎng)站平臺開設(shè)“課程討論”和“問題答疑”專區(qū),根據(jù)目前GIS技術(shù)熱點(diǎn)、GIS應(yīng)用熱點(diǎn)、課堂講授中的難點(diǎn),或是師生自己關(guān)注的與課程相關(guān)的問題等發(fā)表新話題,讓同學(xué)們積極參與,通過話題討論、交流,達(dá)到深刻理解問題的目的,同時也培養(yǎng)自由、平等交流的學(xué)術(shù)氛圍,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)師生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上的互動。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以靈活地對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評價,充分肯定其在學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題過程中所表現(xiàn)出的能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)熱情。通過開辟“課程問卷”專區(qū)和對網(wǎng)絡(luò)平臺的各種統(tǒng)計,及時評價課程網(wǎng)站的使用效果,分析不足,收集學(xué)生反饋意見或建議,更新和優(yōu)化教學(xué)資源,不斷完善課程網(wǎng)站平臺。
通過對筆者所在院系《地理信息系統(tǒng)原理》網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的改進(jìn),每學(xué)期訪問達(dá)到2.6萬人次,提升了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的吸引力。
四、設(shè)計與教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺相匹配的教學(xué)理念
由以教師教學(xué)為中心、教師來安排和組織學(xué)習(xí),向以教師課堂教學(xué)與學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的設(shè)計理念轉(zhuǎn)變,借鑒CDIO工程教學(xué)模式,對課程教學(xué)模式進(jìn)行一體化設(shè)計,以任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目引導(dǎo)為教學(xué)方法,向?qū)W生提供多角度的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)其利用多源的教學(xué)資源進(jìn)行自主的興趣學(xué)習(xí)。
課程學(xué)習(xí)開始,讓學(xué)生明確本課程學(xué)習(xí)的要求、目標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn),對于具體的知識點(diǎn),以具體應(yīng)用實(shí)例作為引導(dǎo),剖析其實(shí)現(xiàn)的基本原理,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力。為課程學(xué)習(xí)布置具體實(shí)際項(xiàng)目,如地質(zhì)災(zāi)害評估及預(yù)警、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃等具體應(yīng)用課題,讓學(xué)生明確項(xiàng)目最終目的,在理論知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)后,將其應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目的相關(guān)部分;劃分課程項(xiàng)目小組的時間項(xiàng)目任務(wù)并提交報告,以增強(qiáng)其實(shí)際動手能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。針對學(xué)生水平的差異和興趣方向的不同,對課程作業(yè)、任務(wù)以及課程項(xiàng)目設(shè)計劃分不同的層次,提供多元且靈活的學(xué)習(xí)方式,如劃分基礎(chǔ)性作業(yè)、增強(qiáng)性作業(yè)、應(yīng)用性作業(yè)和開發(fā)性作業(yè)等不同類型,讓學(xué)生根據(jù)自身情況和要求選擇完成,增強(qiáng)其自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性。讓整個教學(xué)模式都以項(xiàng)目設(shè)計為核心,對教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和教學(xué)方法進(jìn)行一體化設(shè)計,形成一個互相融合、互相影響的有機(jī)整體,從而制定出符合專業(yè)特色的工程教育模式。
五、結(jié)論
傳統(tǒng)的教育資源和缺乏互動的教育模式,早已不能滿足現(xiàn)代高等教育的教育要求。本文以CDIO工程教育模式理念為基礎(chǔ),從一體化的設(shè)計原則出發(fā),針對《地理信息系統(tǒng)原理》課程教學(xué)資源的構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建設(shè)管理和與之相匹配的教學(xué)理念的設(shè)計三個方面,提出了教學(xué)改革的具體實(shí)施建議,期望能在相關(guān)的學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的教學(xué)改革中起到了借鑒作用。具體的改革實(shí)施建議有待在后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用研究中檢驗(yàn)和完善。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng),房產(chǎn)測繪管理,應(yīng)用
中圖分類號:F293文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言:地理信息系統(tǒng)作為對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、更新、分析、輸出等的處理工具,為人們的日常生活提供了方便。地理信息系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建的房產(chǎn)測繪信息管理系統(tǒng),正是從人們?nèi)粘I钚枨蟪霭l(fā),建立綜合數(shù)據(jù)庫、提供快捷的查詢工具。它形象生動的圖形工具和其它高效的輔助分析工具,使更多的人能夠方便直觀地了解房產(chǎn)信息,是地理信息系統(tǒng)真正成為服務(wù)大眾,共享資源的有效工具。
1 地理信息系統(tǒng)、房產(chǎn)測繪含義介紹及國內(nèi)外常用的地理信息系統(tǒng)軟件
1.1 地理信息系統(tǒng)含義
地理信息系統(tǒng)屬于信息科學(xué)和信息技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵一環(huán)。因?yàn)槭切畔⑸鐣锏牡乩砜臻g特征以及各類統(tǒng)計信息融合在一起的特殊的信息系統(tǒng),所以地理信息系統(tǒng)已經(jīng)屬于政府部門在科學(xué)管理以及迅速決策時不可缺失的工具。地理信息系統(tǒng)是一個工具型地理信息系統(tǒng),也是優(yōu)秀的 GIS 平臺。數(shù)據(jù)建庫可建立海量地圖庫、影像地圖庫、高程模型庫,實(shí)現(xiàn)三庫合一;分析功能既包括矢量空間分析,也包括對遙感影像、DEM、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)的常規(guī)分析和專業(yè)分析。
1.2 房產(chǎn)測繪
房地產(chǎn)測繪可以劃分為房地產(chǎn)基礎(chǔ)測繪以及房地產(chǎn)項(xiàng)目測繪兩方面。房地產(chǎn)基礎(chǔ)測繪指的是某座城市或某一區(qū)域內(nèi),大范圍、整體的構(gòu)建房地產(chǎn)的平面控制網(wǎng)絡(luò),房地產(chǎn)基礎(chǔ)測繪的圖紙是房地產(chǎn)分幅平面圖,而房地產(chǎn)項(xiàng)目測繪指的是房地產(chǎn)權(quán)屬管理、開發(fā)管理、經(jīng)營管理和其他房地產(chǎn)管理的過程中,針對測繪房產(chǎn)的分層分戶平面圖以及相應(yīng)的圖、表、冊、數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行的測繪活動。
1.3 國內(nèi)外通常使用的地理信息系統(tǒng)軟件
(1)MapGISMapGIS 屬于中地數(shù)碼集團(tuán)的商業(yè)軟件,是中國具備完整知識產(chǎn)權(quán)的地理信息系統(tǒng),在全球?qū)儆谖ㄒ灰粋€具備塔建式地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心集成平臺。它可以將遙感處理以及地理信息系統(tǒng)完美結(jié)合,可以支持空中、地表、地上、地下等立體式地理信息系統(tǒng)研發(fā)的領(lǐng)域。
(2)ArcGISArcGIS為客戶供應(yīng)一個可以伸縮、完善的地理信息系統(tǒng)平臺。它容納了非常多的可以進(jìn)行編程的組件,通過細(xì)粒度的對象延伸到粗粒度的對象,牽涉面非常廣,這些對象為開發(fā)者集合了更加完善的地理信息系統(tǒng)功能。
(3)MapInfoMapInfo 是屬于美國的 MapInfo 公司桌面地理信息系統(tǒng)軟件,屬于數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的一種桌面處理方案。它通過地圖的應(yīng)用理念,通過辦公自動化、集成不同數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、結(jié)合計算機(jī)地圖進(jìn)行的,采用地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)分析技術(shù)構(gòu)成的非常具有實(shí)用性、可以為不同行業(yè)使用的、便于普及的小型軟件系統(tǒng)。
(4)TopMapTopMap 是北京慧圖信息科技有限公司自主研發(fā)的地理信息系統(tǒng)軟件。它屬于輕量級的二維地理信息系統(tǒng)平臺,可以供應(yīng)桌面 GIS 軟件、C/S 結(jié)構(gòu) GIS 研發(fā)框架、WebGIS 研發(fā)框架以及移動 GIS 研發(fā)框架,成為了政府及企業(yè)對于 GIS 應(yīng)用研發(fā)的最好的選擇。
2 房產(chǎn)測繪管理的意義
2.1 為房地產(chǎn)測繪管理提供更加科學(xué)的方法
房地產(chǎn)測繪管理系統(tǒng)的創(chuàng)建,轉(zhuǎn)變了以往的管理方法,為房地產(chǎn)管理的現(xiàn)代化提供了一個非常科學(xué)的新型方法。
2.2 為房地產(chǎn)測繪管理提供一個具有現(xiàn)代化的管理方式
由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,百姓對于信息的需求更加迫切,所以,當(dāng)前急需一種嶄新的方式來完成房地產(chǎn)測繪管理的工作,這就是房產(chǎn)測繪管理的信息系統(tǒng)。
2.3 為了合理運(yùn)用房地產(chǎn)測繪管理數(shù)據(jù)提供的新方法
房產(chǎn)測繪管理信息系統(tǒng),通過科學(xué)的方式讓管理數(shù)據(jù)的格式盡可能統(tǒng)一化。這樣設(shè)計出的房產(chǎn)測繪管理系統(tǒng)可以達(dá)到高度的共享能力,進(jìn)而提升了數(shù)據(jù)的使用率。
2.4 為了房產(chǎn)管理提供更加科學(xué)的依據(jù)
房產(chǎn)測繪管理系統(tǒng)還可以給房產(chǎn)管理的決策提供服務(wù),它透過相關(guān)的科學(xué)方法及模型,運(yùn)用科學(xué)庫的大批數(shù)據(jù),依照規(guī)定的目標(biāo),通過模型進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
3 房產(chǎn)測繪管理的信息化建設(shè)
3.1 初始數(shù)據(jù)的累積這個階段規(guī)定測繪單位創(chuàng)建和完善技術(shù)保障體系,制定出更加規(guī)范的工作流程,構(gòu)成一個整體,將分類更加明確。運(yùn)用已經(jīng)具備的成果,進(jìn)行累積基礎(chǔ)的圖形信息數(shù)據(jù)。并且,房產(chǎn)測繪管理要承擔(dān)權(quán)屬調(diào)查的責(zé)任,房屋和權(quán)利人的信息,以上可以構(gòu)成數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)內(nèi)容。只有將圖形和數(shù)據(jù)進(jìn)行累積,才能構(gòu)成完善的地層測繪結(jié)果,才可以為信息化的建設(shè)打好基礎(chǔ)。
3.2 將成果進(jìn)行分類并構(gòu)建圖形數(shù)據(jù)庫
這個階段屬于測繪成果的整合階段,將構(gòu)建圖形數(shù)據(jù)庫的工作完成。這是一個非常艱苦、繁瑣并要求嚴(yán)格的階段。除了需要構(gòu)建圖形信息的整體框架,還要構(gòu)建數(shù)據(jù)信息的整體框架,而且對于圖形信息以及數(shù)據(jù)信息的共同點(diǎn),要建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幋a體系。編碼登記完成后不可擅自改動,以確保信息屬性的穩(wěn)定。只有登記的信息出現(xiàn)轉(zhuǎn)移或者消失,編碼才可以相應(yīng)的進(jìn)行改動,改動時要確保編碼和登記的唯一性。這樣就可以確保圖形庫里搜索房屋的真實(shí)性,之后再透過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢就可以十分輕松的找到對應(yīng)的房屋產(chǎn)權(quán)信息。這個階段的完成,可以讓測繪結(jié)果更具有科學(xué)性、規(guī)范性,信息圖層的分類更加詳細(xì),數(shù)據(jù)更新更加及時。
3.3 區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用
這個階段是測繪信息成果和實(shí)際使用部門的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成了部門內(nèi)部的地理信息服務(wù)系統(tǒng)。這個階段最明顯的特點(diǎn)是條塊分割。因?yàn)榻M織、體制、機(jī)構(gòu)等方面的因素,使得這個階段的信息系統(tǒng)構(gòu)建都是通過單位或者部門為載體進(jìn)行的。數(shù)據(jù)格式的不統(tǒng)一導(dǎo)致了數(shù)據(jù)成果毫無規(guī)律,龐大的數(shù)據(jù)只可以使用在單一的項(xiàng)目當(dāng)中。因此使得工作方式以及工作習(xí)慣相繼改變,并構(gòu)成了單位與部門之間的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變,使得決策力度失去平衡。深入了解業(yè)務(wù),從中找出工作中的薄弱點(diǎn),并及時提出改進(jìn)的意見。所以,要把信息化的測繪管理成果同其他部門的信息資源進(jìn)行融合,構(gòu)建合理的地理信息系統(tǒng)。
3.4 測繪成果整合、信息資源統(tǒng)一運(yùn)用
這個階段是為信息化測繪成果提供整合的階段,所有部門之間的信息資源統(tǒng)一運(yùn)用。在這個階段里,測繪成果獲得了知識產(chǎn)權(quán)的有效保護(hù),法律體系比較完善,網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境被加以保護(hù),信息資源應(yīng)用的安全性可以讓人放心。所以,測繪管理的應(yīng)用以及服務(wù)都是開放的,是完全面對社會及大眾的。部門之間的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)逐漸規(guī)范化,在數(shù)據(jù)的采集、儲存、組建、互換、使用等不同方面,構(gòu)成非常牢固的合作關(guān)系。測繪成果同其他信息資源密不可分,網(wǎng)絡(luò)共享將會得以實(shí)現(xiàn)。
4 結(jié)束語
綜上所述,地理信息系統(tǒng)憑借其超強(qiáng)的信息收集處理以及處理功能,使其在當(dāng)今測繪中起到舉足輕重的作用。其信息多元化與測繪結(jié)果的多維化也成為現(xiàn)代測繪的必要發(fā)展趨勢。在 GIS 系統(tǒng)的利用方面,我們需要進(jìn)一步大膽的借鑒創(chuàng)新,取其精華去其糟粕,一定會在推動測繪技術(shù)發(fā)展上邁出更大的一步。為了強(qiáng)化及規(guī)范房地產(chǎn)測繪管理的工作,進(jìn)一步保障產(chǎn)權(quán)人的個人利益,讓房地產(chǎn)管理更加規(guī)范化,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守相關(guān)法規(guī)進(jìn)行工作,注重思想品德的建設(shè),鼓舞測量人員以一個嶄新的服務(wù)理念為企業(yè)及百姓提供一個良好的房地產(chǎn)測繪成果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);城市規(guī)劃
中圖分類號:TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1、地理信息系統(tǒng)的概述及特點(diǎn)
近些年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,地理信息系統(tǒng)得到了長足發(fā)展,地理信息系統(tǒng)(GIS)的基礎(chǔ)是地理空間數(shù)據(jù)庫,在計算機(jī)軟、硬件等支撐環(huán)境下,對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、顯示、操作、分析和管理,并采用地理模型分析方法,適時為用戶提供多種空間、多尺度的地理信息,從而為地理研究和地理決策服務(wù)。
為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理而設(shè)計的技術(shù)系統(tǒng),由軟件、硬件、數(shù)據(jù)、人員等部分組成,具有信息系統(tǒng)的各種特點(diǎn)。地理系統(tǒng)具有以下三個特征,具體包括:在計算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)的支持下,地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜的地理信息系統(tǒng)快速、精確、綜合的空間定位和動態(tài)分析;具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息數(shù)據(jù)的能力,實(shí)現(xiàn)地理信息的空間性和動態(tài)性;由計算機(jī)系統(tǒng)支持,對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理,產(chǎn)生有用信息,為用戶提供有力決策支持。
城市地理信息系統(tǒng)是專業(yè)化的地理信息系統(tǒng),是為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提供信息和信息服務(wù)的空間型地理信息系統(tǒng)。城市建設(shè)規(guī)劃涉及的因素非常多,開發(fā)新城要征用土地,改建舊城要拆遷安置,同時需要基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施的配套。在開發(fā)建設(shè)活動中,如果不注意各工程之間的協(xié)調(diào),就可能造成混亂,而采用GIS對各種信息進(jìn)行管理,并基于此進(jìn)行分析和輔助決策,可以有效地避免發(fā)生這種錯誤。
2、GIS在城市規(guī)劃和管理中的應(yīng)用
2.1城市空間數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)(GIS)是用來管理、分析空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng),所以幾乎所有的使用空間數(shù)據(jù)和空間信息的部門都可以應(yīng)用GIS。GIS集中存儲的空間數(shù)據(jù)內(nèi)容有:空間分布位置信息、屬性信息和拓?fù)淇臻g關(guān)系信息。城市空間數(shù)據(jù)的拓展非常廣泛,它包括地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、建筑物線狀數(shù)據(jù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)、房地產(chǎn)數(shù)據(jù)以及相對應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)等。就基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)而言,城市空間數(shù)據(jù)最主要的是數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)(DOM)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)(DEM)。
城市空間數(shù)據(jù)與國家基礎(chǔ)比例尺地形數(shù)據(jù)相比所具有的特點(diǎn)有:比例尺大、分辨率高、內(nèi)容豐富、信息傳輸效率低、信息老化速度快、數(shù)據(jù)更新的周期長、費(fèi)用高等。不同城市分別使用其相對獨(dú)立的平面參考系統(tǒng),造成各城市的數(shù)據(jù)參考基準(zhǔn)不一致。隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和經(jīng)過多年的努力,我國城市空間數(shù)據(jù)的發(fā)展取得了非常顯著的成績,大部分城市都完成了城市基本地形圖的測繪,有些城市還進(jìn)行了多次修測,地形圖件基本上覆蓋了城市的建成區(qū)、規(guī)劃市區(qū)和城市郊區(qū)。從全國范圍來講,空間數(shù)據(jù)的覆蓋情況是沿海城市和中心城市明顯高于內(nèi)地城市和邊緣城市。
構(gòu)建“數(shù)字中國”基礎(chǔ)框架式測繪系統(tǒng)現(xiàn)階段的主要任務(wù),各省區(qū)都先后立項(xiàng)并建設(shè)“數(shù)字海南”、“數(shù)字山西”等工程,其他省區(qū)、數(shù)字城市的建設(shè)也在緊鑼密鼓地進(jìn)行之中。在進(jìn)行地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)中,一般都根據(jù)應(yīng)用需要和實(shí)際數(shù)據(jù)生產(chǎn)與提供的可能來確定框架空間數(shù)據(jù)集。通過GIS的各項(xiàng)空間屬,對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢、檢索、統(tǒng)計、顯示、輸出、實(shí)現(xiàn)管理的自動化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,提高城市的管理水平。
2.2 GIS在城市規(guī)劃和管理的應(yīng)用
GIS在城市規(guī)劃和管理中的應(yīng)用具體表現(xiàn)在以下幾個方面:用地規(guī)劃管理、適用性評價、道路交通規(guī)則、公共設(shè)施配置、建筑審批管理、地籍管理、城市三維可視化、數(shù)字城市、專題制圖、城市空間擴(kuò)張的應(yīng)用等。具體的可以應(yīng)用到以下工作中去。常用地圖更新:包括地籍房產(chǎn)圖、一般的測繪圖和土地使用圖。土地區(qū)劃管理:將區(qū)劃圖的圖層進(jìn)行管理,疊加在一起顯示,可以方便檢查規(guī)劃圖的錯誤,便于稅收部門查詢信息。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)相關(guān)理論與實(shí)踐正以嶄新的姿態(tài)進(jìn)人城市規(guī)劃、建設(shè)管理的各個領(lǐng)域,在城市網(wǎng)絡(luò)中,大多數(shù)線與線之間的交點(diǎn)是具有拓?fù)湫缘慕稽c(diǎn),但是,在城市GIS中使用的是平面圖形,而這些城市網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系需要在三維空間中才能正確表現(xiàn),這需要在應(yīng)用時進(jìn)行判定,區(qū)分拓?fù)潼c(diǎn)和非拓?fù)潼c(diǎn),以防止出現(xiàn)錯誤的網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果。
近年來多所高校已開始了關(guān)于城市GIS的研究工作。清華大學(xué)多年前就已經(jīng)成立中國第一個“虛擬制造中心”;隨后,浙江大學(xué)建成國內(nèi)第一套用于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的CAVE系統(tǒng);武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已成功解決了城市GIS的關(guān)鍵技術(shù)、三維城市模型快速重建、大范圍海量數(shù)據(jù)動態(tài)裝載以及多種類型空間數(shù)據(jù)有效組織和管理等;中國科學(xué)院資源與環(huán)境信息系統(tǒng)也和其他的一些重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)辦了關(guān)于城市聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;南京大學(xué)已專門組建了城市規(guī)劃與區(qū)域開發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)室。地理信息的迅速發(fā)展。現(xiàn)如今,地理信息系統(tǒng)在城市空間基礎(chǔ)信息管理、城市土地管理、城鎮(zhèn)地籍管理、城市公安、交通、旅游規(guī)劃;城市環(huán)境保護(hù)、城市供水與地下水資源管理、電力電信設(shè)施管理、有線電視信息管理、地下管線管理;以及城市規(guī)劃管理、城市勘察和救災(zāi)等眾多方面都有成功的應(yīng)用;城市地理信息系統(tǒng)一旦建成后,各種圖形的信息的更新工作可以明確地分配到各個部門,集中存放于數(shù)據(jù)庫中,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
3、發(fā)展前景
3.1 GIS技術(shù)在在城市規(guī)劃和管理中發(fā)展前景
可以預(yù)見,隨著城市的發(fā)展,GIS的一些新發(fā)展(GIS標(biāo)準(zhǔn)化,GIS網(wǎng)絡(luò)化,GIS全球化,數(shù)據(jù)商業(yè)化系,GIS企業(yè)化,GIS大眾化)將在城市規(guī)劃中得到實(shí)際應(yīng)用。GIS的集成化和智能化使得GIS系統(tǒng)得到可持續(xù)發(fā)展,該方向包括以下幾個方面:“GIS與Rs的結(jié)合”;圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的結(jié)合;GIS與專家系統(tǒng)(ExpertSystem)的結(jié)合;GIS與GPS和CCD技術(shù)的結(jié)合。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和信息高速公路的建成將帶來“數(shù)字地球”的高速發(fā)展,并將為人類提供一種全新的信息交流與共享方式。
3.2 GIS技術(shù)在城市交通和城市網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景
GIS 技術(shù)在我國主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻煌ê途W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在這兩個領(lǐng)域中將會發(fā)揮巨大的功能,產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益,并且為社會的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。
在我國的交通領(lǐng)域中,由于人們的物質(zhì)生活逐漸的提高,汽車作為日常出行的代步工具越來越多的被人們所接受,并且在這方面的購買力也在呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。那么這就為城市的交通增加了很大的壓力,交通事故頻發(fā),在交通環(huán)境中損失的經(jīng)濟(jì)效益也在遞增。GIS 技術(shù)在交通中的應(yīng)用,很好的解決了這個問題,將地理空間信息系統(tǒng)應(yīng)用到汽車導(dǎo)航中,實(shí)現(xiàn)了智能交通的發(fā)展,地理空間信息可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)的交通導(dǎo)航功能。在交通領(lǐng)域中,車輛的增加和物流業(yè)的發(fā)達(dá),都為交通的發(fā)展增加了壓力,將地理空間信息和交通業(yè)有效的融合,可以減少交通事故的發(fā)生率,緩解了交通壓力,減少對環(huán)境造成的污染,并且為我國帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
在網(wǎng)絡(luò)中,GIS 技術(shù)將得到了更加廣闊的發(fā)展空間,通過廣大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺,可以將 GIS 技術(shù)的功能充分的發(fā)揮出來。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)快速發(fā)展的大環(huán)境下,使得這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展如魚得水。比如說在網(wǎng)絡(luò)中,將地理空間系統(tǒng)的地圖功能進(jìn)行拓展,可以方便了廣大信息使用者對信息的獲取,方便了人們的工作和生活。隨著第三產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,GIS 技術(shù)將會獲得更大的發(fā)展空間,為人們的生產(chǎn)生活提供更好的服務(wù)平臺,對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到更大的促進(jìn)作用。
結(jié)語
相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用,以及信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的發(fā)展前景會更加廣闊。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:測量技術(shù),數(shù) 字化,信息化
中圖分類號: TM930.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
Abstract: this paper mainly introduces the traditional measuring the concept of learning and research objects, measurement of new technology global positioning technology GPS geographic information technology GIS remote sensing technology RS 3 S and digital photography in the measurement of the advantages and the new technology development in national economic construction of survey, design, construction and maintenance of the various stages of applications.
Keywords: measurement technique, number of words, information
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 ,計算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用使得現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。目前,世界上已有多個國家實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)字測繪技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬測繪技術(shù),數(shù)字化信息也正朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,這標(biāo)志著數(shù)字化時代已經(jīng)來臨。近年來,我國經(jīng)濟(jì)社會信息化水平不斷提高,使得社會各個領(lǐng)域?qū)?shù)字化測繪產(chǎn)品的需求量也隨之增加,數(shù)字化基礎(chǔ)地理信息已經(jīng)成為一種不可或缺的數(shù)字地理空間支撐條件。現(xiàn)在,我國正處于非常重要的發(fā)展時期,要進(jìn)一步加強(qiáng)水利、交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè) 以及自然資源的開發(fā)利用,這對測繪技術(shù)提出更高的要求,同時也提供了更廣闊的發(fā)展空間。
1、傳統(tǒng)測量學(xué)
傳統(tǒng)測量學(xué)是研究如何測定地面點(diǎn)的平面位置及高程,如何將地球表面的地貌及其它信息測繪成圖,如何確定地球形狀和大小,并將設(shè)計圖上的工程構(gòu)造物放到實(shí)地上的科學(xué) 它的任務(wù)與作用包括測繪與測設(shè)兩個方面 測繪是測定地球表面的自然地貌及人工構(gòu)造物的平面位置及高程,并按一定比例尺縮放成圖,供國防工程及國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計管理和科學(xué)研究用,測設(shè)是將設(shè)計圖上的平面位置和高程實(shí)地標(biāo)設(shè)出來,作為施工的依據(jù)。
測量學(xué)按其研究的對象和應(yīng)用范圍可分為以下幾門課程:
普通測量學(xué),研究將地球表面局部的地貌及人工構(gòu)造物測繪成大比例尺地形圖的基本理論和方法的科學(xué),這是測量學(xué)的基礎(chǔ)。
大地測量學(xué),研究地球表面區(qū)域的點(diǎn)位測定以及整個地球的形狀大小和地球重力場測定的理論和方法的。
科學(xué)攝影測量學(xué),研究利用攝影和遙感技術(shù)獲取被測地表物體的信息,進(jìn)行分析處理,繪制成地形圖和數(shù)字模型的理論和方法的。
科學(xué)工程測量學(xué),研究工程建設(shè)在規(guī)劃設(shè)計、施工運(yùn)行、管理等各階段經(jīng)行的測量工作的理論和方法的科學(xué)制圖學(xué),研究將地球表面的點(diǎn)、線經(jīng)過投影變換后繪制成滿足各種不同要求的地圖。
2、 測量技術(shù)的發(fā)展
技術(shù)(GIS)遙感技術(shù)(RS)及數(shù)字?jǐn)z影測量近些年來,伴隨著科學(xué)的發(fā)展,測量科學(xué)也有著巨大的進(jìn)步,現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)全球定位系統(tǒng)(GPS )地理信息技術(shù)(GIS )遙感技術(shù)(RS )及數(shù)字?jǐn)z影測量等各種新技術(shù)在測量學(xué)中得以研究和應(yīng)用。
2.1 GPS技術(shù)
全球定位系統(tǒng)(GPS )是美國軍方在 1973 年開始發(fā)展的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位軍事系統(tǒng),由分布在六個軌道上的21+3個衛(wèi)星組成,民用限制使用。大約1983年開始用于解決大地測量問題,它的基本定位原理是依據(jù)用戶和四顆衛(wèi)星之間的偽距測量,根據(jù)衛(wèi)星在適當(dāng)參考框架中的已知坐標(biāo)確定用戶接收機(jī)天線的坐標(biāo)信號由衛(wèi)星發(fā)出,基本觀測值是信號由衛(wèi)星天線到接收機(jī)天線傳播的時間間隔,然后用信號傳播速度將信號傳播時間換算成距離。按照原理,只要同步觀測三顆衛(wèi)星即可交會出測站的三維坐標(biāo) RTK實(shí)時動態(tài)技術(shù)是在 GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,能夠?qū)崟r提供流動站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的 GPS定位測量方式,是 GPS應(yīng)用的重大里程碑 RTK測量是將 l 臺 GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對 GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測,將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺的載波上,再通過基準(zhǔn)站電臺發(fā)射出去;流動站在對 GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時,也接收由基準(zhǔn)站電臺發(fā)射的信號,經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量;流動站的GPS接收機(jī)再利用 0TF (運(yùn)動中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置 RTK測量可以不布設(shè)各級控制點(diǎn),僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度快速地測定圖根控制點(diǎn)界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖 同時,也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣,因此,RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量,地籍房地產(chǎn)測繪數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。
2.2 RS技術(shù)
遙感(RS )是不接觸物體本身,用傳感器采集目標(biāo)物的電磁波信息,經(jīng)處理分析后,識別目標(biāo)物,揭示其幾何物理性質(zhì)和相互聯(lián)系及其變化規(guī)律的科學(xué)技術(shù)一切物體,由于其種類和環(huán)境不同,因而具有反射或輻射不同波長電磁波的特性。遙感技術(shù)就是利用物體的這種電磁波特性,通過觀測電磁波,從而判讀和分析地表的目標(biāo)及現(xiàn)象,達(dá)到識別物體及物體存在的環(huán)境條件的技術(shù)。
2.3 GIS技術(shù)
地理信息系統(tǒng)(GIS )是在計算機(jī)軟件和硬件支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式輸入、貯存、檢索、更新顯示、制圖和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng),它是將計算機(jī)技術(shù)與空間地理數(shù)據(jù)分布相結(jié)合,通過一系列空間操作和分析方法,為地球科學(xué),環(huán)境科學(xué)和工程設(shè)計,乃至政府行政職能和企業(yè)經(jīng)營提供對規(guī)劃,管理和決策有用的信息,并回答用戶提出的問題。目前 GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué),而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè),在測繪 地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃土地管理區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用 GIS 數(shù)據(jù)庫內(nèi)外一體化測圖掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù),為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息,以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。
2.4 3S 技術(shù)
3S技術(shù)的集成,是 GPS, RS, GIS技術(shù)的發(fā)展,并走向集成,是當(dāng)前國內(nèi)外的發(fā)展趨勢在3S技術(shù)的集成中,GPS主要用于實(shí)時快速提供目標(biāo)物的空間位置,RS用于實(shí)時快速提供地表物體及其環(huán)境的幾何物理信息,以及它們的各種變化 GIS則是對多種來源時空數(shù)據(jù)的綜合處理分析和應(yīng)用的的平臺。
2.5 數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理,應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。航空攝影測量是大面積大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn),加上 GPS技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用,使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進(jìn)隨著全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的應(yīng)用,攝影測量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖等向 4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。
2.6地圖學(xué)技術(shù)
現(xiàn)在,地圖學(xué)已經(jīng)朝著多層次 、多領(lǐng)域、多時態(tài)以及多功能的方向發(fā)展。遙感技術(shù) 、地理信息系統(tǒng) 技術(shù)、自動制圖技術(shù)以及多媒體技術(shù)的發(fā)展使地圖學(xué)的理論、技術(shù)和工藝發(fā)生巨大變化。地圖學(xué)技術(shù)發(fā) 展的關(guān)鍵是如何把遙感技術(shù)和其他快速更新地圖信息的手段結(jié)合,研發(fā)出實(shí)用化專題地圖設(shè)計專家系 統(tǒng)、地圖自動編輯制版系統(tǒng)以及地圖信息分析應(yīng)用專家系統(tǒng) 。
2.7海洋測繪技術(shù)
在海洋測繪方面,海洋測繪技術(shù)向著高精度、全覆蓋以及全過程自動化的方向發(fā)展。利用衛(wèi)星定位技術(shù)或卡爾曼濾波等方法可提高海洋測繪定位精度 ,研發(fā)航空航天遙感測深系統(tǒng)或高精度條帶式測深系統(tǒng)來達(dá)到全面覆蓋測量海洋信息的目標(biāo),進(jìn)一步提高海洋測繪自動化過程,通過與海洋圖自動制圖技術(shù)的鏈接建立海洋圖數(shù)據(jù)庫,最終建立海洋測量信息系統(tǒng)。
3、現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用
3.1在地理信息系統(tǒng)建設(shè)中起主導(dǎo)作用
地理信息系統(tǒng) ( GI S )主要分為 2種,即基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)和應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。現(xiàn)代測繪技術(shù) 主要為基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)服務(wù),同時為應(yīng)用地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供地理信息平臺。GIS的重要內(nèi)容是地理信息數(shù)據(jù),必須依靠現(xiàn)代測繪技術(shù)獲得良好的地理信息數(shù)據(jù)。因此,現(xiàn)代測繪技術(shù)在地理信息系統(tǒng)建設(shè) 中起主導(dǎo)作用。
3.2為城市信息化管理提供幫助
測繪成果是對自然地理要素和地表人工設(shè)施的形狀 、大小 、位置以及屬性等測定的結(jié)果,能為城市規(guī)劃和土地管理等提供重要幫助。測繪資料是一個各等級控制點(diǎn)坐標(biāo)和各種比例尺地形圖,其含有極豐富和詳細(xì)的地理信息,是城市信息化管理中有關(guān)地理信息的唯一來源。由于不同管理部門的職能不同,其對地理信息了解的詳細(xì)程度的要求也不一樣。例如,在城市里同一塊區(qū)域,城市規(guī)劃建設(shè)和土地管理 等管理部門需要信息量大且準(zhǔn)確的較大比例地形圖,因?yàn)槠湫枰私庠搮^(qū)域建筑物的布局以及土地使用情況,而供電供水部門需要鋪設(shè)管線,則需要細(xì)化到單體房屋類型和結(jié)構(gòu)的地形圖。
3.3滿足人們對地理位置信息的需求
在現(xiàn)實(shí)生活中人們都使用過交通 圖等地形圖,表明地理位置信息已經(jīng)成為人類生活的重要組成部分,而測繪資料是繪制地形圖的基礎(chǔ),因?yàn)闃?gòu)建高質(zhì)量地形圖的關(guān)鍵必須依靠準(zhǔn)確詳細(xì)的測繪資料 。隨著 GI S與光盤存儲技術(shù)、可視化技術(shù)和多媒體技術(shù)的融合 ,以及與 GPS和遙感技術(shù) ( RS)的集成,將使空間信息獲取和處理更新速度大大加快 ,使人們能夠?qū)臻g信息進(jìn)行適時處理 ,例如進(jìn)行車輛定位、手機(jī)定位等 ,從而極大地滿足了人們對地理位置信息的需求。
1. 桌面地理信息系統(tǒng)簡介
地理信息系統(tǒng)是一種特定的空間信息系統(tǒng),它是采用現(xiàn)代化的方法來采集、存儲、分 析、管理、顯示、模擬與地理空間分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。它是現(xiàn)代地球科學(xué)、信息 學(xué)、環(huán)境科學(xué)、測繪遙感學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及各種應(yīng)用學(xué)科有機(jī)結(jié)合 的集成產(chǎn)物。自60年代加拿大測量學(xué)家r.t.tomlinson 首先提出地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語以來 ,在大型機(jī)、小型機(jī)、工作站和微機(jī)平臺上,相繼出現(xiàn)了gis的應(yīng)用平臺。如美國esri的產(chǎn) 品,已遍布上述四種硬件平臺。由于80年代pc技術(shù)的迅速發(fā)展,以及近幾年來pc硬件價格的 急劇下跌和其性能日益提高,使得桌面地理信息系統(tǒng)(desktop gis)得到了迅速的發(fā)展。 其中在國內(nèi)用得較多的有美國esri公司的arcview。
2. arcview介紹
現(xiàn)在常用的arcview2.1以上英文版是直觀性較好的桌面地理信息系統(tǒng)。它集空間圖形、關(guān)系 數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計圖形、空間分析、網(wǎng)絡(luò)通訊、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計于一體,圖形用戶界面直觀 。而且它有自己的開發(fā)工具即avenue,用于制作特定的arcview 應(yīng)用程序。wWw.lw881.comavenue是一種wi ndows環(huán)境下的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言,arcview 的系統(tǒng)功能就是由它編程實(shí)現(xiàn)的。
任何一個由avenue語言開發(fā)的windows應(yīng)用程序都有一個對應(yīng)的project,project由一些doc ument和script組成,而document又由document window 和document gui 組成,所以avenue 應(yīng)用程序的模型如圖1所示。圖1中document是人機(jī)交流的唯一途徑,根據(jù)其功能又可分為 v iew, table, chart, layout和 script editor五種,document gui 是對應(yīng)于某一document 的圖形用戶界面,由 menu bar,button bar 和tool bar組成,分別用來對應(yīng)不同的功能。
圖1avenue應(yīng)用程序模型
我們在具體開發(fā)桌面地理信息系統(tǒng)arcview 時,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的arcvie w 系統(tǒng)功能并不能完全滿足要求,必須對arcview 系統(tǒng)重新改造,增加新的功能。由于arcv iew 的開發(fā)語言是avenue,它的開發(fā)效率低,所以在實(shí)際開發(fā)中既要充分利用arcview 自身 強(qiáng)大的地圖管理功能,又要利用高級語言(如vb5)在快速開發(fā)應(yīng)用方面的長處,兩者相互 結(jié)合,將取得良好效果。
3. arcview和vb5應(yīng)用程序通訊方法
最通用的ipc(interprocess communication,ipc)方法是dde、ole和對動態(tài)聯(lián)接庫的外部 函數(shù)調(diào)用、文件訪問以及windows剪貼板。上述方法都能使不同的windows應(yīng)用程序之間彼此 通信。其中dde方法原先是作為一種基于消息的協(xié)議在windows(3.x之前)中實(shí)現(xiàn)的,用來在 不同的windows應(yīng)用程序之間交換信息。隨著windows3.0的,dde在實(shí)際的應(yīng)用程序開發(fā) 中得到大量應(yīng)用,這是通過使dde服務(wù)能夠利用應(yīng)用程序編程接口(api)調(diào)用dde管理庫來 完成的。arcview是通過dde和dll方法實(shí)現(xiàn)與外部應(yīng)用程序通信。本文通過一個實(shí)例來詳細(xì) 介紹dde功能的使用。在實(shí)際應(yīng)用中,arcview既可作clint,又可作server,來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程 序之間的通訊,包括發(fā)送或接受數(shù)據(jù),執(zhí)行請求,返回分析結(jié)果。通過使用dde方法,可以 克服arcview本身開發(fā)語言的落后性,達(dá)到充分發(fā)揮arcview自身強(qiáng)大的地圖管理功能,又創(chuàng) 造出符合時代特色的桌面地理信息系統(tǒng)。實(shí)踐證明,采用arcview和vb5應(yīng)用程序通訊進(jìn)行系 統(tǒng)開發(fā)是一種有效的桌面地理信息系統(tǒng)開發(fā)方法。
4. 實(shí)例分析
在本例中,vb5 應(yīng)用程序向arcview 發(fā)出avenue 請求以建立新的文檔如views 和layouts, 而且應(yīng)用程序詢問arcview 以得到當(dāng)前激活的文檔。此時vb5 應(yīng)用程序是目標(biāo),而arcview 是源。
如果已安裝vb5 和arcview,按照下面步驟建立應(yīng)用程序:
(1) 啟動vb5,建立缺省窗體form1。
(2) 在form1上根據(jù)下列屬性建立控件,然后放大窗體以便整齊地排列控件。
objectproperty setting
text boxnametxtdde
command buttoncaptionsend request
namecmdrequest
combo boxnamecbodoctype
(3) 在form1的說明部分增加下面代碼:
const none=0, manual=2
sub startup()
dim t
const dde_no_app=282
'this will start arcview if it isn't running
on error goto fireup
txtdde.linkmode=none'清除dde鏈接
txtdde.linktopic="arcview|system"'建立對話
txtdde.linkmode=manual'建立人工鏈接
exit sub
fireup:
if err=ddenoapp then
chdir "c:\arcview2\bin"
t=shell("arcview",1)
t=doevents()
resume
else
msgbox "unknown error."
stop
end if
end sub
(4) 在formload 事件中增加下列代碼:
sub formload()
cbodoctype.text=""
cbodoctype.additem "view"
cbodoctype.additem "layout"
cbodoctype.additem "sed"
startup'調(diào)startup 程序
end sub
(5) 在formunload 事件中增加下列代碼:
sub formunload (cancel as integer)
txtdde.linkmode = none'關(guān)閉dde 對話
end sub
(6) 在cbodoctypeclick事件中增加下列代碼:
sub cbodoctypeclick()
cmd="av.getproject.adddoc("&cbodoctype&".make) av.getproject.getactive.get(0).ge twin.open"
txtdde.linkexecute cmd
end sub
(7) 在cmdrequestclick事件中增加下列代碼:
sub cmdrequestclick ()
'linkitem是能夠返回值的avenue script
txtdde.linkitem = "av.getactivedoc.getname"
txtdde.linkrequest
end sub
(8) 存儲vb5工程并編譯成exe 文件。
現(xiàn)在即可運(yùn)行visual basic應(yīng)用程序。如果arcview 沒有運(yùn)行,應(yīng)用程序就 會激活它。從dropdown combo box 選擇一個文檔名以便在arcview中建立一個文檔。要訪問 當(dāng)前激活的文檔就敲擊send request button,在文本框里將會顯示文檔名。本例所有的dde 通訊都是通過文本框?qū)崿F(xiàn)的。在vb5中, 任何text box, picture box和label在對話中都可 作為目標(biāo),同時任何窗體可看作源。
以上實(shí)例的運(yùn)行環(huán)境為:visual basic 4.0以上,arcview2.1以上,windows3.1以上。
參考文獻(xiàn)
1、邊馥苓主編,《地理信息系統(tǒng)原理和方法》,北京:測繪出版社,1996 年8月。
關(guān)鍵詞:高師院校 GIS 教學(xué)
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(c)-0-02
在現(xiàn)代,反映綜合國力的顯著標(biāo)志之一就是該國的IT教育和科普水平。地理信息科學(xué)是信息技術(shù)的典型代表,是數(shù)字化的集中表現(xiàn)。1998年,教育部新頒布了高等教育目錄。其中,在地理學(xué)和測量學(xué)這兩個一級學(xué)科目錄中,新設(shè)立地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)、地圖制圖與地理信息系統(tǒng)兩個本科專業(yè),以期培養(yǎng)地理信息系統(tǒng)理論和工程應(yīng)用人才。由于地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和普及,地理學(xué)科下其他專業(yè),如地理科學(xué)專業(yè),資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)都開設(shè)了地理信息系統(tǒng)課程。它是新型強(qiáng)有力的地學(xué)研究工具,這對所有教學(xué)層次是十分必要的。在全球信息浪潮的推動下,2012年,教育部對1998年專業(yè)目錄再次完善,把地理學(xué)中的地理信息系統(tǒng)專業(yè)更名為地理信息科學(xué),由此可見對地理信息系統(tǒng)教學(xué)的重要程度。以人為本加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)教育,大力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,是地方高師院校教學(xué)改革的重要課題。文章從多方面闡述地理信息系統(tǒng)課程的特征,分析了高師院校地理信息系統(tǒng)教學(xué)的存在問題并提出了發(fā)展對策。
1 地理信息系統(tǒng)課程特征
1.1 多學(xué)科交叉集成,知識廣泛
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)于20世紀(jì)60年代興起,是一門年輕卻異常活躍的學(xué)科。它是地理學(xué)、測繪學(xué)、統(tǒng)計學(xué)與計算機(jī)和信息科學(xué)等之間的交叉學(xué)科[1],已經(jīng)滲透到各領(lǐng)域、各部門和各行業(yè)。GIS是數(shù)字地球的基礎(chǔ),是3S(GIS、RS、GPS)或5S(GIS、RS、GPS、ES、DPS)集成技術(shù)的核心,時刻影響和改變者人們的生產(chǎn)、生活、工作和思維方式。未來凡是與地理信息空間有關(guān)的社會、經(jīng)濟(jì)和人們生存、生活的98% 領(lǐng)域都將會應(yīng)用到GIS技術(shù)。2007年,我國GIS產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到500億。據(jù)“中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會”預(yù)測,到2015年,我國GIS產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到5000億。
1.2 理論與技術(shù)應(yīng)用并重
地理信息系統(tǒng)既是一門理論學(xué)科,又是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)型學(xué)科,全面反映“概念―原理―方法―操作―應(yīng)用”五位一體的特征。學(xué)習(xí)GIS和學(xué)習(xí)游泳的道理相同,既要掌握理論知識,又要培養(yǎng)動手能力。理論與實(shí)踐兩面都要硬。沒有實(shí)踐的理論是紙上談兵,沒有理論的實(shí)踐是瞎子摸象。教學(xué)中要注重理論的講授,同時要加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
1.3 空間抽象和空間分析
空間分析的強(qiáng)大功能是GIS區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志,也是GIS成熟發(fā)展與地理信息系科學(xué)發(fā)展的標(biāo)志。空間實(shí)體的表達(dá)相對抽象,不易理解,可以借助PPT或一些實(shí)物,使之直觀化、形象化,加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。
1.4 更新快
GIS是地理學(xué)的第三代語言。發(fā)展了近50年的地理信息系統(tǒng)有著巨大的變化。從最初的GIS萌芽到現(xiàn)在的COMGIS、WEBGIS、VRGIS、時態(tài)GIS等,GIS正朝著一個可運(yùn)行的、分布式的、開放的、網(wǎng)絡(luò)化的全球GIS發(fā)展。GIS必將發(fā)展成為集社會科學(xué)、自然科學(xué)于一體的全球性、綜合性巨型軟科學(xué)。
2 高師院校GIS教學(xué)現(xiàn)狀和存在問題
2.1 學(xué)時較少,興趣不濃
地方高師院校開設(shè)的地理信息系統(tǒng)課程一般只有50學(xué)時左右,其中包括了理論課時和實(shí)踐課時。這對于非GIS專業(yè)的教學(xué)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在我國,中學(xué)階段對GIS的基礎(chǔ)教育普及率不高。地理在高中階段被分在文科類,地理科學(xué)專業(yè)和資環(huán)專業(yè)招生計劃也受到影響,過多地招收了文科學(xué)生。盡管進(jìn)行了高數(shù)、計算機(jī)技術(shù)和等級考試的學(xué)習(xí),但數(shù)理基礎(chǔ)薄弱,計算機(jī)知識缺乏,導(dǎo)致對GIS課程學(xué)習(xí)很吃力,并且興趣不濃。
2.2 重理論輕實(shí)踐
GIS實(shí)踐性強(qiáng),教學(xué)中需要安排大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)。但是由于高師院校地理科學(xué)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)用于實(shí)踐教學(xué)的軟硬件設(shè)備配備不齊,并缺少必要的空間數(shù)據(jù),只能偏重于理論教學(xué),在動手能力培養(yǎng)上達(dá)不到要求[2],教師難講,學(xué)生難學(xué),使實(shí)踐教學(xué)無法深入,得不到鞏固,阻礙了GIS教育發(fā)展。
2.3 師資力量薄弱
建立一支高素質(zhì)教師隊伍是教育改革的根本。地方高師院校中從事GIS教學(xué)的教師大都是從地理科學(xué)專業(yè)轉(zhuǎn)過來的。鹽城師范學(xué)院不只有一位教地理信息系統(tǒng)課程的教師,但僅有一位地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)的教師,這不能滿足GIS課程教學(xué)的需要,會影響GIS人才的培養(yǎng)。
3 GIS有效教學(xué)途徑探討
3.1 從大環(huán)境著手,創(chuàng)造有利條件服務(wù)教學(xué)
3.1.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,加強(qiáng)對GIS的重視
國家新頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》加入了“地理信息技術(shù)應(yīng)用”教育模塊,該標(biāo)準(zhǔn)提出了對GIS的教學(xué)要求。因此在高師院校地理科學(xué)專業(yè)納入并重視GIS教育相當(dāng)重要。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)與GIS更是息息相關(guān)。學(xué)校應(yīng)從師資隊伍建設(shè)、教學(xué)科研等方面加以長遠(yuǎn)考慮與準(zhǔn)備,應(yīng)積極申辦地理信息系統(tǒng)專業(yè)。
3.1.2 加強(qiáng)GIS軟硬件設(shè)施建設(shè)
地理信息系統(tǒng)包括四大要素:地理空間數(shù)據(jù)和信息、硬件、軟件和人員。近年來,計算機(jī)硬件價格大幅度降低,許多師范院校的地理系有自己的機(jī)房,只要再添加些設(shè)備,如大型掃描儀、數(shù)字化儀和大型繪圖儀等[3]。再購買安裝相應(yīng)的地理信息軟件,如ERSI公司的ARCGIS,國內(nèi)超圖公司的SuperMap、中地公司的MAPGIS等,就可以把普通的機(jī)房變?yōu)镚IS實(shí)驗(yàn)室。除此之外,還需要購買地理數(shù)據(jù)和信息。當(dāng)然,GIS教學(xué)軟硬件離不開不菲資金的支撐。地方高師院校可以采取軟件公司與高校共建實(shí)驗(yàn)室,即校企合作的方式以較小的成本獲取正版軟件。
3.1.3 師資隊伍的建設(shè)
根據(jù)地方高師院校GIS課程培養(yǎng)的目標(biāo)和要求,提高教師的GIS教學(xué)水平,可以通過派送教師進(jìn)行GIS專業(yè)深造或引進(jìn)GIS專業(yè)的高層次人才。
3.2 教學(xué)注重GIS特色
3.2.1 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐是硬道理,只有實(shí)踐才能出技術(shù)和人才。師范學(xué)校若忽視,難于適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的大潮。為了確保教學(xué)效果,開課時間的選擇很重要,最好安排在大三年級開設(shè)。這個時間段學(xué)生已經(jīng)具備了高數(shù)、計算機(jī)、測量學(xué)、地圖學(xué)、遙感的基礎(chǔ),已經(jīng)掌握了一些學(xué)習(xí)方法,能接受地相對容易些,并且有充足的課余時間來實(shí)踐。在講授GIS基本理論的同時必須輔以必要的同步實(shí)驗(yàn),例如地圖數(shù)字化、創(chuàng)建專題地圖、空間查詢與檢索、地圖版面設(shè)計等。
3.2.2 強(qiáng)調(diào)與專業(yè)或?qū)I(yè)方向相結(jié)合,適當(dāng)調(diào)整內(nèi)容
教師在教學(xué)中不僅要傳道、授業(yè),還要解惑。這要求GIS教育要本著解決實(shí)際問題原則。教師應(yīng)抓住GIS社會化的契機(jī),在第一堂課上,對緒論的講解尤為重要,不能照本宣科,講解GIS課程的學(xué)科前沿以及與實(shí)際生活息息相關(guān)的方面。地理科學(xué)專業(yè),利用GIS軟件制作地圖、數(shù)字化地圖等。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè),強(qiáng)調(diào)空間分析,如城市規(guī)劃及管理、園林管理、房地產(chǎn)管理、城市管網(wǎng)、城市交通、土地管理和地籍管理等。采用案例教學(xué),做到有的放矢,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
3.2.3 改進(jìn)考核方式
考試不是目的,而是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的手段之一。教學(xué)中應(yīng)積極倡導(dǎo)學(xué)生參與式學(xué)習(xí),結(jié)合課堂討論與交流心得體會,拓寬學(xué)生視野,鞏固教學(xué)成果。在考試中,加大軟件操作題的比例和相關(guān)應(yīng)用題。積極引導(dǎo)學(xué)生脫離死記硬背,期末考前“抱佛腳”的換習(xí)慣,嘗試口試答辯、軟件操作方式的考試,提高學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性,與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才接軌。考試內(nèi)容不能局限于教材,不能劃范圍定重點(diǎn),從而破壞高師院校的學(xué)風(fēng)和校風(fēng)建設(shè)。
3.3 學(xué)生利用共享資源主觀能動地學(xué)習(xí)
21世紀(jì)需要的是人才,教學(xué)要揚(yáng)長補(bǔ)短,激發(fā)學(xué)生的主體性和創(chuàng)造性。要積極配合國家的教育體制改革,勇于探討專業(yè)教學(xué)的新理念、新模式和新方法,因材施教,因人而異,因勢利導(dǎo),有意識、有重點(diǎn)的培養(yǎng)創(chuàng)新能力[4]。
同時,可以組建由學(xué)生自由協(xié)作和自主學(xué)習(xí)的應(yīng)用研究性學(xué)習(xí)小組和創(chuàng)新團(tuán)隊,并制定專業(yè)教師擔(dān)任輔導(dǎo),鼓勵和祖師學(xué)生積極參加ESRI、SuperMap等全國GIS應(yīng)用開發(fā)大賽、挑戰(zhàn)杯、開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大學(xué)生科研項(xiàng)目、社會實(shí)踐、科技文化展等,加強(qiáng)不同學(xué)科、專業(yè)的交叉。
只有讓學(xué)生親手操作、親身實(shí)踐,他們才能對GIS有更深刻的認(rèn)識和技能上的更快提高。同學(xué)們要多寫些GIS方面的小論文或畢業(yè)論文,體現(xiàn)新思路。一些專業(yè)的網(wǎng)站論壇,國內(nèi)外高校的精品課程上,都可以下載關(guān)于GIS學(xué)習(xí)資料。
4 結(jié)語
地理信息科學(xué)(Geographic Information Science,GIS)是依靠地理信息軟件(Geographic Information Software)支撐的地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System),最終要為人類提供地理信息服務(wù)(Geographic Information Service)。地理系信息系統(tǒng)已經(jīng)成為IT領(lǐng)域中產(chǎn)值最高的信息技術(shù)
之一。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵字:中職 地理 信息系統(tǒng) 教學(xué)改革
地理信息系統(tǒng)專業(yè)是以計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和地理學(xué)為基礎(chǔ),以地理信息的數(shù)字采集、處理、量測、分析、管理、顯示、傳播、表達(dá)和規(guī)劃為內(nèi)容新專業(yè)。地理信息系統(tǒng)專業(yè)隨著當(dāng)代信息大爆炸和數(shù)字化時代的到來,不斷得到了國家社會的關(guān)注,地理信息系統(tǒng)將在我國現(xiàn)代化建設(shè)中起到重要的作用,并不斷的得到廣泛的應(yīng)用,具有很好的發(fā)展前景,這一學(xué)科也將有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。
地理信息系統(tǒng)簡寫為GIS,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源評價、環(huán)境管理、宏觀決策、災(zāi)害預(yù)測、作戰(zhàn)指揮以及全球性問題等社會生活的各個領(lǐng)域。因此對掌握地理信息系統(tǒng)本領(lǐng)的專業(yè)人才需求不斷增加,但是現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)方面的專業(yè)人才的供給嚴(yán)重不足,為了符合市場和社會對人才的需要,中職院校已經(jīng)開設(shè)了地理信息系統(tǒng)專業(yè),為了提高教學(xué)效率,提高學(xué)生的知識掌握效果和實(shí)踐能力,中職地理信息系統(tǒng)專業(yè)實(shí)踐改革不可或缺。
中職地理信息系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)改革應(yīng)該充分考慮到地理信息系統(tǒng)專業(yè)是一個實(shí)踐性強(qiáng)這一特征。因此,地理信息系統(tǒng)課程需要通過課程設(shè)計、模擬實(shí)訓(xùn)、社會調(diào)查、社會實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié),有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過不斷的實(shí)踐活動,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,使其成為擁有較強(qiáng)社會競爭力的復(fù)合型人才。
地理信息系的實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生通過學(xué)習(xí)理論知識,在接受他人認(rèn)識成果的基礎(chǔ)上,通過親身實(shí)踐得到直接經(jīng)驗(yàn)的過程。地理信息系的實(shí)踐教學(xué)是一個較為復(fù)雜的教學(xué)活動,一般指教學(xué)活動中的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計、實(shí)習(xí)、實(shí)踐等。
地理信息系的實(shí)踐教學(xué)克服了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一系列問題:
一、落后的教學(xué)觀念及內(nèi)容
傳統(tǒng)教學(xué)觀念認(rèn)為教學(xué)便是教授知識,沒有實(shí)習(xí)和實(shí)踐單一授課方式,主要是教師講解,要求學(xué)生灌輸式的學(xué)習(xí),掌握。沒有與實(shí)踐很好的結(jié)合,課程的內(nèi)容都是地理方面的知識,沒有任何的創(chuàng)新和發(fā)展,教課死板,不能調(diào)動起來學(xué)生的興趣,特別是枯燥乏味的課堂內(nèi)容,很難使學(xué)生想象到以后的生活和工作會于課堂有什么聯(lián)系。同時淺嘗輒止是目前實(shí)踐課程設(shè)計存在的主要問題,不引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入探索、思考和討論,學(xué)生不能參與課堂,更加不能提高學(xué)生的能力。教學(xué)內(nèi)容獨(dú)立,不與其他學(xué)科交叉,許多課程沒有形成體系,學(xué)生不能系統(tǒng)地掌握專業(yè)知識;實(shí)踐教學(xué)課時數(shù)偏少,再加上忽視現(xiàn)代技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的運(yùn)用,學(xué)生綜合能力培養(yǎng)受到了較大限制,實(shí)踐教學(xué)效果不理想,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生綜合分析能力較差。因此,轉(zhuǎn)換實(shí)踐教學(xué)觀念、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容是地理信息系的實(shí)踐教學(xué)改革和創(chuàng)新的關(guān)鍵。
二、教學(xué)方式單一、設(shè)施缺乏
大多學(xué)校開設(shè)地理信息系專業(yè)只是流于形式,不能進(jìn)行配套的課程設(shè)計,沒有多樣性的活動來配合知識,沒有專業(yè)性的設(shè)施進(jìn)行配套講解,缺乏專業(yè)性,教學(xué)方式過于單一,使學(xué)生的動手能力得不到鍛煉,從而影響了學(xué)生將知識聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐能力。由于教學(xué)體系不完整,資金匱乏等原因,造成了地理信息系統(tǒng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)施、設(shè)備及相關(guān)軟件資料嚴(yán)重匱乏并且十分落后, 影響了教學(xué)質(zhì)量。
三、教學(xué)實(shí)踐嚴(yán)重不足
注重理論講授,忽視實(shí)踐教學(xué)。目前的GIS專業(yè)教學(xué)模式仍以理論知識講授為主,學(xué)生實(shí)際動手能力往往被忽視。即使有些中職學(xué)院中開設(shè)GIS專業(yè)的實(shí)踐課程,也以認(rèn)知性實(shí)踐課程為主,主要目的是為了提高學(xué)生的認(rèn)知能力。中職院校對實(shí)踐教學(xué)的目的是什么、學(xué)生通過實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該掌握哪些知識與技能、培養(yǎng)哪些素質(zhì)等問題,現(xiàn)行的實(shí)踐教學(xué)計劃中沒有具體的規(guī)范,就很難提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,造成了學(xué)生校外實(shí)踐效果不佳的現(xiàn)狀。此外,由于學(xué)校沒有與社會進(jìn)行充分地聯(lián)系,學(xué)生相應(yīng)就缺少社會實(shí)踐機(jī)會,教學(xué)與市場需求脫軌,不能培養(yǎng)出市場急需的專業(yè)人才。
為了改變中職學(xué)院地理信息系專業(yè)培養(yǎng)的人才與社會和市場脫節(jié)的問題,我們應(yīng)該高度重視中職學(xué)院地理信息系專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革,從根本上解決地理信息系專業(yè)人才培養(yǎng)的問題。
一、改變教學(xué)理念,建設(shè)合理的教學(xué)體系、考核體系等
為了從根本上解決中職學(xué)院地理信息系專業(yè)教學(xué)中存在的問題,首相要解決思想上不重視的問題,改變教師的教學(xué)觀念,進(jìn)行引導(dǎo)教學(xué),啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí),不斷進(jìn)行動手和動腦相結(jié)合的學(xué)習(xí)。變學(xué)生的被動參與為主動探索、學(xué)習(xí)和動手實(shí)踐。同時要求教職工對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,并定期進(jìn)行考核,考核要設(shè)計的科學(xué)合理,并且應(yīng)結(jié)合實(shí)踐考核,逐漸建立符合教學(xué)要求和學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的實(shí)踐考核體系非常必要,要改變當(dāng)前不利于學(xué)生成長的評價方式,科學(xué)合理建立完善的評價體系,以此調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性與主動性,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,促進(jìn)其全面發(fā)展。
二、多樣性的教學(xué)內(nèi)容和考評方式,加強(qiáng)設(shè)施建設(shè)
為了吸引學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí),教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)和引導(dǎo)性非常重要,同時要提高對學(xué)生的考評監(jiān)督,在考評內(nèi)容上,也同樣需要改變單一的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行單一的評價方式,應(yīng)針對多樣性的教學(xué)內(nèi)容安排多元化評價方式,采取地理科學(xué)素養(yǎng)考評和人文素養(yǎng)考評相結(jié)合。同時實(shí)行教師考評、小組考評及自我考評相結(jié)合,過程評價、結(jié)果評價相結(jié)合,定性評價、定量評價相結(jié)合,小組成績、個人成績相結(jié)合的方式與原則,對學(xué)生的德、勤、能、績等方面進(jìn)行綜合全面評定,只有這樣才能切實(shí)提高GIS 專業(yè)野外實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。
為了豐富教學(xué)內(nèi)容,注重學(xué)生實(shí)踐和操作能力,學(xué)校需要進(jìn)行投資建設(shè)相應(yīng)的設(shè)施,滿足教學(xué)需要,除了配備多媒體教學(xué)軟硬件設(shè)施外,還有計算機(jī)課程軟件配備和 GIS 課程需要的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施,學(xué)生需在理論課后去校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室使用各種軟件或儀器,達(dá)到熟練操作的能力,此外,還需要對一些情景模擬的實(shí)踐活動設(shè)施進(jìn)行投資,輔助教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生對知識的掌握更為牢固,并注重實(shí)踐教學(xué)。
三、增加教學(xué)實(shí)踐活動
加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐活動首先應(yīng)該從師資隊伍的建設(shè)入手,督促教師形成良好的教學(xué)體系,系統(tǒng)的完成教學(xué)內(nèi)容,并能夠有效的對教學(xué)和實(shí)踐的目的、方式等進(jìn)行控制。如果教師不能夠敏銳的觀察地理環(huán)境,不能及時發(fā)現(xiàn)一些有益于課堂教學(xué)的社會和戶外實(shí)踐教學(xué)資源,將不能更好指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐和學(xué)習(xí)。因此,師資隊伍需要學(xué)校進(jìn)行投資建設(shè),不斷對老師進(jìn)行培訓(xùn)和考核,加強(qiáng)老師的自身素質(zhì),從而給學(xué)生提供良好的教學(xué)環(huán)境。
地理信息系專業(yè)實(shí)踐包括學(xué)校內(nèi)部實(shí)踐和校外實(shí)踐、野外實(shí)踐等。
地理信息系專業(yè)實(shí)踐的校內(nèi)實(shí)踐,主要是計算機(jī)軟件,包括掌握各種GIS 軟件及C 語言、C+ +語言程序設(shè)計等計算機(jī)軟件。另外計算機(jī)遙感圖像處理、遙感原理與應(yīng)用的上機(jī)實(shí)習(xí)都需要使用 ERDAS 軟件,通過對該軟件的操作,學(xué)生可以掌握遙感原理與方法,學(xué)會利用遙感圖像提取數(shù)據(jù)。這些課程是地理信息系統(tǒng)理論教學(xué)完成后開展的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是對理論教學(xué)的補(bǔ)充與深化,是對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),同時,也可以使學(xué)生熟悉和掌握一些常用的 GIS 軟件,并學(xué)會應(yīng)用這些軟件解決實(shí)際問題。
地理信息系專業(yè)實(shí)踐的校外實(shí)踐等實(shí)踐活動,需要在校外考察大自然,或者帶領(lǐng)學(xué)生去重點(diǎn)高校聽知名教授介紹學(xué)科前沿動態(tài)、研究課題與研究成果等,使學(xué)生了解目前學(xué)科的研究動態(tài)、研究方法與研究成果。有條件的中職院校還可以帶領(lǐng)學(xué)生去遙感衛(wèi)星地面站、衛(wèi)星應(yīng)用中心等單位參觀,了解衛(wèi)星概況及覆蓋區(qū)域,遙感圖像的獲取、處理、應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生對抽象概念的理解,拓展學(xué)生視野。
結(jié)語:我國需要具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的復(fù)合型人才,因此地理信息系的實(shí)踐教學(xué)也要從學(xué)生的綜合素質(zhì)出發(fā)對學(xué)生進(jìn)行教育和實(shí)踐培訓(xùn)。地理信息系的實(shí)踐教學(xué)既要反映新時期社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的新要求,也應(yīng)該是高校教學(xué)工作的出發(fā)點(diǎn)與歸宿。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 地理信息系統(tǒng);嵌入式;全球定位系統(tǒng);空間數(shù)據(jù)
Abstract: based on embedded system design of the structure of the geographic information system, and puts forward the comprehensive GIS architecture using a variety of modern technology, they include GIS technology and embedded technology, and RS technology, GPS technology, mobile computing technology and communication technology, etc.
Keywords: geographic information systems; Embedded; Global positioning system; Spatial data
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1.引言
隨著GIS技術(shù)的不斷成熟和它給人們帶來的巨大便利,以及嵌入式設(shè)備性能的提高和普及,兩者的結(jié)合成為一種必然的發(fā)展趨勢。近年來,嵌入式GIS技術(shù)正成為GIS發(fā)展的熱點(diǎn)之一,它的應(yīng)用包括了汽車導(dǎo)航、野外測繪、物流運(yùn)輸、軍事指揮等眾多的領(lǐng)域。我國也已經(jīng)開發(fā)出了自己的嵌入式GIS產(chǎn)品,比如武漢中地軟件的MAPGIS-Embedded和北京超圖公司的eSuperMap等。本章提出了一種基于嵌入式設(shè)備的地理信息系統(tǒng)的完整的體系架構(gòu),對于架構(gòu)中涉及到的技術(shù)以及每一個模塊都做了比較詳細(xì)的說明。同時需要指出的是:這個架構(gòu)不僅具有一定的理論價值,還具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。我們已經(jīng)按照此架構(gòu)中提出的思想進(jìn)行了代碼實(shí)現(xiàn),當(dāng)然由于時間和精力的關(guān)系,只是實(shí)現(xiàn)了其中的一些基本的功能,但這卻是自主開發(fā)嵌入式地理信息系統(tǒng)的一次有意的嘗試,并具體介紹實(shí)現(xiàn)的過程和步驟,以及實(shí)現(xiàn)過程中一些難點(diǎn)、關(guān)鍵問題的解決。
2.嵌入式GIS體系架構(gòu)
嵌入式地理信息系統(tǒng)的體系架構(gòu)如圖1所示。從圖中可以看出,整個系統(tǒng)是基于C/S模式的,它由嵌入式設(shè)備、高性能計算機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和空間數(shù)據(jù)庫四個部分組成。
嵌入式設(shè)備由嵌入式硬件系統(tǒng)和嵌入式軟件系統(tǒng)構(gòu)成,其中嵌入式硬件系統(tǒng)要集成GPS定位信息的接收功能;在嵌入式硬件之上的一層是嵌入式操作系統(tǒng)(如ARM-Linux等),它是嵌入式軟、硬件之間的橋梁,主要負(fù)責(zé)文件管理、進(jìn)程調(diào)度等功能;運(yùn)行在嵌入式設(shè)備上的GIS軟件(也就是客戶端程序)包括地圖的顯示、縮放、漫游、緩沖分析、通訊等幾個模塊,通訊模塊可以通過無線網(wǎng)絡(luò)與高性能計算機(jī)(服務(wù)器)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸。
高性能計算機(jī)(服務(wù)器)要實(shí)現(xiàn)最短路徑、最優(yōu)路徑的查詢等地理信息系統(tǒng)中比較復(fù)雜的功能,同時還要實(shí)現(xiàn)與客戶端進(jìn)行通訊、文件格式的轉(zhuǎn)換,以及訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等功能。
對于系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲,我們采取的是客戶端-服務(wù)器兩級數(shù)據(jù)存儲模式,大部分的數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器端(高性能計算機(jī)),客戶端(嵌入式設(shè)備)只保留少量常用的數(shù)據(jù);如果系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量過于龐大,甚至可以由一個具有海量存儲器的計算機(jī)專門來存儲服務(wù)器端的數(shù)據(jù),并向服務(wù)器提供訪問接口,這樣可以減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān),提高整個系統(tǒng)的效率和處理數(shù)據(jù)的速度。在必要時,客戶端可以向服務(wù)器提出更新數(shù)據(jù)的請求,服務(wù)器在接到請求后把相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件回傳給客戶端。
圖1 基于嵌入式設(shè)備的GIS架構(gòu)示意圖
對系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了劃分,把地圖顯示、圖層管理、緩沖分析、縮放和漫游等比較簡單,對硬件資源消耗小的應(yīng)用放在客戶端,而把最優(yōu)路徑、最短路徑的分析等復(fù)雜的應(yīng)用放在服務(wù)器端。這樣做的原因在于嵌入式硬件本身的資源非常有限,如存儲空間偏小、處理器的速度也不是十分理想等,所以它不可能發(fā)展較為復(fù)雜的GIS空間分析功能。當(dāng)客戶端需要調(diào)用最短(優(yōu))路徑查詢等復(fù)雜的GIS分析功能時,就向服務(wù)器發(fā)出請求(其中包括客戶端當(dāng)前的位置、目的地等參數(shù)),服務(wù)器根據(jù)客戶端傳遞的參數(shù),對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一系列的查詢、檢索等操作后,將分析的結(jié)果回傳給客戶端,從而為客戶提供決策支持,同時也減輕了嵌入式設(shè)備的負(fù)擔(dān),提高了它的工作效率。
3.全球定位系統(tǒng)及3S集成技術(shù)
3S技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會生產(chǎn)提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。3S的結(jié)合應(yīng)用,取長補(bǔ)短,是一個自然的發(fā)展趨勢,三者之間的相互作用形成了“一個大腦,兩只眼睛”的框架,即RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息以及空間定位,GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析(圖2),以從RS和GPS提供的浩如煙海的數(shù)據(jù)中提取有用信息,并進(jìn)行綜合集成,使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技術(shù)水平上實(shí)現(xiàn),最簡單的辦法是三種系統(tǒng)分開而由用戶綜合使用,進(jìn)一步是三者有共同的界面,做到表面上無縫的集成,數(shù)據(jù)傳輸則在內(nèi)部通過特征碼相結(jié)合,最好的辦法是整體的集成,成為統(tǒng)一的系統(tǒng)。
圖2 3S的相互作用與集成
4.空間數(shù)據(jù)的無線傳輸
空間數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)是完善嵌入式GIS 功能的重要技術(shù)之一。但是目前該技術(shù)的發(fā)展受到諸多因素的制約,下面就這些制約因素加以闡述和分析,并針對無線傳輸網(wǎng)絡(luò)提出相應(yīng)的解決方案。雖然GPRS是作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信演變的過渡技術(shù),但是它相對于原來GSM的撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢。正是由于GPRS具有以上的這些特點(diǎn)和優(yōu)勢,在我們設(shè)計的基于嵌入式設(shè)備的GIS系統(tǒng)架構(gòu)中,采用了GPRS作為空間數(shù)據(jù)的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。
5.試驗(yàn)結(jié)果
ECI GIS的開發(fā)嚴(yán)格遵循了軟件工程的思想,并且針對嵌入式軟件開發(fā)的特點(diǎn),對軟、硬件平臺以及專業(yè)需求等因素也進(jìn)行了綜合的分析和考慮。但由于時間、技術(shù)等方面的原因,我們的軟件只是實(shí)現(xiàn)了GIS中的一些基本功能。本節(jié)將重點(diǎn)向您介紹這些功能的實(shí)現(xiàn),即程序運(yùn)行的結(jié)果。說明:地圖中的當(dāng)前圖層為上海市區(qū)縣和主要河流。
圖3全圖顯示
圖4屬性數(shù)據(jù)庫的顯示
結(jié)束語
ECI GIS1.0是一個基于嵌入式設(shè)備的地理信息系統(tǒng)軟件,它經(jīng)過了架構(gòu)的搭建、模塊設(shè)計、代碼實(shí)現(xiàn)、軟件移植和應(yīng)用檢驗(yàn)幾個階段,具備了地圖縮放、信息查詢等基本的功能。ECI GIS與其他的嵌入式地理信息系統(tǒng)相比,最大的特點(diǎn)就是它沒有借助任何商業(yè)的操作系統(tǒng)(如WinCE)和GIS系統(tǒng)軟件,實(shí)現(xiàn)過程中用到的Linux和GDAL函數(shù)庫的源代碼都是免費(fèi)開放的。ECI GIS1.0是我們?yōu)殚_發(fā)出中國擁有自己完全版權(quán)的GIS軟件而進(jìn)行的有意的嘗試和探索,這一點(diǎn)或許遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其在商業(yè)上的價值。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 中藥材適宜性 層次分析法 輔助規(guī)劃
1 引言
地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)是集計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)為一體的新興學(xué)科,是在計算機(jī)硬件和軟件支持下,運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論,科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統(tǒng)。
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡稱AHP)是一種對定性問題進(jìn)行定量化分析的比較實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法。應(yīng)用這種方法,決策者通過將復(fù)雜問題分解為若干層次和若干因素,在各因素之間進(jìn)行簡單的比較和計算,就可以得出不同方案的權(quán)重,為最佳方案的選擇提供依據(jù)。
而中藥材的生長受到溫度、日照長度、降雨量、地理位置等環(huán)境因素的影響。中藥材資源進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和合理管理需要將中藥材數(shù)據(jù)與影響他的空間因素數(shù)據(jù)結(jié)合起來,通過GIS系統(tǒng)利用層次分析法進(jìn)行計算分析。通過模型得出的結(jié)論為主要參考進(jìn)行中藥材資源的合理管理、規(guī)劃。
2 系統(tǒng)總體設(shè)計
下圖為系統(tǒng)總體設(shè)計圖:
3 系統(tǒng)基本功能
1)文檔基本操作:文檔的新建、打開、保存、另存為、添加地圖、刪除地圖等。2)地圖編輯功能:啟動編輯、終止編輯、撤銷、重做、選擇、輸入點(diǎn)、輸入線、 輸入?yún)^(qū)、輸入標(biāo)記、圖元參數(shù)、圖元移動、圖元縮放、旋轉(zhuǎn)圖元和量算等。3)視圖管理功能:屬性視窗及地圖操作窗口、更換皮膚、鷹眼瀏覽、地圖操作窗口的放大、縮小、移動、復(fù)位、更新等功能。4)查詢功能:查詢包括圖層屬性瀏覽、藥材分布查詢、空間查詢、其他查詢。5)要素分析功能:有緩沖區(qū)分析,在藥材區(qū)域擴(kuò)建上會給出重要幫助。6)輔助擬合規(guī)劃:通過層次分析法結(jié)合相應(yīng)數(shù)據(jù)后臺進(jìn)行性模型求解運(yùn)算分析得出初步規(guī)劃建議。7)圖檔輸出:通過對藥材數(shù)據(jù)以及相關(guān)圖層的修飾美化后以各種專題圖形式輸出藥材分布及規(guī)劃后專題圖。
4 系統(tǒng)核心功能實(shí)現(xiàn)
4.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型
根據(jù)影響因素建立以下層次結(jié)構(gòu)模型如圖所示:
4.2 建立兩兩比較的判斷矩陣
針對圖中準(zhǔn)則層中的各影響因素,根據(jù)目標(biāo)層作年平均溫度與年平均降雨量,年平均溫度與日照強(qiáng)度……PH值與年積溫,PH與年平均降雨量……等兩兩間比較建立準(zhǔn)則層判斷矩陣,再根據(jù)準(zhǔn)則層的影響因素對方案層的影響做方案層藥材1 與藥材2,藥材1與藥材3,……,藥材1與方案n,藥材2與藥材3,……,藥材n-1與藥材n等比較,從而得到判斷矩陣,……。
4.3 進(jìn)行層次單排序及一致性檢驗(yàn)
對準(zhǔn)則層矩陣求最大特征值對應(yīng)的特征向量W歸一化后從而得到排序后的各權(quán)值和。
(1)計算一致性指標(biāo):
(2)查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)然后計算一致性比例:
同樣的方法對矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。
當(dāng) 時,認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修正。
4.4 層次總排序及一致性檢驗(yàn)
總排序權(quán)重要自上而下地將單準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行合成。那么經(jīng)過系統(tǒng)后臺計算將單準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行合成,然后進(jìn)行排序得到總排序權(quán)。最后通過系統(tǒng)從中選出對應(yīng)的藥材即為該區(qū)域最適宜種植的藥材。
4.5 將結(jié)果顯示在地圖
通過上面的計算可以批量計算幾個地點(diǎn)各自適宜那種藥材,最后將所的結(jié)果通過GIS模塊顯示到地圖上對應(yīng)的區(qū)域。而系統(tǒng)提供的緩沖區(qū)功能可以根據(jù)地域一定范圍內(nèi)的環(huán)境因素相似性進(jìn)行緩沖區(qū)分析從而能擴(kuò)大某一藥材的種植區(qū)域。
最后將所得地圖添加各地圖要素,最后以專題圖輸出。
5 系統(tǒng)的資源管理功能
系統(tǒng)的管理功能主要集中在查詢功能等其他模塊。通過查詢可以很清楚的知道哪些區(qū)域有哪些藥材,以及某些藥材的分布規(guī)律。以及藥材的大致產(chǎn)量等,地圖編輯功能模塊也方便了用戶在地圖上直接對藥材資源分布的標(biāo)記,查看等功能。
參考文獻(xiàn):