地理信息技术及其应用范文

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二、考点解读

地理信息技术类试题的解答必须在理解3S技术的概念、工作原理、功能和应用范围的基础上进行，结合试题相关情境信息的提取，做到有的放矢。一项工作可用到一种或几种3S技术，要认真审清题目，提炼题目中提供的有用信息。如某山区森林火灾发生，着火地点的确定应用了GPS技术，火灾范围的动态检测应用了RS技术，GIS技术可以对火势情况进行分析和预报。

1.遥感（RS）。遥感是应用相关仪器从远处获得观察对象信息的综合技术。它的基本工作原理是利用装在飞机或人造卫星等上面的光学和电子设备，接受地球上物体反射或辐射的电磁波，形成影像，再将影像传回地面接收站，使用处理和识别设备对影像进行处理和分析，获得地物的信息。

遥感的功能表现在能够精确观测远距离、大范围的地理事物，如地球影像、黄土高原影像的获取；能及时、持久地检测事物的发展变化，如对台风、沙尘暴的发生发展和消亡进行动态监测等。可应用于测绘制图、自然资源调查、环境与灾害监测评价等。

2.全球定位系统（GPS）。GPS是美国研发的精密卫星定位与导航系统，具有海陆空全方位实时三维定位与导航能力，可以同时获得地面点的经度、纬度、高程、速度。GPS由空间系统、地面监控系统和用户系统三部分组成。其定位原理是：由已知空间位置的GPS卫星发射信号，在地面（或空中）的GPS接收机跟踪接收GPS卫星发射的信号，测量信号从卫星到接收机的传播时间，计算出卫星到接收机的距离。如果接收到3颗卫星信号，GPS接收机可以计算出接收机所在位置的经度、纬度和高程。若接收到4颗卫星信号，就可以获得定位时间。若捕捉到四颗以上的卫星信号，就可以提高定位精度。若接收机不断更新位置，就可以解算出移动方向和速度。

GPS可用于野外勘探包括测绘与资源勘探、交通运输（车辆、船舶、飞机跟踪、调度、路径选择等）、军事（飞机、火炮、地空导弹、制导炸弹等）、旅游导航等领域。

3.地理信息系统（GIS）。GIS是以数据库为基础，在计算机软硬件支持下，对地理数据进行输入、存储、管理、处理、分析和输出的计算机技术系统。它一般由计算机系统、地理数据和应用人员三部分组成。GIS具有四项基本功能，即数据输入与编辑、数据存储与管理、空间查询与分析，制图与产品输出。GIS依托这些基本功能，解决实际的地理问题。

地理数据有矢量数据和栅格数据两种表示方法，如图2所示：

GIS的数据分析方法有缓冲区分析和叠加分析两种方法。可用于政府管理（公共设施、土地、交通、环保等）、公众生活服务（生产、生活、出行等）、科研与国防应用等领域。

在3S技术中，遥感具有快速采集地理数据的优势，为GIS提供多种类、多时相和大范围的地理信息源，也使GIS实现资源与环境动态监测及数据库的实时更新成为可能；GPS是地理事物和现象快速、精密定位的现代化工具，直接为遥感信息和地理信息的快速定位提供保证；GIS则为遥感信息的处理、分析和应用提供技术支持，GIS中存储的电子地图等信息可为GPS定位导航提供依据。3S技术具有互补性，它们有机结合，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS提供相应的信息查询和智能化空间分析等重要功能，三者Y合构成相得益彰的现代地理科学技术体系。

4.数字地球（DE）。数字地球是美国提出的新概念，是指按照地理位置把地球上每一点的信息都储存在计算机里，人们可以通过因特网查找和显示所需要的任何信息。中国认为数字地球是对真实地球的数字化重现，是以多分辨率地球空间数据为基础，以高速计算机网络为信息通道，以虚拟现实为信息表达形式的现代化信息服务系统。中国数字地球由国家信息基础设施、国家地理数据基础设施和数字地球实验室基地三部分组成。国家信息基础设施主要是建设宽带网络、实现电话网、有线电视网与因特网相连接。国家地理数据基础设施主要是建设全国的基础地理数据库，以及各专业数据库，如数字地形、遥感影像、交通、水系、居民地等。数字地球实验室基地负责技术攻关和应用示范，如数字农业、数字城市的建设。

三、题型回顾

例1 （2016年高考浙江文综卷，第1～2题）云杉（亚寒带代表性针叶树种）分布与全球气候变化密切相关。为研究北美洲气候变化，用恢复历史植物分布的方法，得到距今2.l万年（图3甲）、距今5000年（图3乙）和距今500年（图3丙）北美洲云杉主要分布区图。读图，完成（1）～（2）题。

（1）云杉主要分布区北界的移动，反映了（ ）

A.甲到丙时期北美气温持续上升

B.乙到丙时期北美气温略有下降

C.甲到丙时期太阳辐射持续增强 D.乙到丙时期北美沿岸暖流加强

（2）运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是（ ）

①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库 ②运用GPS对野外采样点进行空间定位 ③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据

A.①②③ B.①③②

C.③②① D.②①③

【解题思路】该题组考查考生根据分布区图提取信息、探究分析问题的能力。第（1）题，根据题干文字信息可知云杉是亚寒带代表树种，云杉主要分布区北界的移动反映了气候冷暖的变化。结合图中冰盖的范围变化可知，甲时期云杉主要分布区纬度最低，冰盖范围最大，说明此时期北美气温最低；乙时期云杉分布区北界纬度最高，说明此时期北美气温最高；丙时期云杉分布区北界介于三个时期中间，即丙时期北美气温低于乙时期而高于甲时期，同时联想到太阳辐射增强或北美沿岸暖流增强都会使气温升高，结合其气温变化顺序可知B项正确。

第（2）题，考查考生对相关地理信息技术原理及应用的理解。运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，首先需要通过遥感得出云杉的分布区域，或通过野外实地调查，运用GPS对采样点进行定位，再建立云杉分布信息数据库，然后用GIS进行分析处理，输出云杉主要分布区图。

【参考答案】（1）B （2）D

例2 （2016年高考江苏地理卷，第15～16题）图4为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答（1）～（2）题。

（1）以下图层组合最适合用遥感（RS）技术获取信息的是（ ）

A.①②④ B.①③⑤

C.③④⑥ D.②③⑥

（2）进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是（ ）

A.①②④⑤ B.②③④⑤

C.②③④⑥ D.①③⑤⑥

【解题思路】通过GIS叠加分析图考查考生地理思维能力，需在理解3S技术原理的基础上加以判定。第（1）题，遥感技术是从较远的地方用电磁波获取信息，图中可以获取信息的是居民点、水系和地形。土壤、岩层和地下水因易受地被覆盖，靠电磁波从远处不易获取信息。

第（2）题，农业生产主要考虑的是水系、土壤、地形、水等因素，所以进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是②③④⑥，一般不考虑居民和岩层。

【参考答案】（1） A （2） C

例3 （2015年高考江苏地理卷，第17～18题）图5为某冰川所在区域遥感影像，图6为根据1973年、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层（局部），图中每个方格面积表示900平方米。读图，回答（1）～（2）题。

（1）图5中甲点所处的地形是（ ）

A.山谷 B.山脊

C.冲积扇 D.盆地

（2）图6所示区域冰川面积变化的情况是（ ）

A.减少了1800平方米

B.增加了1800平方米

C.增加了2700平方米

D.减少了2700平方米

【解题思路】第（1）题，根据遥感影像可知，甲地地势较低，上部冰川相对较多且有沿此向下流动的趋势，最可能的地形是山谷，A项正确；而山脊和冲积扇地势较高、盆地中低周高，均不符合图示情况，B、C、D项错误。第（2）题，根据图中1973年、2009年冰川分布图层（局部），图中每个方格面积表示900平方米可以计算出1973年冰川面积为900×18=16 200（平方米），2009年冰川面积为900×15=13 500（平方米），则2009年比1973年减少了16 200-3500=2700（平方米），D项正确。

【参考答案】（1）A （2）D

例4 （2014年高考福建文综卷，第1～2题）图7示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，回答（1）～（2）题。

（1）地理信息系统为智慧城市建设提供（ ）

A.分析、管理空间信息

B.跟踪动态定位信息

C.整合集成网络信息

D.获取实时通信信息

（2）智慧城市建设对城市发展最重要的作用是（ ）

A.调整地域结构 B.加速人口集散

C.扩大空间规模 D.提升服务功能

【解题思路】该题组通过GIS知识在生活当中的应用，考查考生分析解决问题的能力，第（1）题，地理信息系统在城市管理中通过计算机处理数据，对空间信息进行分析、管理，因此A项正确。跟踪动态定位信息属于GPS的功能，整合集成网络信息是处理信息的环节，获取实时通信信息是数据的收集，故B、C、D项均错误。

第（2）题，A选项调整地域结构和城市功能区布局有关；B选项加速人口集散往往与城市经济发展水平高低有关；C选项扩大空间规模一般与城市经济发展水平和速度有关，这些并非智慧城市建设所能直接产生的作用，只能说智慧城市的建设对地域结构的调整提供相关数据支撑，对人口集散、空间规模提供相关数据反映。因为智慧城市建设属于数字地球范畴，或者说是属于数字城市，是将城市的基础设施、功能设施数字化，建立数据库，并用高速通信网络链接，实现网络化管理和调控。能够充分和高效的利用信息，使信息快速流动，可以提高对城市的管理效率，提高生产和贸易效益，扩大生产规模，提升服务质量，促进城市发展。故A、B、C项均错误。结合图示可知，智慧城市包括智慧交通、智慧政务、智慧社区等，城市管理借助于GIS、云计算、大数据存储与查，使得城市发展更加合理化，故智慧城市的建设对城市发展最重要的是为城市发展提供服务功能，故此题选D项。

【参考答案】（1）A （2）D

例5 （2013年高考江苏地理卷，第3～4题）2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统（BDS）发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统（GPS）和俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此回答（1）～（2）题。

（1）BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有（ ）

①提供灾区的影像 ②统计灾区的经济损失 ③确定救灾人员的位置 ④提供短文联络

A.①② B.①③

C.②③ D.③④

（2）芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中位置同处龙门山断裂带，但芦山地震造成的损失较小，主要原因有（ ）

①震级较低 ②提前预报 ③防震意识强 ④救援及时

A.①②③ B.①③④

C.②③④ D.①②④

【解题思路】第（1）题，本题的关键在于材料中“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”，故③④正确，而①为遥感的主要作用；统计灾区经济损失，需要GIS的参与。

第（2）题，芦山地震震级比汶川地震震级小，故①正确；地震的发生具有突发性，预报较为困难，不能提前预报，故排除②。在汶川地震以后，无论政府还是个人，抗震意识增强、反应及时，所以有效降低了芦山地震的损失，故③④正确。本题涉及对考生推测能力的考查。

【参考答案】（1）D （2）B

四、命题预测

随着信息化时代的到来，3S技术普遍应用于生产、生活、科研和军事等各个方面，在国土勘探、资源调查、城市管理、旅游、交通建设等领域应用越来越广泛。试题的取材内容丰富，情境创新度越来越高。但高考试题的命制是为了体现选拔性，考查考生地理素养、地理思维能力，即调动和运用相关知识分析、探究并解决地理问题的能力。从该出发点可知高考命题一定会采用生产、生活中与3S技术密切相关的试题情境，设计体现思维张力的试题加以考查。目前3S技术的应用热点众多，如我国各种自然灾害发生范围广泛，城市洪涝现象严重，则利用3S技术对自然灾害的动态监测、预报，对城市污水管网的设计；在城市管理当中智能交通的建设；精准农业的推行；我国东海、南海与周边国家政治问题复杂，冲突摩擦问题不断，则军事领域对3S技术的依赖越来越强。美国末端萨德反导系统入韩，中国公开中段反导技术等，这些都可以成为命题的材料。故考生备考时首先要吃透3S技术相关原理和应用方法，然后培养自己运用知识解答问题的能力。

五.能力测试

1.用户在智能手机上运行打车软件，输入目的地即可将信息发送给离他最近的出租车。打车软件运用的核心技术是（ ）

A.数字地球（DE）

B.遥感（RS）

C.地理信息系统（GIS）

D.全球定位系统（GPS）

精准农业是由现代信息技术支持的现代化农事操作技术与管理的系统。读图8，回答第2题。

2.精准农业系统（ ）

A.依据植物生长模型，利用数字地球技术实施监测

B.依据产量分布图，利用RS技术控制收割机转向

C.依据施肥处方图，利用GPS技术进行精准施肥

D.利用GIS识别田间杂草、害虫，控制农药喷洒量

我国某大学基于GIS（地理信息系统）的数字评估，完成中国某重要地理分界线（过渡带）分布图的绘制。读“该分界线西段、中段、东段示意图”（图9），回答第3题。

3.GIS在绘制该线时的作用主要是（ ）

A.获取相关地理空间信息

B.确定地理事物空间位置

C.空间数据的分析与应用

D.将相关信息立体化呈现

车厘子，即美国樱桃。源于英文Cherries的音译，原产于小亚细亚半岛的安纳托利亚高原。2010年昆明某生态农业开发公司试种车厘子成功。据此回答4～5题。

4.美国最适宜种植车厘子的地区是（ ）

A.佛罗里达半岛 B.西部高原区

C.中央大平原 D.密西西比河口

5.该生态农业开发公司在收获车厘子之前进行估产，主要用到的地理信息技术是（ ）

①遥感技术 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④数字地球

A.①② B.①③

C.②③ D.②④

图10为我市某日地表温度分布图。读图，回答第6题。

6.获取该地区地表温度分布的方法是（ ）

A.GIS B.RS

C.GPS D.PS

冈仁波齐，位于东经81.3°，北31°，海拔6638米，是冈底斯山的主峰，冰川广布。据冈仁波齐周围景观照片（图11），回答7～9题。

7.对冈仁波齐海拔的测量，最简便的方法是（ ）

A.GPS B.RS

C.GIS D.数字地球

8.在该区域，遥感技术可以（ ）

A.监测河流流速变化

B.调查冰川分布

C.测算冰川消融速度

D.预警地质灾害发生

9.跟踪研究该区域湖泊面积的变化需要运用（ ）

①GPS ②RS ③GIS ④数字地球

A.①② B.③④

C.②③ D.②④

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烟台汽车制造厂是一个拥有2600名职工、3．2亿元资产的中型企业，主要生产轻型汽车、农用运输车和拖拉机。1993年以来，该厂产品销售收入虽然逐年增加，但经济效益却大幅下滑，生产经营日趋困难。面对日益激烈竞争的市场环境，企业感到原有经验式的管理模式、落后的管理手段和不透明的信息反馈机制已非常不适应新的形势，迫切需要应用现代计算机网络和统一的财务软件进行管理创新。

一是成本的核算与控制迫切要求企业利用计算机进行管理。由于汽车产品结构复杂、零部件繁多，在产品开发过程中，以往靠会计人员手工劳动，连续几天几夜工作也只能算出大概的综合成本，难以及时准确地制定出有市场竞争力的产品价格。企业曾多次出现新产品投产后，才发现新产品的设计成本过高，价格无法为市场接受而被迫停产的情况。

二是资金的核算与管理迫切要求企业利用计算机进行控制。该厂销售环节占用的资金余额上亿元，大多以发出商品的形态存放在全国各地的430多个经销商处，企业难以及时、准确掌握各销售点上的存货变动情况，账物不符、账账不符的问题时有发生，应收账款居高不下，坏账风险难以防范。1995年该厂曾组织十多名会计人员历时一年，与各经销商核对发出商品和应收账款，发现企业本身的账簿记录差错1100多笔，仅发出商品的潜亏损失即达数百万元之多。在储备资金的管理中，传统的手工操作只能提供库存材料、备件的账面价值总量，但具体材料、备件的存放时间、库存数量却不掌握，致使存货超储、积压、损坏等情况非常严重。企业盘点时曾发现仓库中的三角带可满足企业10余年的生产需要。

三是薄弱的基础管理迫切要求企业利用计算机技术来强化。从企业内部看，基础数据缺乏，材料消耗定额、工时消耗定额不准，谈不上实施精细生产，挖潜降耗，也无法对生产车间、销售部门、采购部门和仓储部门实施科学的考核。特别是财务信息滞后于物流信息和市场变化信息，再加上数据常常失真，决策者难以及时了解掌握企业财务状况的变动情况和内部各种资源的配置情况迅速对市场变化做出反应。

四是企业各项规章制度迫切需要利用计算机手段进行硬化。过去规章制度只是挂在墙上，写在本中，缺乏强有力的手段来保证制度的有效执行，有章不循、有章难循的弊端难以克服，道德风险无法控制，科学规范的管理程序难以硬化。

二、如何运用计算机网络和软件对企业管理进行深化、细化

1996年以来，该厂针对采购、仓储、生产、销售等环节信息不明、账目不清等突出问题，以财务管理为中心，以成本控制为重点，联合山东浪潮国强软件公司，本着先易后难的原则，先后投资两百余万元开发了烟台汽车制造厂现代企业管理信息系统。该系统基于一台主服务器，在各个车间、仓库及生产、供应、销售、财务等各有关处室设立了46个工作站，将各子系统通过财务管理子系统紧密地在一起，做到了信息集成、过程集成、功能集成，实现了财务系统与销售、供应、生产等系统的数据共享，为企业提高财务资金管理水平提供了强有力的手段。财务管理子系统建立了统一的计算机平台，变多级核算为一级核算，一张原始凭证（销货发票、购货发票、入库单、领料单等）一次录入，仓库、车间、厂部的业务核算、统计核算、会计核算、凭证的制作、打印、各明细账、总账的登记全部由计算机一次自动完成，可以灵活地查询、统计和打印账表。

销售管理子系统与金税系统连接，利用金税系统录入和打印销售发票后，自动转入销售管理子系统，自动编制销售凭证，自动登记财务的产品销售、发出商品、应收账款、应交税金等账簿。同时可进行账龄分析和坏账估计，实现了销售业务管理与核算一体化。

采购管理子系统对采购订单、采购到货以及入库状况进行全过程管理，为采购部门和财务部门提供准确及时的信息；自动完成对各种应付账款的登记、冲销以及应付账款动态变化状况。另外，该子系统还可以进行材料采购成本的考核与监督，非合同供应商、超过合同的采购价，软件系统可以自动警告，要求审核。

仓储管理子系统通过对各种存货的收、发、存业务进行核算，及时准确地掌握每件存货的耗用情况，把各类存货成本归集到各成本项目和成本对象上，为企业的成本核算提供基础数据，并动态反映存货资金的增减变动情况。

生产计划子系统根据生产计划和上月末实际库存情况，软件系统能按照装配物料清单计算物料的毛需求和净需求，自动运算出零部件采购计划、自制件的生产计划，将设计、工艺、生产制造并行交叉进行管理，实现了各种物流、业务流自始至终连贯起来的全过程管理。

成本核算子系统能够完成产品或零部件标准成本的制定，计算入库产成品或自制半成品的标准成本和标准成本差异，能够从价格成本差异和用量成本差异方面进行控制，为企业分析生产成本变动的原因提供了详细资料，为实施标准成本法和责任成本法提供了可能。

基础数据子系统可为生产计划系统提供工艺过程信息、产品结构信息，为成本控制提供工时定额和材料消耗定额标准信息，并能够通过装配物料清单自动读取采购发票的最新单价，瞬间计算出产品的材料成本，为产品投产决策提供第一手数据资料。产品开发人员能够随时计算出新产品的设计成本，为企业开发适销对路的产品提供了有力的支持手段。

三、取得的成效

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2实践目标——运用能力的培养

地理信息技术教学过程离不开教学实践，因此教学实践环节的培养目标，就是培养学生应用地理信息技术来解决实际问题的能力，主要有以下几个方面：

2.1初步掌握遥感图像的读图技巧

遥感技术是地理信息技术中的一个重要的组成部分，因此学习遥感图像的判读是地理信息技术教学中的一个重要内容。读图的基础就是对于一些地物的形状、颜色等遥感图像的特征要十分熟悉。例如，遥感图像上人工建筑物的颜色往往会呈现浅蓝色或者是灰白色；天然湖泊的边界往往比较圆滑。同时，还要学会借助已知的地物来推断未知地物。例如，与村庄或者城市相连的线状地物往往是小路，而与湖泊相连的往往是河流等。在教学过程中，教师要注意为学生展示相关的遥感图像，培养学生的读图能力。

2.2GPS手持机定位导航的实践

当前GPS在生活中的应用越来越多，其强大的导航功能更是受到了越来越多的青睐。目前，GPS手持机的人机界面更加人性化，操作也更加简单方便，使得GPS实际运用的教学难度也进一步降低。在地理信息技术教学的过程中，教师要安排相关的实践活动来让学生掌握GPS手持机的操作和使用。例如，教师可以开展野外拉练等活动，让学生利用GPS手持机的导航功能来指导学生向着目标地前进，在实际应用的过程中让学生掌握GPS的导航定位功能的应用。

2.3掌握一些简单的GIS软件的操作运用

目前有很多GIS软件，其功能也是多种多样。常用的GIS软件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技术教学过程中，要使学生对至少一种相关的GIS软件的操作能够基本的掌握，同时能利用相关的软件来实现一些数据的处理和加工。在GIS软件学习的过程中主要培养以下能力：数据表的建立、简单的数据查询和数据分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷键的使用、通过网络GIS地图查询相关的地理信息、利用GIS软件制作一些专题地图等，进一步提高学生对GIS软件的实际应用能力。

3发展目标——思想认识的加深

3.1认识到地理信息技术的重要性

地理信息技术强大的数据获取以及分析和处理能力在社会上的各个领域有着广泛的应用。在实际的教学过程中，教师要让学生对于地理信息技术在中国国民经济发展过程中发挥的作用有更加深刻的认识，让其感受到地理信息技术在国家进行建设决策过程中起到的支持作用。同时，它在生活中实际应用也进一步拓展了人们的生活空间，使人们的生活更加便利舒适，进而让学生在对于地理信息技术的重要性有着充分认识的基础上加强学生对于地理信息技术应用的意识。

3.2注重地理信息安全的保护

在地理信息技术教学的过程中，还要注重学生的地理信息安全意识的培养。目前信息安全是网络安全中一个极为重要的组成部分，一些不合法的地理信息的应用可能会给他人带来重大的损失甚至有可能触及法律。在地理信息获取和使用的过程中，要提高学生的地理信息安全保护意识，不将一些重要的地理信息外泄，不一些虚假的地理信息，不因个人利益而随意篡改地理信息，不窃取个人使用权限之外的地理信息等，加强学生对于地理信息安全的保护意识，进一步规范地理信息技术的使用。

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2实践目标——运用能力的培养

地理信息技术教学过程离不开教学实践，因此教学实践环节的培养目标，就是培养学生应用地理信息技术来解决实际问题的能力，主要有以下几个方面：

2.1初步掌握遥感图像的读图技巧遥感技术是地理信息技术中的一个重要的组成部分，因此学习遥感图像的判读是地理信息技术教学中的一个重要内容。读图的基础就是对于一些地物的形状、颜色等遥感图像的特征要十分熟悉。例如，遥感图像上人工建筑物的颜色往往会呈现浅蓝色或者是灰白色；天然湖泊的边界往往比较圆滑。同时，还要学会借助已知的地物来推断未知地物。例如，与村庄或者城市相连的线状地物往往是小路，而与湖泊相连的往往是河流等。在教学过程中，教师要注意为学生展示相关的遥感图像，培养学生的读图能力。

2.2GPS手持机定位导航的实践当前GPS在生活中的应用越来越多，其强大的导航功能更是受到了越来越多的青睐。目前，GPS手持机的人机界面更加人性化，操作也更加简单方便，使得GPS实际运用的教学难度也进一步降低。在地理信息技术教学的过程中，教师要安排相关的实践活动来让学生掌握GPS手持机的操作和使用。例如，教师可以开展野外拉练等活动，让学生利用GPS手持机的导航功能来指导学生向着目标地前进，在实际应用的过程中让学生掌握GPS的导航定位功能的应用。

2.3掌握一些简单的GIS软件的操作运用目前有很多GIS软件，其功能也是多种多样。常用的GIS软件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技术教学过程中，要使学生对至少一种相关的GIS软件的操作能够基本的掌握，同时能利用相关的软件来实现一些数据的处理和加工。在GIS软件学习的过程中主要培养以下能力：数据表的建立、简单的数据查询和数据分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷键的使用、通过网络GIS地图查询相关的地理信息、利用GIS软件制作一些专题地图等，进一步提高学生对GIS软件的实际应用能力。

3发展目标——思想认识的加深

3.1认识到地理信息技术的重要性地理信息技术强大的数据获取以及分析和处理能力在社会上的各个领域有着广泛的应用。在实际的教学过程中，教师要让学生对于地理信息技术在中国国民经济发展过程中发挥的作用有更加深刻的认识，让其感受到地理信息技术在国家进行建设决策过程中起到的支持作用。同时，它在生活中实际应用也进一步拓展了人们的生活空间，使人们的生活更加便利舒适，进而让学生在对于地理信息技术的重要性有着充分认识的基础上加强学生对于地理信息技术应用的意识。

3.2注重地理信息安全的保护在地理信息技术教学的过程中，还要注重学生的地理信息安全意识的培养。目前信息安全是网络安全中一个极为重要的组成部分，一些不合法的地理信息的应用可能会给他人带来重大的损失甚至有可能触及法律。在地理信息获取和使用的过程中，要提高学生的地理信息安全保护意识，不将一些重要的地理信息外泄，不一些虚假的地理信息，不因个人利益而随意篡改地理信息，不窃取个人使用权限之外的地理信息等，加强学生对于地理信息安全的保护意识，进一步规范地理信息技术的使用。

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一、前言

地理信息系统（GeographicInformationSystem,GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析、和表达空间数据的信息系统。其既是表示、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。

二、GIS的提出和迅速发展

50年代，由于电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量与地图制图学中的应用，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据，并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，这样就导致了地理信息系统的问世。

1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS—加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。但是，由于当时计算机技术水平不高，存储量小、磁带存取速度慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。当时的系统能实现手扶跟踪数字化地图，进行地图数据的拓扑编辑，分幅数据的拼接，并发展了基于栅格的操作方法。

进入70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备—磁盘的使用，为空间数据的录入、存贮、检索和输出提供了强有力的手段。用户屏幕和图形、图像卡的发展增强了人机对话和高质量图形显示功能，促使GIS朝着实用方向迅速发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。GIS这一技术成为一个引人注目的领域。

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

80年代是GIS在理论、方法和技术上取得突破与趋向成熟的阶段。由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现，为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输效率得到极大的提高。另外，软件开发工具的广泛应用和数据库技术的推广，推动了GIS的数据处理能力、空间分析功能、人机交互对话、地图的输入、编辑和输出技术的进一步发展，并逐步走向成熟。GIS的应用从解决基础设施的规划（如道路、输电线等）转向更加复杂的区域开发问题。当时，GIS已跨越国界，在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题（如全球变化、全球沙漠化监测等）。因此，国际著名的GIS专家，即前面提到的R.T.Tomlinson认为：“如果70年代是GIS发展的巩固时期，那么80年代则是国际上GIS发展具有突破性的年代”。这个时期，GIS还保留有地理信息系统（GeographicInformationSystem,GIS）的含义和意思。

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

地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息机理理论为基础。陈述彭院士在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性(多解)与可预见性等；并认为：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于这个Info还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础。

Goodchild于1992年提出地理信息科学(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等。地理信息科学的提出是地理信息系统技术及应用发展到相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。由此可见，地理信息科学在地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。世纪之交，由于地理信息系统的应用日益广泛，加上航空和航天遥感、全球定位系统、数字网络(Internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透和整合，逐渐形成了以地理信息系统为核心的地球空间信息集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，掀起了全球变化研究与对地观测计划的新高朝，于是时势造英雄，促使一门新兴的交叉学科“地理信息科学”的脱颖而出。这个时期，GIS己经渐变地含有地理信息科学（GeographicInformationScience,GIS）的含义和意思。

五、现在的GIS—地理信息服务(GeographicInformationService,GIS)

近年来，随着地理信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用，GIS的发展进入到各行各业乃至各家各户的用户时代，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。这个时期，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系统已成为许多机构（特别是政府决策部门）必备的工作和决策咨询系统。国家级乃至全球级的地理信息系统已成为公众关注的问题，地理信息系统已被列入“信息高速公路”计划，也是美国前副总统戈尔提出的“数字地球”战略的重要组成部分。地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。

近来，个人数字助理（PersonalDigitalAssistant,PDA）、移动电话的普及给新的应用创造了许多机会。这样的应用有流动工作人员和基于位置服务。流动工作人员，顾名思义，他们工作在远程位置，如客户处、分公司或者野外现场。这些工作人员经常要为完成某项任务下载一段所需的数据，在远端使用这段数据，然后在每天工作结束的时候将改动更新（同步地）到主数据库上。这种场景的一个重要方面是：客户端保留有数据，并以离线方式在本地对数据进行操作。基于位置服务的使用是近年来出现的一个重要趋势，这类服务彻底改变了对用户地理位置的依赖。随着全球定位系统（GPS）的应用，可以很容易确定任何一个客户/使用者的精确位置，并根据用户的地理位置提出最佳解决方案。基于位置服务的影响和重要性促使开放GIS协会（OpenGISConsortium,OGC）提出了开放位置服务（OpenLocationService，OpenLS）,希望能够将地理空间数据和地理操作的资源集成到位置服务和电信基础设施中去。美国联邦政府已于2001年10月颁布了规定：所有蜂窝电话的位置在67%的使用时间里必须是可追踪的，追踪精度为125米。这样，一方面人们总在评述着Internet革命“消灭”了地理的概念，与此同时，对于空间技术的需求却在不断增长。位置服务（LocationBasedService,LBS）的巨大魅力在于通过固定或移动网络发送GIS功能和基于位置信息，从而在任何时间应用到任何人、任何位置和任何设备上。当前，LBS已成为科学研究、技术发展和市场开拓领域共同的热点话题。此时，GIS已朝着地理信息服务(GeographicInformationService,GIS)的方向发展。

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关键词：

地理教材；地理信息技术；内容编制；对比分析

当今社会，随着科学技术的发展，地理信息技术的应用范围不断扩展，带动了对专业地理信息技术人才的需求，同时也带来了基础教育地理课程内容的革新。2003年，国家教育部颁布的《普通高中地理课程标准(实验)》，将地理信息技术这一专题纳入高中地理课程体系中，地理信息技术第一次作为一个相对独立的部分和选修课之一进入地理课程标准[1]。2004年，经全国中小学教材审定委员会初审通过出版了人民教育出版社出版的人教版、中国地图出版社出版的中图版、山东教育出版社出版的鲁教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科书。四套实验教科书都非常重视对“地理信息技术”的编制，形式上和内容上各具特色，体现了教材的多样化和个性化趋势。

一新课标中的地理信息技术

地理课程标准是地理教材编写的依据、地理教学的依据，也是地理教学评价的依据，是教材、教学的出发点和归宿[2]。近年来地理信息技术发展迅速，地理课程标准也正在随着整个社会的信息化进程不断做出调整。《全日制普通高中地理新课程标准（实验）》对“地理信息技术”的要求如下：“标准”中强调信息技术的应用，非常重视培养高中生获取地理信息的素养。同时要求学生认识地理信息技术的基本含义与应用领域、形成用现代地理科学思维与方法解决地理问题的意识与能力、形成科学精神和科学态度[3]。此外，新课标中较多使用“了解”、“举例”、“查询”等行为动词，对RS、GPS、GIS以及电子地图等具体内容有不同的学习要求，主要侧重结合实例来让学生了解地理信息技术在实际生活中的应用，从而使高中生具备获取地理信息技术的能力。

二信息技术内容编制对比分析

（一）知识点选取比较

四套教材都选有RS、GPS、GIS、数字地球等知识，符合新课标对该部分的要求，基本上能够满足地理教学的需要。湘教版和中图版在内容安排、编排形式方面较为相似，都是用一章共四节的篇幅来讲述该部分知识，其涵盖的知识点也大致相同。两者较大的区别在于湘教版较偏重于介绍GIS和RS的基本理论，而实践应用方面较少；中图版则较注重RS的应用，以第二节“遥感技术的应用”为例，本节在简要阐述RS的基本原理之后，分别详细的介绍了RS在资源普查、环境和灾害监测中的应用，并在课后设有“准确预测易贡错决堤”的案例，以便于让学生在学习本节内容时体会到遥感技术是与生活密切联系、切实可行的。鲁教版中设有“学用电子地图”单元活动，突出了电子地图的实用性，最能满足“标准”中对电子地图的要求。此外，鲁教版较侧重介绍“数字地球”，该部分知识共有7页，详细的表述了“未来的城市——数字城市”、“未来校园——数字校园”等内容。人教版中该节基础知识点只有RS、GPS、GIS，数字地球则出现在阅读材料中，与另外三个版本相比该部分内容较少，且偏重于介绍理论知识，地理信息技术的应用方面涉及较少。这一问题在访谈过程中也被高中地理教师普遍反映。但人教版该节最后在综合地理信息技术的基础上设计了活动，让同学们根据自身的学科兴趣、认知水平的差异来进行自主学习，在一定程度上使教学内容更具有弹性。

（二）栏目设置比较

经过对比分析发现，鲁教版单元活动中的“问题”栏目旨在提出具有启发性的问题来激发学生的学习兴趣，与其他版本内的“思考”栏目功能大致相同；而“知识窗”和“阅读”都是帮助学生拓展视野，二者有异曲同工之妙。因此可以把鲁教版单元活动中的“问题”作为“思考”，“知识窗”作为“阅读”，则四个版本“地理信息技术”部分栏目设置的异同点如下表所示：四个版本均设有“阅读”、“思考”和“活动”栏目。“阅读”是教材内容的扩展与延伸，也是教材内容的补充和完善，它具有对正文知识进行解释、拓展和深化的重要作用，也在一定程度上扩展了学生的地理视野。而“思考”栏目可以引导学生积极参与课堂教学，以便于导入新课，同时也有利于培养学生的批判性思维和创新思维。中图版栏目最为丰富多样，每节均设有探索、学习指南、阅读、案列研究、思考和复习题栏目，而名词链接、活动栏目则视需要而定。“探索”设在每节课的正文之前，探索的内容与本节课的知识密切相关且富有创意，重在培养学生创新学习的能力，使学生学会学习。而“案例研究”位于每节内容的后面，具有总结。但中图版有的栏目知识性过强，不利于激发学生的学习兴趣。鲁教版中主要有“活动”、“知识窗”和“问题”三类栏目。其中“活动”栏目数量较多，共8个，也因为该教材中这一部分内容本来就是以单元活动的形式呈现，所以着重锻炼学生动手实践的能力。如“分析和解译遥感影像”、“用电子地图查询路线”等，引导学生动手操作，促进学生自主学习、合作学习和探究学习。知识窗（即阅读）栏目中多介绍一些实例或者基础性知识，注重教材与实际的结合。湘教版中“阅读”栏目较突出，共23个，大量的阅读材料可以使学生了解更多的知识，加深对教材的理解，提升思维能力。“活动”栏目则依据具体目的不同，又分为活动思考、活动探究、活动实践三个子类型，其中活动实践的数量较多，例如设计了“搜索GIS定义，列举GIS简报”等活动实践，对学生搜集、整理、表达地理信息的能力都提出了具体的要求，锻炼了学生学以致用的动手操作能力。总体而言，湘教版教材栏目设计新颖，呈现方式多样，既具有知识性、科学性，也不失趣味性。而与前三者相比，人教版设置的栏目类型、数量都较少。但在访谈中教师普遍反映学生对“地理信息技术”中的案例很感兴趣，经常会询问老师RS、GPS以及其他技术的具体操作过程，但由于课本上所给的实例较少，且只有简单的文字介绍，学生的学习需求往往得不到满足。

（三）图像系统分析比较

林培英教授在《学校地理教材现代化研究》中对图像系统定义为：“地理教材除去文字和数字符号外，还有图像符号来表示、解释和揭示地理知识，称作地理教材的图像系统。”[4]图像系统是地理教材的重要组成部分，一般蕴含着大量的地理信息，且较为生动形象，易读易懂。总结多数专家的观点，地理教材中的图像类型主要有地图、示意图、景观图、遥感影像图、照片、地理统计图（表格、线状图、柱状图、结构图、柱状折线图）、漫画等类型[5-7]。四个版本教材中的图像类型和数量统计如表4所示。从表4中可以看出，中图版和湘教版“地理信息技术”部分所展现的图片数量最为丰富，这两个版本的教材本身文本内容就较多，相对应的图像数量也较多，用直观简洁的图像来补充课文内容，可以提高教材的表达效果。不同类型的图像具有不同的功能。示意图立体感强，能够直观的表达地理基本原理、规律、分布等，容易被学生接受。以湘教版第二节“遥感技术及其应用”的图3-27“遥感技术系统”为例，生动形象且又真实地展示遥感技术的工作过程，便于学生明白地理现象之间的关系，得到形象的概念。同时从表4中也发现，在这6种图像类型中，四个版本“地理信息技术”中均是示意图的数量最多。地图是地理教材在内容和形式上与其他教材最明显的区别，它可以储存、选择、模拟和表达地理信息，具有知识传播和能力培养两种最基本最重要的功能[8]。鲁教版在“辨别地理方向”中使用了多幅地图，与文字密切配合，简洁清晰的表达了地理内容。而照片与其他类型图像相比更真实、更贴近生活，形象生动，使用照片可以在一定程度上引起学生的共鸣，给予其感性认识，激发他们的学习兴趣。中图版和湘教版都在讲述GPS的应用时插入了大量的实物照片。文字虽然可以表述概念和原理，但是不能反映空间结构，而图像能够直接迅速地表达出地理事物的结构和空间关系。“地理信息技术”的图像系统设计应结合教材实际内容，考虑到该部分内容与现代技术密切相连，且注重实践应用，而遥感影像图不仅拥有丰富的信息，而且直观，在一定程度上体现了地理信息技术的先进性，因此各版本教材可以适当增加遥感影像图的数量。

三建议

四套教材都从各自的角度理解课程标准，对地理信息技术进行了不同的编制设计，虽各有千秋，但仍有一定的局限性。中图版突出地理信息技术的应用，结合恰当的实例详细地介绍地理信息技术的每一个功能，旨在帮助学生学会使用地理信息技术。且在介绍地理信息技术原理时均采用了图示的方法，形象生动地展示了地理信息技术的工作原理。但该部分活动设计的较为简单，建议活动栏目的设计要符合高中生的学习心理，让学生通过活动确有收获。鲁教版中“地理信息技术”被编排在6个单元活动中，这种创新使该部分内容更为丰富，但这样的编排形式也可能弱化它们之间的联系，不利于学生对地理信息技术的整体把握。因此在教学过程中应注意加强各部分之间的联系。湘教版中该部分知识丰富详实，且设置了大量的阅读材料有利于开拓学生的视野。但这部分教材对地理信息技术原理的介绍过于简单，建议教材在介绍地理信息技术原理时能够用简单形象的语言深入浅出的介绍，使其更有深度。人教版教材较为规范严谨，注重地理信息技术中各项技术的联系，但在访谈过程中多数教师反映该部分内容较为单薄，且偏重于介绍理论知识，地理信息技术的应用方面涉及较少。因此建议在教材中适当丰富本节内容，并适当增加一些关于地理信息技术在各领域实际应用的案例，以满足学生的学习需要。目前信息技术的使用范围不断扩展，在生活中的地位也越来越重要，学习先进的地理信息技术已经成为一种趋势，积极完善教材中的“地理信息技术”内容，使其更符合学生的学习需要，对培养地理信息专业人才、促进社会发展具有重要意义。本文通过对四个版本教材“地理信息技术”部分多角度的对比分析，在一定程度上为“地理信息技术”内容的编制提出一些较为合理的建议。总之，编写好一本教材不是一蹴而就，而是需要在实践检验下不断修订，逐步走向完善。

参考文献

[1]林培英.中学地理信息技术教学[J].课程•教材•教法.2004,24(7)（7）:58-62.

[2]李家清,陈实.中学地理课程标准与教材分析[M].北京：科学出版社,2012.

[3]李家清.新理念地理教学论[M].北京：北京大学出版社,2009.

[4]林培英.学校地理教材现代化研究[D].北京：首都师范大学,1985.

[5]王民,王英.中学地理教材中的图像类型研究——以德国为例[J].中学地理教学参考,2005,11.

[6]杨向东.中学地理新教材图像系统特点与分类——以人教版初中地理为例[J].教育理论与实践.2006,26(5):59-60.

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2计算机信息技术改进及其应用

伴随科研的进一步进展，不断的探究人们的计算机信息技术的改进，使之更有效地应用到各个范畴。通过对优势和计算机信息技术优缺点的深入研究，提出有用的改善方法，并很好地使用到每个行业范畴里。

1）传感技术的完善及其应用

即使我们传感器技术的研究、生产和应用系统，人员和传感器技术的部分优点，也有了许多先进的成就，诸如工具/车轮显示一系列的结果，油的温度和压力感测系统，油井高温高压感测系统，高精度的热式光检测传感器，以及大范围的用户市场。但系统性缺陷仍然存在，如传感器和传感器系统的研究和发展战略没有统一的布局，形成两个平行不连贯的研究，以及缺乏完善传统的传感器，以及集成化、智能化和纳米技术没有得到很好的强化。所以还是要在探究传统的传感器技术上，偏重于用量大，应用范围广，具有现代物理学的效果，提高其可靠性和适用性，并减少成本，才能支持工业、农业和服务业的进展。例如信息技术、生物技术、新材料技术、加快林业的推广“5S”（遥感，地理信息系统，全球定位系统，专家系统和决策支持系统）技术已成为一个主要的工具。卫星遥感，红外监控，飞机等高科技，化学灭火森林预测，监测，控制、病虫害火灾隐患的控制，过去不能用常规技术或方式来处理荒漠化防治和濒危野生动物的问题，现在因为RS和GIS的参与变得比较简单。

2）通信技术的完善及其应用

计算机通信技术经过网络拓扑设计是为了要成立连接性和可靠性，快速的通信，柔韧性，高品质的计算机通信网络，合理的数据传输和数据同享，强化系统的可靠性，并统一对主机的分布式信息处理不同的范围，也可以提供实时的集中控制和管理功能，节约了在硬件、软件、设备，并由此创建通信子网和运输环节，增加了用户的网络资源的成本，优化网络拓扑结构，旨在在一定程度上提高通信技术。在交通领域IT的应用是基于全球定位系统（GPS），地理信息系统（GIS），移动通信网络和国际网络的传输控制协议（TCP/IP）和其他技术原理，在汽车领域使用交通方便，如数据传输，语音通讯，目标跟踪，自动报警和住户拿到设有各种公共信息，实用的信息服务。而计算机技术、其他子系统和各种数据库相联合，达成范围大的效果。

3）计算机技术的完善及其应用

根据计算机技术的一般属性适用在物理学，机械工程，电子工程和现代通信技术和数学，进一步加强它的进展和改进。第一要从技术的结构，操作系统管理上来说，要加以建设和使用，可以提高计算机系统。第二是强化对操作计算机系统，信息存储，输入和信息技术的输出控制，以提高计算机的组件技术。第三是逐渐完成由信息处理，数据处理转化到知识处理，知识到数据库的过程。计算机技术应用在工程产业，经由项目管理系统和某些软件工具的应用支撑，计算和运营管理，表现出了有效的提高了工作效率和成果质量。

4）控制技术的改进及其应用

信息技术在业务流程层面上的手动或自动控制程序为运行发电原理，用于形成、记载、处理或其他金融数据的程序信息，相关的数据通常包含检查计算、查账和试算的精度，设置输入数据和数值的自动检查。经由电脑整理数据可以使用日历年为单位，分析部门的历史财务数据，并为决策者的选择提供可靠依据，并由此创建较为完整的决策支持体系，实现会计电算化资料的应用，以便决策者能够遵从市场经济规则，拟定行为规范为自身发展的前提下，强化经营管理，提升经济效益。

5）密码技术的完善及其应用

对称加密的密钥分配和管理制度最大的问题是很复杂，而且数字签名是不能实现的。所以可以在实际运用中使用两者的优势，采取对称加密系统，使用公共密钥加密系统，混合加密文件，就可以处理运算速度的密钥分配和管理情况。保护计算机在因特网的加密技术应用的信息的安全性，利用加密技术，无需使用Internet网络的拓扑结构，因为数据传输技术已达到安全要求。通过现代信息技术改进，任何信息的数字化，成本低，运输方便，保真度，帮助再创造等。现代技术可以形成信息高速公路网络，具有大容量，高带宽，对于某些快速通道和信息洪流的有序流动，减少了距离和时间的距离，更好地加速了通信效率，轻松地获得储存过程中的信息。

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在各地区，随着我国工业化、信息化、城镇化、国际化的深入发展，云计算、物联网等高新技术应用不断深化，国家战略性新兴产业地理信息技术和产品以及服务的基础保障作用更加凸显，利用地理信息及其技术进行科学规划和决策，解决资源和环境保护以及合理开发利用问题，应对和处置突发公共事件和自然灾害，提高行政管理效率等已成为共识。在产业和应用方面，地理信息在车载导航、物流配送、移动目标监控、定位服务、电子商务等方面的应用受到了广大企业和社会公众的欢迎，正在形成越来越大的市场需求。

2014年1月，国务院办公厅印发《关于促进地理信息产业发展的意见》提到“地理信息产业作为加快转变经济发展方式的重要手段”，将促进物联网、智慧城市以及关联服务业的发展，完善“网格化”社会管理，支撑重大项目科学决策，带动创业就业，对转变经济发展方式起到“助推器”的作用。

浙江：特色产业聚集

作为新型高端服务业和战略性新兴产业，浙江省发展和改革委员会和浙江省测绘与地理信息局制定的《浙江省地理信息产业发展“十二五”规划》，对具有科技含量高、环境污染少、市场前景好、吸纳就业能力强等特点的地理信息产业，如何促进浙江经济发展方式转变提出指导性建议。

浙江省是我国率先开展三网融合综合业务探索的省份之一，信息化建设总体水平位居全国前列，特别是在互联网基础设施、宽带普及率等方面具有较大的基础优势。据统计，截至2010年，浙江省实现3G网络全覆盖，互联网用户达3970万户，普及率居全国第3位。

在此基础上，地理信息数据服务、地理信息应用及安全保密技术、卫星导航定位与应用技术、三维虚拟现实系统开发与应用技术等一大批产业发展关键技术已得到突破。据介绍，浙江省航天航空遥感发展迅速，已建立的2座地面卫星接收站，可实时接收、处理相关卫星影像数据，航天航空影像数据自动化处理难题已经破解；建立了应急测绘保障机制，成立了与国家联动的省、市应急测绘保障队伍；成功研制出了新一代航测内外业一体化立体采编工具软件，大幅度提高了基础地理信息数据的生产效率。

随着信息化建设的不断推进，浙江省地理信息产业得到快速发展。目前，浙江地理信息企业的从业范围已从传统的基础测绘、工程测量、地籍测绘、地图编制领域，发展到数据采集和开发应用、系统研发、信息服务、硬件制造、软件、教学、培训等领域，省内部分地理信息企业已发展成为国内知名度较高的地理信息公司，地理信息产品已广泛应用于政府决策、城市规划、环境监测、卫生防疫、社会经济统计、人口计生、公安指挥、资源管理、交通管理、地籍管理，以及人们日常生活等方面。

浙江地处中国东南沿海、长江三角洲南翼，是经济较发达省份，民间资本充裕而活跃。地理信息产业近年的快速发展势头已引起浙江民营企业的广泛关注，民营资本投资地理信息产业，推动了产业的快速发展。为此，浙江省测绘与地理信息局和德清县人民政府正在共同建设浙江省地理信息产业园，为产业集聚发展提供了良好的平台。

根据产业发展已有基础和发展要求，浙江省将以地理信息产业园为核心，以杭州、宁波、温州、嘉兴等市为副中心，结合当地经济发展的特点和优势，建立地理信息关联产业发展的若干各具特色的相对集聚区，作为地理信息产业核心区的补充，形成覆盖全省、产业链接、配套能力强的地理信息产业发展格局。根据规划，到2015年，浙江省地理信息产业园将初步建成一个国家级地理信息产业园；形成涵盖装备制造、软件研发、系统集成和地理信息获取、处理、应用、服务的完整产业链；将浙江省打造成为全国地理信息产业发展重要省份和华东地区地理信息产业发展中心。

今年，产业园区通过特聘招商、中介招商，已有北京国遥新天地技术有限公司、北京新兴科遥信息技术有限公司等在我国遥感影像数据和应用软件行业的领军企业注册落户该园。也有包括高德软件有限公司、北京中天博地科技有限公司在内的一批行业龙头企业也纷纷前来考察洽谈。

根据浙江省测绘局提供的数据显示，今年一季度，浙江省地理信息产业园总产出2.4亿元，同比增长28%；税收1357万元，增长20%，仍在建设中的浙江地理信息产业园就已实现开门红。目前，该园已签约项目167个，总投资约98.81亿元。预计到2015年，该园年产值将超30亿元，真正成为带动长三角、辐射全国的地理信息产业龙头。

在特色研发方面，“浙江省海洋基础地理信息系统”提供了高精度、陆海关联的现代测绘基准框架建设、海岛基本比例尺地形图及其数字化产品测绘、海岛礁精确定位、浅海区域水下地形图和潮间带地形图测绘。在此基础上，围绕海洋经济发展示范区、舟山群岛新区建设和海洋综合管理工作，大力促进海洋地理信息资源

的开发利用，服务江浙省海洋经济发展，为海洋防灾减灾体系建设提供基础支撑。结合海洋经济空间格局优化、现代港口物流和海洋旅游业发展等，开展船舶监控定位、港口物流导航、渔业资源开发和保护、滩涂利用、海洋资源勘探、海岛观光等海洋地理信息技术应用服务，不断提高海洋地理信息公共服务水平。

今年6月，中国人民总参谋部测绘导航局在浙江签署“深化北斗产业发展战略合作协议”，共建北斗（浙江）位置信息综合服务平台；共同推进重点行业北斗应用，率先在我省智慧海洋、城市安全管理、应急救灾、车载信息服务、现代物流等领域，优先采用北斗系统成熟技术与产品；支持设立浙江北斗技术协同创新中心，用以创新卫星导航应用核心技术；在北斗卫星领域深化军地融合，共建国家北斗导航应用（浙江）产业基地，将进一步加快北斗卫星导航在浙江的民用推广和产业化进程。

与此同时，总投资约15亿元国家首个北斗海洋产业应用示范基地也在舟山启动，北斗海洋应用研究院、北斗海洋应用服务运营中心和北斗海洋应用示范中心将投入建设。届时，通过工程示范、体系构建、平台打造，有望深化和拓展北斗在海洋领域的应用，加快舟山传统海洋经济转型升级，提升现代海洋产业的效能，有力助推浙江舟山群岛新区建设；也将进一步创新海洋开发和资源利用的新模式、新途径，为全国沿海地区海洋经济的科学发展作出示范，发挥引领作用。

浙江省不断完善产业发展扶持政策、加大政府对产业的支持力度，在建设“大企业、大平台、大产业、大项目”的总体要求下，结合近年来“数字城市”、“智慧城市”、“天地图・浙江”、物联网、“三网融合”、海洋经济发展、山区科学发展及地理国情监测等发展重点形成若干个大项目，引导地理信息企业集聚发展、创新发展，为产业发展创造良好的外部环境。

山西：智慧城市带动

智慧城市是“十二五”期间，国家城镇化的重要发展方向。前几年，数字城市、智慧城市的概念被炒的铺天盖地。2013年住房和城乡建设部分两批公布了193个国家智慧城市试点名单，更是将这股热浪推向了新。在数字城市和智慧城市建设推进的同时，也带动了相关产业的发展，尤其是地理信息产业作为战略性新兴产业。

在智慧城市推进过程中，数字城市地理空间框架建设将会涉及国土、房产、公安、环保、卫生等几十个领域的2000多个应用系统，为智慧城市的创建提供支撑平台。据国家测绘地理信息局数据，影像获取、基础地理信息数据生产、应用系统开发、系统集成、软硬件设备生产制造等领域的众多企业积极参与，带动地理信息产业产值达300多亿。这一方面，使地理信息产业在智慧城市建设进程中得到提升；另一方面，也为地方带来了智慧城市与地理信息产业“1+1>2”的市场效应。

地理时空信息的大数据特点，只有与云计算结合，才能进一步满足智慧城市应用需求，从而加快地理信息产业发展。“数字山西”的建设，从一开始就基于不断丰富和完善基础地理信息资源的工作基础上，通过推进山西省各市、县地理信息公共服务平台的建设，丰富测绘地理信息公共服务内容。 经过多年的积累，山西省已形成大量的地理空间信息资源，建立地理空间信息公共服务平台后能够使分散在各个专业部门的地理空间信息资源进行整合，形成社会化服务能力的地理空间信息资源，为社会的发展提供服务、发挥效益。

2013年初，在数字城市建设的基础上，国家测绘地理信息局正式开展智慧城市时空信息云平台的建设及试点工作，一直致力于地理信息测绘和数据支撑城市建设的山西省首府太原，首当其冲成为试点之一。

太原试点的城市信息多层次智能决策关键技术与系统、时空信息云平台，致力突破城市智能决策共性关键技术，构建城市信息多层次智能决策系统，开展城市综合管理决策应用示范，为城市运行、管理和规划提供面向多层次、细粒度用户的综合辅助决策支持能力，先后被列入科技部智慧城市领域国家863计划。

据山西省太原市基础地理数据中心主任卫启云介绍，智慧城市时空信息云平台由数字城市地理信息公共平台发展而来，该平台围绕经济转型、城市管理、民生服务等主题，以强化基础、促进应用为主线，着力加强智慧基础设施建设和基础资源的整合共享，着力提高智慧应用水平，从过去测绘地理信息部门提供地理信息公共平台，逐步发展为向各部门提供各自所需的个性化服务平台，使其服务更科学、更精准、更智能、更高效。

智慧城市的建设，将有力推动了山西省地理信息产业发展，为产业链上的企业带来更多的机遇。不过由于地理信息产业覆盖范围广，产业链巨大，既包括GIS（地理信息系统）产业、卫星定位与导航产业、航空航天遥感产业，也包括测绘业和地理信息技术的专业应用，还包括LBS（基于位置服务）、地理信息服务和各类新兴技术及其应用……市场需求的增长与本地产业发展相对滞后的矛盾日趋明显，存在基础地理信息资源不够丰富、开发利用不足，教育科研薄弱、专业人才紧缺，产业总量偏低、企业规模小、分布散、产业集聚能力亟待加强，政府、企事业单位和居民对地理信息产品及其技术服务的消费应用仍需引导和培育等问题，已经成为制约山西省地理信息产业大省建设的重要因素。

因此，对山西来说，国家863计划项目是提升山西省测绘地理信息服务能力的重要载体，是山西省测绘地理信息实现产业化的重要环节。在地理信息产业落地实施过程中，山西省聚合多方资源积累创新经验，充分利用国家和地区促进产业发展的优惠政策，建设地理信息产业基地，为企业创新创业搭建更好的平台。通过多种形式的合作，将具有自主创新技术和产品优势的企业引入产业基地，发挥地理信息企业孵化器作用和产业集群效应，支持企业申请建立地理信息工程中心和技术中心。时空信息云平台的项目实施，就走了一条由太原市国土资源局牵头，武汉大学、武汉邮电科学研究院、武大吉奥信息技术有限公司、罗克佳华工业有限公司和厦门硅田系统工程有限公司7家单位共同承担的合作路径。通过项目的实施带动和造就一批业内高端技术人才；实行多种形式的联合，发挥好各自的优势和潜力；将所取得的阶段性研究成果同智慧太原试点建设相衔接，迅速地转化为生产力，发挥经济效益。

根据《山西省地理信息产业发展指导意见》，山西省将会通过政策引导和资金扶持导向以及推广宣传等方式引导社会资金投资地理信息产业，鼓励传统产业与地理信息产业融合，推进传统产业和社会各行业对地理信息的应用。通过提供政策、资源、技术、资金支持，引导和鼓励企业进行兼并、重组和联合，发展地理信息龙头企业。

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[摘要]《GIS原理及其应用》是测绘工程专业一门重要的专业必修课。本文对目前该课程在测绘专业教学中存在的诸多问题进行了深入分析，在此基础上，结合我院测绘工程专业的培养目标，对该课程在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革探讨，加深学生对GIS的基本理论、基本方法和基本技能的理解，特别突出GIS实践的重要性，以期提高《GIS原理及其应用》课程的教学效果和教学质量，培养适应社会经济发展，具有创新精神和实践能力的高素质专业人才。

[关键词]GIS原理及其应用；教学；改革；实践；考核

中图分类号： G642. 0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

随着测绘信息技术的飞速发展，测绘产品的获取、处理、管理、分析、应用等方面都跟GIS密切相关。理解GIS的基本原理和常用的空间分析方法，在此基础上掌握GIS专业软件的操作使用，这对测绘专业学生今后的就业和继续深造具有很大的实际意义。《GIS原理及其应用》作为测绘专业学生一门重要的专业必修课，具有较强的理论性和实践性，通过本门课的教学使学生掌握GIS的基本原理及其常用的空间分析方法，熟悉空间数据组织和管理常用方法，了解空间数据采集和输入、数据质量分析的基本方法和内容，了解地理信息系统在现代社会所处的地位、地理信息系统发展与应用的趋势、以及地理信息系统在测绘工程中的重要应用。因此，《GIS原理及其应用》这门课程的学习对测绘专业学生影响深远。目前，在测绘工程专业的GIS教学中一直沿用GIS专业的教学内容和教学方法，由于前期课程安排和学时等方面与GIS专业有很大差别，这就造成了测绘专业学生对GIS的学习不能达到预期效果，为更好地完成本课程的教学目标，有必要对《GIS原理及其应用》教学内容和教学方法进行思考、探讨和改革。

1确定培养目标

结合我校“立足地震行业，面向社会”的战略目标，我校培养的测绘学生是可在地震行业中立足，同时更主要的是面向社会的大众化需求，因此培养的学生要具备扎实的测绘理论知识、掌握测绘工程专业技能、具备实施地形变形测量、变形监测、精密工程测量等测绘工程的设计、实施及管理等能力，能在地震监测预报、灾害防御、国家基础测绘、国家资源调查、城市规划与管理等部门从事设计、实施、管理等方面的厚基础、重实践的应用型人才。而随着计算机技术、RS技术和GPS技术的发展，在掌握了基本测绘理论和方法的基础上，如何实现测绘信息的有效集成和应用，GIS成为其实现信息集成的首选工具。因此，《GIS原理及其应用》作为测绘工程专业的必修课，是测绘专业学生在未来发展的必然需求。

2教学中存在的问题

2.1非GIS专业先修课程差异

地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科，因此它明显地体现出多学科交叉的特征；而测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及其空间位置关系的科学。两个专业教学目标有很大不同，但又有所交叉。测绘科学为地理信息系统提供高精度的空间数据，保证了空间数据的精度和质量，以及地理信息系统产品的开发；地理信息系统为测绘科学成果的有效集成提供了良好的解决方案。由于专业特色的限制，GIS专业在前期的理论基础学习中开设关于计算机和地理学的课程，如数据库系统概论、计算机图形学、自然地理学、人文地理学等课程，这些课程的开设为接下来的GIS原理及其应用的学习奠定了理论基础。计算机学提供了GIS学习的软、硬件知识；地理学作为GIS的理论依托，为GIS提供引导空间分析的方法和观点。而在测绘工程专业的人才培养方案中，《 GIS原理及其应用》课程开设缺乏一定的前期理论支撑，这使得测绘专业的《GIS原理及其应用》的教学内容与教学方法并不适合沿用GIS专业所采用的教学内容和方法，要根据测绘专业的特点调整其教学内容和教学方法，以便更适应于测绘专业学生的学习和掌握。

2.2教学内容多，实践课时少

在现行的本科教学培养方案中，明确限制总学时数不超过2500学时，而在测绘专业基础课等不被压缩的前提下，测绘专业开设GIS课程的学习，其学时安排是48课时，还包含了不少于8课时的实践课时，而GIS本科专业学习中，其学时的安排一般为64课时。在课时明显压缩的前提下，要想较好地完成《GIS原理及其应用》的教学，必须对现行教学内容、方法和安排做出调整。由于GIS的学习具有较强的理论和实践相结合的特点，调整后的GIS学习必须保证理论和实践课时的饱满，这样才能保障学生学习的效果。

3、教学改革的措施

3.1侧重学科交叉，注重GIS思维的培养

由于地理信息系统的多学科交叉特性，在测绘专业的GIS教学过程中，侧重强调测绘专业与GIS的交叉性，突出GIS学习与测绘专业的紧密性，将GIS的学习定位到测绘专业体系内。在教学过程中，注重讲授GIS的基本理论、常用空间方法、应用模型等内容，这些是初次接触GIS的学生必须了解和掌握的知识；在教学内容的安排上，注重地学理论与工科技术的交叉，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生遇到问题时能够以GIS的思维方式进行问题的抽象与表达，并在后续工作中善于应用所学和所知道的测绘技术、GIS理论进行数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示。这个过程既考察了学生对所学技术的掌握程度，又注重培养了学生运用GIS思维对空间数据集成的应用，使学生能够更加真实了解测绘与GIS集成在解决实际问题的优势，并在解决问题的过程中对所学理论与方法有更深刻的理解。

GIS作为一个辅助决策工具，教学过程中突出GIS解决问题的思路，同时将涉及到的其他学科知识作为解决问题中的一个环节，加强学生自学意识，学会问题的分解与表达，构建适合于地理信息分析和表达的应用模型，以此达到解决问题的目的。

3.2合理安排课程，理论和实践分层次实现

长期以来，高校普遍存在的一种教学模式就是任课老师讲-学生听，学生处于被动接受的地位，这种传统的教学模式，在理论知识传授的系统性和完整性方面有一定的优势，但其在实践性较强的学科教学中的不足也显而易见。首先，学生遇到问题，解决问题的积极性没有被调动起来；其次，不能将理论知识和实践操作很好的结合在一起；最后，没有经过学生思考和实践过的理论是无法在工作中得到很好应用的。基于这些问题，首先在课程安排上做出调整，将《GIS原理及其应用》安排在第五学期，在这门课的学习过程中，主要侧重基础理论的学习，如GIS的基本概念、基本构成、基本功能、发展历史、数据结构、空间分析方法等。同时对涉及到的测绘专业知识给予重点提示，加深对测绘专业基础知识的掌握，突出GIS多学科交叉的特点。在安排的8课时实验中通过对Mapinfo9.5的学习，让学生对GIS解决问题的基本思想有所认识，即通过对现实世界的抽象，到计算机世界的存储，对数据空间数据结构以及存储有一个系统的认识。这学期完成学习后，学生对GIS的基本理论知识、常用空间数据结构、以及空间数据获取与测绘技术的结合已有一个清晰的认识，即达到GIS理论教学目标。 由于学时有限，但又强调GIS实践应用的重要性，在第六学期安排一门《GIS软件应用》，以ESRI公司的ArcGIS作为实践平台，弥补GIS理论学习中实践不足的问题，在GIS软件应用这门课中，所有的实验以案例的方式提出，要求学生给出应用到的相关理论知识和解决方案，并通过动手实验达到解决问题的目的。

3.3 巩固理论知识，多种考核方式相结合

在考核方式上，《GIS 原理及其应用》采用“平时成绩（10%）+实验报告（20%）+期中考试成绩（20%）+期末考试成绩（50%）”的方式。平时成绩主要是通过作业和课堂表现获得；实验报告是对学生动手能力的考察；期中考试主要是在课程中期对学生进行测试，对学生起一个督促作用；期末考试则是对学生理论知识最终掌握情况的检验。采用上述考核方式，能较好地反映学生对知识的掌握情况，以及在分析问题、解决问题等方面的能力。

4结论

《GIS原理及其应用》是测绘工程专业的一门必修基础课，本课程学习对后续《GIS软件应用》的学习及学生今后的就业和深造影响深远。本文首先介绍了该课程在测绘工程专业培养目标中的地位，并分析了现行教学中存在的问题，在此基础上提出了教学改革的具体措施：1）侧重学科交叉，注重GIS思维的培养；2）合理安排课程，理论和实践分层次实现；3）巩固理论知识，多种考核方式相结合。以此不断提高教学水平，及时了解学科发展动态，掌握学生对专业知识的需求，从而及时对教学内容和教学方式进行调整和完善。

参考文献

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[4] 刘小阳，孙广通.《工程测量》课程教学改革探索[J].科技信息，2011（11）：480.

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一、环境地理信息系统的概念

环境地理信息系统（简称EGIS）是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和环境信息的计算机软硬件系统。它是GIS技术在环境领域的延伸，是GIS技术与环境监测技术、环境管理技术等各种环境信息分析和处理技术的集成。环境地理信息系统的主要功能有：

1.基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑，以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息；制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图，如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等，地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容，并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。

2.空间统计分析是指对空间数据库中的专题数据进行统计分析。包括各种属性数据的集征数、离散特征数及其分类分级统计等。

3.叠加分析功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性，分为合成叠加和统计叠加。对不同的图层进行叠加分析，从而获得各种感兴趣信息，如利用类型叠置分析获取新的类型。

4.缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一。例如，某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析，结合与居民地图层的叠加分析，可以获取需要疏散的人口数等等。

综上所述，空间分析是地理信息系统软件的核心，空间统计分析、叠加分析、缓冲分析等功能为环境地理信息系统提供了强大的环境分析功能与广阔的应用空间。随着其功能的不断完善和发展，环境地理信息系统将为环境各部门提供一个功能强大的空间信息服务和管理工具，成为各部门日常工作不可或缺的工作手段。

二、环境地理信息系统的具体应用

1.电子地图使环境管理工作变得轻松直观

由于采用空间数据和数据库挂接，改变了传统的信息管理方法，地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图，实现了数据可视化。它使环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。

2.强大的环境规划手段

区域环境规划是EGIS应用发展的重点领域之一，目前基于EGIS的环境规划模型还处于深化研究阶段，将环境应用模型与GIS集成为一体，可以为环境规划提供更强大的技术手段。由于应用EGIS能够更好地考虑和评价建设项目对环境的影响，因此在建设项目的环境评价中得到广泛应用。

3.危险物运输管理

借助GIS的运行路径选择功能，可以对危险物转移运输线路进行优化选择，能避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域制定运输计划。并可以通过GPS对危险物的运输线路进行实时监控。

4、环境模型模拟分析

环境模型在环境决策中有着重要的作用，如可以通过模型模拟出污染事故发生后各个时间的扩散情况，为决策提供科学的参考依据。常用的模型主要有大气扩散模型、一维水污染扩散模型、二维水污染扩散模型等等，实现各种模型的模拟结果的生成、二维和三维的显示等功能。

5、为数字环保提供技术平台

数字环保是最近提出来的终极环境管理系统，它是继数字地球概念提出以后，环保领域提出的新概念，它将是未来十年环保领域信息化建设的终极方向，EGIS作为数字环保的基础平台，将能够为用户提供实时动态环境信息服务，也能够为环境管理者提供决策信息，逐步控制污染，改善环境状况，提高人民生活水平。

三、发展环境地理信息系统的策略探讨和建议

当前我国有关部门已经开始着手进行环境地理信息系统的开发，并进行了一些有益的尝试 ，但鉴于我国GIS基础工作薄弱，特别是基本的空间信息数据库尚未建立，因此EGIS的开发费用十分巨大；加上EGIS的发展涉及众多部门和多种技术，因此有关部门应当重视和开展我国EGIS的发展策略研究。发展EGIS应当采用“统一规划、注重基础、紧密跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。

1.统一规划。由于EGIS的发展不但涉及众多环境部门，还包括与其他各级政府管理部门之间的信息交流；同时又涉及多种信息技术，而信息技术发展的速度十分迅速，为了降低空间数据资源采集和管理的成本，为了适应未来发展的需要，必须在多方部门的参与下，统一规划和构建EGIS的发展框架。

2.注重基础。由于我国GIS发展基础薄弱，数据基础是系统生命力的关键，失去了完善可靠的基础数据的支撑，系统的功能再强大也不能发挥其作用，因此要在统一规划的思路和明确的发展框架下，不断加强基础空间数据库和基础环境数据库的积累与建设。

3.紧密跟进、高起点开发、协调发展。在技术上紧密跟进国外先进的GIS技术，高起点进行系统开发，与我国的信息产业发展速度相协调，共同发展适合我国国情的EGIS。

当前我国各地许多部门虽然已经开展了EGIS的研究与开发，但这些开发均是出于本部门的需要，很少考虑到将来部门之间的数据交流和共享，加上没有全国性的EGIS发展框架和数据标准，数据的通用性将成为影响EGIS开发的关键因素，建议有关部门及时组织开展EGIS发展体系和框架标准的研究。

四、结束语

地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分，它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域，特别是在环境领域，原有的多种环境信息处理技术（环境模型、环境规划分析） 正在与地理信息系统融合，逐渐形成具有强大功能并具有环境特征的地理信息管理系统，即环境地理信息系统。它将成为各个环境管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是环境管理进入信息时代的标志。

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中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0009-02

近几年,随着信息技术的发展,地理信息的产业化、社会化拓展了地理信息服务在不同行业的应用,推动了全球化地理信息应用的发展。社会对地理信息服务的新需求也不断推动网络地图服务模式的发展,地理信息服务已从早期以地图为载体的信息传递方式发展到建立在计算机技术、网络技术、空间技术、通讯技术以及地理信息技术等基础上的现代地理信息服务模式。然而,传统GIS系统建设周期较长,过程复杂,建设成本和维护成本较高,并不适合中小信息化项目的建设开发。目前,许多网络服务商提供了免费的公共地图API服务。此服务能有效地降低了运营成本和周期,降低维护难度,使得开发人员能将工作重点置于数据服务和资源调度上,减少了传统的底层数据的大量维护工作。目前,已经有越来越多的网站和网络应用程序利用地图服务及其应用程序接口(API),将扩展的地图服务整合到自身的使用之中。

目前,青岛市气象局已在青岛市布设了多个气象地面自动站。这些地面自动气象站包括四要素、六要素和七要素自动站,自动气象站的空间分布密度非常大,在软件开发时使用以往的标量地图标注将会出现站点重叠现象,所以必须引入可以缩放且能分级显示的系统。青岛市气象局自主组织开发了一套基于Web的自动站监测软件,其中一个模块采用了百度地图API技术,具有在地图上实时显示以经纬度为坐标的站点分布,并能实时展现自动站当前状态信息;后续开发中,可以叠加等值线多普勒回波图的功能,能够根据气温降水风等要素的变化和通讯状态显示不同的站点状态警示,可检索单个站点的要素变化曲线或直方图。本文重点介绍如何通过百度地图API接口,实现青岛市气象自动站点的空间分布矢量图示功能,实现各站点实时气象要素的即时显示功能。

1 百度地图API背景

百度地图API是一套公共应用程序接口,该API提供了大量的实用工具用以处理地图,并通过各种服务向地图添加内容,从而使开发人员能够在web应用程序上创建功能全面的地图应用程序。百度地图API为开发者提供和丰富的函数、控件、事件和封装的类,提供了很多的专题图服务接口供用户使用。它尽量将复杂的底层逻辑进行隐藏和封装,简化了开发流程,使得开发者只需面对接口进行二次开发和功能扩展即可。

百度地图API提供了基于移动设备和浏览器的两套API。本次开发采用了面向浏览器的API接口,并开发采用客户端、应用服务器和数据服务器三层结构进行设计。其中客户端主要实现地图加载、地图浏览和查询功能,客户端的设计重点是地图浏览和查询界面,以及把用户访问和查询请求发送给服务器。应用服务器则负责处理用户的访问和查询请求,数据服务器用于存取各类空间数据和属性信息,采用Oracle数据库存取数据信息,并在接到查询指令后执行相应的操作。

2 需求与功能设计

本次开发采用的百度地图API是由JavaScript编写,而开发语言用的是微软公司的Visual Studio 2008平台下的。数据库则采用了oracle数据库。

本次开发的重点是借助百度地图API接口,实现青岛市气象自动站点的空间分布矢量图示功能,实现各站点实时气象要素的即时显示功能。

根据需求本模块实现的详细功能主要是:实现基于经纬度的坐标定位;实现各自动站点地名标注;实现各站实时数据轮显;显示当前站点的基本信息。

3 数据库设计

根据需求,数据库需要2张基本表:自动站信息表aws_base_info和自动站数据表data。

aws_base_info表中主要字段:

STN VARCHAR2(10) //站号 SNAME VARCHAR2(100) //站名

LAT NUMBER //站点纬度 LON_ NUMBER //站点经度HEIGHT NUMBER //站点高度

Data表主要存放站号、站点名称、气温、气压、风速、风向、相对湿度等气象要素。各数据表之间通过站号和站名进行关联。

4 前台显示模块

前台显示主要实现两部分功能:一是对符合条件的数据自数据表中进行检索查询;二是实现后台数据与前台页面程序交互,并借助百度地图API实现轮询显示。

(1)定义一个结构体,抽象为自动站的基本信息和数据信息:

Public struct AUTOSTATION{

public string staName;//站名 public string staLang;//经度

public string staLat;//维度 public float HRain;//降雨量

public float temperature;//气温 public float staPres;//气压

public float Wind;//风速 public string infowindows;//信息窗口内容

public DateTime fdate;//时间 }

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中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号：

现阶段我国测绘行业的发展现状

自从提出数字地球这个理念以后，有关数字地球的国际会议就在北京举办，此次会议也是全世界首次会议，被称之为数字地球国际会议。国务院副总理李岚清在会上指出，我国政府对数字地球的作用非常重视，实行的方针主要是需求牵引，统一规划，分阶段发展并且要共同建设共同分享，这为数字地球建设的发展起打下坚实的基础，随着变化，数字中国、数字区域、数字省和数字城市代替了数字地球的概念，在这种情形之下，对我们国家测绘行业的快速发展起到非常关键的作用。首先，建设地球空间数据库，地理空间信息技术的建设需要由基础空间信息数据库作为基础，也是建设国家信息基础设施的重点，对国家信息化的建设起到重要作用。建国以来，国家在国土调查方面投入了很大的投资，积累了大量的各方面的信息，包括：齐全的专业、较高的标准化及系统性，并且能够遍布全国，大部分地理空间信息的生产与管理都是由国家来负责。其次，建设空间信息技术标准，国家科技部组织并研究了空间数据格式交换标准，此标准定义了三种数据的交换格式，包括：栅格数据、矢量数据、影像数据等。并在此交换格式的基础之上进行数据交换件的开发，实不同部门及不同系统间的交换空间、非空间数据得以实现。在一九九九年八月二日此标准作为国家的标准并进行颁布，二零零零年十月一日进行了实施。空间信息共享元数据标准在地理空间信息描述的基本内容及模式上都进行了规定，具体内容包括：质量信息、标识信息、表示信息、实体、空间参照信息以及属性信息，还有发行信息与元数据参考信息等。国家空间信息共享体系的建设，为国家信息化建设服务起到非常关键的作用。最后，有关空间信息的处理、信息的分析以及管理技术能力，地理空间信息技术发展的基础就是国家空间信息处理、分析与管理技术，并且也是地理空间信息技术发展的有利平台与工具，同时，也是产业发展的灵魂。 此领域的技术范围较广，主要包括：地理信息系统技术和软件、图形图像处理技术和软件以及全球卫星导航定位技术和软件等。一直以来，在这个领域中，占有绝对的统治地位的就是国外的软件，而国产软件相比来讲则处于薄弱的位置。然而，随着国家不断重视，并且通过各方面的努力，这种局面已经得到很大的改善，尤其是在九五期，很多由我们国家自己研制的软件都已达到了国外同类的产品，甚至已超越了国外同类产品，不但在国内占有一定的市场份额，在国际上也占有一定的市场份额。

新时期我国测绘行业存在的问题

首先，建设数据库，第一、把数据共享，在数据库的建设中存在非常严重的重复建设的问题，没有健全的数据共享机制，相应的政策法规也没有保障，没有标准的数据库，这样就导致无法实现数据的共享。除此之外，就是数据较多并且都是各自单位自己加工而成的，并没有形成数据产业。第二、关于测绘经费的问题，一直以来，国家没有对测绘做足够的投入，测绘体制一直保留着传统的体制，没有规范的市场，没有稳定的测绘队伍，也没有完善的政策环境。这些问题都充分说明一个问题，地理空间技术是一项高新技术，涉及的领域也是技术密集性的产业，不管是购软件设备还是硬件设备，无论是对数据的生产还是更新的投入，都是一个很大的数字，并且投入与产出会产生很大的反差，这对发展起到很大的影响。其次，空间信息技术的标准，在基础类的标准规范中，如今，国家标准只包括地球空间数据交换格式，但是，软件方面的工作还是比较缺乏的，国内没有普遍的使用；一些非常重要的数据标准只能停留在方案阶段，如：空间元数据标准、空间数据共享模型、空间元数据系统运行规范等，要成为真正的国家标准还有一定的距离；部分重要的基础性标准也没有开展工作，如：地理信息系统软件功能标准、空间互操作协议、空间数据传送协议以及空间信息查询语言标准等。另外，在应用类的标准规范中，也没有建立起行业的地理信息系统技术规范或标准。

三、新时期我国测绘行业发展战略规划

首先，在数字中国的地理空间框架的建设中要加快速度，二十一世纪是信息化的知识经济时代，我们国家提出了全面建设小康社会的奋斗目标，测绘属于地理信息产业，在以后的发展中应加快数字化测绘体系向信息化测绘的转变，重点建设数字中国、数字区域、数字城市的地理空间信息基础框架。其次，在有关部门的协作配合下，加快建设数字中国、数字省份的应用示范工程。以地理空间基础数据库作为平台，有效结合其他行业专业部门的专题数据。

四、笔者对我国测绘行业的几点看法

第一、根据目前我们国家的国情，制定国家空间数据基础设施政策，需要考虑以下四个原则：一是鼓励公开，提供数据共享程度的原则；二是把市场竞争的机制引进来，充分利用利益驱动的原则；三是运用国家宏观手段的原则，四是实行数据分类动作的原则。 第二、制定出空间信息共享的政策，具体包括：数据报偿定价政策、数据投资政策、市场竞争和利益驱动政策、数据公开和保密政策、数据分类运作政策、数据安全以及防护政策、数据标准化政策等。第三、使数据共享的关键性问题得到有效解决，具体包括：数据模型和数据格式、数据结构、空间数据质量、地理信息的标准化、网络建设、数据的互操作、法规与政策。在使国家信息得到安全保证的基础上，使部门及地区间的地理空间信息资源得到充分的共享以及合理的利用，起到有效的促进作用。第四、实现地理数据共享其中一个关键性问题就是地理信息标准化，这对地理信息产业的形成起到很大的促进作用，也是地理信息产业的发展的重要条件。与国际有关地理信息标准的水平相比较，我们的水平是有一定差距的，重点是标准的理念基础及适用性的差距。第五、使国家的空间管理体制得到健全，在新世纪的全球空间信息技术发展的形势之下，使我国的空间信息技术发展及应用得到进一步的研制，使发展战略、总体规划、技术路线及专项计划得到进一步的明确。第六、在人才的队伍方面加强建设，无论是测绘技术还是信息技术都在不断的快速的发展，所涉及的领域也在不断扩大，在人才队伍的建设以及培养方面要不断加强并进一步落实，这样才能跟着国家信息基础设施建设的步伐，使我们国家在此领域的创新能力得到提升，并且提高国际的竞争力，与此同时，还要把应用成果的示范作用充分发挥出来，加强应用技术方面的培训，只有这样才能使人才队伍得到稳定。

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