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俗话说:“良好的开始是成功的一半。”信息技术课程中学生最先接触到的是理论课的学习,怎样上好理论课就显得尤为重要。但对于理论课的学习,学生提不起兴趣,教学效果不尽如人意。究其原因有以下三点:第一,课本上的理论知识比较枯燥抽象,和学生的生活实际联系得少。第二,老师上理论课时,教学方法单一,无法激发学生的学习兴趣。第三,理论课给学生的反馈较少,无法满足学生的成就感。就以上的问题,结合自己的教学实践,总结了以下几点,探讨如何上好初中信息技术理论课。
一、创设情境,激趣导入
“兴趣是最好的老师。”想让学生对一节课感兴趣,如何导入新课是关键。创设情境,选取贴近学生生活的事例、学生感兴趣的话题、热点新闻等,激发起学生的求知欲望。
如“信息的甄别和引用”这一节,我是这样设计的:同学们,今天我收到一条短信,不知道该如何处理,你们能告诉老师该怎么办吗?短信的内容是:“我明天就要走了,本来不想再打扰你的,但有些话不说实在难受,又不想给你打电话,害怕听到你的声音。你发短信到923881看我的留言就会明白的!王。”学生争先恐后地发表自己的意见,原本枯燥的理论课顿时活跃起来,从而引导学生对信息进行甄别,提高学生对信息真伪的辨别能力,做到自觉抵制不良信息。只有学生切身投入到学习中,教师才能教得轻松,学生才能听得愉快。
二、生动的比喻,幽默的语言
我校学生大多来自农村,有很多学生对电脑接触得很少,即使接触,也是玩游戏居多,对电脑及相关知识一无所知。对于基本概念和纯理论性的教学内容,学生往往难以理解和感觉枯燥无味。教育家斯维特洛夫说过:“教育家最主要的,也是第一位的助手是幽默。”在讲授时,运用幽默的语言、生动的比喻,将抽象化为具体,变枯燥为生动,使学生在轻松愉快的气氛中掌握知识,使学生乐意学。
如在讲“计算机系统组成”这节内容时,我的做法如下:
师:其实计算机和人类本身极其相似。我们也可以把计算机拟人化,看看各个器件分别代表了人类的哪些器官。
三、自主探究,动手实践
对于理论性的知识,教师可以让学生自己带着问题去探索,教师要做的就是为学生提供相关的、广泛的学习资源。学习资源既包括相关的书籍、课件、网络资源、实物等有形的物质资源,也包括老师自己的实践心得等无形的资源。为学生提供学习资源时要注意,不要把各种学习资源堆砌在学生面前,要将资源进行合理分类。
比如,在“计算机病毒”的学习中,把课前准备好的计算机病毒的资料发给学生,让学生分组活动,阅读计算机病毒资料及教材中的相关内容,并联系实际生活中生物病毒的特征,总结、归纳出计算机病毒的特征。
在系统优化这节课中,以上节课安装的“奇虎360安全卫士”软件和“Flash8”软件,让学生思考如何卸载应用软件,以释放占用的磁盘空间。要求学生依据教材上的两种方法,分别删除以上两个软件,并进行分组比赛。学生通过自己努力获得的成就感要更强,从学习中能获得更多的愉悦感。
四、多媒体形式展现,激发学生学习兴趣
由于理论知识比较枯燥,有些概念比较抽象,在实际教学中,适当引入Flas、小游戏、热点新闻等来激发学生热情,让原本枯燥的课堂顿时活起来。
在“信息与信息技术”一节,帮助学生理解信息的含义是重点,也是难点,书上给的概念比较抽象,于是我根据学生的特点,搜集了玉树地震的相关视频给学生看,玉树的灾情牵动着全国人民的心,全国用“下半旗”方式表示哀悼。同时播放了一段灾后全国人民通过不同的方式援助灾民,使灾民重建家园的视频。当看到这里时,不确定性消除。用通俗的语言指出:信息是经过获取的用来消除不确定性的东西。在讲解信息的基本特征时,以讲故事的形式用“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”“空城计”“减灶退敌”“明修栈道,暗度陈仓”等来帮助学生理解信息的基本特征,并通过抢答的方式做练习。在教学过程中通过调动学生多种感官,能更形象地揭示授课内容,帮助学生理解和掌握基本理论、基本知识。
教学有法,教无定法。对于理论课的教学,教师可以根据教学内容,结合学生的实际情况,采用多种方式,激起他们学习理论课的兴趣,让学生在享受上机课带来的快乐的同时也能享受到理论课给他们带来的快乐。
参考文献:
[1]张海英.初中理论课教学策略简析[J].中小学信息技术教育,2012(5).
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。
2地理信息科学专业本科学生能力结构体系
2.1学生能力结构体系
人的能力是在人的生理素质的基础上,经过教育和培养,并在实践过程中吸取前人的智慧和经验而形成和发展起来的。能力=知识+科学方式+技能[6,7]。地理信息科学是一门集计算机科学、地理学、测绘科学、环境科学、空间科学以及管理科学等学科为一体的交叉学科,这就要求GIS专业的学生不仅要有扎实的理论基础,还应该具有较强的动手能力和软件开发能力,同时自主学习能力是学生适应未来学科发展和拓展应用领域的基础[8]。具体来讲,对一个GIS本科生的基本要求是:起码要熟练掌握一门计算机语言,能够开发简单的GIS应用模块,能够掌握二种以上的常见地理信息系统软件,并至少具有一种二次开发的能力,尽最大可能让学生参与相关的科学研究与实用地理信息工程项目的开发[9]。由此可见,GIS专业学生能力除一般大学生所具备的能力和素质之外,更要突显以下七个方面的能力:专业基础理论与前沿技术、地理信息系统软件使用与数据采集处理能力、空间数据建模与分析能力、地理信息工程建设能力、地理信息系统二次开发设计能力、自主学习能力以及GIS科研与创新能力等。基于上述分析,我们可以构建地理信息科学专业学生能力结构体系,通过专家打分后采用改进的层次分析法进行综合评价得到各结构项的权重[10-12],如表2所示。在该能力结构体系中,强调学生的基础理论、兼顾学生的基本技能,同时也突出了地理信息系统工程应用的特点和创新能力。权重的高低并不代表知识重要程度,因为表中的7个方面的知识和能力是地理信息科学专业所必须具备的,它是指各知识结构在整个知识结构中的比例,可以成为地理信息科学专业课程体系设置的基础。
2.2能力结构体系应用
东华理工大学地理信息科学专业从1999年开设,专业教师一直在探索该专业学生能力体系结构,并根据能力结构体系制订和修订教学计划。东华理工大学地理信息科学专业是依托测绘学科开设的,所以东华理工大学的特色在于突出空间信息的获取与表达、地理信息工程开发与建设两个方面。对此,东华理工大学加强了测绘类和计算机类课程的理论与实践性教学的比重,体现理论与实践性课程“四年不断线”的教学计划设计思路。例如,测绘类课程开设了地图学、测量学、测量平差基础、摄影测量学、GPS测量原理、遥感原理等课程;计算机类课程开设了计算机基础、C语言、高级程序设计、数据结构、数据库原理与地图数据库、计算机地图制图、GIS二次开发等课程;实践性课程有数字化测图软件(测量学)、GIS软件及应用、遥感软件及应用,GIS设计与开发、专业综合实习、生产(毕业)实习。这样保证了学生从大一到大四每年都能在测绘类、计算机类、实践类三方面都有相应的理论课程或实践性教学环节,对巩固学生的理论知识与实践能力、对学生能力培养起到了很好的推动作用。此外,东华理工大学还注重为学生提供科技创新与动手能力的机会,例如实行本科生导师制、鼓励学生参加老师生产型或研究型课题、引导学生参加各类科技创新与竞赛活动等。实践表明,通过教学计划的调准,学生能力有稳步提高的趋势。例如,东华理工大学2013届地理信息科学专业有一个本科生就成功地在网络环境下研发了一个“基于GIS的高校餐饮物流配送管理信息系统”,并应聘到上海诚信所从事软件开发工作,这与平时东华理工大学加强学生知识结构与能力培养是分不开的。
2地理信息科学专业本科学生能力结构体系
2.1学生能力结构体系
人的能力是在人的生理素质的基础上,经过教育和培养,并在实践过程中吸取前人的智慧和经验而形成和发展起来的。能力=知识+科学方式+技能[6,7]。地理信息科学是一门集计算机科学、地理学、测绘科学、环境科学、空间科学以及管理科学等学科为一体的交叉学科,这就要求GIS专业的学生不仅要有扎实的理论基础,还应该具有较强的动手能力和软件开发能力,同时自主学习能力是学生适应未来学科发展和拓展应用领域的基础[8]。具体来讲,对一个GIS本科生的基本要求是:起码要熟练掌握一门计算机语言,能够开发简单的GIS应用模块,能够掌握二种以上的常见地理信息系统软件,并至少具有一种二次开发的能力,尽最大可能让学生参与相关的科学研究与实用地理信息工程项目的开发[9]。由此可见,GIS专业学生能力除一般大学生所具备的能力和素质之外,更要突显以下七个方面的能力:专业基础理论与前沿技术、地理信息系统软件使用与数据采集处理能力、空间数据建模与分析能力、地理信息工程建设能力、地理信息系统二次开发设计能力、自主学习能力以及GIS科研与创新能力等。基于上述分析,我们可以构建地理信息科学专业学生能力结构体系,通过专家打分后采用改进的层次分析法进行综合评价得到各结构项的权重[10-12],如表2所示。在该能力结构体系中,强调学生的基础理论、兼顾学生的基本技能,同时也突出了地理信息系统工程应用的特点和创新能力。权重的高低并不代表知识重要程度,因为表中的7个方面的知识和能力是地理信息科学专业所必须具备的,它是指各知识结构在整个知识结构中的比例,可以成为地理信息科学专业课程体系设置的基础。
2.2能力结构体系应用
摘 要:在人类知识体系的十一门类中,自然科学和社会科学是最重要的两个组成部分,地理科学则将两者巧妙地结合到了一起。在人类五大开放系统中,星际系统和社会系统是重要的两个组成部分,地理系统在二者的结合上也发挥了重要的作用。本文首先介绍了地理科学的地位和理论体系,然后介绍了地理科学和可持续发展之间存在的联系,最后在可持续发展战略下对未来地理科学的发展趋势做出了展望。
关键词 :地理科学;可持续发展;地理系统工程
中图分类号:P90-4
文献标志码:A
文章编号:1000-8772(2015)08-0236-01
收稿日期:2015-02-06
作者简介:张轩凡(1992-),男,海南澄迈人,本科在读。研究方向:地理科学。
综合性和实践性是近代地理科学发展所体现出来的主要特点。地理科学的发展逐渐走向了数量化,地理科学的理论体系与社会生态以及其他学科都有联系。当前,地理科学的发展要按照钱学森教授所建立的科学思想,加大对地理科学的研究力度,加大在地理科学上的科研投资,这对解决我国甚至是世界范围内的环境污染、人口增长、以及区域发展等问题上具有重要的意义。
一、地理科学的地位及基本体系
(一)地理科学的地位
在钱学森教授总结的全人类研究的科学体系中,地理科学是十一个研究学科之一。地理科学在人类认识世界中发挥了重要的作用,同时,地理系统又是五大开放系统的重要组成部分。在人类知识体系中的十一门类中,自然科学和社会科学是其重要的组成部分,地理科学将两者巧妙地结合到一起,地理科学的地位之所以得到提高,是为了制定可操作性的可持续发展的目标。
(二)地理科学的科学体系
现代地理科学的科学体系有很多分类,马蔼乃曾将地理科学体系分为三个基本层次:以基础理论为主的理论地理科学;以技术科学为主的地理信息科学;以工程技术为主的地理系统工程,下面进行详细的分析。
1. 以技术科学为主的地理信息科学:原来的地理生态系统分为大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四部分,之后有关学者对其进行扩充,将人类圈、外层空间圈、地形圈和土圈纳入了其中;在社会系统上分为经济基础圈,上层建筑圈和意识形态圈。为了将各个圈层中的共同和不同区别开来,将基础的突破圈层结构深入到了独立因子层。为了建立地理信息模型,对独立因子层进行分析研究,之后在分析的基础上建立了地理相似准则,通过地理信息模型的建立能够很好地对未来地理现象进行预测。
2. 以技术科学为主的地理信息科学:对基本的地理信息进行整理和模型计算,在此基础上得到的模拟地理工程,为我国的可持续发展总结经验。在进行地理观测、地理地位、地理实验的数据处理上,一般用地理信息科学的相关技术进行分析。
3. 以工程技术为主的地理系统工程:地理系统工程是一个较为复杂的工程,其主要的任务就是处理好人地系统中的人地关系。地理系统工程和地理科学理论有着密切的联系,地理系统过程的健康发展能够实现地理科学的快速发展。
二、地理科学和可持续发展之间的相互关系
地理科学发展之初是“地理环境决定论”,之后过度到“人类中心主义”,接着又发展到当前的可持续发展阶段。地理学科因为自身存在的特点,与可持续发展存在着一定的联系,可持续发展的基本理论研究是地理科学研究的重要组成部分。
(一)研究主题
处理好人与自然的关系,是可持续发展研究的最终目的,这也正是地理科学研究的主题。
(二)研究内容
可持续发展主要的研究内容就是处理好人口、环境、资源等在人类社会发展中存在的问题,可持续发展研究的内容,绝大部分都是在地理科学的基本场所——地球表层上进行的。可持续发展研究的各个领域涉及到地理科学研究领域的很多方面。
(三)研究优势
可持续发展基本理论的研究最终是要在不同的区域落实,而区域开发恰好是地理科学研究的重要领域。在进行可持续发展研究时,要明确具体的研究范围,在明确研究范围的前提下进行操作才具有可行性。目前,我国很多区域的发展中都贯彻了这一思想,并且已经取得了较好的成果。
三、在可持续发展视角下,对地理科学的展望
人类历史是不断发展的。近几年,人类传统的发展观念已经逐渐被可持续发展观所取代,而处理好人口、资源、环境和社会发展之间的关系,解决好他们在发展过程中出现的问题和矛盾成为当今中国发展的主题。地理环境是人类赖以生存的基础,可持续发展基本思想的落实必须以地理环境为基础,可持续发展是未来地理科学发展的主要方向,将会对地理科学的基本理论体系产生冲击,地理科学将会迎来新的发展趋势。
在可持续发展的视角下,地理科学朝着综合化、整体化、系统化的趋势发展,且向技术化和社会化方向倾斜,最终为实现可持续化创造条件。
四、结语
随着人类社会的不断发展,人口、资源、环境等方面的问题日益突出,这些问题的解决往往不是单一的学科研究所能完成的。可持续发展观念的提出,将给地理科学的发展带来春天。地理科学要结合自身的特点,总结自身的优势,同可持续发展相结合,投入到社会生产实践中,从而实现可持续发展研究的地理科学方向。
参考文献:
地质学
生活在“地球”上,可以说人类与地球休戚相关。那么,地球内部啥样?为什么会发生地质灾害呢……地质学告诉我们答案。地质学是一门研究关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史等知识体系的综合性学科。作为一级学科地质学,其主要的分支二级学科有:矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、古生物和地层学。
地质学的研究对象是庞大的地球及地球悠远的历史,决定了这门学科具有特殊的复杂性。地质学是提高人类认识自然,增进与环境的协调和求得环境改善的科学。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。地球表层的生物和人类的大量活动,都与地质条件相关。
地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用,还和人类生存、生活环境的诸多方面直接相关。现在,地质学已成为人类社会所普遍需要的科学。
培养目标——培养具备地质学基本理论、基本知识、基本技能和相关学科基础知识,具有较好科学素养及初步研究、教学和管理能力的高级专门人才。
主要课程——地质学、结晶矿物学、古生物学、地史学、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理及勘探方法、地球化学、遥感技术等。学校一般会安排很多野外地质学习或区域地质测量实习。
由于地质学的发展和社会的发展互相支持、互相依赖,因此对地质学从史学、哲学和社会学的角度进行交叉研究所取得的进展,也将孕育新的学科。
该专业毕业生可以在地质、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水电、城建、核能、海洋科学、材料科学等有关研究单位、高等院校和生产部门从事基础理论及应用研究、教学和生产实际工作。如今,与环境相关的行业内如石油天然气开采与利用、水污染治理、国土资源评价等也提供了大量的就业机会。
国内现在有十几所大学设置了这个专业。较知名的综合性大学主要有:中国地质大学、北京大学、南京大学、浙江大学、同济大学、中山大学、吉林大学、西北大学、兰州大学等。此外,还有成都理工大学、长安大学、中国海洋大学等一些专业性院校。
专家提醒,由于人类社会和科学技术的发展,建议有志报考该专业的学生将重点集中在环境方向。
地理信息科学
2012年教育部最新本科专业将地理信息系统改名为地理信息科学。它主要培养的是具备地理信息系统与地图学基本知识、基本技能的高级专门人才。
地理信息系统是在计算机硬、软件系统地支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它的处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。其实,说得直白一点,这个专业就是一个地球的“会计”——搜集整理各种地球资料数据。因为要“搜集数据”,所以它与测绘学和地理学专业有密切关系。自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等就都是必修课程啦。但是,该专业学生要做好常常在室外甚至野外工作的准备。
其主干学科有地理学、地图学、计算机科学与技术,主要课程包括自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。
近年来,此专业毕业生在国际人才市场上属于热门人选,美国劳工部更是将地球空间信息科学、纳米技术和生物技术并称为未来最有发展潜力的三大技术。毕业生可在国土管理、城市管理、规划管理、交通、农业、电力、电信、环保、国防、军事、公安等部门及有关科研单位从事信息系统的设计、开发建立、维护管理和信息处理分析工作。而拥有良好的计算机技术也使此专业毕业生有更多选择。
国内开设该专业的高校比较好的有:武汉大学、北京大学、南京师范大学、南京大学、华东师范大学、中国地质大学等。
地球物理学
你是否听过地球上的六大板块呢?汶川大地震是怎么造成的?地震怎么会有如此巨大的能量……
如果你对这些感兴趣,不妨学习一下地球物理学。它是研究广泛系列的地质现象,主要研究对象是人类生息的地球及其周围空间。具体地,是运用物理学的原理和方法,先进的电子和信息技术、地基监测和空间探测技术等手段对各种地球物理场进行观测,探索地球内部奥秘,发现地球内部的各种物理过程并揭示其规律,研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为优化和改善人类生存环境,为预防及减轻自然灾害,为探测和开发国民经济建设中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术,也为人类的太空活动提供空间环境保证。
由于其学习内容非常广泛,地球本体、地球动力、机制、环境与灾害预报、地球大气、地磁与高空物理、近地空间环境、高层大气……甚至整个太阳系的物理现象都是它的研究对象,所以在实际学习中,还会安排一定时间的野外地质实习,因此,坚韧不拔的耐力和相当的务实精神是对想学者必不可少的要求。
二、“地图学”课程实验的设计与实施
“地图学”课程实验教学对于巩固理论知识的学习,强化对理论知识的理解与应用,提高实际动手操作能力以及分析问题和解决问题的能力,进而培养初步的科研创新能力具有重要作用。因此,如何利用有限的实验教学课时达到培养技能和提高能力的目的,是实验教学环节需要着重考虑的问题[8]。1.结合教学目标,精选适宜的实验内容按照课堂教学与实验教学有机结合的原则,从知识点的系统性和整体性出发,并注意与GIS课程实习内容的差别,对理论知识和实验内容进行科学的分析和整合,确定实验教学内容,见表3[9]。表3中实验1、2借助多媒体完成;实验3、4、5借助计算机利用MapInfo软件完成。2.结合先进教学理念,巧妙设计实验教学方法在实验教学中,对于基础性内容,采用传输型教学模式与自主式教学模式相结合的方法。如地图的设色,课堂上通过大量阅读纸质和电子地图,结合教师的讲解,增强对地图色彩的感性认识;课下结合相关的内容搜集素材,自主完成地图的手工设色。对于理论知识在GIS系统中应用的内容,结合研究型教学模式,创设类似于科学研究的教学氛围,引导学生自主地发现问题、分析问题和解决问题,逐步完成整个实验内容[10]。如专题地图编制所涉及内容,设计大型实验,要求学生根据自己的知识积累搜集资料,撰写地图编制设计书,使用MapInfo软件完成整个专题图的制作。
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002—5006(2013)01—0114—15
1 引言
旅游领域正在经历着一个以商业实践和研究活动为平台的迅猛发展期,对于旅游研究者而言,把握领域最新研究进展、了解已被研究的内容以及思考未来的研究方向是非常重要的。在我国的旅游研究中,针对各种研究主题的综述性研究非常丰富,然而信息科学与旅游的交叉研究并没有得到足够的重视。
交叉研究或跨学科研究一词源于1926年美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯(Woodworth)创建的英文形容词:interdisciplinary(跨学科的),指超过一个学科范围的研究活动。信息科学是一种横断科学与方法科学,在信息科学所涉及的4个方面研究中:(1)电子科学与技术、信息与通信系统、信息获取与处理;(2)计算机科学与技术、网络与信息安全;(3)控制理论与工程、系统科学与工程、人工智能与智能系统;(4)半导体科学与信息器件、信息光学与光电子器件、激光技术与技术光学,其中3个方面都与旅游研究在研究对象上发生交叉(如旅游博客数据挖掘、旅游推荐系统),且旅游研究也不断采用信息科学的理论与方法去解决问题(如人工智能在旅游预测中的应用、计算机仿真在游憩行为研究中的应用),体现了交叉研究和跨学科特征。信息科学与旅游的交叉研究客观存在,且已经经历了20多年的发展。
旅游研究一直是一个开放的体系,吸纳着其他学科的营养;信息科学与旅游研究的交叉与融合为解决旅游领域的新矛盾、新问题和探索新规律、新原理提供了新的思维方式和科学的研究方法,是信息时代旅游发展的产物与趋势。信息科学与旅游的交叉研究无论对旅游学术研究还是对旅游业发展都具有非常重要的意义,其研究进展应得到关注与重视。
已有关于信息科学与旅游交叉研究进展的综述研究川没有体现出两种研究的“交叉”性,即信息科学研究中有哪些以旅游为研究对象或者解决旅游领域的问题?旅游研究中涉及哪些信息科学方法与技术应用?这些问题的回答对于研究者广泛与深入开展信息科学与旅游的交叉研究具有重要意义。
为了较为全面地阐述信息科学与旅游研究之间的“交叉性”,本文采用系统综述方法对该交叉领域最近12年发表的文献进行了搜集、筛选、整理、归纳与分析.以期帮助相关研究者了解这一交叉领域的主要研究问题及所取得的研究进展,并对今后的深入研究有所借鉴与启发。
2 系统综述方法
系统综述(systematic review)又称系统评价,起源于医学领域,是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法,目前已经被广泛应用于循证医学(evidence—based medicine),逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域。系统综述可被精确区分为两种类型:(1)定性系统综述,原始文献的研究结果被分析与总结,但未经统计学合并;(2)定量系统综述,又称元(meta)分析或荟萃分析,应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域,直接将定性系统综述称为系统综述,将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法,目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域,因此本文采用定性系统综述方法,简称系统综述。
本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤:
(1)确定研究问题
为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状,本文确定了如下系统综述的研究问题:①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?
(2)确定文献搜索策略
基于所确定的研究问题,设计如下文献搜索策略:
①搜索工具与数据库:采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect;
②搜索关键字:采用关键字组合“tourism”AND(“computer”OR“communication technology”),即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现;计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一,计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性;经过反复搜索测试,“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索,搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究,实现本文系统综述的研究目标;③搜索的时间范围:2000年之后。
(3)文献搜索
按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。Google Scholar显示共有54500条结果(2011年12月22日),其只提供最相关的前1000条;IEEE Xplore(搜索字段为“摘要”)共搜索到46条结果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”)共搜索到36条结果(2011年12月24日)。
(4)文献筛选
在上述搜索到的条目中,按照表1所示的文献入选和剔除标准,筛选用于本文系统综述的文献。
表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选,最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇,其中期刊论文158篇,会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议,文献来源分散且涉及领域广泛,有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写,本文则侧重对系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题的回答。
(5)分析与完成报告
根据系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题,对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。
为了分别回答问题1与问题2,本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角,分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上,当两种研究产生交叉与融合,进行上述严格区分是较为困难的。为此,本如下处理:
(1)按照文献来源所属学科范畴进行划分,如来源于Tourism Management及《旅游学刊》的文献则划入旅游类,来源于Expert Systems with Applications及《计算机工程》的文献则划入信息类;
(2)按照期刊载文的学科范畴划分,如《华东经济管理》刊载旅游类文章,则归为旅游类,《北京工商大学学报(自然科学版)》刊载信息技术类文章,则归为信息类;
(3)按照入选文献的具体内容划分,一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类,则阅读入选文章原文,如果偏重人文社会学视角,则归入旅游类;如果偏重信息科学及技术视角,则归入信息类。
由此,经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中,测绘类期刊归入信息类中;两类分别含有入选文献147篇和98篇。
3 综述结果与分析
3.1问题1:信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?
“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究,而是指其研究问题由旅游领域而产生,或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面,而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点,如表2所示。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等;而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。
3.1.1
应用系统
应用系统指面向各种终端设备,如电脑、手机、PDA(掌上电脑)、电话等使用者的可用人机交互系统,也包含网站(Web)应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统,在本类研究主题统计中将其排除,另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用;另一方面是人选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。
应用系统的相关研究可分为:①战略设计或实施建议,如航空业信息技术应用战略与战术研究,以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议;②技术架构设计,如基于面向服务的体系架构(service oriented architecture,SOA)的旅游资源信息服务模型研究;③系统设计与开发,如一种智能旅游行程导航系统,以及四川、山西和赣东北等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。
3.1.2人工智能
人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术,可将相关研究分成以下几个方面:①推理,即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统,如基于贝叶斯网的旅游行程推理;②数据挖掘,如旅游突发事件预测预警、消费者特征分析、基于机器学习的旅游博客观点挖掘以及数据仓库技术在旅游业中的应用;③主体(agent),如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐弛;④评价,如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价;⑤决策支持,如旅游目的地选择决策支持系统。
3.1.3地理信息系统
旅行活动是一种人地关系,地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源,地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统、基于短信服务的餐馆推荐系统、导航系统、位置服务系统、旅游资源监控预警系统以及古建筑信息系统等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中,几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃,如雅安市WebGIS(万维网地理信息系统)的实现研究、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发以及泰山三维(3D)地理信息系统的研发。
3.1.4移动应用
移动通信技术,特别是移动终端技术的快速发展,使得面向旅游者手持终端(如手机、PDA)的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用,移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索、导航、实时路线及目的地推荐;并向普适计算的方向进行扩展,如手机电子门票、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏等。除了面向旅游者服务外,移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析,如可通过基于手机数据的散客流分析,对目的地住宿的可容纳量进行估算。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务,如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。
3.1.5推荐系统
推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务,帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源,如信息、服务以及商品等,并自动生成个性化推荐。目前,推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划,可面向旅游电子商务用户,也可面向互联网用户;可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划引,也可推荐旅游目的地、餐厅以及住宿等。推荐系统主要采用人工智能、语义网、移动应用、定位与地理信息系统等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型、系统架构设计等方面。
3.1.6语义网和本体
语义网(semantic Web)是传统网站的一种扩展。在语义网中,信息具有明确的含义——语义,人类语言与机器语言之间能够相互理解,机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息,使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体(ontology)是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术,能够实现语义网信息处理的自动化,提高网站搜索的准确性以及网站服务质量。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象,如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换、动态生成客户供给的客户关系管理、旅游网站信息系统、旅游目的地管理系统以及旅行推荐系统。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达,从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息;其中,旅游知识域的本体表达、行程规划的语义信息推理是实现这些系统的关键技术。
3.1.7Web服务
Web服务(Web services)是Web上数据和信息集成的有效机制,是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案。因此,Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要,能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一,能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据。
3.1.8虚拟现实
虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示,如西安市360度全景虚拟旅游系统、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统、村镇民俗旅游资源的立体展示。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验,特别针对历史文化遗产与遗迹,如意大利的PEACH(personal experience with active cultural heritage,个性化体验活动的文化遗产)项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验以及马来西亚凯利城堡(Kellie’s Castle)的虚拟旅游原型研发。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护,如十三陵景区的虚拟复原。
3.1.9普适计算
普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展,普适计算在旅游研究中非常活跃,如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究,用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题;一个面向德国雷根斯堡(Regensburg)游客的移动终端游戏的设计与应用,游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通,该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。
3.1.10计算机仿真
计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真等。
3.2问题2:旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?
旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛,表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web 2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注,如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。
进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳,可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴:
3.2.1信息技术对旅游的影响
信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中,信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。
信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上,集中表现于电子商务对旅游产业的影响、新型电子中介(供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等)对传统电子中介(计算机订座系统、全球分销系统等)的影响、信息技术对分销渠道的影响。
信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业,如电子商务在北京旅游企业中的应用现状、土耳其旅行社对互联网的使用情况、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究。
信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面,如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用等;又包含旅游企业的某项具体功能,如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用;还包含旅游资源开发与保护方面,如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用。
信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含:①电子商务的应用影响,如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素、酒店业应用电子商务的影响因素②网络营销对旅游企业的影响,如互联网广告对旅行社运营的影响;③旅游企业对技术应用的态度,如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度;④旅游者对信息技术使用的态度,如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素。
3.2.2信息技术在旅游中的应用模式
目前,信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web 2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究、旅游电子商务模式现状与趋势研究、旅游电子商务模式以及运营模式研究等。
网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开,如英国农村接待企业网站营销现状研究、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究、美国旅游官方网站网络营销使用分析、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究。此外,在线葡萄酒旅游以及在线客户关系管理都是一种网络营销方式。
随着互联网技术的发展,Web 2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面:①营销,即基于Web 2.0的网络营销方式,这是目前旅游研究领域最为关注的方面,如Web 2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究、博客对于旅游市场营销的中介作用;②旅游者行为与服务,如Web 2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究、基于Web 2.0的用户个性化定制研究以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘;③网站分类,如Web 2.0旅游网站的分类机制研究。
此外,面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索。
3.2.3信息技术在旅游中的应用评价
网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容。从评价对象上看,相关研究涉及官方旅游网站、目的地营销组织网站、各国及地区旅游网站;从评价内容上,包含有效性评价、可用性评价、使用分析、功能分析、网站设计、网站旅游本体分析、游客价值以及网站访问者分析等;从评价方法上有调查法、启发式方法、数据包络分析法、内容分析法、网站日志分析法、领域本体分析法等。
随着移动通信技术的发展,移动应用在旅游领域得到了广泛应用,针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注,如从用户角度对移动应用进行评价、各种移动旅游者指南功能与可用性评价。
3.2.4信息社会视角的旅游研究对象
较传统旅游研究对象,如旅游资源、旅游企业以及旅游者等,信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展,如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化,从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。
在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究,如消费影响因素与满意度、忠诚度与推荐行为、在线分享行为。随着社会网络的形成,在线旅游者的情绪研究得到关注,如通过旅游者在论坛、博客(微博)上的评论分析旅游者情绪,相关方法包含内容分析、统计与语言学分析、人工神经网络方法以及数据挖掘技术等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化,用来辅助其他旅游者的旅行计划。此外,旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注。
目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注,主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法以及网络拓扑图方法等;案例包含欧洲、意大利厄尔巴岛]以及河北省等。
旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区,部分旅游研究者对其给予了关注,如针对具有中国文化背景的芒果社区网(Mango)的综合性研究。
3.2.5社会信息化下的旅游研究方法
社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。
一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展,如网络调查方法扩展了传统现场发放问卷的调查方法;基于射频识别(RFID)与全球定位系统(GPS)技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法,并提高了数据的精度;遥感与地理信息系统(RS&GIS)技术可提高旅游资源监测的准确性等。
二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术,其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面:①需求预测,如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测、遗传算法在旅游需求预测中的应用、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用以及人工智能方法与其他预测方法的比较;②在线行为分析,如基于机器学习(machine learning)的在线消费者行为数据挖掘;③基于主体(agent)的旅游系统仿真研究,采用人工智能研究领域的重要分支——多主体系统(multi-agent system,MAS)对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真,探索旅游主体之间的相互作用与规律,如基于多主体的旅游空间结构演化研究、旅游者在目的地以及景区范围的动态性研究。
计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注,具体研究包含以下几个方面:①预测,如旅游收入预测;②旅游经济研究,如区域旅游经济系统动力学分析;③旅游主体行为研究,如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究。
地理信息系统(GIS)是信息科学与地理科学的交叉研究领域,作为旅游研究的一种研究方法或工具,主要被用于旅游资源评价。
3.2.6旅游领域中的信息科学研究
随着移动终端设备在旅游者中的普及,旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注,如上下文适应的移动应用体系框架设计、上下文相关的信息推动服务系统设计以及用于博物馆导游的多媒体技术研究。语义网与本体是信息科学的前沿领域,但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用,也受到了旅游研究者的关注,如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究。智能系统作为信息科学的前沿领域,在旅游研究中也受到了关注,除了综述性研究外,还出现了有关智能系统设计方面的研究。
应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究,如基于知识管理视角的目的地管理系统设计。而其中以我国的相关研究为最多,如赣东北网络旅游信息系统研究、上饶市旅游资源信息系统。
数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题,在我国旅游研究领域受到了关注,既包含了偏重技术的研究,如数字旅游的体系框架,也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究,如相关政策法规方面的研究。
3.3问题3:信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?
尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展,但其仍然属于新兴交叉学科,其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节,笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上,通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题(表4),以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握,找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点,其反映了两类科学的交叉发展趋势,或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述:
3.3.1人工智能在旅游领域的深入应用
人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段,研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术,涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟,然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识,深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持,是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。
3.3.2基于语义网与本体的旅游推荐系统
语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域,是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”,包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务,“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具,如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成,使其对旅游者具有实际应用价值,是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。
3.3.3
普适计算与旅游(物联网、移动互联与旅游)
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0116-02
教学模式改革是课程教学改革中提高教学质量的关键环节。随着信息技术的快速发展和普及,信息技术在农业资源与环境领域的应用越来越广泛和深入。西北农林科技大学资源环境学院自2005年开设《农业资源环境信息系统》课程以来,作为地理信息科学专业的方向选修课,课程内容主要是应用现代信息技术,研究农业资源的优化配置和合理利用,拓展学生在土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染等领域的专业知识,重点是学习GIS对资源环境等领域的信息化管理和研究手段,是一门以信息技术为基础、多学科综合的专业技能课。
目前社会对地理信息科学专业毕业生实践能力的要求不断提高,如何进行有效的教学模式改革,完善实践教学体系已经成为当前急需解决的问题。我们采用座谈和调查问卷结合的方式,广泛吸收师生的各种合理建议。同时收集和分析各种相关信息文献,借鉴国内外不同高校的教学实践和研究成果,并结合我校本专业的学科设置、学生知识结构等特点,基于先进性、综合性、创新性等原则,建立了新的具有我校农、林、水综合特色的《农业资源环境信息系统》课程教学模式。
一、研究型教学模式
研究、创新能力培养是研究型大学教育的重要职能之一。在教学中过程中恰当地引入科学研究的新进展和新成果不仅可以丰富教学内容,而且可以让学生接触科研前沿,对培养学生科研思维、提高学生研究能力有重要作用。《农业资源环境信息系统》课程内容的难点主要是各个农业资源与环境项目模型的建立过程、相关模型的原理及其与地理信息系统的结合方式等,本身就属于课题研究性质。教学中主要通过以下形式加以实施。一是将科研项目及其成果引入课堂,让学生体验理论知识和实践相结合的重要性。将地理信息和遥感科学系各位老师承担完成的“县域耕地地力评价”、“测土配方施肥信息系统”、“农田生态环境信息获取与作物长势监测技术研究”等研究成果作为案例,在课堂上讲述和分析,对开拓学生的视野,启发学生的创新意识,科研意识及提高学习兴趣,均有很好的效果。二是充分利用学校、学院、系不同层次的科研平台,通过组织学生参观重点实验室、大型仪器、参加学术研讨活动、鼓励学生积极参加GIS设计大赛、申报学校各类科创项目,让学生有充分机会近距离感受学术研究的氛围,学习研究、创新的技能和方法。三是建立全程学习的模式,课程学习不仅仅限于课程开课期间,还要求学生利用大三下学期刚好是毕业论文(设计)选题时间这一有利时机,根据自己的兴趣,结合课程内容,让学生参与到各位导师的科研项目中去,多查阅文献,了解最新的研究进展,极大地提高了课程学习的针对性和有效性,培养了学生的实际动手能力和创新能力。
二、一体式教学模式
《农业资源环境信息系统》这门课程的专业跨度大、综合性和实践性强,作为一门重要的专业方向课,其知识结构、内容体系以及教学方法直接影响着课程的教学效果。在教学过程中采用精讲多练,融“教、学、用”为一体、着重强化学生能力、素质培养的一体式教学模式。一是教学内容与相关专业课程的有效衔接,根据本专业的课程体系对教材内容进行合理取舍,对水资源信息系统、气候资源信息系统等内容薄弱的环节进行适度的扩展和延伸,并每年将一些最新的研究进展补充进教学内容,使其和本领域科技发展同步;二是在教学中注重基础理论与实际应用的紧密联系,注重案例式、问题式教学,基础理论的讲授结合实际问题表述概念、阐述原理,既强调内容的系统性,又注重可操作性,课程的实验内容和教材各章节内容紧密相关,并保持同步,加深了学生对理论知识的理解与掌握。例如,本课程中涉及的六大农业资源要素相关模型的基本原理和建立过程均属于各章教学内容的难点,但我们通过系统性梳理和归纳,从数学方法的角度把它们归并为关联分析类、预测类、最优化类三大类,然后逐步深入地讲述,层层展开,对比分析各种模型的特点、适用条件和模型参数的原理,从而使学生深刻领会了每一个资源要素中常见典型模型的内涵;三是突出学生在教学活动中的主体地位,从以教为主转变为以学为主,激发学生的能动性和学习兴趣。通过布置课后作业、课堂提问等环节,并采用现实中已经开发成功的信息系统作为演示,让学生自己操作,增强教学的互动性,充分体现学生在学习过程中的主体地位。实验课程只给学生提供实验数据和基本要求,实验过程和步骤则由学生独立思考和操作完成,利用GIS技术在三维显示等领域的优势,让实验结果深入、生动、有趣。把学习的主动权还给学生,将传统单一的“学完了再做”的方式,变为“边学边做”、“边做边学”等多种教学方式,为复合型、创新性人才培养模式的建立打下良好的基础。
三、网络化教学模式
《农业资源环境信息系统》课程充分利用了网络信息技术发展的成果进行网络教学。一是充实了学校引进的由清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台中关于本门课程的网络内容,开设了教师介绍、课程介绍、教学材料、课程答疑讨论区、课程作业、试题试卷库、精品课程内容、教学邮箱、研究型教学、在线测试、课程通知等栏目。建立起多视角、多功能、全方位、立体化教学模式系统,提供了一个支持师生在网上进行课下教学活动的环境;二是充分利用了互联网提供的海量网上基础地理数据库和相关教学资源,通过向学生推荐国内外著名的地理相关数据库网站,让学生下载和浏览,查询和挖掘网络中各种珍贵的基础数据和学习资料,培养学生从数字(空间)的角度观察世界,研究未知领域的能力,给了他们一个全新的解决问题的思维方式;三是通过这一网络教学平台,让学生利用教学视频、多媒体教学课件进行自主学习和复习,加强了对课堂教学内容的理解和体会。利用网上的试题库对学习内容进行自主训练和自我检测,利用网上交互式学习平台与学生进行专题讨论、在线答疑、在线寻求帮助等。通过几年的不断完善与应用,学生反映效果良好,达到了网络教学预期的目的。
四、换位式辅助教学模式
在教学过程中,适当地采用换位式教学方法,引导学生作为课堂的主体,在沟通中培养兴趣,在辩论中阐明道理,能够营造良好的教学氛围,增强学生的参与意识,变被动为主动,培养他们的主动学习意识和能力,实现以学生为中心,提高学生综合素质的目的。具体做法:一是让学生自由组合建立5人左右的讨论小组,根据课程内容中土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染六个专题信息系统选择自己感兴趣的一个主题,小组成员按照自行分工、人人参与的原则,查阅最新文献(近三年),收集资料,并制作PPT,讲授、质疑、讨论、完善,形成小组的汇报材料;二是课程授课结束后,安排专门的专题讨论会,让各小组分别汇报自己的成果,老师和其他同学进行提问,专题讨论的成绩计入课程总成绩中。学生在主动参与、合作探究、过程体验、交流展示、质疑讨论的过程中学习了知识,锻炼了能力,也打下了积极探索与科学研究的良好基础。
五、注重实践能力的教学模式
实践是创新的基础,是从理论到实践再到理论的升华过程,是实现从感性到理性的自然飞跃,也是将知识转化为能力的基本途径,在学生能力培养和综合素质提高方面具有独特的作用。《农业资源环境信息系统》这门课程从开设之初就十分重视实践课程内容的安排。一是购入所有相关硬件设施和软件平台,建立了ArcGIS软件上机实践实验基地,得到了美国环境系统研究所(ESRI)的大力支持,与ESRI西安公司协议共建ArcGIS教学实验中心,保证了实践教学环节的顺利进行;二是加大实验训练的课时量。农业资源环境信息系统理论课程时间为32课时,实验课时16课时,占总课时的三分之一,保证了本门课程实践训练环节的质量;三是实践教学的课程内容主要设置了综合性的地理分析问题和专题信息系统的设计,教师通过要点提示,向学生指出实验目标与操作之间的主要关系,然后由学生独立思考后完成;四是增加了实践内容成绩考核的分值。虽然选择闭卷考试作为该门课程的成绩评定之一,但闭卷考试成绩仅占总成绩的40%,专题讨论占20%,实验成绩则占40%,着重考查学生灵活运用地理信息技术解决实际问题的综合分析和实践能力。
总之,课程教学模式改革是实现教学效能最大化的重要环节。不同的教学模式适合于不同的课程和人才培养需求。《农业资源环境信息系统》课程采用的研究型、一体式、网络化、换位式辅助教学和注重实践能力的教学模式在教学实践中体现了我校以“农”为特色,特别注重科学研究和实践能力培养,网络信息技术综合运用的多学科交叉融合的课程特色,实现了预期的教学目标,有利于高等农业院校培养综合性、复合型人才的战略目标的实现。
参考文献:
信息技术的发展引发了地理学的革命,促进了研究地理事象、时空分布与变化规律的理论与方法的革新,推动了地球科学研究的发展,已经实现了全球化、网络化和智能化。现代地理学研究充分运用了遥感、电子地图、全球定位系统等信息技术,推动了地理学研究的革新,取得了人类历史上前所未有的成果。
遥感技术基于高分辨率正射影像、城市地理信息系统、建筑CAD,建立虚拟城市和数字化城市,实现了三维和多时相的城市漫游、查询分析和可视化,增强了人们获取高分辨率和近实时数据的能力。地理信息系统提高了人们处理、分析和再现地理数据的能力,让我们能够迅速、精确地捕捉到人类赖以生存的地球发生的细微变化,进一步重视人类活动与地球的相互关系,极大地提高了地理研究的效率和质量。同时,地理学家通过对地球监测获得地理信息进行数据分析,开拓了地理学研究领域,刷新了人们对地理环境变化的重新认识。
GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合,在空间定位技术方面引起了革命性的变化。全球定位系统工具和在线地图等地理信息系统已成为人们日常生活的一部分,广泛用于城市规划建设、商业、交通、旅游、汽车导航等行业。
大数据、云计算、模型构建、信息管理与信息分析等信息技术的使用,为地理学研究提供了强大支持和动力。信息技术的应用为获得、储存、分析海量信息提供了保证,对海量信息的量化分析,对地理过程和地理事象的模型分析,为研究者和决策者提供了能够反映客观事实的科学依据。
二、信息技术拓展了地理学的领域
现代地理学诞生于信息时代的大背景下,不同学科领域的研究者、科学家的跨学科研究为地理学的发展做出了贡献。对于人与自然关系的研究,对于不断塑造地球变化的环境的物质流、能量流、人口流、资金流和信息流等的分析,是由经济学家、生物学家、流行病学家、地质学家、计算机科学家和其他领域的科学家共同努力完成的。
系统论、方法论、信息论等基础理论与方法为地理学的综合性研究提供了新的理论和方法,现代地理学的理论和方法被应用于许多领域。在人类学、生态学、地缘政治学、环境科学、流行病学、保育生态学、区域经济学、城乡规划、区域经济学和国际关系等领域,都得到了广泛的应用和发展。
现代地理学与相关学科交叉渗透与相互融合,超越了传统地理学的界限,推动了地球系统科学的发展。地理信息管理系统与相关学科的结合不但提高了研究能力,提升了研究水平,也拓宽了学科研究领域的广度与深度,形成了“地球信息科学”“数字地球”等新的边缘学科。
跨学科的研究群体运用现代地理学的理论、方法、工具和技术,全面深入地研究环境变化、可持续发展、全球化和人口动态等课题,现代地理学的思想和方法在宏观规划、环境治理、政策制定以及科学研究等方面日益发挥着中心作用。
地理学正在逐步向信息技术的地理学转变,信息技术的地理学对社会和经济发展的支持越来越重要,其贡献也越来越大,地理学的观点与方法也越来越受到重视。美国已经制定了地理扫盲计划,指出其他行业和学科有必要借鉴地理学成果,以提高其他方法无法取得的科学洞察力。
三、信息技术推动地理学的应用
全球地理信息系统、全球卫星定位系统、遥感技术和计算机网络相结合,成为现代地理学的技术基础。现代地理学具备了信息化的显著特征,有助于现代地理学从宏观和微观两个角度,对人与地球关系及其规律的深入研究。更加致力于研究解决全球问题,更加注重研究成果在实际中的应用。
运用遥感技术进行实时动态监测,关注全球气候变化、生态与环境变化、土地利用变化;综合分析和预测社会可持续发展的许多问题,如:自然资源与经济发展,人口增长与社会发展,灾害预测与防御等。
2015年5月,中央电视台新闻联播栏目播放了《江西全面启动生态示范区建设》的报道,江西省上饶市国土资源局使用的“一张图”管理系统引起广泛关注。地理信息系统叠加了该地区的高清影像遥感数据、土地报批数据和卫星执法疑似斑图,可准确、快速地判断土地是否存在违法建设问题。
这一科学判断的实现依靠的是MapGIS提供的数据和技术支撑。MapGIS提供了一站式行业资源地理信息服务,实现了信息的互联互通、协同决策,广泛应用于国土、地矿、市政、气象、公安、地灾、水利、通信、农业、林业等多个行业。
利用现代地理信息技术打造智慧农业,把农业发展成为节水、优质、高产的绿色产业。农民在网络终端的影像图中查看农作物生长状态,通过GIS作技术分析,在车载GPS和电子地图指引下,实施农田作业,精确地使用农药、化肥和水,避免土地、粮食和种子的污染,实现真正的绿色农业。
1、软件工程。专业介绍:软件工程专业以计算机科学与技术学科为基础,强调软件开发的工程性,使学生在掌握计算机科学与技术方面知识和技能的基础上熟练掌握从事软件需求分析、软件设计、软件测试、软件维护和软件项目管理等工作所必需的基础知识、基本方法和基本技能,突出对学生专业知识和专业技能的培养,培养能够从事软件开发、测试、维护和软件项目管理的高级专门人才。培养要求:本专业是培养适应计算机应用学科的发展,特别是软件产业的发展,具备计算机软件的基础理论、基本知识和基本技能,具有用软件工程的思想、方法和技术来分析、设计和实现计算机软件系统的能力,毕业后能在IT行业、科研机构、企事业中从事计算机应用软件系统的开发和研制的高级软件工程技术人才。就业方向:本专业学生毕业后可以从事各级各类企事业单位的办公自动化处理、计算机安装与维护、网页制作、计算机网络和专业服务器的维护管理和开发工作、动态商务网站开发与管理、软件测试与开发及计算机相关设备的商品贸易等方面的有关工作。除考取国内外名牌大学研究生外,主要毕业去向是计算机软件专业公司﹑信息咨询公司﹑以及金融等其它独资、合资企业。
2、通信与信息系统。研究方向:新一代通信网络、光纤宽带通信网、网络探测和网络管理、移动通信、宽带/高速无线通信、卫星通信、专用无线通信系统、网络与信息安全、电子商务、通信抗干扰系统、电子对抗系统、指挥自动化系统、卫星遥感系统、信息编码与信号传输、语音与图像处理及多媒体通信技术、通信信号处理、自适应信号处理、语音信号处理、图象处理等。培养目标:本专业研究生能从事通信、信息科学及相关领域的科研开发与教学工作;较为熟练地掌握一门外国语,以便进行学术研讨;能在本学科及相关学科领域独立开展工作。专业特色:通信与信息系统是一级学科信息与通信工程下设的二级学科。该专业是现代高新技术的重要组成部分,是信息社会的主要支柱,是国民经济高速发展的前提,国家的神经系统和命脉。现代通信与信息技术正影响着我们生活的方方面面。
3、地图学与地理信息系统。专业介绍:地理信息系统(geographic information system或 geo-information system,简称GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。培养要求:本专业根据地图学、遥感和地理信息系统在国内外的最新研究成果、发展趋势和相关的技术应用需求,设立了资源与环境信息系统、地理空间与地理过程模拟、网络GIS及地图制图等研究方向,培养环节包括课程学习、教学实践、学术活动、科学研究、系统开发及学位论文等。就业前景:随着国家近几年的扩招比例逐渐增大,高校毕业生就业难的问题已经存在, GIS专业的学生数量也在不断增加,就业压力也是不言而喻的。学生们应该认识到当前的大形势,然后正确定位。现在的各行业在未来都不能不应用GIS,科研地学研究,车船导航定位,军事指挥,救灾抢险,城市规划,旅游,只要是你能想到的没有不能和GIS扯上关系的!应用如此之广,为毕业生提供更多的就业机会。
4、电子与通信工程。专业介绍:电子通信工程英文名为Electronics and Communication Engineering,是电子科学与技术和信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,利用电子科学与技术和信息技术的基本理论解决电子元器件、集成电路、电子控制、仪器仪表、计算机设计与制造及与电子和通信工程相关领域的技术问题,研究电子信息的检测、传输、交换、处理和显示的理论和技术。研究方向:电子与通信工程专业研究内容包括信息传输、信息交换、信息处理、信号检测、集成电路设计与制造、电子元器件、微波与天线、仪器仪表技术、计算机工程与应用等。就业方向:学生毕业后可在通信企事业单位从事通信网络的设计和维护工作,并能从事通信系统的建设、监理及通信设备的生产、营销等方面工作。
(来源:文章屋网 )
Abstract: The geographic information system is a spatial information science integrating multiple technology, which relies on geography, surveying, statistics such basic disciplines, and depends on the progress and achievement in computer hardware and software technology, space technology, remote sensing technique and artificial intelligence and expert system technology. In addition, the geographic information system is a information industry based on the purpose of application that involves all walks of life. Geographic information system processes and manages a variety of geographical spatial entity data and their relations, including space location data, graphics data, remote sensing image data and property data, which is used to analyze and process the various phenomena and process distributed in a geographical area to solve complex issues of planning, decision-making and management.
Key words: GIS; development process; surveying and mapping
中图分类号:[TS951.8+4]文献标识码:A文章编号:
一、GIS的概念
地理信息系统(Geographical Information System,GIS)是一种决策支持系统,它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其它信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理代码,地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在地理信息系统中,现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象,这些地理特征至少由空间位置几何参考信息和非位置属性信息两个组成部分。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念:
1.GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
2.GIS的操作对象是,地理实体数据,即空间数据和属性数据。地理实体数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、即空间特征数据和属性特征数据统称为地理数据。这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。
3.GIS的技术优势在于它的数据集成、地理空间分析评价能力、快速搜索定位及可视化表达方法,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4.GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的基础理论依托。
有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
二、GIS的发展过程
地理信息系统最早应用在资源环境管理中。目前它已经广泛用于资源环境,如森林、矿产、水利及农牧业等的管理;自然资源,如林业、地质矿藏、水资源等的调查;自然灾害,如水旱在害、虫害、震灾等的监测、预报、评估;环境保护,如水土流失、荒漠化治理等方面。
1.国外地理信息系统的发展历史
国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代,地理信息系统起源于北美。世界第一个运行性地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料,由测量学家R.F.Tominson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室,建立了SYMAP系统软件,竭力发展空间分析模型和制图软件。但由于当时计算机技术水平不高,存贮量小,磁带存取速度较慢,使得GIS带有更多的机助制图色彩,地学分析功能极简单。20世纪70年代以后,由于计算机软硬件迅速发展,特别是大容量存贮功能磁盘的使用,为地理空间数据的录入、存贮、检索、输出提供了强有力的手段,使GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、西德、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。