地理信息科学基础理论范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇地理信息科学基础理论范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

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）.

篇2

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。

篇3

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。

篇4

    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