地理信息的概念范文

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地理信息的概念

篇1

    核心概念之所以具有統攝力和解釋力,是因為聚焦學科概念的教學內容涵蓋著豐富的地理觀念和學科思想方法。地理觀念是經過長時間的地理學習而形成的一種思維習慣、方式與態度。地理思想方法是人們在科學認識地球表層各種地理事物和現象及研究方法的基礎上提煉出來的、具有發現和解釋其他同類地理事物和現象的觀念和規則,是分析處理和解決地理問題的根本想法,是對地理規律的理性認識。[1]以這樣理解,地理思想是指人們對地理學科理論與內容的本質的認識,地理方法指某一地理活動過程的途徑、程序和手段。地理方法的靈魂是地理思想,思想是對方法的抽象認識,方法是思想的具體化形式,二者具有統一性,統稱為地理思想方法。

    中學地理教育,使學生樹立正確的地理觀念,是培養學生正確的情感、態度、價值觀的重要途徑。地理教育的最高境界是幫助學生形成地理觀念,其背后的“靈魂”是學科思想方法。對學生來說,這是拋掉具體知識剩下的最有價值的東西,就像林語堂先生說的“教育的真諦就是將大部分知識忘掉以后剩下的那一點點”。奧蘇貝爾提倡,教師要教給學生學科和教材的基本結構,即那些最有“解釋力量”的高度抽象和概括性觀念,從而以有效的方式促進學習和遷移。這與布魯納倡導的“課程一結構”說是一致的。布魯納認為,“掌握某一學術領域的基本觀念,不但包括掌握一般原理,而且還包括培養對待學習和調查研究、對待推測和預感、對待獨立解決難題的可能性的態度”,“他學到的觀念越是基本,幾乎歸結為定義,則這些觀念對新問題的適用性就越寬廣……因為‘基本的’這個詞,從這個意義上來理解恰恰就是一個觀念具有既廣泛而又強有力的適用性”。

    地理學科圍繞研究對象,逐漸形成了關于位置和分布、地方、人與環境的關系、空間的相互作用、區域等核心概念的基本觀念和法則,包括:

    (1)空間觀念。涵蓋區位論,區域差異,因地制宜等基本原理、觀點,蘊含著空間定位、空間相互作用與聯系、將世界組織成不同區域加以認識、地理環境差異與因地制宜等思想方法。

    (2)系統綜合的觀念。涵蓋系統觀、全球觀等基本原理、觀點,蘊含地理環境整體性、人地關系等思想方法。

    (3)動態觀念。涵蓋不同時間尺度和空間尺度的發展變化觀,蘊含地理過程、時空關聯等思想方法。

    (4)可持續發展觀念。蘊含人地關系的思想方法,其中“人對地”的影響中包括環境觀、全球觀、資源觀、人口觀等一些觀點。

    在中學地理教學中,牽住地理學科基本觀念、學科思想方法這一主線,圍繞這些基本觀念和背后的學科思想方法組織教學內容,就能抓住最有教育價值的核心概念實現“教給學生終身發展有用的地理”。學生一旦悟到了地理學科觀念、學科思想方法,不僅能減少或避免思維的盲目性,使思維具有明確的目的性、嚴密的組織性和高度的靈活性,而且能夠具備地理問題的解決能力和地理知識的學習能力,提高學習的效率。中學地理教學內容應該圍繞一些基本的地理觀念來選取和設計內容。如高中地理模塊一涉及的地理觀念包括:自然環境是人類賴以生存和發展的基礎,自然環境有其自身的發生、發展和變化規律;地理環境各要素是相互聯系、相互作用的有機整體;差異性是地理環境的顯著特征;人類從事各種活動,都應協調好與環境的關系,尊重自然規律,講求環境倫理道德;地理環境有明顯的區域差異,人類的生產活動應因地制宜、因時制宜;區域之間是有聯系的,一個區域內地理因素發生變化,會對其他區域產生影響;自然現象或自然過程對人類活動產生危害或損失就成為自然災害。

    教師進行教學設計時可以從觀念性知識一原理性知識一事實性知識“自上而下”梳理和解析教學內容,教學時再“自下而上”幫助學生在事實和材料基礎上提煉觀念性認識,在具體知識和技能學習的基礎上幫助學生提升概括,建構學科觀念和學科思想方法。一個有效途徑是進行單元知識內容的深度解析,用核心概念和地理觀念統領單元知識內容。

    案例一:高中地理必修模塊一“洋流”

    課標要求:運用地圖,歸納世界洋流分布規律,說明洋流對地理環境的影響。

    主題:自然環境中的物質運動和能量交換(人教版高中地理必修一)。

    該單元體現的核心概念與基本觀念:空間的相互作用(空間觀念、整體性與差異性觀念)、人與環境的關系(人地觀)。

    地理觀念:

    大氣的運動對自然地理環境的形成和變化具有深刻的影響。

    大氣中的各種天氣現象都與天氣系統的活動有密切關系。

    水循環通過物質遷移和能量流動深刻而廣泛地影響著全球的地理環境。

    世界海洋表層洋流通過促進高低緯熱量和水分的輸送和交換,參與地表自然環境的物質運動和能量交換,其分布對地理環境有重大影響。

    地表形態是不斷變化的,其塑造過程是內外力共同作用的結果,是巖石圈物質的循環過程。

    基本問題:

    大氣運動是如何發生和進行的?

    大氣運動有什么規律?常見的天氣系統有哪些?地球上的水是如何循環運動的?水循環對自然地理環境有什么影響?

    世界表層洋流是怎樣分布的?洋流對地理環境和人類活動有什么影響?

    地殼物質是如何循環運動的?

    上述案例進行知識層次分析的價值,主要體現在通過分析,提煉出高層次的上位性的觀念性認識,這些內容能提升學習水平,提升學生的地理思維能力。例如案例中,學習和記憶洋流分布規律以及洋流對地理環境的影響等具體知識是必要的,但這些知識畢竟是形成能力的載體,學生在學習這些知識的過程中,比記住洋流分布規律本身更重要的則是掌握背后蘊含的用地理模式圖概括表達地理事物空間分布規律的學科思想方法,以及在這個過程中對洋流為何如此分布(空間差異、空間相互作用觀)、洋流對地理環境(要素相互作用以及人地關系觀)帶來重大影響等觀念的深刻理解。這些就是超越具體知識的上位性的思考和提煉。

    案例二:人教版教材高中地理必修三“資源的跨區域調配——以我國的西氣東輸為例”

    課標要求:舉例說明資源跨區域調配對區域地理環境的影響。

    水平A:講清西氣東輸起點、終點、長度、經過省區、調取資源量、調入區和調出區發生的變化等。

    這個層次的教學,把案例本身當做有用的知識,這是典型的事實性知識的堆砌,這些缺乏能力價值的知識往往讓學生死記硬背,學生心生厭倦。

    水平B:分析西氣東輸對調入區和調出區地理環境的影響,進而辯證地分析問題。

    該層次的學習重點已經上升到體現人地關系原理的地理觀念。

    水平C:把西氣東輸僅僅作為一個跨區域資源調配的案例,在A和B的基礎上,借助讀圖和各種資料,分析西氣東輸對調入區和調出區地理環境影響的一般原理和分析思路與方法。

    這種教學從地理學研究視角和方法的角度對資源跨區域調配這一類問題進行總結,實現了案例教學的目的,走出案例本身,有了一般分析思路和方法的提煉,可以由個別知識向同類的知識遷移,具有一定的能力價值。

    水平D:幫助學生從地理學視角和方法對資源跨區域調配這一類問題進行觀念性認識總結與提升——自然資源分布的不均衡與社會資源分布的地域差異,造成區域差異;區域差異引起資源跨區域調配(差異產生梯度,梯度引發地理流),人類通過技術手段對地理環境不能滿足需求的條件采取對策或是改造活動,引起空間的相互作用,這種空間相互作用必然對區域地理環境產生影響,表現為資源跨區域調配對調入區和調出區地理環境的影響;人類需要克服不利影響、利用有利影響促進區域可持續發展。這些觀念性認識是具有統攝力的上位性知識,可以統攝諸如“西電東送”“南水北調”“人口遷移”等其他產業轉移和資源調配等相關內容,進而形成科學方法論。

篇2

(湖南城市學院通信與電子工程學院,湖南 益陽 413000)

【摘要】本文將國際工程教育改革的最新成果CDIO教育理念融入到電子信息專業教學改革中,對專業課程體系進行了優化,建立了“理論必修課程+基本電子技能實踐課程+專業工程實踐能力培養課程”的電子信息專業一體化綜合課程體系。教學改革同時也強調教師綜合能力,創新教育教學方法,大力推進大學生創新性實驗計劃和科技創新項目實施。

關鍵詞 CDIO; 課程體系;教學改革;電子信息

隨著我國現代化進程的高速發展,對具有創新精神和實踐能力的高素質電子信息專業人才需求逐年增加。在電子信息專業人培養上重理論輕實踐的教學模式無法提高學生實踐動手能力和推理能力;注重學生個性發展而輕團隊合作精神,使學生個性較強,缺乏團隊合作經驗,社會適應能力差。這類教學模式培養的電子信息專業人才已無法滿足當前市場對電子信息專業人才的需求。強化創新能力,狠抓質量工程是當前人才培養過程中的核心指標和重要任務。探索創新教育也成為高等教育改革的方向。如何對電子信息專業教學進行有效的改革,提高學生的工程實踐和創新能力,增強學生在人才市場的競爭力成為當前教學改革的任務。而將近年來國際工程教育改革的最新成果CDIO教育理念[1-2]融入到教學改革中,是有效進行電子信息專業教學改革的一條重要途徑。

1 CDIO教育理念

CDIO教育理念是把構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)作為教育的環境背景,以培養學生必要的技術技能、知識、創造力和創新精神,同時強調學生團隊協作能力和工程系統能力的培養[3-4]。在此教育理念中,教學實踐活動本身是一工程實踐過程,且可在實踐過程中不斷自我改進和完善。教學實踐活動是一個面向產業實體的開放系統,可根據企業、用人單位人才需求,由企業、用人單位與學校共同制訂人才培養方案,參與課程體系的制訂、教學內容的建設以及專業實驗室建設。學校則根據企業制定的人才標準量化分析評價體系對人才綜合能力進行評價,并根據評價結果、產業需求和現狀及時完善課程體系,修訂計劃和教學內容,改進教學方法,使之更能適應企業發展需求。

2 優化專業課程體系

基于CDIO理念的電子信息專業教學改革首先應優化專業課程體系。在教學內容的設置上,重視專業理論知識的同時,注重人文知識的普及,也需兼顧文理交叉和滲透,專業課程與基礎課程的交叉和滲透。采用“理論必修課程+基本電子技能實踐課程+專業項目實踐能力培養課程”的電子信息專業一體化綜合課程體系模式對課程體系進行優化。首先,建立“學科專業基礎+通識基礎”的必修課程結構體系。以培養學生道德素質、身體與心理素質、團隊精神,廣博的知識結構體系,扎實的專業知識,多元的科學思維方法。這些課程包括思想道德修養與法律基礎、大學英語、體育、計算機基礎、大學語文等通識課程;高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、數學物理方法、電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、電子技術綜合實驗、微機原理與接口技術、單片機原理及應用、信號與系統、EDA技術及應用等學科專業課程。第二,設置基本電子技能實踐課程,建立以基本專業技能培養為中心的基礎實驗教學,專業實踐教學課程模塊和以綜合技能和創新能力培養訓練為中心的實踐教學模塊。結合理論課程,使學生逐步掌握常用元器件,電子設計基本工具應用,電子電路的運行規律,電子組裝,專題設計,電子系統設計的基本方法。通過這些基本電子技能實踐課程的設置建設,循序漸進培養學生實踐創新能力,提高學生專業基本技能素質。第三、設置專業工程項目實踐能力培養課程。對企業和業界需求進行充分調研,特邀業界著名企業合作,共建實驗、實訓基地;校企聯合設計教學大綱與課程計劃,開發工程實踐項目;并基于真實工程環境,讓學生循序漸進參與工程實踐項目研發的全過程,積累工程實踐經驗,實現與企業“零距離”的結合,以提高學生就業競爭力。同時全面開放實驗室,為學生提供常用實驗儀器,鼓勵學生開展科技活動、參與教師科研項目。進行各種電子設備功能開發設計、鼓勵學生參與電子設計大賽、挑戰杯競賽等。培養學生分析問題、解決問題的能力以及實踐動手能力和主動探索精神,增強工程實踐能力和綜合素質。

3 強化教師綜合能力,創新教育教學方法

教師作為人才培養的實施者,應當具有較強的專業綜合能力。因此,基于CDIO的電子信息專業教學對教師提出了更高的要求。從人才培養模式構思角度,教師應當具有扎實、寬廣專業知識,了解本專業的發展現狀以及未來發展方向,以完成人才培養總體方案的設計。作為工程項目實施過程的監控者,需要教師及時指導學生發展,評價學生能力培養完成的質量,這都要求教師具有更加全面的知識、豐富的工程實踐實施經驗以及更高的責任心。另一方面,為更好地實施CDIO工程教育理念,應組建穩定的指導教師團隊,根據不同年級、不同時期的學生有針對性地制訂目標任務、指導計劃、措施方法,使學生在學習過程中體驗到成功的,甚至理解工程技術的經濟價值[5];建立教學質量網絡信息管理平臺,強化過程管理;推進知識的傳授者變成了知識的構建者,實現全程、全員、全面的育人。

創新教育教學方法成為電子信息專業教學改革的另一項重要內容。創新教育教學方法首先在講授應用理論與工程技術類課程時,可引入項目、案例以及現場教學等方法,通過理論知識與企業實際項目相關聯的學習化被動為主動,激發學生的學習興趣,并將學生課堂參與、課堂反饋、教師傳授知識系統性和知識更新性等作為評價標準;定期邀請相關企業的專業人士圍繞某一工程技術應用領域舉辦針對性強的知識講座或專題研討會,承擔工程實踐性較強課程的教學任務,以強化企業聯合辦學的積極性和參與度。第二,推進本科生導師制,以項目的形式將課題布置給學生,由學生在課堂上闡述項目的研究方案、技術路線、可行性以及研究預期成果,教師對學生成果進行講評,將課堂教學由傳統的教師主導型轉變成學生主導型。通過項目的設計、構思、實施過程進一步培養學生的工程推理和解決問題的能力、實驗觀察、數據分析、發現知識的能力和綜合思維能力。

4 推進大學生創新性實驗計劃和科技創新項目實施

實施大學生創新實驗計劃和科技創新項目是推動創新教育體系建設和工程實踐能力培養的重要途徑。大學生創新實驗計劃和科技創新項目也是基于當前大學教育現實的、可操作性強的、探索構建創新教育體系的一種重要方式。大學生創新性實驗計劃不但是一個全新的高校教學形式,也是一個綜合性的教學活動,更是一個牽涉到方方面面的系統工程。推進大學生創新性實驗計劃和科技創新項目實施首先應當促進形成一支富有創新精神和創新能力的指導教師隊伍。教師根據每個學生的具體情況循序漸進地安排他們的學習和創新實踐。使學生在經歷創新項目的實踐中,按照項目的進度安排,在不同階段實現與項目相關的各種技能都得到明顯的提高。只有這樣,才能使參與項目的學生從中感受到創新的樂趣,獲得挑戰自我的成就感,從而增強不畏常規、敢于超越、繼續創新的意識,增強完成項目任務的毅力。第二、注重大學生創新實驗平臺的建設,平臺是創新實驗環境的重要組成部分,良好的創新環境才能激發學生積極參與申請創新實驗計劃項目。通過這些平臺的建設以及項目資金支持為學生廣泛開展科研創新訓練等活動提供良好的硬件條件。第三、在課程教學中,滲透科研思維和方法。老師課堂上可以適當地介紹相關課題的研究內容、進展、所取得的成果以及存在的問題等,引出一下值得深入研究的方向或角度,逐漸引導學生獨立思考,為他們參與申請大學生創新項目計劃做些前期的鋪墊和鼓勵;老師在傳授理論知識的同時同,也可將相關領域課題研究最前沿的專業知識和理論及時傳遞到課堂上讓學生有目的地吸收,令學生知識、思維和意識緊跟社會前進的步伐。

5 結語

基于CDIO工程教育理念優化了電子信息專業的課程體系,對創新教育教學方法,推進大學生創新性實驗計劃和科技創新項目實施進行了教學改革研究。構建了基于CDIO的 “理論必修課程+基本電子技能實踐課程+專業工程實踐能力培養課程”的電子信息專業一體化綜合課程體系。教學改革同時也要求強調教師綜合能力,創新教育教學方法,大力推進大學生創新性實驗計劃和科技創新項目實施。通過教學改革實踐可有效培養學生的創造性、思維能力、實踐應用能力和團隊協作精神。將CDIO教學理念融入到創新教育教學方法中,逐步完善了具有應用型特色的電子信息專業工程人才培養模式和教學方法。

參考文獻

[1]John Malmqvist, Kristina Edstrm, Svant e Gunnarsson, Srenstlund, The applicat ion of CDIO Standards in the evaluation of Swedish engineering degree programmes[J].World Transaction on Engineering and Technology Education, 2006, 5 (2):361-364.

[2]Peihua Gu, Xiaohua Lu, Guangjin Xiong, et al. Development of design directed engineering curriculum based on CDIO framework[J].World Transaction on Engineering and Technology Education, 2006,5(2):379-383.

[3]王剛.CDIO 工程教育模式的解讀與思考[J].中國高等教育,2009(5):86-87.

[4]羅高涌,張瑾.基于CDIO 模式的校企合作辦學的工程應用型人才培養模式研究[J].高教探索,2011(5):71-75.

篇3

[關鍵詞]GIS應用 認知階層性 地理信息 有效傳輸

[中圖分類號] P25 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-10-175-1

隨著科學技術的快速發展,GIS的應用越來越廣泛,逐漸成為人們獲取地理信息的主要依據。而GIS想要有更廣泛的應用市場,則必須將GIS地理信息的傳輸與人們的普遍認知進行有效的結合,以此才能夠得到用戶對于GIS的信賴,并逐步的滲透到用戶的生活中。

1 GIS應用在地理信息傳輸中的優勢

GIS的優勢在于它的數據綜合、地理模擬和空間分析能力,這是GIS的核心和優勢。GIS首先是一個信息系統,其特征和功能與一般的信息系統類似,不同的是GIS把各種信息通過“地理位置”有機地組織起來,其存儲處理的信息是經過地理編碼的,地理位置和與位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。以查詢工廠數據庫為例,只要數據庫記錄了工廠的地址和產值等信息,信息系統就可以回答諸如“北京有哪些工廠?”,“上海年產值超過2000萬元的工廠有哪些?”之類的查詢,因為城市、產值都是數據庫的數據項。但如果用戶需要回答“在某商店附近10公里范圍內共有多少消費者?”之類的查詢,一般的信息系統就無能為力了,因為數據庫里沒有記錄每個工廠與任意一個地點之間的距離或是所在地點的所有人口信息。地理信息系統可以解答以下類型的問題:在地域中研究對象A的位置;研究對象B和地點的關系;在距離研究對象A某一范圍內有多少研究對象B;在某一地點A,數據項B的值是多少(如某公司所在街道的人均收入有多高);從地點A經由地點B至地點C的最短路線是什么?GIS不僅可以直接查詢數據庫里記錄的信息,還可以通過運算查詢數據庫里沒有直接記錄的信息。例如房地產經紀人可以用GIS在一定的區域內尋找滿足“框架結構、有四室2廳2衛1廚、房價每平方公尺少于3000元”的所有房屋。模擬某事件產生的后果(例如,如果附近的湖水位上升3米,某公司所在地會不會被水淹沒?)等。

2 GIS的階層性認知原則

人類對于外部環境的認知是基于對各種關系的理解,根據對各種關系的理解而進行階層性類別的分類。而這種階層性的認知具有著廣泛的普遍性和個別的差異性。抓住人類階層性認知的普遍性就是GIS應用有效傳輸的一個關鍵性因素。在GIS應用中,根據人類階層性認知原則,可以將GIS應用分為兩個空間,一個是人類認知空間,一個是地理認知空間。

2.1人類認知空間

人類認知事物是通過階層性的認知形式來實現的,也就是分類認知。譬如說人可以很快的分辨出這個動物是貓而不是狗,這就是通過階層性的認知來實現的。但人類在進行事物的階層性認知過程中,可以根據不同的關系和分類條件來進行分類。譬如說貓和石頭相比,貓是有生命的,而石頭是沒有生命的。其對比參造物不同,其階層性認知也存在著不同的差異性。如果根據人類的認知進行GIS應用認知階層的粗略花販,是不能夠實現GIS地理信息的有效傳輸的。因此必須要進行更深層次,更細致的劃分。當信息制造者所發出的信息與信息接受者能夠認知的信息相吻合,就能夠實現信息的有效傳輸。因此,只有將人類認知空間與GIS應用系統的地理空間進行有效的融合,就可以實現信息的有效傳輸了。

2.2地理認知空間

其實,地理認知空間也是根據不同的關系和分類條件進行實際復雜的地理情況的階層性認知空間和層次的劃分的。GIS應用中地理空間階層性的分類依據是位置的相互關系。通過相互關系的確定來進行等級的分類,并通過信息制造者繪制的概念地圖模型來反映地理信息,與人類的認知空間有著一定的對應關系。其地圖模型需要與人類的認知空間相匹配的,否則就會造成信息的傳輸障礙,影響信息的有效傳輸。

3 GIS的感覺和概念的認知原則

首先,在信息的傳輸過程中,當人類的認知空間與信息制造者所模擬的地理空間發生重疊時,用戶會產生對地理信息的感知和共鳴,從而獲得地理信息這種概念而實現地理信息的有效傳輸。在信息制造者進行概念地圖模型的創建時,不僅需要注意認知的階層性問題,還需要注意到認知的感覺性問題。而概念地圖模型中最為關鍵的感覺是視覺。因此,在進行視覺變量(包括顏色、形狀以及相對尺寸比例等)和幾何變量(點、線、面等)的設計時,需要實現感覺認知的對應性,否則也會影響地理信息的有效傳輸。此外,GIS應用還具有查詢和分析功能。如果想要這兩個功能得到實現,則需要依賴感覺和概念認知所產生的學習認知。只有設計者將設計的認知空間與人類的學習認知實現有效的對應和重疊,才能夠真正的發揮其應用的效果。

4地理信息有效傳輸的條件

根據上面的敘述可以知道,一條地理信息傳輸鏈需要經過四個認知空間:信息制造者的地理空間和認知空間;信息接受者的地理空間和認知空間。這四個空間是相互對應的關系,也只有這四個空間實現相互重疊,才可能實現GIS應用的地理信息的有效傳輸。

信息的制造者也就是繪圖者,繪圖者需要根據客觀世界當中的地理實體進行公路的測量,并通過制圖的形式繪制出地圖,并用紅色線將地圖中的地理要素進行繪制。繪圖過程不但依靠的是客觀世界,也包括制圖者對客觀世界的認知。只有制圖者對客觀世界的認知與信息接受者對客觀世界的認知相符合,才能夠完成信息的有效傳輸。

5總結

綜上所述可以知道,GIS應用系統的地理信息傳遞過程有三個主體,如果要實現有效傳輸,則需要保證三個主體都能夠實現相對應的地理空間和認知空間的重疊。因此,可以知道在進行GIS應用概念地圖模型的設計時,不但需要依靠信息技術科學、地理科學,還要依靠認知科學。只有基于認知科學的掌握,才能夠保證GIS應用中地理信息的有效傳輸。

參考文獻

[1]張亢峰,任曉蕾,Xiao-lei.地理信息數據傳輸和使用的安全問題[J].測繪與空間地理信息,2010(6).

篇4

關鍵詞:測繪 信息化 保障

隨著經濟的快速發展和社會的全面進步,各領域各方面對測繪不斷提出新的更高要求,測繪發展的機遇和挑戰并存。面對新的形勢和新的需求,必須堅持走信息化發展道路,加快信息化測繪體系建設,推進測繪信息化進程,為經濟社會發展提供可靠、適用、及時的測繪保障。目前,我國測繪地理信息發展正進入全面構建數字中國的關鍵期、測繪產品服務需求的旺盛期、地理信息產業發展的機遇期、加快建設測繪強國的攻堅期。

一、信息化測繪體系的基本概念和內涵

信息化測繪是我國測繪實現了由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后進入的又一個新的發展階段,它代表著我國測繪在進入新世紀后現代化建設總的戰略方向。

由于測繪可以理解為一項事業,也可以理解為一種業務行為,還可以理解為專業技術,因此,對信息化測繪體系的認識各有不同。如果信息化測繪體系中的測繪是指測繪事業,那么,信息化測繪體系是個大概念,是與測繪信息化發展相關聯的技術、信息、產品、網絡、裝備和設施、管理與服務等要素所構成的有機整體,是測繪信息化發展的綜合體現和測繪事業發展進步的整體性標志;如果信息化測繪體系中的測繪是指測繪業務行為,如地理信息的獲取、處理和服務等行為,那么,信息化測繪體系是測繪業務流程和手段現代化的具體體現,是個內涵適中的概念;如果把測繪僅僅理解為一項專業技術,則信息化測繪體系是測繪技術形態的具體體現,強調測繪技術的發展,等同于信息化測繪技術體系,是個小概念。

在實際工作中,既不能把信息化測繪體系作為大概念運用,解釋為整體的測繪事業體系,囊括測繪事業發展的全部內容,將數字中國地理空間框架、測繪公共服務等涵蓋其中,也不能將信息化測繪體系作為小概念運用,解釋為純粹的技術體系,而失去其真正涵義,弱化其本質內容。所以,信息化測繪體系應該解釋為測繪業務手段現代化的綜合體現和重要標志,主要強調地理信息獲取、處理、服務等過程和手段的信息化。

按照業務流程劃分,信息化測繪體系可以分為現代化的測繪基準體系、實時化的地理信息獲取體系、自動化的地理信息處理體系、網絡化的地理信息服務體系。按照主體功能劃分,信息化測繪體系主要由基準體系、技術體系、裝備體系、標準體系等組成,其中:技術體系是測繪信息化發展中技術形態變革的體現,是數字化測繪技術體系的升級和擴展,主要包括空間對地觀測技術和地理信息處理、管理、顯示、服務、應用等技術,核心是快速衛星導航定位技術、精確與定量遙感技術、網絡地理信息系統技術、虛擬現實技術、空間信息網格技術等;裝備體系是測繪信息化發展中基礎設施和裝備條件變革的體現,主要包括衛星導航定位系統平臺、現代測繪基準體系基礎設施、航空航天遙感影像快速獲取平臺、先進野外測繪技術裝備、地理信息數據處理技術裝備以及地理信息數據交換傳輸服務網絡等。

二、信息化測繪體系建設的總體思路

信息化測繪體系建設要堅持需求牽引、統籌規劃,政府主導、企業推進,依靠科技、創新機制,突出重點、協調發展的原則。要緊密圍繞黨和國家的中心工作,準確把握經濟建設、社會發展和人民生活對測繪的需求特點,統籌規劃信息化測繪體系建設全局。充分發揮政府測繪部門的主導作用,加大財政資金對信息化測繪體系建設的支持力度。充分發揮企業和競爭機制的重要作用,提升市場配置資源的效率。加強測繪科技進步與自主創新,著力解決測繪信息化發展中的重大關鍵技術問題,大力提高測繪生產力水平,推進測繪生產組織結構調整。要以加快測繪科技進步、提高測繪裝備和設施水平為重點,努力實現地理信息獲取、處理和服務各環節的協調發展。要著力制度建設和機制創新,為信息化測繪體系建設創造良好環境條件。

未來十年左右,信息化測繪體系建設要實現以下總體目標:測繪科技進步取得突出成效,測繪技術裝備和測繪基礎設施全面改善,測繪生產力水平顯著提高。構成信息化測繪體系的現代基準體系、技術體系、裝備體系、標準體系等較為完善,地理信息的獲取實時化、處理自動化、服務網絡化和應用社會化全面實現,測繪信息化整體水平顯著提高。測繪較好地滿足經濟社會發展的需要,對全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會的保障能力和服務水平顯著提高。

三、信息化測繪體系建設的重點任務

建立適應信息社會要求的信息化測繪體系是測繪信息化建設的基本要求和重要途徑,也是一項重大的系統工程,需要政府、企業、事業單位等各方面共同推進,測繪及相關行業共同參與,尤其要注重發揮測繪相關企業的作用。要充分利用各方面力量,不斷提高測繪科技自主創新能力,提升信息化測繪基礎設施自主保障能力,全面推進測繪基準體系基礎設施、高分辨率立體測圖衛星以及測繪衛星應用系統建設,增強地理信息的快速獲取和更新能力,充實完善數字化測繪技術裝備,促進測繪生產技術及管理手段的優化升級,提高地理信息采集、處理和提供服務的整體實力。信息化測繪體系建設的重點任務包括以下幾個方面。

3.1現代化測繪基準體系建設

現代化測繪基準體系是地理信息獲取、處理和開發利用的基礎條件和基本保障。要利用現代測繪理論和高新技術手段,建立與維護覆蓋全國、陸海統一的新一代高精度、三維、動態、多功能測繪基準體系,形成較為完善的現代測繪基準體系基礎設施。重點是建設覆蓋全國的衛星定位連續運行基準站網和國家空間大地控制網,全面提高高程控制網和重力基本網的密度與精度。

3.2實時化地理信息獲取體系建設

實時化和空間化地理信息獲取體系是地理信息數據獲取手段的重大進步。要著力建設陸、海、空、天一體化的先進測繪基礎設施,不斷完善自主衛星導航定位系統,研制發射滿足測繪要求的高分辨率遙感衛星,發展地理信息數據的快速獲取技術手段,主要包括:高精度衛星導航定位系統、高分辨率衛星遙感系統、數字航空遙感系統、重力衛星系統和航空重力系統以及地面移動快速測量系統等。

3.3自動化地理信息處理體系建設

自動化和智能化地理信息處理體系是地理信息數據處理手段的重大變革。要充分利用信息技術、人工智能技術等高新技術,研制自動化、智能化的地理信息數據處理平臺,發展海量地理信息數據快速、精確處理和集成管理的技術手段,包括:自動化智能化的衛星導航定位、衛星遙感、航空遙感等對地觀測數據處理系統,地面測量數據快速處理系統以及地理信息數據管理、保密處理、產品制作等技術系統。

3.4網絡化地理信息服務體系建設

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數據是信息的具體表現形式,數據管理在社會信息流程中占有重要地位。近年,隨著在數據庫中存儲和處理復雜地理數據的需求越來越多,GIS(地理信息系統,Geographic information system)中管理和分析的空間數據不斷增長,這些因素都導致了空間數據庫組織與管理成為了近20年來活躍的研究領域。

一、空間數據庫課程在高校中的現狀

近年來,國際上成立了許多專門制定空間數據標準的聯盟,商業數據庫公司推出了針對空間數據庫管理的系統,一些大學陸續開設了空間數據庫方面的課程。并且近二十年以來空間數據庫的研究已經產生了大量的空間數據模型、空間操作、空間查詢方面的技術[1]。在空間數據庫教學過程中選擇什么,以及如何更好地在大學課堂教授空間數據庫的知識成為高等教育所關注的一個問題。目前,我國開設地理信息系統專業的有超過170所高校,加上一些科研機構,全國約有200多個教育單位,每年培養GIS畢業生近萬人[2]。各高校開設地理信息系統專業的學科背景不同,數據庫相關課程教學內容和教授方法會形成差異,下面列舉幾門我國高校地理信息系統專業開設的與數據庫相關課程,如數據庫應用與技術、數據庫原理、數據庫原理與技術、空間數據庫原理、空間數據庫技術等,從課程名稱上可以得出自教學內容中有些高校偏重原理,有些高校偏重技術實踐。從數據流的角度來看,數據作為GIS的基礎,在采集、編輯、存儲、管理、查詢、分析、制圖輸出等各個GIS的應用環節中都要涉及到。空間數據的組織與管理是地理學研究的一個重要領域,時空數據挖掘與知識發現、時空數據結構與數據模型、空間數據管理等方向,無一不是現今地理信息系統研究中的熱點問題,因此,可以說空間數據庫是GIS的核心,由上述可知,《空間數據庫》課程是一門較新的GIS專業課,同時也是GIS專業的核心課程,通過本課程的教學,目的是讓學生能夠清楚空間數據庫的基本概念、基本原理,掌握關系數據庫與空間數據庫系統的應用,并能完成合理的數據庫設計;同時掌握Geodatabase相關理論,能夠應用Geodatabase實現數據庫,對部分學生要求具備地理信息專業領域中數據庫的設計開發能力。因此針對于學生能力的培養,如何在《空間數據庫》的教學中布置教學內容,如何合理地安排教學環節,對我們的教學工作提出了要求。

二、空間數據庫課程相關問題

1.學科體系不同對教學內容的影響。在我國涉及地理信息系統的學科有工學、理學和管理學等,工科學校注重學生的工程系統的設計和實現能力,理科學校更注重培養學生的地理學思考和分析能力,但GIS領域人才培養的專業體系應不同于學科體系的劃分,而是要針對人才培養的目的來確定。本科專業劃分強調GIS領域各行各業人才的需求,即為就業教育,而不強調專業教育[3]。

2.畢業生就業中存在的問題。根據《2009年中國地理信息產業高校畢業生就業報告》及《2010年中國地理信息產業高校畢業生就業報告》的調查結果顯示,招聘單位認為畢業生自身能力上的不足及學校課程設置不合理這兩個原因,已經連續兩年成為地理信息系統方向就業困難的主要因素。用人單位關注求職者的特點中,“擁有較強的動手能力,保證短期內上崗”這一要求也在近兩年的調查中處于首要位置。在具體的行業應用中,空間數據庫的應用十分廣泛,現在我國城市道路交通管理、城鎮社會信息管理、國土資源管理等諸多方面都會使用空間數據庫技術。但是地理信息系統專業本科畢業生在這些行業中能做什么,用人單位面向本科畢業生提供的崗位是什么性質,這些問題,對實際的教學工作提出了要求。

3.根據本專業教學計劃制定課程內容。在本專業的專業課程當中,空間數據庫課程的先導課程地理系統原理,在該門課程中空間數據模型、空間數據結構和空間索引技術等內容會作為重點講述內容,那么,在空間數據庫課程中如何更好地承接之前學習過的知識,如何布置教學計劃。同時,空間數據庫能夠對學生學習后續課程有什么作用,也是空間數據庫課程要注意的問題。

三、空間數據庫教學內容探討

1.合理組織空間數據庫內容。在針對于本科生的教學中,要重視基本概念的講解,為學生將來的自我學習打下一個較好的基礎,因此空間數據庫課程中應該涵蓋空間數據模型、空間數據結構、空間數據管理、空間查詢語言(SQL基礎及空間查詢)、空間數據行業規范等內容。同時,在原理部分要對應一定的上機實習,例如在實際教學中遇到過學生對Arcgis中的數據模型不理解,創建數據集的時候不知道屬性到底是什么,那么在講授地理數據模型時既要講清楚相關概念,可以以ArcGIS應用平臺中的Geodatabase模型為例,由教師首先在文件地理數據庫中創建一整套的北京市的數據,包含行政區劃、主干道、軌道交通、餐飲、住宿、文化設施等內容,通過實際的例子告訴學生地理數據模型到底是什么,怎么建立模型,怎么通過數據庫、數據集、要素類來逐層地組織數據,數據表中的每一行代表一個現實中的對象,每一列是對象特征的抽象,怎么表現數據,建立好的模型適用于什么應用,這樣使得學生可以更好地理解原來較為抽象的概念。在原理內容的講解中還要盡量避免和地理信息系統原理、地理信息系統應用技術等前導或后繼課程的內容重復。

2.圍繞空間數據庫建模開展教學。在教學過程中,要讓學生從初始就注重空間數據庫建模流程。空間數據庫的設計和創建與關系數據庫建庫流程相仿,也需要經過概念設計、邏輯設計和物理設計這樣三個步驟。這樣,就需要在教學過程中要重點講解數據庫的概念設計和邏輯設計環節,使學生掌握通過對具體問題進行需求分析進行概念模型設計,并掌握概念模型向邏輯模型的轉換方法。在這一環節中可以引入一個貫穿于整門課中的案例,要求學生按照擴展ER模型來抽象實體,描繪實體屬性,并構建實體之間的聯系;通過規則將擴展ER模型中的實體和屬性合理地轉換到地理數據庫中的要素類和數據集中,并按實體之間的聯系建立相關規則;最后向建立好的數據集導入空間數據和屬性數據。同時,這類內容可以讓學生通過以分小組討論的方式來分析問題和解決問題,以此來帶動學生的學習興趣。

3.SQL語言及其擴展。SQL語言對于所有數據庫的學習來說都是最為核心的部分,因此在空間數據庫教學中,也應該要求學生掌握SQL相關內容。在ArcGIS等地理信息系統軟件中,對于屬性數據和空間數據的查詢都是封裝好的,查詢工作主要通過點選按鈕以及列表選擇為主,這樣使得學生對于創建及查詢數據只能看到表面現象,沒有辦法去了解軟件的底層到底做了哪些工作,為了使學生能更好地理解數據的組織及應用,我們在課程中就要讓學生使用SQL來對數據進行操作。在這一教學內容中可以分為以下兩個階段,第一,掌握標準SQL語言,包括數據表的創建,數據的查詢,在這一階段主要用標準SQL語言對非空間數據進行操作。第二,利用Oracle Spatial學習擴展SQL語言,包括創建具有SDO_GEOMETRY數據類型的表、創建控件索引、創建空間索引、插入空間數據、利用空間計算函數實現空間查詢等。

4.教學平臺的選擇。教學中緊貼現有技術的發展,讓學生掌握最新的相關知識數據庫的管理,例如數據庫中事務的管理及版本控制等。在授課中選取Geodatabase、Oracle及數據存儲中間件ArcSDE這樣三個空間數據組織管理比較成熟的產品來進行練習,實踐內容主要圍繞以下幾部分:Oracle中屬性查詢和空間查詢相關方法、通過空間算子進行查詢、如何在Oracle中進行事務管理;ArcSDE的安裝及其與Oracle的連接配置,ArcSDE的版本管理機制;在Geodatabase文件地理數據庫中進行數據加載,規則創建以及數據組織。

四、集中實踐環節教學方法

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[關鍵字]土地管理 地理信息系統 應用研究

[中圖分類號] F301.2 [文獻碼] C [文章編號] 1000-405X(2013)-4-9-1

0 引言

隨著社會經濟的發展,土地使用越來越緊張,人們發覺自己的生存空間開始變得狹小。因此,國家對土地的管理越來越規范,如何推進土地管理的科學性也成為當務之急。只有對土地進行科學的規劃以及在土地的使用過程中嚴格按要求執行,土地的管理才能進入科學管理的進程之中。在這中背景下,地理信息系統在土地管理中的應用也是應運而生。

1 土地管理及地理信息系統的特點

土地管理不是一個單一概念,它包含的方面很多。生物、地貌、水文之類,在土地管理中都是不可或缺的。土地管理就是將這所有因素的變化都要考慮當中,并對這些做出精準的分析的管理。要對這樣的數據有確切的記錄,就應該使用地理信息系統。地理信息系簡稱3S,它的使用除了對土地使用有直觀的了解外,還可以對分析的結果有準確快速的記錄,讓土地管理者有一目了然的深度把握。

本節主要是對地理信息系統在土地管理中的一般功能加以簡單的介紹。GIS主要以地理空間數據庫為基礎,能夠適時提供多種空間的和動態的地理信息,用于決策服務。它的功能主要如下:

(1)信息社會的發展使GIS能夠有足夠有能力整理和分析數據,能夠做出很好的管理決策。地理信息系統要依靠電腦的發展和支持,這樣才能讓地理信息系統準確無誤地進行地理定位以及動態分析。當下,地理信息系統是具有地理圖形和空間定位的空間型數據管理系統[1]。

(2)立體性也是地理信息系統的另一個特點,全方位地掌握數據的的各種動向。GIS的目的是研究和決策地理有關知識。它又必須以地理模型這種方法作為策略,也能預測某個區域內數據方向。GIS的綜合能力強。

(3)GIS又能和其他的技術相結合,能夠對其他的多維信息及各種土地數據融合成新的文字圖片信息,簡單明了,很容易做出決定,最后運用到實際中。GIS也可以說是多種現代科技于一身,它包含有聲音、影像等等。因此GIS就比其他單一的工具更有優勢,比那些工具更全面、更方便、更實用,深受使用者的一致好評。

2 土地管理中地理信息系統的應用

上文主要是將土地管理和地理信息系統的概念和特點進行介紹。本節將用實例加以說明。

2.1GIS使用的主要步驟

首先,就是把要管理的土地進行計算,反復改正,將正確的數據輸入計算機中;然后,將數據和計算機中的方式圖建成一定的關系圖,與其他的進行對比;再次,把關系模型圖進行圖片的重疊,得到相應的數據圖;最后,就是將剛輸入計算機的原圖逐一與上步得到的數據圖進行比照,又可以得出新的數據[2]。這樣最后的結論就是GIS的效果圖。

2.2準確地輸入數據

GIS現在說來也還是一個比較新的土地管理技術手段,很多地方目前還是沒有統一標準。所以,在實際的操作過程中應盡可能按土地管理中的具體詳細的要求做,但不是說不要其他方面的借鑒。

2.3GIS的具體應用

目前,土地管理信息系統數據庫主要應用于如下幾方面:GIS自身能夠很好地記憶輸入數據的具體信息;能很快地進行數據的找尋工作;能夠將所有的數據信息融合匯總。圖文之間能夠很快地轉換,轉換之后的數據相應出現,不會有差別。GIS還能應用在生活的各個領域,比如,地區的人口密集度;森林資源的保護程度;城區的合理規劃;山區土地的利用是否合理等等這些都可以使用GIS。GIS功能的全方位性注定使用范圍的廣闊性。

3 地理信息系統應用的發展方向

新時期,技術的廣泛運用,GIS的發展也成為新時期討論的又一個焦點。這意味著GIS已經是土地管理中不可或缺的一部分。GIS的應用前景總結主要有以下五個方面:

3.1 GIS精確度研究

GIS得出的數據精準與否直接關系到土地管理結果是否得當,也關系到項目進程是否順利,更關系到GIS發展前景。GIS精準度中是有誤差的處理功能,這項功能主要有:建立誤差模型;跟蹤誤差出處,還要對誤差進行最后的解決方案。誤差雖不能避免,GIS精準度就是盡可能將誤差減到最小。

3.2 GIS多維關系研究

空間數據的查詢是GIS使用最頻繁的一項,很多時候在找尋某一個圖形的時候,就要建立多維關系模型。GIS的多維關系研究主要是以土地管理提供的信息標準作為基礎,使用多種手段才能有效。這項關系研究主要有定位模式,輸出模式,得出多維圖。這樣才能讓使用者很好運用到工作中。

3.3 GIS信息決定研究

GIS信息決定研究就是利用多維數據中心信息進行統一分析、處理、才能做出最好的應用。當前這項功能研究有:GIS和其他技術相互融合,這不僅能得到圖片的空間信息,還能夠做出圖片的時間信息;研究某地區受災情況的解決方案,更好幫助使用者解決方案的時效性;多維信息建立模型方案,滿足使用者多方面要求。

3.4 GIS對日常生活研究

GIS看似和個人的日常生活沒有什么關系,但其隱含的作用很多。GIS不僅僅是在土地管理有突出變現,在日常生活,如人口問題,也是可以使用GIS。首先將一個區域的人口數據圖輸入計算機,建立人口模型,進行人口圖片的比對,最后就可以得出這個區域內的人口管理信息數據。

3.5 GIS需法律法規的完善

GIS的正確使用,目前還有很多不完善的地方。如何讓其更好地為使用者服務,就需要現行的法律法規的正確指導。有了一個完好的使用環境,才能將其功能發揮到最大。

4 結束語

新時期是科技信息迅猛發展的時期,計算機的使用給地理信息系統提供了廣闊的平臺。地理信息系統在土地管理中勢必借助這樣的發展契機,發揮出自身更大更好的優勢為人們所用。我們使用者也要在科技更新的時代,時刻準備接受新事物,不能將科技拒之門外。當下,地理信息系統在土地管理中發揮著舉足輕重的作用,按這樣的良好發展狀態,GIS必將迎來輝煌的明天,成為科技的領頭羊。

參考文獻

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【關鍵詞】測繪技術;定位;框架結構

信息化測繪技術是目前測繪行業發展中最受關注的一項,也是信息資源共享中的重中之重。其關系到各個行業的發展需要,其被廣泛應用在軍事、地理、建筑等領域,因此信息化測繪體系的定位和其框架值得我們在工作中深入研究,尤其是面對新的市場需求和多元化服務對象,信息化測繪更是受到社會各界人士的關注。

1.信息化測繪概念和基本特征

信息化測繪體系的建立是當前測繪事業發展的核心內容,是實現地理信息資源共享和數字中國的主要手段。和空間數據基礎設施相比較,信息測繪體系的研究主要體現在技術和服務工作上,其測繪和地理信心產業息息相關,也是整個工作體系中最受關注的環節。

1.1信息化測繪的概念

信息系統不同于數據庫系統,是存在于各個社會角落和工作環節的,而數據庫系統僅僅是一個實際操作和運行的工作模式,這種系統體系在應用中是一個實際的儲存系統,也是數據運行的軟件體系。而信息系統作為支持決策、控制的一種綜合性體系,其是從多個不同的方面歸納總結的環節。所謂的信息化測繪是在完全網絡環境下運行的,是利用數字化測繪技術為基礎為社會經濟發展做出有效的地理空間信息支持的一種測繪方式,是一種功能化、動態的工作形態。其在工作中是以快速準確獲取各種信息、合理發揮服務功能的一種綜合服務體系。

1.2信息化測繪的特征

數字化測繪最本質的內涵和特征就是以實現實施有效的地理信息綜合服務基礎,建立完善、全面的信息化測繪體系的一種綜合性工作流程,這也是我國測繪技術在信息化社會發展中得以實現的主要手段,是數字中國概念得以實現和落實的核心手段。在信息化測繪體系中,其主要的特征在于數據獲取的實時化、信息交流的網絡化、基礎設施公用化、信息服務社會化、信息共享法制化等。

2.信息測繪體系的發展

從古埃及的土地丈量技術到今天的衛星定位系統,從傳統的手工描繪系統到現代的電腦編制激光噴繪技術,從傳統的模擬測繪技術體系到目前的信息測繪技術體系的發展是一個綜合、復雜、全面的發展模式,也是現代社會發展的核心環節。這種測繪技術的發展是基于智慧地球、低碳經濟、互聯網技術、無線電波技術為一體的綜合性工作流程,其在工作中能夠有著測量標準,準確度高、效率快的優勢。

從技術的角度進行分析,信息化測繪技術是現代社會多種不同學科交融和交織的產物,更是以計算機技術、信息技術、互聯網技術、定位技術交叉的邊緣性學科,其依托傳統的數字化測量體系,實現地理空間信息的快速獲取和更新,從而實現智能化、自動化和全面化為一體的管理模式。信息化測繪技術主要包括全球衛星定位導航技術、衛星重力探測技術、衛星測高、航空航天遙感技術、地理信息系統技術、信息高速公路和計算機網絡技術、虛擬現實技術等。隨著計算機技術、通信技術、航天遙感、衛星導航定位等科學技術的發展,人類已經能夠實現自動化、智能化和實時地回答何時、何地、何目標、發生了何種變化,并且把這些時空信息隨時隨地提供給每一個人,服務于每一件事,傳達到每一個有需求的地方。

3.信息化測繪體系的定位

3.1測繪生產自動化

由于傳統模擬測繪生產技術體系實現了向數字化測繪生產技術體系的轉變,測繪儀器實現數字化,使控制測量由原來的三角測量和距離測量向衛星定位測量轉變;野外測圖由平板儀紙質測圖向數字化自動化的野外測圖系統轉變;攝影測量由模擬航空攝影測量向無地面控制的全數字航空航天遙感數據獲取與處理系統轉變;地圖制圖由傳統的手工制圖向數字地圖設計與制作系統轉變;測繪產品由紙質形式向地理信息數據庫和地理信息數字化產品轉變等。因此,從地理信息獲取、處理到服務的測繪生產全過程實現了數字化和快速化。尤其是當三維數據獲取、地理信息實時更新采集的需求日益增長,技術上其相應過程的自動化便成為了進一步發展的必然。

3.2測繪成果數字化和多樣化

相對于傳統測繪成果的紙質形式,測繪成果數字化主要表現在以下幾個方面:①測繪成果的信息量更加豐富。由于數字成果沒有模擬成果對內容表示的局限性,因此,除了傳統地圖上所表示的自然地理要素或者地表人工設施的形狀、大小、空間位置及其屬性外,未來的測繪成果還將包含大量的其他屬性信息。②測繪成果的現勢性。信息社會具有變化快的特點,因此,測繪成果必須準確反映現勢性的地理信息,而數字化將確保這一要求的實現。③測繪產品形式的多樣化。在測繪成果數字化的基礎上,可以派生出多種多樣的測繪產品。

3.3測繪服務網絡化

傳統的測繪服務方式和數字化測繪的服務方式基本上都是以提供為主導,即信息化測繪的服務真正以服務為主導,因此,服務方式必然要向買方市場即需求市場模式轉變。隨著信息技術的飛速發展,以及Internet在全球迅速普及,使得人類社會空間在信息概念上逐步縮小,測繪服務的方式發生了根本性變化。測繪成果可分布式地存貯在各個地方,通過建立地理信息一站式服務系統,建立集成化的地理信息門戶網站。用戶只需訪問一個網站、一個查詢界面,就可以對分布在各地的地理信息進行檢索、訪問和瀏覽,實現任何人都可以在任何地方、任何時候享受地理信息服務的目標。

4.信息化測繪體系的框架結構

信息化測繪體系的層次結構主要是由技術層、數據層、管理層、服務層和應用層5個層次及技術的創新、支撐與保障體系,數據的獲取、建庫與更新體系,信息的整合、集成與導航體系,產業化和社會化信息應用服務體系4個體系組成。

5.結束語

信息化測繪是我國測繪實現由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后進入的又一個新的發展階段,它代表著我國測繪在進入新世紀后現代化建設總的戰略方向,走信息化測繪的道路,也是測繪行業由生產走向服務的必由之路。

【參考文獻】

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關鍵詞:數字重慶;數字城市;地理信息平臺

1“數字重慶”產生背景

隨著“數字地球”、“數字城市”[1-2]建設逐漸成為世界各國信息化發展焦點和新戰略,信息化建設也將對區域社會經濟的發展起巨大的推動作用。我國不少城市緊跟步伐,開始大力開展數字城市建設。重慶市人民政府于1999年開始提出“數字重慶”概念并積極開展投入建設,現已取得了豐碩的成果。

2“數字重慶”地理信息平臺建設現狀

2.1總體架構

“數字重慶”地理信息平臺建設是數字重慶建設的主要內容,主要包括數據體系、軟件體系、應用體系、保障體系等四大部分[3]。

2.2數據體系建設

該數據體系建設主要包括基礎和專題地理空間數據庫兩部分。基礎地理空間數據庫主要進行基礎地形、遙感影像數據獲取、處理與更新、地下空間普查、三維建模等工作。建立了包括城鄉規劃、綜合交通、環保、公安警用、醫療、人口[3]等專題空間數據庫。

2.3軟件體系建設

現已建成基礎地理信息、政務地理信息和社會服務地理信息三大軟件體系平臺[4],以滿足行業部門、政務管理和社會公眾的各自發展需求。

(1)基礎地理信息平臺。該平臺主要包含測繪產品質量檢查、地理空間數據管理和地理空間數據等系統,形成了數據質量檢查―數據建庫管理―數據分發服務的軟件體系[3]。

(2)政務地理信息平臺。基于統一建成的全市地理信息數據庫,整合基礎地理信息與政府部門專業地理空間信息資源搭建了政務應用軟件平臺。

(3)社會服務地理信息平臺。該平臺包括公共地理信息數據庫系統、地理信息服務系統和以電子政務網為依托的網絡系統,有效實現了重慶市地理信息資源“一站式”網絡服務和“全市一張圖”的概念。

2.4應用體系建設

“數字重慶”基于多源數據、多軟件平臺的構架,構建了面向基礎、政務、公眾三位一體的應用服務體系,針對不同領域行業特點建立應用系統并得到合理運用。

(1)區域應用。與湖北省合作開展數字區域建設,構建了大范圍、跨行政區的“三峽庫區綜合信息空間集成平臺”[5]。同時向外推廣,實現了“湖北兩圈一帶”、“數字德陽”等國內五十多個城市的示范應用。

(2)數字區縣。現已建設完成并運行“數字長壽”、“數字永川”、“數字黔江”地理空間框架建設試點項目。推動了當地城市信息化進程,實現區縣信息資源的共建共享,有效滿足區縣政府部門、社會公眾對地理信息的應用需求[6]。

(3)應急應用。基于重慶市地理信息公共服務平臺電子地圖,構建重慶市“應急一張圖”[7-8]。此外還建立了市政府、衛生、環保、安全交通管理、水上等應急應用系統[9]。

(4)行業應用。為了滿足不同行業的應用與發展需求,“數字重慶”已在政府、公安、國土資源、交通建設環境保護等29個部門得到廣泛應用,服務于重慶市經濟社會全面、協調、可持續發展。

2.5保障體系建設

重慶市數字城市管理工作實行市級和區縣級分級建設原則,建立了基礎地理信息“誰生產、誰維護、誰更新”和專題地理信息“權威部門維護權威數據”的原則,確保信息的時效性、實用性和一致性,以及建設工作平穩性和有序性。同時制定了《重慶市地理信息公共服務管理辦法》、《重慶市管線工程管理辦法》等一系列配套政策和行業規范,以保障“數字重慶”建設工作規范化進行。

3“數字重慶”特色

“數字重慶”建設至今,全面整合了重慶地理信息數據資源,搭建了數字重慶地理信息平臺,構建了良好的支撐環境和保障機制,推動了成果在國民經濟各行業的應用,實現了省域地理信息空間繼承和共享應用,服務于重慶經濟社會全面發展。作為全國第一個省級地理信息公共服務平臺,該平臺在建設技術、成果應用方面居于國內領先水平,具有較強的特色,現已成為中國數字城市建設模式典范。

(1)率先編制省域架構的共享地理信息分類、編碼、建庫等系列技術規范和標準,解決了多尺度、多類型、分布式基礎地理信息與專題信息集成問題。

(2)構建了分布式多源、多尺度數據平臺、多類軟件平臺、多種應用系統的集成架構,實現了分布式異構系統互操作與在線共享服務。

(3)突破了航天、航空與地面多源數據精細建模,地上、地下一體化數據管理與高效可視化技術,實現了多尺度、二維與三維、地上地下一體化三維空間數據可視化。

(4)提出了可伸縮的地名地址模型和智能匹配服務技術,建立了規范化的地名地址數據庫和高精度的空間位置匹配模型,實現了分布式海量專題數據的實時動態集成。

(5)提出了基礎、政務和社會三大信息平臺和面向基礎、政務和公眾應用系統,建立了完善的政策措施和數據維護等保障措施,確保信息服務的廣泛性、共享性和穩定性。

4結語與展望

經過十多年的建設,“數字重慶”建設取得了明顯進展。隨著信息技術的不斷完善和成熟,地理空間信息將更加有利于促進國民經濟的建設和發展。展望未來,“數字重慶”建設仍需不斷努力和改進。

(1)信息化時展速度越來越快,“數字重慶”建設涉及到廣泛而綜合的地理信息數據以及多領域大量的專題信息數據,需要進一步加強信息安全保障體系建設、強化信息安全技術創新,防止遭遇網絡攻擊或信息泄露,確保數據信息的安全保密。

(2)在自動化、智能化的發展趨勢下,以云計算、大數據的應用為基礎,引進物聯網、BIM等新型信息技術,對不同系統數據進行采集處理、優化配置等智能化改造,形成更具決策辨析能力、程序優化能力的信息資源,對社會需求做出智能、高效、便捷、人性化響應,逐步推進“智慧重慶”建造。

參考文獻

[1]宋禮德. “數字重慶”建設與發展初探[J]. 北京測繪,2007,01:57-59.

[2]李麗琴. 中國數字城市發展研究[D].重慶大學,2007.

[3]羅靈軍,袁超. “數字重慶”地理信息平臺建設實踐與認識[J]. 地理信息世界,2013,01:74-80.

[4]羅靈軍,李靜,李勝,丁憶. 數字重慶地理信息三大平臺建設與應用進展[J]. 測繪科學,2009,S2:11-13.

[5]記者 丁全利. 三峽庫區綜合信息空間集成平臺開通運行[N]. 中國國土資源報,2010-07-06001.

[6]重慶測繪地理信息網.數字城市建設[EB/OL]. [2012-6]. http:///cqupb/cehui/content.aspx?id=467.

[7]李莉,丁憶,張紅文. “應急一張圖”與應急信息資源整合框架研究――以重慶市為例[J]. 測繪科學,2011,01:125-127.

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一、研讀高考試題,了解地理信息呈現的特點

1.試題信息出自教材之外,具有新穎性。地理試題或出自實際熱點問題,或基于合理的假設和推理,或源于高校地理課題研究。試題往往使用嶄新的材料和情境,將地理知識與“生活中的地理”聯系起來,考查學生的核心地理素養。當試題信息涉及的新概念學生沒有學過時,材料會對概念或原理給出闡釋,這就需要學生會解讀信息:甚至有時試題提供的情境與學生原有的常規認知產生“沖突”,就更需要學生基于新的問題情境下調用解讀和獲取信息的能力,破除解題中的困惑。

2.信息載體多樣化、組合化。地理科試題中信息載體形式多樣化,有文字材料、地理圖像和表格等。有時可能在綜合題中以文、圖、表等不同形式給出組合信息,考查學生的綜合能力,能否有效、全面地獲取和解讀信息直接關系到解題效率的高低。

3.顯性和隱性信息相結合。一般來說,試題中提供的地理信息往往很簡練,而且題目不會將所有地理信息都直接說明,而會在材料中隱含,只有學生自己發現了這些信息,才能進行下一步的答題。

二、從不同的信息載體中獲取和解讀地理信息

在作答過程中,有的學生對題目沒有仔細閱讀和分析,就憑經驗作答,或答非所問,或遺漏重要信息。因此,要培養學生認真審題的習慣。地理信息的載體不同,獲取和解讀地理信息的途徑應“因信息制宜”。分析如下:

1.文字性信息。文字性信息是最基本的信息方式,包括相對獨立的文字材料,還包含圖、表格的名稱、引文或者說明,題干的設問等。地理文字信息給出了解題的基本材料,還包含考查意圖、內容和方法,其獲取來源主要有:

(1)文字材料:文字材料往往經過了精心推敲,與中心無關或干擾性強的信息基本舍棄,而對解題有用的信息則相對完整,因此解題時一定要對信息材料由表及里地精細化閱讀,提取有用信息,綜合分析。

(2)題目的設問:要認真閱讀題干,明確設問中的核心問題及其屬性,屬于哪一類問題、明確設問的邏輯性、前置條件、問題指向,才能依據設問從背景材料中快速提取相應的有效信息,調用相關原理、規律進行解答。

(3)試題的答案:圍繞同一背景材料設置的組合式命題,試題各設問之間往往具有一定的關聯性,即前一題的答案為解答后一題提供了相關信息。

2.圖像信息。圖像信息包括區域地圖、示意圖、統計圖、聯系圖、景觀圖等,地理圖像信息可分為顯性信息和隱性信息。常見的顯性信息包括經緯度、大陸輪廓、國界線和省界線、等值線、圖像符號等。隱性信息一般不直接呈現于圖中,或者呈現形式是多要素疊加,看起來錯綜復雜,干擾視線,擾亂思維。因此,要仔細審題,抓關鍵詞,認真篩選信息(與設問無關的圖形信息可以暫時忽視),尋找信息之間的關聯,調用知識和原理解答。其獲取信息步驟一般如下所示:

3.表格信息。表格信息是指通過表格形式呈現的地理數據的屬性、類別、單位等信息,多為統計性數據,各數據要素之間內在聯系緊密。判讀表格信息的一般步驟為:讀表名一析要素一析屬性一讀數據、找關聯一調原理。

三、注重解題規范性訓練,提高獲取信息的能力

嚴密審視問題的設置,把握設問中心,明確答題方向。答題切忌思路信馬由韁,想到哪就答到哪,“牛頭不對馬嘴”。為提高獲取信息的準確性和有效性,須加強審題的規范性訓練。

1.審文――審文字材料中的地理概念,因題制宜,確定思路,做到:審主題、審材料、審題分。要注意審題干的設問,勾畫句子成分:一找“主語”――確定答題方向:二找“連詞”――需要回答幾個問題;三找“定語”――鎖定概念的內涵、外延,找出目標項,如限定的時間和空間,限定的答題角度:四找“行為動詞(說明、簡析、分析、比較、判斷等),明確答題要求(是定性還是定量,是描述還是分析、是歸納還是演繹;是比較還是綜合,是策略還是評價)。

2.審圖――對圖像信息進行獲取和處理。認真閱讀圖例及注記,找出點、線、面、箭頭、數字、形象符號等代表的意義及其在圖上的分布規律:“點”――常表示城市、港口、工廠、礦產、旅游點等的確切地理位置;或起點終點等時序。“線”――有經緯線、等值線、交通線、山脈、河流等線條。“面”――工業區、農業區、氣候區、地形區、某要素分布范圍等。“箭頭”――表示自然或人文地理要素(物質流、能量流、信息流)的空間運動變化方向和各要素之間的聯系。

不同類型圖表,其審圖重點不同,一般分為如下幾類:

不論哪一類圖,其審視解題過程一般為:看圖名定主題一看圖例和經緯網鎖定區域位置和地理要素一分析要素空間聯系和時間演化一分析、歸納、綜合一組織答案要點。

此外,在獲取信息和解題的過程中不能機械、僵化、孤立地看每一個材料和問題,而應因題制宜。為增強解題思路的靈活性,應培養如下觀點:

①相互聯系的觀點和全局觀。應認真分析材料與材料之間、材料與試題間的內在聯系。作為地理學科內綜合題,一般都是以“區域圖”作為載體,其命題的基本思路為:圖像定位一地理特征分析一成因分析一人地關系分析一可持續發展問題和對策。當考生明確試題要求之間的聯系后,可以回憶相關的知識結構,快速檢索每一個材料信息應被對應置于哪一個問題答案的分析、組織中,有針對性地提煉重要信息,組成思維鏈,從而對相關問題進行分析、歸納、評價,提高地理核心素養。

②尺度觀。特別是描述地理位置(相對位置)、解讀氣候成因類問題時,要變換視角,從大、中、小不同尺度審慎思考,才能作出合理、全面的分析和推斷。

篇10

關鍵詞:警務地理;實戰化教學;應急指揮教

一、智慧公安的理念

目前,城市已經進入一個高危險期,傳統的、非傳統的公共安全事件的出現日益頻繁。隨著公安信息化基礎設施的不斷完善,信息化應用的不斷深入,尤其是構建扁平化高效勤務指揮體系和“大情報”體系建設需要,空間地理信息等新技術的引入和廣泛應用,成為今后公安信息化發展的迫切需求和必然方向。

在這樣的時代背景下,“智慧公安“的概念應運而生。“智慧公安”的概念源于“智慧城市”。在新信息技術革命的巨大沖擊下,基于空間的整合與操作能力、基于位置的監控與調度能力、海量數據(尤其是空間數據)的實時分析能力、處理突發事件的服務保障能力等都將成為“智慧公安”未來的重要應用方向。智慧公安的建設目標是維護城市穩定,確保城市安全運行、實現智慧應急管理。其主要包括四個方面的內容:覆蓋廣泛、反應靈敏的預警系統;協作作戰的應急救援系統;資源共享的信息系統;整合協同的組織系統。總體目標的實現將極大程度地依賴于警務地理信息技術發展。

二、警務地理信息技術發展的意義

從公安實踐的角度講,公安引入警務地理信息技術的意義在于,能夠借助警務地理信息技術能更好地解決如下問題。一是“在哪里”的問題。如最近一個月內某城市的刑事案件都發生在哪里?在哪里高發?二是“有什么”的問題。例如,在某一個警務責任區范圍或單元樓內有多少常住人口、暫住人口?三是“哪里有”的問題。例如,在某個重大突發事件現場,快速尋找周邊“哪里有”可供利用的資源。四是“怎樣規劃部署最合理”的問題。例如,在某警衛任務中,安保警力、警戒線、安防和監控設施部署到哪些部位最合理?等等諸如此類的與空間位置相關的問題。

從公安學科發展的角度講,發展警務地理信息技術首先是滿足我國對公安應急管理人才需求的必然選擇。公安院校應當對警務地理信息技術指導下的公安信息化實踐進行實踐總結與理論提升,這也正是公安院校公安學科建設與發展的重要實踐基礎。其次,發展警務地理信息技術是豐富公安院校辦學內涵的內在需要。內涵建設是高校學科建設的核心,公安學自2012年成為法學一級學科,其學科建設的空間日益擴大。第三,公安院校應急管理專業培養的人才除具有較強的危機預警應急分析、識別與處置能力,熟練掌握應急指揮、執行、保障技術以及媒體應對等實戰技能外,還要系統掌握警務地理信息技術的基本理論、基本知識和基本技能,能夠適應當代公安工作需要。

三、警務地理信息技術在公安實戰化教學中的應用

以江蘇警官學院治安管理系應急指揮教學信息系統建設為例,該信息系統的建設目標是:運用以3S為基礎的空間信息技術,開展犯罪時空分析與預測、警務地理情報分析、智能化巡邏防控、跨區域協同指揮、聯動應急防控等深度應用技術的研究與探索,積極參與新一代PGIS平臺的應用示范,建立符合實戰需要的創新警務解決方案,形成具有推廣價值的警用空間信息新技術和新產品。

應急指揮教學信息系統的功能模塊的設計包括:警務地理信息應用模塊、警力監控應用模塊、卡口集成應用模塊以及案事件分析模塊。應急指揮教學信息系統的系統設計除了警務地理信息系統外,還包括綜合接處警指揮調度系統、城市交通管理系統以及前端數據采集系統。應急指揮教學系統將以警務地理信息系統為基礎,該應急指揮教學系統實現了3S空間信息技術與警務信息系統的結合,尤其是警務地理信息技術與現有業務系統的融合,提升了公安信息化應用水平,也大大提高了應急管理教學、科研的水平。

智慧公安發展背景下的警務地理信息技術要求加大應用和培訓推廣力度,激發業務警種的需求,引導業務警種自行組織業務應用開發商,通過升級和改造警種現有業務系統,將警務地理信息應用功能融入業務應用流程和業務模型當中,以達到深化應用功能,進一步提高實戰應用成效的目的。江蘇警官學院治安管理系對教學內容書本化、教學形式單一化、教學效果模糊化的癥結問題,結合實際,創新思維解決問題,創造性地將警用地理信息技術引入到實戰化教學的規劃中,切實推動了學院的實戰化教學改革。

參考文獻:

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