導語：如何才能寫好一篇地理信息系統基本功能，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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(一)地理信息系統具備多重功能

地理信息系統的基本功能為直觀的反映地理事物，展現事物的空間分布，完成地理數據的可視化操作。地理信息系統也能直接連接計算機等設備，實現技術上的整合。這種功能使得信息系統能夠在課堂教學中發揮極大的作用，提高空間數據的表現力。除基本功能外，地理信息系統還具備對空間數據進行組織和管理的能力。在教學中，教師只需點擊其中的一個區域便可獲得其具體信息，了解其空間分布。地理信息系統所具備的該項功能能夠提高信息查詢的效率，保證教學效果。

(二)地理信息系統滿足數字化時代的要求

隨著數字化時代的到來，各地在信息化系統的投資上也在不斷擴大。地理信息系統作為高端數字技術，其開發與應用對信息化建設的完善起到了重要作用。從當前的情況來看，電子地圖等數字化信息技術已經逐漸為人們所熟知。將電子地圖等數字化信息技術應用于課堂教學中，能夠使學生掌握現代化的數字技術，學會分析和應用信息系統，從而適應數字時代對人才的要求。

二、地理信息系統在中學地理教學中的應用方法

(一)完成地理數據的呈現

在地理教學中會涉及到大量的數據信息，對于這些信息的表現，以往通常使用投影儀等設備，將數據信息以柱形圖或折線圖的形式呈現出來。這種方式雖然能夠實現數據的呈現，但呈現的形式過于單一，無法提高學生的學習興趣。使用地理信息系統完成數據的處理，能夠使數據信息以多樣化的形式展現出來，提高了信息的可視性。地理信息系統不僅能夠完成柱形圖等具體圖樣的展示，還能將信息以三維立體圖的形式展現出來，完成圖形間的任意轉化。另外，使用地理信息系統也能夠減輕教師的負擔，提高數據的準確性，完整的呈現各種地理分布圖。

(二)完成地理圖像的解析

地理教學的主要任務是培養學生的空間意識，使學生具備分析各種圖形的能力。將地理信息系統運用于地理教學中，能夠調動學生的各項感官，使學生掌握分析圖形的能力。地理信息系統具有投影清晰、規范等優點，在完成數據展示的同時，能夠實現數據的疊加呈現，將原本處于復合狀態的圖像分別展現出來。且地理信息系統易于存儲信息，相關數據信息能夠長期存儲在系統中，不易造成損壞。另外，地理信息系統能夠實現圖形與數據的完美結合，使學生獲得更好的學習體驗。例如在講解世界海洋分布時，教師可以將海洋中的暖流和寒流用不同顏色的線條標注出來，同時完成信息的動態演示，使數據信息形象的呈現出來。

(三)完成課堂習題的編制

除信息的存儲與展示外，地理信息系統還能完成課堂習題的編制，使學生能夠及時鞏固所學知識，達到隨學隨練的目的。運用地理信息系統進行習題的編制，能夠提高習題的針對性，保證評價的公平，從而提高學生的學習效率。如在學習氣候類型時，教師通過地理信息系統為學生設置課堂習題，讓學生填寫各地的氣候類型，降雨特點等，達到鞏固教學內容的目的。與此同時，教師也可以運用計算機設備對學生的成績進行評定，提高評價的準確性。運用地理信息系統進行習題的編制，有利于教師及時掌握學生的學習現狀，以便于制定出具有針對性的教學方案。

(四)完成教學內容的擴展

利用地理信息系統進行教學，能夠深化教學內容，擴大學生的視野，使學生接觸到更多的地理知識。如在學習我國臨近國家現狀時，教師可以利用地理信息系統為學生展現日本、印度、俄羅斯等地的氣候特點和風土人情，并配以相關的解說，使學生能夠身臨其境的感受別國的風情。地理信息系統是一種較為直觀的教學工具，具有良好的教學輔助功能。將其與計算機設備共同應用于教學中，不僅能夠實現數據的精確呈現，也能擴展教學內容，使學生學習到更多的地理知識。

三、結語

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關鍵詞：地理信息系統；軟硬件；實現形式

地理信息系統（Geographic Information System簡稱GIS）是在計算機軟硬件支持下，以采集、存貯、管理、檢索、分析和描述空間物體的地理分布數據及與之相關的屬性，并回答用戶問題等為主要任務的技術系統。今天它已經發展成為跨學科，多方向的研究領域。

Mapgis是中國具有完全自主知識產權的地理信息系統專業軟件，它能為不同用戶提供地理信息服務。本文將從GIS課程教學設計的理念、設計思路與目標、教學內容及實施等方面進行探討。

一、課程設計理念

1.課程的設計思路

地理信息系統課程是地測專業學生必修的一門專業核心課程，GIS教育不能忽視基礎理論教學，作為高職院校的GIS課程分為兩個層次，一個是各種應用地理信息系統的開發層次，對高職學生很難勝任，另一層次主要是對專業地理信息系統軟件的使用，對這一層次的應用將是高職測量專業學生畢業就業的主要方向，同時也是高職學生就業的優勢。測繪采集的數據已經成為GIS重要的數據源，因此作為地測專業開設地理信息系統課程的主要目的是使學生能熟練操作GIS軟件，以GIS為工具，解決專業的技術問題。

（1）課程目標

本課程的教學目標是：使學生掌握地理信息系統的基本概念，具備利用GIS軟件實現地理信息數據采集、數據處理、數據管理、空間分析、地圖制作等專業技能。根據這個目標訂立教學大綱、授課計劃和實綱，確定合理的課時、授課方式、實驗比例等，根據地測專業需要進行內容的刪減和調整，在理論課和實驗課之間合理分配課時，確定考核辦法和要求。

（2）實驗課程設計

福建信息職業技術學院地籍測繪與土地管理信息技術專業的地理信息系統實驗課程共計32學時，實訓周26學時，基于Mapgis軟件的實驗課程教學設計主要是通過基礎實驗、綜合實驗以及真實項目三部分組成。實驗內容的選擇要遵循兩個原則，一個是實驗之間要相互聯系，不能相互孤立，老師要清楚地給予解釋的，同時學生也要親手實踐，以防止學習興趣降低，不利于教學。二是優化實驗內容，使實驗項目與實際應用相結合。項目設計應緊密與地測專業相結合，使學生了解其應用。

根據課程教學內容，結合Mapgis軟件特點以及地測專業的特點將地理信息系統實驗分為基礎性實驗、綜合性實驗、真實項目，見表1，目的是讓學生掌握空間數據采集、組織管理以及空間分析方法等技能。

二、教學內容的選取和實現形式

1.教學內容的選取

教學內容的選取分為兩個方面，一方面是GIS的基本原理；另一方面是GIS軟件的應用。前者主要學習概念和基本原理，避開一些復雜的算法，理論的學習為測繪學和地理信息系統軟件的學習架起一座橋梁。后者是將理論與實踐相結合，采取特定的數據來分析實際案例，達到理論教學與實驗教學的統一。實驗的學習是該課程的核心內容，是相關專業從事社會相關領域的重要實戰訓練，是抽象到具體的重要環節。對于非GIS專業的GIS課程的具體教學內容應根據開課專業特點、教學的目標以及培養方案的學時等具體情況進行調整、刪減或者拓寬應用?？臻g分析是GIS系統區別與其他信息系統的根本標志，也是GIS用來解決應用問題的基本手段。非GIS專業學生應該重點了解空間分析的基本概念、空間分析內容和空間分析技術的特點，以及用空間分析技術解決工程問題的流程，而不是學習復雜的空間分析算法和實現技術。

2.教學內容的實現形式

本課程要求學生在掌握基本概念和原理的同時，通過Mapgis軟件應用學習，掌握GIS的基本功能，特別是特有的空間分析功能。在教學中，采用Mapgis6.7軟件，并配有練習數據、實驗指導書、綜合項目等。練習的主要內容包括：點、線、面數據的采集、數據的組織與管理、空間分析等，通過以上課程安排，使學生在較短時間內對GIS的理論、技術與方法有一個全面而深刻的認識。

一體化的理論與實踐結合的教學模式加深了學生對GIS基本方法和原理的理解，提高了學生的實際動手能力。實驗課中以任務為驅動，激發學生學習的主動性，不僅有助于學生深入理解和掌握所學理論知識，而且能鍛煉學生的實踐技能，培養學生分析和解決實際問題的能力。在課程教學中，對GIS技術進行了深入的剖析，將教學內容按照GIS的基本功能劃分為相互聯系的教學單元，按照GIS數據處理流程進行連接，使整個教學過程前后連貫，一氣呵成。通過循序漸進的上機實習能夠掌握GIS的基本技術，培養學生分析和解決實際問題的能力。

地理信息系統是一門多學科交叉的學科，涉及面廣，知識點多，具有學科與技術的統一性，因此GIS的學習不僅僅是理論的學習，還包括GIS軟件的具體應用，通過項目的實際成果更加直觀顯示來幫助理解，結合地測專業特點，以國產軟件Mapgis為例，設計了理論與實踐教學內容，通過不斷更新思想，規范和完善地理信息系統實驗教學內容與教法，提高學生學習興趣，培養了學生自主承擔地理信息數據生產的崗位職業能力和素質。

參考文獻：

[1]黃杏元，馬勁松，湯勤.地理信息系統概論[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]鄭佳榮.“工作過程導向”的高職工程測量專業地理信息系統課程設計[J].中國職業教育，2011（5）：53-57

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關鍵詞：油田；地面建設；地理信息數據；GIS

中圖分類號：TE46 文獻標識碼：A

一、概述

隨著我國油田勘探開發規模的迅速擴大，油田數據也在不斷變化著。對這些數據進行及時、準確的處理分析對反映油田地面建設地理信息具有十分重要的作用。這里我們對地理信息系統以及其對油田地面建設地理信息數據的處理分析進行簡單的介紹。

二、GIS技術簡介

GlS的全稱為地理信息系統，GIS技術主要通過對地理空間數據庫的數據應用地理模型分析方法進行分析，為多種空間地理信息提供指導，同時提供地理研究以及地理決策服務。GIS通過將地理位置信息及其相關屬性進行有機的結合，并根據需要將信息真實、形象的傳遞給用戶，從而有效進行各種管理、分析和決策工作，為滿足人們對空間信息的要求提供便利。

GIS主要包括以下幾種基本功能：

1、數據的采集和存儲

對數據進行采集和存儲，保證信息數據內容和上的完整性以及邏輯一致。數據采集任務是系統建立后的首要環節，對獲取完備的海量數據十分重要。

2、將數據規范化處理

采集到的原始數據的類型以及數據結構各不相同，因此要按照要求對數據進行規范化處理。主要處理方法包括格式轉化以及數據比例尺變換。

3、數據查詢、檢索和統計分析

數據查詢、檢索和統計分析工作是數據分析系統的基本功能。在油田地面建設地理信息數據的處理分析過程中有著重要的作用。

4、對數據進行合理的組織管理

數據組織管理是研究地理信息系統的一個關鍵問題，具體的內容包括空間和屬性數據兩種數據類型的組織管理。

5、數據可視化服務

我們對數據進行可視化處理的主要目的就是將分析結果以直觀形象的報告、表格或者地圖等形式傳遞給用戶。

6、對空間問題進行分析處理

對空間問題的分析處理工作是地理信息系統的核心功能，是區別地理信息系統與其它管理系統差別的重要知道。

三、油田地面建設地理信息數據的基本特點

在油田的地面建設過程當中，油田地面工程系統的信息管理數據與其他類型的地理信息數據具有十分顯著的區別，其主要特點是：

油田地面建設地理信息數據涉及的地域比較廣闊，覆蓋面大；

油田地面建設地理信息數據所囊括的專業領域復雜，不同專業之間還存在一定的交叉；

油田地面建設地理信息數據存在大量不同類別的圖形數據，包括地理圖、平面布置圖、工藝流程圖以及結構設計圖等等；

油田地面建設地理信息數據量大，數據類型廣泛，不同的數據與圖像要素的關聯方式也不盡相同；

油田地面建設地理信息數據包含有大量的統計分析數據，如現狀數據、規劃數據以及設計方案等等。

四、油田地面建設地理信息數據的處理分析

對于油田地面建設地理信息數據的處理分析工作，其主要處理分析的對象是地面建設地理信息的相關數據以及關系，包括各種的空間定位數據、遙感圖像數據、圖形數據以及不同的屬性數據等等，應用這些數據進行對一定區域分布內各種現象的分析和處理工作，并提供相應的規劃、決策服務。油田地面建設地理信息數據的處理分析工作主要包括以下內容。

首先，要將現有的生產數據填寫入相應的地理信息系統數據庫中，為數據的進一步分析和處理提供數據源。一般情況下，工作人員只要使用相應的桌面工具就可以完成對相關數據的加載和維護工作。另外，在數據錄入以后，還需要對數據進行適當的維護工作。例如，屬性維護可以將數據庫中的數據按照專業、分層的方式從數據庫倉庫中調出，或者，我們還可以根據油田生產建設的需要對井、站等不同設施的屬性相關信息進行綜合的維護工作。對于不同類型的數據，可以按照不同的要求和準則進行導入和維護。

對于屬性數據必不可少的一部分，由于一般情況下，設備數據都存在這批量性的特征，因此，可以使用"批量導入"來對設備數據進行必要的維護工作。這樣做的好處是不但對設備數據進行了及時的維護，同時在工作準確性和提高工作效率方面有著積極的意義。

圖形數據同屬性數據一樣，數據量大時需要進行集中、統一的數據遷移。對于每年變動的產能數據則需要通過二級單位的各級維護人員來完成。圖形數據的維護包括各種線狀數據和點狀數據的新建和已建數據的維護。

新建圖形數據時，在田地理信息系統中進入“圖形編輯”功能，在圖層列表選框選擇要編輯的圖層。然后進行捕捉設置，選好相關圖層，就可以根據生產要求進行圖形數據的新建工作了。在圖形新建完成后，根據系統提供的對話框進行新建圖形的屬性錄入，最后保存、提交即可完成全部的新建工作。

對已建好的的圖形數據進行維護時，首先，在相應的圖層中調出所需數據圖形，然后，選中該數據并激活，使之進入可編輯狀態。此時即可對該數據進行編輯維護。最后，只要把該數據保存、提交就完成了編輯工作。

在對屬性數據和圖形數據完成保存并提交后，并沒有最終結束對數據的維護。工作人員所提交的數據必須通過三級用戶的三級審核機制來確保數據的準確性。只有完全通過三級審核的數據才能被最終的用戶應用。

通過地理信息系統的維護來實現對油田生產、采集信息進行處理工作，同時，還可以使用一定的方式將油田的屬性數據和圖形數據進行緊密結合，使數據的維護工作方便、快捷，成功實現了對數據有效、合理的管理，為地面工程設計、建設、維護和管理提供了科學有力的信息支撐，提高了油田的管理水平，應用地理信息系統是油田實現工程現代化管理的一種有效途徑。

結論

隨著我國信息技術、互聯網絡通信技術、多媒體技術的快速發展，GIS的應用越來越受到廣泛的關注。該技術不僅為油田的安全生產提供良好的解決方案，還通過對油田地面建設地理信息數據的處理分析，對大量的數據進行綜合管理，從而將油田地面信息化建設引入現代化、科技化的行列。

參考文獻

[1]李志軍等.油氣田開發GIS系統中的對象模型研究[J].西安石油大學學報，2004年.

[2]周京春等.GIS在油田地面工程建設中的應用[J].油氣田地面工程，2000年.

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[關鍵字]GIS 城市防震減災 信息系統 探討

[中圖分類號] G2 [文獻碼] C [文章編號] 1000-405X（2013）-3-197-1

1 GIS概述

GIS即地理信息系統，是一種為了獲取、存儲、檢索、分析和現實定位數據而建立的計算機化得數據庫管理系統。地理信息系統的基本功能包括數據采集與編輯，數據存儲與管理，數據處理和變換，空間查詢和分析和數據顯示與輸出功能。地理信息系統的數據通常抽象為不同的專題或層。數據采集編輯功能就是保證各層實體的地物要素按順序轉化為X、Y坐標及對應的代碼輸入到計算機中。數據庫是數據存儲與管理的最新技術，是一種先進的軟件工具。GIS數據庫是區域內一定地理要素特征以一定的組織方式存儲在一起的相關數據的集合。由于GIS數據庫具有數據量大，空間數據與屬性數據具有不可分割的聯系，以及空間數據之間具有顯著的拓撲結構等特點，因此GIS數據庫管理功能除了與屬性數據有關的DBMS功能之外，對空間數據的管理技術主要包括：空間數據庫的定義，數據訪問和提取，從空間位置檢索空間物體及其屬性，從屬性條件檢索空間物體及其位置，開窗和接邊操作，數據更新和維護等。數據處理和變換指對數據從一種數學狀態轉換為另一種數學狀態，包括投影變換、輻射糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理等。數據重構指對數據從一種幾何形態轉換為另一種幾何形態，包括數據拼接、數據截取、數據壓縮、結構轉換等。

數據抽取指對數據從全集合到子集的條件提取，包括類型選擇、窗口提取、布爾提取和空間內插等?？臻g查詢是GIS最基本的功能包括已知屬性查圖形，已知圖形查屬性及多種條件的綜合查詢；拓撲疊加是通過將同一地區兩個不同圖層的特征相疊加，不僅建立新的空間特征，而且能將輸入的特征屬性予以合并，易于進行多條件的查詢檢索、地圖裁剪、地圖更新和應用模型分析。GIS提供了構造數字高程模型及有關地形分析的功能模塊，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷線、山脊線、日照強度、庫容量、表面積、立體圖、剖面圖和通視分析等，為地學研究、工程設計和輔助決策提供重要的基礎性數據。

2 GIS的城市防震減災信息系統探討

2.1 GIS城市防震減災信息系統組成

當前我國城市防震救災信息系統建立在組件化技術的基礎上，具有良好的伸縮性和可配置性。在可擴展的框架系統上，支持多種插件擴展，支持系統界面定制和業務流程定制。由于抗震救災系統的重要性，系統必須具備靈活的、易擴展的系統構架，并提供明確簡單的應用思路。因此，在系統設計上將抗震救災系統的構建分離為三個層次，由下而上為數據層、組件服務層和應用層。數據層主要由災情信息綜合數據庫構成，數據層的核心數據庫為基礎地理信息數據庫、災情基礎數據庫、災情專題數據庫和地名地址庫?；A地理信息數據庫主要由基礎測繪提供的地理信息，包括道路、植被、水系、居民等等。災情基礎數據庫用于存儲不適合在基礎地理信息數據庫中存儲的且在抗震救災過程中需要跨部門應用的特定基礎數據，包括震源分布、道路情況、人員傷亡、等等。災情業務專題數據庫是抗震部門反映抗震管理特征的災情信息，如救災信息等等。具體數據分為靜態信息和動態信息，靜態信息包括救災人員、設施、設備、等，動態內容包括救援方案、位置監控等等。地名地址庫主要根據受災地區地址自動生成標準地址，然后根據標準地址自動生成地圖坐標，從而建立地址編碼庫。主要用于實現災區位置信息的快速空間定位。除了核心數據庫外，數據層還有多媒體數據庫、實時歷史數據庫等輔助型數據庫。多媒體數據庫可以存儲相關場所的照片、平面圖、網頁、語音、拍攝視頻等數據，以便全面直觀地了解重點場所的情況；實時歷史數據庫主要用于各種地位監控信息。

應用層是系統使用者可以直接接觸的部分，可以為抗震救災工作人員提供以空間信息為核心的信息支持。應用層主要分為兩大部分，即抗震救災輔助分析系統和地震災區信息采集系統兩個子系統。組件服務層定義了抗震救災系統所涉及的基本服務和組件，同時系統在這個層次實現與其它相關系統的集成，而非在應用層進行集成，從而實現應用視圖和業務邏輯的分離，增強了核心功能的可復用性，提高了架構的穩定性。組件服務層主要提供了地圖服務、空間查詢服務、空間定位服務、地址匹配服務、權限控制組件及其它服務。地理信息相關服務主要基于 SuperMap 進行二次開發。系統提供的服務不僅面向應用層，同時也面向其它應用系統，可以在其它應用系統中輕松地實現對地理信息系統的集成。同時將 GPS、視頻系統等封裝到組件層，降低了應用層的復雜度，使得應用層不同的應用模塊都可以很容易地集成外部系統的功能。

2.2 GIS城市防震減災信息系統功能

基于GIS城市防震震救災信息系統包含抗震救災輔助分析系統和地震災區信息采集系統兩個子系統，主要包含以下六大功能模塊：GIS 基本功能模塊、救災信息采集模塊、動態演播模塊、路況信息管理模塊、救災信息數據管理模塊和救災信息統計輸出模塊。系統提供基所處城市的救災信息采集功能，主要采集地震信息（災情信息、衍生災害信息）、人口受災信息（死亡人口、失蹤人口、受災傷病人口等）、房屋破壞信息（倒塌房屋數量、損壞房屋數量信息）、災后救濟信息（已救濟人口、需救濟人口、救災物資發放信息）等。對受災范圍、坍塌房屋、坍塌橋梁、山體滑坡地帶、泥石流地帶、受損基站、救援物資投放點等災情和救災信息制作專題符號，在地圖上標繪，對標繪的信息自分組組織管理，并可進行動態演播，模擬地震災害的發生及救援方案的實施。

3結語

隨著經濟的快速發展，我國不斷加大城市防震救災信息系統的建設，充分利用當前先進的技術手段進行城市防震救災工作的開展，本文通過對地理信息系統的概述，詳解了GIS城市防震救災信息系統的組成和主要功能。

參考文獻

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關鍵詞： 地理信息系統 高中地理課堂教學 案例 困難

1.GIS的概論

1.1 GIS的內涵

針對不同的部門和不同的應用目的，地理信息系統的定義也不盡相同。美國學者Parker認為“GIS是一種存儲、分析和顯示空間與非空間數據的信息技術”。加拿大的Roger Tomlinson認為“GIS是全方位分析和操作地理數據的數字系統”。俄羅斯學者把GIS定義為“一種解決各種復雜的地理相關問題，以及具有內部聯系的工具集合”。這些定義，有的側重于GIS的技術內涵，有的則強調GIS的應用功能。美國聯邦數字地圖協調委員會（FIC-CDC）關于GIS的定義較為全面具體。該定義認為“GIS”是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。[1]

1.2 GIS的功能

由計算機技術與空間數據相結合而產生的GIS這一高新技術，它包含了處理地理信息的各種高級功能。GIS具有四項基本功能：

1.2.1輸入功能

利用數字化儀或掃描儀把地圖、圖像（如航空照片）和規劃圖輸入計算機中，然后進行編輯處理（修改、增補等）。

1.2.2輸出功能

把經過分析而得出的圖形、圖表或文字報告顯示在熒光屏上，也可以通過繪圖儀或打印機打印出來。

1.2.3查詢、分析功能

通過空間查詢和空間分析而得出決策結論是GIS的出發點和歸宿。這是一個復雜的處理過程，需要應用目標之間的內在空間聯系并結合各自的數學模型和理論制訂規劃和決策。典型的空間分析包括最佳路徑分析、疊加分析、鄰域分析、網絡分析、通視分析及填挖方計算和表面積計算等，可用在污染源流分析、農業布局合理性分析、城市布局合理性分析、道路選線分析等工作中。

1.2.4空間數據庫管理功能

地理對象是龐大的地理數據集，對此需要利用數據庫管理系統來進行管理[2]。

GIS依托這些基本功能，通過利用空間分析技術、模型分析技術、網絡技術、數據庫和數據集成技術等，演繹出豐富多彩的系統應用功能，滿足社會和用戶的廣泛需求。

2. GIS走進高中地理課程

著名的地圖與信息系統專家陳述彭院士認為，定性描述是地理學的第一代語言，地圖是地理學的第二代語言，地理信息系統是地理學的第三代語言。這也是廣大地理教師的共識，充分體現出GIS技術的重要性與價值所在[3]?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準》提出了地理課程的基本理念，其中之一是強調信息技術在地理學習中的應用。在新一輪的地理課程改革中，地理信息系統成為地理選修模塊之一，作為新的重要的教學內容。

2.1 GIS技術進入高中地理的必要性

2.1.1 “GIS技術”是地理科學發展與社會信息化的重要內容

當今時代，信息技術飛速發展，地理信息技術對資源與環境可持續發展、國家經濟建設與社會進步的巨大作用日益顯著。地理信息技術應用的具體形式，大到地球村、數字國家，小到數字居民區、數字家庭。隨著工業化和信息化水平的進一步發展，世界城市化成為文明進步的標志。城市帶來了富足、繁榮，也帶來人口擁擠、交通緊張、資源短缺、用地緊張等一系列城市問題，這為地理信息技術提供了大顯身手的機會。世界各國的城市，尤其在經濟發達和發展水平較高的城市，數字城市研究日益成熟，信息化管理成為熱門研究領域，利用地理信息技術進行社會、經濟、文化、基礎設施、交通通訊、城市規劃等數字管理，成為構筑新世紀人類生存環境的新模式。

地理信息技術是“數字化地球”、“信息化地球”的基礎，信息化發展需要大量的具有地理信息技術基本素養的人才。從國家戰略的高度來講，基礎教育階段的地理信息技術素養教育很必要也很迫切。

地理信息技術作為地理科學發展的重要內容，加之其在社會生產、生活中的廣泛應用和價值，在高中階段，將其納入地理課程體系，意義重大。

2.1.2設置“地理信息技術應用”模塊有利于培養學生的信息素養

信息科技時代，教育目的不應僅是教給學生知識，更應以學生的發展為根本，全面提高學生的素質，使學生身心得到發展，發掘學生的外在和內在潛力，促使他們得到全面發展。地理信息技術在信息社會有著舉足輕重的地位和作用，設置地理信息技術課程是普及地理信息技術基礎知識的有效途徑。對學生進行地理信息技術教育，可以培養學生的思考能力和分析能力，提高學生的信息素養，符合《高中地理課程標準》的設計理念，也是提高學生綜合素質的基本途徑。

當前，基礎教育強調全面的素質教育，地理教育也應如此。在對各種地理知識（信息）掌握的基礎上，地理教育重視學生能力的提高及地理思維方式的培養，要求學生既具備地理知識素質，又具備地理能力素質。要求學生運用地理知識處理和解決地里問題。要求學生主動地吸收、掌握各種地理信息，并將信息分析、重組、應用。

2.1.3“地理信息技術”是一種重要的教學技術手段

地理信息技術作為教學技術手段應用于地理教學中也是《地理信息技術應用》模塊重要的價值取向之一。地理信息技術教育對學生信息技術的掌握、地理研究技術的了解與應用、地理區域系統思想的建立和地理空間思維能力的培養，以及地理問題的分析與處理能力的培養等具有不可替代的獨特功能[4]。

一方面，以GIS為例，GIS具有對地圖處理與操作的強大功能，地圖是地理教育的重要媒介，利用GIS的地圖疊加、地圖漫游、地圖縮放和地圖要素的增減等進行輔助教學，效果是一般教學手段不可比擬的。另一方面，GIS技術是一種解決實際問題，提供地理數據處理功能的技術和方法。GIS的數據輸入、處理與分析功能，能很好地完成地理課程在能力培養方面的要求。例如，利用GIS實現對地理事物的分布特征、分布規律的輔助教學，教師可以應用GIS在空間上顯示符合某一條件的地理要素的特征，幫助學生認識地理空間概念；利用GIS實現地理事物環境分析輔助教學，GIS技術可以確定某地理要素在一定范圍內對于其他地理要素的分布；利用GIS實現地理事物變化趨勢的輔助教學，GIS能顯示地理事物在不同時段的地理信息的空間分布，能展示其各階段的特征，有助于學生認識地理事物的發展過程；利用GIS實現數據統計分析與地理直觀的輔助教學，GIS可以進行數據排列顯示、專題地圖制作圖、地形圖、行政區劃圖、旅游規劃圖等；利用網絡GIS、多媒體GIS的輔助教學等[5]。

2.2高中地理信息系統課程教學案例

地理信息技術是一門新興的課程，開設這門課程的主要目標是培養學生的地理信息素養。

下面以GIS在道路選線中的應用作為教學內容進行分析。

傳統的道路選線方法是選線人員通過收集和分析線路區域內有關設計資料，在大比例尺地形圖上選出幾個可能的路線方案。然后在紙上定線的基礎上，選線人員到實地勘測，經過反復比較確定一個較為經濟、合理的路線方案。它在很大程度上取決于選線人員的實際經驗和技術水平，而且費時費力，因此已不能滿足現代公路設計的需要。隨著地理信息系統技術的發展及空間信息軟件平臺的不斷開發，設計人員不但能考慮傳統的選線因素，對于地質、水文等空間屬性也能納入考慮范圍，這不管是從質量上還是從效率上都得到了較大提高。目前常用的空間軟件有ArcInfo、MapInfo、Geo系列軟件、TITANGIS等。

2.2.1地理數據的采集和處理

根據道路的設計功能和設計要求，需要收集道路沿線所有的基礎資料，包括沿線各類比例尺地形圖、地質圖、水文、氣象、交通流量等。具備了這些基本資料之后，利用GIS功能對各種資料進行分類處理。

數字化資料包括地形圖、地質圖、規劃設計圖、文字說明等多種信息資源。圖形數字化過程中需要進行投影轉換、坐標轉換，經過掃描、糾正、跟蹤、附屬性、建立拓撲關系等步驟，最終形成各類數據文件。目前，常用的數據格式有：Tiff、Arc/InfoE00、Arc/InfoCoverage、MapInfo、DXF等。在地形圖進行數字化的過程中，需對各類影響線路的空間要素進行分層空間數據管理，為以后的空間分析做好準備。沿線主要的空間數據層有：地形層、地質圖層、城市層、鄉村層、植被層、沿線水系層、水利設施層、鐵路層等。對空間數據層的分類應盡可能詳細，避免遺漏。同時，使用的資料應為最新資料，保證空間數據的時效性及其準確性。

2.2.2地理數據的空間分析

根據道路的設計標準和使用要求，利用GeoStar軟件對各類數據文件進行分析是采用地理信息系統進行道路選線的核心。GeoStar軟件的空間分析功能主要有地形分析、緩沖分析、疊置分析、網絡分析等，這能幫助設計人員宏觀地認識設計區域。在數據處理過程中，應盡可能準確規范，這對于以后建立數字地面模型DEM、地面正射影像圖DOM等數據具有重要作用。

2.2.3建立數字地面模型DEM

數字地面模型可為道路選線提供直觀圖形并可以與GIS的空間分析結果進行疊加分析。同時可為今后的道路最佳路徑分析、縱橫斷面設計、填挖方量的計算提供快捷成果。

2.2.4疊加分析

利用GeoStar軟件，將矢量數據庫、影像數據庫和DEM數據庫三庫疊加，生成三維景觀再現。在計算機疊加分析的結果里，確定道路控制點的樁號及線路的大致走向，接著根據設計規范和要求，在三維景觀里進行路線設計，確定道路變坡點位置、交點位置、坡度、曲線半徑等要素，這樣設計人員能隨時根據地形來進行設計，非常方便。

2.2.5線路的比選

根據要求一般設計兩到三條線路，然后利用GeoStar的空間分析功能進行比選，考慮的因素主要有土地、水文、路線長度、地質條件、政治因素、經濟狀況、氣象等。如，在設計中，道路應盡量避免穿過農田、森林，并且線路通過地段的地質水文狀況應滿足工程設計要求，以此作為選線條件。此時可以從空間數據層中分別提取鄉村層、植被層、地質層、沿線水系層的相應數據，將它們的數據繪以不同顏色的圖形，根據選線人員給定的選線條件和范圍分別與地形圖形拓撲疊加，此時在計算機上就可以分別顯示出滿足要求的范圍。根據這些范圍，選線人員再進行綜合修改，重新制定設計條件，在計算機上反復進行疊加拓撲分析獲取最終結果。這種選線過程非常直觀明了，結果也可隨時以圖形、表格、數字的形式打印輸出[6]。

2.3高中開設地理信息系統課程存在的困難

在當今的高中地理教學中，開設地理信息系統課程遇到了比較大的困難，學生的地理信息素養也普遍比較薄弱。

2.3.1教育觀念滯后

由于教育觀念滯后，即使是在教育較為先進的地區，地理信息系統課程開設仍困難重重。學校固守舊觀念，認為培養信息素養對于學生高考分數提高目前還沒有實質性作用，往往以各種理由拒絕開設地理信息類課程。

2.3.2經濟支持不足

地理信息系統課程開設需要一定物質基礎作為保證，例如計算機、網絡設施、配套的課程軟件等。經濟落后地區的一些學校硬件、軟件設施都不齊全，尤其像GPS這種儀器市場價一般在2000元左右，作為教具幾乎是不可能購買的，3S技術的培養成為“紙上談兵”。

2.3.3教師素質有待提高

地理信息系統是一門新興的技術，因此，當今高中里能夠熟練掌握信息技術的地理教師比較匱乏。此外，目前高師所開設的地理信息系統課程，多數只是簡單地移植綜合性大學地理信息系統專業課程的基本內容，而真正適合師范生實際操作應用技能訓練較少，并沒有培養出真正適應高中地理教學的合格的地理教師。

因此，高校在培養地理教師的過程中應重視師范生的地理信息技術學習，在學習基礎知識的同時，提高動手操作能力。同時，各地教育部門應完善教師的職后培訓，為在職地理教師提供更多的進修機會和渠道。各地教研部門要為地理教師提供學術和業務的支持，例如通過舉辦培訓班，組織教學經驗交流，推動校本教研，開發課程資源等方式幫助地理教師開展地理信息技術教學，培養學生的地理信息素養。

3.結語

鑒于我國經濟的快速發展及GIS技術強大的功能，GIS將在國民經濟中發揮越來越重要的作用。高中地理課程應緊跟時代潮流，反映時代需求。GIS進入高中地理課程是培養現代公民必備地理素養的必要舉措。盡管現在地理信息技術課程在高中的開設仍遇到一些困難，但困難是暫時的，地理信息技術最終將順利進入高中校園，成為一門培養學生基本地理信息素養的必要課程。

參考文獻：

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[4]陳澄等.普通高中地理課程標準（實驗）解讀.南京：江蘇教育出版社，2004.3.

篇6

1數據庫設計

我們知道，數據庫的形式包括空間數據和屬性數據，然而我們在基于GIS構建煤礦事故應急救援信息管理系統時，只有通過一定的空間數據模型，這些數據才能在GIS空間數據庫進行存儲，同時對地理實體的屬性數據進行對應，因此，設計空間關系數據模型對應本文基于GIS構建煤礦事故應急救援信息管理系統至關重要。其步驟有：空間數據庫的需求分析，確定地理實體以及實體之間的關系表達，空間實體的邏輯表達，選擇合適的數據模型，空間數據集組織。

2數據庫的實現

煤礦事故應急救援信息管理系統可以分為服務層、數據存儲層、信息通信接層、以及業務邏輯層五個層次。數據采集服務層用于采集各個系統的相關數據，針對不同系統采集的設備數據特點，制訂數據傳輸協議，通過標準的協議來獲得應急管理所需的數據，如KJF2000N煤礦安全生產監測監控系統采集的環境數據寫成文本文件，數據采集程序讀取文本文件，按照制訂的協議進行解析，提供給應急管理系統。數據存儲層采用MicrosoftSQLServer2008來存儲集成系統所有數據的物理存儲，其中包括管理信息數據、各類設備的采集數據、空間數據、應急預案庫、應急事件實例庫、案例庫和知識庫。除了關系型的數據庫以外，數據存儲還應包括一些常用的文件格式，如XML文件、Word文檔、Excel表格、JPG圖像等。業務邏輯層是整個煤礦事故應急救援信息管理系統的核心部分。應急管理的功能分為救援信息的基本功能，查詢調用功能，統計分析功能，數據采集，報表自動生成功能，應急救援方案的編制、查詢、修改功能、應急救援資料庫的建立查詢功能。包括救援信息的基本功能，查詢調用功能，統計分析功能，數據采集，報表自動生成功能，應急救援方案的編制、查詢、修改功能、應急救援資料庫的建立查詢功能，簡化用戶操作，達到現場及時生成應急救援方案，作為救護隊應急救援的參考，提高救援效率。同時將煤礦事故應急求援信息管理系統融入到地理信息系統（GIS）之中，利用地理信息系統（GIS）海量空間數據分析管理功能，實現了對礦井地理基礎信息的數據顯示、添加、查詢、修改等功能，以便于對事故的地位、圖像顯示、應急預案生成等功能的實現。展現層是對用戶界面的展示。煤礦事故應急救援信息管理系統的界面使用了C/S架構以及B/S架構，對于需要迅速響應以及系統安全性要求非常高的如再通報警、應急決策等采用C/S架構；而為了應急指揮的外部執行、歷史數據信息查詢、應急調度管理、統計資料生產等則采用B/S架構，以便于訪問。信息通信接層是對礦井的監控技術、物聯網技術、GPS定位技術、3G無線通信技術等，實現統一的信息采集和人員事故定位基于及時報警。

作者：郭晶 單位：廣東宏大爆破股份有限公司

篇7

關鍵詞：GIS；煤礦；火災預警救援

中圖分類號：TD164+.1文獻標識碼：A

隨著我國對煤炭生產安全的重視和計算機技術的發展，將GIS技術引入煤礦安全生產系統已經成為行業趨勢，并且呈現功能全面化、復雜化和完善化的特點。GIS應用與煤礦火災預警救援，首先著眼于預防預警，降低事故發生率。一旦發生火災，幫助決策者做出快速有效的決策，降低事故造成的損失。

1需求分析

系統基于GIS進行開發，GIS在計算機軟件、硬件基礎上對空間數據和屬性數據進行管理的信息系統，具有3個特征：(1)具有信息的采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力, 具有空間性和動態性特征。(2)由計算機系統支持進行空間地理數據管理, 并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法, 作用空間數據, 產生有用信息。(3)由計算機系統的支持,能夠快速、精確、綜合地對復雜的地理系統進行空間定位和過程的動態分析[1]。

本系統的總體功能是對礦業時空數據進行采集、處理、存儲、實現潛在火災爆發預警，煤礦火災預警救援的可視化,以防災害的發生。 一旦發生火災的情況下為決策者和救援人員提供可靠及時的井下信息,為救災行動提供正確有效的決策支持, 將火災造成的損失降至最低。

2系統設計思路

本系統采用SuperMap進行數字化，利用SuperMap Objects控件、C#編程語言進行二次開發。SuperMap Objects是功能強大的、以COM/ActiveX 技術規范為基礎的全組件式GIS 開發工具，適合用戶進行二次開發和與MIS、OA等其它系統的有機集成[2]。利用GIS工具建立如巷道名稱、位置等基礎數據的網絡模型，在網絡模型的基礎上進行網絡分析，如最佳路徑分析。因此，在預警救災基本理論研究的基礎上,借助于GIS技術，可以進行潛在火源分析、影響范圍確定、逃生方案確定等。

3系統結構

本系統包含三大模塊：火災影響區域判定模塊、救援分析管理模塊、數據庫。如圖1：

它具有管理維護系統中電子地圖的基本功能，能實現電子地圖顯示與操作、圖層管理和專題地圖的操作。地圖的顯示與操作主要是實現地圖瀏覽的基本功能，即地圖的放大、縮小、漫游等功能。圖層管理主要實現圖層的添加、刪除、修改、移動以及圖層加載等基本功能。專題地圖的操作可以實現煤礦通風信息管理的數據圖形化，使通風信息的數據以各種圖形的方式直觀的在圖上顯示出來，并使用相應的顏色渲染在地圖上顯示，為管理人員的決策提供直觀判斷。

3.2 數據庫

數據庫包含空間數據庫和屬性數據庫。

3.2.1 礦井基本信息

井巷信息描述井下各個巷道的詳細特征, 包括井下各巷道的編號、名稱、巷道長度、傾角、高程、設施、巷道類型、可燃物分布等信息等[3]。在GIS系統中，井巷空間信息以電子地圖進行存儲并以可視化展現，例如實時井下人員信息、節點位置、巷道中基礎設備分布情況、硐室方位、井巷坡度傾角等等。

3.2.2 火災高爆發地點信息

火災高爆發地點信息通過結合煤礦地下系統環境。通風情況、設備分布等因素分析出巷道中易發生火災地點及區域，從而實施重點監控，防止火災事故的發生。

3.2.3 井巷通風信息

通風信息包括各通風巷道的風量、風速、風阻、風向、溫度、瓦斯濃度、一氧化碳濃度等，它是根據每班測定的數據進行及時修改的。通風信息數據包括井下各通風巷道中的風門、風墻、風窗、風橋等通風構筑物的位置及有關參數[4]。利用這些數據可以快速的分析出火災發生后的影響范圍和破壞程度，確定安全巷道方位、巷道能否通過，以及井下人員在所處位置空氣環境下行走速度和時間估算等等。

3.2.4 井下工作人員信息

井下工作人員信息包括礦井工作人員個人基本信息，入井、升井時間以及在井下各區域的停留工作時間的記錄與統計，完成對全礦個人、部門以及干部的考勤信息查詢、統計，以及井下工作人員實時動態定位信息。

3.2.5 救援指導信息

指導信息是指國家政策、滅火技術以及滅火方法、礦井火災歷史記錄、經驗知識和資料等。

3.3 預警救援分析管理模塊

該模塊包括火災預警管理模塊和救援分析管理模塊。

3.3.1 火災預警管理模塊

預警系統包含井下重點建筑管理和火災高爆發地點實時監控。

該功能模塊分析火災潛在火災隱患，定時對煤礦安全生產狀況進行評估，排除火災隱患。

3.3.2 火災救援分析管理模塊

該模塊是預警救援管理系統核心模塊之一，具有維護和管理煤礦火災應急救援的基本功能, 也是具體實施救援時的決策依據，主要內容包括：最佳救援及逃生路線分析、火災影響區域查詢、最近逃生地點分析、定位分析、火災影響區域判定模塊。

4 系統主要功能

4.1 最佳救援及逃生路線分析

該模塊通過人機交互及通訊指揮系統，及時分析出最佳的救援及逃生路線，指揮救援人員和逃生自救人員找到風險盡量小，路徑盡量最短的路線。

該功能算法思路為：判斷有煙巷道-判定安全地點-判斷巷道的連通性（分析障礙點）-采用E.W. Dijkstra算法求解最優路線。

4.2 火災影響區域查詢

系統需要對事故可能影響的范圍做預測。系統根據火災發生地點周圍巷道結構、巷道通風情況、火災發生的嚴重程度及破壞程度，結合GIS的緩沖區分析功能按照事故類別劃分災害范圍，從而析出火災能夠直接影響到的巷道及有可能間接影響到的巷道，同時，防止二次火災的發生。在礦山井下事故中，針對火災事故災害范圍的劃分，要求確定根據火災時期的風流（煙流）流動狀況，煙流污染狀態與火災燃燒產物的關系，劃分火災非污染區域、火區、污染區域和可能污染區域，處于火源下風側的巷道都會處于污染范圍內。

4.3 定位分析

利用相關設備對井下人員及節點進行定位，可很快分析出井下人員位置及發生火災地點準確位置，了解自救及救援進度情況，并幫助決策者根據事態發展對做出的救援方案做出即使調整。

5 結語

GIS應用于煤礦火災預警救援已經開始發展，許多專家已經致力于這方面的研究與實踐，并取得了很多實用的成果，應用到了實際生產中。但煤礦火災發生情況多種多樣以及井下結構的及其復雜性，現有手段方法還不能滿足煤礦火災的預防和救援的分析要求，系統的結果仍然是參考性。在真正實踐中仍需要決策者具有豐富的救援經驗，所以GIS在火災救援中的應用仍然需要不斷的探索和完善，實現對煤礦火災與救援更加準確的分析，為煤礦生產安全提供更加強大的服務。

參考文獻

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篇8

【關鍵詞】地理信息系統 案例教學 實踐課程 教學改革

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0215-02

引言

地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是集計算機科學、地理學、測繪科學等為一體的一門交叉性學科。在計算機軟硬件的支持下，它為采集、存儲、查詢、空間分析、表達、輸出和應用空間數據提供了技術方法[1]。GIS專業開設“地理信息系統”課程實踐的目的，是為了讓學生能夠在已掌握的專業課程的基礎上，利用 GIS工具，主要是GIS軟件， 解決與本專業相關的經濟、社會、文化等與空間信息相關的問題[2]。各大高校的教學方案中雖然開設了大量的GIS實踐課程，往往由于教學方法不合理、教學內容沒有很好的銜接或者實驗實施不足等原因，沒有取得很好的效果。因此，為適應GIS學科發展需要，提高GIS人才培養質量，GIS專業實踐課程體系整體優化與教學方法設計的研究對提高學生的整體能力具有重要意義。

針對“地理信息系統”課程實踐教學中的不足，本文從GIS課程的特點出發，結合教學實踐，把GIS知識點和實際問題相互結合，在GIS課程實踐教學中引入基于網絡平臺的軟件案例教學法[3]。

1.案例設計與規劃

案例的設計結合了GIS的基本概念和基本操作，以GIS的功能為主線、輔以GIS原理的各個知識點[4]?；景咐途C合案例組成了整個實踐課程的案例庫，每個案例不僅具有完善的功能，能夠覆蓋重要知識點，并以實際應用為目標，便于學生理解和操作。

根據課程內容，按照GIS基本功能、涉及的GIS原理知識點、基本案例和綜合案例的順序，由淺入深、從基本到綜合的原則，建立了涵蓋GIS課程理論體系的教學模式。GIS基本功能包括：GIS的概述、數據獲取、數據存儲、數據查詢、數據分析、數據表達、數據輸出。首先設計地圖與屬性信息交互的案例從宏觀上了解GIS；在地圖數字化理論基礎上，設計地圖投影等案例；在數據結構和數據編輯理論的基礎上，設計要素編輯等案例；在空間數據庫理論的基礎上，設計要素閃爍等案例；在空間數據分析理論的基礎上，設計緩沖區分析等案例；在空間數據可視化表達理論的基礎上，設計專題圖制作等案例；在地圖輸出理論的基礎上，設計圖幅整飾等案例?；景咐O計界面如圖1。

綜合案例是以實際問題為驅動，涵蓋了基本案例以及GIS課程所涉及的知識點，需要學生具有一定的GIS軟件操作基礎，包括：自動拓撲造區、最短路徑分析等案例。綜合案例的設計一方面可以對GIS理論知識點的鞏固，另一方面可以模擬實際工作過程中GIS軟件的操作流程。以實驗室選址為例說明。首先，根據需求分析，將實驗所用的數據利用MapGIS Server Manager到軟件案例教學平臺上，涉及多源地圖加載、地圖基本操作等基本案例；在充分考慮影響實驗室選址的因素的基礎上，利用緩沖區分析功能確定河流等因素所影響的范圍，涉及緩沖區分析案例；利用疊加分析功能進行相減、相交等操作，涉及疊加分析案例；利用查詢分析功能查詢滿足條件的候選地址，涉及查詢分析案例；最后根據緩沖區分析結果，結合土地的預計價格，利用地圖制圖功能將合適的候選地址突出顯示出來，涉及地圖輸出案例。

案例的設計通過“總-分-總”式過程實現，即首先使學生對地理信息系統形成總體概念和基本理解； 然后使學生熟練掌握GIS的基本案例，具備各單項GIS軟件操作的應用能力；最后能夠對GIS綜合案例靈活運用，針對具體問題制定出可行的解決方案。這些案例不僅可以提高學生學習GIS軟件的效率，而且還能引發他們對應用GIS理論、技術解決現實問題的思考。各個GIS功能、知識點、基本案例、綜合案例之間具有一定的關聯性，如圖2。

2.案例教學平臺構建

軟件案例教學平臺主要通過建設網站實現，在主頁內實現教學案例、相關軟件、參考書目等資源的上傳和更新[5]。該平臺是以國產GIS軟件MapGIS的應用實訓為基礎，從輔助資料、案例資源、實驗教學、綜合測評、網上交流5個模塊為師生提供了開放式的學習交流平臺。平臺構成如圖3。

在軟件案例教學平臺設計中，各個模塊相輔相成。1）輔助資料模塊向學生提供了豐富的學習資源。2）案例資源模塊整合了大量的GIS案例，將案例設計為基本案例、綜合案例，以滿足分層次教學的需要。根據GIS的功能和實踐課程的內容，將GIS的基本功能分解制作成若干個基本案例；綜合案例是把GIS基本概念和基本操作融合形成一個循序漸進、種類多樣的基本案例資源。3）在各種輔助資料的幫助下，學生對案例的實現過程進行研究探索，通過教師的講解對案例所涉及的GIS理論作進一步的了解，在教師的指導下，學生通過實際操作來掌握軟件的功能和特性。學生可以通過該模塊進行自動演播模式學習，讓學生在每個操作步驟都可以自助得到指導。4）通過綜合測評模塊教師可以掌握學生的學習程度和學習效果，及時調整教學進度。5）網上交流模塊為師生、生生之間的互動與交流提供了便利。教師對學生的在線咨詢、留言等疑難問題進行反饋，學生之間可以針對感興趣的問題進行交流和學習。另外，通過該模塊組織學生以不記名形式進行評教，根據評教數據分析結果，對課程做出相應的調整，提高教學效率，提升個性化互動教學水平。

軟件案例教學平臺改變了傳統的課堂教學模式，學生不僅可以從課堂上獲取教師講解的知識，而且可以在網絡平臺上獲得全面詳細的資源，方便學生自主學習[6]。

3.案例教學實施與考核

GIS軟件案例教學的主要目標有：理解并掌握GIS的基本原理，熟悉GIS軟件的結構、功能、熟練掌握GIS軟件的操作方法，達到知識向能力的熟練轉化[7]。本文利用軟件案例教學平臺，應用典型案例引導學生，開展案例教學；按照“準備-實施-調查-結束”循環迭代的過程進行教學實踐；采用“分散的、階段式”的考核方式進行教學評估。

3.1案例的實施

在教學過程中，以教師為主導、學生為主體、緊密結合案例實施教學過程。按照“準備-實施-調查-結束”循環迭代的過程進行軟件案例的實施，其具體流程如圖4。

在準備階段由教師通過講解GIS理論逐漸引入基本案例以及綜合案例所應用的知識點，讓學生對GIS原理、知識點有整體的認識。

在實施階段根據教學目標，教師通過案例講解對教學內容、學習方法、學習重點進行介紹，使學生理解教學目標，逐步接受教學情境。然后由教師輔導學生開展案例教學活動，學生在教師的指導下進行基本案例的實訓，教師根據學生掌握情況，改造拓寬案例。最后教師將綜合案例分析分解為多個基本案例后，學生在若干個子問題模式下，由教師引導，逐步完成整個綜合案例的實訓。

在調查階段學生對案例實訓情況進行總結，教師對學生在案例操作過程中普遍存在的問題以及所用的各種解決方案進行總結與歸納，并對學生的實訓情況進行評估，及時掌握學生對GIS軟件的應用情況。

結束階段學生對案例的實訓情況進行匿名留言，反映案例設計情況，教師根據調查情況發現問題、改進策略，優化案例。

在“地理信息系統”課程實踐中實施軟件案例教學法，可以根據學生課堂實訓反映、課后網上討論等途徑獲取學生對案例的掌握情況。系列案例的實訓可使學生對GIS概念有全面的認識，掌握GIS諸多功能，找到快速學習GIS軟件的方法。

3.2案例的考核

傳統的一張紙質試卷定成績的考核方式，只注重基礎知識的掌握，忽視了學生的應用能力，沒有調動學生的學習興趣。由于GIS實踐課程的概念多、實踐性強的特點，本文采用分散的、階段式的案例考核方式[8]。

課堂考核方式呈現多樣化，包括：1）課堂提交實訓成果：將考核評價與課堂案例教學相互融合，按照教學內容和計劃，分階段地考核學生對各個案例知識點的掌握程度。2）綜合案例考查：在學期初由教師根據GIS課程實踐的內容，布置學生在學期末提交的一個綜合案例成果，為了避免抄襲，案例主題、數據、問題設計等盡量不同。這個綜合案例將貫穿整個實踐課程，不僅杜絕了學生考試突擊等情況，也鍛煉了學生綜合運用GIS的能力和案例整合能力。3）優秀作品展示：將優秀的作品在網絡平臺上展示，不僅是對優秀學生的鼓勵，而且能讓其他學生有很好的觀摩學習機會，共同進步。4）上機考試：考核內容包括相關概念定義題、簡答題、分析題和案例設計題，這種考核方式，既考查了學生對理論知識掌握情況，也強調了學生的實際動手能力。

無論是課堂提交成果還是貫穿整個學期的綜合案例制作的考核方式，都將考核點分散到整個學期中，分階段的、循序漸進的使學生在實踐課程中掌握軟件的使用方法。這種考核方式既能及時理解學生對軟件的掌握情況，又能確保學生在實踐課程的每個階段都保持著積極的學習態度。

結束語

本文將案例教學法應用于GIS課程實踐教學中，突出了學生思維能力、動手能力培養的教學思想理念。案例教學平臺提供的輔助資料和網上交流模塊為案例教學的順利實施奠定了基礎；通過設計案例庫，使學生在實踐中掌握GIS理論，把單純的操作訓練與實際問題結合起來，培養學生利用GIS分析、解決問題的能力；在案例的實施過程中突出學生為主體，教師引導學生，組織案例教學，充分發揮學生的主觀能動性；案例考核充分調動了學生在整個實踐課程學習中的積極性。

軟件案例教學是以GIS功能為主線，具體問題為驅動，案例實訓為重點，交流、考核為輔助。隨著基本案例到綜合案例的實訓，所選案例內容的綜合性、軟件操作的復雜性逐步增強，可以使學生由淺入深、循序漸進地將所學知識和技術運用到實際問題中，在解決問題的過程中逐步提高學生對理論知識的理解和應用技術解決問題的能力。總之，案例教學法可以有效地改善GIS教學現狀，促進學生GIS知識結構的完善，GIS應用能力的提高，提高學生學習的學習興趣，提升教學效果。

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作者簡介：

孫斌（1959-），男，漢族，湖北武漢人，中國地質大學（武漢）副教授，博士，研究方向：GIS研發與應用，空間數據庫。

篇9

關鍵詞 森林資源；經營管理；地理信息系統；青海海東

中圖分類號 S126 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）04-0139-02

森林資源經營具有用地廣闊、生長周期率長、生態系統結構復雜等特點。目前，我國森林資源管理主要還是采用傳統的方式來制定管理決策，決策過程的直觀性和可視化程度比較低，給森林資源的經營和管理帶來了很多的困擾。以地理信息系統作為基礎，很好地解決了森林資源屬性數據和圖形數據處理、顯示表達和各類林業用圖的制作等方面問題[1-2]。因此，該文將結合海東市的實際情況，對其森林資源經營與管理信息系統的建設提出一系列寶貴的意見。

1 現代森林資源經營與管理信息系統建設

1.1 地理信息系統

地理信息系統是對地理環境信息進行采集、存儲、檢索、分析和顯示的綜合性技術系統。地理信息系統是現代森林資源經營與管理信息系統中一個特定的、具有重要作用的空間信息載體。這一系統包括了對森林資源的空間數據輸入、儲存、管理及空間數據處理與分析。

1.1.1 空間數據庫。按照數據類型進行劃分，森林資源經營和管理信息系統所需要的數據有空間數據和屬性數據2類，當然還可能需要文檔數據，以及為了能夠實現數據共享和與無數據管理而需要的元數據[3]。森林資源經營和管理信息系統所需要的數據按照數據的用途還可分為基礎數據和專題數據[1]。

1.1.2 空間數據的處理、分析功能。其具有一些基本的操作功能，包括地理信息查詢和分析功能。除此之外，還需要具備地圖制圖與輸出的功能，包括地圖符號設置、地圖注記配置、統計專題圖制作、地圖投影變換、三圍地圖顯示和繪制等。

1.2 森林資源經營與管理決策支持系統

1.2.1 模型庫建設。模型庫在森林資源經營與管理信息系統中占有重要地位。在決策支持系統中，管理者通常并不能直接利用數據庫中的數據進行有效決策，而是需要根據模型庫中的模型來做出決策[4]。尤其在實際操作過程中，由于森林資源具有典型的時序特點，數據庫中記錄的是以往的數據和事例，如果僅依據庫中的數據對現在或未來的森林資源經營與管理進行決策，很可能會導致較大的偏差甚至錯誤，因而模型庫建設至關重要。應用模型的分析能力也是現代森林資源經營與管理信息系統建設的重要任務和功能之一，通過地理信息系統工具和數據的合理運用，實現良好的模擬，就能為決策者提供準確的評價和預測，并為決策提供有力的參考信息[1]。

1.2.2 專家知識庫建設。森林資源經營與管理最終還是要落實到人為的決策上，而人為決策過程中則主要依靠森林資源現狀和所掌握的經驗，因而專家知識庫建設十分必要，也是其中必要的組成部分。專家知識庫建設可以為人為決策提供充足的經驗，通過不斷積累經驗，才能更加準確地做出人為決策。由于森林資源面積大，系統復雜，生長周期長，因而專家知識庫建設是一個長期的持之以恒的過程，而專家知識庫的建設也將會耗費大量的時間和精力才能不斷地完善、更新[1]。

2 系統主要功能

數據編輯、地理信息查詢與分析、地圖制圖與輸出等是地理信息系統的通用，當然也是森林資源經營與管理信息系統的基本功能。除此以外，森林資源經營與管理信息系統還具有3個重要的功能，包括專家咨詢、輔助決策和預測預報。

2.1 專家咨詢

主要是指運用專家知識庫展現森林資源經營與管理方面的專業知識，為客戶們提供森林資源經營與管理的專家知識性咨詢。

2.2 輔助決策

主要是利用專家知識庫，建立森林資源領域模式和知識規劃，確定綜合因素展開優化配置，并且生成相對應的分析圖紙，采用砍伐設計、造林規劃等方案制定評價，提供輔的決策。

2.3 預測預報

主要是根據系統模型庫中的模型，詳細地分析綜合影響因素，為森林各類自然災害、林業規劃做出針對性的預測預報。

3 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的快速發展，林業產業也迅速地發展起來，在林業產業中森林資源經營與管理信息系統的建設占據著重要的位置，目前大部分的森林資源依然處于簡單的空間數據采集、存儲、管理、查詢、分析、顯示和制圖等比較低的運用水平，空間分析能力依舊很薄弱，對復雜空間問題的決策能力不足，已經難以適應現代化森林資源管理的需求，無法幫助決策者明確所規定的目標。該文為了能夠完善森林資源經營與管理信息系統的建設，對其整體的現狀進行了詳細分析，分類說明了信息系統的建設、地理信息系統、森林資源經營與管理決策支持系統、人機交互系統建設，以期能夠更好地實現林業的可持續發展[1，5-6]。

4 參考文獻

[1] 姚山，馮仲科，楊丹.現代森林資源經營與管理信息系y建設[J].北京林業大學學報，2007（增刊2）：22-25.

[2] 白降麗.森林資源管理信息系統建設相關規范的研究[D].北京：北京林業大學，2007.

[3] 馮仲科，姚山，郝星耀，等.F-star林場地理信息系統平臺設計思想、功能及應用前景[J].北京林業大學學報，2005，27（增刊2）：1-4.

[4] 黃梯云.智能決策支持系統[M].北京：電子工業出版社，2001.

篇10

關鍵詞:地理信息系統;農產品;交通運輸

1GIS概念

物質世界中的任何地物都被牢牢地打上了時空的烙印。人們的生產和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關。地理信息系統(簡稱GIS)作為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的重要工具、技術和學科,近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。從技術和應用的角度,GIS是解決空間問題的工具、方法和技術;從學科的角度,GIS是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發展起來的一門學科,具有獨立的學科體系;從功能上,GIS具有空間數據的獲取、存儲、現示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能;從系統學的角度,GIS具有一定結構和功能,是一個完整的系統。簡而言之,GIS是一個基于數據庫管理系統(DBMS)的管理空間對象的信息系統,以地理空間數據為操作對象是地理信息系統與其它信息系統的根本區別。

2GIS的工作原理

GIS就是用來存儲有關世界的信息,這些信息是可以通過地理關系連接在一起的所有主題層集合。

2.1地理參考系統

地理信息包含有明確的地理參照系統,例如經度和緯度坐標,或者是國家網格坐標。也可以包含間接的地理參照系統,例如地址、郵政編碼、人口普查區名、森林位置識別、路名等。一種叫做地理編碼的自動處理系統用來從間接的參照系統,如地址描述,轉變成明確的地理參照系統,如多重定位。這些地理參考系統可以使你定位一些特征,例如商業活動、森林位置,也可以定位一些事件,例如地震,用于做地表分析。

2.2矢量和柵格模式

地理信息系統工作于兩種不同的基本地理模式——矢量模式和柵格模式。

在矢量模式中,關于點、線和多邊形的信息被編碼并以x、y坐標形式儲存。一個點特征的定位,例如一個鉆孔,可以被一個單一的x、y坐標所描述。線特征,例如公路和河流,可以被存儲于一系列的點坐標。多邊形特征,例如銷售地域或河流聚集區域,可以被存儲于一個閉合循環的坐標系。矢量模式非常有利于描述一些離散特征,但對連續變化的特征,例如土壤類型或趕往醫院的開銷等,就不太有用。

柵格模式發展為連續特征的模式。柵格圖象包含有網格單元,有點像掃描的地圖或照片。不管是矢量模式還是柵格模式,用來存儲地理數據,都有優點和缺陷。現代的GIS都可以處理這兩種模式。

3地理環境因素對公路交通運輸的影響

(1)山丘叢林對運輸的影響。山地地區一般地表起伏較大,道路稀少,較多雜草、灌木叢或山林,河溪交錯,氣溫高,雨霧多,濕度大,氣候變化快。山地地形對運輸的限制作用較大。

(2)城市居民地對運輸的影響。城市居民地人工建筑物密集、高大,排列有序,街道縱橫交錯,有的城市還建有地下通道;市區與外界交通聯系方便,地面道路多呈幅射狀向四面延伸,并有兩種以上交通方式相銜接。城市地形對運輸的有利條件是運輸基礎設施完善,車輛行駛安全系數高;運輸線路呈網狀結構,回旋余地大,不易中斷。

(3)水網稻田對運輸的影響。水網稻田地勢平坦開闊,地表江河、溝渠、湖塘密集,水量充沛;稻田連片,終年積水,淤泥較深。水網稻田地區人口稠密,經濟較為發達,公路質量較高,可晴雨通車。水網稻田地鄉村道路密度高,但路面狹窄,路基松軟,轉彎半徑小,不利于車輛通行。

(4)戈壁沙漠地對運輸的影響。戈壁沙漠地的通視情況良好,但缺少明顯方位物;人煙稀少,氣候極度干燥、少雨,水源貧乏,多風暴,自然環境惡劣。在布滿流動和半流動沙丘的沙漠地上,普通輪式車輛無法通行,對車輛機動性要求高,且風沙對車輛發動機磨損大,影響車輛壽命。

交通運輸活動除了受以上地形因素的影響外,還會受到氣象、社會經濟環境及交通網絡環境等因素的影響。

4GIS在公路交通運輸中的應用

(1)地理信息系統基本功能。即地理信息系統技術能提供的通用功能,包括地圖顯示、縮放、漫游、鷹眼、距離量測等,為系統提供背景地圖與交通圖層的顯示、縮放、任意漫游等控制地圖的功能。

(2)數據圖層處理功能。地理信息系統的疊加分析是將有關主題層組成的數據層面,進行疊加產生一個新數據層面的操作,其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。例如,將地理數據庫中的道路層與水系層進行疊加分析,可獲得道路層原來沒有的橋梁、渡口等重要信息,為運輸指揮提供重要的決策信息。

(3)統計分析功能。主要是針對交通網及其交通專題數據進行統計分析。交通網基本信息包括道路的等級、類別,交通網中各種運輸線路的分布特征、路網的密度,交通設施配置分布以及民用汽車運力分布等等,這些需要統計或是分類的數據,可以采用專題圖的形式表示,也可以通過數值計算表示。為考慮交通網及其地理背景要素的空間分布,對汽車運力動員與征集、運力的疏散轉移等實際問題提供了分析依據。

(4)保障范圍分析功能。主要是圍繞空間目標建立一定寬度范圍的緩沖區多邊形,然后從緩沖區域中獲取或查找分布特征的情況。運輸“快速、精確”要求,運力保障能力限制等,所以涉及保障距離和保障范圍的考慮,這實際上也是一個確定緩沖區的過程。

(5)路徑分析功能。路徑分析就是為資源尋找通過網絡的最佳路徑,其核心是求解最佳路徑,而不簡單是最短距離的求解。因為運輸不僅受到交通網絡各種阻礙因素影響,還要受到地理環境的各種因素影響,作為指揮員應全面考慮影響因素,為達到快速、高效的保障目的而選擇一條最佳行進路線。

(6)資源分配分析功能。網絡資源分配是根據中心的容量以及網線和節點的需求將網線和節點分配給最近的中心,分配過程中阻力的計算是沿最佳路徑進行的。資源分配可以模擬資源如何在中心和他周圍的網絡元素之間流動。如可用來進行交通樞紐中心、保障基地中心的吸引范圍分析,以尋找交通物流資源范圍,并進行合理配置。

(7)選址分析功能。網絡選址分析是確定機構設施的最佳地理位置。對于運輸保障活動來說,其需求點和保障點(即供給點)的分布總是存在一定差異,因此需要考慮需求與供給的相互作用力,據此選擇二者的合理位置,獲得最大經濟效益。網絡選址問題一般限定設施必須位于某個節點或某條路線上,或者限定在若干候選地點中的選擇位置,降低了問題求解難度。

(8)公路網通行分析能力。交通線路的通行能力,是指某一線路在單位時間內通過的最大交通量,可通過公式估算。