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地理信息系統(tǒng)概論重點范文1
關鍵詞: GIS課程 教學改革 高校地理師范類專業(yè)
1.擬解決的關鍵問題
隨著“數(shù)字地球”、“智慧城市”等項目的深入開展,地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,縮寫GIS)理論和技術方法已經(jīng)滲透到社會的各個領域[1]。可以說,GIS技術已成為現(xiàn)代地理學成熟的一個重要標志[2]。因此,《地理信息概論》課程被寫入地理類各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,成為專業(yè)必修課。對于高校非GIS專業(yè)學生說,地理信息系統(tǒng)研究和學習的地理對象具有時空特性、差異性和綜合性,對學習者的抽象認知能力和時空分析能力要求較高,加之GIS是一門注重實踐和應用性較強的課程,所以,在大部分高校地理師范類學生眼中,GIS這門專業(yè)必修課程比較難以掌握。通過多年教學實踐發(fā)現(xiàn),在高校非GIS專業(yè)中主要存在以下幾個GIS課程學習問題。
(1)認知方面。以高師地理科學專業(yè)學生為例,一部分學生認為師范類的學生學不學GIS,對以后當老師影響不大,學好自然和人文,能上臺講課才是關鍵;另一部分同學則認為GIS課程學習難度較大,并且需要花費大量時間實踐,拿到的學分或成績一般,感覺付出與收獲不平衡。由于不能正確認識GIS課程,導致學生學習GIS興趣不高,學習氛圍不濃。
(2)GIS硬件方面。GIS硬件用以存儲、處理、傳輸和顯示地理或空間數(shù)據(jù),是進行實驗、實踐活動的物理載體。GIS硬件系統(tǒng)種類較多,設備更新?lián)Q代較快,硬件不足問題較普遍。
(3)數(shù)據(jù)獲取困難。數(shù)據(jù)是GIS的“血液”,對發(fā)揮GIS功能至關重要。數(shù)據(jù)的采集與獲取所需周期較長,不穩(wěn)定因素多。
(4)學生動手能力欠缺。大部分學生“課上心動,課下不動”,不愿動手嘗試。認為動手做,費時費力,寧可多做幾道理論作業(yè),也不愿做簡單的上機實驗。既使一些GIS專業(yè)軟件,沒有安裝、不會安裝的情況也較普遍。
2.教學改革項目
對于非GIS專業(yè)的課程設置來說,《地理信息系統(tǒng)概論》一般學時設置在48學時至64學時之間,理論學時與實踐學習比例在3:1左右。教學目標以培養(yǎng)具有初步地理信息系統(tǒng)理論研究與技術應用能力為主,在此教學目標的基礎上,抓住GIS課程特點,進行理論和實踐教學設計。
(1)優(yōu)化課程章節(jié),整合教學內(nèi)容。GIS課程的學習需要有計算機基礎知識、測量學基礎知識等學前相關課程鋪墊,而非GIS專業(yè)學生一般比較缺少這些基礎知識的學習,對于高師地理科學專業(yè)的學生來說,直接進入抽象的理論學習和實踐操作有一定難度,這就需要任課教師針對學情,調(diào)整重點和難點,并對教材進行取舍;在授課過程中,抓住重點,并圍繞重點,梳理各章節(jié)編排思路,構建知識體系框架,引導學生開展由點到線、由線到面的教學設計。對于高師地科學生來說,大部分學生希望自己畢業(yè)后當一名地理老師,而地圖是中學地理知識的主要載體,抓住學生對地圖制圖的需求,任課教師可以設計以“地圖”為中心,進行地圖制圖要素、數(shù)據(jù)結構、地圖投影、空間數(shù)據(jù)庫的理論和實驗學習。
(2)改革教學方法。以學生為主體,以“把握基礎教育,突出前沿技術,注重實踐環(huán)節(jié)”為原則,進行基礎理論與實踐教學。基于GIS課程自身綜合性和實踐性的特點,進行“由點到線,由線到面”的立體式教學。在教師教學過程中,注重實踐與理論的結合,重視學生動手能力的培養(yǎng)。通過案例教學法、問題化解法、比較法等多種教法的靈活運用,學生在愉悅而緊張的學習與實踐中掌握終生有用的地理信息技術。
(3)加大實踐教學。鍛煉學生的實踐能力,提高學生的自主創(chuàng)新能力。從一些相對簡單、與學生的生活聯(lián)系比較緊密的社會問題開始,設計實踐教學活動,激發(fā)學生的學習興趣。學生通過觀察這些社會問題,運用GIS技術進行處理、分析和解決,鍛煉學生分析問題、解決問題的能力,更重要的是提高學生的學習興趣。
(4)重視實踐活動成果。對于學生取得的成果,應該以公開的方式,讓更多人了解,必要時可取證于社會相關部門,得到社會的認可,并加以推廣,以此激發(fā)學生學習GIS的熱情,使更多學生關注GIS。同時,提高學生活動成果的利用程度,教師在GIS課堂教學中可引用學生成果進行教學;并引導學生利用GIS技術和成果進行說課、試講、教育實習等。
(5)注重GIS人才培養(yǎng)。GIS課程學習存在一定的難度,被許多學生看做深不可測、難度很大。教師短時間內(nèi)無法做到讓每一位學生都對GIS有濃厚興趣及極大的學習熱情。在教學過程中,教師組織創(chuàng)建“GIS興趣學習小組”,制定“GIS拔尖人才培養(yǎng)方案”,設計有挑戰(zhàn)性的實驗項目進行專門培訓,選拔小組成員進行各項GIS技能比賽,組織“比賽經(jīng)驗交流會”等活動,對GIS學習和比賽成果進行宣傳。“3S興趣小組”在發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)GIS人才的同時,起到模范帶頭作用,帶動更多學生走出GIS學習誤區(qū),端正學習態(tài)度,積極投入GIS學習。
(6)考核形式和評分方式多元化。高師地科專業(yè)常用到的《地理信息概論》課程考核總成績由三部分構成,分別為期末卷面成績占60%,期末機試成績占20%,平時表現(xiàn)成績占20%。通過對歷屆學生的調(diào)查,大家對于這樣的考核方案比較滿意,但存在個別學生平時電腦實驗操作很好,到了期末上機實操考試時,心理緊張表現(xiàn)反常情況;一些GIS特長生無法伸展技能情況。因此,接下來的課程考核方式可采取以下幾種形式:在規(guī)定時間內(nèi)提交課程論文、學生小組創(chuàng)新課題成果報告、GIS系統(tǒng)開發(fā)應用軟件產(chǎn)品設計。在實施多種考核方式前,首先要制定公平、公正、公開的評分方案,只有建立完整的、適宜的考核評分方案,才能確保多樣化考核方式順利進行。
3.課程教革實施途徑
(1)通過補充GIS信息量提高學生學習興趣。GIS技術已滲透到自然科學和社會科學的各個領域,現(xiàn)今社會已掀起一場GIS技術的革命。比如:潮州市政府的“數(shù)字潮州”工程,汕頭市的“三維汕頭”、廣州市的“智慧城市“等項目,借助這些發(fā)生在學生周邊的、和他們息息相關的GIS項目,進行GIS認知教育、素質(zhì)教育和技術學習;還可借助社會上的一些熱點問題,如馬航M370失聯(lián)事件,引導學生認識衛(wèi)星影像,了解雷達工作原理;借助學生關心的2013年汕頭潮陽澇災,引導學生運用GIS空間分析功能進行洪水淹沒區(qū)分析等學習。告訴學生對于GIS來說“沒有做不到的,只有想不到的”,大家只有經(jīng)常瀏覽專業(yè)網(wǎng)站、論壇,才能把握GIS的脈搏。通過對GIS信息量的補充,改變學生對GIS的認識,提高學生的學習興趣。
(2)優(yōu)化案例教學。從高師地科學生角度進行理論教學和實驗教學。緊緊圍繞“以學生為本”,展開教學活動,值得每一位老師探索和踐行。教師要勇于推陳出新,如在GIS理論課程第六章應用模型講解時,一般都會選擇“GIS在商業(yè)網(wǎng)點選址中的應用”、“GIS在城市規(guī)劃中的應用”等經(jīng)典案例,這些經(jīng)典案例雖說具有很強的代表性,涵蓋大部分重點和難點,但是在教學過程中,學生的表現(xiàn)并不活躍。究其原因,一方面是這些案例涉及很多專業(yè)領域的知識,學生缺乏相關背景知識,加上社會經(jīng)驗不足,使得這些案例對學生來說,比較抽象,難以引起學生的學習興趣。另一方面是教師在這些復雜的GIS實驗里面,更多的是向學生介紹、演示案例內(nèi)容和解題思路,留給學生自己動手的機會少,或者學生依賴于教師的演示和說教,學習積極性不高,創(chuàng)新性能力欠缺。因此,教師在選擇案例時,應選擇學生感興趣的主題展開GIS教學,一些相對簡單,或者與學生生活聯(lián)系緊密的案例,通過引導學生“提出猜想――驗證猜想――展示成果”這樣的教學思路,進行教學實踐。選擇學生感興趣的主題,便于學生獲得直觀認識和第一手資料,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。在此基礎上,通過教學積累與反思,創(chuàng)建理論案例數(shù)據(jù)庫、實操案例庫、元數(shù)據(jù)庫、操作文檔數(shù)據(jù)庫等各類數(shù)據(jù)庫,編制理論與實踐教學參考,設計教學案例框架。
(3)加強校校合作、校企合作。教學過程中,由于GIS軟件、硬件更新速度快、種類多等原因,難免會出現(xiàn)軟件欠缺、硬件不足的情況,增進校校合作、校企合作在很大程度上可以幫助GIS教師解決這些問題。對于硬件資源來說,如在教學過程中要用到手扶跟蹤數(shù)字化儀,數(shù)字化儀是進行紙質(zhì)地圖矢量化時的一個工具,利用該工具進行數(shù)字化的過程中,可以幫助學生理解坐標系、兩種數(shù)據(jù)結構(柵格和矢量)的相互轉換過程、地圖變形與幾何糾正等知識點的學習和理解。地科專業(yè)沒有這樣的設備,對于這些知識點的學多通過理論講解、圖片展示進行,學生理解和認知有限,影響教學效果。在這種情況下,教學單位可以通過與地方測繪部門、勘探公司建立友好合作關系,以共建校外學生實習基地的形式,進行產(chǎn)―學―研一體化辦學,讓學生參觀及實地操作數(shù)字化儀,參與地圖測繪、轉繪、出圖過程。校企合作模式一方面為學生提供使用各類儀器設備、學習新技術的機會,鞏固理論與實踐的知行統(tǒng)一。另一方面學校為企業(yè)提供GIS人才和科研力量,實現(xiàn)校企雙贏。校校合作的提出,主要源于地理專業(yè)的區(qū)域特點,地方高校地理專業(yè)的老師可以說是各個區(qū)域的“地理百科全書”,特別是進行地理野外見習時,很有必要借助當?shù)氐乩砝蠋煹牧α窟M行綜合地理實踐,讓師生感受和獲取“地道的”地理知識。總之,校校合作、校企合作模式,為建設硬件和軟件共享平臺,形成優(yōu)勢互補,提供資源。
4.結語
課程教學改革是一個長期的過程,如何從學生視角構建《地理信息系統(tǒng)概論》教學,立足地方資源,培養(yǎng)知行統(tǒng)一、學思統(tǒng)一的地理人才,值得我們不斷探索。
參考文獻:
地理信息系統(tǒng)概論重點范文2
關鍵詞:3S技術;土地資源管理;應用
中圖分類號:D651.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、3S技術概論
“3S技術”是指RS(Remote Sensing,遙感)、GPS(Globe Positioning System,全球定位系統(tǒng))、GIS(Geographic Information System,地理信息系統(tǒng))技術。
RS是利用遙感器從空中來探測地面物體性質(zhì)的,它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理,識別地面上各類地物。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料,并從中獲取信息,經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。
GPS (Global Positioning System)是全球定位系統(tǒng)的英文縮寫。它是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導航系統(tǒng)。GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù),采用空間距離后方交會的方法,確定待測點的位置。全球定位系統(tǒng)的主要特點: 全球、 全天候工作,定位精度高,單機定位精度優(yōu)于10m,采用差分定位,精度可達厘米級和毫米級。功能多,應用廣。
GIS(Geographic Information System)是地理信息系統(tǒng)的英文縮寫,是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。
地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展,廣泛應用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。
3S集成技術即將遙感系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)融為一個統(tǒng)一的有機體。它是一門非常有效的空間信息技術。就在集成體中的作用及地位而言,GIS相當于人的大腦,對所得的信息加以管理和分析;RS和GPS相當于人的兩只眼睛,負責獲取海量信息及其空間定位。RS、GPS、和GIS三者的有機結合,構成了整體上的實時動態(tài)對地觀測、分析和應用的運行系統(tǒng),為科學研究、政府管理、社會生產(chǎn)提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。3S集成的方式可以在不同的技術水平上實現(xiàn)。低級階段表現(xiàn)為互相調(diào)用一些功能來實現(xiàn)系統(tǒng)之間的聯(lián)系;高級階段表現(xiàn)為三者之間不只是相互調(diào)用功能,而是直接共同作用,形成有機的一體化系統(tǒng),對數(shù)據(jù)進行動態(tài)更新,快速準確地獲取定位信息,實現(xiàn)實時的現(xiàn)場查詢和分析判斷。RS發(fā)現(xiàn)土地資源的變化信息,GPS確定變化的區(qū)域和位置,GIS對地理信息匯總并進行空間分析。是目前對地觀測系統(tǒng)中空間信息獲取、定位、存貯管理、更新、分析和應用的三大支撐技術。
二、3S技術在土地資源管理中的應用
伴隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展,各種建設用地大幅度增加,使得我國土地資源短缺現(xiàn)象日益嚴重,要改善這種局面,首先就必須摸清我國土地資源的分布、數(shù)量與質(zhì)量等情況,完善土地管理系統(tǒng)。利用已有的全國土地詳查數(shù)據(jù)和圖件以及最新的高分辨率的遙感影像,在全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的支持下,對土地資源進行監(jiān)測和調(diào)查,利用海量的多時態(tài)土地利用數(shù)據(jù)快速獲取土地數(shù)量、質(zhì)量、權屬、土地利用各地類的數(shù)量、空間分布和利用狀況,以及土地動態(tài)變化等信息,對年度土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)進行更新、管理、分析,能夠輸出各種查詢、統(tǒng)計和分析結果,如反映各權屬單位地類數(shù)量的統(tǒng)計薄,反映各地類空間分布的土地利用圖及各種專題圖,從而實現(xiàn)對土地資源的科學管理,及時提供科學、翔實、直觀的數(shù)據(jù),有助于土地利用規(guī)劃、耕地后備資源調(diào)查評價、農(nóng)村集體土地產(chǎn)權調(diào)查、土地資源基礎圖件與數(shù)據(jù)更新等國土資源調(diào)查項目的順利實施。
土地資源的不可再生性決定了合理利用土地資源的重要性。土地利用現(xiàn)狀調(diào)查是了解土地資源的各種特征和規(guī)律,掌握土地資源的數(shù)量、質(zhì)量和分布規(guī)律的主要手段,是開展土地資源研究的基礎性工作。土地利用管理涉及的信息豐富、繁雜、量大,而且?guī)缀跞珵榈乩硇畔ⅲ哂泻軓姷牡赜蛐浴⒖臻g性、時序性和動態(tài)性。離開這些信息,就很難實現(xiàn)立體、動態(tài)的管理直接影響到土地利用規(guī)劃和管理的質(zhì)量和效果。
在土地資源利用調(diào)查中,,GPS為空間數(shù)據(jù)的采集提供實時、快速的定位服務,R S利用航 空、航天提供的遙感影像,經(jīng)過校正、解疑得到精度較高、現(xiàn)勢性好的的空間信息,加上 GPS的輔助可以定位、定量到具體的地塊。把利用 GPS和 R S獲取的地物信息,以及其他手段得到的各種信息,提供給 GIS, GIS利用本身強大的數(shù)據(jù)管理功能和空間分析功能,實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化管理以及對空間數(shù)據(jù)的分析、查詢、決策、輸出。GIS技術能夠有效的管理各類空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),并能對海量數(shù)據(jù)進行分析處理,促進了土地資源數(shù)據(jù)管理、分析和處理的規(guī)范化,為土地資源管理打下良好的基礎。
三、3S技術在土地管理中的應用前景
1、通過3S技術提高數(shù)據(jù)信息精度
由于傳感器技術水平不斷提高,遙感影像分辨率由幾百米,幾十米發(fā)展到低于 1m。加之 全球定位系統(tǒng)的精確定位,使遙感數(shù)據(jù)精度更高。隨著遙感分類技術的提高,對地物的自動識別能力的提高,將促進分類的自動化、智能化,最總實現(xiàn)遙感圖像的計算機自動解譯,大大減少外業(yè)和目視解譯的工作量。
“3S”集成技術的完善
2、通過3S集成技術的推動土地資源管理的實時性
3S技術的使用目前只是單一或綜合利用階段,有時會由兩兩的集成使用,但集成的層次比較低,僅限于數(shù)據(jù)或軟件集成層次上。一旦真正實現(xiàn) “3S”技術整體的集成,即有機的結合、在線連接、實時處理和系統(tǒng)的整體性,那么土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、變化和動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)將會實時得到更新。土地資源管理的目的是要建設數(shù)字土地工程,數(shù)字土地工程是地理信息系統(tǒng)方法和應用研究的新課題,其中包含GIS 方法自身研究的突破和地球物理等探測技術以及相關計算機技術發(fā)展,涉及多學科的相互滲透、相互支撐。從國內(nèi)外土地資源管理和地理信息系統(tǒng)方法研究的現(xiàn)狀和趨勢分析,應重點開展嵌入式GIS三維/ 四維GIS、網(wǎng)絡GIS 等方面的研究。在軟件研究領域,應加快GIS 軟件的國產(chǎn)化歷程,不斷完善國產(chǎn)軟件的實用性和穩(wěn)定性。
參考文獻
王振中.3s技術集成及其在土地管理中的應用 測繪科學
地理信息系統(tǒng)概論重點范文3
【關鍵詞】卓越工程師實踐教學地理信息系統(tǒng)
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)03-0003-02
1.引言
2010年教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”),該計劃是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。
武漢理工大學作為教育部首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點院校,“卓越計劃”的主要目標是著力提高學生的工程意識、工程素養(yǎng)和工程實踐能力,培養(yǎng)適應我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各類工程技術人才。地理信息系統(tǒng)(GIS)專業(yè)是一門工程性和實踐性很強的學科,如何培養(yǎng)出高素質(zhì)的、具有很強的工程實踐能力的專業(yè)型地理信息系統(tǒng)人才,是擺在我們面前的一道難題。
國外大學地理信息系統(tǒng)的培養(yǎng)目標定位于講授GIS理論及實踐應用,要求學生掌握基本的GIS理論和GIS應用[1]。在實踐課程設置方面,將實踐教學與理論課程結合得更為緊密,集中安排類似于課程設計的實踐環(huán)節(jié),部分課程將實習穿插其中,重視測量工程、自然地理、人文地理、經(jīng)濟地理的野外實踐,一些高校在課程實踐教學中率先開始使用面向專題應用的實踐教學模式,突出學生在專題應用情境等實踐中學習[2],強調(diào)學生的專業(yè)應用技能培養(yǎng),要求學生必須在GIS實驗室中完成一定的研究實驗和創(chuàng)新實驗。
目前我國GIS專業(yè)本科教育發(fā)展很快,從工程實踐教學體系上不同背景GIS專業(yè)都汲取其各自學科的營養(yǎng)精華,重視GIS綜合性實踐活動的改革與建設,強調(diào)在人才培養(yǎng)上的教學與科研相結合,理論與工程實踐相結合,取得了顯著的成效[3],但是與國外相比,在學生工程實踐能力的培養(yǎng)方面還存在不足。有些教師存在重視基本原理和基本方法等理論方面的教育,對實踐教學重要性的認識仍然不足。長期的應試教育,造成部分學生只重視理論課而輕視實驗課,甚至相當一部分學生對實驗課敷衍了事,更別談向工程型人才轉變了。因而從現(xiàn)在開始,應該著手對GIS實踐教學體系和內(nèi)容進行系統(tǒng)的研究,根據(jù)各學校GIS專業(yè)學科優(yōu)勢、企事業(yè)合作特點和特有的實踐教學平臺構建相應的實踐教學模式,為特定的工程領域培養(yǎng)受歡迎的GIS人才。
2.研究意義
地理信息系統(tǒng)是一門技術性、實踐性很強的新學科,是與計算機技術、地理學、測繪學、統(tǒng)計學等密切相關的一門交叉性、邊緣性學科[4]。目前,GIS專業(yè)已經(jīng)在城市規(guī)劃管理、交通運輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、制圖等領域發(fā)揮了重要作用,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益[5]。正由于地理信息系統(tǒng)是一門多學科結合的綜合性學科,實踐性很強,研究GIS專業(yè)的實踐教學改革來培養(yǎng)更高素養(yǎng)的卓越工程師具有非常重要的意義。
(1)實踐教學能作為理論教學的重要補充內(nèi)容。GIS專業(yè)培養(yǎng)的卓越工程師,不但要有深厚的理論基礎,而且要掌握過硬的實踐技術,而實踐教學可以彌補學生在動手能力方面的欠缺。
(2)實踐教學能顯著提高教學質(zhì)量。通過實踐教學可以將理論與實踐很好的結合起來,使得稍顯枯燥的理論課程更容易被學生接受,更能激發(fā)學生的學習興趣,也能夠讓學生了解GIS專業(yè)在社會中的應用領域和發(fā)展方向,讓學生自主學習。
(3)實踐教學能培養(yǎng)“來之能戰(zhàn)”的卓越工程師。實踐教學在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、科研能力方面的作用重大,在培養(yǎng)人才方面起著不可取代的作用。通過課內(nèi)實驗、課程設計、自主創(chuàng)新、企事業(yè)合作等實踐教學全面增強學生獨立分析和解決問題的能力、創(chuàng)造性思維能力,為將來工作和走向社會奠定了強大的基礎。
3.研究內(nèi)容
本研究以武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院GIS專業(yè)的實踐教學為研究對象,以資源、環(huán)境的特定應用領域為主線,旨在提高學生的實踐動手能力,并以學校提出的“卓越人才工程培養(yǎng)”為契機,分析GIS專業(yè)的實踐教學的現(xiàn)行模式的優(yōu)缺點,提出新的實踐教學要求、實踐教學內(nèi)容、實踐教學方法和模式,提高教學水平和教學質(zhì)量,培養(yǎng)合格的GIS人才。
(1)分析GIS專業(yè)實踐教學現(xiàn)行模式的優(yōu)缺點。經(jīng)過8年的地理信息系統(tǒng)專業(yè)的建設,武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院的GIS專業(yè)的實踐教學模式取得了一定的成績,提高了學生的動手能力,學生在課內(nèi)實驗、項目研發(fā)、創(chuàng)新實驗、GIS競賽方面都有了長足的進步,并且學生近幾年的就業(yè)率也比較高,說明該專業(yè)培養(yǎng)的人才也得到了社會的認可。但科技和社會都在進步,現(xiàn)行的實踐教學模式也有待加強,比如如何更好的激發(fā)學生的自主學習和創(chuàng)新能力就是擺在我們面前的問題。
(2)研究GIS專業(yè)實踐教學要求。在科技進步飛速發(fā)展的今天,討論GIS專業(yè)實踐教學的基本要求。任何GIS專業(yè)的發(fā)展必須依托相關的其他學科的發(fā)展,將GIS技術用于具體的行業(yè)領域,才能使GIS永葆活力。本研究結合武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院的優(yōu)勢學科(資源、環(huán)境),以資源、環(huán)境領域的專題應用為主線,以礦業(yè)資源、礦山環(huán)境為特定發(fā)展領域,探究GIS專業(yè)的實踐教學要求。
(3)研究GIS專業(yè)實踐教學內(nèi)容。不同學校、依托不同的專業(yè),GIS專業(yè)實踐內(nèi)容會有所不同。該文中所有的實踐內(nèi)容以資源、環(huán)境為主線,以提高學生的動手能力為指導,以培養(yǎng)卓越工程師為目標,來制定相應的實踐內(nèi)容。在實踐教學內(nèi)容的制定過程中,盡量做到實踐課和理論課的平衡,以實踐課來強化對理論課的理解,以理論來加強對實踐的指導。實踐教學內(nèi)容應從課程實踐、野外實踐、創(chuàng)新實踐、項目實踐、競賽實踐、企業(yè)實踐等方面來全方位考慮,針對學生的不同特長,從不同的實踐方面來分別培養(yǎng),從而做到由易到難,學生更容易掌握實踐內(nèi)容,提高自己的實踐動手能力,培養(yǎng)出不同方向發(fā)展的專業(yè)型人才。
(4)研究GIS專業(yè)實踐教學方法。好的方法是事情成功的一半,因此,在確定了實踐教學內(nèi)容后,就要制定能取得良好效果的教學方法。基本上來說, GIS專業(yè)實踐教學方法可以概括為“先易后難”、“老師引導、學生自主”、“重視專題、加強應用”。“先易后難”就是首先通過簡單的應用為引入點,以一個簡單的GIS應用作為案例,激發(fā)學生對于GIS專業(yè)的興趣,然后學生才愿意在更深入的方面做些實踐,可以先進行課程實踐和野外實踐,然后過渡到競賽實踐、企業(yè)實踐和創(chuàng)新實踐。“老師引導、學生自主”就是在實踐的過程中,不能像傳統(tǒng)的填鴨式教育一樣,要充分發(fā)揮學生的自主學習能力和敢于創(chuàng)新能力,給出一個問題,讓學生自己設計實驗方案和過程,培養(yǎng)學生解決科研問題的能力。“重視專題、加強應用”就是要以資源、環(huán)境這個特定領域為專題方向,引導學生將GIS技術應用到該領域,同時,鼓勵學生參與各類型的競賽項目,向學生提供參與教師項目和企業(yè)合作的機會,強化GIS在該專業(yè)領域的應用,以GIS專業(yè)來解決該領域的問題。同時,資源、環(huán)境優(yōu)勢學科領域也可以拓寬GIS專業(yè)的發(fā)展方向。
(5)研究GIS專業(yè)的實踐考核方法。課程考核是促進學生學習的重要動力機制,也是考查學生學習效果的一種手段。雖然考核不是目的,但是可以通過考核適當給學生壓力,讓學生主動對不熟悉的內(nèi)容進行鞏固,達到增強學習效果的目的。對于實踐的考核不能采用傳統(tǒng)的筆試考核方式,要研究新的考核辦法。可以通過老師出題,學生上機的方式來及時考核。也可以讓學生自主選題,給出規(guī)定的時間后,讓學生準備報告,現(xiàn)場答辯并演示選題成果。也可以讓合作企業(yè)對學生的實踐效果進行評價。通過多種考核方式,能夠全方位提高學生的實踐動手能力,為學生的工程化訓練提供最終的考評結果。
4.研究方法
(1)對比研究。國內(nèi)外已經(jīng)有很多學者和教學研究者對實踐教學改革都進行了探索[6-8],因此,可以基于國內(nèi)外GIS專業(yè)(尤其是與資源、環(huán)境的優(yōu)勢學科相關的GIS專業(yè))的實踐教學體系、方法和模式,對比武漢理工大學資源與環(huán)境學院GIS專業(yè)的實踐教學體系、方法,分析該體系、方法的優(yōu)缺點,好的方法繼續(xù)保持并深化,有缺陷的地方提出相應的改革措施。
(2)調(diào)查研究。調(diào)研國內(nèi)資源、環(huán)境領域的研究前沿,將GIS專業(yè)的實踐教學內(nèi)容與資源、環(huán)境領域的熱點研究問題進行關聯(lián),對于武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院的GIS專業(yè)來說,應該將礦山GIS作為最主要的應用領域,所有實踐的內(nèi)容以此為主線,培養(yǎng)為資源、環(huán)境領域服務的專門GIS工程人才。
(3)實例研究。基于實踐教學內(nèi)容中的課程實踐、野外實踐、創(chuàng)新實踐、項目實踐、競賽實踐等方面,以資源、環(huán)境領域為主線,在各個實踐方面具體實施,驗證實踐內(nèi)容和實踐教學方法的效果。
(4)統(tǒng)計研究。通過采用調(diào)查問卷的形式來收集相關信息,比如就業(yè)率、競賽成績、創(chuàng)新成果、參與項目、企業(yè)合作成績等,經(jīng)過統(tǒng)計分析,來評價這些實踐教學內(nèi)容的教學效果。
5.總結
地理信息系統(tǒng)的實踐教學對培養(yǎng)高素質(zhì)的工程師具有很重要的意義,通過教學實踐的改革研究,可以推動GIS專業(yè)人才創(chuàng)新能力的提高,可以培養(yǎng)“來之能戰(zhàn)”的專業(yè)型工程人員,促進GIS專業(yè)的就業(yè)率。而且始終以資源、環(huán)境特定應用領域為切入點,所以實踐教學的內(nèi)容、實踐教學方法的成果可以推廣到其他類似的高校和科研單位,為其他高校和科研單位的人才培養(yǎng)提供一定的借鑒作用。甚至可以將實踐教學成果進行提煉、總結,建立GIS實踐示范工程,建設較高水平的科技創(chuàng)新基地,最后將其轉化成科研成果和生產(chǎn)力。
參考文獻
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地理信息系統(tǒng)概論重點范文4
【關鍵詞】數(shù)字城市;地下管線;系統(tǒng)建設
引言
近年來,隨數(shù)字城市地理空間框架建設的深入,地理信息對城市發(fā)展基礎性的作用日益突出,基礎地理信息為各行業(yè)提供的數(shù)據(jù)支撐已從地表向地下及地上下三維一體化方向發(fā)展,尤其是智慧城市建設過程中,地下空間資源的有限性日益被城市管理者高度重視和認同,埋設于城市地表以下的各類管線敷設情況已是既定事實,它作為城市既有資源同時對地下空間資源的利用也起到嚴格的制約作用。因此基于數(shù)字城市地理空間框架建設基礎上的地下管網(wǎng)GIS系統(tǒng)是目前我國每個城市必須面對的課題。城市地下管線系統(tǒng)的基礎地形數(shù)據(jù)要通過數(shù)字城市地理空間框架平臺服務實現(xiàn),地下管線系統(tǒng)是數(shù)字城市地理空間框架建設的示范項目同時又具有自己的獨立性,各權屬單位及政府部門數(shù)據(jù)共享要通過管線系統(tǒng)自有平臺來實現(xiàn)。
1、系統(tǒng)建設內(nèi)容
系統(tǒng)建設內(nèi)容按照通用的GIS標準及相關規(guī)范,考慮到管線系統(tǒng)的特殊性可分為1)系統(tǒng)建設及維護法律法規(guī);2)系統(tǒng)建設及數(shù)據(jù)交換標準規(guī)范;3)數(shù)據(jù)整合與處理;4)管線數(shù)據(jù)的更新機制;5)管線系統(tǒng)的基礎支撐6)管線數(shù)據(jù)共享服務; 7)數(shù)據(jù)審批及管控一體化平臺; 8)管線三維系統(tǒng);9)系統(tǒng)運行的運維機制。篇幅關系這里不展開論述。
2、系統(tǒng)建設方案
2.1系統(tǒng)組成
根據(jù)城市地下管線普查信息系統(tǒng)建設目標和建設內(nèi)容,基于SOA規(guī)范系統(tǒng)目標組成如下圖2-1所示。
(1)管線數(shù)據(jù)采集與更新系統(tǒng)
系統(tǒng)是一套適用于管線作業(yè)和管理的、涉及前期生產(chǎn)、后期檢查、入庫和空間表現(xiàn)等方面的軟件。文件中記載了管線的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。同時通過元數(shù)據(jù)記錄的方式保存管線生產(chǎn)的一些重要信息,便于管線的維護和管理。軟件可以對管線的探測和普查提供一整套的作業(yè)指導,對管線的數(shù)據(jù)質(zhì)量進行監(jiān)控。系統(tǒng)采用移動GIS實現(xiàn)了地下管線野外數(shù)據(jù)采集與處理,工作人員在手持GPS設備上準確記錄野外采集到的屬性和坐標等相關信息,并實時繪制出管線圖,可通過數(shù)據(jù)傳輸線或在線方式直接上傳到GIS中心系統(tǒng),操作簡單方便,工作效率高,為地下管線的普查、更新及補測提供了一條簡單準確高效的途徑。
(2)地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是管理人員全面掌握和管理數(shù)字管網(wǎng)平臺中管線以及基礎地形數(shù)據(jù)資源的工具,實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計,對空間資源入庫、導出、更新和管理,以及行業(yè)應用中的輔助決策分析。具體包括工程管理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)輸出與、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)更新入庫管理、輔助決策分析、元數(shù)據(jù)管理和歷史數(shù)據(jù)管理等功能。
(3)數(shù)據(jù)共享服務平臺
數(shù)據(jù)共享服務平臺根據(jù)管線數(shù)據(jù)標準、各相關職能部門的管理需求,以及數(shù)據(jù)保密等要求,為各類型用戶群體提供地下給水、排水、燃氣、熱力、電力、電信、其他等地下管線數(shù)據(jù)的目錄服務、數(shù)據(jù)服務和應用服務,實現(xiàn)管線數(shù)據(jù)的共建共享。
(4)內(nèi)網(wǎng)門戶
內(nèi)網(wǎng)門戶地下管線共享的信息、政策法規(guī)等,將系統(tǒng)建設的成果以服務目錄和圖片的方式直觀的展現(xiàn)給管線管理單位、權屬單位和其他政府部門,用戶可以選擇自己需要的數(shù)據(jù)服務,并提出使用申請。
(5)管控一體化平臺
在地下管線共享服務平臺的基礎上,落實對各類管線的規(guī)劃、設計、建設、運營和維護等全生命周期過程中的安全監(jiān)管,建立全面管理、流程控制、上下聯(lián)通、實時監(jiān)控的管控一體化平臺。同時可接入重點監(jiān)管設備實時監(jiān)控數(shù)據(jù),可為應急預案編制、預警分析、應急指揮等功能提供數(shù)據(jù)支撐。
(6)地下管線三維管理系統(tǒng)
地下管線三維管理系統(tǒng)基于網(wǎng)絡三維地理信息系統(tǒng)平臺,集成海量三維模型數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù),全面展現(xiàn)城市建筑、橋梁路面與地下管網(wǎng)管線的立體關系,支持全視角的地上、地下及地面透明式的管線瀏覽,提供管線爆管、連通檢測、剖面分析等專業(yè)功能。
城市地下管線綜合數(shù)據(jù)庫是整個數(shù)據(jù)流轉的關鍵,該數(shù)據(jù)庫有幾個來源:報建規(guī)劃數(shù)據(jù)、竣工驗收數(shù)據(jù)、管線普查數(shù)據(jù)、數(shù)字城市地理空間框架數(shù)據(jù)的服務接入。
管線普查單位通過管線數(shù)據(jù)采集與更新系統(tǒng),對采集的管線數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)檢查、生產(chǎn)達到入庫標準。滿足入庫要求的管線數(shù)據(jù),通過地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)入庫到沈陽市地下管線普查數(shù)據(jù)庫。
管線權屬單位提交報建計劃數(shù)據(jù)至管控一體化平臺,規(guī)劃與國土資源局通過平臺對規(guī)劃數(shù)據(jù)進行審批,并對竣工成果進行驗收。管線規(guī)劃數(shù)據(jù)和竣工數(shù)據(jù)通過地下管線數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)入庫到沈陽市地下管線普查數(shù)據(jù)庫。
城市地下管線普查系統(tǒng)中的地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)及部分地面三維場景通過數(shù)字城市地理空間框架建設服務平臺接入。
2.3系統(tǒng)部署
城市地下管線普查信息系統(tǒng)部署(以沈陽市地下管線普查信息系統(tǒng)為例)如圖2-4所示。
系統(tǒng)部署分為三個層次,最左邊是數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)引擎和ArcGIS Server服務器,部署Oracle RAC實現(xiàn)高可用性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);空間數(shù)據(jù)庫引擎采用ArcGIS Basic Server,提供對空間數(shù)據(jù)的讀取、寫入和空間分析功能;ArcGIS Server為實現(xiàn)SOA的基礎平臺。中間為開發(fā)集成框架,開發(fā)集成框架提供對服務的整合,類似企業(yè)服務總線,將系統(tǒng)的服務進行整合和統(tǒng)一對外提供。最右邊是表現(xiàn)層,包括Web表現(xiàn)和桌面應用兩部分,直接進入終端,終端設備包括平板電腦、桌面電腦、移動電腦和手持終端,Web服務器和應用服務器置于防火墻的DMZ區(qū),確保整個系統(tǒng)的安全性。
2.4 結束語
通過對地下管網(wǎng)GIS設計,在搭建了系統(tǒng)架構基礎上進行管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫設計、應用共享服務平臺設計、管控一體化平臺設計等可以實現(xiàn)地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)的有效管理與跨部門應用,為地下空間資源的規(guī)劃利用提供支持。
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地理信息系統(tǒng)概論重點范文5
內(nèi)容摘要:物流是第三利潤的源泉。企業(yè)為了得到豐厚的利潤,通常非常重視物流系統(tǒng)的優(yōu)化以達到減少物流配送的費用。將GIS用于物流配送,已經(jīng)成為降低物流配送花費的研究重點。本文首先介紹了現(xiàn)代物流和GIS在物流中應用現(xiàn)狀。然后描述了基于GIS的物流配送系統(tǒng)總體結構,并介紹了GIS在各部分所起的作用,最后提出GIS技術與物流配送結合是一個趨勢。
關鍵詞:GIS 物流配送 供應鏈
現(xiàn)代物流與地理信息系統(tǒng)
(一)信息技術的發(fā)展為優(yōu)化物流管理提供了技術支持
我國信息化基礎和環(huán)境發(fā)生了明顯變化,主要表現(xiàn)為:一是建設信息基礎設施已初具規(guī)模,建成了以光纖為主,基本覆蓋全國各省市的傳輸網(wǎng)絡,基礎電信市場多家競爭的局面已經(jīng)初步形成,各種公共通信網(wǎng)和專用網(wǎng)快速發(fā)展,廣電網(wǎng)的升級改造都為信息化應用奠定了較好的基礎。二是大力推進信息化,信息資源開發(fā)利用取得了進展,建立了一批尖端的數(shù)據(jù)庫,資源共享能力和交互能力已經(jīng)達到了企業(yè)的基本需求。三是信息產(chǎn)業(yè)一直保持了較快的增速,到2004年末,信息產(chǎn)業(yè)增加值達到800億元,占國內(nèi)生產(chǎn)總值中的比重達到了6.6%,信息市場快速發(fā)展壯大。四是信息化人才培養(yǎng)取得了一定成效,專業(yè)人才隊伍不斷壯大。五是信息化法規(guī)、標準建設日趨完善。
(二)先進的物流管理是企業(yè)發(fā)展的必然選擇
先進的物流管理方式是現(xiàn)代物流企業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,它與物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)達程度有著密切聯(lián)系。發(fā)達國家的實證分析證明,只有先進的物流管理方式的占有率達到50%時,物流產(chǎn)業(yè)才能形成。事實上,先進的物流管理方式對企業(yè)的發(fā)展作用非常大,國外實力較強的物流企業(yè)不僅僅承接倉儲、運輸、采購、配送等,而且延伸到企業(yè)內(nèi)部的所有經(jīng)營活動中。
目前相當多的國內(nèi)企業(yè)對物流本身還存在著認識上的誤區(qū),這些企業(yè)中的物流部門往往是一些大公司的直屬單位或附屬公司,專業(yè)化程度非常低,物流的功能單一、效率低下,只能滿足企業(yè)貨物運輸?shù)幕拘枰F(xiàn)代化的物流技術和管理方式對企業(yè)提高競爭力的作用幾乎沒有體現(xiàn)。這就需要企業(yè)的經(jīng)營者和決策者們沖破舊的經(jīng)營理念,采取先進的物流管理方式,本著適度的原則,依據(jù)自己企業(yè)的實際需求一步步地打造現(xiàn)代化的物流企業(yè)。
(三)地理信息系統(tǒng)在物流中的功能
地理信息系統(tǒng)(即GIS)是多學科集成并應用于各領域的基礎平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應用、融合和交叉滲透,并且實現(xiàn)各種信息的數(shù)字化的過程,具有數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能,為系統(tǒng)用戶進行預測、監(jiān)測、規(guī)劃管理和決策提供科學依據(jù)。
在GIS中,空間信息和屬性信息是不可分割的整體,它們分別描述地理實體的兩面,以地理實體為主線組織起來。不僅如此,空間信息還包括了空間要素之間的幾何關系。因而GIS能夠支持傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫所不能支持的空間查詢和空間分析。
正是由于GIS具有上述獨特的優(yōu)勢,使得GIS被越來越多的商業(yè)領域用來作為一種信息查詢和信息分析工具,GIS技術本身也融入了這些商業(yè)領域的通用模型,因而GIS技術在各個商業(yè)領域的應用在深度上和廣度上不斷發(fā)展。
GIS在物流管理系統(tǒng)中的運用
現(xiàn)代物流雖然以較快的速度發(fā)展,但仍存在許多不足。如管理理念落后,缺少發(fā)展現(xiàn)代物流的內(nèi)在需求和動力。企業(yè)資源分散,利用率低,且服務內(nèi)容不完善,導致競爭力差等。上文已經(jīng)敘述,將GIS運用到物流系統(tǒng)中具有無比優(yōu)越性。那么如何將GIS技術運用到物流管理中呢?
物流管理信息系統(tǒng)一般由作業(yè)終端、物流樞紐、子公司物流管理臺和公司總部物流決策平臺組成如圖1所示。
(一)作業(yè)終端
作業(yè)終端包括各種通信器材和處于局域網(wǎng)中的終端計算機。各車間工位以及倉庫內(nèi)設置電話、對講機、手機等設備,保持各位與物流控制中心和物流管理臺的聯(lián)系,同時分布在車間、倉庫的計算機終端獲取物流控制中心的部分指令,反恢作業(yè)區(qū)域的生產(chǎn)、管理情況。
以GIS平臺作為依托,為倉庫、計算機終端和車輛等地理對象提供可視化的用戶界面。并提供對象及對象間關系的各種屬性信息查詢和配置,為物流商提供方便快捷的基礎信息管理和建設的系統(tǒng)模塊。系統(tǒng)將現(xiàn)有的現(xiàn)實中的各種相關信息進行量化,使它能夠通過計算確定所需要的結果,基礎信息的處理。
通過GIS,可以及時得知各作業(yè)點以及管理點的情況、獲得控制指令,保持整個生產(chǎn)的一致性、協(xié)同性,達到物流一體化。由于企業(yè)外部的物流配送,可以通過GPS定位,同時采用對講機、手機等通信聯(lián)系的方法獲取配送的實時信息,以高效、迅速完成分揀、配送、取貨、裝卸等任務。
(二)物流樞紐
物流樞紐主要是高性能的服務器或大型機,運行大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),負責空間和非空間數(shù)據(jù)信息的存儲和調(diào)用任務。物流樞紐一方面接收、存儲各位置發(fā)送來的信息;另一方面將物流管理臺和決策平臺的信息發(fā)往生產(chǎn)車間、倉庫、配送中心等作業(yè)崗位。
在一階段,GIS的主要功能是進行資源最優(yōu)分析,通過各反饋來的信息進行資源最優(yōu)分配,比如貨物較多的倉庫需要較多的工人和汽車進行運送,GIS通過對數(shù)據(jù)的分析,得到一個最優(yōu)的資源調(diào)配方案。
(三)子公司物流管理臺
作為一個物流的管理系統(tǒng),物流管理臺是整個系統(tǒng)的核心,負責對所有任務的調(diào)度和監(jiān)控,因此物流管理臺的設計對整個系統(tǒng)的運作又有重要意義。一個物流管理臺最基本的功能有對電子地圖的放大、縮小、區(qū)域選擇、地圖漫游以及圖形分層等等接收控制中心發(fā)送的各位的生產(chǎn)數(shù)據(jù),發(fā)送控制調(diào)度地圖空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)修改、管理及查詢監(jiān)控目標查詢,地圖和報表的打印輸出等功能。
作為核心階段,GIS所起作用也是巨大的。綜合考慮時間和費用等多種因素,結合GIS的空間分析功能,建立運輸優(yōu)選路徑評價模型。最終在GIS上實現(xiàn)優(yōu)選路徑選擇,初步功能是用戶只要出入出發(fā)地和目的地,發(fā)系統(tǒng)就會根據(jù)基礎信息以及GIS的空間分析功能按照一定推薦順序生成一些優(yōu)選路徑。用戶可以根據(jù)這些信息的空間分析功能按照一定推薦順序生成一些優(yōu)選路徑。用戶可以根據(jù)這些信息進行貨物的發(fā)送。進一步的功能,可以考慮更多因素,如配送區(qū)域劃分等因素來計算優(yōu)選路徑。
(四)公司總部物流決策平臺
物流決策平臺主要是物流管理活動中的宏觀調(diào)控平臺,此平臺主要是企業(yè)決策者為了科學合理的制定企業(yè)的中長遠期發(fā)展規(guī)劃以及企業(yè)重大的決策。有時,根據(jù)決策信息的及時性和有效性,可以向作業(yè)部門或車間決策信息,同時將此信息印發(fā)給管理平臺工作人員。
物流決策需要精準的信息,GIS除了給決策平臺提供及時準確的信息外,還可以對多種信息進行模擬,決策人員可以根據(jù)這些GIS得出的數(shù)據(jù)進行科學的決策,從而大大節(jié)約了時間。
GIS與物流的結合
(一)企業(yè)決策發(fā)展的必然結果
在物流管理中,GIS提供全方位的信息:歷史的、現(xiàn)在的、空間的、屬性的,并在空間數(shù)據(jù)上集成各種信息,進行銷售分析、市場分析、選址分析以及潛在客戶分析等空間分析,獲得客戶資料以及與企業(yè)相關的綜合數(shù)據(jù),幫助企業(yè)制定正確的生產(chǎn)和銷售計劃,提高決策分析的能力以及決策的準確性和工作效率。隨著社會的發(fā)展,大部分企業(yè)已經(jīng)開始認識到GIS運用到物流管理對于他們作出決策是十分重要的。
(二)優(yōu)化貨物運輸路徑的必然趨勢
在物流網(wǎng)絡中,貨物總是在流動:從供應商到各分銷中心、從配送中心到商場或消費者等。貨物運輸路線選取的好壞直接影響物流成本的多少。物流網(wǎng)絡中從起點出發(fā)到終點可能有多條路,選擇最優(yōu)路徑就是確定從起點到終點的最短等效長度。借助GIS技術來選擇網(wǎng)絡中的最優(yōu)路徑,首先要確定影響最優(yōu)路徑選擇的因素,采用層次分析法,確定每條道路的權值,求得最優(yōu)路徑。在此基礎上,再根據(jù)現(xiàn)有車輛運行情況確定車輛調(diào)配計劃。路徑最優(yōu)就是利益最大化,每個企業(yè)都想實現(xiàn)利潤的最大化,因此,隨著物流網(wǎng)絡的發(fā)展,GIS與物流的結合是各企業(yè)尋求優(yōu)化貨物運輸路徑的一個必然趨勢。
(三)對于機構設施選址已必不可少
在物流領域,供應商、第三物流企業(yè)、配送中心、銷售商等不僅存在著空間分布上的差異,而且它們的服務范圍和銷售市場范圍也具有一定的空間分布形式,因此這些機構設施地理位置的選擇和確定要科學合理,它直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益和自身的發(fā)展,是現(xiàn)代物流管理所必須面臨的問題。機構設施地理位置的選擇包括位置的評價和優(yōu)化,評價是對于現(xiàn)有設施的空間位置分布模式的評價,而優(yōu)化是對于最佳位置的搜尋。例如,假定一個企業(yè)要在某市設立n個供貨點,要求能夠完全覆蓋這個城市且每個供貨點的顧客數(shù)最大致相等。為了解決這個問題,首先需要在城市交通圖上標出居民地的空間分布位置,分析已有的供應點和潛在的供應點,按照給定的條件列出需求點和供應點的二元矩陣;根據(jù)矩陣約簡方法,排除多余供應點,求得滿足條件的最少的供貨點。可見,設施地理化置的合理布局實質(zhì)上就是在距離最小化和利潤最大化兩者之間求平衡點,用盡量低的成本為企業(yè)贏得更高的經(jīng)濟效益。上述中,標出居民地的空間分布位置、分析供應點等都是GIS才能完成。GIS與物流結合對于機構設施選址已經(jīng)成了必不可少的一部分。
(四)跟蹤貨物提高客戶滿意度
GIS能接收GPS(全球定位系統(tǒng))傳來的數(shù)據(jù),并將它們顯示在電子地圖上,幫助企業(yè)動態(tài)地進行物流管理。首先,可以實時監(jiān)控運輸車輛,實現(xiàn)對車輛的定位、跟蹤與優(yōu)化調(diào)度,以達到配送成本最低,并在規(guī)定時間內(nèi)將貨物送到目的地,很大程度地避免了遲送或者錯送的現(xiàn)象;其次,根據(jù)電子商務網(wǎng)站的訂單信息、供貨點信息和調(diào)度等信息,貨主可以對貨物隨時進行全過程的跟蹤與定位管理,掌握運輸中貨物的動態(tài)信息,可以增強供應鏈的透明度和控制能力,提高客戶滿意度。
總之,GIS技術可以解決許多問題,如運輸路線選擇問題、物流中心選址的問題、倉庫的容工分析、裝卸策略、運輸車輛調(diào)度和配送路線的選擇等等。這方面國內(nèi)外學者都給予了高度的重視,除了在理論上進行探討外,還研發(fā)了許多相應軟件,大大提高了管理決策的效率和科學程度,節(jié)省了時間,提高了資源利用率。實際上,隨著電子商務、物流、技術的發(fā)展,將成為全程物流管理不可缺少的組成部分。因此,兩者結合是很有必要的,且是不可阻擋的潮流。
由此可見,GIS技術與物流的結合體現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。具體表現(xiàn)如下:GIS提供對象及對象間關系的各種屬性信息查詢和配置,為物流商提供方便快捷的基礎信息管理和建設的系統(tǒng)模塊。從而管理更加方便、快捷。GIS的主要功能是進行各資源的最優(yōu)分析。比如倉庫、車輛等。GIS通過各反饋來的信息進行資源最優(yōu)分配。從而大大節(jié)約了資源。通過GIS,可以對路徑進行最優(yōu)選擇,大大節(jié)約了物流配送的時間。
但是,目前的GIS技術尚存些許不足。例如目前GIS系統(tǒng)的各種地圖均是二維圖形,而三維物流信息的查詢、顯示和地理信息系統(tǒng)相結合,可以使成果的顯示更加接近現(xiàn)實。這可能是后來的一個發(fā)展方向。
總之,隨著現(xiàn)代化城市建設的發(fā)展,要求高效、快速、實時的物流配送,建立GIS技術的物流配送系統(tǒng),可以實現(xiàn)物流信息處理、查詢、分析的自動化,提高其管理水平,也必將給城市建設帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
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地理信息系統(tǒng)概論重點范文6
關鍵詞 遙感概論 互動式教學 ERDAS 地理科學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.08.055
Abstract This paper introduced the application of interactive teaching method in the course of an introduction to remote sensing, changing the role of teachers and students, to students as the main body, with a panel discussion, special counseling, extracurricular practice etc. form improve students' curiosity and thirst for knowledge, and make the students skilled operation, the remote sensing image processing software, improve the students to the professional understanding and practical learning ability analysis, training excellent talent geography. In a certain extent completed to the cultivation of innovation spirit and practice ability of geographical science talents demand.
Key words remote sensing; interactive teaching; ERDAS; geography science
0 引言
遙感及其應用是地理科學專業(yè)學生所必須學習和熟練掌握的一門科學技術。高等教育的任務就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才來發(fā)展科學技術文化,促進社會主義現(xiàn)代化建設。鑒于此,遙感概論課程注重專業(yè)基礎理論知識的培養(yǎng)的同時,更要注重培養(yǎng)學生的實際操作的基本技能使其能成為地理科學的應用型人才。
通常我們將遙感概論課程分成基本理論與實踐應用兩個部分,其中基本理論包括概念、原理、方法等;而實踐教學環(huán)節(jié)以練習遙感圖像處理軟件操作為主,以提高學生實際地學分析能力。傳統(tǒng)的教學模式,要求老師必須按照教學大綱完成教學講授任務,在教學內(nèi)容上不能有任何遺漏,過于追求全面和標準化,學生理論與實踐聯(lián)系不夠、與生產(chǎn)實際聯(lián)系得就更少,從而影響學生對遙感概論這一課程的興趣,進而影響教師的教學效果和教學任務的完成。
因此,遙感課程的教學內(nèi)容、方法和手段等方面都急需進行有針對性的教學改革研究。而采用互動式教學方法在遙感概論課程中應用的教學理念是:將多媒體授課與啟發(fā)式討論相結合,教師結合具體實際問題,讓學生主動提問以提高其學習積極性;在實驗課教學過程中,教師以學生為主體,先讓學生自己動手進行實際操作,再由教師對學生普遍問題予以指導進行總結和強調(diào);互動式和教學過程中可讓學生以小組為單位對實際的典型例子的數(shù)據(jù)進行探討和處理,增強學生解決實際問題的能力。本文對遙感概論課程的互動式教學方法在教學模式、教學方式和教學效果與評價等幾方面進行如下探討。
1 互動式教學模式
1.1 教學理念與方式革新
互動式教學,就是通過營造多邊互動的教學環(huán)境,在教學雙方平等交流探討的過程中,達到不同觀點碰撞交融,進而激發(fā)教學雙方的主動性和探索性,達成提高教學效果的教學方式。互動式教學可彌補教材內(nèi)容落后于實際的不足。教師可以采用自己科研項目中的具體實際數(shù)據(jù)例子,讓學生以小組的形式進行討論來尋找解決問題的方法途徑,這樣不僅能跟蹤最新熱點問題,又鍛煉了學生的實踐能力。互動式教學在遙感概論課堂應用中的理論如下:
以小組方式進行討論,活躍課堂氛圍提高積極性。構建一個好的學習氛圍,是能夠順利進行教學的基礎和前提。首先將學生隨機組合分成若干小組,學生根據(jù)教師所給的實際例子或科研項目中的具體數(shù)據(jù)進行分組討論、搜集相關資料、尋找解決問題方案。在教學過程中,作為小組中的成員,其自身的責任感會增強學生在師生互動中的參與度,這樣不僅可以激發(fā)學生的好奇心、求知欲,同時還可以提高其學習興趣,并且能夠讓學生在熱烈的氛圍中主動思考問題、分析問題、解決問題。
注重實驗課程環(huán)節(jié),增強學生獨立處理問題的能力。遙感概論課程這門課程綜合性較強,其基本理論知識又晦澀難懂,理論知識理解的不透徹致使學生在實際的軟件操作應用中實踐能力缺失,因此教師在理論知識講解完后最好進行配套實驗課程。例如,在講遙感影像分割時,先通過一個實例讓學生明白為什么要進行影像分割,再引出遙感影像分割技術,最后介紹軟件實現(xiàn)方法。通過實踐操作,使學生加深對遙感基礎理論的理解,如遙感影像的輻射校正、幾何精校正、遙感影像增強等。在實踐操作中,驗證并理解理論知識,深化學生對遙感科學的認識,同時學生又通過自己的實際操作鍛煉獨立處理問題的能力。并且在實踐中還可以提高學生的應用創(chuàng)新能力,使學生成為當今社會所需要的專業(yè)技術應用型人才。
轉變師生角色地位,提高教學質(zhì)量。在傳統(tǒng)的教學過程中,教師作為主導,教師要按照教學大綱站在講臺前一味地進行講解,為了應付考試還要人為地畫出重點和難點,致使學生并不能完全參與其中,教學效果并不能達到預期目標。而在互動式的教學過程中,以學生為主體,針對不同學生的素質(zhì)進行分組教學因材施教,在學生的討論、實踐過程中所遇到的問題和錯誤進行具體的指導幫助,之后在進行總結,使學生能夠真正學好遙感概論這一門課程,理論與實踐得到了緊密結合。
1.2 掌握遙感圖像處理軟件操作
遙感影像處理的實驗課程是遙感概論課程重要的內(nèi)容,同時它也是學生難以掌握的薄弱環(huán)節(jié)。在眾多遙感軟件中,我們以ERDAS為例,它以模塊化的方式在數(shù)據(jù)轉換、幾何校正、圖像解譯、空間建模等方面具有靈活性,學生通過反復操作ERDAS軟件解決實際問題來達到熟悉遙感科學知識和軟件集成應用等。掌握遙感圖像處理軟件要注重實踐環(huán)節(jié),著重培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的能力,通過理論―實踐―再理論―再實踐致使學生的認知水平得到進一步提升,同時學生的動手操作和編程能力也能得到較好鍛煉。
1.3 熟悉遙感地學分析方法
遙感地學分析是遙感與地學交叉的邊緣科學,是應用遙感的理論、方法和技術,應用遙感數(shù)據(jù)源,可實現(xiàn)復雜地學問題的快捷、方便、省時和省力解決。遙感地學分析方法是在學生學完遙感概論、遙感圖像處理之后進行的,以鞏固和深化遙感基礎理論知識為主要目的,使學生從遙感的角度認識地理過程和規(guī)律。在遙感地學分析方法教學中要注意的問題有:由于現(xiàn)在有關遙感地學分析的相關教材較少,教師可根據(jù)遙感學科的最新進展和自己的科研項目適當?shù)匮a充教學內(nèi)容,增強趣味性;可采用案例教學法,用與實際生活息息相關典型的案例,激發(fā)學生探索知識的欲望,增強知識連貫性。
2 課程設計
以專題形式歸并遙感影像處理過程中的主要操作步驟,在每個專題輔導中,首先由教師先講解專題的主要內(nèi)容、算法演示、參數(shù)分析等,而對于遙感軟件的實際操作部分則以學生為主體,讓其以小組為單位進行自主討論及解決問題,最后在下課前由教師針對本節(jié)專題中學生易遇到的問題和常出現(xiàn)的錯誤加以總結和指導。根據(jù)實驗課的課時分配情況,我們共設計了10個專題,專題題目詳見表1。
3 結束語
遙感概論是一門理論性較難、實踐性較強的課程,對于師范專業(yè)的學生來說,要熟練操作遙感軟件還有一定困難。本文采用了互動式教學、專題輔導、問卷調(diào)查、課外實習等方式對培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應用型人才提供了一個有意義的嘗試。隨著遙感技術和地理信息系統(tǒng)在社會生活中應用得越來越廣泛,具有遙感知識背景的地理科學專業(yè)學生的社會需求也越來越多。教學實踐表明,培養(yǎng)學生獨立自主的解決問題的能力至關重要,我們在加強實踐環(huán)節(jié)提高學生自身技術的同時,從優(yōu)化教學內(nèi)容、完善教學手段、激發(fā)學生興趣等方面對該課程進行全面的教學改革。
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