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地理信息系統研究方向范文1

關鍵詞：三維可視化; GIS; 空間數據

中圖分類號：C37 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

目前，科學可視化、計算機動畫和虛擬現實技術蓬勃發展，并成為計算機圖形學領域的三大熱門研究方向，它們的核心都是三維真實感圖形[1]，也就是三維可視化技術。三維可視化技術是目前計算機技術和圖像圖形學發展的熱點之一，它是依靠視覺效果將數據所要表達的信息直觀顯示出來的一種最好的方法。傳統的地理信息系統對實物的空間立體感表達就比較抽象，將三維可視化技術引入GIS領域中可以動態地、形象地、多視角地、多層次地、如實逼真地描繪地球科學中的客觀現象。如通常所見的地形三維可視化、虛擬戰場、數字社區和虛擬城市等。本文結合在GIS中的應用介紹三維可視化開發的基本方法。

二、 三維可視化GIS關鍵技術

三維可視化技術可以簡單的分解為三種技術的結合:可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術、虛擬現實、體視化技術、三維技術等關鍵技術。

1、可視化技術

可視化，也稱為科學計算可視化(Visualization in Scientific Computer),它是指運用計算機圖形和圖像處理技術，把科學數據轉換成可視的、能幫助科學家理解的信息，并進行交互處理的理論、方法和技術。GIS可視化技術是目前信息領域中廣泛應用的一項技術，它通過強大的、有效的地圖系統將復雜的空間和屬性數抓以地理的形式進行描述，具有界面風格人性化設計，實現了文本、圖形和圖像信息相結合的定位、查詢、檢索模式信息表達形象化、自觀化操作簡單便利等特點[2]。

2、虛擬現實

虛擬現實(Virtual Reality)技術是一個由圖像技術、傳感器技術、計算機技術、網絡技術以及人機對話技術相結合的產物。它以計算機技術為基礎，利用高性能、高度集成的計算機硬、軟件及各類先進的傳感器，去創造一個使參與者處于一個三維視覺、聽覺和觸覺的環境，具有完善的交互作用能力、能幫助和啟發進入虛擬境界的參與者的構思的信息環境。利用計算機系統提供的人機對話上具，同虛擬環境中的物體交互操作，使用戶仿佛置身于現實環境之中，使參與者足不出戶就能身處異景，如遙遠的太空、海洋深處、甚至是微觀世界。

3、體視化技術

三維體可視化技術是真正的三維。它是由完全的三維空間體數據構建模型，可以對模型切割來獲取內部信息。它是每一個空間點對應三個方向，x, y, z，也就是在一個空間坐標上放置每一個屬性點，可以由關系V = .f (x, y, z)表示，V表示空間點的屬性值，x, y, z分別表示空間坐標[3]。

空間三維實體的可視化，即體視化主要是處理和分析各種體數據，并對這些體數據進行變換、操作和顯示，其目的是讓人們更清楚地認識蘊含于體數據之中的復雜的結構。體數據可以看成是在有限空間中的一種或多種物理屬性的一組離散采樣，它可以表示成:ƒ(x)，x ∈Rn；{x}是n維空間的采樣點的集合，因此也有人把體數據成為數據集。

4、 三維技術

三維立體顯示的出發點是運用三維立體透視技術和計算機仿真技術，通過將真實世界的三維坐標變換成計算機坐標，通過光學和電子學處理，模仿真實的世界并顯示在屏幕上。三維技術廣泛應用在資源環境模型、地形模擬、CAD輔助設計、影視特技、廣告設計等方面。它具有可視化程度高、表現形式靈活多樣、動態感和真實感強、資料更新方便等優點。

三、 三維可視化算法

直接體繪制技術具有能夠產生三維數據場的整體圖象，包括每一細節，并具有圖象質量高，便于并行處理等優點，因而成為當前科學計算可視化中有吸引力的重要研究課題之一。鑒于直接體繪制技術的優勢，下面重點介紹了光線投射法，移動立方體法以及Z-Buffer消隱算法[4]。

1、光線投射算法

光線投射算法是目前使用最廣泛的體繪制方法之一。對于圖像平面上的每一象素，從視點投射出一穿過該象素的視線，該視線穿過體數據空間，算法直接利用該視線上的采樣值計算該象素的光強。其過程包括：數據預處理；數據值分類；重新采樣；圖象合成。

2、移動立方體法

移動立方體法(Marching Cubes算法)是三維數據場等值面生成的經典算法，是體素單元內等值面抽取技術的代表。與光線投射法不同，移動立方體法屬于表面擬合算法之一。

移動立方體法基本思想為：首先逐個體素依次處理，找出該等值面經過體素的位置，求出該體素內的等值面并計算出相關參數，以便繪制出等值面。等值面的定義如下：

{(x, y, z)| s (x, y, z) = c0}，c0是常數。其中s(x, y, z) = a0+a1x+a2y+a3z+a4xy+a5xz+a6yz+a7xyz

ai (i=0, 1,..., 7)為常數，它們由體素的八個角點值唯一決定。

該算法中，體素是一邏輯上的立方體，由相鄰層上的各四個象素組成立方體上的八個頂點。算法以掃描線方式逐個處理數據場中每一立方體體素，求出每一體素內包含的等值面，由此生成整個數據場的等值面。

3、Z-Buffer消隱算法

從一個視點去觀察一個三維物體，必然只能看到該物體表面上的部分點、線、面，而其余部分則被這些可見部分遮擋住。如果觀察的是若千個三維物體，則物體之間還可能彼此遮擋而部分不可見。因此，如果想有真實感地顯示三維物體，必須在視點確定之后，將對象表面上不可見的點、線、面消去。執行這一功能的算法，稱為消隱算法。

Z-Buffer算法的步驟如下：(1)初始化，幀緩沖器CB置成背景的光強或顏色，Z緩沖器ZB置成最小z值；(2)對多邊形P，計算它在點(I,j)處的深度值zij；(3) zij>ZB(i,j)，則ZB(i,j) =zij, CB(i,j)二多邊形P的顏色；(4)對每個多邊形重復(2), (3)兩步，最終在CB中存放的就是消隱后的圖形。

四、三維可視化GIS實體的表達和三維數據的可視化

對于三維地理信息系統的空間數據的表達和二維地理信息系統有一定的差別，因此在數據實體的表達上，也有三維地理實體的特點。國內學者李清泉等人提出了以下表達建筑物和地形的三維信息[5]：地形被表達為數字高程模型（DEM）、數字地形模型(DTM)；建筑、構筑物等用實體(CSG)和邊界表示(B-rep)。每種不同的表達方式都有各自的特點，根據不同的口的和不同的要求而定。在國內，地形數據的表達普遍采用的是DEM和DOM匹配，生成地形圖；建筑物通常以2.5維的形式存在，之后進行紋理貼圖。

DTM是描述地表單元空間位置的和地形屬性分布的有序集合，是定義于二維區域之上的一個有限向的向量系列。它以離散分布的平面點來模擬連續分布的地形，通過存貯在介質上的大量的地面點空間坐標和地形屬性數據，以數字形式來描述地形地貌。它隨用途不同具有不同的數據結構，但一般均可變換成為規格點組成的柵格數據形式。

DEM通常用地表規則網格單元構成的高程矩陣表示，廣義的DEM還包括等高線、三角網等所有表達地面高程的數字表示。在GIS中，DEM是建立三維地形的基礎數據，其他的地形要素可由DEM直接或間接導出，成為“派生數據”，如坡度、坡向。DEM主要有三種表示模型:規則格網模型(GRID、等高線模型和不規則三角網模型(Triangulated Irregular Network，TIN)。

由于三維幾何表示能提供物體的幾何描述，使空間物體可用計算機來存貯、處理、顯示。物體3D表示可以有多種方法，大致分為基于體表示和基于面表示兩大類，其中，具有代表性的是結構實體表示(Constructed Solid Geometry, CSG)和邊界表示(Boundary representation, B-rep)方法。CSG方法在計算機輔助設計(CAD)中應用廣泛，它通過預定義的模型單兀來表示空間物體，這些單元具有規則的形狀，如:立方體、圓柱體、圓錐體等，單元間的關系主要是布爾操作。CSG方法的優點是模型關系簡單，便于顯示和數據更新，缺點是空間分析難以進行:而B-rep表示方法，可以通過對構成物體邊界的點、線、面和體四種類型兀素的精確描述，即能夠精確表示物體幾何位置以及兀素間的拓撲關系，雖然B-rep方法適于空間操作和分析，但存儲空間占用多，計算速度較慢。

五、三維可視化在GIS中的應用

目前在社會的各行各業中，地理信息三維可視化系統都得到了廣泛的應用[6]：

1.城市：地理信息三維可視化系統應用于城市建設的很多領域，如大樓的建筑結構和住戶管理、空氣污染與流動狀態監測、地下水源污染監測、地下管線的規劃與管理等。

2.環境：二十一世紀全社會都更加重視環境保護，地理信息三維可視化系統可以表達大上、地面、地下多層次的環境狀況，更好地模擬真實三維環境，幫助人們更好的管理與治理環境。

3.地質：地質是資源、礦山、環境等眾多學科與工程應用的基礎。地理信息、三維可視化系統應用于表達復雜的三維地質構造形態(如地層界面、不整合面、斷層等不規則的面狀構造)，表達巖石內部結構(如層理、紋理、走向、孔隙度、孔隙連通方向等微細的內部構造)以及巖體內部物質的分布狀況。

4.礦山：在礦山領域，地理信息三維可視化系統平臺應用于表現礦體及圍巖形態，表達巷道、采礦工作面形態，表達礦井風流狀況、瓦斯濃度、地場應力等三維現象，如果再加上各種知識庫、專家系統，還可支持三維環境下的工程管理與決策。

5.海洋：二十一世紀是海洋的世紀，海洋的研究與管理在我國可持續發展戰略中將占據越來越重要的位置。海洋在不同深度的含鹽量、水溫、壓力、水流方向都是不同的，地理信息三維可視化系統應用于表達海洋世界，可以幫助人們更好地研究與開發海洋。

6.氣象：地理信息三維可視化系統應用于反映不同高度上氣流、氣壓、大氣成分的變化情況。

六、結束語

目前，三維可視化地理信息系統的研究已成為國內外研究的熱點，隨著計算機技術以及相關三維可視化技術的發展和地理科學、大氣科學、海洋科學等研究三維空間特征的深入，三維可視化地理信息系統的研究與開發已成為地理信息系統研究領域的重要方面和今后發展的一個趨勢。

參考文獻：

[1] 和平鴿工作室編著.OpenGL高級編程與可視化系統開發(高級編程篇).北京:中國水利水電出版社，2003年1月第一版.

[2] 鄭琦.吳剛.朱莉等.可視化技術在MIS中的應用研究.計算機仿真.2005.4. 第22卷第4期.

[3] 何全軍.三維可視化技術在地理信息系統中的應用研究.吉林大學碩士學位論文.2004.

[4] 繆海嵐.面向地學應用的三維GIS可視化技術研究.福州大學碩士學位論文.2002.

地理信息系統研究方向范文2

關鍵詞：海洋地理信息系統；應用；趨勢

中圖分類號：C922文獻標識碼： A

MGIS是在計算機硬件條件和軟件系統的支持下，以海底、海面、水體、海岸帶及大氣的自然環境與人類活動為研究對象，對各種來源的空間數據進行處理、存儲、集成、顯示和管理，進而作為平臺為用戶提供綜合制圖、可視化表達、空間分析、模擬預測及決策輔助等服務，并且結合Web技術可以實現海洋數據和相關MGIS功能的實時共享，其在海洋科學上的使用將改善現有的海洋數據的管理方式，大大提高海洋數據的使用率和工作效率，為海洋科學各領域的研究深化開展提供了有力的技術支持。如圖1

一、MGIS的應用現狀

（1）海洋漁業

自20世紀80年代起發展至今，國際上已經形成了一些較為成熟的漁業MGIS系統和軟件。我國直到20世紀90年代中期才開始相關研究，但是目前已有根據海洋863計劃需求開發的海洋漁業GIS平臺；基于東海漁業數據庫搭建的實現生產指揮調度、資源保護的東海漁業漁政綜合管理系統；東海經濟漁業資源預測預警輔助決策支持系統；還有研究者利用GIS軟件相關空間分析功能按年分析1967—2004年間印度洋金槍魚生產數據，獲得捕獲種類產量及分布情況；分析單個環境因子對漁場產生的作用，進行漁情預報。雖然我國目前建立的漁業管理和服務系統大都具有地方性特點，但這些都是MGIS在海洋漁業方面的開發和應用進行的有益嘗試。MGIS在海洋漁業方面的應用主要涉及漁業資源評估、動態監測與預報、漁業資源分布與環境的關系、水產養殖選址、魚類棲息地制圖與綜合分析管理等。

（2）海洋資源開發與管理

海洋中蘊藏豐富的礦產資源，MGIS的空間分析功能和虛擬現實技術能出色完成海洋成礦特點和規律的探索，為海洋資源的開發與管理提供科學依據。美國礦產資源管理服務部門與ESRI公司合作針對墨西哥灣的海洋油氣資源勘探和開發，建立了深水GIS系 統；國內也基于MapGIS平臺探討了海洋礦產資源評價中的某些方法的應用方案和實現途徑；中科院遙感應用研究所以遙感信息數據位基礎建立了海洋數據庫，開發了海洋油氣評價模型，并實現了其結果的可視化。這項研究在海洋863計劃820專題中在南海海域進行了應用，以GIS為中心集成各種技術開發了一整套經濟、快速、有效的海洋油氣資源預測集成系統，為我國海洋地理信息系統的研究奠定了一定的基礎。

（3）海洋環境評價、監測和保護

美國區域海洋觀測預報系統將研究區實時的觀測資料與GIS結合，快速準確定位災害影響區，為卡羅萊納州及周邊海域的相關部門提供災害預防和救助工作輔助。國內則出現了面向管理決策層的可視化環境監測評價動態系統———河北省海洋環境保護信息系統，對海洋環境質量進行評價和監測；以SuperMap為基礎平臺實現環境分析、三維動態模擬，流場動態顯示和查詢功能的長海縣海域生態環境評估信息系統；還有利用WebGIS技術對海洋環境監測數據進行實時聚類分析整合，實現有害藻類密度快速預測。MGIS利用環境監測統計、水文、氣象、化學、地質、地球物理和災害等數據，實現環境質量監測評價、災害預測預報及決策輔助，為保護海洋環境、保證海洋資源可持續發展和海上生產安全服務。

（4）區域海洋綜合管理

海岸帶是地球表面最為活躍的自然區域，而專屬經濟區則蘊藏有豐富的礦產和生物資源，MGIS就是對這些區域進行全面調查、監測、合理規劃和管理的有力工具。歐洲北海四國支持SE－AGIS工程開發了海岸帶管理規劃系統框架；美國在州一級的海洋管理地理信息系統基礎上開發了包括卡羅萊納州、佐治亞州、佛羅里達州、專屬經濟區周邊的海洋區域以及海洋邊界的區域性模式；國內幾家單位聯合研制出了中國海岸帶與近海環境遙感監測與信息系統集成技術體系；也有研究者以SuperMap為基礎平臺構建了南海分局基礎地理信息系統，系統對管轄海域海圖和功能區劃、海底管纜、石油平臺、遙感影像圖等數據進行綜合管理，為南海分局指揮決策提供準確、及時、全面的信息支撐。

（5）其他領域

除以上介紹的應用領域外，MGIS還廣泛應用于海洋劃界、海洋工程、海上旅游、海運交通和海洋監察執法等方面。例如，利用MGIS技術，結合虛擬現實和碰撞檢測，建立一個實時交互的三維海上溢油可視化信息系統，實現了溢油漂移擴散的動態模擬，為溢油緊急處理提供決策輔助。也有研究者在海洋數據管理和可視化等方面進行了嘗試，例如設計開發三維虛擬海洋實現了網格環境下多源海洋環境信息 多維時空特征分析和三維海洋環境場景構建；以及針對海洋調查數據的保密性及安全性需求，設計了基于C/S模式的海洋地質調查數據保密框架等。

二、發展趨勢

（1）Web技術與 MGIS的結合目前，我國的MGIS的研究與應用的主要范圍集中在一些政府部門和科研機構，社會普及程度不高，無法進行共享，無形之中造成了許多資源和信息的浪費。WebGIS是Internet技術與GIS技術的完美結合，在Web上空間數據，用戶通過Internet的任意節點就可以瀏覽WebGIS系統的空間數據、制作地圖及進行各種空間檢索和分析，甚至提供預測和決策支持。利用Web技術與MGIS平臺的完美結合，提高數據的共享與開放程度，讓廣大科研工作者將有限的數據資料發揮更大作用，減少MGIS重復建設和數據的重復獲取，這樣不僅提高信息獲取的效率，同時也降低了信息服務者的工作強度，可以通過網絡方便、快速、及時地提供強大的地理信息服務功能到需要的地方，發揮MGIS在科學研究、政府決策、國防建設和文化教育等行業的應用價值，這對推動海洋科學研究進程是十分必要的。

（2）三維、四維MGIS與虛擬現實技術結合現階段大部分的MGIS平臺都支持點、線、面三類空間物體，是二維分析顯示的。但是海洋環境特殊，海洋數據空間屬性較強，用二維的形式進行這些三維甚至是四維海洋數據的表達從某種程度上來說是不夠完整的。同時，虛擬現實技術與MGIS的結合可以模擬現實中的海洋環境形成虛擬的立體實體，進而改善數據成果表達與輸出方式，提高MGIS的人機交互程度和空間數據表達的真實性，甚至可以通過視覺、聽覺、觸覺等來感知海洋環境。三維和四維MGIS的數據結構，空間對象描述方法，與虛擬現實技術的結合等都是MGIS的一個重要研究方向，也是MGIS發展的必然。

（3）多學科綜合GIS技術是多學科交叉派生的綜合科學，3S和5S的集成，使得測繪、制圖、地理、遙感、管理和決策科學相互融合，成為實時空間分析和決策支持的工具。同樣，MGIS的研究和應用也應該不僅僅局限于海洋科學，更多的還要涉及社會科學、自然科學、管理科學和決策科學等諸多領域，是全球性、綜合性的，MGIS與諸多學科的集成研究，能滿足人們的實際需求，使其發展更貼合現實，是MGIS發展的必由之路。

（4）全球尺度的MGIS隨著海洋科學的研究的不斷深入，很多研究人員發現，海洋的許多變化并不能與大范圍尺度割裂開來，海洋變化是全球范圍的，海洋研究也應該逐漸向全球尺度發展，而這些全球性的研究課題并不是單獨的某幾個國家或學者就能完成的，需要國際性質的合作，全球尺度的技術合作是發展的趨勢。全球性的海洋研究必須建立在大量的全球性、實時性、動態性的觀測資料基礎上，常規方法很難處理而且不易提取專業信息，為了更有效的對全球尺度的海洋科學研究進行數據存儲、分析和處理、輸出，全球尺度的MGIS已是大勢所趨。

結語

廣闊的海洋，擁有豐富的各項資源，是現在和未來世界各國經濟發展的重點區域和爭奪的焦點。MGIS技術作為一個新的研究領域，在很多方面還不夠成熟，我國在MGIS領域的工作也才剛剛起步，大力加強MGIS技術的研究力度，深入開展其在海洋各領域的實際應用，將推動我國海洋科學的發展，具有的經濟、社會和戰略意義。

參考文獻：

［1］王芳，朱躍華．海洋地理信息系統研究進展［J］．科技導報，2007，25(23):69-73．

地理信息系統研究方向范文3

[關鍵詞]信息科學；信息技術；旅游；交叉研究；系統綜述

[中圖分類號]F59

[文獻標識碼]A

[文章編號]1002—5006（2013）01—0114—15

1 引言

旅游領域正在經歷著一個以商業實踐和研究活動為平臺的迅猛發展期，對于旅游研究者而言，把握領域最新研究進展、了解已被研究的內容以及思考未來的研究方向是非常重要的。在我國的旅游研究中，針對各種研究主題的綜述性研究非常豐富，然而信息科學與旅游的交叉研究并沒有得到足夠的重視。

交叉研究或跨學科研究一詞源于1926年美國哥倫比亞大學心理學家伍德沃斯（Woodworth）創建的英文形容詞：interdisciplinary（跨學科的），指超過一個學科范圍的研究活動。信息科學是一種橫斷科學與方法科學，在信息科學所涉及的4個方面研究中：（1）電子科學與技術、信息與通信系統、信息獲取與處理；（2）計算機科學與技術、網絡與信息安全；（3）控制理論與工程、系統科學與工程、人工智能與智能系統；（4）半導體科學與信息器件、信息光學與光電子器件、激光技術與技術光學，其中3個方面都與旅游研究在研究對象上發生交叉（如旅游博客數據挖掘、旅游推薦系統），且旅游研究也不斷采用信息科學的理論與方法去解決問題（如人工智能在旅游預測中的應用、計算機仿真在游憩行為研究中的應用），體現了交叉研究和跨學科特征。信息科學與旅游的交叉研究客觀存在，且已經經歷了20多年的發展。

旅游研究一直是一個開放的體系，吸納著其他學科的營養；信息科學與旅游研究的交叉與融合為解決旅游領域的新矛盾、新問題和探索新規律、新原理提供了新的思維方式和科學的研究方法，是信息時代旅游發展的產物與趨勢。信息科學與旅游的交叉研究無論對旅游學術研究還是對旅游業發展都具有非常重要的意義，其研究進展應得到關注與重視。

已有關于信息科學與旅游交叉研究進展的綜述研究川沒有體現出兩種研究的“交叉”性，即信息科學研究中有哪些以旅游為研究對象或者解決旅游領域的問題？旅游研究中涉及哪些信息科學方法與技術應用？這些問題的回答對于研究者廣泛與深入開展信息科學與旅游的交叉研究具有重要意義。

為了較為全面地闡述信息科學與旅游研究之間的“交叉性”，本文采用系統綜述方法對該交叉領域最近12年發表的文獻進行了搜集、篩選、整理、歸納與分析.以期幫助相關研究者了解這一交叉領域的主要研究問題及所取得的研究進展，并對今后的深入研究有所借鑒與啟發。

2 系統綜述方法

系統綜述（systematic review）又稱系統評價，起源于醫學領域，是指在復習、分析、整理和綜合原始文獻的基礎上進行的二次研究方法，目前已經被廣泛應用于循證醫學（evidence—based medicine），逐步應用于社會學、教育學、圖書情報等領域。系統綜述可被精確區分為兩種類型：（1）定性系統綜述，原始文獻的研究結果被分析與總結，但未經統計學合并；（2）定量系統綜述，又稱元（meta）分析或薈萃分析，應用統計學方法對若干個研究結果進行定量統計合并的過程。在某些不強調或較難實施統計學合并的研究領域，直接將定性系統綜述稱為系統綜述，將其作為一種對某研究問題、主題或現象的可獲得的所有研究進行評價和解釋的方法，目標在于通過一種可信的、嚴格的以及可審計的方法來提供公正的研究評價。信息科學與旅游科學的交叉研究屬于較難實現統計學合并的研究領域，因此本文采用定性系統綜述方法，簡稱系統綜述。

本文關于信息科學與旅游的交叉研究的系統綜述研究包含如下步驟：

（1）確定研究問題

為了全面了解與分析信息科學與旅游的交叉研究現狀，本文確定了如下系統綜述的研究問題：①信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？②旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面？③信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢？

（2）確定文獻搜索策略

基于所確定的研究問題，設計如下文獻搜索策略：

①搜索工具與數據庫：采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect；

②搜索關鍵字：采用關鍵字組合“tourism”AND（“computer”OR“communication technology”），即“旅游”與“計算機”或“通信技術”同時出現；計算機科學與技術是信息科學研究領域中最為活躍的方向之一，計算機科學與技術、通信科學與技術在信息科學研究中具有一定的代表性；經過反復搜索測試，“計算機”與“通信技術”作為關鍵字與“旅游”進行組合搜索，搜索結果能夠較為全面地覆蓋信息科學與旅游的交叉研究，實現本文系統綜述的研究目標；③搜索的時間范圍：2000年之后。

（3）文獻搜索

按照上述搜索策略分別在3個工具與數據庫進行搜索。Google Scholar顯示共有54500條結果（2011年12月22日），其只提供最相關的前1000條；IEEE Xplore（搜索字段為“摘要”）共搜索到46條結果（2011年12月24日）；ScienceDirect（搜索字段為“題目”或“關鍵字”或“摘要”）共搜索到36條結果（2011年12月24日）。

（4）文獻篩選

在上述搜索到的條目中，按照表1所示的文獻入選和剔除標準，篩選用于本文系統綜述的文獻。

表1所示第一步完成后共有512篇文獻入選。第二步經過多次逐步細化篩選，最終確定用于本文系統綜述的入選文獻共245篇，其中期刊論文158篇，會議論文87篇。245篇文獻來自106種期刊和58種會議，文獻來源分散且涉及領域廣泛，有關文獻來源、作者等的定量分析結果已另文撰寫，本文則側重對系統綜述研究步驟（1）所確定的研究問題的回答。

（5）分析與完成報告

根據系統綜述研究步驟（1）所確定的研究問題，對入選文獻進行分類、分析與總結。分析結果見下一章節。

為了分別回答問題1與問題2，本文需要將入選文獻劃分為旅游研究和信息科學研究兩種視角，分別簡稱為旅游類研究和信息類研究。而事實上，當兩種研究產生交叉與融合，進行上述嚴格區分是較為困難的。為此，本如下處理：

（1）按照文獻來源所屬學科范疇進行劃分，如來源于Tourism Management及《旅游學刊》的文獻則劃入旅游類，來源于Expert Systems with Applications及《計算機工程》的文獻則劃入信息類；

（2）按照期刊載文的學科范疇劃分，如《華東經濟管理》刊載旅游類文章，則歸為旅游類，《北京工商大學學報（自然科學版）》刊載信息技術類文章，則歸為信息類；

（3）按照入選文獻的具體內容劃分，一些綜合性期刊無法直接確認屬于哪一類，則閱讀入選文章原文，如果偏重人文社會學視角，則歸入旅游類；如果偏重信息科學及技術視角，則歸入信息類。

由此，經管類、電子商務、地理類等期刊歸入旅游類中，測繪類期刊歸入信息類中；兩類分別含有入選文獻147篇和98篇。

3 綜述結果與分析

3.1問題1：信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？

“面向旅游”并不特指專用于或專門針對旅游的研究，而是指其研究問題由旅游領域而產生，或者旅游是其最為典型的應用。面向旅游的信息科學研究幾乎涉及了信息科學研究范疇的各個方面，而許多研究領域更是體現了信息科學領域較新及較前沿的研究方向與熱點，如表2所示。面向旅游的信息科學研究中最受關注的研究主題是應用系統、人工智能、地理信息系統、移動應用、推薦系統以及語義網與本體等；而Web服務、虛擬現實、普適計算、計算機仿真也受到了一定程度的關注。下面對表2排序前10的研究主題的進展情況進行詳細闡述。

3.1.1

應用系統

應用系統指面向各種終端設備，如電腦、手機、PDA（掌上電腦）、電話等使用者的可用人機交互系統，也包含網站（Web）應用系統。本文為了強調移動應用和推薦系統兩類特殊的應用系統，在本類研究主題統計中將其排除，另列類別。應用系統研究占據了面向旅游的信息科學研究的較大比重。一方面是因為信息科學向旅游研究中進行滲透的最初方式正是其在旅游行業中的實際應用；另一方面是人選文獻中我國研究占據較大比重且較集中于該類研究。

應用系統的相關研究可分為：①戰略設計或實施建議，如航空業信息技術應用戰略與戰術研究，以及非洲撒哈拉以南地區的旅游組織實施電子商務的建議；②技術架構設計，如基于面向服務的體系架構（service oriented architecture，SOA）的旅游資源信息服務模型研究；③系統設計與開發，如一種智能旅游行程導航系統，以及四川、山西和贛東北等目的地或區域管理信息系統的設計與開發。

3.1.2人工智能

人工智能是面向旅游的信息科學研究較多采用的方法與技術，可將相關研究分成以下幾個方面：①推理，即采用人工智能推理技術支撐各種應用系統，如基于貝葉斯網的旅游行程推理；②數據挖掘，如旅游突發事件預測預警、消費者特征分析、基于機器學習的旅游博客觀點挖掘以及數據倉庫技術在旅游業中的應用；③主體（agent），如主體旅游者進行數據采集、分析并向旅游者進行旅游推薦弛；④評價，如基于神經網絡的上海旅游可持續發展能力評價；⑤決策支持，如旅游目的地選擇決策支持系統。

3.1.3地理信息系統

旅行活動是一種人地關系，地理信息是設計與開發各種旅游應用系統的重要信息資源，地理信息系統就是為這些應用系統提供地理信息使用接口的重要支撐系統。個性化目的地推薦系統、基于短信服務的餐館推薦系統、導航系統、位置服務系統、旅游資源監控預警系統以及古建筑信息系統等應用系統都離不開地理信息系統的支撐。上述“應用系統”主題研究中，幾乎所有面向目的地與區域的管理信息系統的設計與開發都離不開地理信息系統。有關旅游地理信息系統本身的研究也較為活躍，如雅安市WebGIS（萬維網地理信息系統）的實現研究、基于WebGIS的旅游地理信息系統研發以及泰山三維（3D）地理信息系統的研發。

3.1.4移動應用

移動通信技術，特別是移動終端技術的快速發展，使得面向旅游者手持終端（如手機、PDA）的各種移動應用得到了迅猛發展。相比較于傳統的計算機應用，移動應用較好體現了旅游以“人為中心”而不是計算機為中心的理念。相關研究主要集中于面向旅游者服務的信息推送與搜索、導航、實時路線及目的地推薦；并向普適計算的方向進行擴展，如手機電子門票、基于全球定位系統的車輛監控與導航以及手機與環境之間的交互游戲等。除了面向旅游者服務外，移動應用研究還包含面向旅游研究者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業的旅游行為數據采集與分析，如可通過基于手機數據的散客流分析，對目的地住宿的可容納量進行估算。移動應用中與位置信息相關的應用也被稱為位置服務，如位置信息服務、導航以及實時路線推薦等。

3.1.5推薦系統

推薦系統是為解決互聯網“信息過載”問題而提出的一種個性化服務，幫助用戶從大量信息中發現其可能感興趣的或者滿足其需求的資源，如信息、服務以及商品等，并自動生成個性化推薦。目前，推薦系統在旅游中的典型應用為旅游行程規劃，可面向旅游電子商務用戶，也可面向互聯網用戶；可規劃旅行的時間、地點以及活動等全套行程規劃引，也可推薦旅游目的地、餐廳以及住宿等。推薦系統主要采用人工智能、語義網、移動應用、定位與地理信息系統等技術。相關研究還涉及用戶個性語義模型、系統架構設計等方面。

3.1.6語義網和本體

語義網（semantic Web）是傳統網站的一種擴展。在語義網中，信息具有明確的含義——語義，人類語言與機器語言之間能夠相互理解，機器能夠自動地處理和集成網上對于人而言可用的信息，使得人與機器之間的交流變得像人與人之間交流一樣順暢。本體（ontology）是用來描述網絡文檔中術語的明確含義及其之間關系的技術，能夠實現語義網信息處理的自動化，提高網站搜索的準確性以及網站服務質量。旅游領域是語義Web與本體研究的問題來源與典型應用對象，如基于語義Web與本體技術的旅游中小企業間信息交換、動態生成客戶供給的客戶關系管理、旅游網站信息系統、旅游目的地管理系統以及旅行推薦系統。這些系統能夠對旅游領域知識進行本體表達，從而集成對于用戶有用的或者滿足用戶需求的語義信息；其中，旅游知識域的本體表達、行程規劃的語義信息推理是實現這些系統的關鍵技術。

3.1.7Web服務

Web服務（Web services）是Web上數據和信息集成的有效機制，是解決Web上各種應用系統高維護與更新代價的最為合理的解決方案。因此，Web服務在旅游中主要用于信息集成、交換以及系統之間的互操作。Web服務技術對于旅游目的地管理而言非常重要，能夠實現旅游目的地營銷系統與旅游企業之間以及目的地旅游企業之間的異構數據交換、共享以及集成。Web技術還是Web推薦系統的重要技術之一，能夠獲取推薦系統所需的動態與實時的萬維網數據。

3.1.8虛擬現實

虛擬現實技術主要用于旅游目的地、景區、景點的市場營銷。國內的相關研究集中于旅游目的地、景區及景點等的虛擬展示，如西安市360度全景虛擬旅游系統、北京妙峰山古建筑群的網絡虛擬漫游系統、村鎮民俗旅游資源的立體展示。鄭鵬等認為這是一種旅游產品的虛擬試用體驗。而國外的相關研究則側重于游客的現場體驗，特別針對歷史文化遺產與遺跡，如意大利的PEACH（personal experience with active cultural heritage，個性化體驗活動的文化遺產）項目針對提升游客在博物館對于文化遺產的體驗以及馬來西亞凱利城堡（Kellie’s Castle）的虛擬旅游原型研發。虛擬現實技術在旅游中的應用還包含了旅游開發與遺產保護，如十三陵景區的虛擬復原。

3.1.9普適計算

普適計算模式下人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理。由于移動終端設備及其應用的發展，普適計算在旅游研究中非常活躍，如一種面向移動終端的基于旅游本體的信息廣播與推送方法研究，用以解決傳統移動終端對于旅游者需要花費昂貴的“漫游”網絡連接費用以及需要主動獲取信息等問題；一個面向德國雷根斯堡（Regensburg）游客的移動終端游戲的設計與應用，游客可以通過在空中晃動手機來與游戲中的歷史人物溝通，該游戲以一種有趣的方式向游客介紹雷根斯堡的歷史。普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯網應用的基礎理論與技術之一。

3.1.10計算機仿真

計算機仿真技術研究中面向旅游的研究包含基于概率統計方法對上海旅游服務系統顧客滿意度進行仿真以及基于系統動力學方法對新度假制度對城郊旅游的影響進行仿真等。

3.2問題2：旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面？

旅游研究中與信息科學方法與技術相關的研究范圍較為廣泛，表3顯示本文入選文獻中歸入旅游類的研究主題共有43種。其中最受關注的研究主題是電子商務、網站評估以及在線消費者行為。人工智能、移動通信、地理信息系統等信息科學方法與技術在旅游中受到了相應重視。旅游網站空間、系統評價、網絡營銷、應用系統以及正在大范圍普及的Web 2.0互聯網應用模式也受到了旅游研究的重視。信息科學領域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了關注，如計算機仿真、推薦系統、Web服務、語義網與本體。

進一步對表3各類主題的文獻內容進行剖析與歸納，可以得到以下旅游研究中與信息科學方法與技術相關的6個研究范疇：

3.2.1信息技術對旅游的影響

信息技術對旅游的影響研究主要包含信息技術對旅游產業的影響與信息技術在旅游中的應用影響兩個方面。其中，信息技術在旅游中的應用影響又分為現狀研究、作用研究、影響因素研究等方面。

信息技術對旅游產業的影響主要體現在其對傳統旅游產業價值鏈的重構上，集中表現于電子商務對旅游產業的影響、新型電子中介（供應商、互聯網門戶網站、拍賣網站、數字電視、移動商務等）對傳統電子中介（計算機訂座系統、全球分銷系統等）的影響、信息技術對分銷渠道的影響。

信息技術在旅游中的應用現狀研究主要側重于旅游企業，如電子商務在北京旅游企業中的應用現狀、土耳其旅行社對互聯網的使用情況、愛爾蘭旅游中小企業和鄉村微型住宿業對信息技術使用情況的分析、南非中小旅游企業對于信息技術使用的狀況研究。

信息技術對旅游的作用研究既包含旅游企業整體層面，如信息技術對埃及中小接待企業發展的積極作用、知識管理對于澳大利亞旅游業的作用等；又包含旅游企業的某項具體功能，如信息技術應用對于泰國酒店運營效率的作用；還包含旅游資源開發與保護方面，如計算機技術對于泰國古建筑重建的重要作用。

信息技術應用的影響因素研究對于旅游業如何有效應用信息技術而言是非常重要的。相關研究包含：①電子商務的應用影響，如泰國旅游企業應用電子商務的影響因素、酒店業應用電子商務的影響因素②網絡營銷對旅游企業的影響，如互聯網廣告對旅行社運營的影響；③旅游企業對技術應用的態度，如希臘旅行社對互聯網技術的使用情況與態度；④旅游者對信息技術使用的態度，如游客在度假時是否愿意使用基于技術的信息、影響旅游者使用互聯網進行旅游規劃的因素。

3.2.2信息技術在旅游中的應用模式

目前，信息技術在旅游中的應用模式研究主要集中于電子商務模式、網絡營銷以及Web 2.0。電子商務模式的相關研究有區域旅游電子商務開發計劃研究、旅游電子商務模式現狀與趨勢研究、旅游電子商務模式以及運營模式研究等。

網絡營銷是除了電子商務之外信息技術在旅游中最主要的應用模式。網絡營銷研究多圍繞網站展開，如英國農村接待企業網站營銷現狀研究、塞爾維亞旅游網站網絡促銷現狀和形式研究、美國旅游官方網站網絡營銷使用分析、旅游目的地營銷組織網站的客戶需求研究。此外，在線葡萄酒旅游以及在線客戶關系管理都是一種網絡營銷方式。

隨著互聯網技術的發展，Web 2.0作為一種新型的互聯網應用模式受到了旅游領域的高度關注。相關研究可以分為如下幾個方面：①營銷，即基于Web 2.0的網絡營銷方式，這是目前旅游研究領域最為關注的方面，如Web 2.0對克羅地亞旅游產品的營銷作用研究、博客對于旅游市場營銷的中介作用；②旅游者行為與服務，如Web 2.0下網絡旅游消費行為模式及旅游網站應用研究、基于Web 2.0的用戶個性化定制研究以及基于人工智能技術的微博“旅游情感”數據挖掘；③網站分類，如Web 2.0旅游網站的分類機制研究。

此外，面向產業價值網絡的四川旅游信息資源整合推進模式和機制是一種信息技術在旅游中應用模式的有效探索。

3.2.3信息技術在旅游中的應用評價

網站評價是信息技術應用評價研究中最主要的內容。從評價對象上看，相關研究涉及官方旅游網站、目的地營銷組織網站、各國及地區旅游網站；從評價內容上，包含有效性評價、可用性評價、使用分析、功能分析、網站設計、網站旅游本體分析、游客價值以及網站訪問者分析等；從評價方法上有調查法、啟發式方法、數據包絡分析法、內容分析法、網站日志分析法、領域本體分析法等。

隨著移動通信技術的發展，移動應用在旅游領域得到了廣泛應用，針對移動應用系統的評價研究也受到研究者的關注，如從用戶角度對移動應用進行評價、各種移動旅游者指南功能與可用性評價。

3.2.4信息社會視角的旅游研究對象

較傳統旅游研究對象，如旅游資源、旅游企業以及旅游者等，信息社會視角的旅游研究對象發生了擴展，如從旅游者的地理時空變化擴展到了在線旅游者行為變化，從旅游資源的空間格局擴展到了旅游網站的網絡結構等。

在線旅游者行為研究中最受關注的是消費行為研究，如消費影響因素與滿意度、忠誠度與推薦行為、在線分享行為。隨著社會網絡的形成，在線旅游者的情緒研究得到關注，如通過旅游者在論壇、博客（微博）上的評論分析旅游者情緒，相關方法包含內容分析、統計與語言學分析、人工神經網絡方法以及數據挖掘技術等。一項研究還將旅游者的博客進行了計算機可視化，用來輔助其他旅游者的旅行計劃。此外，旅游目的地營銷組織網站的旅游者在線行為也受到研究者的關注。

目的地地理尺度的旅游網站空間結構也受到研究者的關注，主要包含方法研究與案例研究。方法研究有統計方法以及網絡拓撲圖方法等；案例包含歐洲、意大利厄爾巴島]以及河北省等。

旅游虛擬社區是社會信息化背景下形成的新型社區，部分旅游研究者對其給予了關注，如針對具有中國文化背景的芒果社區網（Mango）的綜合性研究。

3.2.5社會信息化下的旅游研究方法

社會信息化下的旅游研究方法包含兩個方面的含義。

一是指傳統旅游研究方法可借助社會信息化背景進行擴展，如網絡調查方法擴展了傳統現場發放問卷的調查方法；基于射頻識別（RFID）與全球定位系統（GPS）技術的追蹤系統擴展了傳統旅游者游憩行為問卷調查方法，并提高了數據的精度；遙感與地理信息系統（RS&GIS）技術可提高旅游資源監測的準確性等。

二是指旅游研究方法對于信息科學方法與技術的借鑒。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科學方法與技術，其在旅游研究中的應用可以分為以下幾個方面：①需求預測，如基于人工神經網絡的西班牙巴利亞利群島旅游時間序列預測、遺傳算法在旅游需求預測中的應用、模糊時間序列及灰色理論在短時間序列旅游需求預測中的應用以及人工智能方法與其他預測方法的比較；②在線行為分析，如基于機器學習（machine learning）的在線消費者行為數據挖掘；③基于主體（agent）的旅游系統仿真研究，采用人工智能研究領域的重要分支——多主體系統（multi-agent system，MAS）對多層面、多地理尺度旅游系統進行計算機仿真，探索旅游主體之間的相互作用與規律，如基于多主體的旅游空間結構演化研究、旅游者在目的地以及景區范圍的動態性研究。

計算機仿真方法與技術在旅游研究中的應用也受到了旅游研究者的關注，具體研究包含以下幾個方面：①預測，如旅游收入預測；②旅游經濟研究，如區域旅游經濟系統動力學分析；③旅游主體行為研究，如上述人工智能研究中基于主體的旅游系統仿真研究。

地理信息系統（GIS）是信息科學與地理科學的交叉研究領域，作為旅游研究的一種研究方法或工具，主要被用于旅游資源評價。

3.2.6旅游領域中的信息科學研究

隨著移動終端設備在旅游者中的普及，旅游研究者對移動應用的相關研究給予了較大關注，如上下文適應的移動應用體系框架設計、上下文相關的信息推動服務系統設計以及用于博物館導游的多媒體技術研究。語義網與本體是信息科學的前沿領域，但由于其對于提升面向旅游者的網絡服務質量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的關注，如用于搜索引擎的旅游域語義表示研究。智能系統作為信息科學的前沿領域，在旅游研究中也受到了關注，除了綜述性研究外，還出現了有關智能系統設計方面的研究。

應用系統的規劃建議與系統結構設計是旅游研究者較為關注的信息技術研究，如基于知識管理視角的目的地管理系統設計。而其中以我國的相關研究為最多，如贛東北網絡旅游信息系統研究、上饒市旅游資源信息系統。

數字旅游是一種典型的旅游與信息技術的綜合叉研究主題，在我國旅游研究領域受到了關注，既包含了偏重技術的研究，如數字旅游的體系框架，也包含了圍繞數字旅游系統建設的保障體系研究，如相關政策法規方面的研究。

3.3問題3：信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢？

盡管信息科學與旅游的交叉研究在近12年間經歷了快速發展，但其仍然屬于新興交叉學科，其發展需要相關學者更為廣泛與深入的探索研究。在本節，筆者在對最近12年信息科學與旅游的交叉研究進行系統整理的基礎上，通過捕捉旅游類與信息類研究共同關注的研究主題（表4），以及基于筆者對信息科學以及旅游研究趨勢的把握，找到信息科學與旅游交叉研究中的研究重點，其反映了兩類科學的交叉發展趨勢，或者研究者們重新認識某些對該交叉領域的發展來講非常重要的問題。以下分別對它們進行闡述：

3.3.1人工智能在旅游領域的深入應用

人工智能方法與技術是信息技術發展的高級階段，研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術，涉及知識表示、自動推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面的研究內容。盡管目前人工智能在旅游中的應用以旅游需求預測最為成熟，然而其相關理論、方法與技術并沒有在旅游領域中得到充分應用。如何充分利用人工智能方法與技術來有效處理與使用旅游數據、信息與知識，深入挖掘旅游者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業的特征、存在的問題并進行決策支持，是信息科學與旅游科學交叉研究中較為迫切與前沿的問題。

3.3.2基于語義網與本體的旅游推薦系統

語義網與本體研究是信息科學領域的前沿領域，是海量網絡信息之間相互理解的基礎。互聯網的發展使得傳統面向旅游者的“線下”服務擴展至“線上”，包含以傳統計算機為中心的和以新興各種移動終端為中心的“線上”服務，“線上”服務質量對于信息時代的旅游者體驗是非常重要的。基于語義網與本體技術的旅游推薦系統正是提升網絡服務質量的有效方法與工具，如何將語義網、本體技術以及旅游推薦系統進行理論、方法以及應用上的有效集成，使其對旅游者具有實際應用價值，是信息科學與旅游科學交叉研究中的另一個前沿問題。

3.3.3

普適計算與旅游（物聯網、移動互聯與旅游）

普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯網應用的基礎。隨著移動終端設備及其應用的發展，傳統以計算機為中心的網絡服務擴展至以移動終端一旅游者為中心，基于普適計算模式的連接物與物、人與物、人與人的物聯網以及各種移動應用系統在旅游研究與實際應用中得到了重視。然而，無論是普適計算還是物聯網，在信息科學研究中都是前沿領域，存在許多未解問題，因此，普適計算以旅游領域為問題域或典型應用，將同時有助于其本身以及旅游問題的解決。

地理信息系統研究方向范文4

關鍵詞：地圖信息系統 圖件 圖冊 GIS 應用架構

中圖分類號： P208 文獻標識碼： A

1引言

隨著水利信息化建設和地理信息系統（GIS）的發展，水利建設過程中產生的傳統硬介質圖件、圖冊保存使用不便的缺點逐漸暴露出來,在許多水利部門卻依然存在大量歷史紙圖,這些圖件、圖冊數量大、種類多、精度低、現勢性差、更新速度慢。

水庫建設管理圖件、圖冊包括水庫規劃圖、施工圖、水庫基礎設施配套圖及批準的設計變更圖件、圖冊原件。完整的、真實的水庫工程圖件、圖冊資料是水庫工程實體質量的見證，是水庫基礎設施管理、使用、改建和擴建的依據，是水庫建設檔案的重要組成部分。過去對于水庫建設過程中所產生的圖件、圖冊資料管理一般采用手工編制與歸檔整理方式，手段落后，更新困難，查閱非常不便，不能滿足水庫設施高頻率、快節奏的建設需要。為加強水庫工程資料數字化和規范化管理，提高水庫工程管理水平，設計和建立基于GIS的水庫庫區圖件、圖冊管理信息系統勢在必行。

本研究從水庫管理單位的實際要求出發,利用數據庫、GIS、網絡等先進的技術手段，將和水庫有關的各種圖件、圖冊進行掃描，形成圖像文件，并對圖像文件進行合理的分類組織。開發設計的圖件、圖冊管理信息系統,能有效解決了圖件、圖冊的存儲、管理和應用等諸多問題。

2系統研究現狀及任務

地圖信息系統是一種研究系統，目前還處于探索階段。國內不同行業的地圖信息系統因目標使用對象不同而研究方向不同，地圖信息壓縮存儲查詢方法及地圖模型也不盡相同。

本研究項目任務是針對小浪底、西霞院庫區不同時期、不同專題、不同類別的地圖使用情況，研究水利工程地圖信息的獲取、傳遞、轉換、貯存和分析利用，測定水利工程地圖信息量的方法，研究地圖信息轉換和貯存管理方法，開發各種分析計算、綜合對比、評價軟件等，建立多種地圖模型，應用和發展各種分析評價方法，以及開發相應的軟件管理系統。

3系統建設主要工作

1、地圖分類統計

對各時期、各類型的地圖分門別類進行詳細統計，建立地圖分類統計圖表。

2、地圖掃描矢量化

對紙質地圖用工程專用掃描儀掃描并矢量化，建立柵格地圖。

3、地圖拼接

確定地圖坐標基準，對地圖進行坐標系統校正，建立各類地圖要素間拼接關系，對不同專題地圖的相同要素進行拼接。

4、地圖疊加

建立各類地圖的不同要素間的疊加，尤其是對不同的專題地圖進行疊加分析。

5、建立地圖數據庫

建立符合地理信息系統國家標準的具有動態屬性的“小浪底、西霞院水庫庫區地圖數據庫”。

在“小浪底、西霞院水庫庫區地圖數據庫”基礎上設計并開發“小浪底、西霞院水庫庫區地圖信息系統”，系統包括水庫地形地貌圖模塊、行政區域圖模塊、重要建筑物圖模塊、滑坡塌岸圖模塊等。

4系統建設目標

“小浪底、西霞院水庫庫區地圖圖件、圖冊管理信息系統”開發的目標主要有以下四個方面。

4.1統一規范管理

對小浪底、西霞院水庫建設管理局在日常工作及科研工作中產生的庫區各類地圖圖件、圖冊進行統一、規范的管理。從而使小浪底、西霞院水庫建設管理局工作人員在其日常工作或科研工作中快捷、方便地檢索、查閱所需地圖圖件、圖冊。并對最新產生的圖件、圖冊快速入庫更新，使決策人員能夠以最快的速度了解水庫庫區地形地貌的變化、滑坡塌陷區域最新情況等。

4.2多媒體動態演示

將庫區管理現狀專題圖、庫區專項設施專題圖、視頻文件（AVI）、移民安置規劃專題圖等多種數據利用多媒體制作工具制作成多媒體演示匯報系統，聲、像、圖、文生動具體。同時提供提供自動播放功能，提供人工控制播放功能：播放，停止，跳轉等。為工程設計的評審會或專題匯報會議提供現代化的專業素材，并能向領導實時動態演示。

4.3快速輔助決策

本系統還有一個非常重要的目的就是對突發地質災害（比如滑坡、塌陷等）的快速輔助決策功能，系統可以展示事故發生點周邊地形地貌環境情況來輔助決策，并生成地質災害區域的最新地圖，在緊急事故發生后記錄并展示事故地點和事故的詳細信息，并能對地質災害的發生情況進行統計分析。

4.4輔助規劃功能

輔助規劃是在建立水庫庫區圖件、圖冊管理信息系統的另一目的，通過實現對水庫基礎地圖數據、專業地圖數據和屬性數據的管理和共享的同時，使專業圖形數據與地形圖數據結合，從而為規劃設計提供較為貼近現狀的圖形數據和現狀屬性數據，并與水庫相關數據庫建立數據接口，獲取地面工程動態數據。使地圖圖件、圖冊管理信息系統在規劃設計得到應用推廣，實現庫區工程電子化資料快速更新，提高規劃設計準確率，實現規劃圖紙的電子存檔。

5用戶情況及采用的軟硬件

系統的使用人員是小浪底、西霞院水庫建設管理局的領導、科研人員、工作人員及與水庫建設管理局工作有聯系的其他人員或領導。系統的使用人員一般應能較熟練操作計算機，使用瀏覽器。

系統的維護人員是小浪底、西霞院水庫建設管理局的專業技術人員。系統的維護人員應能熟練操作計算機，并對計算機信息系統有一定的了解，熟悉GIS數據庫操作。

系統開發使用的軟件主要有：Oracle、ArcGIS server 、ArcGIS配套軟件等。

數據處理使用的硬件主要有：數據庫服務器、圖形工作站、大幅掃描儀、打印機、計算機等。

6系統主要功能及實現

依據《小浪底、西霞院水庫庫區地圖信息系統研究》的要求，“小浪底、西霞院水庫庫區地圖圖件、圖冊管理信息系統”應具有“地圖上傳功能”、“地圖檢索功能”、“地圖瀏覽功能”、“地圖下載功能” 、“地圖編輯功能”、“地圖疊加功能”、“地圖統計分析功能”、“地圖輸出打印功能”、“地圖的放大、縮小、鷹眼、區域選擇、移動、目標檢索、圖層上移、圖層下移功能”和“系統管理功能”等基本功能。

系統功能可以采用B/S體系結構和C/S體系結構相結合的方式實現。

7系統建設步驟

共分為四步：

（1）設計并建立“小浪底、西霞院水庫庫區地圖圖件、圖冊管理數據庫”；

（2）在“小浪底、西霞院水庫庫區地圖圖件、圖冊管理數據庫” 基礎上設計并開發“小浪底、西霞院水庫庫區地圖圖件、圖冊管理信息系統”。

（3）對所有未數字化的圖件圖冊進行圖像掃描，并對掃描后的圖件分門別類，建立起合理的組織結構，在小浪底、西霞院水庫建設管理局對地圖進行分類整理的基礎上，協助小浪底、西霞院水庫建設管理局進行相關地圖入庫的工作。

（4）最后對小浪底、西霞院水庫建設管理局指定人員進行“小浪底、西霞院水庫地圖圖件、圖冊管理信息系統”的維護及應用培訓。

8系統應用架構設計

（1）客戶層：包括3級用戶（一般用戶、管理用戶、核心用戶）。

（2）應用層：在ARCGIS平臺上進行的圖件、圖冊相關的二次開發。

（3）數據層：通過空間數據引擎ARCSDE與數據庫相連。

9結束語

本文介紹了水庫庫區地圖信息系統,以及該系統的具體實現方法. 水庫的科學管理對水庫的安全和效益的發揮至關重要,開發這個系統,節省了水庫管理中需消耗的大量的人力、物力、財力,實現了水庫管理的信息化。該系統的不斷完善和應用，將大大提高了工作效率，為水庫日常管理工作提供了統一的模式和規范化的操作流程，實現了水庫管理信息化規劃設計的現代化。

參考文獻:

[1]朱長富；基于3S的水庫淹沒處理信息系統的開發與應用，人江，2005年S1期。

[2]陳雪冬,楊武年；水庫移民GIS輔助決策支持系統的設計和實現[J]；測繪科學；2004年03期。

[3]胡志剛；小浪底移民項目管理信息系統開發研究[J]；華北水利水電學院學報；1996年02期

地理信息系統研究方向范文5

[關鍵詞]土壤侵蝕模型；經驗統計模型

中圖分類號：S715.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）11-0202-01

1 概述

土壤侵蝕預報是有效監測土壤流失和評估水保措施效益的手段，侵蝕模型則是進行土壤流失監測和預報的重要工具。自20世紀60年代以來，國內外已經開發出許多實用的土壤侵蝕預報模型。根據土壤侵蝕模型的建模手段和方法，一般情況下可以分為經驗統計模型、物理物理過程模型和分布式模型。由于經驗統計模型起源最早，應該最廣，本文將著重介紹國內經驗統計模型的發展動態。

2 國內土壤侵蝕經驗模型研究動態

2.1 坡面侵蝕產沙經驗模型的研究

坡面經驗模型主要參考或直接利用USLE的基本形式，結合當地的地貌特征，根據我國的觀測資料，計算土壤侵蝕的各項影響值。關于各侵蝕因子的定量研究，比較成熟的是降雨徑流因子、地形（坡度、坡長）因子的研究，植被因子和水土保持因子的系統研究較少。在這些模型中，比較有代表性的是江忠善[1]和劉寶元[2]的經驗侵蝕模型。

美國USLE通用土壤侵蝕模型是土壤侵蝕研究過程中的一個偉大的里程碑，它是W.Wischmeier與D.Smith[3]在對美國東部地區30個州10000多個徑流小區近30年的觀測資料進行系統分析基礎上得出的。

劉寶元等[4]（2001）以USLE為藍本，利用黃土丘陵溝壑區安塞、子洲、離石、延安等徑流小區的監測數據，建立了中國土壤流失預報方程：中國土壤流失方程（CSLE）型的基本形式，形式簡單，較易在不同地區推廣使用，其基本形式為：

該模型的主要優點是根據我國水土保持措施的實際情況，將USLE中的作物和水土保持措施變成生物、工程和水土保持耕作措施因子，但是該模型與USLE相似，缺乏對物理過程的考慮，對陡坡地特有的淺溝侵蝕考慮不足。

江忠善[7]（1996）以溝間地地基準狀態坡面土壤侵蝕模型基礎，將淺溝侵蝕影響以修正系數的方式進行處理，建立了計算溝間地次降雨侵蝕產沙量的方程式：

C――水土保持措施影響系數。該模型同以往模型相比，一是模型結構符合黃土丘陵區地貌特點，考慮了黃土坡面特有的淺溝侵蝕類型。二是應用地理信息系統軟件建立空間土壤流失數據庫，實現了侵蝕預報模型與GIS相結合。由于模型模擬面積有限，因此在模型的推廣應用時，需要一系列參數體系的修正，才能保證模型在外延時的正確性。

全國性模型建立和應用的關鍵在于以下四個方面：資料標準的統一、修正；不同區域各因子的修正體系的確立；模型在不同區域流域內的驗證；新技術RS、GIS在實際預測中的應用等。但此模型也只能適用于緩坡地，對淺溝、切溝侵蝕等一些侵蝕方式沒有考慮同時，由于一些因子的標準在不同地區的差異，模型的推廣也受到一定的限制。

2.2 小流域宏觀產沙模型

尹國康等[5]認為，氣象、水文因素和包括人類活動影響在內的地表物理性質因素，是控制土壤侵蝕的2個重要方面，因此，降雨和徑流、流域面積、流域地面溝壑密度、流域高差比、地面溝壑切割深度、流域植被與治理度、地面巖石抗蝕性等因素，是選擇指標的主要對象，通過分析篩選和回歸計算，提出小流域宏觀產沙模型：

比較有代表性的流域侵蝕產沙經驗模型主要有以下4個：

2.3 未治理流域暴雨產沙預報模型

江忠善等根據陜北、晉西、隴東南黃土丘陵區溝道小流域實測資料，建立了未治理流域的暴雨產沙預報模型：

該模型能反映小流域動力、地形、土壤、植被等因素對流域產沙的綜合影響，適用于黃土丘陵區沒有或者很少開展水土保持工作的流域產沙計算但由于沒有考慮水土保持因子，不能用于流域水土保持治理的減沙效益評價。

3 結論

各學者對土壤侵蝕模型的認識并不統一，但一致的目標是使土壤侵蝕預報的模型精度較高。由于土壤侵蝕過程的復雜性、影響因素的多樣性以及受技術、經濟等各種條件的限制，這一問題都還沒有統一、圓滿的答案。希望未來的土壤侵蝕模型能夠解決此問題，這將為土壤侵蝕研究的整個進程中加入重要的一環。

參考文獻

[1] 劉善建.1953.天水水土流失測驗的初步分析[J].科學通報，8（2）：7-8.

[2] 鄭粉莉，劉峰，楊勤科等.2001.土壤侵蝕預報模型研究進展[J].水土保持通報，21（6）：16-18.

作者簡介

地理信息系統研究方向范文6

近5年學校獲得8項國家科學技術進步獎、國家技術發明獎

2010年國家科學技術進步二等獎獲獎項目

特大異型工程精密測量與重構技術研究及應用

該項目在國家“十五”科技攻關項目、北京市自然科學基金、奧運工程、故宮古建筑大修等項目的支持下，率先開展了特大異型工程精密測量與重構技術研究；提出了快速精密“按需建網”的控制測量理論與技術，研制了基于經緯儀、全站儀以及數碼相機為傳感器的高精度三維坐標測量系統，基于地面激光雷達的精密三維重構技術，發明了專用測量裝置，制定了相關技術標準，整體技術達到國際先進水平。本項目相關成果獲省部級科學技術金獎1項、一等獎3項、二等獎3項；已申請國家發明專利10項，其中授權7項，獲軟件著作權2項，68篇（其中EI 9篇），出版專著3部，制定行業標準3項。

本項目已在國家大劇院、“鳥巢”、水立方、國家體育館、首都機場新航站樓、CCTV新址、探月工程50米天線、北京國貿大廈、武廣客運專線、故宮古建筑大修、全國地鐵建設等大中型工程中得到應用，經濟效益達到7億多元，為北京奧運會、探月工程等國家重大工程項目作出了突出貢獻。

2011年國家科學技術進步二等獎獲獎項目

固體廢棄物循環利用新技術及其在公路工程中的應用

該項目屬交通運輸工程領域，針對國家節能減排的重大需求，解決了道路建設中廢舊瀝青混合料、廢舊橡膠輪胎、鋼渣、建筑垃圾等代表性固體廢棄物在公路中高摻配率循環利用的關鍵技術難題，形成了生產線與試驗示范基地，實現了固體廢棄物的高效循環利用。本項目已獲得授權發明專利4項、實用新型專利6項、受理發明專利申請7項，編制國標4部、行業規范4部，相關技術已在全國18個省市的32個國家和省級重點工程中成功應用。近3年來，本項目取得直接經濟效益21億元，累計經濟效益33億元，引領了交通運輸、建筑、鋼鐵等行業的技術進步。

2012年國家科學技術進步二等獎獲獎項目

地下工程開挖誘發災害防控關鍵技術開發及應用

近年來，我國地下空間開發迅速發展，僅城市軌道交通行業每年新增里程就達150公里以上，市政基礎設施等大型穿越工程顯著增加。確保開挖、運營以及相鄰構筑物的安全是地下工程建設的技術核心，本項目針對大型地下工程開挖領域的超近結構物隔離保護、風險辨識與控制、災后結構恢復等重大技術難題，展開了長達15年的科技攻關。

在國家自然科學基金重大項目等支持下，本項目通過關鍵技術的開發與應用，取得了階段性成果19項，授權專利8項（其中發明專利6項），軟件著作權7項，發表相關學術論文116篇，形成地方標準2部，所取得的技術成果已經在“首都機場滑行道穿越工程”等國家重點工程中得到廣泛應用。

代表性建筑與古建筑數據庫教育部工程中心

代表性建筑與古建筑數據庫教育部工程中心依托北京建筑大學測繪工程、地圖制圖與地理信息工程等學科，于2009年12月經教育部批準建設。

工程中心圍繞我國代表性建筑和古建筑遺產保護與利用的迫切需求，發揮與國內古建筑數據庫生產企業聯合的產學研優勢，通過研究開發與工程化的環境建設，構筑起代表性建筑與古建筑數據庫技術的工程能力平臺；建立并完善工程化產業化的體制及運行機制；建設國內領先具有國際競爭力的代表性建筑與古建筑數據庫技術研發與工程化產業基地。

工程中心的主要研究方向和內容：

建筑三維空間數據獲取系統與技術：研制擁有自主知識產權的三維激光掃描儀，研制以數字近景攝影測量與掃描系統為代表的數據采集設備，形成一個能夠以多種手段獲取代表性建筑與古建筑的各種空間幾何、影像紋理、點云等多源數據的系統。

面向古建筑等大型復雜對象的逆向三維建模軟件與技術：對采集的點云數據進行逆向，包括數據處理構建點云模型、根據點云模型提取構成建筑構件的結構實體幾何（Constructive Solid Geometry— CSG）模型、基于點云模型構建建筑表面的三維不規則三角網（3D-TIN）模型、在CSG模型或者3D-TIN模型上加載影像紋理構成建筑的仿真模型4個步驟。

代表性建筑與古建筑數據庫管理系統與技術：數據庫中要包含空間數據與非空間數據，還有文學數據、歷史數據、影像數據等。要設計一種能夠管理、查詢、顯示和利用這些數據的數據模型和結構，構成代表性建筑與古建筑的數據庫系統。

代表性建筑與古建筑數據庫的應用技術：將數據庫應用于建筑遺產生命過程分析、建筑遺產備災數據庫、數字化建筑遺產復原研究、推動建筑學的實境化教學、國際化的建筑數據交換平臺等5個方面。

基于文獻的歷史建筑復原研究數據庫：將中國歷史不同時期建筑的資料與文獻數據重建為歷史建筑的代用數據，并使用現代信息獲取、存儲與可視化技術，提取各個朝代特色建筑的豐富資料成為數字化信息，進而建立一個較完善的、可共享的歷史建筑檔案數據庫。

建筑信息存儲與交換數據標準：建立富有建筑行業特色的歷史建筑和特色建筑數據庫，以及國內首個歷史建筑和特色建筑數字檔案信息交換及應用平臺。

近幾年，該中心獲得國家科學技術進步二等獎1項，省部級獎勵8項。

城市雨水系統與水環境省部共建教育部重點實驗室

城市雨水系統與水環境省部共建教育部重點實驗室依托北京建筑大學環境工程和市政工程、環境科學等學科建設，于2009年12月經教育部批準成立。實驗室立足北京，面向全國，緊緊圍繞我國城市化快速發展進程中水環境污染控制和綜合治理中的突出共性問題，以城市雨水系統為切入點，以可持續水循環為引領，以建立健康的城市水環境為目標，以揭示城市水環境水量水質保障各環節的科學機理為支撐，在城市雨洪控制與利用、水質凈化與環境風險評價、水資源再生利用與節水、水資源優化配置與管理領域，通過環境工程和市政工程、環境科學等學科之間的相互交叉和滲透，重點開展跨學科創新性應用基礎研究。

重點實驗室主要研究方向及研究內容：

城市雨洪控制利用與水環境生態修復：城市雨水系統發展戰略與規劃設計評估模型工具研發；城市雨水產匯流特征及其對水環境響應機理研究；城市雨水資源化利用理論與技術；城市雨水徑流污染控制理論與生態處置技術研究；城市雨水管理政策與制度設計研究；城市雨水系統的信息化管理 。

污水處理及其資源化：污水處理系統的數學模擬優化與數字化智能決策控制系統 ；可持續污水生物營養物去除回收反應過程和機理；高效低耗的污水再生處理新工藝；污水生物處理系統中的內源過程機理研究；污水資源化回用的環境與健康風險評價原理與方法研究。

城市節水與水系統優化管理：城市生活公共建筑節水技術研究；城市工業再生水利用技術研究；城市規劃對城市節水影響機理研究；城市工業節水潛力分析和技術集成；城市工業和公共建筑節水相關定額研究。

目前，實驗室共承擔科研項目200余項。其中，國家自然科學基金10項，國家重大科技專項課題/子課題6項，國家“863計劃”課題1項，省部級項目30余項。近年來，實驗室承擔各類企業合作與社會服務項目200余項。包括：北京市東方太陽城水環境系統與雨水利用工程、數字化污水處理廠的建設研究方案、龍潭湖節水和再生水利用的研究與示范等。

現代城市測繪國家測繪地理信息局重點實驗室

該實驗室依托北京建筑大學與建設綜合勘察研究設計院有限公司，于2011年9月被國家測繪地理信息局批準建設。實驗室憑借學校測繪科學與技術學科優勢、人才培養優勢和建設綜合勘察研究設計院有限公司的建設行業優勢，面向城市規劃、建設、管理和文化遺產保護需求，通過產學研聯合，實現優勢互補，研究構建現代城市測繪地理信息理論方法和技術體系，為城市運行管理和文化遺產保護提供特色服務，為政府提供決策支持，為公眾提供信息服務，為企業運營提供技術服務。實驗室將逐步建設成為現代城市測繪地理信息領域的高水平研究平臺。通過營造一個創新、開放、和諧的實驗室學術環境，培養在主要研究方向上具有國際、國內先進水平的中青年優秀科學家、學術帶頭人和優秀創新團隊，形成高層次學術交流、成果培育轉化和人才培養基地。

重點實驗室主要研究內容：

現代城市測繪技術體系與標準化：基礎測繪方面：研究大地基準現代化、城市三維測量與建模的理論與方法；在攝影測量與遙感方面，主要研究多源對地觀測數據高可靠高精度處理、高效能網絡分布式光學遙感數據一體化處理、傾斜攝影與面陣攝影測量技術、多模式合成孔徑雷達攝影測量、激光雷達數據處理及其與攝影測量數據融合、遙感數據智能解譯等；在地理信息系統方面：主要研究地圖智能綜合與質量控制、地理信息自動化數據挖掘與知識發現、時空數據通用模型與一體化管理、地圖數據級聯更新、地理信息智能服務等。要大力推進地理信息數據處理關鍵技術攻關，加強測繪生產技術裝備建設，建設地理信息服務體系，研究制定測繪基準框架，通用和專用標準。

城市地理信息理論、方法及應用：重點研究網格化城市管理的理論、方法和技術體系；研究城市突發事件應急指揮和城市運行保障的策略、模型、方法和技術；研究構建城市歷史多源空間信息共享與服務系統平臺的相關理論和技術方法；研究城市空間信息應用與共享服務模式，發展面向網格化、精細化城市運行管理服務的空間信息支撐技術，探索基于空間信息的城市建筑生命周期管理新方法。

建筑精細測量與重構重點研究城市建（構）筑物精細測量技術：為建筑施工進行精密放樣、建筑運營進行質量監控和安全監測服務；文化遺產精細三維重構技術，為文化遺產數字化保護和利用服務。

近年來，學校重點實驗室獲得多項省部級以上科技獎勵。“特大異型工程精密測量與重構技術”獲得2010年國家科技進步二等獎；“三維激光掃描測量建模技術研究及在故宮古建筑測繪中的應用”獲得2009年測繪科技進步獎一等獎；“國家體育場精密施工測量技術研究與實踐”獲得2008年測繪科技進步獎一等獎，同時榮獲2008年度“全國優秀工程勘察設計金獎”。

供熱、供燃氣、通風及空調工程北京市重點實驗室

供熱、供燃氣、通風及空調工程北京市重點實驗室依托北京建筑大學環境與能源工程學院供熱、供燃氣、通風及空調工程學科，是經北京市教育委員會、北京市科學技術委員會評審和認定的首批北京市重點實驗室，于2001年6月成立，2009年12月通過第二期建設項目驗收，2010年9月進入第三期建設。

重點實驗室主要研究方向：

燃氣綜合高效利用技術：包括研究燃氣綜合高效利用技術、天然氣梯級高效利用技術、集中供熱和區域供冷技術、城鎮建設和新農村建設所應用的新能源和可再生能源應用等相關技術。

供熱空調制冷系統與設備節能技術：包括研究供熱系統量化管理節能技術、空調用冰蓄冷技術、大型公共建筑用能系統監測和優化技術、淺層地熱和水源熱泵技術等。

室內環境質量檢測與控制技術：包括研究室內空氣品質的檢測方法、室內空氣品質控制手段相關技術、室內空氣品質改善技術。

建筑節能綜合應用技術研究：包括研究降低建筑用能系統、能源輸配系統能耗并提高能效技術、監測和優化管理建筑用能技術、改善建筑圍護結構或建筑構件熱工性能技術、實現可再生能源在建筑中的規模化應用技術、發展綠色建筑和實現建筑節能減排相關技術。

近5年來，承擔科研項目125項，科研經費2，228萬元。其中，國家自然科學基金4項，“863計劃”子課題1項，“十一五”子課題7項，國際合作項目5項。實驗室已完成的研究成果中，許多已直接應用于北京市場，內容涉及旋流式煙氣除塵器、低污染催化燃燒爐、煙氣熱能回收器、低溫空氣源熱泵系統、室內環境質量檢測等，同時申請多項發明專利及實用新型專利。

綠色建筑與節能技術北京重點實驗室

綠色建筑與節能技術實驗室是2010年由北京市教育委員會、北京市科學技術委員會批準建設的北京市重點實驗室。實驗室的建立主要為北京市城市建設發展中所遇到的環境和資源方面的問題、可持續發展方面的問題提供科技支持。實驗室以“人文北京、科技北京、綠色北京”為服務方向，將建筑學、土木工程、材料科學與工程、環境工程等多學科進行交叉與融合，結合北京的城鄉建設需求，致力于基礎研究、應用基礎研究、關鍵技術研發，促進當前與未來城鄉建設中以可持續發展為模式的建筑事業發展。

重點實驗室主要研究方向和課題：

綠色建筑設計與施工關鍵技術研究：綠色建筑規劃評估理論與應用；既有建筑更新改造的理論、方法與模式；新型圍護結構研究；建筑風環境、光環境、水環境研究；可再生能源建筑一體化技術研究。

節能墻體關鍵技術研究：研究節能混凝土、砌體外墻和玻璃幕墻的設計、生產和施工的系統理論；研究混凝土、砌體外墻及玻璃幕墻節能性能的關鍵技術；研究節能混凝土、砌體外墻及節能玻璃幕墻的系統設計理論。

可持續性建筑材料研究：研究建筑垃圾資源化關鍵技術與應用研究；研究再生結構材料與再生功能材料的形成機理；研究節能環保材料設計與機理研究；研究工業廢棄物在可持續性結構材料中的性能機理及應用技術。

綠色建筑能源系統研究：供熱空調制冷系統與設備節能技術研究；新型高效制冷、熱泵機組及系統研究；建筑能耗及環境控制系統特性評價指標研究；建筑用能管理自動控制系統研究；可再生能源開發與利用理論及技術研究；蓄能機理及建筑應用研究；太陽能、淺層地熱能開發與利用關鍵技術及理論研究；混合能源系統的運行控制研究。

綠色建筑水循環系統：雨水收集利用關鍵技術與設備成套化研究；非傳統水源循環途徑與水資源優化配置技術研究；建筑節水與場地水資源循環利用技術；低影響開發與綠色建筑關鍵技術與應用研究；綠色建筑水環境生態調蓄凈化技術與集成技術。

該實驗室近年來獲得國家科技進步獎二等獎1項，省部級科技進步獎15項，國家優質工程設計銀獎1項，省部級優秀設計獎1項；編制國家、地方、行業各類技術標準4項；專利及知識產權數十項。

實驗室自組建以來，在綠色醫院設計研究、采光遮陽一體化建筑構件研究、高層建筑風噪機理及對策研究、節能材料制造研究等多個方向，開展了系統的研究工作，取得了一定的階段性成果并進行了示范項目的成果轉化實踐。同時，實驗室針對綠色建筑重點方向，面向北京及全國進行開放性課題資助。典型的研究課題及成果有：中國駐厄立特里亞使館經商參處綠色建筑設計、北京騰達大廈綠色建筑優化對策研究、北京宣武醫院綠色醫院評價及設計研究、佛山東平新城項目綠色建筑星級認定技術咨詢等。

工程結構與新材料北京市高等學校工程研究中心

工程結構與新材料北京高等學校工程研究中心經北京市教育委員會批準于2010年1月成立。該中心具有北京市高校唯一的“工程結構與建筑材料”工程檢測資質，擁有國家設計甲級資質的北京建工建筑設計研究院和全國行業領先的北京建工京精大房工程建設監理公司。工程研究中心依托北京市建設領域龍頭企業北京建工集團、北京市建筑設計研究院、北京市市政工程設計研究總院、北京市政路橋控股有限公司等4家企業，為北京的城市建設提供必要的技術支撐，旨在提升北京在工程結構節能、抗震、耐久性、環保和可持續發展結構工程材料應用方面的整體水平。

工程研究中心主要研究方向：

工程結構節能抗震新技術研究和應用：開展工程結構相關的抗震新技術和國外先進抗震技術的國產化研究，節能新型墻體的研發和應用研究。

現代大型復雜結構施工監控技術與標準化施工技術：開展大型復雜結構的施工關鍵技術和施工監控技術研究，高效預應力成套技術標準化施工研究。

既有工程結構的檢測、鑒定與維修加固：開展工程結構的材料檢測、結構檢測、檢測鑒定和加固新技術的研究。

建筑垃圾資源化、再生環保節能和可持續性結構材料的研究和應用：開展建筑垃圾資源化、再生結構材料關鍵技術和規模化生產技術研究。

環保型可持續發展城市道路工程材料：開展環保型城市道路材料的關鍵技術研究，積極開展熱再生技術、溫拌瀝青混合料技術的成果轉化。

工程研究中心目前承擔“973計劃”“863計劃”、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、北京市自然科學基金等研究項目共計80余項，研究經費達1，000余萬元。獲得國家和省部級獎勵11項；申請專利10余項，獲批6項，其中發明專利2項。

北京市建筑安全監測工程技術研究中心

北京市建筑安全監測工程技術研究中心于2011年4月經北京市科學技術委員會正式批準設立。中心結合學校機械工程、土木工程和電氣工程等學科優勢，致力于該領域重大關鍵性、基礎性和共享性技術的研究，以及相關科研成果的系統化、配套化和工程化開發，為北京乃至全國建筑安全監測提供所需高新技術和裝備。

中心主要研究方向：

基于聲學技術的建筑安全監測。

大型建筑運行環境狀態監測。

建筑安全物聯網系統工程。

特種機器人的研究在建筑安全監測中的應用。

建筑鋼結構和混凝土結構安全評估及可靠性技術。

建筑裝備安全監測規范與服務。

目前，中心在研國家自然科學基金項目1項，北京市自然科學基金項目2項，其他省部級以上科研項目10余項。獲北京市科學技術獎一、二等獎各1項，其他省部級科技獎2項。

北京市城市交通基礎設施建設工程技術研究中心

北京市城市交通基礎設施建設工程技術研究中心于2012年經北京市科學技術委員會批準成立。該中心以北京建筑大學為依托，并聯合北京市政工程設計研究總院和北京市政路橋建設控股（集團）有限公司，形成了集交通基礎設施綜合防災減災規劃、大型交通樞紐設計、交通基礎設施新材料與新技術研發等于一體的省部級科研及成果轉化平臺。中心整合了北京交通基礎設施研究領域的優勢資源，協同開展科技創新，通過產學研結合，促進成果轉化，為北京建立高效、安全、環保的世界城市交通運輸體系提供技術支持，并培養一批高層次人才，以滿足北京交通基礎設施建設需求。

中心技術研究開發主要方向：

交通樞紐規劃設計：研究綜合交通樞紐規劃布局理論、功能設計方法及行人交通特征，解決高效交通換乘、優化樞紐內部流線等交通運行效率及緊急情況下行人疏散等安全問題。

交通基礎設施綜合防災減災：研究交通基礎設施的綜合防災減災，解決地下道路及空間火災煙氣控制、內澇防治、安全疏散、結構抗震設計及安全評價問題。

交通基礎設施全壽命設計：解決交通基礎設施全壽命設計相關技術難題，著重開展混凝土耐久性及工程應用技術、交通基礎設施使用性能預測、評價技術與應用和交通基礎設施抗震設計新技術等相關內容的研究。

交通基礎設施施工新技術：研究交通基礎設施施工新技術，解決施工的空間制約、資源制約、無障礙施工等問題。

該中心近3年來獲得國家科技進步獎一等獎1項、二等獎5項，省部級科技進步獎22項，國家優質工程設計銀獎4項，省部級優秀設計獎16項；國家、地方、行業各類技術標準54項；專利及知識產權75項；國家級工法5項，省部級工法10項。科研成果已應用于工程約60余項，其中包括：奧林匹克公園綜合交通規劃、北京地鐵4號線的防災減災設計、長安街大修改造的全壽命設計、北京市四元橋立交工程的施工新技術等。

北京建筑文化研究基地

北京建筑文化研究基地于2010年被北京市哲學社會科學規劃辦公室、北京市教育委員會批準建立。

基地自成立以來，緊緊圍繞“三個北京”和中國特色世界城市建設，開展北京城市文化特色研究、空間哲學研究、建筑倫理研究和建筑文化遺產保護研究，共承擔各級各類課題40余項。其中，國家社科基金項目2項，省部級哲學社會科學課題15項，北京市自然科學基金2項。舉辦國際、國內學術研討會5次，出席國內外學術會議40余人次。出版著作20余部，150余篇。有20多篇論文被《人大復印報刊資料》全文轉載，有100余篇論文被CSSCI收錄。基地重視人才培養和建筑文化科普工作，2012年開始招收“設計倫理學與美學方向”碩士研究生，建設了建筑物文化特色資源庫，取得了豐碩的科研成果和良好的社會效益。

基地主要研究領域：

北京城市建筑文化特色與功能研究：北京傳統建筑文化的意義及功能；北京城市主要功能區的建筑文化特色；北京城市公共建筑物和公共空間的文化內涵；北京城市建筑形態的文化功能等。

建筑倫理研究：建筑、規劃、工程活動的價值取向；建筑、規劃、工程活動的公共參與；西方建筑思潮的倫理分析。

北京建筑文化遺產保護研究：北京城市建筑遺產的類型與特征；北京城市建筑遺產的文化功能評價；北京城市建筑文化遺產的再利用。

北京應對氣候變化研究和人才培養基地

北京應對氣候變化研究和人才培養基地成立于2012年3月，由北京市發展和改革委員會、北京市教育委員會聯合共建。

基地的基本定位：

北京市應對氣候變化智庫；北京市應對氣候變化信息服務中心；北京市應對氣候變化戰略措施研究和技術交流平臺；應對氣候變化專業人才培養與人力資源儲備中心。

基地建設將立足北京、面向全國、放眼世界，跟蹤氣候變化問題的國際、國內形勢及動態，匯聚國內外應對氣候變化領域的精英人才和技術，集成利用北京市在相關研究領域的各類資源，開展氣候變化對本市經濟社會的影響及應對措施等方面研究，培養儲備本市應對氣候變化專業人才，努力將該基地建設成為與國際接軌、國內一流的集應對氣候變化相關教學、研究與技術開發于一體的產學研綜合性基地。

基地將組建與氣候變化緊密相關的能源、交通、建筑、環境、生態、經濟與金融、規劃與管理等跨學科研究力量，緊密跟蹤氣候變化問題的國際國內形勢及動態，系統全面地分析氣候變化對北京市經濟社會和環境的影響，研究本市應對氣候變化的總體戰略、應對機制與技術、應對計劃與方案。

基地主要研究方向與內容：

開展相關發展戰略和政策標準的研究；搭建北京市應對氣候變化信息交流和研發網絡；開展應對氣候變化技術研究，包括基礎研究、適應氣候變化能力的研究、提升溫室氣體減排水平的研究、溫室氣體減排及相關低碳政策在短期內的經濟社會影響研究等。

北京建筑大學——浙江勤業建工集團有限公司技術研發中心

為充分發揮高校科研人才優勢和建筑施工企業的生產要素資源，促進工程建設領域的科技進步和科技成果的孵化與轉化，建筑工程浙江省工程技術研究中心（企業技術中心）由北京建筑大學和浙江勤業建工集團有限公司（以下簡稱“浙江勤業集團”）共同組成并申報建設。中心于2009年獲得浙江省批復（浙經信技術[2009]311號）。

研究中心的建立是本著優勢互補、互惠互利、共同發展的原則，以切實發揮產學研聯合作用為目標，以實現提高企業科技創新、促進高校科技成果轉化為主要任務。

中心自建立以來圍繞工程實際中遇到的技術難題，企業與高校聯合開展了多項科研項目合作和技術攻關，主要包括：圍繞土木工程施工領域的共性技術與關鍵技術，重點在施工新技術、新材料、新設備、新工藝等“建筑四新技術”方面開展創新研究與開發，以形成一批具有自主知識產權的一系列技術成果，并大力做好應用與推廣工作。

中心的科研項目選題主要來源于三個途徑：一是浙江勤業集團設立或擬定的項目，包括工程建設的行業標準、發明專利、國家級工法等；二是學校根據具體土木工程熱點、難點技術而設立或擬定的項目；三是國家及地區科研主管部門的相關科研課題。浙江勤業集團與學校擬定的項目由各單位分別提交到研發中心，并由專家委員會評審通過后，方可列為正式選題并由中心負責編制項目申報指南。

北京建筑大學建筑科技大學科技園

北京建筑大學建筑科技大學科技園是依托北京建筑大學的優勢學科及科技創新資源，面向首都城鄉建設，集聚創新創業人才，擴散高新技術，建設知識創新和科研成果轉化及產業化的中心；是為首都城市規劃、建設與管理提供科技支撐和智力支撐的創新創業基地；是產學研合作引領產業結構優化升級的高新技術企業集聚區；是首都城鄉建設創新創業人才培養的高地。

科技園以建筑科技為主導，圍繞城鄉規劃、建設與管理，是重點開展建筑結構、建筑施工、建筑材料、建筑節能、建筑監理、智能建筑以及城市基礎設施建設的研究、設計、實驗、應用、信息等產業化基地。