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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文1
[摘要] 在當(dāng)今信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代,各種信息技術(shù)不斷整合應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)和電子商務(wù)的結(jié)合無(wú)論從各方面講都是切實(shí)可行的,而且是有價(jià)值的。將GIS技術(shù)引入到電子商務(wù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)、物流管理和客戶關(guān)系管理中,將促進(jìn)電子商務(wù)的發(fā)展。
[關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng) 電子商務(wù) 物流 客戶關(guān)系管理
一、引言
隨著Internet的不斷普及,電子商務(wù)的迅猛發(fā)展,世界已進(jìn)入信息時(shí)代,發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)、建設(shè)信息高速公路和培養(yǎng)信息建設(shè)人才已經(jīng)成為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。人們不僅需要利用互聯(lián)網(wǎng)快速檢索和交互使用各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)、商務(wù)信息, 同時(shí)越來(lái)越迫切需求將這些信息與地理信息有機(jī)地匹配和結(jié)合起來(lái), 以獲得這些經(jīng)濟(jì)信息的空間分布及其相互關(guān)系。
地理信息系統(tǒng)作為一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個(gè)與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng), 與人類(lèi)生存、地區(qū)的發(fā)展和進(jìn)步密切關(guān)聯(lián), 在我國(guó)已受到愈來(lái)愈多的重視。
二、地理信息系統(tǒng)概述
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System ,GIS) 是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),按照地理特征的關(guān)聯(lián),將多方面的數(shù)據(jù)以不同層次聯(lián)系起來(lái),構(gòu)成現(xiàn)實(shí)世界模型,并在此基礎(chǔ)上采用模型分析方法,提供多種動(dòng)態(tài)的地理信息,為輔助決策而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。
1.GIS的特點(diǎn)
GIS具有其他信息管理系統(tǒng)所不可比擬的優(yōu)點(diǎn),其最大的特點(diǎn)就是具備對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理功能。具體來(lái)講包括如下幾個(gè)方面:
(1)共同管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù):這是GIS最顯著的特點(diǎn)之一。GIS不僅具有管理屬性數(shù)據(jù)的功能,還能采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息,并且將屬性數(shù)據(jù)集成到空間數(shù)據(jù)之上,不僅直觀而且可實(shí)現(xiàn)兩者互相查詢。
(2)具備強(qiáng)大的空間分析能力:由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成以及地理空間模型方法的應(yīng)用,使GIS具備空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)等功能,能夠滿足地理研究和輔助決策。
(3)具有豐富的信息:GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中不僅包含豐富的地理信息,還包含與地理信息有關(guān)的其它信息,如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經(jīng)濟(jì)情況、交通情況等。
2.我國(guó)GIS的發(fā)展
我國(guó)GIS的起步較晚,到20世紀(jì)70年代末才提出開(kāi)展GIS研究。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后迅速發(fā)展,在理論探索、規(guī)范探討、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)建立、人才培養(yǎng)和區(qū)域性試驗(yàn)等方面都取得了突破和進(jìn)展。1994年4月,我國(guó)專(zhuān)門(mén)成立了“中國(guó)GIS協(xié)會(huì)”,此后又成立了“中國(guó)GIS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)”,加強(qiáng)了國(guó)內(nèi)各種GIS學(xué)術(shù)交流,研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版權(quán)的GIS軟件。
三、GIS在電子商務(wù)中的應(yīng)用
電子商務(wù)是在Internet 開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,基于瀏覽器/ 服務(wù)器應(yīng)用方式,實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的網(wǎng)上購(gòu)物、企業(yè)之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付的一種新型的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。互聯(lián)網(wǎng)固有的特性既賦予了電子商務(wù)有別于傳統(tǒng)商務(wù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),隨著電子商務(wù)的應(yīng)用和研究的深入,已經(jīng)證明電子商務(wù)是必須以傳統(tǒng)商務(wù)為基礎(chǔ),是不能脫離傳統(tǒng)商務(wù)獨(dú)立存在。
GIS雖然是地理學(xué)研究的成果,但它集地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體,是多學(xué)科集成。這種集成使GIS能對(duì)各種信息進(jìn)行加工、處理、融合和應(yīng)用,為各種用戶提供信息服務(wù)和管理決策依據(jù)。特別是目前WebGIS的發(fā)展能更好地適應(yīng)電子商務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化需求。
1.在電子商務(wù)物流管理中的應(yīng)用
電子商務(wù)離不開(kāi)傳統(tǒng)物流,GIS使傳統(tǒng)流通企業(yè)在運(yùn)作方式、技術(shù)、管理水平和經(jīng)營(yíng)理念上發(fā)生了根本性變化,使物流表現(xiàn)出許多新的特點(diǎn),如信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化。將GIS引入到電子商務(wù)下的物流管理中,符合GIS和電子商務(wù)的特點(diǎn),也符合物流業(yè)的發(fā)展。
(1) 交通路線的選擇。在電子商務(wù)的物流管理中,涉及到物質(zhì)實(shí)體的空間轉(zhuǎn)移,運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)站中成本的70%以上,因此交通運(yùn)輸方式及路線的選擇問(wèn)題直接影響物流成本的多少。這都屬于空間信息的管理,這正是GIS 數(shù)據(jù)管理的強(qiáng)項(xiàng)。
(2)機(jī)構(gòu)設(shè)施地理位置的選擇。對(duì)于供應(yīng)商、配送中心、分銷(xiāo)商和用戶而言,需求和供給這兩方面都存在著空間分布上的差異,此外供應(yīng)商和分銷(xiāo)商其服務(wù)范圍和銷(xiāo)售市場(chǎng)范圍也具有一定的空間分布形式,因此物流設(shè)施的布局是電子商務(wù)下物流管理所必須面臨的問(wèn)題,其合理程度直接影響利潤(rùn)獲取的多少。
(3)車(chē)輛運(yùn)輸動(dòng)態(tài)管理。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Position System ,GPS) 是20世紀(jì)產(chǎn)生的一項(xiàng)高科技系統(tǒng)。在物流領(lǐng)域,GPS能廣泛地應(yīng)用于各個(gè)環(huán)節(jié),如用于汽車(chē)的定位、跟蹤、調(diào)度,這樣能極大地避免物流的延遲和錯(cuò)誤運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象,貨主可以隨時(shí)對(duì)貨物進(jìn)行全過(guò)程的跟蹤與定位管理。此外還能掌握空中交通以及鐵路運(yùn)輸中有關(guān)貨物的動(dòng)態(tài)信息,增強(qiáng)了供應(yīng)鏈的透明度和控制能力,提高了整個(gè)物流系統(tǒng)的效益和客戶服務(wù)的水平。GIS能接收GPS數(shù)據(jù),并將它們顯示在電子地圖上,這在很大程度上能幫助企業(yè)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行物流管理。
2.數(shù)字城市――電子商務(wù)和運(yùn)營(yíng)平臺(tái)
數(shù)字城市的核心是地理空間信息科學(xué),地理空間信息科學(xué)的技術(shù)體系中最基礎(chǔ)和基本的技術(shù)核心是“3S”技術(shù)及其集成。
數(shù)字城市是以空間信息為核心、以網(wǎng)絡(luò)為支撐的城市信息管理與服務(wù)體系。數(shù)字城市建設(shè)的任務(wù)就是利用現(xiàn)代高科技手段,充分采集、整合和挖掘城市各種空間信息資源,建立面向政府、企業(yè)、社區(qū)和公眾服務(wù)的信息平臺(tái)、信息應(yīng)用系統(tǒng)等。地理信息系統(tǒng)平臺(tái)是數(shù)字城市建設(shè)的核心任務(wù)之一,它為城市發(fā)展和信息化建設(shè)提供統(tǒng)一的空間定位與基礎(chǔ)信息公共平臺(tái),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。
3.客戶關(guān)系管理中的應(yīng)用
GIS作為一種空間信息輸入、處理、存儲(chǔ)、管理、分析和輸出的技術(shù),其應(yīng)用的核心在于空間現(xiàn)象、過(guò)程和規(guī)律的可視化分析,表面上GIS與客戶關(guān)系管理(CRM)不相關(guān),但實(shí)際上,GIS 提供全方位的信息,歷史的、現(xiàn)在的、空間的、屬性的。通過(guò)這些可以獲得客戶資料以及與企業(yè)相關(guān)的綜合數(shù)據(jù),如用戶的歷史購(gòu)買(mǎi)力、購(gòu)買(mǎi)行為、年齡構(gòu)成、地理分布;所在區(qū)域的交通狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、消費(fèi)水平等。從而幫助企業(yè)做出企業(yè)和客戶的空間分布、物流、營(yíng)銷(xiāo)等方面的決策。組件式GIS軟件,使GIS應(yīng)用可視直接嵌入到CRM系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成;采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),將GIS數(shù)據(jù)于CRM數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理。隨著Internet GIS 技術(shù)的發(fā)展,GIS在CRM中的應(yīng)用更加廣闊。
四、結(jié)束語(yǔ)
地理信息系統(tǒng)與電子商務(wù)歷史上是獨(dú)立并分開(kāi)發(fā)展的不同系統(tǒng),但是在當(dāng)今信息化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代,各種信息技術(shù)的整合是大勢(shì)所趨。無(wú)論從技術(shù)特征上、體系結(jié)構(gòu)上、操作的可行性上來(lái)講,它們的結(jié)合都是切實(shí)可行的,而且是有價(jià)值的。將GIS技術(shù)引入到電子商務(wù)的物流管理、客戶關(guān)系管理,不僅開(kāi)拓了GIS 的應(yīng)用領(lǐng)域,同時(shí)也促進(jìn)電子商務(wù)自身的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]張鐸:電子商務(wù)與物流[M].北京清華大學(xué)出版社,2000.1
地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文2
【關(guān)鍵詞】GIS 虛擬GIS 多媒體GIS 三維GIS 地理教學(xué)
一、引言
21世紀(jì)，信息作為一種重要的社會(huì)資源和社會(huì)動(dòng)力，已經(jīng)對(duì)人們的生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。作為信息技術(shù)重要組成部分的GIS技術(shù)，已經(jīng)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。其廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的諸多部門(mén)，對(duì)傳統(tǒng)的地理教學(xué)也提出了挑戰(zhàn)。
對(duì)地理學(xué)科而言，學(xué)科的學(xué)習(xí)對(duì)象是地理環(huán)境、地理事物以及事物之間的規(guī)律，其具有時(shí)空范圍的廣泛性、多樣性、差異性、各要素間的聯(lián)系性、綜合性和可變性。學(xué)習(xí)對(duì)象的諸多特性和學(xué)習(xí)者的時(shí)空局限、認(rèn)知極限之間不可避免地存在著矛盾。而教師僅憑一張嘴、一支筆、一幅掛圖的傳統(tǒng)教學(xué)方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。因此，在現(xiàn)代教學(xué)中，電化教學(xué)越來(lái)越受到重視，并以其直觀、形象、生動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，最大程度的激發(fā)了學(xué)生的求知欲，誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。GIS技術(shù)作為電教手段之一，目前已經(jīng)滲透到電化教學(xué)的隊(duì)伍中，并開(kāi)始發(fā)揮其重要的作用。著名的地圖與信息系統(tǒng)專(zhuān)家陳述彭院士曾指出：“定性描述是地理學(xué)的第一代語(yǔ)言，地圖是地理學(xué)的第二代語(yǔ)言，地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)的第三代語(yǔ)言。”這充分體現(xiàn)了GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的重要性與價(jià)值所在。
二、地理信息系統(tǒng)（GIS）簡(jiǎn)介
GIS是一個(gè)用于管理、分析和顯示地理信息的系統(tǒng)。它通過(guò)采集、管理、處理、分析、顯示地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)地理信息。
1.從空間可視化的角度來(lái)看，GIS是一套智能地圖，用于顯示地表上要素及要素間關(guān)系。底層的地理信息可以各種視圖的方式進(jìn)行表達(dá)，而這些表現(xiàn)方式可以被構(gòu)建成“數(shù)據(jù)庫(kù)的窗口”，來(lái)支持查詢、分析和信息編輯。
2.從空間數(shù)據(jù)庫(kù)的角度看，GIS是一個(gè)包含了用于表達(dá)通用GIS數(shù)據(jù)模型（要素、柵格、拓?fù)洹⒕W(wǎng)絡(luò)等等）的數(shù)據(jù)集的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。
三、GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用
1.GIS在地理教學(xué)中的功能分析
第一，GIS的空間可視化特征，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)空間想象能力、建立空間概念。第二，GIS技術(shù)將空間信息和屬性信息集成在一起的特點(diǎn)，使學(xué)生在了解地理事物的空間信息的同時(shí)掌握了其屬性信息。第三，GIS的數(shù)據(jù)關(guān)系特征可以提高學(xué)生的地理空間思維能力。GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)各地物空間信息的同時(shí)，還存儲(chǔ)了地物之間的空間關(guān)系，也就是我們常說(shuō)的拓?fù)潢P(guān)系。通過(guò)這種拓?fù)潢P(guān)系，學(xué)生可以清晰的認(rèn)識(shí)到地理事物之間的空間位置關(guān)系，從而培養(yǎng)其空間思維能力。
2.GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用特點(diǎn)
第一，信息表現(xiàn)力強(qiáng)、數(shù)據(jù)更新速度快。GIS地圖一般都是矢量地圖，即節(jié)省空間，又能實(shí)現(xiàn)精確顯示。同時(shí)GIS地圖多是分層存儲(chǔ)，為人們的操作和使用帶來(lái)了極大的方便。另外數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)時(shí)更新又促使了圖形信息的更新。第二， 空間性強(qiáng)，具有豐富的空間分析功能。學(xué)生通過(guò)對(duì)GIS相關(guān)軟件功能的認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)地理空間分析的實(shí)用價(jià)值。第三，實(shí)踐性強(qiáng)，有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。GIS在地理教學(xué)中還有一個(gè)重要的應(yīng)用，就是專(zhuān)題地圖的繪制。通過(guò)這一過(guò)程，就可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及審美情趣。這一過(guò)程即有助于學(xué)生能力的培養(yǎng)，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
3.GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用方式
（1）地圖操作顯示應(yīng)用
GIS的相關(guān)軟件提供了對(duì)地圖的放大、縮小、漫游和測(cè)距等基本操作功能。在地理教學(xué)過(guò)程中，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要對(duì)地圖局部進(jìn)行適時(shí)的縮放、漫游。尤其測(cè)距的功能對(duì)初中地理地圖一節(jié)的講述有很高的實(shí)用價(jià)值。
（2）查詢功能
GIS技術(shù)的查詢功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種方式的空間信息及其屬性信息的查詢檢索與統(tǒng)計(jì)。其中定點(diǎn)查詢，可以幫助學(xué)生在地圖上實(shí)現(xiàn)對(duì)地理事物的快速定位，使其對(duì)地理事物的直觀分布有深入的了解。在學(xué)生對(duì)地理事物的空間定位有了一定了解的同時(shí)，也可以幫助學(xué)生對(duì)地理事物相應(yīng)的屬性信息進(jìn)行查詢與統(tǒng)計(jì)。而比較查詢則可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行比較，并把比較結(jié)果用圖表的形式顯示。
（3）繪圖功能
學(xué)生可以運(yùn)用GIS軟件來(lái)完成專(zhuān)題圖的繪制。通過(guò)完成對(duì)各種空間對(duì)象的顯示方式、符號(hào)顏色和大小等的設(shè)置與管理，學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力將得到鍛煉與提高。
四、多種類(lèi)型GIS與地理教學(xué)的結(jié)合
1.多媒體GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用
多媒體GIS是指將文字、聲音、動(dòng)畫(huà)、圖像與GIS技術(shù)相結(jié)合，極大的增強(qiáng)了GIS的信息表現(xiàn)力。多媒體GIS與地理教學(xué)的結(jié)合，將在很大程度上提高教學(xué)質(zhì)量與效率。
2.虛擬GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬GIS（VGIS）應(yīng)用于地理教學(xué)，其最大的特點(diǎn)就是展現(xiàn)一些現(xiàn)實(shí)中無(wú)法再現(xiàn)的景象。例如，模擬高原、盆地等的形成過(guò)程、地球板塊的運(yùn)動(dòng)等等。VGIS采用了多媒體、動(dòng)畫(huà)等方式展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，把軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)集于一體，對(duì)輔助教學(xué)具有重要意義。
3.三維GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用
三維GIS是在二維空間的基礎(chǔ)上，疊加水文、生態(tài)因素，并整合遙感影像等，最終形成三維可視化的模型。對(duì)空間對(duì)象的三維空間分析和操作是其特有的功能。例如，在講地形圖的判讀時(shí)就可以通過(guò)三維GIS來(lái)完成各種地形的三維視圖，并通過(guò)漫游功能讓學(xué)生從不同的角度來(lái)觀察地形特點(diǎn)。運(yùn)用三維GIS來(lái)對(duì)客觀世界進(jìn)行表達(dá)，其結(jié)果將更加真實(shí)。
五、結(jié)論
傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)需求，現(xiàn)代教學(xué)需要更多新興技術(shù)的加入。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的GIS技術(shù)將會(huì)應(yīng)用于地理教學(xué)中，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)方式在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上得到徹底的改觀。但就目前實(shí)際的教學(xué)狀況來(lái)看，筆者認(rèn)為，由于硬件條件、教師素質(zhì)等多方面的因素，GIS技術(shù)在地理教學(xué)中的普遍應(yīng)用，還需要長(zhǎng)期的努力。另外，為了使多媒體GIS技術(shù)、虛擬GIS技術(shù)、三維GIS技術(shù)和地理教學(xué)更好的結(jié)合，我們還需要對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究，以使其更有助于地理教學(xué)的開(kāi)展。
參考文獻(xiàn)：
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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文3
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);GIS;空間數(shù)據(jù)庫(kù);計(jì)算機(jī)應(yīng)用;地理
中圖分類(lèi)號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2009)08(c)-0103-01
地理信息系統(tǒng)是60年代開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的地理學(xué)研究技術(shù),是一門(mén)介于信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興學(xué)科。由于涉及面廣,不同行業(yè)給出的GIS定義也不同,在地學(xué)領(lǐng)域一般認(rèn)為,GIS的核心是計(jì)算機(jī)科學(xué),基本技術(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)地圖的可視化及空間的分析。可以這樣定義:它是在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下,以一定的格式采集、存儲(chǔ)、管理、分析、模擬、顯示和應(yīng)用部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。從外部來(lái)看表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng),其內(nèi)涵是由計(jì)算機(jī)程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型,是一個(gè)邏輯縮小的高度信息化的地理系統(tǒng)。GIS作為一種專(zhuān)門(mén)用于管理地理分布數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),具有強(qiáng)大的模擬現(xiàn)實(shí)功能。強(qiáng)大之處在于將空間信息的處理與屬性信息完美結(jié)合起來(lái),可以快速地獲取所需要的信息,能以圖形或文字報(bào)告等形式表示處理的結(jié)果。地理空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的血液。整個(gè)GIS都是圍繞空間數(shù)據(jù)的采集、加工、存儲(chǔ)、分析和表現(xiàn)展開(kāi)的。從目前來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)采集特別是空間數(shù)據(jù)的采集是建立GIS的主要瓶頸。經(jīng)驗(yàn)表明,數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)費(fèi)用,在系統(tǒng)總投資中占較大的比重,通常是GIS硬件的5倍至10倍。可見(jiàn)空間數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)中的地位。
一、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn):GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)與普通的數(shù)據(jù)庫(kù)在模型及功能上有很大的差別,總的來(lái)說(shuō),空間數(shù)據(jù)有以下特征。空間特征:每一個(gè)空間對(duì)象具有空間坐標(biāo)。除了通用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)或文件系統(tǒng)關(guān)鍵字索引和輔關(guān)鍵字索引以外,一般都需要建立空間索引。非結(jié)構(gòu)化特征:空間數(shù)據(jù)不滿足結(jié)構(gòu)化的要求。將一條記錄表達(dá)一個(gè)空間對(duì)象時(shí),它的數(shù)據(jù)項(xiàng)有可能是變長(zhǎng)的。例如,一條弧段的坐標(biāo),其長(zhǎng)度將是不可預(yù)料的;此外,一個(gè)對(duì)象也可能包含另外的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象。空間關(guān)系的特征:空間數(shù)據(jù)中記錄的拓?fù)湫畔⒈磉_(dá)了多種的空間關(guān)系。該種拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一方面既方便了空間數(shù)據(jù)的查詢和空間分析,另一方面也給空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性維護(hù)增加了復(fù)雜性。海量數(shù)據(jù)特征:空間數(shù)據(jù)庫(kù)是海量數(shù)據(jù)。由于空間數(shù)據(jù)量大,需要在二維空間上劃分出塊或者圖幅,垂直方向上分層來(lái)組織。由于空間數(shù)據(jù)的如上幾個(gè)特征,當(dāng)前通用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)難以滿足要求。而大部分GIS軟件將采用混合管理的模式――即用文件系統(tǒng)來(lái)管理幾何圖形數(shù)據(jù),用商用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理屬性數(shù)據(jù)。但是存在的問(wèn)題是,文件管理系統(tǒng)的功能較弱,特別在數(shù)據(jù)的安全性、以及一致性、完整性、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)損壞后的恢復(fù)方面都缺乏基本的功能。所以GIS開(kāi)發(fā)商一直在尋找商用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)同時(shí)管理圖形和屬性數(shù)據(jù)。
二、空間數(shù)據(jù)庫(kù)分類(lèi):空間數(shù)據(jù)可分為矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)兩大類(lèi)。矢量數(shù)據(jù)用點(diǎn)、線、面等來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界,表達(dá)地表信息,通過(guò)坐標(biāo)值來(lái)定義,是數(shù)學(xué)的表達(dá)方式。柵格數(shù)據(jù)用一定的空間分解力來(lái)解析地表的信息,通過(guò)灰度、色調(diào)來(lái)定義。以前矢量數(shù)據(jù)以其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,拓?fù)潢P(guān)系完善、數(shù)學(xué)分析方便、圖形輸出精美、數(shù)據(jù)記錄量小等諸多的優(yōu)點(diǎn)而為廣大GIS用戶青睞,但隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展,制約柵格數(shù)據(jù)的硬件問(wèn)題得到解決。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)制圖周期和更新周期提出了更高的要求,矢量數(shù)據(jù)復(fù)雜的內(nèi)容、漫長(zhǎng)的采集期,不便快速更新的缺點(diǎn)反而越來(lái)越突出。現(xiàn)在柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)相互相成,互相轉(zhuǎn)化,使矢量圖的內(nèi)容相對(duì)數(shù)字地形而言,內(nèi)容大為減少,縮短了矢量數(shù)據(jù)生產(chǎn)和更新的周期。
三、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與應(yīng)用:本文已經(jīng)從概念上對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了分析。為了進(jìn)一步對(duì)它的應(yīng)用有深入的了解,本文以一個(gè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)例展開(kāi)研究。GSI技術(shù)在國(guó)防、城市規(guī)劃、交通運(yùn)輸、環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)等各方面都是得到了廣泛的應(yīng)用的,本文以某區(qū)土地資源GIS的空間的應(yīng)用為例。1.數(shù)據(jù)采集與處理。對(duì)某區(qū)96年l:1萬(wàn)分幅土地利用現(xiàn)狀變更圖(清繪薄膜)進(jìn)行掃描并進(jìn)行幾何糾正;利用MPagiS平臺(tái)對(duì)分幅掃描圖進(jìn)行點(diǎn)線數(shù)據(jù)分層采集。輸出分幅線劃圖,供外業(yè)進(jìn)行線狀地物變更調(diào)查,將線狀地物及其屬性變更到2007年度。將變更的線狀地物補(bǔ)充到采集的點(diǎn)線數(shù)據(jù)文件中。進(jìn)行圖幅誤差校正、投影變換、建立地圖庫(kù)、圖幅接邊處理、拓?fù)涮幚砩蓤D斑。然后輸出彩色分幅圖,供外業(yè)變更地類(lèi)圖斑,將地類(lèi)圖斑及其屬性變更到2007年度。將變更的地類(lèi)圖斑及相關(guān)的點(diǎn)線地物補(bǔ)充到相應(yīng)的點(diǎn)線區(qū)數(shù)據(jù)文件中,更新點(diǎn)線區(qū)數(shù)據(jù)文件。2.建立圖幅的索引。這是指這個(gè)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)分幅土地利用現(xiàn)狀圖的表,記錄了每個(gè)圖幅的圖名、圖號(hào)、經(jīng)度、緯度等信息,也是標(biāo)準(zhǔn)圖幅輸出的依據(jù)。3.建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,它描述了數(shù)據(jù)庫(kù)中的屬性字段的屬性與組成,規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)描述,減少數(shù)據(jù)冗余。其中包含有土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)(地類(lèi))字典、行政代碼字典、權(quán)屬性質(zhì)字典等,它們都是按現(xiàn)行的各種技術(shù)規(guī)程和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。4.數(shù)據(jù)的入庫(kù):數(shù)據(jù)入庫(kù)即建立土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)工程的過(guò)程。引入數(shù)據(jù)字典、接圖表和管理文件。把轄區(qū)各層數(shù)據(jù)文件加入項(xiàng)目,再把圖面配置文件加入到項(xiàng)目。進(jìn)行各項(xiàng)邏輯檢查、數(shù)據(jù)綜合處理以及輸出數(shù)據(jù)預(yù)處理等數(shù)據(jù)處理工作。對(duì)系統(tǒng)編輯、實(shí)時(shí)變更處理、數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)、圖件輸出、報(bào)表輸出、數(shù)據(jù)庫(kù)格式與國(guó)家格式的轉(zhuǎn)換等功能的運(yùn)行。通過(guò)運(yùn)行情況,可看出良好穩(wěn)定,無(wú)差錯(cuò)、死機(jī)現(xiàn)象。
四、總結(jié)與展望:由于GIS應(yīng)用于地學(xué)領(lǐng)域目前尚處于探索和發(fā)展階段,加之在建立基于GIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)并不是很多,在數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方面,還需進(jìn)一步補(bǔ)充和完善,在確定多層區(qū)域的方法方面,有待更深入地探討和研究。
作者單位:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]宋關(guān)福,鐘耳順,劉紀(jì)遠(yuǎn)等.多源空間數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫集成研究[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2007,19(2)
地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文4
關(guān)鍵詞：區(qū)域分析與規(guī)劃;教學(xué)內(nèi)容;優(yōu)化
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）47-0156-04
我校發(fā)展正在經(jīng)歷兩次關(guān)鍵轉(zhuǎn)型，第一次自2004年學(xué)校升格為本科院校開(kāi)始直到現(xiàn)在仍未結(jié)束，即由專(zhuān)科向本科教育的轉(zhuǎn)型;第二次則剛剛開(kāi)始，即我國(guó)高等教育正在發(fā)生的革命性調(diào)整，其調(diào)整重點(diǎn)是將1999年大學(xué)擴(kuò)招后“專(zhuān)升本”的600多所地方本科院校逐步轉(zhuǎn)型做現(xiàn)代職業(yè)教育，重點(diǎn)培養(yǎng)技術(shù)技能型人才。這兩次轉(zhuǎn)型已經(jīng)并正在影響各院系的專(zhuān)業(yè)設(shè)置、培養(yǎng)方案制定和課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。在與學(xué)校發(fā)展定位同步前提下，資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院基于原有專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、地理學(xué)強(qiáng)應(yīng)用性和教育部地理類(lèi)專(zhuān)業(yè)調(diào)整三方面考慮，最終確定了重點(diǎn)發(fā)展地理科學(xué)、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境、地理信息科學(xué)4個(gè)本科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，其中前三者已經(jīng)招生，地理信息科學(xué)計(jì)劃2015年增設(shè)。相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案和開(kāi)設(shè)課程的教學(xué)內(nèi)容也正在調(diào)整之中，《區(qū)域分析與規(guī)劃》則是其中之一。
一、開(kāi)設(shè)《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程的必要性
《區(qū)域分析與規(guī)劃》的區(qū)域分析是指剖析不同區(qū)域內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，包括不同要素之間的關(guān)系及其在整體之中的作用，區(qū)域之間的聯(lián)系，以及其間發(fā)展變化的制約關(guān)系;區(qū)域規(guī)劃是指根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總的戰(zhàn)略方向和目標(biāo)，對(duì)一定地區(qū)范圍內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)進(jìn)行總體部署（包括區(qū)際和區(qū)內(nèi)）[1]。簡(jiǎn)單講，《區(qū)域分析與規(guī)劃》是利用地理學(xué)相關(guān)理論，綜合、系統(tǒng)地分析不同類(lèi)型和尺度區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，并在此基礎(chǔ)上對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃的課程。一方面，其充分體現(xiàn)了地理學(xué)所具有的綜合性和區(qū)域性特征，對(duì)提高學(xué)生的地理理論素養(yǎng)和綜合分析能力很有意義;另一方面，其制定的區(qū)域規(guī)劃是能夠有效指導(dǎo)國(guó)家和地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐的，充分體現(xiàn)了地理學(xué)的應(yīng)用性，對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和職業(yè)技能作用很大。
開(kāi)設(shè)《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程的必要性和重要性長(zhǎng)久以來(lái)得到了地理學(xué)和城市規(guī)劃學(xué)者們的一致認(rèn)可。1977年恢復(fù)招生以來(lái)，中山大學(xué)和南京大學(xué)等院校經(jīng)濟(jì)地理專(zhuān)業(yè)、同濟(jì)大學(xué)等建筑院校城市規(guī)劃專(zhuān)業(yè)相繼開(kāi)設(shè)了《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程。教育部新頒布了《普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄和專(zhuān)業(yè)介紹（2012）》[2]，將地理科學(xué)類(lèi)原有的地理科學(xué)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、地理信息系統(tǒng)3個(gè)本科專(zhuān)業(yè)調(diào)整為了地理科學(xué)、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境、地理信息科學(xué)4個(gè)，相應(yīng)的城市規(guī)劃專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)也改為了城鄉(xiāng)規(guī)劃。其為各個(gè)專(zhuān)業(yè)提供參考的三種核心課程示例方案中（見(jiàn)下頁(yè)表1），地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的核心課程實(shí)例三、自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)的核心課程實(shí)例二、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃的全部三種方案，以及城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)的核心課程示例二和三中，都涉及到了《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程，雖名稱(chēng)略有不同，但實(shí)質(zhì)都是一樣的。
隨著資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院2005年開(kāi)始招收地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生，《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程的開(kāi)設(shè)也逐漸提上議事日程。特別是2008年資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專(zhuān)業(yè)本科開(kāi)始招生，《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃》作為專(zhuān)業(yè)方向課程被列入了培養(yǎng)方案，其包括理論38個(gè)學(xué)時(shí)，課內(nèi)實(shí)踐12個(gè)學(xué)時(shí)。緊接著，在2009級(jí)的地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中，《區(qū)域分析與規(guī)劃》作為專(zhuān)業(yè)方向課程被安排了42個(gè)學(xué)時(shí)。2013年，人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境兩個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)始招生，該課程也被列入了培養(yǎng)方案。至此，我院的3個(gè)本科專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程，但由于本科總體學(xué)時(shí)的減少，以及試圖打通不同專(zhuān)業(yè)的相同課程，目前該課程統(tǒng)一開(kāi)設(shè)32個(gè)學(xué)時(shí)，且都屬于專(zhuān)業(yè)模塊課程。
二、《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程教材的選用
隨著各高校相繼開(kāi)設(shè)《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程，1989年和1991年西北大學(xué)陳宗興教授等先后編寫(xiě)和翻譯了《經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間分析》和《區(qū)域科學(xué)導(dǎo)論》，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)區(qū)域分析研究與教學(xué)的空白。之后，中山大學(xué)魏清泉、同濟(jì)大學(xué)彭震偉等也先后出版了區(qū)域分析與規(guī)劃教材。1999年以后，國(guó)內(nèi)陸續(xù)出版了多部關(guān)于區(qū)域分析與規(guī)劃的教材，影響最大的是崔功豪、魏清泉、陳宗興編著的《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃》。其是1996年教育部“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”研究?jī)?nèi)容之一，是面向21世紀(jì)課程教材和教育部理科地理學(xué)“九五”規(guī)劃教材，由南京大學(xué)、中山大學(xué)和西北大學(xué)合作編寫(xiě)，并由高等教育出版社出版。此外，北京師范大學(xué)的吳殿廷等也相繼出版了面向本科生的《區(qū)域分析與規(guī)劃教程》，以及面向研究生的《區(qū)域分析與規(guī)劃高級(jí)教程》。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)采用的教材主要是崔功豪等的《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃（第2版）》、吳殿廷等的《區(qū)域分析與規(guī)劃教程》、同濟(jì)大學(xué)彭震偉的《區(qū)域研究與區(qū)域規(guī)劃》，最近又增加了楊培峰等的《區(qū)域研究與區(qū)域規(guī)劃》（見(jiàn)表2）。其中，前兩者由地理學(xué)家編寫(xiě)且首要專(zhuān)業(yè)對(duì)象面向的是地理科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，后兩者主要由城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)者編寫(xiě)且首要對(duì)象面向的是城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)學(xué)生，同時(shí)各高校也可根據(jù)自身的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和培養(yǎng)方向選擇最適合自己的教材。但在地理類(lèi)專(zhuān)業(yè)中，大家普遍選擇的還是前兩者，特別是以《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃（第2版）》為主導(dǎo)。我院也一直選用《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃（第2版）》作為教材。
三、優(yōu)化后的《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程教學(xué)內(nèi)容體系
由于《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃（第2版）》內(nèi)容更為系統(tǒng)和全面，因此我們主要是在其基礎(chǔ)上討論我們的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化將本著以下原則：①在32學(xué)時(shí)前提下優(yōu)化原則，即要求對(duì)原來(lái)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大幅精簡(jiǎn);②與其他相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容不重復(fù)原則;③針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求錯(cuò)位教學(xué)原則;④與學(xué)生素質(zhì)和能力相匹配原則，很多教學(xué)內(nèi)容只講結(jié)果，不講數(shù)學(xué)公式和推導(dǎo)過(guò)程;⑤過(guò)于細(xì)化或者說(shuō)與地理相距較遠(yuǎn)的規(guī)劃不講原則;⑥充分借鑒其他教材精華原則。
具體優(yōu)化措施如下（見(jiàn)表3）：①“第十二章 區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局”和“第十三章 區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃”屬于第五條原則涉及內(nèi)容，其規(guī)劃很多是由專(zhuān)門(mén)的經(jīng)濟(jì)、電力、交通等方面專(zhuān)家來(lái)參與完成，因此僅提供案例供學(xué)生課下參考與學(xué)習(xí)，不作為課堂講授內(nèi)容。②《人文地理學(xué)》和《經(jīng)濟(jì)地理學(xué)》課程涉及了很多經(jīng)濟(jì)理論，因此與之重復(fù)的內(nèi)容“第七章 區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)分析”和“第十章 區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)理論”不講。③《城市地理學(xué)》、城市規(guī)劃類(lèi)課程涉及城鎮(zhèn)體系規(guī)劃內(nèi)容，因此“第十四章 區(qū)域城鎮(zhèn)體系規(guī)劃”不講。④地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)一方面課程中有《旅游地理學(xué)》、《環(huán)境規(guī)劃與管理》、《區(qū)域土地規(guī)劃》，因此與旅游規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃和土地規(guī)劃方面的內(nèi)容不需要講;另一方面其主要是培養(yǎng)中學(xué)地理教師，不強(qiáng)調(diào)對(duì)規(guī)劃的實(shí)際操作能力，只需要了解規(guī)劃并具備解讀能力即可。⑤人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)一方面課程中有《旅游規(guī)劃與設(shè)計(jì)》和《土地利用規(guī)劃》課程，相關(guān)內(nèi)容不用講;另一方面其主要培養(yǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)類(lèi)應(yīng)用人才，因此至少應(yīng)該安排1次模擬區(qū)域規(guī)劃訓(xùn)練。⑥自然地理與資源環(huán)境專(zhuān)業(yè)一方面課程中設(shè)有《生態(tài)環(huán)境規(guī)劃》，“第十五章 區(qū)域生態(tài)環(huán)境規(guī)劃”不需要講;另一方面其更強(qiáng)調(diào)對(duì)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)與規(guī)劃人才的培養(yǎng)，對(duì)其他類(lèi)型的規(guī)劃強(qiáng)調(diào)認(rèn)知而非實(shí)際操作。⑦對(duì)各章中內(nèi)容進(jìn)行提煉、精簡(jiǎn)、補(bǔ)充和完善，特別是先修課程中已涉及內(nèi)容少講甚至是不講，同時(shí)注意將最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)、研究成果和規(guī)劃文本引入課堂。
經(jīng)過(guò)上面的優(yōu)化措施以后，《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃（第2版）》教材僅剩下了8章內(nèi)容，即第一章 緒論、第二章 區(qū)域發(fā)展的資源環(huán)境基礎(chǔ)分析、第三章 區(qū)域發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)背景分析、第四章 區(qū)域發(fā)展的技術(shù)支持分析、第五章 區(qū)域發(fā)展的整體評(píng)價(jià)、第六章 區(qū)域優(yōu)勢(shì)與區(qū)域分工、第八章 區(qū)域規(guī)劃及其發(fā)展、第九章 區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。在這8章內(nèi)容中，實(shí)際缺少了區(qū)域規(guī)劃案例部分，即沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的章節(jié)給學(xué)生展示具體的規(guī)劃樣貌，需要補(bǔ)充完整。優(yōu)化以后的《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程由9章內(nèi)容構(gòu)成，各章的名稱(chēng)、學(xué)時(shí)和教學(xué)內(nèi)容都進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整（見(jiàn)表4）。最終形成的教學(xué)體系由三部分構(gòu)成，即區(qū)域分析部分，包括第一～四章，共14個(gè)學(xué)時(shí);區(qū)域評(píng)價(jià)、分工和戰(zhàn)略部分，包括第五、六和七章，共10個(gè)學(xué)時(shí);區(qū)域規(guī)劃部分，包括第九和第十章，共8個(gè)學(xué)時(shí)。
四、《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的保障措施
1.《區(qū)域分析與規(guī)劃》主講教師加強(qiáng)交流。我院的《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程由孫中偉和王佳兩位教師主講，其中前者負(fù)責(zé)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)，后者負(fù)責(zé)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專(zhuān)業(yè)。由于該課程都安排在了三年級(jí)下半學(xué)期即第六學(xué)期開(kāi)設(shè)，而我院的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境兩個(gè)專(zhuān)業(yè)2013年才開(kāi)始招生，因此目前還只在地理科學(xué)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)。兩位主講教師應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)交流和研討，以便進(jìn)一步對(duì)該課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，并有效保證教學(xué)效果。
2.與其他相關(guān)課程主講教師加強(qiáng)交流。《區(qū)域分析與區(qū)域規(guī)劃（第2版）》教材編寫(xiě)的一個(gè)重要特征是內(nèi)容非常系統(tǒng)與完整，這既是其優(yōu)點(diǎn)，也是教學(xué)中要特別注意之處。由于各院校即使是同一專(zhuān)業(yè)先期開(kāi)設(shè)課程門(mén)類(lèi)及課程教學(xué)內(nèi)容的不同，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前所具有的地理理論基礎(chǔ)和整體地理素養(yǎng)存在很大差異，而該教材的許多內(nèi)容是和其他如人文地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、城市地理學(xué)、城市規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、旅游規(guī)劃等課程重復(fù)的，因此就需要和相關(guān)課程主講教師加強(qiáng)交流，盡可能地將教學(xué)內(nèi)容錯(cuò)開(kāi)，同時(shí)又需要形成良好的互補(bǔ)關(guān)系。
3.認(rèn)真聽(tīng)取學(xué)習(xí)過(guò)該課程學(xué)生的意見(jiàn)。由于不同專(zhuān)業(yè)、不同年級(jí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和素質(zhì)存在較大差異，同時(shí)教學(xué)又是以提高學(xué)生的地理素養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)技能和就業(yè)能力為目的的，因此在課程的教學(xué)過(guò)程中和結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真聽(tīng)取學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度、講授方法、考試形式等的意見(jiàn)，并在科學(xué)分析基礎(chǔ)上吸收其合理成分并加以改正。
4.適當(dāng)調(diào)整該課程原有的教學(xué)方法。《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程原有的教學(xué)方法以教師講授為主，其優(yōu)點(diǎn)是可以充分發(fā)揮教師在該領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)，將盡可能多的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生，也有效保證了教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性;其缺點(diǎn)是學(xué)生的能動(dòng)性較差，教學(xué)效果打了一定折扣。今后將在教學(xué)方法中適當(dāng)增加學(xué)生討論和實(shí)踐環(huán)節(jié)，特別是對(duì)于人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)學(xué)生。同時(shí)，考慮到學(xué)時(shí)減少的情況，相關(guān)環(huán)節(jié)需要增加學(xué)生課外準(zhǔn)備與工作的時(shí)間，課堂之上以學(xué)生匯報(bào)和講評(píng)為主。
5.有效保證教學(xué)內(nèi)容調(diào)整的動(dòng)態(tài)性。《區(qū)域分析與規(guī)劃》課程的教學(xué)內(nèi)容將會(huì)一直保持其動(dòng)態(tài)性。因?yàn)槠鋾?huì)受到不同專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案的調(diào)整特別是課程設(shè)置和學(xué)時(shí)變化，教材的改動(dòng)，最新研究和規(guī)劃成果出現(xiàn)，教學(xué)效果以及教師認(rèn)知等諸多因素的影響，所以需要在提高教學(xué)效果特別是學(xué)生區(qū)域分析與規(guī)劃素養(yǎng)的目標(biāo)下每年進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。
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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文5
關(guān)鍵詞：遙感 實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 本科 思考 實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào)：G6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（c）-0133-04
Reflection and Practice on Constructing the Laboratory for Undergraduate Education of Remote Sensing
ZHOU Ji LI Shihua ZHANG Xu
（School of Resources and Environment， Center for Information Geoscience， University of Electronic Science and Technology of China， Chengdu Sichuan，611731， China）
Abstract： Laboratory is an extremely important platform for undergraduate education of remote sensing. Because of the characteristics of remote sensing， both theories teaching and applications are required by a laboratory for undergraduate education of remote sensing. By selecting the laboratory for environmental remote sensing as a case， this paper describes the principles for constructing this laboratory and the detailed designed experiments. Furthermore， results for this laboratory are presented from four aspects， including the teaching of undergraduate courses， innovative training for undergraduate students， works on the bachelor theses， and the newly designed experiments by teachers. With the shared reflections and practices on this laboratory， lessons can be learned by other universities.
Key words： Remote sensing； Laboratory construction； Undergraduate education； Teflection； Practice
b感技術(shù)是空間信息技術(shù)的重要組成部分之一，目前各國(guó)都把發(fā)展遙感技術(shù)作為搶占未來(lái)科技制高點(diǎn)的國(guó)家戰(zhàn)略。隨著衛(wèi)星及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系，以及高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)等國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)的持續(xù)推進(jìn)和新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷興起，遙感信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)將保持高速增長(zhǎng)[1]。目前，遙感技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)、資源探測(cè)、環(huán)境、國(guó)土、農(nóng)林業(yè)和水利等眾多行業(yè)，并在相關(guān)領(lǐng)域取得了重要成果。
遙感實(shí)驗(yàn)是獲取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、強(qiáng)化方法應(yīng)用、實(shí)踐遙感理論、發(fā)展遙感技術(shù)的重要基礎(chǔ)手段，對(duì)于大學(xué)本科期間相關(guān)遙感課程的學(xué)習(xí)具有舉足輕重的作用。遙感本科實(shí)驗(yàn)室主要面向地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)、空間信息與數(shù)字技術(shù)及相關(guān)本科專(zhuān)業(yè)的遙感基礎(chǔ)理論實(shí)踐和遙感應(yīng)用分析等的專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)。該類(lèi)實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，通過(guò)開(kāi)展遙感圖像判讀、數(shù)據(jù)采集、分析和應(yīng)用等，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)遙感知識(shí)的專(zhuān)業(yè)理論實(shí)踐理解和應(yīng)用分析能力，為測(cè)繪、國(guó)土、資源、環(huán)境、農(nóng)林業(yè)、水利、減災(zāi)及氣象氣候等行業(yè)提供高技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才[2-5]。該文以電子科技大學(xué)面向空間信息與數(shù)字技術(shù)、環(huán)境工程等專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)建設(shè)的環(huán)境遙感本科實(shí)驗(yàn)室為例，介紹對(duì)該實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思考和實(shí)踐成效，以期為國(guó)內(nèi)相關(guān)高校的遙感本科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供參考。
1 建設(shè)背景
電子科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院于2012年1月成立。學(xué)院成立初期有空間信息與數(shù)字技術(shù)、環(huán)境工程（按環(huán)境信息技術(shù)方向培養(yǎng)）兩個(gè)本科專(zhuān)業(yè)，2015年新增地球信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)。為滿足空間信息與數(shù)字技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)，在學(xué)校的大力支持下，學(xué)院于2013年啟動(dòng)“環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室”“地理空間信息工程實(shí)驗(yàn)室”和“環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室”的規(guī)劃與建設(shè)工作。其中，環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室主要依托于學(xué)院在遙感方向的專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍。
2 建設(shè)思路與規(guī)劃
2.1 建設(shè)目標(biāo)與總體思路
環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室定位為學(xué)院遙感本科教學(xué)的理論與應(yīng)用中心和實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)空間信息與數(shù)字技術(shù)、環(huán)境工程實(shí)用型專(zhuān)業(yè)人才戰(zhàn)略目標(biāo)的重要支撐。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)為較為先進(jìn)的環(huán)境遙感教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、配置較為齊全的實(shí)驗(yàn)儀器，滿足空間信息與數(shù)字技術(shù)、環(huán)境工程等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，直接支撐本科課程《空間信息導(dǎo)論》《遙感原理》《資源環(huán)境遙感》《數(shù)字圖像處理》和《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》等的開(kāi)展，使得學(xué)生在環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中得到充分的實(shí)踐鍛煉。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還將服務(wù)于本科畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐動(dòng)手能力。除該學(xué)院的相關(guān)專(zhuān)業(yè)外，實(shí)驗(yàn)室還將為本校電子工程、通信和航空航天等空間信息應(yīng)用專(zhuān)業(yè)提供環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
根據(jù)學(xué)校本科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的總體規(guī)劃，環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室主要分2013年3―12月、2013年9―12月兩期建設(shè)。綜合考慮遙感類(lèi)課程教學(xué)的需要、學(xué)校的電子通信學(xué)科背景和特色以及學(xué)校的經(jīng)費(fèi)投入，實(shí)驗(yàn)室第一期建設(shè)的指導(dǎo)方針為“涵蓋基礎(chǔ)理論、涉及重點(diǎn)領(lǐng)域、滿足信息處理”，第二期建設(shè)的指導(dǎo)方針為“補(bǔ)充基礎(chǔ)理論、增加重點(diǎn)領(lǐng)域、支撐信息處理”。其中，本科階段遙感類(lèi)課程涉及的主要基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)是地物反射、發(fā)射輻射理論，應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)則包括遙感在植被、土壤、大氣、水環(huán)境等的應(yīng)用，遙感信息處理知識(shí)點(diǎn)包括影像顯示、預(yù)處理、增強(qiáng)和分類(lèi)等。圖1為環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室的總體建設(shè)思路。
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之前，空間信息與數(shù)字技術(shù)、環(huán)境工程的本科教學(xué)中，與遙感緊密相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)僅有“土地利用遙感調(diào)查”。該實(shí)驗(yàn)依托于《遙感原理》，共10學(xué)時(shí)。為加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在本實(shí)驗(yàn)室第一期建設(shè)中，共設(shè)計(jì)了6個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別如下。
實(shí)驗(yàn)1：遙感圖像處理與專(zhuān)題信息提取。主要內(nèi)容：遙感圖像處理軟件的使用方法、遙感圖像判讀與土地利用現(xiàn)狀調(diào)查方法等。共28學(xué)時(shí)。依托于《數(shù)字圖像處理》和《空間信息導(dǎo)論》。
實(shí)驗(yàn)2：地物反射光譜采集與處理。主要內(nèi)容：典型地物的光譜測(cè)量方法及其反射光譜特征分析。共8學(xué)時(shí)。依托于《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》。
實(shí)驗(yàn)3：地物輻射參數(shù)采集與處理。主要內(nèi)容：典型地物紅外輻射特征測(cè)量方法、相關(guān)熱輻射儀器的定標(biāo)方法等。共8學(xué)時(shí)。依托于《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》。
實(shí)驗(yàn)4：植被參數(shù)遙感采集與處理。主要內(nèi)容：植被參數(shù)野外測(cè)量、植被參數(shù)的遙感建模及分析方法等。共8學(xué)時(shí)。依托于《遙感原理》和《資源環(huán)境遙感》。
實(shí)驗(yàn)5：土壤環(huán)境參數(shù)采集與處理。主要內(nèi)容：土壤環(huán)境參數(shù)的采集與分析方法、土壤含水量的測(cè)定方法、土壤各層真實(shí)溫度的采集方法等。共6學(xué)時(shí)。依托于《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》。
實(shí)驗(yàn)6：大氣環(huán)境參數(shù)采集與處理。主要內(nèi)容：近地面大氣環(huán)境參數(shù)、氣象因子觀測(cè)方法。共6學(xué)時(shí)。依托于《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》。
第二期建設(shè)中，共設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別如下。
實(shí)驗(yàn)1：水環(huán)境參數(shù)采集與處理。主要內(nèi)容：水質(zhì)采集測(cè)量方法、水質(zhì)參數(shù)遙感建模及分析方法等。共16學(xué)時(shí)。依托于《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》和環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程。
實(shí)驗(yàn)2：地球物理參數(shù)采集與處理。主要內(nèi)容：地表主要地球物理參數(shù)的采集與分析方法，包括反照率等。共12學(xué)時(shí)。依托于《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》。
2.3 儀器設(shè)備購(gòu)置
根據(jù)環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中設(shè)計(jì)的8個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，規(guī)劃購(gòu)置的主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（含專(zhuān)業(yè)軟件）包括ENVI/IDL軟件（含擴(kuò)展模塊）1套、地物光譜儀2套、植物冠層分析儀1套、葉綠素儀3套、激光測(cè)距測(cè)高儀3套、電子天平3套、在線固定式測(cè)溫儀3套、黑體輻射源1臺(tái)、手持式測(cè)溫儀4套、烘箱1臺(tái)、土壤水分監(jiān)測(cè)儀3套、氣象輻射站1套、多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀1套、土壤溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2套、植物冠層分析儀1套、臺(tái)式計(jì)算機(jī)10臺(tái)等。學(xué)校共投入經(jīng)費(fèi)約128萬(wàn)元。
3 實(shí)踐成效
3.1 本科教學(xué)
環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室遵循“邊建設(shè)、邊使用；邊實(shí)踐、邊總結(jié)”的思路，于2013年秋季學(xué)期即投入本科教學(xué)。至2013年12月，環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室第一期、第二期建設(shè)基本完成，并順利通過(guò)學(xué)校組織的驗(yàn)收。利用已購(gòu)置儀器，2013―2014學(xué)年秋季學(xué)期和2014―2015學(xué)年秋季學(xué)期，依托《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》課程，開(kāi)設(shè)了32個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，參與學(xué)生分別為28人、21人，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了上述大部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。2013―2014學(xué)年夏季學(xué)期依托《數(shù)字圖像處理》課程，開(kāi)設(shè)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，參與學(xué)生數(shù)為50人。2014―2015學(xué)年秋季學(xué)期依托《資源環(huán)境遙感》課程，開(kāi)設(shè)了10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，參與學(xué)生為24人。圖2為《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》課程學(xué)生室外實(shí)驗(yàn)照片。
3.2 本科創(chuàng)新訓(xùn)練與畢業(yè)設(shè)計(jì)
除支撐課堂教學(xué)外，本科實(shí)驗(yàn)室的其他重要職責(zé)還包括支撐本科創(chuàng)新訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。截至2016年，該實(shí)驗(yàn)室已支撐了多名學(xué)生的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，如“基于ASTER數(shù)據(jù)的成都平原土壤水分反演”“基于MODIS EVI-Ts特征空間的土壤水分反演”“基于MODIS數(shù)據(jù)的中國(guó)西南地區(qū)干旱時(shí)空特征分析”“建筑表面溫度的日變化特征及其影響因子分析”“校園水環(huán)境水質(zhì)測(cè)量及其光譜特征分析”“土壤濕度對(duì)土壤剖面溫度與表面溫度的影響分析”等。還支持了本科生的本科創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目“基于MODIS數(shù)據(jù)的中國(guó)西南干旱時(shí)空特征分析”“我國(guó)多云霧地區(qū)地表溫度時(shí)間序列構(gòu)建與應(yīng)用”“針對(duì)AMSR-E地表溫度的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)研究”“基于三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的園林植被立體實(shí)測(cè)建模”“校園水體顆粒污染監(jiān)測(cè)研究”等的開(kāi)展。通過(guò)參與上述工作，學(xué)生得到了充分鍛煉，一方面增強(qiáng)了對(duì)遙感的興趣；另一方面促進(jìn)了對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。
3.3 教師新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)
在學(xué)校“新實(shí)驗(yàn)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)”的支持下，空間信息與數(shù)字技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師也依托于本實(shí)驗(yàn)室，不斷設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如“植被葉面積指數(shù)測(cè)量及遙感反演”“基于Matlab的RS圖像處理方法設(shè)計(jì)”“地物反射、輻射測(cè)量與遙感波段匹配實(shí)驗(yàn)”“基于三維激光掃描的空間地物建模”“典型地物熱紅外圖像采集與處理實(shí)驗(yàn)”“典型地物方向反射/發(fā)射特征觀測(cè)與分析實(shí)驗(yàn)”等。所開(kāi)發(fā)的新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也陸續(xù)應(yīng)用到本科課程教學(xué)中，并實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更新升級(jí)。
3.4 實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度建設(shè)
為保證實(shí)驗(yàn)室的有序運(yùn)行，該實(shí)驗(yàn)室由專(zhuān)人管理，并相繼形成了《環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室設(shè)備目錄》《環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室管理制度》《環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室儀器管理制度》《環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室儀器借用登記表》等規(guī)章制度和文檔材料，做到儀器設(shè)備的有序、規(guī)范化管理。從3年的運(yùn)行效果來(lái)看，實(shí)驗(yàn)室儀器使用率合理，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備目錄、儀器介紹、儀器設(shè)備管理制度和儀器借用都有嚴(yán)格規(guī)范管理和相應(yīng)記錄文檔，未出現(xiàn)儀器設(shè)備事故。
4 結(jié)語(yǔ)
環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室自2013年開(kāi)始建設(shè)，同年底初步建成，至今已運(yùn)行三年，較好地支撐了《空間信息導(dǎo)論》《遙感原理》《資源環(huán)境遙感》《數(shù)字圖像處理》和《遙感綜合實(shí)驗(yàn)》等課程的教學(xué)以及本科生的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新訓(xùn)練等，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。此外，部分設(shè)備還支撐了研究生的教學(xué)和教師的科研工作。環(huán)境遙感實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)院遙感本科教學(xué)的理論與應(yīng)用中心，成為我校培養(yǎng)空間信息與數(shù)字技術(shù)、環(huán)境工程等專(zhuān)業(yè)人才戰(zhàn)略目標(biāo)的重要支撐。下一階段將根據(jù)電子科技大學(xué)的學(xué)科背景，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室在“遙感+信息”融合方面的探索，并支撐《遙感原理》等融合課程的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文6
關(guān)鍵詞：地方高校；遙感概論；教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2016）10-0022-03
遙感作為重要的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，為國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中地理空間數(shù)據(jù)的獲取，提供了重要的技術(shù)方法和手段[1]。目前，遙感與全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)構(gòu)成的“3S”技術(shù)，為地理學(xué)的研究提供了現(xiàn)代化的研究方法和技術(shù)手段，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中得到廣泛的應(yīng)用[2]。遙感具有專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，在高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)中，提高學(xué)生遙感實(shí)踐及應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中遇到的各種實(shí)際問(wèn)題[3]。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)遙感高技能人才的需求越來(lái)越大，對(duì)“遙感概論”課程實(shí)用性的教學(xué)目標(biāo)的要求也越來(lái)越強(qiáng)[4]。
貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)2013版培養(yǎng)方案指出，地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備掌握遙感、地理信息系統(tǒng)、地圖、野外觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室分析模擬等現(xiàn)代地理研究方法和技能，同時(shí)將“遙感概論”課程作為地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)遙感的目的在于掌握遙感基本原理、掌握遙感圖像處理及應(yīng)用的基本理論和方法，能夠運(yùn)用專(zhuān)業(yè)遙感圖像處理軟件（如ENVI、ERDAS等）進(jìn)行遙感圖像處理和專(zhuān)題遙感應(yīng)用研究，通過(guò)遙感理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠借助遙感技術(shù)和方法，解決實(shí)際問(wèn)題[5]。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者以貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院為例，對(duì)西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)地方高校地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)中遙感課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)遙感課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)手段進(jìn)行改革，為地方高校地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的提高及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供參考與思路。
一、“遙感概論”課程教學(xué)現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)幾年的“遙感概論”課程教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)“遙感概論”課程教學(xué)過(guò)程中存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在。
（一）理論課教材陳舊
目前國(guó)內(nèi)遙感類(lèi)教材大多較為陳舊、更新較慢，滯后于遙感技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)法與日益更新的遙感技術(shù)發(fā)展相一致，與社會(huì)對(duì)于畢業(yè)生的要求相距甚遠(yuǎn)[6]。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生使用的教材是高等教育出版社“遙感導(dǎo)論”（梅安新等），該教材于2001年出版，之后再無(wú)進(jìn)行修訂再版。然而，近年來(lái)無(wú)論是從多光譜到高光譜，還是從高空間分辨率到高時(shí)間分辨率，國(guó)內(nèi)外遙感技術(shù)都有了較大的發(fā)展。我國(guó)遙感技術(shù)及應(yīng)用近年來(lái)蓬勃發(fā)展，其中以 “十二五”期間實(shí)現(xiàn)“百箭百星”計(jì)劃，年均發(fā)射衛(wèi)星20次左右，以及到2020年左右建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。遙感技術(shù)發(fā)展的日新月異，而該教材的內(nèi)容很大部分已不能適用于當(dāng)前遙感技術(shù)的發(fā)展，如國(guó)外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空間分辨率衛(wèi)星，國(guó)產(chǎn)資源系列、環(huán)境系列、高分系列遙感衛(wèi)星等均未涉及。2013―2014學(xué)年第一學(xué)期由于教務(wù)處無(wú)法訂到該教材，通過(guò)征求各方意見(jiàn)，選用武漢大學(xué)出版社孫家m主編的國(guó)家精品課程教材《遙感原理與應(yīng)用》，該教材于2013年6月出版第3版，相比其他教材，其內(nèi)容上有所更新，加入了遙感新技術(shù)等方面的內(nèi)容，但是教材過(guò)于注重遙感理論知識(shí)，對(duì)于西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)高校的地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，理論內(nèi)容過(guò)深，部分內(nèi)容甚至晦澀難懂，這使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性受挫，無(wú)法適用于我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)少，缺乏合適的實(shí)驗(yàn)素材
現(xiàn)代遙感技術(shù)的研究及應(yīng)用對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力及應(yīng)用實(shí)踐能力的要求較高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的延伸和重要補(bǔ)充，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要途徑，是學(xué)生實(shí)踐能力和應(yīng)用能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是決定遙感課程教學(xué)質(zhì)量和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵步驟[7]。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院遙感實(shí)驗(yàn)教材選用的是高等教育出版社于2001年7月出版的劉慧平等編著的《遙感實(shí)習(xí)教程》，該實(shí)驗(yàn)教材同樣存在著知識(shí)滯后于遙感技術(shù)及遙感數(shù)據(jù)處理的方法問(wèn)題。為彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課教材的不合理，筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合科學(xué)出版社鄧書(shū)斌的《ENVI遙感圖像處理方法》輔以教學(xué)，而由于高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)，如SPOT、QuickBird等無(wú)法免費(fèi)獲取，無(wú)法實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的數(shù)據(jù)本地化，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往出現(xiàn)對(duì)所實(shí)驗(yàn)地區(qū)不熟悉，缺乏研究興趣，對(duì)于學(xué)生情感目標(biāo)的培養(yǎng)有所欠缺。
貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)2009、2011版培養(yǎng)方案中并未單獨(dú)開(kāi)設(shè)遙感實(shí)驗(yàn)課程，2013版培養(yǎng)方案對(duì)課程做了一定的調(diào)整，加設(shè)了遙感概論實(shí)驗(yàn)課，將原來(lái)54課時(shí)的理論課改為38課時(shí)的理論課時(shí)、16課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課課時(shí)。針對(duì)課時(shí)量的調(diào)整，“遙感概論”課程教學(xué)內(nèi)容及方法，也亟須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)教學(xué)及學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
（三）學(xué)生英語(yǔ)水平差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高
由于目前遙感數(shù)據(jù)及專(zhuān)業(yè)軟件大多是國(guó)外產(chǎn)品，涉及較多計(jì)算機(jī)及遙感專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院作為西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的地方高校，學(xué)生由于底子薄，英語(yǔ)水平差等，初次接觸英文軟件及遙感數(shù)據(jù)，部分學(xué)生內(nèi)心有對(duì)學(xué)習(xí)英文軟件的抵觸情緒。而一些學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中由于遙感理論知識(shí)準(zhǔn)備不足，英文詞匯量不夠，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，只記實(shí)驗(yàn)操作步驟，按部就班完成實(shí)驗(yàn)，不能夠完全理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性會(huì)影響到他們理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過(guò)了解發(fā)現(xiàn)，對(duì)于“遙感概論”理論課程，大部分學(xué)生上課時(shí)雖然可以做到認(rèn)真聽(tīng)課，但做筆記的同學(xué)并不多，課后不能及時(shí)復(fù)習(xí)；而針對(duì)實(shí)驗(yàn)課的練習(xí)，也只是課上跟著教師一起做，學(xué)生本人并不深入思考，課后不再進(jìn)行練習(xí)，導(dǎo)致掌握不牢固。無(wú)法達(dá)到學(xué)以致用，滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。
（四）考核機(jī)制不科學(xué)，與實(shí)踐相脫節(jié)
“遙感概論”課程考核在2009、2011版教學(xué)大綱中，考核方式主要是閉卷考試，學(xué)生成績(jī)最終由平時(shí)成績(jī)（平時(shí)作業(yè)、提問(wèn)、考勤等）×10%+期中測(cè)試×20%+期末閉卷考試×70%組成。由于考試形式的限制，閉卷考試主要考查學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況，無(wú)法真正體現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐及應(yīng)用能力，部分學(xué)生只是臨近期末考試前突擊背誦，應(yīng)付考試，導(dǎo)致考完即忘，無(wú)法深入理解及應(yīng)用的情況。
二、“遙感概論”課程教學(xué)改革的途徑
（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物理科學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，遙感技術(shù)在高光譜、高空間分辨率，以及高時(shí)效性等各個(gè)方面得以長(zhǎng)足發(fā)展。由于遙感知識(shí)和技術(shù)具有與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)，在進(jìn)行“遙感概論”課程教學(xué)改革的過(guò)程中，既要注重傳統(tǒng)遙感知識(shí)的講授，在使學(xué)生了解遙感基本理論與原理的基礎(chǔ)上，又要注意緊跟時(shí)代步伐，更新教材中沒(méi)有涉及新知識(shí)、新內(nèi)容，彌補(bǔ)因教材更新較慢而遙感技術(shù)發(fā)展較快的矛盾與缺陷[8]。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、新聞、文獻(xiàn)資料等各種途徑，及時(shí)搜集遙感領(lǐng)域新知識(shí)、新進(jìn)展，以及遙感研究的熱點(diǎn)問(wèn)題等，在課堂講授過(guò)程中，及時(shí)融入相關(guān)知識(shí)發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)等，拓展學(xué)生視野[9]。特別是注重在講授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，及時(shí)融入我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展情況，在學(xué)生獲取理論知識(shí)的同時(shí)，融入愛(ài)國(guó)主義教育，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。針對(duì)貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)生底子薄、英文水平差等特點(diǎn)，在教師課堂講授過(guò)程中，通過(guò)適度加入遙感專(zhuān)業(yè)英文詞匯的方式，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)英文水平的目的。針對(duì)貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)生專(zhuān)業(yè)背景，在遙感實(shí)踐課程設(shè)計(jì)時(shí)，注意本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系，設(shè)計(jì)如基于遙感的土地利用變化監(jiān)測(cè)、基于遙感的地質(zhì)災(zāi)害信息識(shí)別與提取、基于遙感的土壤制圖分析等專(zhuān)題遙感應(yīng)用內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)以致用，了解整個(gè)專(zhuān)業(yè)各課程間的彼此聯(lián)系，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的再認(rèn)識(shí)，同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)和銜接[10]。
（二）創(chuàng)新教學(xué)方法
在遙感課程教學(xué)方法改革過(guò)程中，充分借助現(xiàn)代多媒體教學(xué)方式和手段，提高多媒體教學(xué)的教學(xué)效果。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)目前已被廣泛應(yīng)用于日常教學(xué)過(guò)程，通過(guò)多媒體技術(shù)的聲、光、影、字等相結(jié)合，學(xué)生能夠多方位獲取知識(shí)。對(duì)比分析傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，在教學(xué)改革過(guò)程中本課程教師的課堂講授方式較為靈活化，主要體現(xiàn)在關(guān)鍵知識(shí)或知識(shí)體系的框架上，通過(guò)板書(shū)形式在黑板展示，學(xué)生能夠掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)，不至于因過(guò)多關(guān)注教師演示文稿文件，或演示動(dòng)畫(huà)或影片，而忽視教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)借助多媒體技術(shù)易于內(nèi)容表現(xiàn)，易于實(shí)踐操作演示等方面的優(yōu)點(diǎn)，制作圖文并茂的演示文稿課件，對(duì)于需要現(xiàn)場(chǎng)演示的實(shí)驗(yàn)或展示的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多媒體展示。還可通過(guò)多媒體技術(shù)，及時(shí)將遙感技術(shù)發(fā)展相關(guān)新聞報(bào)道及相關(guān)應(yīng)用展示給學(xué)生，使學(xué)生真正感受到立體化教學(xué)的視聽(tīng)感受。在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的情感教育，提升學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義熱情[11]。
積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、互助學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。傳統(tǒng)教學(xué)主要是教師講，學(xué)生聽(tīng)，缺少必要的互動(dòng)環(huán)節(jié)。學(xué)生如果聽(tīng)不懂將會(huì)挫敗自身學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)一步影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。遙感課程教學(xué)改革中教師課堂講授方式的多樣性，改變了總是教師一個(gè)人講的局面，適度組織學(xué)生組成小組，每個(gè)小組成員輪番進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講解，互相查找不足，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生積極性、主動(dòng)性，使每個(gè)學(xué)生都可以參與進(jìn)來(lái)[12]。
“3S科技興趣學(xué)習(xí)小組”作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)生組織，于2013年11月成立，其成員涵蓋了地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)各年級(jí)學(xué)生，甚至包括部分已經(jīng)考入研究生在讀的和已經(jīng)參加工作的學(xué)生。通過(guò)高年級(jí)學(xué)生帶動(dòng)低年級(jí)學(xué)生，在讀研究生分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，在職學(xué)生講解實(shí)際工作中所需專(zhuān)業(yè)知識(shí)，專(zhuān)業(yè)教師引導(dǎo)，定期或不定期開(kāi)展相關(guān)科技學(xué)術(shù)活動(dòng)，以“全國(guó)GIS技能大賽”為載體，各類(lèi)科技活動(dòng)為主線，積極引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)課外科技活動(dòng)及科研項(xiàng)目的申報(bào)，提升自身能力，開(kāi)闊自身視野，同時(shí)達(dá)到影響其他學(xué)生，提高整體學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
（三）改革課程考核機(jī)制
貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2013版地理科學(xué)教學(xué)大綱明確提出，針對(duì)專(zhuān)業(yè)課程考核方式的改革要求，總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)各占50%組成，足以體現(xiàn)學(xué)校給予教師對(duì)學(xué)生更加靈活性的考核方式。本次教學(xué)改革將平時(shí)成績(jī)分為課堂筆記、課后讀書(shū)筆記、參與相關(guān)科技活動(dòng)項(xiàng)目、作業(yè)、考勤、期中測(cè)試等，期末考核試卷出題過(guò)程中，注重基礎(chǔ)理論知識(shí)考核的同時(shí)，更加注重考核學(xué)生掌握知識(shí)的整體性，以及靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
以“全國(guó)GIS技能大賽”為主題，積極引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)參加大賽，提升自身實(shí)踐能力，以及實(shí)際動(dòng)手解決具體問(wèn)題的能力。同時(shí)，圍繞“全國(guó)GIS技能大賽”，積極引導(dǎo)學(xué)生申報(bào)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目，全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯課外科技活動(dòng)項(xiàng)目，以及貴州省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目等課外科技活動(dòng)項(xiàng)目，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自主性。通過(guò)具體項(xiàng)目的申報(bào)和實(shí)施，學(xué)生感到學(xué)有所用，學(xué)以致用，進(jìn)一步促進(jìn)自身自主學(xué)習(xí)的氛圍。
三、“遙感概論”課程教學(xué)改革效果
通過(guò)遙感課程教學(xué)改革的實(shí)施，取得了一定的教學(xué)效果，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、積極性和主動(dòng)性大有提高。自2012年組織學(xué)生參加“全國(guó)高校GIS技能大賽”遙感組比賽，獲得三等獎(jiǎng)一次、優(yōu)勝獎(jiǎng)兩次，共有20人獲得“MapGIS工程師證書(shū)”；為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和科研意識(shí)，積極組織學(xué)生申報(bào)各類(lèi)各級(jí)課外科技活動(dòng)，自2012年至今，遙感方向共獲得立項(xiàng)項(xiàng)目有國(guó)家級(jí)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”1項(xiàng)，省級(jí)“國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目” 5項(xiàng)，校級(jí)“實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目”3項(xiàng)。
圍繞學(xué)生實(shí)踐能力提高，提高學(xué)生遙感專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、方法和考核方式的教學(xué)改革，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高了動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又獲得了良好的教學(xué)效果，同時(shí)增加了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知度和認(rèn)同感，對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)形成良好互動(dòng)效果。遙感課程教學(xué)改革研究，為西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)同類(lèi)高校地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生遙感能力的培養(yǎng)，以及地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型、技能型人才的培養(yǎng)提供了參考和思路。
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