地理信息系統(tǒng)專業(yè)范文
時間:2023-03-15 06:33:43
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篇1
關鍵詞:GIS 專業(yè)培訓
1 中國GIS專業(yè)教育的發(fā)展
我國地理信息系統(tǒng)(GIS)高等教育起步于20世紀80年代末期,逐步呈現(xiàn)出規(guī)模化、多元化和層次化的變化格局。2004年對于我國GIS教育來講,是非常重要的一年,因為它經(jīng)歷幾項“里程碑”事件,其中,第一本地理信息系統(tǒng)教材的出版,第一次本科與碩士地理信息系統(tǒng)專業(yè)的招生,以及地理信息系統(tǒng)協(xié)會的成立等,均產(chǎn)生了深遠的影響。
目前,國內500余所高校已經(jīng)設置了GIS或相關專業(yè),其中大約有200所建立了GIS實驗室,一大批各層次的GIS人才陸續(xù)走向工作崗位,為我國的地理信息事業(yè)做出了重大貢獻。與此同時,大批專業(yè)相關的碩士點、博士點、實驗室正在不斷獲準建立,我國地理信息系統(tǒng)教育發(fā)展形勢空前活躍和興旺。在這樣的形勢下,我國地理信息系統(tǒng)教育面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn),專業(yè)定位、人才培養(yǎng)目標、人才教育模式,方向構建與課程體系設置,以及如何確定適應人才培養(yǎng)的教學內容和教學方法等等,已成為迫在眉睫的問題。
2 GIS專業(yè)培養(yǎng)現(xiàn)狀
2.1缺乏適應專業(yè)發(fā)展的學科定位
GIS專業(yè)教育中,過多的強調了計算機編程,仿佛編程已經(jīng)成為GIS的代名詞和全部,導致很多學生把編程作為專業(yè)學習的第一要務,而忽略測繪相關基礎知識的學習。當然,毫無疑問,編程對于GIS專業(yè)學生來說,確實是一種重要的能力,但在實際中要結合學生自身特點、社會需求有選擇有側重地學習,不能本末倒置。
2.2學科定位與培養(yǎng)實際不大一致
實際教學中,經(jīng)常出現(xiàn)工科人才在數(shù)理能力方面的理論學習不深入、培養(yǎng)力度不夠;理科學生計算機能力不強,實習不夠,動手能力不強,缺乏實踐。顯然這是由于各學校的專業(yè)背景不同,師資構成不夠合理造成的,導致學科定位和培養(yǎng)實際相去甚遠。
2.3課程設置重點不突出
雖然GIS專業(yè)具有廣泛的應用領域,但是在制定培養(yǎng)計劃的時候更應體現(xiàn)本校的學科優(yōu)勢,所謂術業(yè)有專攻,即目前國內從事GIS教育的各高等院校,根據(jù)其不同的專業(yè)背景,確定不同的側重點。各學校在進行課程設置的過程中,應結合自身的學科優(yōu)勢讓學生專門學習一些跟專業(yè)相關的課程,以便走上工作崗位后充分發(fā)揮自己的特長,具備突出的實踐能力。目前,在本科階段的GIS教育中,GIS本科專業(yè)素質教育的核心課程主要分為以下4類:測繪與遙感類、計算機科學與技術類、地理類和GIS專業(yè)類。這類教學體系確實涵蓋很廣,但很明顯,針對性不強,側重點不夠突出。
2.4教學計劃與實驗室條件配合不佳,教學中動手和實踐能力強調不夠
因為GIS是一門非常注重應用性和實踐性的學科,所以教學過程中務必安排大量的實踐環(huán)節(jié)。倘若學校在安排教學活動過程中缺乏足夠的實踐環(huán)節(jié),則學生在動手能力的培養(yǎng)上一定達不到應有的標準,勢必導致學生實踐能力的培養(yǎng)嚴重不足,使GIS的實踐教學無法深入,理論教學得不到鞏固。
學生缺乏實踐經(jīng)驗,總結原因如下:
(1)主觀方面。部分教師經(jīng)驗不足,這有可能是多種因素造成的。絕大部分老師沒有在專業(yè)崗位上工作的經(jīng)歷,如果再沒有參與相關科研項目,勢必造成實踐經(jīng)驗上的嚴重空缺,從而很難讓學生通過實踐來了解GIS開發(fā)和運行的整個過程,對教材所講解的理論理解得也就不夠透徹。
(2)客觀方面。很多學校都缺乏相關的軟硬件環(huán)境,即使具備環(huán)境,可能設備配備也不夠完善。如此一來,軟硬件設施跟不上教學計劃要求的的程度,相關的理論知識即使教師在課堂上講了,但學生很難學以致用。
2.5師資學術機構不合理、辦學經(jīng)驗匱乏
GIS行業(yè)和技術的迅猛發(fā)展,使社會對GIS人才的需求量急速增長,使得全國很多學校在短時間內將GIS專業(yè)上馬。部分專業(yè)教師也是“半路出家”,對整個GIS的理論體系并不完全掌握,屬于“半路出家”。在教學過程中就常常出現(xiàn)重此輕彼的現(xiàn)象,對GIS人才的培養(yǎng)造成消極影響,同時也極大的限制了專業(yè)人才的后續(xù)發(fā)展。作為教育者,我們更應該關注學生綜合素質的提高,這也是所有行業(yè)對人才共同的需求和要求,企業(yè)更為注重的是學生的綜合能力和發(fā)展的潛力。正因為GIS本身就是發(fā)展迅速的高新科技,所以近年來各學校盡管通過人才引進、現(xiàn)有師資進修學習等方式提高了GIS專業(yè)人才的比例,但仍不能滿足該專業(yè)課程教學的需要。
3 面向社會需求的GIS專業(yè)培養(yǎng)方法
綜上所述,可以得到結論,在新的歷史條件下、新的機遇和挑戰(zhàn)下,GIS專業(yè)人才培養(yǎng)過程應重點考慮以下幾個問題:
3.1學科及專業(yè)定位。
社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展對GIS專業(yè)人才的需求與日俱增,目前開設GIS專業(yè)的高校也日趨增多。這樣的一種形勢對GIS專業(yè)在日后人才市場上的競爭力提出了不小的挑戰(zhàn)。為確保各校GIS專業(yè)學生能夠在人才濟濟的競爭市場上占有一定位置,所以學科和專業(yè)的定位一定要明確和準確,第一原則就是結合自己的學科背景特色,面向學科內應用領域構建適應市場需求的GIS教學體系。
3.2培養(yǎng)科班出身、高素質、知識結構合理、實踐經(jīng)驗豐富的師資隊伍。
培養(yǎng)出色的GIS技術人才隊伍需要優(yōu)化的課程設置,而優(yōu)化的課程設置需要實力雄厚、機構合理的師資隊伍。同時,由于GIS與一般的傳統(tǒng)專業(yè)教育不同,與其緊密聯(lián)系的相關學科多達十幾門,所以對GIS師資隊伍在知識結構上就有了更高的要求。教師需要具備扎實的理論功底、良好的專業(yè)背景和非常廣闊的知識面。高校應該通過引進GIS專業(yè)崗位上的高精尖人才,或者通過讀學位、在職進修、出國學習等方式培養(yǎng)造就一支基礎夯實、業(yè)務精準、扎根教育事業(yè)、結構層次合理、充滿激情和活力、綜合素質過硬的GIS師資隊伍。
另外,以科研促進教學,即“學以致用”一直是高等教育得以順利開展的基本原則,也是培養(yǎng)學生專業(yè)興趣和提高實踐能力的最有效方式。GIS,作為一種為地理科學提供空間分析手段的專業(yè)技術,最終目標肯定還是要用來解決實踐問題的,這也是GIS創(chuàng)新教育的要求。所以,應大力支持GIS專業(yè)教師積極申報和參與各種科研項目,如能組織學生參與到科研課題中則更好。
3.3 GIS專業(yè)教育培養(yǎng)目標及課程設置。
(1)針對GIS的專業(yè)特點,廣泛占有資料,應全方位收集前沿信息;
(2)根據(jù)國家教委下發(fā)的本科專業(yè)新目錄中確定的原則――“加強基礎教育,淡化專業(yè)界限,拓寬專業(yè)口徑”,將專業(yè)課程設置的重點定位在實踐型人才培養(yǎng)上。
(3)在教學過程中,激發(fā)學生濃厚的學習興趣,運作講解、演示、課堂討論等多種形式,全面培養(yǎng)學生突出重點、注重邏輯聯(lián)系的思維和學習方式。
(4)加強實踐訓練,通過實踐培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力以及運用GIS與專業(yè)知識解決實際問題的素質和潛力。
參考文獻:
篇2
大學一年級,冒著一點傻氣,凡是感興趣的課外活動我都積極地參與。失敗了無數(shù)次,但還是有所收獲。大學二年級,計算機類課程排山倒海似的襲來,壓得我喘不過氣。當我決定選修雙學位之后,我更加覺得學業(yè)繁重了。大學三年級,我漸漸適應高強度的學習節(jié)奏,但還是不免覺得吃力。大學四年級,我選擇找工作。看著考研同學日日奮戰(zhàn),我頓生一種緊迫感,感覺在學校學習的時光不多了,要好好珍惜。
四年之中我最遺憾的事情是社會實踐較少,對社會的認識還不夠深刻。我擔任過干事、副部長、部長,基本上都是在學校里活動,而且我認為自己在原有的崗位上沒能做到最好。要兼顧好學業(yè)和學生工作需要技巧,我感覺自己還不錯,年年都拿獎學金,還擔任學生干部?,F(xiàn)在總結這段人生,我覺得自己輸了。
大學起步階段,我沒有提前規(guī)劃自己的職業(yè)生涯,對自己的定位是不準確的。而我選擇的雙學位方向和自己專業(yè)關聯(lián)不大,導致我擇業(yè)的時候像是站著一個岔道口,茫然無措。我希望自己能從事法律類工作,雖然屈指算來,雙學位讀了兩年,但與四年制的本科生來說我接受的法學教育是不系統(tǒng)的。當然,教育還是其次的,受過教育的平庸之輩不是少數(shù)。關鍵是我缺乏自己的思想,被動地接受知識,沒有想過這些知識能用來做什么。也許我應該選擇考法學碩士,但那只是也許。多年之后我會認為自己的青春又一次虛度了吧。
篇3
關鍵詞:人才培養(yǎng)體系 實踐教學 教學改革
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(b)-0205-02
國內地理信息系統(tǒng)(GIS)專業(yè)自1998開設至今已經(jīng)有近15年的歷史了,目前國內設置GIS專業(yè)的高等院校已近200所。在此期間,GIS科學技術的不斷發(fā)展、GIS應用水平的不斷提升使得整個空間信息產(chǎn)業(yè)對GIS人才的需求也逐漸增強。GIS教育也正在蓬勃發(fā)展之中,面對社會對人才要求的不斷提高,出現(xiàn)了系列值得關注的問題:譬如學校傳統(tǒng)的教育培養(yǎng)模式是否需要進行調整?傳統(tǒng)的教育內容是否能夠滿足需求?怎樣的培養(yǎng)模式才能夠加強人才的競爭力?如何根據(jù)社會需要和學生需求以及學校特點合理地構建一套GIS創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系是專業(yè)建設急需解決地問題。
培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型的GIS人才一直是我們作為GIS教師的目標與責任。對此,本文分析了目前我國GIS專業(yè)本科生培養(yǎng)的現(xiàn)狀及存在的一些問題,針對GIS專業(yè)人才培養(yǎng)改革的迫切需要,系統(tǒng)探討了如何充分發(fā)揮GIS專業(yè)特色,培養(yǎng)應用創(chuàng)新型人才的措施和方法;結合首都師范大學地理信息系統(tǒng)國家特色專業(yè)人才培養(yǎng)的具體實踐,詳細論述了特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系在建設理念、師資隊伍、條件平臺、課程教材、實驗教學等方面的建設舉措和進展,為其它相關高校專業(yè)建設和人才培養(yǎng)提供可供借鑒的思路和方案。
1 建設目標與舉措
首都師范大學地理信息系統(tǒng)專業(yè)成立于2001年,以“教學、科研、團隊協(xié)調發(fā)展,學科、專業(yè)、課程相互促進”為發(fā)展理念,依托“211工程”重點建設學科、4個國家、省部級優(yōu)秀教學平臺和4個國家和省部級科研創(chuàng)新平臺等,高水平科研與教學相互結合和促進,加強開放、交流與合作;深入開展以促進學生知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展為目標的創(chuàng)新性教學改革,完善人才培養(yǎng)體系。經(jīng)過近10年的建設,在師資隊伍、平臺建設、教學改革等方面取得了一系列成績。但是鑒于地理信息系統(tǒng)學科年輕、發(fā)展又快,地理信息系統(tǒng)專業(yè)本、碩、博課程都存在一定的問題,實習實踐有待加強,學生培養(yǎng)與國際接軌等老問題和層出不窮的新問題。
因此,本專業(yè)以人才培養(yǎng)為中心,以行業(yè)對人才的需求能力為出發(fā)點,研究人才知識結構與需求趨勢,以高水平師資隊伍建設、課程體系與教材建設、教學模式與方法改革、實踐體系改革等建設為過程和手段,構建應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系和方案;建設一支掌握先進教育技術、教學水平高、實踐與科研能力強、熟悉行業(yè)人才需求的隊伍;建設校內校外相結合、國內國外項聯(lián)系、實驗與實習相貫通、應用與創(chuàng)新同步的立體化人才培養(yǎng)平臺。
圍繞該建設目標,在具體建設過程中,采取下列措施。
(1)實踐教學體系改革:結合目標定位,深入調研國內外知名高校的專業(yè)課程體系,結合學校實際,改革現(xiàn)行課程體系,加強實踐教學體系建設;使課程體系能力模塊化,理論、實踐與應用創(chuàng)新三位一體化,模塊之間鏈接化,實踐技能訓練綜合化,選修課組方向化,專題設計創(chuàng)新化。主動適應社會需求和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需求。(2)課程內容與教材改革:針對現(xiàn)有課程內容重復性較大、部分授課內容老化的不足,依據(jù)人才培養(yǎng)目標改革教學內容和教材體系,決定課程內容的新舊取舍。保證教學內容的經(jīng)典與前沿相結合,理論與實踐相結合;保證課程群模塊內部以及模塊之間的有機銜接;結合教學實踐和經(jīng)驗,開展教材建設,重點建設面向新培養(yǎng)目標的特色教材和實踐教材。(3)專業(yè)師資隊伍改革:優(yōu)化教師與科研隊伍,建立完善的GIS教學科研體系,包括高素質的教學隊伍和齊全的教學實驗設備。在本科生課程授課師資體系中,聘請高水平校外專家進本科生課堂;專業(yè)核心平臺課推行教學水平較高的主講教師負責制;推進產(chǎn)學研的緊密結合。(4)教學手段與方法改革:緊緊圍繞應用創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標,積極推動和引導教學方法改革,采用問題式、討論式、任務驅動式、現(xiàn)場實踐式等多樣化教學方法,改變傳統(tǒng)教學中教師主動、學生被動的教學方式,提高學生學習興趣,使學生主動發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,培養(yǎng)學生從解決實際問題的角度理解知識、應用技術、創(chuàng)新發(fā)展。(5)人才培養(yǎng)模式改革:加強學生實踐能力特別是綜合應用實踐的鍛煉,為應用創(chuàng)新大好基礎;注重個性化培養(yǎng),優(yōu)選若干具有潛質的學生開展研究型學習,實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新;通過制度建設和管理體制改革,建立一套能培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的運行機制;鼓勵學生參加科研活動,設立科研創(chuàng)新學分與創(chuàng)新獎學金,利用學術報告、發(fā)表學術論文、各種科技大賽獲獎、參加教師科研、申報科研立項等多種渠道,引導學生進行創(chuàng)新。
2 課程與教材建設
在課程設置方面,本專業(yè)的專業(yè)課程分為三大系列:計算機科學類(數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學、計算機圖象處理、C語言、C++、VB、JAVA等面向對象的編程技術)、地理科學類(自然地理學、人文地理學、環(huán)境學、國土資源學、城市規(guī)劃等)和地理信息系統(tǒng)科學與技術類(地圖學、地理信息系統(tǒng)、計算機制圖、遙感、全球定位系統(tǒng)、組件GIS、WEBGIS、ARCGIS、PCI等)。學生必須修滿教學計劃培養(yǎng)方案規(guī)定的180學分方能畢業(yè)。課程147學分(含實習18分),其中通識教育51分,專業(yè)基礎28分,專業(yè)核心25分,專業(yè)方向課43分;實驗教學33學分。
團隊教師積極進行教學改革。所有專業(yè)課必修課均配備優(yōu)秀教材(其中自編教材20%),引進和選用外文教材3門,必修課配備率達17%。6門課程中采用學生參與課堂討論的方式進行教學,收到良好效果,獲得三項學校探究式課程建設立項。90%課程參加學校課程建設,其中優(yōu)秀課程20%。90%專業(yè)基礎課和專業(yè)核心課由副教授以上的教師主講,所有的教授、副教授都為本科生授課或做學術報告。實驗指導教師多為博士和副教授。所有教學實習都指派有副教授以上教師指導學生。獲得“北京市教育科學研究優(yōu)秀成果一等獎”等教學獎勵22項,其中包括地理信息系統(tǒng)國家精品課程1門、北京市精品課程1門。
根據(jù)教學改革的指導思想,本專業(yè)積極推進優(yōu)秀教材建設,力求理論教材和實驗教材在內容設計上注重理論基礎、實驗內容技術與方法的綜合性、區(qū)域性、應用性和先進性,并體現(xiàn)理論與基礎、室內與野外、經(jīng)典與先進的有機結合。自編的系列實驗教材和講義,基本體現(xiàn)了教材建設的理念。截至目前,本專業(yè)已經(jīng)主編專著和教材25部,其中包括《地理信息實驗系列教程》、《遙感圖像處理系列教程》等實驗教材4部,參編教材4部。目前中心自編實驗教材與講義,對于充實地理學發(fā)展前沿起到了重要的作用。教學過程中針對本校不同專業(yè)、不同課程的特點,進行優(yōu)化組合。有3本教材入選國家“十五”、“十一五”教育部規(guī)劃教材,1項教材獲北京市精品教材。
3 實踐教學體系建設
本專業(yè)的實踐教學以地理科學與技術國家級實驗教學示范中心為建設單位,以地理信息系統(tǒng)系列課程為建設平臺,分別建立了基礎、專業(yè)、野外綜合、探究性的實驗教學平臺。其中,由3個基礎實驗室(測量與地圖實驗室、遙感實驗室、GIS實驗室)和5個專業(yè)實驗室(GPS實驗室、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收實驗室、車載三維信息獲取實驗室、三維激光實驗室、虛擬地理環(huán)境實驗室)組成課內實驗平臺,由5個野外綜合實習基地(秦皇島地質地貌、野鴨湖濕地自然保護區(qū)、北京金山測量與地圖、北京地面沉降監(jiān)測、北大方正3S技術開發(fā)與應用實習基地)組成校外綜合實習、實踐平臺,由五個省部級重點實驗室組成實驗教學與科研創(chuàng)新平臺。
在實踐教學體系建設上,地理信息系統(tǒng)專業(yè)構建了符合學科特點、兼顧學習規(guī)律的“基礎實驗-綜合實驗-設計實驗-研究創(chuàng)新”四級逐步提高的“一體化、多層次、開放式”的創(chuàng)新性實驗教學體系。
實驗課程、實驗項目設計的總體思想是“以學生為本,傳授知識、培養(yǎng)能力和素質提高協(xié)調發(fā)展”。在實驗課程設計中,加強理論與技術應用的有機結合,加強地理新技術的應用;在實驗項目設計中,鼓勵教師依托科研項目開設綜合性、創(chuàng)新性實驗項目;扶持特色實驗課程和項目的發(fā)展;加強學生自主學習、合作學習、探究學習的能力訓練。
實踐教學內容上,強調體現(xiàn)區(qū)域性、綜合性、實踐性的學科特點,根據(jù)專業(yè)和課程特色,分層次設立基本型、綜合型、設計型、創(chuàng)新型實驗,構建“基本理論驗證-基本技術操作-開發(fā)應用創(chuàng)新”的多級實驗內容。堅持“室內基礎實驗與野外綜合實踐相結合”、“地理信息科學基礎理論與高新技術相結合”、“高水平科學研究與創(chuàng)新型實驗設計相結合”,以培養(yǎng)具有扎實地理信息科學基礎理論、基本知識與基本技能,掌握現(xiàn)代地理技術并具有應用創(chuàng)新精神的地理信息科學與技術復合型人才。
由專職、兼職教師組成的實驗教學隊伍,保證了科學研究與實驗教學的有機結合。目前任職教師中,有70%的教師承擔了各級各類科研項目,較好地提升了理論課、實驗實習課的教學內容。如在ARCINFO地理信息系統(tǒng)實驗課程中,任課教師依托所承擔的“國土資源大調查項目—— 數(shù)字國土”,設計了基于ARCINFO的土地利用空間數(shù)據(jù)庫建設實習;在GIS空間分析實驗課中,依托863項目“GIS在農(nóng)村社會經(jīng)濟統(tǒng)計分析中的應用”設計了基于GIS的人口空間自相關分析實習項目等等,保證在實驗教學中前沿性科研的實驗內容占一定的比例。
實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合主要表現(xiàn)在三個方面:一是地理信息科學基礎理論與地理新技術相結合;二是高水平科研與創(chuàng)新型實驗相結合;三是野外實習基地在遴選中遵循了區(qū)域性、綜合性、先進性的原則。
4 人才培養(yǎng)體系建構
地理信息系統(tǒng)專業(yè)以學生為本,積極開展人才培養(yǎng)體系建設。初步搭建了本科—碩士—博士—博士后較為完善的人才培養(yǎng)體系,并初步建立了“五個結合”的人才培養(yǎng)模式,即“地理信息科學基礎理論與地理信息高新技術相結合”、“室內基礎實驗與野外綜合能力培養(yǎng)相結合”、“高水平科學研究與創(chuàng)新型教學相結合”、“本科生、研究生探究式教學相結合”、“教學示范輻射與合作交流相結合”,形成了“基礎實驗—綜合實驗—設計實驗—研究創(chuàng)新”四級逐步提高的實驗教學模式。在狠抓學生專業(yè)學習基礎上,本專業(yè)根據(jù)用人單位需求,研究就業(yè)市場信息,力求為學生就業(yè)加強服務。通過組織地理信息系統(tǒng)應用、開發(fā)競賽的各類活動,提高學生實踐活動能力。聯(lián)系高水平的業(yè)內人士來做報告,為學生將來就業(yè)搭建起人脈網(wǎng)絡。學生科研立項和畢業(yè)論文依托科研、工程和社會應用實踐等項目的比重逐年提高,選題的準確性、方法的先進性和成果的應用性都有顯著的提高。主要舉措體現(xiàn)在以下幾點。
(1)高水平科研與教學相互促進,力爭為每一位師生提供適宜發(fā)展的學術空間。集成5個省部級重點實驗室優(yōu)勢資源,建立創(chuàng)新教育平臺,并與教學平臺有機結合;師生借鑒科研思路,開展創(chuàng)新教育和研究性學習;學生探究式學習有效地反哺了教師創(chuàng)新教育能力。(2)以高新技術應用激發(fā)學習熱情,培養(yǎng)學生掌握高新技術應用“一技之長”。獲國家科技進步獎、國家專利的成果,轉化為自主知識產(chǎn)權的實驗教學儀器和軟件,激發(fā)學生探究式學習興趣、培養(yǎng)解決地理學實際問題能力;通過增設5門探究式實驗課、出版10部實驗教材、建設國家精品課程、精品教材等與國內外50多所大學共享互動、不斷提高。(3)讓學生在科研和學科競賽中掌握高新技術深入應用。依托團隊主持的國家級項目,組織70%的本科生參加科研,先后獲國家、省部、校級立項191項,38篇。2008年,3項本科生科研項目入選“國家大學生科學研究與創(chuàng)業(yè)行動計劃”。在全國、省部、校級大學生挑戰(zhàn)杯賽、數(shù)學建模與計算機應用、GIS軟件開發(fā)等競賽中獲獎120多人次。(4)營造實驗教學國際化環(huán)境,培養(yǎng)實際工作能力。與歐美7所大學聯(lián)合開展中國地理實習,已成為固定環(huán)節(jié),有效激發(fā)了師生教與學的興趣、培養(yǎng)合作學習能力;與6個國際品牌的遙感、GIS軟件公司合作,建立ARCGIS、ENVI、PCI、JX-4、EZMAP、IMAGEINFO實訓基地,有效促進了師生專業(yè)軟件應用能力與國際接軌。
近年來,本科生畢業(yè)論文80%是依托教師的科研項目開展的,部分本科生的科研成果在教師承擔的科研項目中得到了沉淀。本科生的實踐和創(chuàng)新能力也有了顯著的提高,參與創(chuàng)新、訓練、競賽活動的學生達60%,獲校級大學生科研立項38項,獲實驗室開放基金43項;獲全國大學生“挑戰(zhàn)杯”大賽北京市一等獎、全國大學生數(shù)學建模與計算機應用競賽北京市一等獎、北京市數(shù)學建模競賽一等獎等國家、省部級和校級各種獎勵47項。
學生的學習質量逐步提高,帶來的社會聲譽逐步上升??佳新释黄?5%,陸續(xù)有10余名學生成功申請出國交流學習計劃并出國繼續(xù)攻讀碩士學位。近三年中本科生英語四級累計通過率93.5%以上,一次就業(yè)率均達到98%以上。
5 結語
地理信息系統(tǒng)專業(yè)成立以來,在師資隊伍、平臺建設、教學改革等方面取得了一系列成績。但是鑒于地理信息系統(tǒng)學科即年輕、發(fā)展又快,地理信息系統(tǒng)專業(yè)本、碩、博課程都存在一定的問題。為此,我們開展并將繼續(xù)延續(xù)地理信息系統(tǒng)應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系建設,繼續(xù)完善以地學高新技術應用為特色的實驗教學體系和培養(yǎng)模式,努力將高水平科研成果轉化為實驗教學的先進儀器和軟件,顯著提高學生學習熱情和應用高新技術解決實際問題的能力,明顯提升教師團隊創(chuàng)新教育能力。
參考文獻
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篇4
[關鍵詞]地理信息系統(tǒng) 創(chuàng)新型能力 人才培養(yǎng) 教學改革
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)11-0093-02
教育教學改革是高校發(fā)展中的一項重要課題,對于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有很強的現(xiàn)實意義。深化教學改革是我國高等教育以質圖強的內在動力。[1]GIS專業(yè)是一個多學科交叉的新興專業(yè),具有很強的技術性和實踐性。隨著地理信息系統(tǒng)應用社會化,地理信息系統(tǒng)的專業(yè)化趨勢也愈加明顯,地理信息系統(tǒng)專業(yè)發(fā)展面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。[2]下面結合武漢理工大學地理信息系統(tǒng)專業(yè)的教學實踐,從教學手段、教學方法、教學內容和教學模式等幾個層面,提出教學改革的具體思路和措施。
一、傳統(tǒng)與現(xiàn)代方法相輔相成,激發(fā)專業(yè)學習興趣
為了適應現(xiàn)代教育的改革與發(fā)展,必須根據(jù)教學內容與形式的關系,促進教學方法和教學手段的改革與創(chuàng)新,圍繞信息表達、知識傳授和技能訓練的有效性和靈活性,構建和形成融傳統(tǒng)與現(xiàn)代于一體的教學手段?,F(xiàn)代教育技術以其信息量大、速度快、直觀形象等特點,在現(xiàn)代教學中得到推廣和應用。課程組教師將教學內容全程編制多媒體課件,收集相關教學錄像和演示系統(tǒng)等交互式軟件,科學地利用數(shù)字化學習資源,并通過網(wǎng)絡向學生提供豐富的學習資料,包括多媒體課件、電子圖書、系統(tǒng)視頻和相關資源鏈接等。注重采用大量圖片、數(shù)字影像和三維動畫,激發(fā)學生學習的內在動力。積極推進信息技術與課程整合的教學手段,把信息技術、信息資源、信息方法和課程內容有機融合為一體。
結合虛擬現(xiàn)實技術、網(wǎng)絡GIS和Flash等技術開發(fā)GIS專業(yè)教學軟件,既體現(xiàn)了專業(yè)的技術優(yōu)勢,又強化了學生的專業(yè)興趣,從而促進學生主動學習、主動探索、主動實驗。同時,合理吸收傳統(tǒng)教學手段中的特點,做到優(yōu)勢互補,協(xié)同發(fā)揮其教學功能。多樣化的教學手段,滿足了對不同層次教學內容和知識體系的表達、傳授和推理,促進了學生對專業(yè)知識和理論模型的理解和掌握。
二、課內與課外教學有機結合,培養(yǎng)自主創(chuàng)新意識
為了培養(yǎng)學生的綜合素質與綜合能力,現(xiàn)代教學更加注重對學生全方位的教育和培養(yǎng)。堅持兩課(課內課外)教學齊頭并進的教學思路,強調教學過程不僅包括課堂內的講授與講解,而且包括課堂外的引導與指導。
在課堂內,圍繞課程的知識體系和專題模塊進行講授,針對重點和難點內容開展學習小組討論與答辯,注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識和團隊合作精神。通過課堂“主題討論”、“有問必答”和“辯論賽”等形式,鼓勵學生質疑和提問,提倡學生敢于“標新立異”和“挑戰(zhàn)權威”,激發(fā)學生學習的自覺性、主動性和積極性。
在課堂外,教師鼓勵學生進行“創(chuàng)新項目”的選題和申報,輔導學生課外學習與創(chuàng)新,形成課內教學與課外實踐的良好學習機制,既提升了課內教學效果,也推動了課外專業(yè)實踐與應用。借助“大學生創(chuàng)新計劃項目”、“GIS專業(yè)技能大賽”、“大學生挑戰(zhàn)杯科技作品競賽”及“全國GIS軟件開發(fā)大賽”等課外科技競賽載體,重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,為學生創(chuàng)造濃厚的學習與學術氛圍。近5年來,學生先后開展“大學生創(chuàng)新計劃項目”、節(jié)能減排社會實踐項目和開放性實驗項目20余項,獲得湖北省大學生優(yōu)秀科研成果獎8項,湖北省優(yōu)秀學士學位論文獎30余項,公開發(fā)表學術論文10余篇,特別是在2010年中國大學生GIS軟件開發(fā)大賽中,獲得“全國一等獎”和“最佳創(chuàng)意獎”的優(yōu)異成績。這些課外科技活動培養(yǎng)了學生的協(xié)作精神和團隊意識,拓展了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,突出和體現(xiàn)了第二課堂獨特的育人作用。
三、理論與實踐環(huán)節(jié)交叉滲透,提升動手實踐能力
制定科學合理的課程體系是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的基本任務。[3]教學內容和課程體系是教學改革的重中之重。在教學內容和課程體系上,注重理論與實踐的交叉滲透。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標定位,體現(xiàn)系統(tǒng)性、科學性和前瞻性的教學思想,妥善處理理論教學與實踐教學的關系,加強了實驗實踐環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌規(guī)劃和整體優(yōu)化。為了改變專業(yè)課程之間的松散關系,避免專業(yè)知識模塊的脫節(jié)現(xiàn)象,加強了課程體系之間的無縫銜接和有機整合。圍繞地圖學、地理信息系統(tǒng)、遙感和GPS等核心課程,注重空間分析、地理信息系統(tǒng)工程、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、土地信息學和區(qū)域分析與規(guī)劃等課程專業(yè)理論知識的拓展與應用。基于地理信息系統(tǒng)的專業(yè)特點,將實踐體系分為數(shù)據(jù)采集與組織、數(shù)據(jù)分析與處理、系統(tǒng)服務應用等專題模塊,通過設置科學的實驗項目和實踐環(huán)節(jié),將理論知識和專業(yè)技術貫穿起來,形成一套系統(tǒng)的專業(yè)“知識鏈”。一方面是整合與優(yōu)化課程實驗內容,弱化和減少演示性和驗證性實驗,提升和增加綜合設計性和創(chuàng)新性實驗項目,避免了理論教學與實踐教學的脫節(jié),克服了實驗項目的孤立零散,同時使得實驗項目對理論模型的聯(lián)系更為緊密,實踐環(huán)節(jié)對于知識應用更為深入,幫助學生從傳統(tǒng)的“看實驗”,轉變?yōu)榍袑嵉摹白鰧嶒灐?,學生實驗的主動性和參與性得到大大提高。另一方面,把實驗教學放在與理論教學同等重要的位置,平衡與協(xié)調學時比例,保證實驗實踐的學時比例和學分比例均超過40%。對于課內實驗,適當增加了空間數(shù)據(jù)庫、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、GIS程序設計、GIS統(tǒng)計分析等課程的實驗學時,確保了課程實驗的質量和效果。對于集中實踐環(huán)節(jié),通過開設GIS基礎強化訓練、能力拓展訓練,強化培養(yǎng)學生的專業(yè)應用技能。通過地理地質認識實習、地圖學與遙感制圖實習、GPS及測量實習、地理信息系統(tǒng)工程實習、空間分析課程設計等環(huán)節(jié),重點訓練學生的系統(tǒng)開發(fā)能力和綜合集成能力。實驗實踐環(huán)節(jié)更加體現(xiàn)了學生學習的自主性,更加有利于培養(yǎng)學生動手能力、分析問題和解決問題的能力。
四、教學與科研良性互動,拓寬專業(yè)學術視野
將科研、學術與教育、教學緊密結合起來,全面促進科學研究與教學工作的協(xié)調發(fā)展與良性互動。堅持科研成果帶動課程教學的理念,根據(jù)課程的內容及特點,以科研為先導,將科研成果、科研經(jīng)驗和工程實例引入課堂教學,不斷更新和充實教學內容。積極倡導學生直接參與專業(yè)老師的科研課題,實現(xiàn)理論知識和科研實踐的結合,幫助學生學習和理解專業(yè)技術在科研和工程應用中的價值和意義,重視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合工程素質的提升,探索應用專業(yè)知識尋求解決問題的技術手段和方法途徑。如通過智慧城市、數(shù)字國土和數(shù)字環(huán)保等項目介紹地理信息系統(tǒng)的應用,通過瓦斯爆炸、水污染事故等實例介紹地理信息系統(tǒng)的解決思路和技術方案。
推行本科生導師制,組建本科生科研興趣小組,鼓勵學生在教師的指導下開展科研選題,進行自主科研實驗和學術探索,這種科研項目驅動下的人才培養(yǎng)模式,有利于培養(yǎng)學生的文獻查閱能力、歸納表達能力、創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神,增強了學生獨立的科研能力和實驗能力。[4]定期開展教師與學生的學術交流和討論,通過教師介紹在科研中的方法與體會,引導學生形成正確的科研態(tài)度和科研素養(yǎng)。借助Supermap走進高?;顒?、資環(huán)講壇和GIS論壇等學術交流平臺,邀請國內外知名的GIS專家、學者開展學術講座,介紹學科專業(yè)的最新動態(tài)和學術成果,營造良好的學術氛圍和科研環(huán)境,讓學生了解專業(yè)學科領域的前沿技術和發(fā)展趨勢,拓寬學生的專業(yè)視野和知識面,激發(fā)科學研究的原動力。
五、結束語
近幾年的教學改革和實踐,進一步充實和豐富了我校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的內涵建設,教學資源配置進一步優(yōu)化,教學體系更加合理、科學,教學質量和教學效果得到顯著提高。專業(yè)教師先后主持完成省級和校級教學研究項目15項,建設校級精品課程5門,發(fā)表教學研究論文20余篇,獲得省級教學成果獎3項和校級教學成果獎5項。學生獲得國家大學生創(chuàng)新實驗計劃項目20余項、本科生科技創(chuàng)新項目和開放性實驗項目30余項,并在全國GIS軟件開發(fā)大賽、全國大學生“挑戰(zhàn)杯”競賽和節(jié)能減排競賽中獲得全國性科技活動獎勵20余項。每年畢業(yè)生的就業(yè)率在95%以上,考研錄取率超過40%,人才培養(yǎng)質量得到國內企事業(yè)單位的廣泛認可。
教學改革是一個長期的過程,應該面向國家和社會的需求,立足于培養(yǎng)高素質的專業(yè)技術人才,從教學內容、課程體系、教學方法和培養(yǎng)模式等層面不斷改革和創(chuàng)新,為國民經(jīng)濟發(fā)展和技術進步提供強有力的人才保障和智力支撐。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 張安富.高教強國視閾下我國高等教育質量與水平前瞻[J].清華大學教育研究,2011,(1):33-39.
[2] 秦其明, 董廷旭.中國高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)發(fā)展問題探討[J].中國大學教學,2011,(5):34-37.
篇5
關鍵詞:管理信息系統(tǒng);目標管理;會計;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)12-0126-02
一、引言
地方院校會計專業(yè)《管理信息系統(tǒng)》(Management Information System,以下簡稱MIS)課程列為學科核心基礎課程之一,是由教育特色發(fā)展、地方院校人才培養(yǎng)目標定位等共同確定的。社會互聯(lián)網(wǎng)信息化需求決定會計專業(yè)能夠更快更好地獲得和處理信息的學生供給。從教學效果來看,教師和學生都感到了教與學的吃力,產(chǎn)生教師講授和學生學習的雙向障礙。企事業(yè)單位對學生的反映來看,會計畢業(yè)生沒能有效掌握利用MIS提升企業(yè)競爭力的方法,不能適應單位管理信息化的需求。
文獻分析導致學生學習MIS課程的自主性、實踐性和綜合性程度不高的重要原因分別是理論教學與實踐教學分離、知識儲備不足、教學內容體系結構設計不合理和教師知識結構難以適應教學,并提出相應的教學改革措施[1,2],然而卻只描繪了經(jīng)濟管理類的MIS教學現(xiàn)象,有的放矢的對會計專業(yè)的MIS課程改革研究仍處于空白。
那么如何有效實現(xiàn)大綱規(guī)定的既培養(yǎng)信息技能又培養(yǎng)綜合素質的教學改革目標呢?強調“目標是管理的中心”的目標管理模式是制訂、實現(xiàn)和檢測目標的全過程管理方式,會計專業(yè)MIS教學改革工作是一個教學目標實現(xiàn)的過程。本文在目標管理思想的引導下,剖析了教學改革目標工作的目標確定、展開、實施及評價等方面的問題,給地方院校會計專業(yè)MIS的課程發(fā)展提供了借鑒。
二、相關理論回顧
1.目標管理理論。現(xiàn)代管理大師彼得?德魯克根據(jù)目標設置理論提出了目標激勵方案,目標管理是以目標為中心的管理,管理活動始于確定目標、執(zhí)行過程以目標為導向、結果的考核以目標完成情況為準繩,逐步實現(xiàn)“自我控制”,目標管理是以人為中心的主動式管理。
2.目標管理理論與教學改革研究的整合。文獻提出科學規(guī)劃教學內容,加強課程實踐教學和構建教學案例,改進教學手段[3,4]。與此同時,高校課堂教學模式也在發(fā)生著變革,經(jīng)歷了單向“灌輸式”教學過渡到單向啟發(fā)式教學,發(fā)展到雙向互動式教學。
文獻和教學實踐都承認教學方法改革是解決地方院校會計MIS課程教學改革問題的不可改變的特征,集中在討論教學方法的運用上。教與學的不積極性表現(xiàn)出來的是教學目標的不可衡量性、不具體或失效的結果,因此,要建立起有效的教學改革實施機制,需要全面梳理教學改革目標與教學改革實施之間的關系。
三、研究設計
根據(jù)目標管理思想的三步驟“目標設立―目標實施―目標考評”,教學改革分為以下三個內容。
1.KSF方法展開地方院校MIS的教學改革目標體系。地方院校會計專業(yè)培養(yǎng)目標是培養(yǎng)地方性專業(yè)應用型人才,而如何對總目標進行分解,即會計專業(yè)MIS的教學改革目標多級分解和維度分析,是教學改革工作目標管理中的重要一環(huán)?!岸嗉墶敝傅氖菍偰繕诉M行縱向分解,構建起院系層面的教學改革管理目標和大學生個體層面的自我控制目標,為的是使學院和大學生雙方的目標能很好地契合?!岸嗑S”則指的是在此基礎上對目標進行橫向分解,而多維分解總目標需確定不同的關鍵成功因素,運用KSF法是由“目標”切入,探究成“因”――聚焦教學改革總目標,從傳統(tǒng)“全面評價”到“重點考察”的轉變,最終實現(xiàn)教學改革總目標。KSF(Key success factors)分析法是通過分析找出使得項目成功的關鍵因素,來確定項目需求并進行規(guī)劃,數(shù)據(jù)源來自于文獻檢索和案例研究。教學改革項目主要的利益相關方是學生、教師、學校和用人單位;教學改革的關鍵因素是教學培養(yǎng)過程與管理和學生學習?;贙SF法對教學改革總目標的分解等級和維度,將教學改革目標體系定義為“一總目標,二級目標,五維子目標”,具體分解為表1。
2.地方院校會計專業(yè)的MIS教學目標實施途徑。
(1)教學課程改革。在培養(yǎng)專業(yè)特色鮮明的實踐人才的教學改革總目標的指導下,教學內容的設計與展開要體現(xiàn)“管理是核心,技術是工具,應用是目的”。因此,會計專業(yè)MIS課程內容一般劃分為如下五個知識模塊:MIS概念和與管理的關系;企業(yè)信息系統(tǒng)的技術基礎和ERP等常用管理軟件的基本操作;信息系統(tǒng)規(guī)劃開發(fā)方法與開發(fā)過程;企業(yè)系統(tǒng)選型基本知識和信息系統(tǒng)實施運行的新趨勢,如電子商務;教學實務,如ERP―U8軟件操作。
(2)教學方法改革。在教學改革目標體系的指導下,教學方法可分為三類:灌輸式教學、啟發(fā)式教學、探究式教學。教學改革方法的實施設計如表2。
(3)考核方式改革。傳統(tǒng)教學模式強調期末分數(shù),不注重實踐能力和創(chuàng)新能力,成績好的學生大多是把時間放在刻板理解書本教學知識、完成學校規(guī)定的課時、順利取得學分上。傳統(tǒng)的考核方式是期末卷面考試占70%,考勤占10%,平時課堂表現(xiàn)占20%,而在培養(yǎng)專業(yè)特色鮮明的實踐人才時強調學生的實踐能力,應加大課堂表現(xiàn)的平時分,占總分的50%,考勤占10%,期末卷面分占40%。
(4)校企合作改革。關注會計MIS理論教學的同時,也關注企業(yè)發(fā)展階段的管理實踐和應用趨勢。通過校企合作,學??梢垣@得不同類型、不同階段企業(yè)信息系統(tǒng)的案例,結合企業(yè)實際識別企業(yè)業(yè)務流程,實驗室模擬仿真運行,推動教學模式改革;同時加強與企業(yè)的合作,提供實習實訓、社會實踐的基地,為企業(yè)提供專業(yè)性強、符合企業(yè)用工需求的人才。
(5)大學生學業(yè)目標改革和職業(yè)生涯規(guī)劃改革。MIS課程大多安排在大二,會計專業(yè)的學生在學習MIS的課程時,最重要的是要有學業(yè)目標,對自己的職業(yè)生涯有初步的設計和規(guī)劃??佳械膶W生在強調成績的同時要考慮是否可以跨會計專業(yè)考管理科學的研究生,畢業(yè)后就業(yè)的學生考取與將來就業(yè)有關的證書以期從事信息化職業(yè),如ERP工程師等。
3.教學改革目標的評估。教學改革目標的評估是把教學改革的路徑實施情況與“一個總目標、二級子目標和五維子目標”聯(lián)系起來,是目標的調節(jié)和實現(xiàn)。
參考文獻:
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篇6
關鍵詞:GIS技術 公路交通環(huán)境設計應用現(xiàn)狀
中圖分類號: D035.37 文獻標識碼: A 文章編號:
一、地理信息系統(tǒng)的特點和優(yōu)缺點
地理信息系統(tǒng)是運用計算機硬件、軟件及網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)對各種空間信息和空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術系統(tǒng)。它由數(shù)據(jù)、軟硬件及網(wǎng)絡、標準、人員、管理等五部分組成,是創(chuàng)建、管理和運用地理知識以及編輯、制圖、空間分析和可視化的信息系統(tǒng)平臺。
地理信息系統(tǒng)有三個基本特點,同時也是它的主要優(yōu)點:
1. 空間可視化。對客觀世界空間的模擬,使人們對于各事物的狀態(tài)和空間關系有非常直觀的感受。
2. 空間導向。利用地理信息系統(tǒng)不僅可以縱覽全局研究區(qū)域,還可以利用GIS所提供的縮放和漫游等基本功能深入到更感興趣的局部區(qū)域去研究。
3. 空間聯(lián)結。地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫在存儲各地物空間描述信息的同時,還存儲了地物之間的空間關系,這一特點是進行空間分析的基礎。
地理信息系統(tǒng)因其特點而得到推廣應用,并不斷擴大其應用范籌,各信息的關系也越趨明晰。然而建立健全的地理信息系統(tǒng)是一個漫長的過程,數(shù)據(jù)的采集、整理、儲存等工作量大。信息系統(tǒng)的維護、更新又是一系列繁瑣的工作,人力、物力須大量地、長期地投入。信息系統(tǒng)的創(chuàng)建、維護、更新,須由專業(yè)人員操作,目前還不能全民參與,其收錄的信息也必然有限。這是地理信息系統(tǒng)尚待改進的方面。
二、我國研究狀況
2000年以來,在政府主導下大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)。大量政府部門開始應用GIS,并在數(shù)字城市和城市信息化建設方面做了大量的工作。這期間,有120多個城市建設了城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng),400多個城市建設了房產(chǎn)管理信息系統(tǒng),100多個城市建設了綜合或專業(yè)管網(wǎng)管理系統(tǒng),100多個城市正在建設空間基礎信息系統(tǒng)。目前已有近40個城市提出了建設數(shù)字城市的目標。2007年是數(shù)字化城市管理試點工作階段的最后一年,2008年——2010年為數(shù)字化城市管理全面推廣的階段。深圳市已于2006年率先通過建設部“數(shù)字化城市管理系統(tǒng)”驗收。
三、地理信息系統(tǒng)的應用
在資源的調查、評價與規(guī)劃的各個階段,環(huán)境的監(jiān)測、評價與規(guī)劃的各個階段,城市與區(qū)域規(guī)劃,輔助決策等管理中,地理信息系統(tǒng)技術成為不可或缺的工具。
公路與城市道路的建設、維護、管理,往往與國土、城市規(guī)劃、環(huán)境等信息密切相關,地理信息系統(tǒng)的應用起著重要的作用。
1. 應用于土地信息
通過GIS,結合土地信息進行道路設計,能減少多次無效的選線定線工作,提高設計效率,同時能很好地協(xié)調道路與周邊用地的關系。
2. 應用于城市規(guī)劃
通過GIS,結合城市規(guī)劃進行道路設計,能很好地銜接相交、相接道路(包括現(xiàn)狀道路、待建道路)的空間關系,滿足控規(guī)劃要求。
3. 應用于交通運輸
通過GIS分析交通運輸狀況,能獲得更合理的設計資料、數(shù)據(jù),制定適合使用要求的設計指標。
4. 應用于環(huán)境資源
通過GIS,結合環(huán)境資源,能有效減少環(huán)境破壞,擬定道路建設材料的采集、運輸方案。
四、應用難題與解決方案
綜上所述,地理信息系統(tǒng)的應用給道路設計帶來若干便利,但其應用、普及、效果存在一定問題。
1.建庫困難
我國國土廣闊,南北跨度大,地形復雜,地理信息收集難度高。地區(qū)經(jīng)濟差異大,引起人力、技術資料分布不均,發(fā)達地區(qū)完成數(shù)字化城市的同時很多偏遠地域仍處于信息盲點。改革開放以來,沿海城市和內地發(fā)達城市發(fā)展迅速,土地開發(fā)加快,引起地形地貌日新月異,地理信息更新趕不上變化的步伐?!俺擎?zhèn)化”發(fā)展加速,而公共用地,如道路、廣場、公園等管理部門多,國土、城建、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門存檔的地理信息難以綜合,給地理信息系統(tǒng)收錄帶來極大的阻力。因此須加大信息收集的投入,完善的數(shù)據(jù)庫,是GIS應用的首要條件。新研制的運算速度達每秒10億億次的天河二號計算機,用于GIS信息處理也將提高GIS建庫效率。
2.普及困難
應用GIS技術進行道路設計和交通管理是發(fā)展趨勢,但GIS由地理信息管理部門存儲,大部分信息須高價購買。在設計收費標準11年不調整的背景,GIS應用將加大設計成本,因此GIS還不能普及應用。再者,大多數(shù)項目也不因GIS的應用而節(jié)約太多成本,因此也不優(yōu)先考慮GIS的投入。隨GIS的逐步完善,信息收錄技術提高,收錄工作減少,相應收錄成本已降低,地理信息應適度下調收費標準,使之得到更進一步普及,惠及于民。
3.預期難達
我國環(huán)保意識薄弱,土地開發(fā)、項目建設造成環(huán)境、生態(tài)平衡破環(huán)嚴重,環(huán)保部自稱四大尷尬部門之一,執(zhí)法力度不足,雖然受益于GIS技術,但是遠不能實現(xiàn)引入GIS技術預期的效果。而道路建設常將經(jīng)濟放第一,環(huán)保置后,即使使用了GIS,也僅僅只能滿足于工程設計需要,達不到環(huán)保的目的。多年不變或空白的法律法規(guī)須作適當調整,促使GIS應用效果的實現(xiàn)。
五、結論與展望
地理信息系統(tǒng)是人類科技發(fā)展的成果,是人類智慧的結晶,它在軍事、工業(yè)、交通等的普及是時代的趨勢,提高各行各業(yè)的工作質量和效率,是值得持續(xù)發(fā)展的一門科技。道路交通作為最早、最大的獲益專業(yè)之一,將地理信息系統(tǒng)納入其專業(yè)領域,有機地結合起來能促使其質的飛躍。展望地理信息系統(tǒng)日趁完善,造福于民。
參考文獻:
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《空間信息導論》邊馥苓,2002年。
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篇7
[關鍵詞]數(shù)字化城市;地理新系統(tǒng);發(fā)展與規(guī)劃
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)08-0208-02
一、引言
目前可推測的最早的地理信息系統(tǒng)被稱為數(shù)字地球。它是二十世紀末由美國副總統(tǒng)戈爾提出的,數(shù)字地球是一種實用的、具有網(wǎng)絡特性的地理信息系統(tǒng)。數(shù)字地球的提出讓世界各國的地學專家開始認識到建設數(shù)字地球城市發(fā)展戰(zhàn)略將是推動各國信息化建設和社會經(jīng)濟以及自然資源可持續(xù)發(fā)展的重要手段,地理信息系統(tǒng)經(jīng)過不斷發(fā)展數(shù)字地球中投入了一個全新的科學工程項目――數(shù)字城市,數(shù)字城市從環(huán)境、資源、自然、社會等各方面集中收集信息,集中應用數(shù)字地球技術于城市,因此現(xiàn)代城市是由環(huán)境、社會、經(jīng)濟共同構成的綜合性動態(tài)系統(tǒng)。準確的信息為城市的建設提供了有效支持,促進了城市的可持續(xù)發(fā)展。國際上數(shù)字城市的建設相繼拉開了序幕,例如說我國浙江省義烏市編制了“數(shù)字義烏”的設計方案,啟動了“數(shù)字義烏”的城市建設。
就當前地理系統(tǒng)發(fā)展情況來看,城市地理信息系統(tǒng)是城市信息領域的發(fā)展重點。數(shù)字城市體系的提出,為城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向,提供了一條明亮的道路。從某種角度來看數(shù)字化城市是城市地理信息系統(tǒng)的深入發(fā)展,是以城市信息系統(tǒng)要以數(shù)字化城市為前提,建設城市地理信息新系統(tǒng)。
二、 數(shù)字化城市特點以及城市地理信息系統(tǒng)的目前狀況
數(shù)字化城市相當于是一個空間信息虛擬化城市,它利用信息技術連接各種數(shù)字信息形成信息系統(tǒng)。信息系統(tǒng)對轉化為數(shù)字形式的城市基礎設施、社會資源、人文經(jīng)濟等進行宏觀的管理以及調控,它具有數(shù)字化、智能化、可視化以及網(wǎng)絡化等特點。數(shù)字化城市地理信息系統(tǒng)通過對空間信息進行虛擬,將城市空間具體化,并建立相關數(shù)據(jù)關系網(wǎng),這是數(shù)字化城市最顯著的特點。網(wǎng)上商務、自動化辦公、電子金融、網(wǎng)上教育、網(wǎng)絡購物、網(wǎng)上娛樂等屬于數(shù)字化城市智能化建設不可或缺的一部分??梢暬褪菍⑿畔⑥D化為肉眼可見的具體實物,數(shù)字化城市系統(tǒng)通過把數(shù)據(jù)轉換為圖形等形式,有利于更好地理解城市化信息和數(shù)據(jù)的內涵與現(xiàn)實意義。數(shù)字城市的可視化通過三維圖形技術、虛擬現(xiàn)實技術來實現(xiàn),它幫助人們更好地理解信息和數(shù)據(jù)的重要,數(shù)字化城市不斷提高可視化水平,便于人們加強對地理信息的認知和需要。而數(shù)字化城市信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫、信息能相互連接,要求數(shù)字化城市系統(tǒng)必須網(wǎng)絡化,在網(wǎng)絡的基礎上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)的共享等,為各行業(yè)的便捷交流提供一個很好的平臺,數(shù)字化城市地理新系統(tǒng)的優(yōu)勢才能夠得到充分發(fā)揮。數(shù)字城市的實質就是將具體設施數(shù)字化,抽象空間與具體數(shù)字有機融合,使城市信息數(shù)據(jù)最大限度地得到利用及更好地管理與處理。
城市地理信息系統(tǒng)主要是通過計算機技術以及網(wǎng)絡技術對城市空間各種數(shù)據(jù)進行輸入、存儲、訪問、管理、更新、分析、顯示來實現(xiàn)對城市實體的宏觀管理以及調控。它是一種先進的科技技術,通過不同地理坐標空間位置為城市信息管理、規(guī)劃、建設提供良好地幫助。隨著城市地理信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展與普遍應用,國內許多城市也相繼籌劃創(chuàng)建、完善城市地理信息系統(tǒng)。特別是很多城市已經(jīng)在建設城市基礎地理信息系統(tǒng)的基礎上,建設了專業(yè)的地理信息系統(tǒng),如部分城市實行的城市規(guī)劃、地下管線、電信等地理信息系統(tǒng),都取得了良好的經(jīng)濟效益和社會收益。隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,人們對城市信息化的需求越來越大,城市地理信息系統(tǒng)的功能也越來越全面。如城市地理信息系統(tǒng)已經(jīng)逐漸深入到各行各業(yè)、各個層次,因此產(chǎn)生了空間位置數(shù)據(jù)能共享以及交互應用等需求。此外人們對地理信息的認知、理解越來越深入,這也要求城市地理信息系統(tǒng)需要加快發(fā)展的步伐,城市地理信息系統(tǒng)正迫切需要向集成化和整體化方向發(fā)展。
三、 數(shù)字化城市地理新系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃
1.數(shù)字化城市與城市地理新系統(tǒng)的融合
城市地理信息系統(tǒng)技術被應用到空間信息虛擬化的數(shù)字化城市系統(tǒng),包括虛擬城市技術、三維模型城市、網(wǎng)絡化地理信息系統(tǒng)技術等對數(shù)字城市的創(chuàng)建和發(fā)展有促進作用。數(shù)字城市是一個分階段發(fā)展的,它是由低級向高級發(fā)展,在不同的時間有一個具體的目標。數(shù)字化城市還處在慢慢發(fā)展的過程中,它的主要技術手段是集成。立足于城市地理信息系統(tǒng)技術和結果,當前建立的數(shù)字化城市地理新系統(tǒng)發(fā)展為時空數(shù)據(jù)庫,并把各種專題地理信息加載在空問基礎數(shù)據(jù)框架上;把各分布式空問地理信息系統(tǒng)進行網(wǎng)絡集成,包括建立網(wǎng)站服務,建立動態(tài)異構數(shù)據(jù)庫訪問,查詢,空間分析,決策系統(tǒng),建立元數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡的標準化。
數(shù)字城市的建設首先要建立空間基礎數(shù)據(jù)框架,作為其他地理數(shù)據(jù)的基礎參考框架,以上傳、整合各類數(shù)字化信息??臻g基礎數(shù)據(jù)框架包含框架數(shù)據(jù)和框架服務,框架數(shù)據(jù)基本提取自城市基礎地理信息數(shù)據(jù)庫。城市各種數(shù)字化地理信息系統(tǒng)空間定位、空間分析的建立必須依靠城市基礎地理信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)包括利用航空影像、衛(wèi)星遙感影像與地圖數(shù)據(jù)制作DEM數(shù)字高程模型,此外還有4D圖像包括數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字柵格地圖(DRG)、數(shù)字線劃地圖(DLG)等。對此類數(shù)據(jù)進行改造之后,數(shù)據(jù)可以重新被啟用并以此建造數(shù)字城市的空間基礎數(shù)據(jù)框架。
2.數(shù)字化城市與城市地理信息系統(tǒng)
在當前城市地理信息系統(tǒng)建設中,由于缺少統(tǒng)籌規(guī)劃,并且也沒有統(tǒng)一標準,管理立法、標準和規(guī)范制定比較落后城市地理信息系統(tǒng)成果難以滿足數(shù)字城市建設的需求。實際上,數(shù)字城市中的許多思路與工作在城市地理信息系統(tǒng)中已加以考慮或付諸實施,最主要的原因是缺少數(shù)字城市這樣的高層次發(fā)展思路和戰(zhàn)略目標。當前,從把握城市建設的總體層面上說,整合城市地理信息的時機已經(jīng)十分成熟。但需要注意的一點就是信息的分類、信息的格式、系統(tǒng)配置、技術流程等方面要嚴格要求,務必保證數(shù)據(jù)的規(guī)范。城市地理信息系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展、建設,已采集、積累了大量地理信息數(shù)據(jù),建立了各方面、各行業(yè)地理信息系統(tǒng)。由于統(tǒng)一地理數(shù)據(jù)標準的缺失,各專業(yè)部門在開發(fā)建設地理信息系統(tǒng)時無法整體把握,更多的是站在本專業(yè)本部門的角度考慮,在系統(tǒng)軟件選用、數(shù)據(jù)建模方法、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)組織結構等方面各不相同,所采集的數(shù)據(jù)與建立的系統(tǒng)各不相干無法有效融合,不能共享和互操作。其次,目前城市地理新系統(tǒng)在采集、存儲、操作、分析數(shù)據(jù)時多采用空間度不夠的二維方法,無法滿足用戶重現(xiàn)地表特征以及恢復特征等需求,因此數(shù)字化系統(tǒng)還應該將三維技術應用到系統(tǒng)建設中,完善三維城市地理信息系統(tǒng)。運用三維技術在計算機上建立城市三維景觀模型,地理空間數(shù)據(jù)呈現(xiàn)直觀性,人們對數(shù)據(jù)的理解認識也更為的理解簡單容易,在工程設計、現(xiàn)場模擬、決策支持等方面具很高的實用價值。
3.城市地理新系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護
數(shù)字化城市地理信息系統(tǒng)需要不斷的建設以及完善,因此數(shù)據(jù)的動態(tài)維護與更新十分重要。數(shù)據(jù)的動態(tài)維護包括系統(tǒng)硬件設施的完善、軟件的革新和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。系統(tǒng)在建設的過程也是系統(tǒng)在不斷老化的過程,如果系統(tǒng)保持原狀態(tài)不變,很容易導致系統(tǒng)發(fā)送錯誤的信息數(shù)據(jù),系統(tǒng)也失去了原本的意義。因此,因此為了系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,必須加強更新機制的研究、完善地理信息新系統(tǒng)。這里還要了解一個概念就是元數(shù)據(jù),元數(shù)據(jù)有利于用戶了解空間信息,元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常的大,因此一定要加強對元數(shù)據(jù)的重視,建立元數(shù)據(jù),通過元數(shù)據(jù)對地理空間數(shù)據(jù)的內容、定義、條件和其他特征的詳盡描述,使得空間數(shù)據(jù)的內容易于理解和操作。此外要加強對歷史數(shù)據(jù)的保存。歷史數(shù)據(jù)作為科學研究的必要依據(jù),加強對數(shù)據(jù)的控制十分必要。隨著現(xiàn)代城市建設日新月異,地理數(shù)據(jù)變化更新也非常迅速。歷史數(shù)據(jù)必須加以保存,以便進行時空模擬及事件的逆時空反演的操作,并且該方法也有利于對數(shù)據(jù)進行查詢分析,一旦信息出現(xiàn)錯誤、缺失,還可以對信息進行及時修正、恢復處理。目前城市地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新在處理新的信息和過時的信息時,新的信息添加到數(shù)據(jù)庫中,刪除、替換掉原有數(shù)據(jù),這顯然違背了數(shù)字化城市地理新系統(tǒng)的發(fā)展初衷。在數(shù)據(jù)更新時,建立專門的歷史數(shù)據(jù)庫,將原始的信息保存起來。這樣不僅避免數(shù)據(jù)重復影響數(shù)據(jù)有效性,也實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)變化。
四、結論
總而言之,隨著城市地理信息系統(tǒng)的技術與運用已日趨成熟,數(shù)字化城市作為城市信息系統(tǒng)的進化,是城市地理信息系統(tǒng)的新的發(fā)展方向。在城市地理信息系統(tǒng)的建設中,必須以數(shù)字化城市為指導思想,實現(xiàn)數(shù)字化城市地理新系統(tǒng)的戰(zhàn)略方針,并切實把握數(shù)字城市、城市地理信息產(chǎn)業(yè)化的新機遇,在產(chǎn)業(yè)化的進程中求開拓、求進步,為早日建成數(shù)字城市,實現(xiàn)城市信息化打好基礎。
參考文獻
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關鍵詞:GIS 實驗教學 網(wǎng)絡實驗平臺
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、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)。[1]
地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內取得了驚人的發(fā)展,廣泛應用于資源調查、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)金融等多個重要的領域。[2]
為了培養(yǎng)學生對地理信息系統(tǒng)的學習,武漢大學測繪學院開設了地理信息系統(tǒng)實習課程,以期結合地理信息系統(tǒng)理論的學習,讓學生能夠更好的掌握地理信息系統(tǒng)方面的知識。本文基于我院近年來地理信息系統(tǒng)實驗教學工作的實踐,對實驗教學中GIS課程實驗教學方法進行探討。[3]
一、地理信息系統(tǒng)課程實驗教學目標
地理信息系統(tǒng)是一門理論性和實踐性都很強的學科,近年來,GIS廣泛應用于農(nóng)林、交通、電力、水利等各個領域,這就要求學生不僅要掌握GIS基本原理與方法,如空間數(shù)據(jù)、空間分析等概念以及地理空間數(shù)據(jù)的組織與管理方法,還要能夠把GIS的理論知識運用到某個領域中去解決實際的問題,這就需要培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力、動手能力,所以要更加注重學生實踐能力的培養(yǎng)。[4]
地理信息系統(tǒng)課程實驗教學的目標是通過實驗教學使學生掌握GIS相關軟件的使用,掌握GIS基本原理與方法,培養(yǎng)學生利用GIS專業(yè)軟件及自己動手編程解決實際問題的能力。在實驗教學過程中要注重學生GIS相關知識的提高、學生操作技能的培養(yǎng)以及邏輯思維能力、解決問題的能力的培養(yǎng)。結合ArcGIS, Mapinfo等專業(yè)GIS軟件,利用VBA,C#等語言進行二次開發(fā),培養(yǎng)學生利用GIS工具解決實際問題的能力。[5]
二、地理信息系統(tǒng)課程實驗教學中存在的問題
如前所述,實踐性強是地理信息系統(tǒng)課程的一個顯著特征,因此我院開設了地理信息系統(tǒng)集中實習、GIS課程設計與實習、城市空間信息學課程設計等實踐課程,但這些實習課程普遍存在一些問題。
1.實驗教學方法有待創(chuàng)新
目前的實驗教學模式是以教師為主導,利用多媒體將實習講解,這種教學模式應用于實驗性質的課程具有一定的局限性,由于學生被動的接受教師傳遞的信息,忽視了學生的認知主體作用,不能快速、有效的進行信息的反饋。 特別對于學生人數(shù)較多的實驗課程,教師往往不能顧及到每個學生的知識掌握情況,按這樣的理論設計的教學過程,不利于學生的全面發(fā)展以及對實習內容的掌握。[6]
2.跨學科綜合實驗安排不足
對于測繪學院測繪工程專業(yè)的學生來說,需要掌握的不僅僅是地理信息系統(tǒng)課程的內容,還需要掌握測繪基礎知識,GIS、GPS和RS(3S)的綜合知識等,但是目前學院只開設了一門綜合實習,結合了測繪傳統(tǒng)技術方法和GPS、GIS的結合,還缺乏對RS知識的融合掌握,所以亟需各種知識的融合也就是需要開設更多與其他課程相融合的綜合性實驗教學課程
三、地理信息系統(tǒng)實驗教學方法探討
為了改善GIS實驗課程的教學效果,我中心對GIS實驗課程進行了一系列改革,具體的措施包括:
1.變被動式教學為交互式教學
實習課程從課堂教學變?yōu)槿蝿帐降恼n程。實習課程由任務書,課前預習,答疑,課堂操作,課后練習等5個部分組成。 學生拿到任務書后先預習,自己在網(wǎng)上查資料,自己尋找解決方案,變被動是聽課變?yōu)橹鲃邮綄W習。集中實習過程中,教師選擇典型的問題進行統(tǒng)一解答并且解釋一些實驗要點,避免學生的認知誤區(qū),并且學生在集中實習過程中分組討論,相互學習共同進步。對于知識掌握較慢的同學,可課后在同學或者老師的幫助下自主練習。
2.實行跨學科綜合實習
GIS學科側重于空間數(shù)據(jù)管理與分析,他與其他學科如GPS/遙感等學科有緊密的聯(lián)系。對于測繪工程專業(yè)的學生,建立GIS課程與其他課程之間的聯(lián)系對于學生的培養(yǎng)也是很關鍵的。
3.網(wǎng)絡化教學與資源共享平臺
為了更好的幫助學生利用課余時間學習,我們提供了網(wǎng)絡化GIS教學與資源共享平臺。學生隨時隨地的學習GIS知識和獲取學習相關的教學資源。該平臺提供課件,擴展閱讀,教學軟件包等資源下載, 并且可以觀看教學錄像,進行在線測試,在線答疑等。該平臺作為GIS實習課程的擴展平臺,幫助學生把課余時間利用起來,提高學習效果,以及教師與學生之間的交流,并且可以讓學生靈活安排時間,構建起全新的地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡實驗平臺能夠提高實驗教學的質量,達到事半功倍的效果。
四、結語
地理信息系統(tǒng)實驗教學是該課程原理教學的一個重要部分,也是培養(yǎng)學生掌握原理并將理論運用到實踐中的能力的一個重要步驟。 本文探討了GIS實習課程中存在的一些問題,并且采取了一系列措施進行改進。通過實習任務模式,綜合實習以及網(wǎng)絡教學與課堂教學、實驗室教學相結合等方法,引導學生自主學習,可以有效的提高教學效果,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力、創(chuàng)新能力等。
參考文獻
[1]趙春燕,楊志高等.地理信息系統(tǒng)實驗教學的改革研究[J].大慶師范學院學報,2007,27(5):135-137
[2]程先富,呂成文.GIS課程實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2008,25(6):16-18.
[3]鐘志農(nóng),陳浩等.“地理信息系統(tǒng)”課程實驗教學方法研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2013,4:34-37.
[4]尚穎娟.“地理信息系統(tǒng)”課程教學與實踐[J].西南師范大學學報(自然科學版),2007,32(5):171-174.
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關鍵詞:地理信息系統(tǒng);野外工程;地質
一、前言
地理信息系統(tǒng)作為一種大型基礎軟件,擁有自主版權,將數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)字制圖和空間分析融成一體。具有空間數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集和編輯、數(shù)據(jù)輸出以及空間分析等功能。運用以上功能即可由原始數(shù)據(jù)中條件檢索或圖示檢索到所需實體數(shù)據(jù),并且能夠對其進行統(tǒng)計,作空間疊加分析。目前,地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在諸多領域得到了廣泛的應用,例如,地質、城市規(guī)劃、突刺管理、測繪及礦產(chǎn)等,是專業(yè)技術人員開展研究工作的重要工具。
二、地理信息系統(tǒng)在野外工程地質方面的運用
在野外工程地質方面,地理信息系統(tǒng)的運用可以分成兩大類,其中一類主要是對多源信息進行集成管理,而另一類則主要是對多源信息進行分析,也就是說在借助相關應用模型,以第一類為基礎來加以分析??傮w來說,地理信息管理系統(tǒng)能夠采集、存儲并處理野外工程地質方面的資源和環(huán)境信息,通過相關數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)的建立,來查詢檢信息,并進行相應的綜合分析,經(jīng)過動態(tài)預測與評價之后,輸出信息,促進野外工程地質的科學開發(fā)管理。
1、地理信息系統(tǒng)在資源管理中的運用
(1)礦山資源管理
在礦山資源管理中,品味管理與礦山資源儲量是基礎內容,如果想對上覆巖土剝離量以及礦山資源儲量進行快速自動計算,則應采取GIS技術,從而實現(xiàn)動態(tài)的管理與分析表達,正確地礦山資源儲量及其分布狀況反應出來,以確保合理開采并充分利用資源。
(2)其它資源管理
其他資源主要包括兩個方面,一個是相應的伴生礦物,另一個是水資源。運用地理信息系統(tǒng),可加強對伴生礦物的開發(fā)與利用。而在礦山生產(chǎn)活動進行的同時,其周圍水資源難免會遭到破快,這樣一來,使得水資源管理引起了人們的重視。通過地理信息系統(tǒng),能夠有效清查水資源,將水資源分布的狀況反應出來,促進對水資源的保護與合理利用。
2、地理信息系統(tǒng)在工程地質中的運用
地理信息系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)庫可以有效的對野外工程地質的最初勘探數(shù)據(jù)進行存儲和管理。該系統(tǒng)可以將礦山工程的地質圖進行有效管理,并將圖形和相關屬性關聯(lián)起來,因此,該系統(tǒng)對于圖形的表達編輯功能要求很高。另外,該系統(tǒng)還可以模擬CAD繪制開發(fā)礦山資源所需的柱狀圖,并利用柱狀圖和鉆孔數(shù)據(jù)自動繪制等值線圖與剖面圖。不僅如此,在礦山的疏干排水與邊坡控制中,該系統(tǒng)還可以借助地理信息系統(tǒng)技術幫助相關工作人員解決一系列復雜的野外工程問題。
3、地理信息系統(tǒng)在礦山規(guī)劃和設計中的運用
當前,國際上許多工程已經(jīng)應用了GIS技術解決礦山的工程問題。比如,德國的露天煤礦就使用了GIS技術對工作面的作業(yè)計劃進行設計,并且,該煤礦的排土場位置以及礦巖運輸線路也應用了GIS技術。我國也有許多礦山應用了GIS技術,其主要集中在對底層的礦圖進行管理,但是,采用GIS技術建立分析模型,對野外工程地質進行優(yōu)化分析的應用仍然較少。
此外,利用地理信息系統(tǒng)技術還可以對礦山的采場進行可視化的交互式設計。其主要是通過在GIS軟件當中建立一個專業(yè)的分析模型,從而分析采場的設計效果,以便對設計效果進行改進。此外,礦山的設計人員還可以應用GIS專業(yè)模型對露天礦的生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化,比如在對露天運輸線路的布局和位置進行優(yōu)化時,可以采用GIS的最佳路徑分析功能,以便縮短礦巖的運輸距離,降低運輸?shù)某杀尽?/p>
4、地理信息系統(tǒng)在礦山管理中的運用
(1)生產(chǎn)計劃及調度
在制定礦山的調度方案與生產(chǎn)計劃方面,可以采用地理信息系統(tǒng)技術來建立塊狀的礦床模型,其可以將礦山的礦巖分布狀況與開采狀況連接到計算機上,并用畫面顯示出來,從而建立開采優(yōu)化的模型,以便得出一個較為合理的開采方案。我國當前很多礦山均采用采用電鏟——卡車間斷工藝系統(tǒng),其采運成本占據(jù)了總成本的六成以上,所以,建立基于地理信息技術的礦山生產(chǎn)調度監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行,其可以有效的實現(xiàn)對電鏟和卡車等設備的優(yōu)化調度,提高運輸系統(tǒng)的運行效率,進而使經(jīng)濟效益最大化。
(2)礦圖管理
當前GIS技術中二維礦圖管理的應用比較成熟,這也是其基礎應用的一方面。其中,MAP-GIS是以電子礦圖作為最終的輸出產(chǎn)品,而地理信息系統(tǒng)則主要用在對礦山的礦圖進行管理方面,其實質是建立一個專門的空間數(shù)據(jù)庫,以便對礦圖及其相關屬性進行存儲、查詢、編輯以及輸出操作,并為另外的高層次應用建立基礎。
(3)人力資源管理、安全管理和決策支持系統(tǒng)
結合礦山的組織系統(tǒng),可以建立以地理信息系統(tǒng)為基礎的人力資源數(shù)據(jù)庫,并和人員考勤系統(tǒng)聯(lián)系起來,以便實時監(jiān)測某一時刻的某一些人的工作動向,從而為管理人員提供可視化的采場人員分布情況,進而為相關決策提供可靠的依據(jù)。另外,利用地理信息系統(tǒng)還可以科學合理的對安全設施的布局進行規(guī)劃,從而可以保證礦山在安全生產(chǎn)的前提下最大程度的節(jié)約經(jīng)費,降低運營成本。同時,還可以利用地理信息系統(tǒng)對已經(jīng)發(fā)生的災害與事故進行影響評價與分析原因,以便預防類似事故的再次發(fā)生。除此之外,還可以建立基于地理信息系統(tǒng)的決策支持系統(tǒng),換句話說,就是指在空間數(shù)據(jù)庫的基礎上,建立專業(yè)的專家知識庫和數(shù)據(jù)模型,從而為礦山的決策提供一系列解決方案。
5、 地理信息系統(tǒng)在礦山環(huán)境保護和生態(tài)恢復中的運用
通常情況下,開發(fā)礦山的礦產(chǎn)資源對于環(huán)境有著較大的破壞作用,而自然環(huán)境對于人類的重要性毋庸置疑,其在一定程度上比礦產(chǎn)資源更加重要。因此,應該利用地理信息技術統(tǒng)籌的解決環(huán)境問題。
(1)礦山環(huán)境影響評價
礦山在開發(fā)資源的過程中通常容易以下環(huán)境問題,如土地破壞、大氣污染、水體污染以及噪聲污染等等。借助地理信息系統(tǒng)技術可以有效的解決露天礦的環(huán)境問題,且這一應用在當前頁已經(jīng)比較成熟。具體說來,專家地理信息系統(tǒng)(EGIS)可以對露天礦的影響進行評價;地理信息系統(tǒng)中的緩沖區(qū)分析則可以對爆破導致的環(huán)境污染(飛出的巖石、煙塵以及噪音等)范圍進行準確的評價。
(2)環(huán)境規(guī)劃與土地復墾規(guī)劃
地理信息系統(tǒng)還可以在評價礦山環(huán)境影響的基礎上,科學的制定環(huán)境硅規(guī)劃,從而合理的布局環(huán)境治理的措施。比如在對到達邊界的排土場或者是廢棄的采場進行土地復墾的工作時,就可以建立基于地理信息系統(tǒng)的土地復墾信息系統(tǒng),將當前和今后礦區(qū)的土地覆蓋變化在計算機的屏幕上動態(tài)地顯示出來,并對今后土地復墾完畢后的景觀進行預測和模擬操作,以便更好的指導與評價土地復墾作業(yè)。
三、結束語
總而言之,地理信息系統(tǒng)在礦山等野外工程地質方面的應用非常廣發(fā),其主要集中在資源管理、工程地質、輔助勘探、礦山規(guī)劃設計、作業(yè)安排和監(jiān)測、實時開采模擬以及生態(tài)修復等領域。因此,為了促進礦山企業(yè)向集約化程度發(fā)展,就必須采用地理信息系統(tǒng)技術,充分利用空間信息的資源,建立數(shù)字化礦山系統(tǒng),只有這樣,才能真正促進礦山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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篇10
關鍵詞:地理信息系統(tǒng);土地管理;GIS;
中圖分類號: D922 文獻標識碼: A
1、概述
1.1、地理信息系統(tǒng)簡述
地理信息系統(tǒng)是一種以計算機技術為基礎,依托電腦軟件和硬件設備,通過野外觀測或其他途徑對采集到的數(shù)據(jù)源進行操作、存儲、轉換和顯示的空間信息系統(tǒng),它能夠利用地理數(shù)據(jù)信息和空間圖像信息對管理對象的位置、結構屬性進行提取和分析。地理信息系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了不同空間分散化數(shù)據(jù)信息在計算機軟硬件上的融合。數(shù)據(jù)采集工作的目的在于調整地類信息與空間屬性信息,令其一一對應;數(shù)據(jù)存儲則是通過計算機軟件、硬件、數(shù)據(jù)和用戶等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)不同來源和空間屬性數(shù)據(jù)的錄入、修改和保存;數(shù)據(jù)操作與顯示則是通過地理信息系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)、圖表、文字、報告等來實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的管理,并繪制帶有不同空間屬性的專題圖件。
1.2、GIS技術的重要性
GIS技術在我國的應用比較晚,其在應用過程中能夠利用計算機輔助制圖開展大量的研究工作,同時,因為其是計算機硬件、軟件以及各種高新技術系統(tǒng)的合成體,因此,在使用過程中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、分析以及處理方面的能力。同時,其也是多種學科交叉的產(chǎn)物,對地理學、測繪學、衛(wèi)星定位技術以及遙感技術都進行了很好的利用,其在應用過程中可以對地理空間數(shù)據(jù)庫進行很好的利用,同時,建立相應的空間模型,利用空間模型的分析法,能夠為工程測繪提供相關的信息,同時,在其他領域中也能得到很好的利用。近年來,計算機網(wǎng)絡技術和測繪技術得到了很好的發(fā)展,因此,GIS技術也得到了快速發(fā)展,其作為非常特殊的信息系統(tǒng),在運用方面能夠對統(tǒng)計信息和空間地理特征進行很好的利用,同時,也能在其他方面發(fā)揮很好的效果。經(jīng)濟社會在發(fā)展過程中對資源的需求量出現(xiàn)了不斷增加的情況,同時,人和資源的矛盾也越來越突出,因此,開展科學保護工作非常必要,在資源利用方面要做到合理利用,同時,對規(guī)劃方面出現(xiàn)的矛盾要進行很好的解決,對實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展非常有利。
2、地理信息系統(tǒng)的工作原理
地理信息系統(tǒng)是一個地理信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),其在發(fā)展過程中建立在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上,因此,能夠利用其進行地理信息數(shù)據(jù)的采集以及輸入,然后建立初步的數(shù)據(jù)庫,同時,也能進行長期的儲存,這樣在進行數(shù)據(jù)分析以及整理方面效果非常好。信息社會的不斷發(fā)展,在數(shù)字化時代來臨的過程中,地理信息系統(tǒng)的作用越來越大,其作用也得到了充分的發(fā)揮,現(xiàn)在,地理信息系統(tǒng)在運用過程中在很多的領域中都得到了非常好的使用。
3、地理信息系統(tǒng)在城市土地管理中的應用
3.1、地籍管理中的應用
在確定地理信息時,地籍是一個很重要的概念,對地籍的通俗理解就是一片土地的歸屬以及土地面積。土地所屬的地理位置,對這些信息進行收集和記錄,這就好像是一個小孩子出生需要知道他的姓名。出生地。祖籍。家長等等的信息數(shù)據(jù)作戶籍的整理是一樣的。整理地籍的相關的工作人員的工作任務就是對所屬自己記錄范圍的土地做完整的記錄,包括土地最初的所屬權,以及之后的土地各項的變更的信息,在我國不論是國家、政府,還是其他的一些企業(yè)想要開發(fā)一片土地都是需要經(jīng)過嚴格的審核過程的,其中包括這片土地的開發(fā)價值,甚至是土地的地籍所屬的變更的信息,這就在實際中給開發(fā)過程增加了難度。但是地理信息體統(tǒng)發(fā)明至今,它為地籍的相關難度問題提供了很好的解決辦法,它是地籍管理問題中的輔工具,但是卻是在很大程度上帶動了地籍管理體統(tǒng)的高效率的運作,不僅如此,也是高質量的完成了相關工作,為這項工作的發(fā)展進步提供了很好的契機。地理信息體統(tǒng)通過自身的定位功能,能夠隨時的對土地數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,也能夠根據(jù)監(jiān)測得來的數(shù)據(jù)信息劃分土地利用率的高低水平,為開發(fā)工作奠定了基礎。
3.2、土地利用動態(tài)監(jiān)測中的應用
土地狀態(tài)是在不斷不變化的,因此在進行土地管理工作時要充分考慮到土地的變更。在以往工作中沒有使用地理信息系統(tǒng),土地情況的跟蹤是一個難題,工作量大,而且儲存和調閱不方便,造成土地管理人員往往不能很好的掌握土地的變化狀態(tài)。依靠地理信息系統(tǒng),能將產(chǎn)生變化的土地圖片化、數(shù)字化,拿來與數(shù)據(jù)庫中的圖片進行比對,一目了然,能清楚的發(fā)現(xiàn)變化情況,并將變化部分與原有圖片進行合并操作,通過合并分割土地的圖片可獲取變更后的地理信息圖片,最后再將土地變更圖片輸入數(shù)據(jù)庫,完成信息更新。通過專業(yè)分析,能直接作為土地利用的決策依據(jù)。這種管理方法因有原始數(shù)據(jù)進行對照,不但對比和分析效率高,而且能完善信息的整理工作,減輕管理人員的工作量,還提高了整體工作效率,可以說是事半功倍。
3.3、在數(shù)據(jù)工作中的應用
在數(shù)據(jù)更新上的應用,土地資源管理系統(tǒng)在應用了地理信息系統(tǒng)之后所體現(xiàn)出來的一個最大的優(yōu)勢就是能夠在數(shù)據(jù)瀏覽中實現(xiàn)真正的快速無縫瀏覽模式;在數(shù)據(jù)查詢中的應用,首先,圖像等信息查詢上,我們可以采取點查詢、緩沖區(qū)查詢、行政區(qū)查詢和多邊形查詢這樣的多種方式進行操作。其次,針對文字數(shù)據(jù)類型,我們也可以采取一些關鍵字查詢、模糊查詢等多種查詢方式。最后,我們的查詢歷史和查詢的結果還能夠得到一定的保存,方便我們下次的快捷檢索;在信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計中的應用,就是通過分開來制作了很多的表格,很好的對于現(xiàn)行的土地資源進行可很好地統(tǒng)計管理;在數(shù)據(jù)更新上的應用,地理信息系統(tǒng)應用的土地資源管理系統(tǒng)的一大優(yōu)勢就是能夠進行實時的更新,并且能夠結合遙感技術和全球定位系統(tǒng)技術把土地資源管理系統(tǒng)轉換成一種動態(tài)的模式,對于我們用到的土地資源進行實時的監(jiān)測,從而確保了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的時效性,避免了因為更新不及時所導致的一些工作問題。
4.地理信息系統(tǒng)在未來土地整理工作中的應用前景
目前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應用在土地利用/覆被變化、土地利用動態(tài)監(jiān)測、土地利用規(guī)劃、地籍管理、土地資源調查與評價等多個方面,通過地理信息系統(tǒng)平臺的不斷優(yōu)化,已經(jīng)研發(fā)了一批業(yè)務化的運行系統(tǒng),比較突出的有國務院政府辦公廳的綜合國情地理信息系統(tǒng)、深圳城市規(guī)劃與土地管理辦公系統(tǒng)等。
從現(xiàn)階段地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢來看,地理信息系統(tǒng)在未來土地整理工作中的主要應用前景有:
(1)發(fā)展專業(yè)的地理信息系統(tǒng),合理確定系統(tǒng)應用目標,迎合土地整理業(yè)務需求,發(fā)展實用的土地整理功能,并建立相關的制度規(guī)劃,從而滿足專業(yè)化地理信息系統(tǒng)發(fā)展的需求。
(2)建立多尺度、高技術的地理空間信息系統(tǒng)。土地整理過程中,技術在不斷更新,因此對地理信息系統(tǒng)的要求也在不斷提高,特別是對不同尺度下土地整理項目形態(tài)、結構和細節(jié)的關注,融合不同層次空間數(shù)據(jù)的內容,這需要更好的技術性和更高的專業(yè)性,因此地理空間信息系統(tǒng)在土地整理工作的未來發(fā)展前景將更多依賴高難度的信息處理技術。
5、結束語
總言之,如今,國內很多GIS軟件都在地區(qū)土地管理中加以應用,并取得良好的效果。這得益于地理信息系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的土地管理模式有著顯著的優(yōu)點。其一,地理信息系統(tǒng)收集大量信息,站在宏觀的角度上進行決策;其二,在土地管理中不再需要大量的工作人員耗費大量的人力。物力多次采集數(shù)據(jù)。分析統(tǒng)計,土地管理效率得到明顯提高;其三,信息分析的正確性也得到提高;其四,隨著科技的發(fā)展,信息系統(tǒng)的優(yōu)化使得土地管理更加的合理。相信,日新月異的科技必定可以使GIS技術與土地管理工作更加相得益彰。不僅如此,GIS對人文。環(huán)境和交通數(shù)據(jù)的進一步分析可以使GIS技術不止步于只應用于土地管理的工作當中,而走向社會的各方各面。所以,在未來的GIS的研發(fā)過程當中,應該放長眼光,突破部門界限,各個部門之間通力合作,共享資源。這樣,才能充分發(fā)揮GIS的優(yōu)勢。
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