網路地理信息處理服務應用
㈠ 網路地理信息系統在移動互聯網時代有什麼新的發展方向
高科技產業,前景不錯,據前瞻產業研究院《2016-2021年中國地理信息產業發展前景與投資戰略規劃分析報告》顯示,地理信息產業是高速增長的新興產業。近年來,地理信息產業迅猛發展,不僅在國家信息化、現代化建設中發揮了顯著作用,而且在促進經濟增長和保持社會穩定中作出了重要貢獻。隨著經濟社會快速發展、特別是人民群眾對地理信息的需求日益旺盛,地理信息產業顯現了巨大發展潛力和無限廣闊的前景。 近年來,我國地理信息產業需求廣、發展快、效益好、貢獻大,在國家信息化建設中作用明顯,在國家經濟活動中成為新的經濟增長點。 2005年至2008年,基礎地理信息數據提供總量每年以20%以上的速度增長。以國家基礎地理信息中心為例,2005年至2008年基礎地理信息數據總提供量分別約為4TB、5TB、7TB、32TB。 地理信息已經廣泛應用於網路位置搜索、車載導航、移動目標監控、數碼相機、攜帶型移動導航、智能交通、智能通信、游戲等諸多方面。據Internet Guide中國互聯網調查報告,2006年,網路網路地圖搜索服務的用戶到達率為32.5%。據艾瑞咨詢集團調查顯示,2008年有近8000萬用戶通過互聯網使用地圖。地理信息已經成為互聯網、手機、汽車等多方面用戶社會大眾進行位置查詢、交通出行、導航定位的重要信息,已經走進社會大眾衣、食、住、行、玩等日常生活。
㈡ 簡述地理空間信息在電子政務中有哪些應用
建立基於網路的地理信息交換與共享服務系統, 建設電子政務地理信息數據交換回平台,
實現地理信息與電答子政務的非空間信息和輔助決策信息的自動集成、交換與整合; 開發輔助決策、行政監管和公眾服務三類電子政務地理信息網路業務運行服務系統,
實現綜合查詢、統計分析、數據挖掘、輔助決策等服務功能, 促進地理信息系統、管理信息系統、辦公自動化、決策支持系統在業務方面的融合;
運用地理信息系統技術積極推進基於位置的更新和分發等公共服務, 真正形成一站式服務;
推動各級政府開展對企業和公眾的服務,逐步增加服務內容、擴大服務范圍、提高服務質量,
促進中央和地方的綜合門戶網站建設、促進政務公開、行政審批、社會保障、教育文化、環境保護等服務。金鵬信息網格化軟體
㈢ 網路地理信息系統 概念
網路地理信息系統
【概念】:
地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,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據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
【簡介】:
位置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中,代表為某個地點、標志、方位後,才會被用戶認識和理解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後,還需要了解所處的地理環境,查詢和分析環境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統(GIS,Geographic Information System)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」(Geographic Information Science),近年來,也有稱GIS為"地理信息服務"(Geographic Information service)。GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。
㈣ 地理信息系統在測繪領域有哪些應用
GIS 的應用領域 地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展,廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
㈤ 地理信息系統目前主要應用到哪些領域
GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展,廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域,解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域,城市規劃和管理是其中的主要內容。例如,在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容,藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時,如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數,建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點,綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素,在區域范圍內選擇最佳位置,是GIS的一個典型應用領域,充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型,研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎,建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型,實現多角度瀏覽,可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展,運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型,其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享,以及遠程空間導航等。
㈥ 地理信息技術的應用
地理信息技術
地理信息技術包括——地理信息系統()、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和數字地球技術。
地理信息系統
地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,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據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統,它又由若干個相互關聯的子系統構成,如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等,這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。
2、GIS的操作對象是空間數據,即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼,實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志,也是其技術難點之所在。
3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息,實現地理空間過程演化的模擬和預測。
4、GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。有的學者斷言,「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙,那麼,信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門,必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。
遙感
遙感是以航空攝影技術為基礎,在本世紀60年代初發展起來的一門新興技術。開始為航空遙感,自1972年美國發射了第一顆陸地衛星後,標志著航天遙感時代的開始。經過幾十年的發展,目前遙感技術已廣泛應用於資源環境、水文、氣象,地質地理等領域,成為一門實用的,先進的空間探測技術。
遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的,它根據不同物體對波譜產生不同響應的原理,識別地面上各類地物,具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛星等飛行物上的遙感器收集地面數據資料,並從中獲取信息,經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。
遙感技術主要特點:
1、可獲取大范圍數據資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右,從而,可及時獲取大范圍的信息。
2、獲取信息的速度快,周期短。由於衛星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料,以便更新原有資料,或根據新舊資料變化進行動態監測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。
3、獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。採用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。
4、獲取信息的手段多,信息量大。根據不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可採用可見光探測物體,也可採用紫外線,紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物內部信息。例如,地面深層、水的下層,冰層下的水體,沙漠下面的地物特性等,微波波段還可以全天候的工作。
全球定位系統
全球衛星定位系統(Globle Positioning System) 是一種結合衛星及通訊發展的技術,利用導航衛星進行測時和測距。全球衛星定位系統(簡稱GPS) 是美國從本世紀70 年代開始研製,歷時20 余年,耗資200 億美元,於1994 年全面建成。具有海陸空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經過近十年我國測繪等部門的使用表明,全球衛星定位系統以全天候、高精度、自動化、高效益等特點,成功地應用於大地測量、工程測量、航空攝影、運載工具導航和管制、地殼運動測量、工程變形測量、資源勘察、地球動力學等多種學科,取得了好的經濟效益和社會效益。
GPS全球衛星定位系統由三部分組成:空間部分—GPS星座(GPS星座是由24顆衛星組成的星座,其中21顆是工作衛星,3顆是備份衛星);地面控制部分—地面監控系統;用戶設備部分—GPS 信號接收機。
1、空間部分
GPS的空間部分是由24 顆工作衛星組成,它位於距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°。此外,還有4 顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星,並能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。GPS 衛星產生兩組電碼, 一組稱為C/ A 碼( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一組稱為P 碼(Procise Code 10123MHz) ,P 碼因頻率較高,不易受干擾,定位精度高,因此受美國軍方管制,並設有密碼,一般民間無法解讀,主要為美國軍方服務。C/ A 碼人為採取措施而刻意降低精度後,主要開放給民間使用。
2、地面控制部分
地面控制部分由一個主控站,5 個全球監測站和3 個地面控制站組成。監測站均配裝有精密的銫鍾和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據,包括電離層和氣象數據,經過初步處理後,傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據,計算出衛星的軌道和時鍾參數,然後將結果送到3 個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時,把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS 衛星每天一次,並在衛星離開注入站作用范圍之前進行最後的注入。如果某地面站發生故障,那麼在衛星中預存的導航信息還可用一段時間,但導航精度會逐漸降低。對於導航定位來說,GPS衛星是一動態已知點。星的位置是依據衛星發射的星歷—描述衛星運動及其軌道的 的參數算得的。每顆GPS衛星所播發的星歷,是由地面監控系統提供的。衛星上的各種設備是否正常 工作,以及衛星是否一直沿著預定軌道運行,都要由地面設備進行監測和控制。地面監控系統 另一重要作用是保持各顆衛星處於同一時間標准—GPS時間系統。這就需要地面站監測各顆衛星的時間,求出鍾差。然後由地面注入站發給衛星,衛星再由導航電文發給用戶設備。 GPS工作衛星的地面監控系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站。
3、用戶設備部分
用戶設備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星,並跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號後,即可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率,解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據,接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬體和機內軟體以及GPS 數據的後處理軟體包構成完整的GPS 用戶設備。GPS 接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般採用機內和機外兩種直流電源。設置機內電源的目的在於更換外電源時不中斷連續觀測。在用機外電源時機內電池自動充電。關機後,機內電池為RAM存儲器供電,以防止數據丟失。目前各種類型的接受機體積越來越小,重量越來越輕,便於野外觀測使用。
全球定位系統具有六大特點:第一,全天候,不受任何天氣的影響;第二,全球覆蓋(高達98%);第三,七維定點定速定時高精度;第四,快速、省時、高效率;第五,應用廣泛、多功能;第六,可移動定位。
數字地球
數字地球是對真實地球及其相關現象統一的數字化重現和認識。其核心思想是用數字化的手段來處理整個地球的自然和社會活動諸方面的問題,最大限度地利用資源,並使普通百姓能夠通過一定方式方便地獲得他們所想了解的有關地球的信息,其特點是嵌入海量地理數據,實現多解析度、三維對地球的描述,即"虛擬地球"。通俗地講,就是用數字的方法將地球、地球上的活動及整個地球環境的時空變化裝入電腦中,實現在網路上的流通,並使之最大限度地為人類的生存、可持續發展和日常的工作、學習、生活、娛樂服務。
嚴格地講,數字地球是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎,以寬頻網路為紐帶運用海量地球信息對地球進行多解析度、多尺度、多時空和多種類的三維描述,並利用它作為工具來支持和改善人類活動和生活質量。
地理信息技術是個比較有專業針對性的科目類別。
近幾年來在地球物理信息技術的應用已經擴展至:高分辨地震勘探、岩石圈地球物理測量和數據處理、油氣藏描述與油氣藏表徵、復雜油氣田物探、地震波場模擬、基於模型的深度域地震成像、地球物理井間電磁測井及層析成像、水資源與工程環境勘查以及非地震探測、海洋地球物理勘察、復雜油氣田物探石油和地球探測信息分析。
總之前途無量哦。
㈦ 地理信息系統的應用有哪些
GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展,廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域,解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域,城市規劃和管理是其中的主要內容。例如,在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容,藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時,如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數,建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點,綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素,在區域范圍內選擇最佳位置,是GIS的一個典型應用領域,充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型,研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎,建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型,實現多角度瀏覽,可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展,運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型,其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享,以及遠程空間導航等。
㈧ 地理信息技術在服務業中的應用
地理信息技術在服務業中的應用。比如遙感技術,比如測繪技術,比如手機導航技術。
㈨ 計算機網路在地理信息系統中的應用
地理信息系統是地理科學、信息科學及計算機科學等的交叉學科,是一門新興的學科,在社會、經濟建設中有著非常廣泛的應用。北京大學於1990年開始在地理類本科生課程中開設地理信息系統概論,並定為必修科目,1998年正式設立地理信息系統本科專業,是我國最早開設這一專業的院校之一,為社會培養了大批的高層次人才。
在地理信息系統本科專業的課程設置中,地理信息系統概論是一門骨幹必修基礎課,也是學生第一門地理信息系統專業課程。目前,地理信息系統概論已經是北京大學地球與空間科學學院的及環境科學學院的本科必修課程,同時也是眾多相關院系的選修課程。這門課程的基礎定位是:使學生掌握正確的專業基本概念和基礎認識,掌握地理信息系統的基本框架結構,了解地理信息系統的應用及發展狀況,從而為其後續專業及相關的學習和研究指引正確方向、打好堅實基礎。
課程的指導思想 Top
地理信息系統是一門綜合性的應用學科,它對於學生的地理科學及信息科學、計算機科學基礎要求比較高。同時,地理信息系統目前發展非常迅速,應用越來越廣泛,因而盡管本課程是一門基礎課程,其內容的更新速度確實非常迅速的。結合這些特點,基於課程目的和課程定位,本課程建設的基本指導思想是:
1、堅持理論與實踐相結合。本課程作為本科生的入門課程,對相關的基礎概念、基礎知識及基本原理需要進行充分、翔實的講解,使學生牢固的予以掌握。同時,為了改變學生在基礎課程中容易「死記硬背」的問題,突出地理信息系統的應用特點,在課堂教學中引用大量應用實例;本課程還設置了專門的實習課,並安排了專門的實習課教師,布置了具體的實習作業,以使學生能夠掌握常見的應用系統的使用和操作,並提高學生的實際動手解決問題的能力。
2、堅持基礎理論體系與最新進展相結合。本課程講授地理信息系統的完整的理論體系與框架,以便為學生的後續學習研究打好基礎。同時,考慮到學科的快速發展,在基礎理論的基礎上,增加了地理信息科學與數字地球、地理信息系統與社會、地理信息系統標准、地理信息系統工程的章節,以使學生對學科的最前沿發展有所了解、有所掌握。
3、堅持個性化教育的原則。地理信息系統是一個交叉學科,需要的專業背景知識較多,包括地理科學、信息科學及計算機科學等,同時其應用方向又非常廣泛。針對這個特點,我們在教材編制中涵括了常見的基礎知識,如部分計算機及網路常識、地圖學的基本原理等,並在課程中對基礎知識有欠缺的同學進行有針對性的輔導。同時,在安排專題講座及課程實習時,也不是千篇一律,而是針對學生的專業方向進行了相應的安排。
4、積極運用新型的教學手段。針對課程中的重點與難點,本課程積極採用文字、圖片、視頻、動畫等新型教學手段,以提高課程的趣味性,提高學生的參與程度,幫助學生進行理解和記憶。由於地理信息系統本身就是軟體系統,因而課堂教學講授中還採用了現場操作、現場演示的教學方法,並大力鼓勵學生走上講台進行操作,大大提高了學生的參與程度。
主要教學內容 Top
本課程教學的主要內容包括四個主要模塊:
模塊一:基本概念和理論
要點1:概述
地理信息系統的基本概念:信息、數據、地理數據、地理信息;地理信息系統及其重要類型;地理信息功能概述;地理信息系統的研究內容;地理信息系統發展簡史
要點2:從現實世界到比特世界
對現實世界的地理認知:認知與認知模型;現實世界的抽象:現實世界-概念世界-地理空間世界-緯度世界-項目世界;比特世界
要點3:空間數據模型
空間數據模型基本概念;場模型;要素模型;基於要素的空間關系分析;網路結構模型;時空模型;三維模型
要點4:空間參照系與地圖投影(本部分系針對非地理專業學生設置,不是正式授課內容)
地球橢球體;坐標系;地圖投影基本問題;高斯-克呂格投影;地形圖的分幅與編號
要點5:GIS中數據
數據涵義與類型;數據的測量尺度:命名量-次序量-間隔量-比率量;地理信息系統數據質量:數據質量來源與控制;空間數據元數據:元數據的基本概念-元數據的應用-元數據的獲取-元數據的存儲與功能實現。
模塊二:地理信息系統的框架與功能
要點1:空間數據獲取與處理
地圖數字化:概述-地圖數據類型-數字化儀數字化-掃描矢量化及常用演算法;空間數據錄入後處理:坐標變化-圖形拼結-拓撲生成。
要點2:空間數據管理
空間資料庫:空間資料庫-GIS內部數據結構;柵格數據及其編碼:柵格數據結構-決定柵格單元代碼的方式-編碼方法;矢量數據結構及其編碼:矢量數據結構-編碼方法;矢量與柵格結構的比較與轉換演算法;空間索引機制;空間信息查詢:基於屬性特徵的查詢-基於空間關系和屬性特徵的查詢(SQL)-空間擴展SQL查詢語言(GSQL)。
要點3:空間分析
空間查詢與量算;空間變換;再分類;緩沖區分析;疊加分析;網路分析;空間插值;空間統計分類分析
要點4:數字地形模型(DTM)與地形分析
DEM與DTM;DEM的主要表示方法:規則網格模型-等高線模型-TIN模型-層次模型;DEM模型的相互轉換:不規則點生成TIN-網格DEM轉成TIN;等高線轉為格網DEM-利用格網DEM提取等高線-TIN轉為格網DEM;DEM建立:DEM數據採集方法-數字攝影測量-DEM數據質量控制;DEM的分析與應用:格網DEM應用-TIN分析應用。
要點5:空間建模與空間決策支持
空間分析過程及其模型;空間決策支持模型:空間分析決策的復雜性,基本理論與方法-空間決策系統-空間決策的模型管理;專家系統:專家系統的基本組成、知識處理與系統實例;數據倉庫與空間數據挖掘:數據倉庫-數據挖掘-空間數據挖掘;GIS空間分析與空間動態建模:GIS與空間動態模型的結合方式-元胞自動機簡介-元胞自動機模擬林火蔓延模型-元胞自動機的局限性;空間相互作用與位置(分配模型):空間優化模型的定義與分類-靜態離散空間優化模型的數學表達(線性規劃)。
要點6:空間數據表現與地圖制度
地理信息系統數據表現與地圖學:數學法則-符號-制圖綜合;地圖的符號;專題信息表現:分類與內容-表現方法-表現手段;專題地圖設計:圖幅基本輪廓設計-區域范圍的確定-專題地圖數學基礎的設計-圖面設計;制圖綜合:概念-影響因素-基本方法;地理信息的可視化:基本概念-地學可視化類型-虛擬地理環境。
模塊三:地理信息系統應用
要點1:3S集成技術
遙感簡介;GPS簡介;GIS/RS的集成及具體技術;GIS/GPS的集成及具體技術;GIS/RS/GPS的集成。
要點2:網路地理信息系統
網路的基本概念;分布式地理信息系統:分布式系統和C/S模型-網路地理信息系統的組合方式-網路地理信息系統的概念設計;WebGIS:簡介與實現技術。
要點3:地理信息系統應用實例
城市規劃、建設管理;農業氣候區劃;大氣污染監測管理;道路交通管理;地震災害和損失估算;地貌研究;醫療衛生;軍事應用。
要點4:地理信息系統應用項目組織與管理
地理信息系統應用項目簡介:模式與分類-開發方式;應用項目策略規劃;應用項目合同;應用項目軟硬體規劃;子項目劃分與管理;項目預算;人員管理;開發與數據管理;項目控制與評估;軟體研製與開發質量管理:ISO9000-CMM模型。
要點5:地理信息系統軟體工程技術
軟體工程簡介;GIS領域的體系結構與構件;GIS需求分析;數據管理設計;界面設計;GIS設計模式;使用CASE工具。
模塊四:地理信息系統的前沿問題與發展趨勢
要點1:地理信息系統標准
地理信息系統標准簡介;ISO/TC211;OpenGIS。
要點2:地理信息系統與社會
GIS的社會化;GIS的社會化的相關問題:產業-政策-法律-教育與評估認證;社會對GIS發展的影響。
要點3:地球信息科學和數字地球
地球信息科學的概念與研究內容;數字地球的產生背景與概念;數字地球核心技術綜述;國家信息基礎設施和國家空間數據基礎設施。
課程特色 Top
地理信息系統概論課程的的主要特色是:
1、堅持理論與實踐相結合。本課程作為本科生的入門課程,對相關的基礎概念、基礎知識及基本原理需要進行充分、翔實的講解,使學生牢固的予以掌握。同時,為了改變學生在基礎課程中容易「死記硬背」的問題,突出地理信息系統的應用特點,在課堂教學中引用大量應用實例;本課程還設置了專門的實習課,並安排了專門的實習課教師,布置了具體的實習作業,以使學生能夠掌握常見的應用系統的使用和操作,並提高學生的實際動手解決問題的能力。
2、堅持基礎理論體系與最新進展相結合。本課程講授地理信息系統的完整的理論體系與框架,以便為學生的後續學習研究打好基礎。同時,考慮到學科的快速發展,在基礎理論的基礎上,增加了地理信息科學與數字地球、地理信息系統與社會、地理信息系統標准、地理信息系統工程的章節,以使學生對學科的最前沿發展有所了解、有所掌握。
3、堅持個性化教育的原則。地理信息系統是一個交叉學科,需要的專業背景知識較多,包括地理科學、信息科學及計算機科學等,同時其應用方向又非常廣泛。針對這個特點,我們在教材編制中涵括了常見的基礎知識,如部分計算機及網路常識、地圖學的基本原理等,並在課程中對基礎知識有欠缺的同學進行有針對性的輔導。同時,在安排專題講座及課程實習時,也不是千篇一律,而是針對學生的專業方向進行了相應的安排。
4、注重提高學生的實踐動手能力。考慮到地理信息系統學科的應用特色,本課程非常注重提高學生實際的動手能力。在授課現場增加了提問,實際操作等內容,並通過課程作業、實習、綜合作業的方式要求學生實際動手解決問題。這最終又加強了學生對基礎知識的掌握。
5、積極運用新型的教學手段。針對課程中的重點與難點,本課程積極採用文字、圖片、視頻、動畫等新型教學手段,以提高課程的趣味性,提高學生的參與程度,幫助學生進行理解和記憶。由於地理信息系統本身就是軟體系統,因而課堂教學講授中還採用了現場操作、現場演示的教學方法,並大力鼓勵學生走上講台進行操作,大大提高了學生的參與程度。
教學方式 Top
在地理信息系統概論的教學中,教學組非常注重學生的主動思考,主動學習,並大力強調學生的動手實踐。
1、本課程的基本教學方式是課堂講授。
在課堂講授過程中,授課老師採用了多媒體等新型的教學手段提高教學內容的趣味性,幫助學生形象地理解教學內容,並採用提問、討論等方式調動學生的積極性,吸引學生主動參與,啟發學生認真思考。在講授部分內容時,還由學生在老師指導下負責現場操作,並進行同步交流,提高了學生地參與程度。
2、有針對性的課下作業。
本課程的課下作業分為三個類型:1)基本概念、基本理論方面的課下作業,適用於所有學生。2)針對學生的專業背景設置的作業。由於學習本課程的學生來自多個專業,基於他們未來的學習方向,設置了部分有針對性的作業內容,啟發他們在專業方向上的深入思考。3)綜合作業。每人必須完成的一個大作業,學生依據自己的興趣選取方向,閱讀文獻,最終提交讀書報告和相應的上機實習成果。
本課程的這些作業在加強學生對基礎知識掌握的同時,進一步啟發學生進行深入思考,並需要在思考的同時進行相應的動手實踐。使學生的知識和能力水平得到同步的提高。
3、實習教學是教學的重要一環。
本課程開設有每周一次的上機實習。實習內容包括:1)適用於所有學生的操作實習,主要是針對基本問題的操作實踐。用以鞏固教學內容。2)適用於所有學生的實習作業。由實習指導教師布置,在指定的時間和環境中完成,以提高學生的綜合性的動手能力,加深對教學內容的理解。3)期末大作業。結合課程教學的綜合作業,在綜合閱讀的基礎上進行上機實習,要求有一定的思考深度和綜合應用程度。
同時,在每個教學周期中,教學組會組織一至兩次現場參觀。參觀的單位是本行業的核心應用單位,如國家基礎地理中心等。在參觀中還組織學生與參觀單位人員進行交流。
通過實習教學,可以幫助學生提高直觀認識,鞏固所學的知識,並提高孳生的實際動手能力。
4、鼓勵學生參與科研。本授課組承擔了大量的科研項目,在教學過程中,鼓勵學生組成學習小組以模擬的方式參與科研項目,即在其能力范圍內,在教師的指導下與真正的項目組承擔同樣的任務,從而大大提高了學生學習的主動性。在完成後,將學生的研究成果與真正的項目成果進行對比分析,形成互相啟發,教學互長的局面。實踐證明,部分學生取得的成果相當出色,獲得了公開發表和獎勵。
5、提供網路交流平台輔助教學。教學組開設了網路平台,供學生之間或學生和老師之間進行在線或離線交流,以提高教學的互動性。
㈩ 地理信息服務的社會影響
一般認為,地理信息服務的目標是讓任何人在任何時間任何地點獲取任何空間信息,即所謂的4A(AnyBody、AnyTime、AnyWhere、AnyThing)。要實現這一目標,必須突破若干技術難關,其中,嵌入式GIS技術保障任何人能在任何時間任何地點接入網路環境,提出服務需求,獲取服務內容,分布式異構GIS系統技術和地理信息共享技術則保障能迅速地提供任何空間信息。在「十一五」期間,地理信息服務已經得到了井噴式發展,特別是網路地圖和移動導航服務已經完成將地理信息傳遍千家萬戶的光榮使命。「十二五」則開了個好頭。10月21日,國家地理信息公共服務平台、中國區域內數據資源最全的地理信息服務網站——「天地圖」正式開通。盡管「天地圖」在技術上引發了一些爭議,但這畢竟是國家地理信息公共服務平台建設取得的重要成果,將從根本上改變我國傳統地理信息服務方式,標志著我國地理信息公共服務邁出實質性的一步。可以說,我國的地理信息服務剛一起步便取得了不小的成功,在下一個五年中,除了在技術上完善網路架構和加強標准化建設外,希望更多的服務模式能夠被探索出來,比如,可以基於微博發布你的瞬時位置和狀態,將空間信息和屬性信息關聯起來,存入時空資料庫,你的朋友就可以通過網路地圖服務獲取你的時空變化信息,真正掌握你的一舉一動,實現更高層次的「人肉」——當然,關於地理信息服務的相關政策法規也必須配套健全,以免更多侵權案、隱私案等杯具出現。