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地理信息系统概论重点精选(九篇)

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地理信息系统概论重点

第1篇:地理信息系统概论重点范文

关键词:城市地理信息系统;哲学;启示

Abstract: With the development of science philosophy guiding role of city geography information system, based on the philosophy of the theory and practice of the understanding of the theory of city geography information system research and development, application design theory focus on the inspiration, hope for the city to science research and development information system discipline further, perfect and the maturity of a role.

Keywords: city geographic information system; philosophy; enlightenment

中图分类号:G633.55文献标识码:A 文章编号:

爱因斯坦说:“如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求,那么,显然,哲学就可以被认为是全部科学研究之母。” 在城市地理信息系统理论研究和实践的过程中,哲学的一些基本观点起到了提示、指导、促进乃至推动作用。

地理信息系统(GIS)是融合了信息科学、计算机科学、地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学、城市规划科学等而形成的一门新兴边缘学科。其在城市发展应用领域不断扩大与延伸,故城市地理信息系统应运而生。GIS与城市相结合的运用尚有许多问题亟待解决,需要从哲学思想方面审视有关的理论、技术、管理与应用问题,使得GIS在未来能够更好地发展。

1实践论在城市地理信息系统研究的启示

GIS作为一门应用科学,其价值在于直接应用于城乡规划与管理、城市资源管理与配置、城市生态环境管理与模拟、城市防灾减灾等实践方面。在GIS的研究过程中,对实践的认识是十分重要的。实践有主动性与被动性、计划性与探索性、自觉性与自发性之分,只有正确地理解、运用辩证思维,才能使两极对立发展到某一点,实现对立统一,而这个转化过程是一个伟大的基本过程。

1.1实践是主动性与被动性的统一

实践是检验真理的唯一标准。地理信息系统的开发设计应不断地随着技术和管理实践向前发展,许多GIS理论或经验是经过人们实际工作检验,体会到它的利与弊之后,不断地总结出来的。但由于信息的更新之速,客观上要求GIS开发建设必须运用更先进、更科学,与城市经济大环境相适应的管理思维和方法。在进行GIS设计研究时,通过主动制定计划,并逐步付诸实施,在不出现意外情况的前提下,效果应当是最理想的,但在实践过程中,经常会出现意想不到的问题打破了计划,以至于被所出现的问题阻碍研究进程,这恰恰是实践的被动性。但是有些时候这种被动性并非都是坏事,有些理论和新事物的出现就体现了这种实践的被动性。但是,GIS设计研究与实践,都应要时刻准备应对意外情况。因为有“物极必反”的教训,一些不曾预料到的情况,渐地积累达到一定的程度,会超越其变化的阈值,阻碍计划的进一步实施或者被迫放弃原计划。

因此,只有承认实践的能动性和主动性也是一种盲目性,树立随时可能被置于被动局面这种符合哲学基本思想的观念,才可能及时发现问题,采取适当措施扭转被动局面。

1.2 实践是计划与探索性的统一

凡事预则立,不预则废。不重视科学研究的预测性和计划性,没有目的地任意设计,无疑是盲目的。而光希望所有的实践都预测准确、安排周到、行之稳妥也是盲目的。一切实践都具有某种探索成分,而越是创新的,越是超前的实践,其探索性越强。新理论、新知识、新方法等都是在不懈地探求、不停地摸索、不断的失败中发展起来的。

因此,只有注重预测计划,同时又讲求摸索前进,才可能有所发展。实践是计划性与探索性的有机结合,正确地对待意料之中和意料之外的事情,成功的把握性就大一些,同时也避免了GIS发展发展道路的弯曲。

1.3 实践是自觉性与自发性的统一

实践是一种自觉行动,是既有普遍性,又有偶然性 (或叫不可预见性)的行动。在实践过程中,总会有自发性的一面。GIS的理论研究和开发建设以及其进行各种城市规划管理研究等都要吸收这一思想。同时GIS的研究与应用也证明了实践的自觉性是不断发现和消除自发性之后产生出来的,而自觉性的出现必将大大地减少GIS研究与开发的盲目性。

2认识论对城市地理信息系统研究的启示

人类的认识能力是有限的,但又是无限的。微观与宏观的联系与过渡是一个重要的认识论问题,以GIS开发为例,如果许多开发者都按同一思路和方法进行开发设计,从微观上看似乎十分有序,但是从宏观上审视,其科学认识必然是非常单一和呆板的,这恰恰是哲学观点中的“真正无序”。相反,如果从微观上做到百家争鸣,尽展各家千秋,那么微观上看来似乎千头万绪,而在宏观上则一定是科学认识更加深人,研究成果层出不穷,这才是真正的“高度有序”。从微观过渡到宏观 ,实现无序到有序的转化,体现了有限与无限的辩证关系。

GIS是多学科交叉而形成的一门新兴边缘学科。学科交叉越多,要求的知识就越丰富,认识事物的能力和水平越高,未知的东西就会越多,这体现了认识的有限性;但只要社会存在,只要人类进步,就永远不会出现那样一种现象——从此不存在未知的东西了,这就是认识的无限性。随着认识能力的提高,新的问题会不断被发现,随之解决的方法也将越来越多。因此,所有从事城市建设工作的人都必须建立这样的观点和信念。

3 城市地理信息系统的研究需要哲学的指导

GIS的开发与应用研究需要哲学指导,虽然哲学不会直接告诉我们具体的系统设计、集成、管理、应用的理论和方法,但它的许多基本观点,将给予研究与实践工作以巨大的启示,如理论与实践的问题、关于确定性和随机性的问题等,这些都需要运用哲学思想和观点去研究解决。

哲学既是系统化、理论化的世界观,同时又是人们认识世界和改造世界的方法论,所以它对所有的城市建设实践工作都是具有指导意义的。哲学是一门很深的学问,许多有成就的学者都是从基础人手,用浅显的哲学理论和基本的哲学观点解决实际问题。相信借助哲学基本思想的指导,城市地理信息系统的设计、开发、建设、应用等研究理论和方法会更加完善和成熟,同时它也会在城市规划管理及资源管理配置等支持决策方面发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 孔云峰,李小建,乔家君,等.地理信息系统学科中几个基本问题探讨[J]. 地理与地理信息科学,2006,22(5):1-9.

第2篇:地理信息系统概论重点范文

关键词:地理信息系统;遥感数字图像处理;教学改革

作者简介:刘春国(1973-),男,河南上蔡人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师;卢晓峰(1981-),女,河南洛阳人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师。(河南焦作454000)

基金项目:本文系河南理工大学教育教学改革研究项目(项目编号:2008JG035)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)10-0081-02

当前,遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显,但我国遥感应用水平还不高,根本原因是基础研究薄弱,缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才,满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求,是高等教育的责任所在。

1998年教育部新增地理信息系统本科专业后,我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索,逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程(遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用)成为GIS专业课程体系中的重要模块,说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息,可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数,在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学(以下简称“我校”)GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量,笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。

一、革新遥感课程体系,突出“遥感数字图像处理”课程地位

随着遥感技术及其应用的迅速发展,很多专业开设了“遥感原理与应用”课程,内容分为三大模块:遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业,对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够,对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足,与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应,与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应,与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要,不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。

我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验,革新了遥感课程体系,设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程,规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识,重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理,从可见光-近红外、热红外、微波(主动方式和被动方式)波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展,适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合,数字图像处理方法众多,新理论、新方法不断推出,课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法,对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍,如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合,选择不同遥感应用领域的典型案例介绍,培养学生遥感专题分析技能,深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能,巩固和深化理论课程教学内容,提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。

我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课,提升课程地位,加大课程学时,强化实践技能训练,对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力,比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。

二、培育遥感系列课程教学群体,分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量

GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合,交叉性强,研究方法不断补充和更新,课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量,必须打破教师个人单兵作战的惯常做法,加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设,整合优化课程体系,充实更新教学内容,保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流,协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布,课程内容更加先进,课程结构更加协调,教学方法更加有效,教学手段更加丰富,实践教学得以充实,教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。

三、汇聚国内外优秀教材成果,整合优化教学内容体系

教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式,决定了高等学校人才培养的规格,在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书,是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设,收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参,注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参,参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作,认真研讨不同教材特点及其开课对象,针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点,根据教学对象和课程学时,按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求,制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分:图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾,如遥感成像过程、机理与数据特征,以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位;避免与先开课程内容重复,为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样,课程重点介绍常用算法,使学生能掌握数字图像处理原理,夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理,教导学生注重算法但不应局限于具体算法,培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。

四、重视实践教学,多手段丰富实践教学内容

实践教学是创新人才培养中的重要环节,对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力,有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节,从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径,丰富了实践教学体系。

从课程设置体系上,“遥感数字图像处理”单独设课,紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验(见表1),增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课,结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识,设置综合设计型实验6个模块,培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。

积极利用各种平台,提供实践课题,培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力,促进实验室开放,设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下,设计了一些探索研究型实验课题,鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计(论文)也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度,遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题,供学生参与大学生科研训练,并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题,引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题,检验了专业知识,培养了探索精神、创造思维和合作能力。

五、结束语

本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效,有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目,每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程,需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。

参考文献:

[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.

[2]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.

[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.

[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.

[5]李天文,王林刚,李庚泽,等.地理信息系统专业课程体系建设研究[J].中国大学教学,2011,(1)3-5.

第3篇:地理信息系统概论重点范文

【关键词】 地理信息技术;GIS;上机实验;高校教学

引言

1998年1月31日,美国副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了题为《数字地球:二十一世纪认识地球的方式 (The Digital Earth:Understanding Our Planet in the 21st Century)》的讲演,提出了“数字地球”(Digital Earth)的概念。戈尔在讲演中指出:我们需要一个“数字地球”,一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示[1]。戈尔关于“数字地球”的这些观点引起了科技界的高度重视与响应。21世纪已进入数字化时代,谷歌地球(Google Earth)、数字城市、电子政府等词汇与理念开始深入人心。2004年8月,地理信息技术与生物技术、纳米技术被美国劳工部并列为三大最具前景的新兴产业[2]。我国在这个世纪初以来,也注重地理信息技术专业人才的培养,各种地理信息技术相关的优秀教材也不断出现[2-4]。

笔者从2008年开始给本科生和研究生讲授地理信息技术课程。其中本科生课《地理信息技术与数字地球》为跨专业全校性选修课,研究生则为全英文教学的海洋事务硕士生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》。从选修学生的专业背景知识来看,文理工兼具,层次也参差不齐。如何让不同专业的学生能理解地理信息技术相关专业知识,课堂上机实验的设计对于这两门实用性很强的课程尤其重要。本文主要以这两门与地理信息技术相关的课程为例,围绕课程上机实验的设计与探索,谈些体会,以飨读者。

1 知识背景与课程定位

据统计,地球上有超过80%的数据与空间相关,而地理信息技术是空间数据数字化的核心技术之一,是将地球上各种资源信息可视化表达、存贮、分析以方便人类生活、生产的重要技术支撑。地理信息技术是一种强有力的空间信息获取、管理和分析的工具[5]。这里谈及的地理信息技术主要为3“S”,即:地理信息系统( GIS,Geographical Information System)、遥感(RS,Remote Sensing)、全球定位系统( GPS,Global Positioning System)。其中,GIS 是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析和显示,并采用模型分析方法,适时提供多种空间和动态信息,为地理研究和决策服务而建立起来的计算机技术系统[6]。RS 与GPS 是两种重要的空间信息采集工具,是GIS重要的数据源。

由以上可知,地理信息技术是与计算机、地理学等学科相关性很强的一门实用型技术,并与我们的日常生活息息相关,如:利用GPS导航定位、利用谷歌或百度上的电子地图进行相关空间查询等。事实上,地理信息技术的应用领域已不再仅仅是地理学,已被应用于卫生、交通、林业、房地产、旅游、农业等各行各业中 [7-8]。世界最大的GIS软件公司环境系统研究所Environmental Systems Research Institute(ESRI)的创建者、总裁Jack Dangermond说过,GIS的应用仅受限于使用者的想象力。也因为这样,从2008年开课以来,学生选修这门课的积极性较高,不论他们的专业背景是历史、音乐、哲学、英语、或是化学、生物、建筑、机械自动化与计算机等。表1列出了2010-2011年开设的本科生全校性选修课和海洋事务硕士生选修课两门课的选课学生的专业及人数构成情况。

表1 选课学生专业及人数构成

由表1可见,两门选修课,无论是本科生还是研究生的课程,选课学生的专业背景五花八门,这给教学与上机实验带来了一定的挑战。但无论是全校性本科生选修课,或是全英文授课研究生选修课,本课程的定位都是一致的,即结合自身的课题研究成果,如GIS在流域与海岸带管理中的应用等,介绍地理信息技术的基本功能及其应用,让学生了解地理信息技术、数字 地球与人类生产生活紧密相关,并初步掌握地理信息技术常用软件的基本操作。

2 课程设计与上机实验教学方案

围绕上述课程开设的定位,进行了课程的整体安排与上机实验教学的设计。表2为全校性本科生选修课《地理信息技术与数字地球》课程的整体设计。由表2可见,涉及到GIS、RS软件实际操作与课程作业的第4、7和8讲,占整个课程课时(36课时)的近60%(22课时),这是出于该课程实用性较强,需有足够时间保证上机的考虑。

表2 全校性本科生选修课《地理信息技术与数字地球》之课程设计

基于同样的思路,开展了海洋事务研究生选修课的课程设计,详见表3。由表3可见,有关ArcGIS软件学习的时间占用了20个学时,并进一步设计了两个有关GIS软件的课程实践(作业),目的是保证学生有充分的时间上机练习及完成课程作业。

表3 海洋事务研究生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》之课程设计

在保证让学生在课堂上有时间能自己动手操作软件的前提下,基于课程的定位,为了让学生掌握一些基本的软件功能,进一步设计一些能使不同专业背景的学生都能感兴趣的上机内容。表4进一步给出了本科生选修课《地理信息技术与数字地球》第4讲(表3)的上机实验设计。需要强调的是,本科生教学所涉及到的GIS软件为MapInfo和ArcView两个较易上手,界面友好同时对机房的硬件要求不高的桌面式GIS软件,主要的参考教材是《地理信息系统导论》(第一版)[3]。

表4 《地理信息技术与数字地球》之第4讲上机实验设计

通过上机操作,学生基本上掌握了空间数据采集(数字化)与编辑、属性数据输入与管理以及专题地图制作等基本的GIS软件操作,从课程难度上也较适合于这些跨专业(文理工兼具)的本科生。

对于海洋事务研究生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》,表3所列的第2-10讲“ArcGIS软件学习”的上机内容进一步展开如表5所示。需要说明的是,由于是研究生课程及上机条件的改善,学习的GIS软件为ArcGIS,主要的教材是《地理信息系统导论》(第三版)[2]。该教材有中文导读,其它内容包括上机说明都是英文,是现有较适合作为GIS英文教学的教材。在实际授课中,针对每一讲,采用“概念与原理介绍”与“上机实践”两部分相结合的形式,有效地保证了学生的上机时间。

表5 《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》第2-10讲之上机实验模式设计

由表5可见,尽量课时有限,但基于研究生具有一定的自学能力的考虑,通过这样的上机实验设计,学生较为系统地掌握了GIS软件的基本功能如空间数据采集、编辑、制图、简单的缓冲区分析、空间叠置等空间分析,并学到了一些高级的空

间分析,如地形分析、水文分析等以及GIS模拟。

3 期末课程作业设计与课程教学效果评估

对于这两门实践性较强的选修课,如果在期末用闭卷考的形式,仅是要求学生掌握地理信息技术相关的原理、概念,则有悖于课程的定位。取而代之的是,通过结合实际情况的开放式课程作业的设计,来考核学生对课程掌握的情况,从学生提交的作品来评估教学效果。

对于全校性本科生选修课《地理信息技术与数字地球》,通过2个期末作业来评估学生课程的表现。课程作业1是“数字化厦门大学本部地图”。通过采集身边的空间数据并进行制图表达,让学生进一步掌握MapInfo的空间数据采集,属性数据录入,数据编辑以及制图等基本操作。学生较好地完成了作业,并建立了不同的空间图层,如道路、林地、建筑用地、湖泊、草地等图层(见图1A)。课程作业2是专题地图制作“中国人口分布图”,通过该作业,评估学生应用ArcView进行专题地图制作的能力。图1是这两个课程作业的学生作品。

图1 本科生课程作业(A-作业1;B-作业2)

由图1可见,学生基本掌握了对周边地理事物进行数字化与制图表达的能力。通过这样的开放式的课程作业设计,联系身边的地理现象,让学生学以致用(如厦大校园地图制作),极大地激发了他们学习这门课程的自主性和积极性。

对于海洋事务研究生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》,同样采用课程作业来评估学生对课程的掌握情况。作业1是有关创建GIS数据库及地理制图。其中的制图包括普通地图与专题地制作。通过开放式分组(按学生所在国家)作业的完成,让学生掌握从网上获取各种相关空间数据的数据采集方式,并进一步编辑与地理制图。作业2是利用GIS的空间分析功能并与模型结合估算流域尺度的水土流失量并表达其空间分异性(基于课题研究成果)。该作业涉及到表5中的第6、7、8、10讲的内容,可让学生进一步巩固相关知识并通过GIS项目练习对GIS的空间分析与地理表达有进一步的认识。图2和图3分别是来自美国与喀麦隆的两位学生完成的两个作品。

图2 研究生课程作业1之学生作品

图3 研究生课程作业2之学生作品

从图2-3可以看出,学生较好地掌握了地理信息技术的相关知识与软件技能。值得强调的是,图2作业是本科专业是生物学的美国学生自己从网上下载相关空间数据图层,包括行政边界、河流、道路、人口等并完成制图的,来自韩国、喀麦隆等地的学生也完成了他们各自国家专题地图制作,篇幅所限,这里无法一一列出他们的作品。显然,通过这样的课程作业设计会使他们产生能用所学的东西制作自己国家地图的自豪感和成就感,学以致用。课后来自不同国家、学习层次不同的学生的普遍反映是该课程的实用性强,能学到一些“超出预期”的东西。

4 教学心得与体会

通过三年多的跨专业本科生、研究生地理信息技术相关课程的教学实践与探索,总结如下教学心得与体会:

4.1 联系实际并明确“学以致用”的课程定位。通过课题研究的成果展示并联系身边有关空间数据的事例,让学生了解地理信息技术是解决研究问题并与日常生活紧密相关的常用工具,有效地减少了跨专业学生对这个从未曾接触的软件工具的陌生感。进一步地从实用性的角度进行课程、上机实验设和课程作业设计,让学生掌握地理信息技术常用软件的基本操作。

4.2 “概念与原理介绍”与“上机实践”两部分相结合的授课形式对于地理信息技术这种实用型技术的教学是有效的。有关地理信息技术的原理与概念介绍很晦涩难懂,在简要地对重点概念与原理介绍之后,通过给学生有具体操作步骤的上机练习,完成特定任务,在课堂上有成就感,这很重要。课程设计上要保证学生有较多的上机时间。

4.3 课程评估宜采用开放式的课程作业的形式,让学生提交作品,而非闭卷考试。通过进一步的上机操作、复习相关内容并完成作品,可以进一步巩固学生对这一实用型技术的基本功能的掌握。

参考文献

[1] Core A. The Digital Earth:Understanding our planet in the 21th Century. Given at the California Science Center,Los Angeles,California,on January 31,1998

[2] Chang K S著,陈健飞译. 地理信息系统导论(第三版). 科学出版社,2006

[3] Chang K S著,陈健飞译. 地理信息系统导论(第一版). 科学出版社,2003

[4] 汤国安,杨昕. ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程. 科学出版社,2006.

[5] 黄金良,洪华生,张珞平,张玉珍. 地理信息技术在海岸带资源环境管理中的应用,台湾海峡,2003,22(1):79-84

[6] 黄杏元,马劲松,汤勤. 地理信息系统概论. 北京:高等教育出版社,2001

第4篇:地理信息系统概论重点范文

关键词:地籍管理;教学;改革

1.引言

地籍管理是土地管理的基础工作,为土地的权属管理、利用管理和市场管理提供有关土地的数量、质量、权属和利用状况的基本信息以及通过土地登记工作,提供土地权属的法律凭证[1]。“地籍管理”课程是介于社会科学和自然科学之间的、理论和实务相结合的一门课程,兼具理论性、实践性和操作性[2]。

2.“地籍管理”课程特点

“地籍管理”具有鲜明的课程特色,主要表现在以下三个方面:

第一 课程内容丰富

“地籍管理”作为土地管理专业的学科专业课程之一,要求学生通过该课程的学习对目前我国地籍管理的基本理论、管理机构、采用方法和具体包含的内容等有比较全面的了解与认知,并通过实践教学掌握土地调查、土地登记、统计、土地数据库管理等具体工作的实际操作技能。

“地籍管理”课程内容包括地籍理论及历史沿革、土地调查、土地利用动态监测、土地登记、土地统计、地籍档案管理、地籍管理信息系统等内容。在上述内容中,地籍理论及发展、土地登记、土地统计、地籍档案管理四部分内容偏重于“管理”的性质,土地调查、土地利用动态监测、地籍管理信息系统三部分内容偏重于“工科”。“地籍管理”的内容多而且跨越大,理论性与应用性都很强。

第二 涉及相关学科广

“地籍管理”课程不仅教学内容丰富,涉及面也很广,具有明显的交叉学科特点。课程与土地资源学、测量学、地理信息系统与遥感、土壤学、土地法学、统计学等多学科知识有交叉。它既以这些相关学科内容为基础,又是这些学科在地籍领域的应用,教学中既要求学生初步掌握相关基础知识,也要求教师对涉及学科的知识熟练掌握并对前沿动态有所了解,从而在教学中以“地籍管理”课程为主线,完成各个学科之间的知识衔接,使学生在课程学习后对已经学习的相关学科知识有进一步理解,而且对未学习的相关学科知识有初步认识。因此,在“地籍管理”课程教学中要对一些与课程联系比较紧密的经典概念进行讲解和比较,同时避免与交叉学科教学内容的重复。

第三 实践性强

“地籍管理”是国土部门的具体管理内容,实际应用性很强。课程内容中的的土地利用现状调查、地籍调查、土地利用动态监测、土地登记、地籍管理信息系统等的实践性尤为突出,在掌握相关知识理论的同时必须具有丰富的实际操作经验,这样才能达到课程教学的目标。此外,目前我国开展不动产统一登记制度,地籍信息化的方面的工作也在稳步推进,国土管理部门和相关的社会企事业单位更加倾向于具有“地籍管理”工科背景的应用性、实践性的毕业生。因此,“地籍管理”对于土地资源管理专业来讲,是一门实践性非常强的专业主干课程,培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

3.教学内容的改革

(1)地籍管理课程内容与多门专业课交叉重复,需要从整个专业角度对课程内容进行调整

针对课程内容的交叉性,需从整个教研室的角度进行集体备课,针对相同内容进行统一的梳理。例如:在《土地管理学概论》课程中主要介绍地籍及地籍管理体系的基本概念和框架,在《地籍管理》中则重点讲述和培训开展各项地籍管理工作内容和方法;土地调查内容在《土地资源学》中略讲而在《地籍管理》重点讲;土地产权制度在《土地经济学》和《土地法学》中已经提及,在《地籍管理》中不再详细解释各种权利的概念和特征,而是侧重于如何确权;土地分等定级估价一章在《地籍管理》中不讲,放在《不动产估价》中讲,但要说明土地分等定级估价也是地籍管理工作内容之一,土地登记内容中包含有土地分等定级估价的成果。地籍调查内容在《地籍管理》中重点放在权属调查和地籍测量的内容和流程上,而地籍测量的细节内容则放在“测量学”课程中。遥感基础已在《地理信息系统与遥感》中讲授,《地籍管理》重点讲“土地遥感动态监测”在县级土地部门进行的实地核查工作。

(2)教材内容更新滞后,教辅资料少,需要不断完善

课程选用的教材是由中国人民大学出版社2011年出版的《地籍管理(第五版)》,该教材为‘十一五’国家级规划教材”,代表了国内《地籍管理》课程教材的最新、最高水平。但由于国家对地籍管理工作的任务和要求在不断地变化,教材的内容难免会落后或过时,需要对内容进行不断调整的补充。比如国家最新的政策、《土地调查条例》、年度土地变更调查与遥感监测实施方案以及新执行的不动产统一登记以及农村统一的确权登记工作等。要求地籍管理学课程内容及时更新,能够反映出本学科发展的进展和前沿,让学生对地籍管理的最新趋势有深入的了解。

(3)课程内容涉及多领域的理论与技术,对教师要求较高

《地籍管理》课程涉及产权经济学理论、土地法学理论、行政管理学理论、土地测量学理论、管理信息系统理论和统计学理论等,内容与土地资源学、测量学、遥感、地理信息系统、土壤学、土地法学、统计学等多学科知识有交集,涵盖管理、经济、法律和“3S”技术等领域。因此要求教师掌握相关的基础理论和技术,了解学科及行业的前沿动态,不断及时更新补充教学内容,让学生了解地籍管理的发展趋势和实际应用,培养他们分析问题和解决问题的能力。

4结语

地籍管理”是土地管理学专业的专业基础课,具有很强的理论性与实践性,教学存在一定的难度,这就要求在教学中对教学内容进行不断的完善与补充,达到课程教学的目的。

参考文献:

第5篇:地理信息系统概论重点范文

论文关键词:适宜性评价,土地适宜性,GIS

 

0引言

土地适宜性评价作为土地评价的重要组成部分,是根据土地的自然和社会经济属性,研究土地对某一现状用途或预定用途的适宜程度。1976年联合国粮农组织(FAO)正式公布的《土地评价纲要》是最为典型的土地适宜性评价指南。由于土地适宜性评价针对性强,实用性大,应用很广,适宜性评价方法也不断有新的进展。

1评价方法

1.1经验法

评价人员与当地科技人员和有实际经验的人讨论,并依据研究区的具体情况和自己多年土地利用的经验,决定如何将各单项土地质量的适宜等级综合为总的土地适宜等级。该方法的优点是能考虑数学方法所不能包括的各种非数量因子及具体变化情况,缺点是要求评价者对当地条件、土地质量状况和作物生物学特性具有丰富的知识,才能做出正确的判断(夏敏,2000),而且不可避免的是易造成评价结果的主观性。由于这些局限加上新方法、新技术的发展,经验法的受用面越来越小。

徐樵利(1994)在湖北省宜昌县完成的适种柑橘的土地评价系统就采用经验法,参照《土地评价纲要》建立起来的。首先确定影响柑橘生长的限制因素,然后逐项对它们进行分级,最后再综合成总的土地适宜等级。同时,在评价过程中适当考虑管理、投资和柑橘产量等社会经济因素。李秀斌(1989)对黄淮海平原土地做的农业适宜性评价也采用了此法。

1.2极限条件法

该方法主要强调主导因子的作用,运用“木桶原理”,将单项因子评价中的最低等级直接作为综合评价的等级(黑龙江省农、林、牧土地适宜性评价,赵松乔等;江苏省宜兴市南部丘陵山区的土地适宜性评价,倪绍祥)。极限条件法简单易操作,能很好体现个别极端决定土地利用适宜性的因素,但该方法未考虑到在一些情况下,土地某种性质的不足可为其他部分所弥补(陈建飞等GIS,1999),因此得出的结论偏于草率和绝对,而且在多数情况下,综合评定出的土地等级偏低。

1.3数学方法

数学方法以权重法为中心,即确定各个参评因子及其权重,然后对两者的乘积加总,以和作为分等级的根据。主要分为多因素综合评定法和模糊综合评判法。

1.3.1多因素综合评定法(指数和法)

该方法将各参评因子按其对土地适宜性贡献或限制的大小进行经验分级或统计分级并赋值,然后用各参评因子指数之和来表示土地适宜性的高低。最后按照指数和大小排序,以经验确定指数和的分等界线。其中各参评因子及其权重系数的确定可依据回归分析法、层次分析法、专家征询法(Delphi)等。采用这些数学方法的目的都是为了获得尽量准确的权重和指数和,以期尽量准确地评价适宜性等级(夏敏,2000),而且非数量化质量性状数量化和不同计量单元无量纲化使得各参评因子间具有了明显的可比性(何敦煌,1994),缺点在于较极限条件法需增加大量计算过程,在地类复杂、评价单元数量较多的区域工作量明显增加(何敦煌,1994),同时不能考虑到非数量因子的具体变化情况(夏敏,2000),而以和值计算土地质量综合指数往往会掩盖某些特别限制因子对评价目标所造成的质的影响(徐丽莎,2008),层次分析法、Delphi法在确定权重系数时主观性过大。

刘胤汉等(1995)在陕西采用专家征询法对农业土地资源作了综合性适宜性评价,经过两轮征询后确定了坡度、高程等6个指标极其权重系数,最后将农业土地分为最佳适宜、中等适宜和临界适宜三等,并按此法对水稻作了单向性土地适宜性评价。吴燕辉等(2008)以湖北省潜江市为研究范围,在GIS技术的支持下,阐述了如何用层次分析法进行土地适宜性评价,得到了潜江市的适宜性等级图,并单独对农用地、林地、建设用地的适宜性评价结果作了分析。

1.3.2模糊综合评判法

这种方法用于评价的原理,是对参评因子和适宜性等级建立隶属函数,对参评因子的评价由参评因子对每一个适宜性等级的隶属度构成,评定结果是参评因子对适宜性等级的隶属值矩阵;参评因子对适宜性的影响大小用权重系数表示,构成权重矩阵,将权重矩阵与隶属值矩阵进行复合运算,得到一个综合评价矩阵,表示该土地单元对每一个适宜性等级的隶属度。模糊综合评判方法较好地体现了主导因素和综合分析的相结合,比较符合客观实际,通过对参评因素隶属度的计算和模糊矩阵的复合运算得出评价单元对应于各等级的隶属度,其计算过程无需再掺入人为因素,减少了主观性的干扰(陈建飞等,1999)。但是根据实地采集的调查数据对模糊综合评判模型进行验证,会发现模型存在一定的误差,有一部分正确的样本数据却得不到正确的结果(焦利民等,2004)。

E. Van Ranst等(1994)采用该法对泰国半岛的橡胶生产区做了土地适宜性评价。他们创新地根据每个因素对产量的影响赋予一定的权重系数,并将单项因子的适宜性评价与综合的土地适宜等级结合起来。最后将评价结果与常规的极 限条件法、参数法和多元线性回归的评价结果相比较,得出模糊综合评价法的准确性较好,从而证明了该法的潜力。P.A.BURROUGH等(1992)采用加拿大阿尔伯塔农业实验农场的数据,分别用布尔数学法和模糊分类法对每个细胞的土地属性进行分类,得出布尔方法比模糊分类拒绝更多的细胞GIS,选取的细胞也不够毗连。而模糊分类法在所有的阶段都获得更多的有效信息,分类的连续变化性也更好。

姚建民(1994)在典型的黄土残塬沟壑区――隰县针对如何利用农作物、果树、林木和牧草开发土地资源问题,重点筛选出原土地利用类型、坡度、坡向和海拔高程4个指标,运用模糊综合评判法进行适宜性评价,划分出土地适宜性开发类型区。刘耀林等(1995)在十堰市土地利用现状调查的基础上,针对现有坡荒地,通过对制约土地的自然因素和社会经济条件的综合分析,依照土地质量满足对预定用途要求的程度,采用模糊数学的方法完成了坡荒地的宜农、宜林、宜牧、宜园4个适宜类的评价。陈建飞等(1999)应用模糊综合评判(Fuzzy Set)法、经验指数和法、极限条件法进行长乐市土地适宜性评价,对不同方法及结果进行对比分析,得出模糊综合评判的结果与经验指数和的结果有较大的相似性、极限条件法的结论往往过于简单,着重探讨了模糊综合评判方法的优点――合理、客观。

1.4人工智能方法

人工智能方法基于自学习、自适应系统的样本学习机制,如人工神经网络方法、遗传算法、元胞自动机等。刘耀林、焦利民(2004)基于神经网络来构造模糊系统,建立了土地适宜性评价的模糊神经网络模型;根据神经网络误差反向修正的原理,设计和推导了该模型的学习算法,并通过实验证明该模型应用于土地适宜性评价具有高效、客观、准确等优点。次年(2005),两人将计算智能理论引入土地评价领域,构建了一个全新的土地适宜性评价模型:首先基于模糊逻辑和人工神经网络构造了一个模糊神经网络模型,然后采用改进的遗传算法进行训练,能够快速收敛到最优解,对初始的规则库进行修正,形成了一个自学习、自适应的评价系统。

1.5改进后的方法

以上介绍了在土地适宜性评价中常用的基本方法。近年来,鉴于各种方法本身的局限性,很多学者提出了各种方法相互结合或对原方法加以改进的评价方案,并应用于某地的土地适宜性评价,取得了较好的结果。

厦门大学何敦煌(1994)在福建龙海适宜性评价中尝试采用了极限条件法和指数和法相结合的两次评价,即用极限条件法评价土地适宜类,用极限条件法和指数和法评价土地适宜等并确定土地限制性(适宜级)是同时进行的。这一方法不仅克服了极限条件法和指数和法的缺点,还相互间起了交叉检验的作用。

南京大学彭补拙等在做中亚热带北缘青梅土地适宜性评价时对盛花期温度和土壤PH值这两项对青梅生产发育有重要限制作用的因素采用极限条件法,对其余的评价因子采用逐步回归分析法进行分析,作必要的因子剔除,得到它们的总适宜等级,最后再对这三项评价的结果按极限条件法进行归总,得到该土地利用方式的适宜性等级最后评价结果,该结合体现各土地构成要素的不同贡献,提高评价结果的科学性和合理性。

北大的杜红悦等以攀枝花为例,用模糊数学方法对FAO的农业生态地带法(AEZ)进行改进,并将GIS技术应用于AEZ法中;欧阳进良等针对不同作物进行土地适宜性评价,并据评价结果、各类土地的特点及区位和经济因素进行作物种植分区。

2新技术的应用

随着数学方法的改进和新技术如3S(遥感技术RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS)、ES(专家系统)的应用,给土地评价,尤其是土地适宜性评价带来了飞跃,它们在数据的获得、处理、分析上的强大功能不仅使工作效率大大提高,还使基于大范围的调查评价成为可能。

Jacek Malczewski (2004)对基于GIS的土地适宜型分析做了系统全面的梳理,他先从历史的角度介绍了GIS的知识及其发展过程,然后回顾了基于GIS的土地适宜型评价的相关方法和技术,最后分析了其存在的挑战、未来趋势和前景。胡小华等(1995)通过专家系统的引入、层次分析法的应用以及如何借助地理信息系统强大的空间分析功能及图形和属性的结合,实现了多目标土地适宜性的评价。张红旗(1998)在评价柑桔土地适宜性时,结合GIS技术GIS,改变以往仅考虑自然条件的做法,分别建立柑桔土地的自然、经济、社会属性适宜性评价模型及综合评价模型,提高评价结果的科学性和合理性,也为其他类型的单作物(广义)土地适宜性评价提供了一个可行的模式。

S.Kalogirou (2002)运用专家系统和地理信息系统技术,建立了支持实证研究的土地适宜性评价模型――LEIGIS软件。该模型基于联合国粮农组织的作物土地分类,分为物理评价和经济评价。物理评估选用了17种指标因子,采用布尔分类法,包括了一般种植作物和5种特定作物(小麦,大麦,玉米,棉花种子,甜菜)的评价模型。经济评价考虑了市场限制下的收入最大化问题。专家系统使得评价不同作物时规则可以适当改变,地理信息系统使得空间数据的管理和结果可视化成为可能。该软件支持任何空间数据集的评价和介绍,而且不需要评价者掌握特殊的电脑技能。夏敏(2000)在其硕士论文里探讨了以地理信息系统和专家系统为技术支持,开发农地适宜性评价专家系统的可行性,在Mapinfo地理信息系统的支持下,建立了一个具有一定通用性的农地适宜性评价专家系统,并通过了在邳州市的实证研究。

3结论

我国的土地适宜性评价始于50年代,综合的土地适宜性评价从70年代末全面展开,近l0年来,土地适宜性评价得到了更快的发展,更重视定性与定量相结合、针对特定目标或对象。经验法、极限条件法、多因素综合评定法法、层次分析法等继续得到使用,但通常做适当的改进或与其他方法相结合,弥补各自的缺陷。模糊综合评价法、灰色关联度分析法仍然得到了很广的应用,神经网络模型、遗传算法等新方法开始尝试性应用。科技的发展使得3S技术和专家系统等新技术广泛用于土地评价,尤其给土地适宜性评价中带来了质的飞跃,接下来的土地适宜性评价仍基于上述技术的支持是必然的趋势。

参考文献:

[1]Burrough Pa, Macmillan Ra and Vandeursen W. 1992. Fuzzy Classification Methodsfor Determining Land Suitability from Soil-profile Observations and Topography[J].Journal of Soil Science, 43(2), pp. 193-210

[2]E. Van Ranst, H. Tang, R. Groenemam andS. Sinthurahat. 1996. Application of Fuzzy Logic to Land Suitability for RubberProduction in Peninsular Thailand[J]. Geoderma, 70(1), pp. 1-19

[3]FAO. A Framwork for Land Evaluation[S]. FAO Soil Bulletin32,Rome, 1976

[4]Jacek Malczewski. 2004. GIS-basedLand-use Suitability Analysis: a CriticalOverview[J]. Progress in Planning, 62(1), pp. 3-65

[5]S. Kalogirou. 2002. Expert Systems and GIS: an Applicationof Land Suitability Evaluation[J]. Computers, Environment and Urban Systems, 26( 2-3), pp. 89-112

[6]陈建飞,刘卫民.Fuzzy综合评判在土地适宜性评价中应用[J].资源科学,1999,21(4):71-74

[7]杜红悦等.土地农业适宜性评价方法研究与系统实现――以攀枝花为例[J].资源科学,2001,23(5):41-45

[8]何敦煌.关于土地适宜性评价工作的几个问题探讨[J].中国土地科学,1994,8(6):11-15

[9]胡小华等.GIS支持的多目标土地适宜性评价[J].中国土地科学,1995,9(5):33-37

[10]焦利民,刘耀林.土地适宜性评价的模糊神经网络模型[J].武汉大学学报信息科学版,2004,29(6):513-516

[11]李秀斌等.黄淮海平原土地农业适应性评价[J].自然资源,1989,(4):32-38

[12]刘胤汉等.农业土地资源适宜性评价的理论和方法[J].地域研究与开发,1995,14(3):11-16

[13]刘耀林等.模糊综合评判在土地适宜性评价中应用研究[J].武汉测绘大学学报,1995,20(1):71-75

[14]刘耀林,焦利民.基于计算智能的土地适宜性评价模型[J].武汉大学学报信息科学版,2005,30(4):283-287

[15]倪绍祥著.土地类型与土地评价概论[M].高等教育出版社,1999

[16]倪绍祥.近10年来中国土地评价研究的进展[J].自然资源学报,2003,18(6):672-683

[17]欧阳进良,宇振荣.基于GIS的县域不同作物土地综合生产力评价[J].农业现代化研究,2002,23(2):97-10

[18]彭补拙等.中亚热带北缘青梅土地适宜性评价方法探讨[J].自然资源,1994,(2):14-21

[19]邱炳文等.GIS在土地适宜性评价中的应用与展望[J].地理与地理信息科学,2004,(5):20-23,44

[20]钱海滨等.土地资源合理利用评价研究综述[J].中国土地科学,2001,15(2):14-19

[21]吴燕辉等.土地利用规划中的土地适宜性评价[J].农业系统科学与综合研究,2008,24(2):232-235,242

[22]徐丽莎.土地适应性评价的理论与评价方法综述[J].今日南国,2008,(9):18-20

[23]夏敏.农地适宜性评价专家系统研究[D].南京农业大学硕士论文.2000

[24]徐樵利,谭传凤等.山地地理系统综论[M].华东师范大学出版社,1994

[25]姚建民.黄土残塬沟壑区土地开发适宜性评价方法研究[J].自然资源学报,1994,9(2):185-192

[26]张红旗.GIS支持的县级区域柑桔土地适宜性综合评价[J].资源科学,1998,20(1):62-70

第6篇:地理信息系统概论重点范文

【关键词】 MOOC 地理信息科学 Coursera平台

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0138-02

一、全球MOOC的发展

MOOC是大规模在线开放课程(Massive Open Online Course)的简称,主要致力于通过网络技术来实现无限制和公开的在线学习[1]。MOOC起源于2001年麻省理工学院发起的开放教育资源运动,是远程教育的最新发展,2011年斯坦福大学开设了一门免费的网络课程,吸引了全球十万多人的注册学习,引起了社会的广泛关注[2-4]。

2012年是MOOC发展最为迅速的一年,纽约时报称之为“MOOC之年”[5]。若干有着雄厚资金并且和全球顶尖大学合作的MOOC平台开始出现。其中,Couresa、Udacity及Edx是全球范围内最具影响力的三大MOOC平台[6]。Coursera平台由美国斯坦福大学两名计算机科学教授创办,是目前全球知名度也最高、用户最多的课程平台。汇集了包括耶鲁大学,斯坦福大学在内100多所名校的MOOC课程,国内的北京大学、上海交通大学、复旦大学等高校也在Coursera平台上课程。Coursera是一个比较综合的平台,涵盖各种学科,主要以英文课程为主。2012年5月哈佛大学和麻省理工学院联合创办Edx平台,超过70多家大学、非盈利机构及公司在Edx平台上课程。截至2016年5月份,超过7百万学生在线注册学习了700多门课程。Udacity是一个私立教育组织,主要从事线上学习,Udacity网站于2012年2月推出,课堂涵盖计算机科学、数学、物理学、统计学、心理学等,且以计算机课程为主。不过,Udacity也开始尝试向职业教育培训方向转型发展,对课程的学习进行收费。

随着美国高校主导参与的MOOC的蓬勃发展,世界其他国家和地区也开始自己的MOOC平台建设。英国主导的首个MOOC平台FutureLearn于2012年12月成立[7]。截止目前,共有83家英国和全球合作伙伴。不同于其它MOOC平台,FutureLearn除了合作高校外,还包括了一些非大学合作伙伴,包括:大英博物馆、英国文化协会、英国图书馆等众多机构。Open Universities Australia (OUA)是位于澳大利亚的高等教育机构,其Open2Study在线平台于2013年3月份正式上线,已有超过60万的学生注册学习。此外,还有法国的FUN平台、西班牙的MIriadaX平台、日本的Gacco平台等,都各具特色。

在全球MOOC发展的浪潮中,我国高校和相关机构也积极展开在线教育的探索和实践。2013年的早些时候,北京大学和清华大学宣布加入MOOC,成为国内率先试水的高校[8],目前,我国MOOC平台主要有学堂在线、中国大学MOOC和好大学在线等。2013年10月10日,具有中国特色的学堂在线MOOC平台正式向全球。学堂在线是教育部在线教育研究中心的研究交流和成果应用平台,致力于通过来自国内外一流名校开设的免费网络学习课程,为公众提供系统的高等教育,让每一个中国人都有机会享受优质教育资源。通过和清华大学在线教育研究中心、以及国内外知名大学的紧密合作,学堂在线将不断增加课程的种类和丰富程度。中国大学MOOC是由网易与高教社携手于2014年推出的在线教育平台,承接教育部国家精品开放课程任务,向大众提供中国知名高校的MOOC课程。其宗旨是让每一个有意愿提升自己的人都可以免费获得更优质的高等教育。好大学在线(CNMOOC)由上海交通大学主导,是中国高水平大学慕课联盟的官方网站。旨在通过交流、 研讨、协商与协作等活动,建设具有中国特色的、高水平的大规模在线开放课程平台,向成员单位内部和社会提供高质量的MOOC课程。其愿景是让所有人,都能上最好的大学。

纵观全球各国的 MOOC平台,它们均提供学习课程的网络平台,全部教学资源,定期开课,按时布置作业和测验,强化师生互动等。这些海量、优质的教学资源对我国开放课程建设具有参考意义,同时也可以成为高校教师进行自我学习和课程教学改革的重要途径[9]。

二、MOOC 平台GIS相关课程

GIS 作为对空间信息进行采集、存储、管理、分析、可视化的技术和工具,已在各行各业中得到广泛的应用。目前我国有 200 余所大专院校设立了 GIS 本科专业,在校学生上万余人[10]。虽然,我国GIS本科教育得到了长足的发展,但相对于发达国家还存在较大的差距。MOOC平台GIS相关课程的出现及发展,为我国GIS本科教育的发展带来了机遇。

由于MOOC平台上现在主要以公共课为主,GIS专业相关的课程并不多。通过检索发现, Couresra上有GIS直接相关的专业课程数量最多,质量也最好。因此,本文以Coursera平台为主,介绍该平台上的GIS相关课程。

在Couresa平台上,加州大学戴维斯分校于2016年推出GIS专项课程,该专项课程是全球MOOC上的首个GIS专项课程,包含“GIS基础”,“GIS 数据格式、设计与评估”,“地理空间和环境分析”,“影像、建模及应用”4门课程和一个“地理空间分析毕业项目”。

通过该专项课程,学生将学习到怎样分析空间数据、利用制图技术对结果进行可视化、培养与GIS相关专业人员协作能力。在毕业项目中,将会利用空间数据的搜集、分析和空间分析技术,创建一个专家级的GIS毕业作品。该专项课程提供付费和免费两种注册学习机制,两者区别在于是否最终可以获得课程证书,如果不需获得证书则免费注册学习即可。

下面将简单介绍该专项课程中每门课的基本情况。“GIS基础”(Fundamentals of GIS)是专项课程的第一门课程。本门课程共四周的学习时间,每周需要3-5个小时。课程内容主要基于ESRI公司的ArcGIS平台学习ArcMap软件的基本操作,包括:怎么安装ArcMap软件、空间数据的导入及基本操作、数字制图和结果的共享。“GIS 数据格式、设计与评估”(GIS Data Formats,Design and Quality)是专项课程的第二门课程。本门课程共四周的学习时间,每周需要2-3个小时。课程内容主要进一步学习栅格和矢量两种空间数据类型、结构、质量和存储等,包括:空间数据模型和结构、创建矢量数据及基本操作、ArcGIS数据存储机制、探索空间数据库,并评价数据质量及不确定性。“地理空间和环境分析”(Geospatial and Environmental Analysis)是专项课程第三门课程。本门课程共四周的学习时间,每周需要3-4个小时。课程内容主要是将已经学习的GIS知识应用到地理空间分析中,重点关注于分析工具、3D数据、栅格数据处理、投影以及环境相关变量的分析等。本课程的学习将基于一个完整的项目,从投影开始、通过数据检索、元数据管理、数据处理以及最终的分析产品,完成空间分析的完整流程的训练。具体内容包括:ARCGIS工具箱的运用、栅格数据的操作、3D分析、投影及坐标系统的深入学习、数据的符号化等。“影像、建模及应用”(Imagery, Automation,and Applications)是专项课程的第四门课程。本门课程共四周的学习时间。课程内容主要利用已学到的知识完成技术性任务,比如栅格计算和适宜性分析等。具体内容包括:高级栅格分析、DEM分析、适宜性分析、水文分析、空间建模工具等。“毕业项目”(Capstone: Geospatial Analysis)中,学习者将独立设计和完成一个基于GIS的完整分析项目。该项目可分为四个阶段:项目计划阶段、分析阶段、生产产品阶段和最终展示阶段。项目计划阶段,主要写一个简单的计划,内容包括:项目描述、所需数据、时间安排、怎么完成项目等。分析阶段,利用所学的方法构建一个实用模型对数据进行分析。生产产品阶段,获取并对其进行数据预处理,进而运行构建的模型得到初步结果。最终展示阶段,生成具有吸引力的结果图、数据及方法提交给指导者进行评价。

全球卫星导航系统(Global Positioning System,GPS)是GIS本科专业的必修课程。Coursera平台上,全球顶尖的斯坦福大学GPS研究实验室开设了一门,“全球定位系统:卫星导航入门,使用智能手机与全球实验室互动”(GPS: An Introduction to Satellite Navigation,with an interactive Worldwide Laboratory using Smartphones)的课程。课程主讲教授是斯坦福大学Per Enge教授和Frank van Diggelen教授,Per Enge教授是斯坦福大学工程学院教授、斯坦福大学GPS研究实验室主任、美国国家工程院院士。本课程主要介绍了GPS的基本工作原理,并介绍卫星导航在我们生活方方面面的不同用途。通过生动的在线讲课,以及利用支持GPS的智能手机或平板进行的一系列试验,学生将能够把在线学习和现实中的实践联系起来。该课程内容分为6个模块,包括:GPS如何工作、伪距、卫星轨道和信号、接收机设计基础、辅助GPS、GPS现代化及其他卫星导航系统。

地图学和地理空间技术的发展大大推动了GIS学科的发展。2015年春季宾夕法尼亚州立大学在Coursera上开设了“地图和地理空间的革命”(Maps and the Geospatial Revolution)课程。该课程结合了地图学、地理信息系统和空间思维的核心概念并用现实世界的例子来帮助学生了解一些高级别的地理知识。同时探索了地理空间信息的独特性,如何创建空间数据,如何进行空间分析,以及如何设计地图等。同时在课程中,使用了最新的地图和分析软件来探索地理问题。该课程总的学习时间为五周,每周需要学习6-9个小时。由于目前该课程并没有开设新学期教学的计划,Coursera平台上的学习资源现已不能访问,不过幸运的是国内网易公开课有该课程视频的镜像备份。

GIS技术在国防军事领域发挥着重要的作用。地理情报数据的分析和利用的需求比以往任何时候都更加重要,而地理信息系统具有强大的分析功能,将GIS功能与地理空间情报融合在一起,形成了新的技术地理空间智能(Geospatial Intelligence,GEOINT)。宾夕法尼亚州立大学在Coursera上也推出了“地理空间智能分析和及其影响”(Geospatial Intelligence and the Geospatial Revolution)课程。课程主要介绍了GEOINT在商业、执法和国防中的应用。在这门课程中,学习者将体会到GEOINT的价值,将学习如何通过使用GEOINT工具和谍报来设计和执行地理空间分析项目。这门课程专为想要学习GEOINT基础知识的人士而设计,但并不适合地理空间智能分析专业的学生。

此外,Coursera平台上还有明尼苏达大学于2014年开设的“从GPS和谷歌地图到空间计算”(From GPS and Google Maps to Spatial Computing)课程。本课程主要介绍空间计算的概念、算法、编程、理论和设计,例如全球定位系统(GPS)、Google地图、基于位置服务(LBS)和地理信息系统(GIS)。学习如何收集、分析和可视化自己的空间数据集,开发更好的位置感知技术等。同样由于目前该课程并没有开设新学期教学的计划,Coursera平台上的该课程学习资源现在不能访问。

除了Coursera平台上提供了GIS相关的课程,Udemy平台也了一些GIS课程。如“利用开源工具创建企业级GIS” (Using Open Source Tools to Create an Enterprise GIS)、“GIS入门”Introduction to GIS、“提高你的GIS技巧”(Sharpen Your GIS Skills)等,这些课程主要由个人制作,多面向专业职业教育,并且多数都是收费课程。

国内MOOC平台现有的GIS相关课程几乎处于空白状态,仅在中国大学MOOC上搜索到中山大学将于今年9月份开设的“地理信息系统概论”课程,华东师范大学开设的“计量地理学”和南京大学开设的“走进地理学课程”。但这些课程有的脱胎于原有的国家级精品课程,甚至是仅仅对原有精品课程视频和素材的重新剪辑和整理,与国外MOOC课程相比还存在不小的差距。

三、总结

MOOC在全球范围的快速发展,给高校传统的教学方式带来了冲击和挑战。我国的地理信息科学专业教学与美国等发达国家相比还存在差距,而MOOC平台上的国际名校开设的GIS相关课程为国内高校GIS专业教师的素质提高提供了很好的途径。同时,在GIS专业本科生教学过程中适时的引入相关MOOC课程,可以大大开阔学生的视野,激发学生的专业兴趣。但由于我国GIS相关MOOC课程缺乏,国际MOOC平台的GIS课程又主要以英语授课为主,如何解决本科生学习MOOC课程的语言障碍也是需要在教学实践中考虑的问题。可行的措施有,对国外课程进行翻译,加大国内GIS相关MOOC课程建设等。总之,虽然还存在一些问题,但可以预见这种传统GIS课堂教学和MOOC课程相结合的混合式教学模式将是未来GIS本科教学改革和研究的方向之一。

参考文献:

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第7篇:地理信息系统概论重点范文

关键字:GIS;城市规划 ;应用

中图分类号:TU98文献标识码: A

1、引言

地理信息系统(Geographic Information System)简称GIS,是一门综合性学科,结合计算机科学、测量学、地理学、地图学等多门学科,已经广泛应用在不同领域,是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统[1]。GIS把地理位置和相关属性相结合,根据用户需要将空间信息和属性信息有机的结合起来,将信息准确真实、图文并茂地呈现在用户面前,满足城市建设、企业管理、居民生活等对空间信息的要求,借助空间分析和可视化表达功能进行辅助决策。

城市规划的工程周期性强、内容涉及面广、业务工作量大,使得规划基础资料调查的任务复杂艰巨。规划基础资料收集涉及自然资源、城市建设、经济发展等诸多方面,不仅要提供这些要素在不同空间层次(如建成区、市域、城市所在区域)的分布状况与数量构成,而且还要反映出某些要素在各个时期的演进与动态研究[2]。GIS技术在空间数据管理与计算方面优势明显,将其引入城市规划进程中具有历史必然性[3]。随着城市化进程的加快,GIS在城市规划中的应用面越广,技术要求更高。

2、GIS在城市规划建设中的应用

2.1 GIS在城市规划信息查询及管理方面的应用

GIS具有海量数据的存储和管理功能,使GIS技术在城市规划管理中被广泛应用的原因。GIS数据包含属性数据和空间数据,空间数据大多通过地块来显示,与属性数据(如人口规模、经济总量、就业情况等数值或文字信息)相联达到在空间上反应地区的特征。GIS技术主要运用在搭建城市规划管理信息系统的规划数据库和管理系统的操作台中,完整的城市规划管理信息系统要包括用户接口、规划空间和属性数据库以及规划管理功能模块三个方面。运用GIS的空间查询功能对数据库中城市规划中的基础地形数据、规划成果图以及相关的文档资料等海量进行查询、统计、检索、输出等操作,实现数据的高效率、标准化提取,提高城市规划管理水平,促进相关单位应对城市重大问题、突发性事件时进行科学决策的一种现代化的技术手段。

目前,我国已有多个省市建立起以GIS为核心的城市规划管理系统。1989年,河南省洛阳市开始建设规划管理信息系统;上海市建设了城市建设和管理信息网,大大推进了上海城市建设信息系统的建设和实施[4];自1995 年起,广州市建设了城市规划办公自动化系统、勘测信息系统、地下管线信息系统和城建档案信息系统,为“数字广州”的建设奠定了基础[5]。2012年4月5日,遵义市数字三维城市规划管理系统项目已成果通过验收鉴定,标志着遵义市中心城区管理进入运用现代化信息手段管理的新时代,有效的提高了城市公共管理与公共服务、应急处置以及科学决策的能力和水平,凸显城乡规划的先导作用。

2.2 GIS在城市规划专题分析方面的应用

城市作为区域发展的中心,各种复杂的空间数据和属性数据构成城市的空间关系。面对如此海量且不断快速更新的数据,传统的城市规划设计通过经验分析方法对数据进行定性分析,分析过程中掺杂过多的主观随意性,导致规划师对城市运行机制研究不足,对城市未来的发展方向预测失据。运用GIS强大的空间信息的提取和分析功能,快速准确地对所获取的数据进行科学有效的定量分析,大大的减轻了规划分析的工作量,弥补了原来城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定性分析脱节的缺陷。

GIS技术已经逐渐渗透到城市规划设计的全过程,从资料收集整理到成果出图、从总体规划到详细规划、从区域规划到详细规划,GIS技术都发挥着不可或缺的作用。GIS最常用的空间分析模块为空间信息的查询及量算、叠加分析、缓冲区分析、网络分析等[6],主要应用在城市规划专题分析中的城市功能区界限制定研究、城市公共设施选址研究、城市空间扩展研究、环境保护评估、城镇土地分等定级、城市交通网络研究等、城市建设用地适宜性评价等方方面面;随着三维GIS技术的发展和应用,可以利用3D分析模块进行数字高程模型的城市三维仿真模拟和地质灾害评估等。近年来GIS技术在城市规划运用中可以完成更为复杂的空间决策,提高城市规划设计的科学合理性,有效的避免人为主观决策的随意性。总之,GIS功能可以为城市规划设计提供科学的依据,提高城市规划设计的精确性和合理性。

3GIS应用在城市规划中存在的问题

随着GIS在城市规划中的应用日益广泛和深入,GIS应用在实际操作中也存在局限性。由于规划业务涉及面较广,各个系统的开发平台、运行环境等差异较大,相互之间的关联性和互操作性较差,导致数据应用较为不便,同时与规划部门联系紧密的土地、房产、经济等相关部门的信息资源不能实现共享,导致规划管理工作效率大大降低。

目前,我国城市规划设计院的大部分规划工作人员对GIS在城市规划中的应用了解很少,对其有抵触倾向,压制了GIS在规划设计中的应用。城市地理信息系统的数据库建设是信息系统的重点和难点,其数据库建设投资巨大,见效时间长,并且需及时更新、维护才能充分发挥功效。我国的规划设计单位大部分没有数据库的建设,一些城市虽已经建设信息中心,但并没有和规划设计单位相联,没有真正实现数据共享,导致规划设计单位数据的获取较困难,规划师的大部份精力用在依靠手工收集数据、录入和处理上,限制了GIS应用的发展。而GIS专业性较强,缺少解决实际城市规划问题的手段,缺乏友好的用户界面,不易掌握。

4总结

由于GIS和城市规划的“空间”本质相同,所以将GIS技术应用到现代城市规划中在实践上是必要的,在技术上是可行的。在城市规划体系中,GIS技术可以为城市规划的管理和编制决策提供支持。在规划编制中,利用GIS的空间分析功能及GIS确定的空间建模框架下,根据城市规划的不同目的构造各种各样的空间决策模型,对规划中的复杂空间问题进行辅助决策,从而使城市规划方案更加合理可行。

虽然GIS在城市规划中的应用日益广泛和深入,同时也体现了GIS应用的局限性。GIS离开城市规划的专业知识,GIS不能发挥作用。目前GIS作用主要体现在规划管理和编制过程中,把城市规划专家的知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统是未来的发展方向,才能更加充分发挥GIS在城市规划中的应用潜力,从而实现GIS和城市规划更为紧密的结合。

参考文献

[1] 黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 彭光雄.遥感与GIS技术在城市用地规划中的应用——以常德市为例.硕士论文.2004.

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[4] 傅文彪.上海城市信息化蓝皮书 [M].上海:上海科学技术出版社,2002.

[5] 孙毅中.城市规划管理信息系统[M].北京:科学出版社,2004.

[6] 宋力,王宏,余焕.GIS在国外环境及景观规划中的应用[J].中国园林,2002.

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第8篇:地理信息系统概论重点范文

一、计算机网络技术下的洪水预报模型与防洪工程

随着地理信息系统、空间信息处理技术以及其他与地质水文相关的计算机软件等计算机网络技术的出现,与地质、水文相关的地理空间数据的获取变得更加准确、便捷,数据的管理也更加科学,数据的分析变得更加高效,运用计算机技术甚至还能进行水文变化的模拟和演示,基于高新的技术支撑,科学家们研发出新的洪水预报模型,这种模型在计算机上的运用,被统称为洪水预报系统。计算机网络可以获取最新的雨水信息,并对雨水信息进行传播和分析,结合洪水预报模型中通过计算机网络技术获得的水文信息与洪水特点、河床演变规律等知识,融合水文学、水力学、河流动力学等科学方法,对洪水情况进行预报,并将洪水信息快速准确地传达给各级防汛指挥部门,为其防洪决策提供依据。运用计算机网络技术,在获取了各地区洪水情况数据后,便可开始规划建设防洪工程了。在《水利工程概论》的第五章,编者对防洪工程做了专门的介绍,书中主要选取了堤防工程、分洪工程、河道整治建筑物以及河道整治的基本方法4个部分的内容,在第一节“堤防工程”中,此书首先介绍了堤防的类型、堤身的用料、堤顶的宽度、堤边的土质以及堤防的修补问题;其次,书中具体介绍了如何选择堤线;最后,此书就堤防规划设计应注意的事项进行了说明。例如,修筑堤防将提高河道的水位,要考虑到被水淹没的面积;堤防的修建会影响排水,要注意堤防两岸排涝的问题,万一出现特殊洪水情况,发生决堤需做紧急抢险救灾的预案。而分洪工程主要是指结合地形特点,修建引洪道或分洪闸,将河流超量的河水引去其他地方的泄洪方法。书中主要介绍了分洪闸的使用,以及蓄洪区的排灌问题。在第三节“河道的整治建筑物”部分,书中主要介绍了丁坝、顺坝、锁坝、护坡与护底、导流屏等五类河道整治建筑物,书中对这五类河道整治建筑物都作了简单的介绍,并且配备了相对应的坝图,帮助读者理解不同坝的形状特点。“河道整治的基本方法”这一小节主要介绍了护岸工程、浅滩的整治、弯曲河道的整治、分汊河道的整治、游荡性河道的整治与河口整治等6种不同类型水文地域的整治方法,并介绍了不同整治方法的作用,具有较强的实用价值。

二、计算机网络技术下的水质量监测网与取水输水建筑物

工业革命以来,世界各国都进入了大生产时代,随着生产力的提升,世界人口数量也在不断地增长,工业废水与人们生活污水的排放量也越来越大,水污染问题已经成为21世纪世界所面临的重要问题之一。人们对水资源污染问题重视程度较高,通过运用计算机网络技术,科学家们建立了水环境质量监测网,通过对水环境质量因子的跟踪研究,在掌握其变化规律的情况下,可以预测水环境质量的变化趋势,由此形成水环境预警系统,为人们提供水环境数据信息,帮助人们选择相应的措施预防和治理水污染。通过计算机网络下的地理信息系统对空间数据的处理及模拟能力,科学家们可以了解不同地区的土地利用方式对相应地区水文水质的影响,并结合可持续发展的目标,来调整土地利用方式,提升当地的水文水质条件。水是生命之源,人们的生产、生活都离不开水,在使用计算机网络技术对水质进行了检测与预测之后,水资源的质量可以得到相应的保证,然而要使人们能够便利地获得水、使用水,还需要取水输水建筑物来发挥作用。在《水利工程概论》的第四章中,编者专门设置了一个小节,来介绍取水输水建筑物。取水建筑物是输水建筑物的首部建筑,它的作用主要是控制和调节水流,取水建筑物也叫作取水口或者进水建筑物,一般建设在河岸或者水库的某一侧,从河流或者水库中取得用来发电或者人们生活所需的水资源。在对取水建筑物有了初步了解之后,编者特别说明了取水建筑物建设需考虑的五点注意事项,例如,取水建筑物位置的选择要考虑到该区域是否有足够的流量,该区域的水质是否符合用水要求,水头损失的大小,引水流量能否控制,以及施工的经济、技术、维修等方面是否存在困难。输水建筑物又称为引水建筑物,也就是用于传输水资源的建筑物。不同的输水建筑物作用各异,按照其不同的作用,书中将输水建筑物分为了6种类型,第一种是用于农田灌溉、水力发电或者人们生活的,可以统称为渠道;第二种用于防止和减少渠道中泥沙淤积的,被称为冲沙和沉沙建筑物;第三种用来计量水量的,被称为量水建筑物。书本中还简单介绍了调节和配水建筑物、交叉建筑物、落差建筑物、泄水建筑物几种输水建筑物类型,在此不再赘述。输水建筑物一般规模不大,但是数量非常多,在整个水利工程中所占的比重也比较大,因此还需不断地优化输水建筑设计,改良管道布局,来提高输水效率,节约人力物力成本。

三、计算机网络技术下的现代化灌区管理与农业水利工程

第9篇:地理信息系统概论重点范文

一、课程学分安排

本研究所选取的学校与地理科学专业的总学分和各模块的学分比例不完全相同,存在一定差异。在对各种不同类别的课程所占学分进行比较时,将各个学校的课程经过重新分类组合,主要有4类,即公共课程、专业课程、教育课程和实践课程,结果如表1。

[学分(比例)\&公共课程\&专业课程\&教育课程\&实践课程\&总学分\&北京师范大学\&44(27%)\&81(49%)\&10(10%)\&15(14%)\&166\&华东师范大学\&44(28%)\&74(47%)\&24(15%)\&16(10%)\&158\&东北师范大学\&51(33%)\&75(48%)\&25(16%)\&14(9%)\&155\&四川师范大学\&55(32%)\&73(43%)\&30(18%)\&12(7%)\&170\&湖南师范大学\&55(33%)\&79(48%)\&20(12%)\&12(7%)\&166\&徐州师范大学\&54(32%)\&78(45%)\&18(10%)\&22(13%)\&172\&长春师范学院\&60(34%)\&61.5(35%)\&21.5(12%)\&33(19%)\&176\&宁波大学\&50.5(30%)\&66.5(41%)\&33(20%)\&14(9%)\&164\&安庆师范学院\&57.5(31%)\&69(37%)\&24(12%)\&37.5(20%)\&188\&][表1][大学本科地理科学专业课程学分安排]

从表1可以看出,各学校的总学分存在一定的差异。大学本科地理科学专业所开设的课程中,专业课程所占比例最大,其次分别为公共课程、教育课程和实践课程。教育部重点高校――北师大、华东师大、东北师大这三所学校专业课程所占比例较大;教育课程也占有一定比例,均在10%~20%。宁波大学和东北师范大学的教育课程学分及其所占比例最大,这在一定程度上反映了这两所学校比较注重教师教育,教师教育课程开设得较多。

二、专业特色课程

在公共课程、专业课程、教育课程以及实践课程中,各学校的公共课程和实践课程基本相同,而专业课程和教育课程都有特色课程。研究所选取的各学校公共课程基本相同,大致包括政治、历史、数学、外语、体育、计算机;而实践课程则几乎完全一致,包括部门地理野外实习、综合自然地理野外实习、教育见习、教育实习、毕业论文。专业课程可以概括为“大同小异”,“大同”指这些学校都开设的专业课程,大致包括引入性课程和专业基础课程。引入性课程主要是《地理科学导论》。专业基础课程包括相关学科基础课程、部门地理课程、区域地理课程以及技术性课程。相关学科基础课程主要为物理、化学方面的课程。部门地理课程分为自然地理和人文地理两个方面,自然地理包括《地质学》、《土壤地理学》、《水文学》、《生物地理学》等,也包括环境方面的一些课程,如《环境科学导论》、《环境影响评价》等;人文地理包括《文化地理学》、《经济地理学》、《城市地理学》、《人口地理学》等;区域地理课程主要为《中国地理》、《世界地理》;技术性课程分为地图、地理信息系统、遥感方面的课程,如《测量与地图学》、《GIS概论与应用》、《遥感概论》等。专业课程中的“小异”主要是各个学校的专业拓展课程存在差异,这在一定程度上反映了学校地理科学专业的特色课程。如表2所示,北京师范大学的专业特色课程最多,主要集中在遥感方向。在乡土地理方面,北京师范大学有《乡土地理》,但湖南师范大学和徐州师范大学则有较为具体的乡土地理课程,分别为《湖南地理》和《江苏地理》。华东师范大学较为明显的专业特色课程主要是《河口与海岸》、《现代沉积学》、《环境考古》。笔者认为各所学校的专业特色课程一般与学校的优势专业方向以及该方向的教师有关。如北京师范大学地理科学专业李小文院士的研究方向为遥感;而华东师范大学有河口海岸研究所国家重点实验室以及研究该方向的陈吉余院士。另外,其余学校也有相应的专业特色课程,如湖南师范大学的《天体观测》和长春师范学院的《地球与宇宙》。

[学 校\&特 色 课 程\&北京师范大学\&《政治地理学》《交通地理学》《乡土地理》《GPS原理与应用》《地表水热平衡》《流域管理》《数字地面模型》《微波遥感》《遥感影像地学分析》《海洋遥感》《3S综合实习》\&华东师范大学\&《河口与海岸》《现代沉积学》《环境考古》《最新地理文献阅读》《软件工程与GIS设计》\&东北师范大学\&《湿地科学》《地理科学进展》\&四川师范大学\&《灾害学原理与减灾》\&湖南师范大学\&《天体观测》《城市气候学》《矿产资源学》《湖南地理》\&徐州师范大学\&《江苏地理》《海洋学》《工业地理学》\&长春师范学院\&《地球与宇宙》《可持续发展研究》\&宁波大学\&无\&安庆师范学院\&《地理调查研究方法》\&][地理科学专业特色课程][表2]

三、教师教育类课程

教师教育类课程是师范院校的特色课程,也是培养师范生职业能力以及职业意识的主要途径。从表3可以看出,所有学校均开设教育、心理和教育技术方面的教育基础课程。与地理专业相关的课程主要包括地理教学、地理教材、地理课程方面的课程,如《地理教学论》、《中学地理教学分析》、《地理新课程研究》等。各学校都有教师教育类的特色课程。如北京师范大学的《高中必修课程模块研究》、《高中选修课程模块研究》;华东师范大学的《管理学》、《国外地理教育》;东北师范大学开设的教师教育类课程较多,而且比较有特色,如《地理教育研究方法》、《地理直观教学》;长春师范学院的教育课程开设较为全面且独具特色,如《地理三板教学》、《中学地理活动设计》、《中学地理习题解答》、《中学地理教研论文写作》,笔者认为这对培养大学毕业后的地理教师有很大帮助;而安庆师范学院的《中学地理科技活动》是其它学校都没有开设的,值得借鉴。