地理信息系统的核心问题精选(九篇)

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第1篇：地理信息系统的核心问题范文

关键词：GIS系统；物流运输；路径问题

1 选题背景和研究意义

运输物流是现代商品流通环节的基础行业，对商品流通体系，甚至整个国民经济都有着举足轻重的意义。随着运输物流业的发展，人流、物流、资金流、信息流等生产要素将会加速发展，特别是信息流的提速，对物流运输企业的发展有着深远影响。实际上就是利用信息对供应链上所有企业的计划、协调、服务和控制等活动进行更有效地精细化管理，由物流信息的功能，使得物流信息在整个运输企业中占有越来越重要的地位。信息是现代运输物流的灵魂，在物流各环节中综合应用，是现代运输物流区别传统运输物流的根本标志，是物流技术中发展最快的领域。以信息技术为核心，应用地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等信息技术，对物流的发展将产生不可估量的经济价值。

GIS系统是对异构数据的收集、管理、分析显示等功能为用户进行控制、路径规划、提供决策实现了有效途径，以基础地理信息数据作为框架，区域内物流数据在空间上得到集成，不同区域的数据实现了无缝对接，从而保证决策依据的科学性和准确性。基础地理信息与物流业的专题信息有机结合将完善物流信息系统的决策功能，对物流过程的全面控制和管理，满足物流业对基础地理信息的急迫需求[1]。

2 GIS系统在运输物流信息管理过程的应用

地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是集地理学、计算机、地图学、卫星遥感技术于一体的信息系统，又称为“资源与环境信息管理系统”，是一种特殊的空间信息系统，在计算机硬件、软件的支持下，对整个或部分地球表层（含大气层）的地理数据进行采集、分析、储存、管理、模拟显示的技术系统。在运输过程中GIS信息管理系统能够弥补时间和空间具有离散性的缺陷，也可以利用GIS系统的运算能力，整合客户数据资源，结合智能化来提高运输物流业的决策效率。

GIS应用于物流操作的过程中，对车辆运输路线的设定、调度方面起到了信息的查询、分析和决策的重要作用。在运输管理方面提供了问题解决、模型建立等措施。目前发达国家已研发出借用GIS系统平台为物流运输企业提供专业的分析软件，一套分析软件包括车辆路线模型（最短路径模型）、设施定位模型、监测控制模型等。因此，加大对GIS系统在物流运输信息管理过程中的推广，对物流企业管理实现智能化，降低运输成本，提高效率是至关重要的。

2.1 最短路径模型

目前GIS系统应用开发平台集成了最短路径分析模块[5]。假设需要解决由一个起点到达多个终点的货物，在运输途中如何控制物流运输费用，又能保证服务的质量，包括决定使用多少台车，每台车的具体路线最短等详细的问题。同时也可以根据车辆的载重量、客户的分布范围、路线的交通状况等因素设定限制条件进行计算，得出一个最优的运营方案。结合GIS所采集到的数据对公司的运输线路进行优化，以寻求最短路径为目标的路径规划模型。

2.2 设施定位模型

用于确定一个或多个仓库设施的具置模型[2]。在物流行业中，仓库和运输线路构建了整个物流运输网络，仓库处于运输网络的节点上，节点间决定着线路，根据供求货量的实际结合最优成本等原则，在既定范围内要设立多少个仓库，每个仓库的具体选址，以及相互间的关系等诸多问题。在实际过程中，利用此模型就能很容易解决此类问题。

2.3 监测控制模型

经过GPS全球定位系统，将信号传送到车辆信息控制中心。由差分技术运算出车辆的大概位置信息，然后由GIS系统将位置信号用地图形式显示出来，这样客户、物流企业就可以及时了解车辆的运行状况，让不同地点的流动车辆变得透明可控。还能发送指令远程控制车辆，对行驶进行限速监督、路线偏移提醒、疲劳驾驶预警、危险路段提示、紧急情况报警、求助信息发送等安全管理保障驾驶员、货物、车辆及客户财产安全。

3 GIS系统对物流管理信息系统支持的瓶颈

GIS信息系统技术与物流管理的集成，是对物流运输管理平台进行数据库建设；信息系统的实现；信息提取和显示以及应用分析等几个主要的阶段；其技术瓶颈就是在于对数据和功能的集成。其独特之处就在于它对地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和决策支持等，可产生常规方法难以获得的重要信息，这是GIS系统应用的主要贡献。

对数据和应用功能的集成，其核心问题就是对异构数据进行集成。首先需要对异构数据划分为同构数据，如基于中介数据（Metadata）的系统集成，关系数据库系统管理的集成等；或者将异构数据规划为同构的过渡数据[4]，如基于结构化查询语言（SQL）的集成，目的是在于形成的数据或过渡数据可以直接被系统所使用。常用的方式就是针对RDBMS的集成，利用标准SQL语言实现数据库与管理系统的分离，Oracle、DB2、INFONMIX等数据库均能支持上述操作。

4 结束语

目前我国物流应用管理软件主要是集中于两种开发途径[3]：一是利用国外已成熟的GIS技术再次进行系统完善的开发，这是目前我国物流行业信息化管理主要采的一途径；二是针对客户在具体应用中存在的问题来开发与之相匹配的管理系统，但由于后者由于成本高、开发周期长，并且还存在系统的安全性、灵活性、可靠性等关键问题，导致物流市场运输企业实际应用的比较少。

随着技术的成熟，运输业的发达，市场经济的繁荣，上述问题有望在不久将来都能得到解决。而且随着市场的发展，GIS信息技术的推广，必将是提升物流企业的信息化程度，使日常运营职能常态化，这不仅提高企业的运作效率，也提升了企业形象，为争取潜在的客户市场打下了良好的基础。

参考文献

[1]吴信才.地理信息系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2]刘官文.论GIS系统在物流配送中的应用[J].改革与开放，2009（5）：93-95.

[3]刘贵明.地理信息系统原理及应用[M].北京：科学出版社，2010.

第2篇：地理信息系统的核心问题范文

关键词：数字化测绘；基础地理信息系统；

引言

由于全球导航卫星系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和计算机网络等技术的快速发展，给空间数据的获取和采集带来了革命性的变化，同时数字测图技术、测图软件等也得到了迅速的发展，数字测图日益成为一种重要的数据来源，许多数字测图的成果又都要求形成数据库的形式。这样可以为建设多尺度、多分辨率、多种类的空间数据体系和统一的地理空间数据平台奠定基础。

由于目前的测图方法和绘图软件主要还是面向传统图形应用，数字测图成果与数据要求还存在一定的差距。数字测图系统所提供的电子数据与数据之间的无缝接轨是当前必需解决的难点问题之一。虽然许多测图软件系统正在努力向成图、建库一体化靠拢，但效果不佳。因为，目前的数字测图理念还是基于实现图式所要求的可视化效果为主，只是在要素分层、数据编码等方面给予了一定的重视，对属性数据采集、空间数据完整性的认识缺乏足够的重视。

1 数字化测图的现状

传统的测量仪器和测量方法是靠人来对准目标、读数、记录，然后将这些数据解析到图纸上。这个过程是漫长的，而现在使用的图式符号、制图指导的可视化、色彩等诸多理论都是在这个阶段形成。

随着测绘仪器的进步，测量方法、成图模式也发生了根本性的变化。从仪器发展看，全站仪的出现使测量数据的读取、存储实现了数字化、自动化；从绘图方式看，传统的小平板已向内、外业一体化发展；从测量方法看，全站仪的采用使得测区内控制点和碎部点的精度分布变得更加均匀。概括起来，数字化测图目前主要存在两种模式，即电子平板模式和数字测记模式。

电子平板模式，在现阶段，野外现场测图，实时成图。尤其是便携机的出现给数字测图提供了发展机遇。它利用计算机与测站仪器通讯，动态地获取测量数据，在屏幕上即测即显，外业实时成图，实时编辑，纠正错误。该模式能够在野外比较直观地生成图形，大大减轻了内业工作量，同时绘图的质量也有了较大的提高。它也有一些不足之处，比如加大了外业的工作量，笔记本电源受时间限制、容易受天气影响，测站缺乏对镜站的了解等。近来出现掌上电脑和嵌入式操作系统，使得镜站指挥测站成为可能，该工作模式可把测站数据通过无线通讯的方式传送到镜站，然后，由镜站工作人员根据实际情况，实现地形地物的即测即绘。

数字测记模式，主要是外业测量和内业成图。该模式外业主要由电子手薄或测量仪器记录坐标、编码，同时人工配合草图（包括所有的图形、编码、属性注记等内容）。然后将存储的数据和草图交由内业，内业人员将数据读出、在计算机上展点，依据草图将数据连接起来形成图形。这种测图模式比传统测图大大提高了工作效率，但存在两个方面的问题，一是草图和储存的数据容易出现不匹配的现象，造成外业返工，主要原因是记录数据的测站和绘制草图的移动站之间的不协调；二是内外业的分工，容易产生对草图理解上的差异。另外，该模式下野外数据编码容易出错、草图绘制的信息量难以满足内业作图需要。

这两种工作模式的共同点就是测量数据和绘制图形的传输介质都由纸质变成了数字形式，但绘图的基本要求还是以传统的纸质绘图要求为准，测绘的本质并没有发生根本的变化。主要原因有两个，一是野外测绘的直接需求来源于传统的对测量数据的需求；二是对测量结果质量的检查和评定还是以图式为主要检查依据，必须首先按照传统的绘图模式完成任务。虽然从数据管理（如分层、编码等方面）正在逐步向信息化靠拢，但从信息量的获取角度看，目前的数字测图成果与信息化测绘之间还有一定的距离。

2 数字化测图与信息化测绘要求的差异

2.1数据的获取不同

许多数字测图软件都具有向转出数据库数据的能力，但由于数据格式之间的不一致，转换过程中往往要丢失许多信息，并且转换后的数据编辑工作量非常大。数据的获取与储存在野外测量时，由于受通视、测点连接次序、分幅等条件的限制，会造成空间目标存诸上的不完整。如道路要素，在信息化要求看来，是一个完整的空间实体，往往使用一个线实体来表示，但所能采集到的地理实体是离散化的多个道路边界实体。这些图形实体转入库后处于分段状态，没有空间目标的整体概念。这为建立空间数据库、空间数据与属性数据连接、空间信息查询和分析都带来极大的不便。类似的地物表示还有河流，在信息化的要求中，河流需要用一个面来表示，但是在实际测绘成图过程中，往往存在边界不清的现象，如海域的范围线、河流入海口的界线等问题。

2.2存储形式不同

在数字化测图和信息化测绘的目的不同，在存储形式上也有所不同。测图的目的是为了成图，成图有图幅的概念，为了一致性，在测图生产管理上，也大多采用图幅管理的概念，就算是采用数据库方式的存储，依然保留着图幅的痕迹；而信息化测绘的本质是服务，是为了数据的最终其它系统的应用最大化，在地物实体的表示上，存储上都定位于实体。如点状地物雕塑的表示，在成图时可能采用多个线形成一个组合体表示，信息化测绘则采用单一的点来表示雕塑的位置，至于更动的其它信息，如雕塑的图片、作者、创作年份等等采用属性的方式存储。

2.3可视化要求不同

数字化测图最终目的是成图，在成图的过程中可以不考虑数据的冗余、存储空间的限制等因素，为了达到美观、直观的效果，可以用线组成一个符号快，而直接用点、线、面的分类表示地物实体，则是信息化存储的基本要求，信息化测绘的可视化则是在后续应用中提出的具体要求。为了达到图示直观、表示清晰的目的，国家地形图规范对地物的表示也有比较具体的要求，如地下室入口、坡向等内容都有具体的可视化符号表示，在信息化过程中，只要有足够的实体类型、性质等信息，就有可能通过实体之间的逻辑关系计算出来入口方向、坡向等需要用可视化才能表示出来的内容。

2.4属性要求不同

制图的核心问题是选择什么样的地面景观用于制图，即内容重于技术。在空间对象及属性的选择上，一般还是按照图式所要求的内容进行筛选。

属性数据是非空间数据，主要表示空间实体的定性和定量特性。在一般的数字测图软件中，属性数据是通过注记或图形的颜色、线型、大小等的方式来表达的，这些内容一般直接通过图形可视化即可表达出来，不需要属性数据库的支持。长期以来，采集属性数据也是按照图式要求进行。但从建立地理信息系统的角度看，这些属性数据远远不能满足建立各种统计、分析模式的需要。比如建筑物属性数据采集，图式要求标注的内容也就名称、材质、层数等，以上数据可以图形或注记的形式表示出来，但该楼的竣工时间、结构形式、用途、所属单位、使用年限等数据却不可能再在图面上进行表示，也是以往测量工作所忽视的。信息化测绘的最终目的则不仅仅是测绘制图，更多的是为社会各行各业提供所需地表的空间位置数据，并利用对客观真实世界的各种数据来实现虚拟现实系统，将地表的情形以真三维、真尺度、真纹理真实的重建起来。

目前为数字化测绘所建设的基础地形数据库，同样也存在这样的特点：数据组织方面按地形图规范组织；数据生产维护方式按照地形图规范的图幅方式管理维护；数据采集种类按地形图规范选择性采集。

3 基础地理信息系统的建设

3.1 信息化测绘的目标

从数字地球到基础地理框架，到基础地理信息服务，都要求测绘向信息化测绘的转变。信息化测绘技术体系主要研究内容为从信息获取、处理、管理到输出的数字化测绘技术体系，初步建立信息化测绘技术服务体系，基本实现基础地理信息的快速获取与更新、智能化处理和一体化管理、网络化生产管理与分发服务，实现地理空间信息资源的融合和增值服务，面向市场，使测绘信息与技术产品社会化，为社会提供多尺度、多方位、多形式的服务体系。从产品的管理、生产整个过程看，可以分为四个信息化子模块，即测绘产品信息化、生产管理信息化、测绘服务信息化、系统维护信息化，每一个子模块各成一个子系统。

3.2 完善的生产管理系统

基础地理信息库的维护必有一套完整的生产管理体系，作为对数据的质量、更新周期的保障。信息化的生产管理系统产生的有关数据的信息，就是常说的元数据信息；同样根据基础信息化测绘对基础地理信息库的要求，对基于元数据系统的生产管理系统也提出了新的要求：

（1）元数据管理的基本单元逐渐向自然的基本单元转变，现在多数以图幅为基本管理单元，这样的管理模式，对基础地理信息的采集造成的影响就是，地物实体在图幅接边处的非自然断开，人为的造成地物实体的离散。以自然界线构成的范围作为管理基本单元，可最大限度的保留基础信息的完整性。

（2）基于实体的元数据信息管理模式，为3G技术在数据维护提供基础。通讯技术进入3G时代，在通讯带宽上有了一定的保障，在线的数据维护方式也成为了一种可能。

（3）补充、完善元数据信息，信息化服务也要求元数据信息的完整，以图幅为基本单元的管理模式逐渐向自然实体转变后，元数据的描述对象也从图幅转变到更加细化的实体，但是元数据信息更加准确、现实。

（4）网络化的地理信息分发平台

信息化测绘的本质是服务，也是要求测绘产品、测绘手段必须随技术的发展而发展，就像是信息化测绘时测绘科学发展的必然趋势一样。信息化测绘服务强调服务的实时保障、实时服务，除了要求测绘产品的现势性要强，还要求服务的获取速度要快。显然，要做好测绘服务，必须借助于网络化。信息化测绘的标准化和元数据管理提供了数据多源整合的基础，高带宽的网络技术为数据的分发服务提供了传输的保障。

3.3 基础地理信息库为核心产品

从信息化测绘的目标看，四个信息化模块中，其中测绘产品信息化是关键，只有完全信息化的测绘产品，才能实现服务的信息化。信息化测绘和数字化测绘的主题形式，虽然都是“数字形式”，但是信息化测绘对信息的基础性、现势性、完整性等远远的高于数字化测绘的要求，由此决定了基础地形数据库以及采集平台进行深层次的改造：

（1）数据分类的进一步科学和细化

在改造过程中，不能仅局限于地形图规范、标准，应着眼于地理信息的基础性要求，将更广泛的、基础的地理定位要素纳入测绘体系。各类数据的组织存储方式，应根据信息化应用的需求确定，信息化测绘服务的本质也要求基础地理信息库的产品具有很强的兼容性。

（2）更新维护方式的多元化

信息化测绘对信息现实性的高要求，必须使用多元化的维护方式。

（3）完善从基础地理信息库到基础地形库的符号化，逐步实现基础地理信息处理的自动化和智能化

在信息化测绘的体系中，确立的基础地理信息库为核心的地理信息产品，但并不意味着符号化地形图产品的消失，作为长期以来使用的符号化地形图产品依然存在。在基础地理信息库完成维护后，利用其中需要的部分信息并符号化，形成多需要、多层次的符号化产品。

第3篇：地理信息系统的核心问题范文

国外高校的测绘工程专业，其教学内容采用以大地测量、工程测量、定位导航、地理信息系统四个主题为主体的专业培养模式.其中，大地测量和工程测量是传统测绘是测绘专业人才必备的知识体系；而定位导航和地理信息系统则是同其它地理空间专业交叉发展的新兴领域，极大的拓宽测绘技术本身的应用层面，也是测绘复合型人才的主要体现.相比国外，国内高校对于测绘工程专业人才的培养在认识上还存在一定的偏差和滞后，主要表现在多数测绘专业院校对学生的培养重心仍旧集中在传统的大地测量和工程测量两个方向，而对后两方向的投入比重则相对较弱且与新兴地理信息技术的衔接不足等缺陷.其原因在于我国传统测绘的定义同现代地理信息技术学科的交叉融合存在脱节.尤其是在同计算机技术相关方面的技术脱节十分严重.导致国内测绘工程专业培养体系普遍过于保守，使测绘工程专业毕业生的知识体系形成“孤岛现象”，无法满足当前测绘信息在环境、城市、国土等跨领域的研究工作.通过分析国外测绘专业建设体系发现，不管是传统工测、地测，还是新兴导航、地理信息主题，其实质都是围绕空间数据处理这一核心问题.空间数据具有数据量大、时空复杂、多尺度等特征，因此对于空间数据的处理必须借助计算机技术，这也使得对计算机应用的熟练程度成为了衡量现代测绘人才教育培养目标的关键.然而，目前我国对于测绘工程专业计算机课程设置普遍还存在一系列问题，诸如课程设置目标错误、课程时效性差、缺少实用的专业教材、结构不合理等，具体分析见下一小节.

2存在的主要问题

对测绘行业本科生而言，早期传统测绘学所要求的三大基本功，即“测、绘、算”的内涵在现代测绘行业中有了很大的变化.其中，“测”主要指对测绘仪器操作技能的要求.随着GPS、全站仪、电子水准仪等自动化仪器的出现，“测”变得更简单，对操作技能的要求大幅度降低，因此“测”更多的体现在对仪器开发、工作原理以及性能的理解和掌握“.绘”指地图绘制，目前有关地图绘制工作基本借助于计算机，因此绘图技能更多指的是电子绘图软件的使用以及二次开发；“算”早期主要指测量项目中平差计算或者坐标转换等常见测量计算，而现代测绘的“算”则指的是对空间数据模型的信息化处理.同过去相比，现在的空间数据具有处理量大、方式种类多样、过程复杂等特点，因此，“算”的能力成了衡量学生对本专业知识水平的重要标准.本着高效的目的，对于海量数据的处理通常借助于计算机来完成，因此现代测绘工作者算的能力主要表现在掌握数据处理方法，软件开发能力和软件使用的熟练程度，即测绘应用领域的计算机技术水平.因此无论是从“三基”能力，或者是“五会”等衡量指标对现有测绘专业毕业生进行考量，都可反映出现代测绘行业对学生空间数据处理，尤其是借助于计算机技术处理空间数据的高要求.目前国内高校测绘工程专业所开设计算机相关课程在数量上虽可满足教学需要，但在课程质量、课程衔接方面存在许多缺陷，特别是也缺少相对应的专业课程实践，具体主要体现在以下几点：

2.1计算机课程设置培养目标错位

对测量专业而言，测绘知识和技能的教育是专业核心，而计算机技术更多的是作为一种工具，在实践环节中起作用.在实际工作中，通常需要能既懂测绘专业知识和基本技能，又能熟练时候用各种测绘专业软件的技术人才.这就要求在教学过程中能够形成以基础知识引导实践内容，以实践方式加深知识理解的螺旋式教育模式.一方面加深学生对于测绘空间数据模型、数据操作等知识的掌握，另一方面也可培养学生的自我学习和动手实践能力.因此计算机技术课程的开设必须基于测绘理论知识进行深化拓展，尤其要注意课程之间的主次衔接和连贯性.目前国内高校对于计算机课程的设置过多的关注客观需要，反而忽视了学生主体的发展需求，片面的强调知识的掌握和技能强化.

2.2计算机相关课程设置结构不合理

目前，我国测绘工程教育课程体系普遍存在不合理的现象，主要表现在：知识结构搭配不合理，偏重计算机理论课程，轻视了计算机实践课程；侧重基础课程的普适教学，忽视计算机专业课程的深化.导致传统计算机知识同测绘专业的交叉融合内容较薄弱，内在知识体系的衔接不够，无法体现测绘计算机课程的教育特色.

2.3计算机课程设置时效性不高，教材更新缓慢

我国学校测绘工程计算机课程内容主要借鉴计算机专业的基础知识体系，受限于师资水平或者专业背景，一些课程，如C语言，VB语言的教案设计沿用多年，知识陈旧，更新缓慢，已跟不上计算机技术的高速发展的步伐.究其原因，一方面是因为测绘专业培养体系过于保守，新技术的成果没有及时在计算机课程内容中得到体现和反映；另一方面，借鉴而来的计算机课程缺乏同测绘专业知识体系之间融会贯通，过于强调计算机知识体系的完整性，力求面面俱到.然而在课时固定的前提下，不加筛选，去重的课程设置，一方面加重了学生掌握基础知识的负担，同时也忽视了对学生自我学习、适应能力的深化和培养，甚至会使学生对重复性学习产生抵触情绪，“学而非用”，“学而无用”的现象时有发生.

3改进措施

基于上述存在问题分析，本文针对性的提出几点有关测绘工程专业计算机课程设置方面的改进措施：

3.1明确计算机技术在测绘工程专业中辅助工具的定位

依据专业课程总学分提出“5-2-3”的课程设置比例，即传统测绘，包括大地 测量和工程测量相关理论及实践课程学分比例占50%，计算机技术相关课程占比20%，而定位导航、地理信息系统相关课程学分比例占30%.三者之间主次关系有所差异，主要表现在：传统测绘课程是本门专业，是培养测绘本科生的立足点，因此占据最多比重；定位导航与地理信息系统是当前信息化测绘框架重点发展的应用技术领域，是传统测绘知识体系的延伸和拓展；计算机技术课程是数字化、信息化测绘发展重要的辅助工具和实现手段，也是实现复合型人才培养的关键.按照课程性质划分，计算机技术课程归于应用工具类，其它两种则属于理论知识类，因此，学生逐渐掌握计算机技术的过程，就是传统测绘和现代测绘知识体系融合的过程.需要说明的是，比重划分并非固定不变，其主要目的是从宏观方面明确计算机相关课程在测绘工程专业课程中应作为应用型的工具，起辅助作用.

3.2以空间数据为核心，以数据处理为主线，设置有测绘专业特色的计算机课程

在确定比重的前提下，还需对计算机课程，尤其是编程基础类课程（如C、VB、C#、Java）等内容进行筛选和去重，避免学生陷入对计算机基础知识的重复学习，将原本依编程语言相互独立的计算机课程根据空间数据处理流程融入到测绘本专业的知识体系中，突出测绘工程专业计算机教学的专业特色.例如，在学生首次接触编程语言（C或C++）时，可把重点放和数据处理有关，如变量、函数、数组、指针、文件等基础知识，在教学的过程中穿插讲解结构化程序设计、面向对象程序设计思想，帮助学生养成良好的编程习惯.通过案例教学法从数据结构与算法课程、测量学原理课程中提取公式算法，作为实验环节的有效补充，提高学生的编程能力，加深对专业基础知识的理解和掌握；在随后开设面向对象编程语言（如C#或Java）课程时，就可相对的减少基础知识的课程比重，把课程重点、难点转移到如开发环境、界面设计、网络应用、以及测量平差课程等实际问题的应用层面，通过阶梯式课程设置让学生能够学有所长、学有所用.为实现以上目标，建议测绘专业讲授计算机相关课程的专任教师应尽量选择具有GIS、测绘交叉背景，又能够熟练掌握计算机技术，或搭配有项目开发经验的应用人才组成教学团队.

3.3基于项目情境安排课程进度，形成产学研一体化的教学模式

测绘、计算机都是时效性、实践性很强的专业课程，仪器操作和计算机技术更新换代十分迅速.作为高等院校应加强对社会需求、市场经济发展和技术革新的调查和研究，建立学校与测绘生产单位的合作模式，按照科学的理论和方法设置专业课程教学大纲.针对具体课程，可先安排教师深入测绘单位、企业进行市场调研和沟通，基于实际项目或案例，采用项目情景式教学或者开放式实验教学等方法设计课程结构，辅以项目成果建立课程的综合评价机制，结合实践教学等环节形成产学研一体化的教学模式，防止闭门造车、主观臆断的教学现象.

3.4及时吸纳国内外计算机技术在地理科学领域的最新成果，及时更新迭代教材资料和实践案例

第4篇：地理信息系统的核心问题范文

一、培养目标的确立

专业培养目标是专业培养人才质量的基本规格和主要要求，是评价和检查教学质量和效果的依据，也是深入思考教育思想和教学改革的核心问题。结合国情和区域经济特色，根据市场需求本专业培养目标定位在以行业为依托的计算机信息管理应用型人才的培养，突出应用能力的培养。

本专业的设置坚持以市场为导向，以培养面向地区、行业、企业急需的高素质技术应用型人才为准则，确立了三个职业岗位群：

1.信息处理技术岗位。随着计算机应用领域的不断扩大与办公自动化、电子政务的普及，社会需要大量能熟练地使用计算机，有效、安全地进行信息处理的人员。这种人既需要熟练掌握计算机系统的安装和日常维护，熟悉常用的办公软件，掌握Internet的使用，同时又要了解一些办公自动化、电子商务等相关知识，这种岗位可以适合本专业中较大一批学生。

2.信息系统管理、维护与开发岗位。随着计算机应用水平的提高，信息系统被各行业广泛采用，需要大量的管理与维护人才；同时既懂软件开发又懂数据库管理的信息系统开发人才也有大量需求。这一岗位为本专业一批较优秀的学生提供了较广的就业机会。

3.图形信息处理岗位。面对社会需求确立三方面的能力培养：图形、图像的处理与平面设计。平面设计岗位是一门新兴的行业，该类人才岗位需求旺盛，就业渠道广，容易自主创业；计算机辅助设计在家具设计、家庭的装潢设计中广泛采用，根据当前社会发展的形势，这类人才具有广阔的就业前景，同时结合我校的特点，将计算机知识与地理信息系统有机地结合起来，开设“地理信息系统（GIS）”，通过学习地理信息系统基本知识和GIS软件的应用，结合数据库，可以开发图文并存的信息系统。这在水利工程等行业的管理信息系统方面有广阔的应用和就业前景。

二、课程体系与结构

专业课程体系和结构的合理与否关系到专业培养目标能否实现。我们在制订专业教学计划、设计课程时根据高职高专人才培养模式，体现以能力为本位，知识、能力、素质协调发展的原则，根据岗位群职业能力的要求，设计了适当的理论和实践教学体系为载体来进行能力培养和素质教育的结构。强化能力结构的设计与建设，使每个能力模块构成一个适当的训练系统。

在理论教学体系中突出应用性，基础理论以“必需、够用”为度；专业课教学加强针对性和实用性。根据岗位能力要求设置专业相应方向。本专业课程体系由公共必修课程、专业必修课程、专业选修课程和全校性公共选修课程（主要是人文、社科类课程）组成，必修课程又分专业核心课程和公共必修课程，专业选修课程包括一些不同专业方向、并根据企业的定单培养要求设置的课程。专业课程体系还按岗位职业能力的需要在各阶段按照职业资格证书的要求设置课程，并要求学生获得相应的职业资格证书。

构建了与岗位职业能力及技能相适应的专业实践教学体系，逐年加大了实践教学环节力度，大力改革了实践教学环节的形式和内容，逐步形成基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系，并将实践教学环节与职业资格考试或职业技能考核鉴定相结合，以培养学生解决实际工程问题的能力。综合实训均要求以实际企业工程项目组的形式开展。

职业素质教育贯穿整个教学过程，将大量的著名IT厂商业认证课程以及国家各部委的职业资格认证课程纳入正常的教学环节；开设各种各样的专业讲座、人文、社会科学讲座，扩充学生的知识领域；开展各种形式的竞赛，如全国大学生数学建模、舜禹杯全国大学生程序设计竞赛、多媒体大奖赛，丰富学生的课外学习生活；成立了学生工作室，承接各类小型实际工程项目，提高学生解决实际问题的综合能力。

三、保障体系的建设

师资队伍建设是支撑课程体系实施的前提条件，在教师队伍建设方面，采取了多种行之有效的方法：一是聘请其他高校教师和公司企业的工程师；二是制定教师培训进修的计划；三是鼓励青年教师业务进修，四是教师到工程单位参加工程锻炼，加强双师型教师的培养。

围绕岗位群科学合理地制定教学计划，教学计划采取“静”与“动”的结合。所谓“静”，就是对于基本操作、基础理论、原理、程序设计思想等内容，在3年中除了对之进行调整、更新外，课程的本质不变；所谓“动”，指的是专业发展性课程模块随岗位群需求而变化，随行业技术的发展而变化，它的设计好与坏也是体现高职高专特色的一个主要因素。学校教学计划每年一大动，主要是指每年春季为新一届学生制定3年教学计划；每学期一小动，又称为对教学计划的修订，根据行业技术发展、市场用人单位及毕业生就业反馈情况调整部分或个别课程。

针对课程特点制订规范的考核办法。对学生考评制度不拘一格，学生成绩的评定主要包括：课程考核总评――平时成绩（出勤+作业+上机实验）+期末考试成绩，最后再折合为所修学分，考核重点为考核学生的实际运用能力。根据课程特点，我们将考试模式分为试题库闭卷考试、非试题库闭卷考试、开卷考试和用职业资格考试或职业技能考核并轨课程考试等多种考试形式。但无论何种形式的考核，均有明确的评分标准，任课教师对学生考试成绩做试卷分析。为落实学校的考教分离制度，确保考核办法的顺利实施，本专业教师已经建立了相关课程的试题库。另外，学校推出多证书、以证代考、免修免考等政策，鼓励学生多拿证书，以证代考。职业素质教育3年不断线，主要以企业、公司领导、有成就的往届毕业生代表以及实习带队教师等作报告的形式，让学生走出校门之前在心理上和职业素质上作好充分准备，力争做到“无缝对接”。

四、结束语

第5篇：地理信息系统的核心问题范文

近年来，在应用需求的强大驱动下，我国通信业有了长足的进步。现有通信行业中的许多企业单位，如电信公司或移动集团，其信息系统的主要特征之一是对线路的实时监控要求很高，数据量庞大，如何将实时控制与信息系统集成在一起便成为系统实施的一个关键部分。

在参与了某个通信公司的一套网管系统以及决策支持系统的设计后，我们分析了两者的集成与应用工作，深切地感受到有一个良好的设计策略以及重视所选用的工具是一个关键。这个项目主要是对下属各分站的子网以及有关链路的连通情况进行实时监控、实现报警、路由控制和授权等功能，其关键在于提供一个实时显示情况的地图界面，井将数据汇总和组织，建立起数据仓库以及进一步实施数据挖掘分析，从而能支持企业的决策分析。我作为设计人员之一，着重在本文中讨论控制系统与信息系统集成时的策略。

【正文】

众所周知，通信行业需要有一整套监控通信网络的手段，其工作特点是涉及到的各分站与基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一级提供检测不同分站链接情况的手段。一般来讲，由于数据都是海量的，所以，如何将整个网络系统所得的数据及时处理，以便和决策部门的分析相结合，也成为迫切需要解决的重要课题。简言之，分布性、实时性以及数据海量性是解决整个系统设计和集成的核心问题。

首先，让我们来讨论一下“网管监控系统”。由于我参与设计与开发的这个系统并不是位于基层的分站，其定位在将下属各分站的主机通信数据（包括数据流量、链路负荷、通往其他结点即主机的连通情况等）加以收集，所以对于具体通信事务的底层操作要求并不很高。

考虑到上述原因，我们采用了一个地理信息系统开发平台Mapinfo并采用Delphi编程，后台用SQLServer数据库（这是由于考虑到决策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和计划之前，我们先对ITU801标准做了详细的探讨，这只是一个有关子网和链路定义以及分层等描述的标准，在听取了许多分站人员的建议后，将MAPINFO公司提供的一个相关的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的丰富的类以及操作，比如Object、Layer等实现网管界面，井且加入了子网和链路的概念，对属下的分站可以随意地组合成为不同子网，而且实现了放大与缩小的功能，大致可以将整个地区的分站集中在一张地图中，能显示在屏幕上，这时，只是显示出各个分站的概要，小到可以显示出某台主机的机柜、机柜直到插件板（因为这些都要实时监控）。我们采用了分层的方法来实现以上缩放。对于一些静态的数据，如分站，主机的位置等则先用Mapinfo公司提供的一套编制地理信息的工具（MAPX是其提供给编程工具的一个ActiveX控件）做成静态的层次图放置于数据库中。

我们新做成的这套系统通过与各分站的专用线路加以连接，能实时地得到数据，显示于地图上，反映出各站、各子网、各链路的实时状态，并能将控制命令传回分站（如强制链路中断、路由转换等）。

现在，让我们来讨论其中最为关键的问题，即是要将实时控制系统与企业信息系统加以集成，我们的设想和体系结构大体上可以用一张简图表示。

在这个体系结构中，由各分站保留着详细的数据，网管系统则在一定时间间隔内将汇总到的数据作少量统计，抽取其中需要保存的内容放入数据库，如每分钟流量，某分站与其他分站每分钟通信流量，在该分站中某个链路的负荷（这些链路有可能是动态分配的，也可能是固定分站之间的通信链路）。尽管如此，数据仍然是海量的，因此，如果要把这些数据都直接送到各个决策部门，比如送给市场部门是不现实的。所以，我们在数据库的基础上建立了数据仓库，确定了客户、时间、通信量、计费和故障等几个数据仓库的主题，每隔一定时间对数据库中的原始数据进行清理与抽取等预处理工作，建立好数据仓库。这里的预处理包括了许多方面的内容，比如有建立计算时间，但是无计费的（计费值为零）的数据，应视为建立失败的无效数据，需要予以剔除；某些企业租用的是专用线路按月计费，中间的通信因此无计费的一些有关记录也应剔除等。在预处理之后，再利用OLAPService的分析将数据融合与汇总。按照决策部门的需要提供相应数据（比如：市场部门需要每一分站的收益，客户分布情况以及客户费用等）。这些都可以由OLAPService对数据作预先处理，此时处理完的数据在逻辑上是以立方体（CUBE）形式存在的，其占用的存储空间便能显著地降低，如1999年8月有2000万条通讯记录，即使形成作为备份的文本都需要4G空间，经过OLAPService处理后仅需200M左右空间，因此，经处理后的数据主要存放于另外的相关部门的机器中，而不能与主服务器放在一起。

最后，再来讨论由决策人员所使用的系统。由于这些部门并不分散，我们就没有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi编制了访问OLAPService的客户端软件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于网页的界面提供了数据立方体的各种操作，如上钻（观察角度从月转到季度甚至年），切片，旋转等操作。为了便于输出打印数据，还内嵌了Microsoft的Excel数据透视表，可以将在CubeBrowser上所看到的数据转化为Excel的表格形式，或者转换成饼形图、柱形图和曲线图等，比如可以观察每天24小时通信流量的分布曲线图，可以发现在夜间12点以后明显通信流量减少，而决策部门便可制定某些优惠或减价措施吸引更多客户在12点之后使用网络。

另外，在采用OLAPService中的数据挖掘功能时，其中提供的两类算法分别是基于决策树的分类和基于决策树的聚类，市场部门的聚类算法将客户根据费用情况加以聚集，以期发现处于同一消费水平的客户的共同特征，便于制定政策，吸引客户。这方面的努力我们将会进一步持续进行，以保证有足够的海量数据而发现其中的规律。

整个系统运行后，其数据采集，数据处理等一系列工作都由程序定期地自动进行，该系统应用已有一段时间，受到了不少好评。当然，也发现了其中有不少问题，比如；主服务器数据库的容量问题，主站与分站的通信效率问题，还有在网管系统中，网络故障的确定还不够细致，需要由分站再具体化加以确定，决策系统与网管系统之间还缺少直接通信手段等，这些都有待于进一步的解决与改进。

第6篇：地理信息系统的核心问题范文

关键词： CAD;GIS;FME；CASS；数据转换。

中图分类号：C37文献标识码： A

0引言

CASS数据是AutoCAD数据的扩展，具有较强的数字制图功能，它采用先进的计算机可视化技术，以拓朴数据结构为基础，从而可避免ArcGIS数据结构的不足，不仅可以绘制二维图形，还可以编绘三维立体图形，特别在城镇一些控制性详细规划中，ArcGIS无法承担此项任务。

地理信息系统(GIS)的核心问题可归纳为五个方面的内容：位置、条件、变化趋势、模式和型。以数字世界表示自然界，具有完备的空间特性，可以存储和处理不同地理发展时期的大量地理数据，并具有极强的空间信息综合分析能力，是地理分析的有力工具。

1 CAD与GIS格式分析

CASS的图形元素按照一定的数据格式与数据结构经过特殊的压缩处理记录在DWG文件中。DWG文件格式可读性差，通常用户都是从CASS的数据交换文件（后缀为.DXF）中来读取数据[3]。

ArcGIS的数据结构可分为Shpfile、Geodatabase、Coverage这三种。l) Shpfile文件是ESRI定制的文件格式，也是在GIS界应用较为广泛的文件格式之一[6]。2) Coverage：一种拓扑数据结构。数据结构复杂，属性存储在info表中，目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作3)Geodatabase的数据模型

Geodatabase是ArcInfo引入的一个全新的空间数据模型，实际上是建立在DBMS之上的统一的、智能化的空间数据库。

2利用CASS地形图建立ArcGIS数据库

2.1利用CASS地形图建立ArcGIS数据库方法

1）直接转换方法

为了避免多次数据转换所带来的效率低下和数据质量存在的问题和弊端，很多GIS厂商开始关注数据的直接读取。通过对尽可能多的其他GIS格式数据的破解，支持数据直接读取的GIS软件拥有了比以往软件版本更强大的数据集成功能。

每个CAD和GIS软件都拥有自己内部的数据格式和数据存储方式，为了与其他软件进行数据转换，通常都定义一种公开的数据格式。这些公开数据格式一般都是ASCII码文件，用户通过文本操作可以直接读写这种外部数据文件[4]。

2）间接转换方法

基于数据交换程序的数据转换方法是目前应用比较广泛的一种CAD与GIS之间的数据共享方法。使用该方法，只需知道两种软件的数据格式就会很快开发出基于这两种软件的数据交换程序。

传统的CAD、GIS数据转换技术概括起来，有以下特征:

（1）仅支持数据模型间的的基本几何要素映射，一般仅支持简单的点、线概念

（2）传统属性(非图形)数据单独处理

（3）未定义元数据

（4）输入数据与输出模型要求一致

2.2基于FME建立ArcGIS数据库

FME不是简单的从一种格式到另一种格式的转换，更核心的是FME实现了“语义转换”（宽通道转换），它的重点是按照最终用户或系统的要求改变数据的视图而是完全在一种通用格式上工作，并且注重提供各种模块（providing building blocks）来帮助用户操纵数据并转换为需要的形式，其中格式的改变只是数据转换过程中的极小部分工作。语义转换提供了一个引擎，能够分别对输入或输出数据重新进行定义[5]。支持这个引擎的是FME所提供的一个非常丰富的数据模型，它比各种专用格式所支持的数据模型要更丰富，并且具有内部的一致性和扩展性，从而实现很高程度的数据重新定义。

具体操作步骤：

数据转换和处理前，应对需要处理的数据进行必要的分析。分析后发现存在许多问题，如房屋大多未闭合，许多实体没有属性或者属性错误，而且还存在许多没有属性的残点，其结果会导致转换后的图形根本不能在ArcGIS中清晰地区分空间图形实体，并且在入库时也不能将CASS所提供的实体编码与系统所设计的编码对应起来。这些问题对于将来要进行的基于基础数据GIS空间分析是必须要避免和消除的，否则将影响到空间分析结果的可信度，因此必须对图形数据进行标准化工作，包括以下几方面：将CASS图形数据进行正确归层并将所有地物加入实体编码、面状地物闭合、属性完整性检查、构造辅助边界（闭合）、连接线状要素、注记修改、删除不合理点、线、面和重复实体、自检等。

接下来运用FME Universal Viewer检查CASS地形图数据的属性，将要转换的属性记录下来。

运用FME Workbench设计数据转换流程，进行数据转换。

这种方法结合直接转换及间接转换的优点，即能直接将CASS地形图中的属性直接转到ArcGIS中，又不需要编程对处理人员的较高的要求。所以利用FME中间软件实现CAD与GIS数据间的无损转换具有实际意义。

3 结论

本文阐述了利用中间软件FME将CAD数据转换成ArcGIS的数据，FME软件基于语义的转换可以减少信息的丢失, 完成大部分的数据处理、入库工作, 数据处理后不需要在目标软件中再做额外的修改。应用FME大大提高了空间数据处理、入库的效率, 减少了工作量, 保证了地理信息项目的顺利进行, 也为空间数据加工项目提供了一个很好的思路。

本文围绕了FME软件将CASS地形图数据转换成ArcGIS的数据的研究，通过对FME软件的学习和研究，分析CASS地形图数据和ArcGIS数据的分析和比较，设计出良好的转换方案，进行转换。并与用ArcGIS直接转换地图数据进行对比。发现使用FME软件的优势。

参考文献

[1] 张鹏程，方锋.基于FME 的多平台数据转换系统开发及实现.地理空间信息，2008，6，（2）：25～27.

[2] 谭卢师, 浮怀鹏,利用FME实现CASS数据到GIS数据库属性的匹配.华北水利水电学院学报，2010，31（2）：65～66

[3] 宋旭.FME在CAD数据入GIS数据库的应用油气田地面工程，2009，28（11）：70～71.

[4] 李瑞霞，杨敏，邓喀中.基于FME的CAD到GIS“无损”转换.测绘通报，2009（5）：55～59.

[5] 徐景中, 朱大明.基于FME 的空间数据语义转换技术的应用.昆明理工大学学报，2005，30（2）：11～14.

第7篇：地理信息系统的核心问题范文

关键词：农业院校 经济地理学 教学思路

经济地理学是地理学的重要分支，也是土地资源管理、测绘工程、经济学、物流管理等专业的必（选）修课。经济地理学的原理在经济活动和区域、资源、环境、地理空间的发展中得到了越来越广泛的应用，发挥着越来越重要的作用。农业院校的土地资源管理专业开设了《经济地理学》课程，但如何体现课程特色并且与专业特征相结合，符合专业需要，是教学过程中需要思考的重要问题。

1、课程特色

1.1研究内容

经济地理学是地理科学系统中重要的一门分支科学。它以人类经济活动的地域系统为中心内容，即研究经济活动区位、空间组织及其与地理环境的相互关系，揭示人类经济活动的地理特征，探讨地域经济发展规律，其研究内容主要包含经济地理学的基本理论和方法、具体区域的生产布局和组合规律、生产和经济部门的布局规律三方面。

1.2学科特性

经济地理学的特性表现在其所特有的地域性（区域性）和综合性。地域性是经济地理学的根本特性。经济地理学所研究的对象都必须落实到一定的地表空间上，即落实到地域上，这样所研究的内容才有针对性和实践意义，不同的地域都有各自的特征，因此相同的理论在不同的区域会有不同的表现形式。地域分异规律也是经济地理学地域性的核心问题。

经济地理学的综合性表现在三个方面，一是经济地理学学科性质要求对自然、技术、经济等条件进行综合；二是经济地理学的地域性要求对特定地域内的诸多条件进行综合，也要求对地域之间的差异与分工进行综合；三是经济地理学研究对象的历史性和发展性，要求对产业布局的历史、现状与发展方向进行综合。

1.3基本理念

作为地理学的主要组成部分，经济地理学课程教学同样遵循地理类课程教学的基本理念：学习对生活有用的地理；学习对终身发展有用的地理；构建地理学思维模式；培养熟悉现代信息技术的实用人才。

2、《经济地理学》课程体系与教学概况

经济地理学通常是高校人文地理学专业的主干课程，相关课程体系较完善，如经济地理学导论、自然地理学等，学生在学的过程中能较系统的学习和掌握；相比之下，农业院校土地管理专业开设经济地理课，不能照搬地理专业的教学模式，培养目标也有所差别，因此在课程体系及教学模式上都要有针对性和实用性。

在现代学科体系中，《经济地理学》课程被划归为理科，但实际上，由于其内容体系涵盖了生态、环境、社会、经济、管理等多门学科的内容，因此基于不同的学科体系，对学生教学内容的偏重点也应有所侧重。但从一些研究资料来看，目前农业院校《经济地理学》课程教学还存在一些问题，如知识结构欠合理，大多数教学组织限于课时以及其他教学条件的影响，偏重于理论，缺乏实践，与专业的结合方面仍存在不足，因此学生的能力得不到锻炼。另外，课程体系设置不合理，《经济地理学》是一门涵盖众多学科内容的交叉科学，因此在课程设置时要全面考虑其他课程的先修或者同时进行，如自然地理学、自然资源概论等课程。

另外，对农业类大学土管专业的本科学生而言，目前适合专业实际需求的经济地理学教材不多，辅助教材更少，特别是实践教学的辅助教材几乎空白。各门课程（包括实践课程、野外实习）的教学大纲既不健全也不规范，没有标准体系。而目前实验室、实习基地的建设重点仍放在“自然地理”和“技术地理”（如地理信息系统、地图测绘等）方面，适合土地管理专业的实验室和实习基地建设仍明显滞后。

目前高校《经济地理学》课程教材主要有李小建教授主编、高等教育出版社出版的面向21世纪课程教材《经济地理学（第二版）》；耿莉萍编写的高等财经院校21世纪教材《经济地理学》；刘艳芳教授等编写，科学出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《经济地理学——原理、方法与应用》等。我校土地管理专业选用后者，该教材系统的探讨了经济活动地理空间组织的基本原理、方法和应用，突出了经济活动地理空间组织原理和方法在区域发展决策中的应用，即区域农业布局、区域工业布局、旅游资源开发、基础设施建设、城镇体系规划和环境规划等，对土地管理专业的学生而言更贴近一些[1]。

3、教学思路

农业院校经济地理学的教学应着眼于三个方面：第一，经济地理学教学必须反映学科的新进展。第二，经济地理学教学必须使学生掌握分析与解决问题的基本地理思维方式与方法。

第三，经济地理学教学必须要培养学生的综合能力，加强专业知识基础，使之成为复合型人才[2]。

3.1结合专业特点，树立地理观念

所谓地理观念就是地球表层的整体观念、区域观念、环境观念。学习各类基础知识和分支学科的目的集中于一点就是为了认识地理环境和建设地理环境，能够用正确的地理观念去思考和分析问题。

地理学的知识领域很宽，任一专业学科和地理学都会有联系。学科之间相互渗透相互影响已成为一种趋势，单一的不与其他学科发生联系的学科越来越不多见。地理学与自然、社会、经济、人的行动与心理等各个方面发生密切的联系，对与地理科学和自己专业有关的知识要熟悉、了解，对自己所从事的专业的某个方面要专深、精通，把两者有机地结合起来才会有所作为[3]。

土地管理专业要依据区域经济发展、社会需求和科学的职业岗位分析，界定专业的培养目标、业务范围、知识与能力结构，依据社会经济发展对人才的需要构建适合专业特点的实用型课程体系。整个课程体系的设置要以达到培养学生全面素质和综合职业能力为目的。在经济地理学教学过程中，应紧密结合学科发展趋势，不断优化课程内容结构。结合土地管理专业本科生培养目标，突出重点原理的讲授和应用实践能力培养，经济地理学教材中一些较为复杂的计算公式的推导可以省略，只要交代清楚确定的原则、所用的方法和解决问题的思路技巧，直接给出结论，进行应用方法的讲授即可，对简单的内容、易于自学的知识进行简化讲授，使学生接受的是如何全面系统的思考问题和解决经济地理学以及其它问题的方法的教育，而不是数学知识的运用，这对培养应用型人才非常有利。

3.2反映学科进展，创新思维模式

传统的地理思维主要是剖析不同区域的内部结构，揭示不同区域特征的差异性和相似性、区域之间的联系以及它们之间发展变化的制约关系。而地理事物的多样性、整体性决定了地理思维的综合性特点，从总体特性上进行研究，注意各种要素之间的相互影响和相互作用，才能得出正确的结论，同时要运用和吸取相关学科如经济学、生态学、行为学和政策科学等学科的理论与方法。

经济地理学是地理学中学科发展较快的学科，尤其是20世纪80年代以来，经济地理学学科研究，从开始主要集中于产业发展与布局研究，到经济活动全球化、新经济地理学、可持续发展、区域创新网络、以及其他解释经济活动空间形象的非经济因子作用的各种理论如“嵌入理论”以及“网络联系理论”等的研究，均取得较大进展。经济地理学教学必须反映学科的新进展[4]。

地理善于区域研究、综合和宏观论证，地理学具有极大的超前性，如可持续发展的研究、对知识经济及国家创新系统的研究等；地理信息系统的发展，通过计算机技术与空间数据的结合和一系列空间操作与分析，为区域规划、管理决策提供了强有力的信息，强化了地理的决策思维，也促进了学科的决策化。客观上为其走向高层次决策领域奠定了雄厚的基础。教学的过程中必须紧紧抓住地理思维特性这一切入点，强调培养学生运用创新地理思维方法去分析问题和解决问题的能力。只有把握住了这种思维的特征，才可以应对不断变化的问题，增强分析与解决问题的灵活性，才能使分析问题的过程更好地体现出地理性，也才能更为全面、彻底地贯彻素质教育。

3.3加强实践教学，提高综合能力

学习经济地理学要注意理论与实践结合，课内与课外结合。目前广泛开展的土地利用规划、各种乡村规划（如集镇规划、乡（镇）域规划、村庄规划）和土地评估、地籍管理等，无不表明地理实践思维对国民经济的重要贡献，新时期这一思维特性还将进一步发挥。

实践基地是开展实践教学的重要场所。可以按照就近原则，建立以学校所在城市作为课程实践的主要基地，根据经济地理学、城市规划、区域分析与规划、区域发展战略、房地产评估、地籍调查、土地资源管理等实践内容开展系列讲座，参观相关机构、部门、科研院所的工作流程，熟悉工作环节等。充分利用校外教育资源来弥补校内教学资源的不足，增强学生参与实际工作的能力。

另外要树立能力本位理念，在学生职业能力的训练上下功夫，提出学生在校期间职业能力的训练项目，如计算机辅助制图能力训练、土地利用现状调查能力训练、城镇体系规划设计能力训练、房地产估价能力训练等等，学生在毕业时要取得相关的职业技能等级或资格证书，为将来从事土地资源利用与管理相关工作，奠定扎实的基础。

参考文献

[1] 刘艳芳．经济地理学——原理、方法与应用[M]．北京：科学出版社， 2006 。

[2] 李国平．关于经济地理学教学及其改革的初步探讨[J]．经济地理，2002，22（1）

第8篇：地理信息系统的核心问题范文

关键词：ArcGIS；入库流程；土地利用总体规划；数据库

中图分类号：P285.2+3；P273 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）03-0691-05

中国的土地利用规划主要有国家级、省级、市级、县级和乡级5层不同行政级别的土地利用规划体系。乡级土地利用总体规划是五级规划体系中最基层、最具有操作性的规划，也是用地审批等日常土地管理的直接依据。因此，如何建立好乡级土地利用总体规划数据库是目前急需解决的问题。

关于土地规划数据库建设的研究成果很多，如何宗宜等[1]通过Arc/Info进行矢量数据的转换、投影变换来达到数据库多数据转换，Peerbocus等[2]对时态地籍数据库进行了研究，保证数据库的适时更新，刘大杰等[3]对应用最小二乘法平差处理规则图形数字化数据的方法进行了研究，刘纬等[4]分析了基于MapGIS建设土地利用数据库的方法，对其中的数据采集、拓扑建立、数据入库等技术作了探讨。此外，国土资源部有土地利用规划数据库标准，且各省（市、区）也有数据库标准规程，如重庆市的《重庆市乡（镇）级土地利用总体规划数据库标准》，这些研究和规程为数据库建设奠定了基础。但是在各平台数据之间的转换， 数据库的更新和维护及数据库的空间要素、属性要素和表格要素之间的联动性存在缺陷，针对这些问题，拟基于ArcGIS对建库流程和几个关键技术进行探讨和分析。

1 建库平台选择

目前，国内通过国土资源部审查的乡级土地利用总体规划数据库的建库专用软件主要有苍穹土地利用规划建库工具软件V1.0及平台软件MapGIS、ArcGIS。苍穹土地利用规划建库工具软件V1.0的主要优点有数据采集方式多样，支持与VCT、ArcGIS、MapGIS、SuperMap交换；系统功能简捷；图、文、表、库四者一体化的管理方式；遵循相关行业标准，系统具有高度兼容性和规范化；严格的指标控制与规划实施管理。而主要的缺点有成本较高；操作不灵活，建库者无法得到过程数据，当最终结果出现问题时无法进行手动修改；数据量较大时处理速度慢，且容易出错。MapGIS建库的主要优势是全中文的操作系统、高效海量空间数据的存储与索引、大尺度多维动态空间信息数据库、三维实体建模和分析等，它的缺点是操作界面比较繁琐，系统管理功能较弱，缺乏专用数据库的支持[5]。相对于平台软件来说，苍穹土地利用规划建库工具软件V1.0是针对全国乡级土地利用总体规划建库开发的，而重庆市数据库标准与全国数据库标准存在差异，例如重庆市汇总数据库要求提交TDZZZDQY这个图层，苍穹软件最终结果不会输出此图层；重庆市标准要求的各个空间数据的字段与全国标准不同；重庆市汇交成果时需提交社界线等，苍穹软件是无法解决这些问题的。而ArcGIS具有空间几何图形与属性数据同步编辑、管理以及查询的功能，支持不同格式的数据和对海量数据的有效管理，具有便捷的二次开发能力，提供一体化的地图绘制、显示、编辑和输出的集成环境，方便的属性数据管理、图解建模与模块开发功能，ArcGIS可以建立自身支持的数据类型的元数据，也可以建立用户定义数据的元数据[6]，为乡级土地利用数据库提供快捷的元数据查询环境。综上对比，优先选择ArcGIS作为建库的软件平台。

2 建库流程探讨

数据入库流程是规划数据库建立的核心问题，科学合理的建库流程能提高建库效率，降低建库成本，并能使其易于查询、更新和维护。传统的建库流程可简单概括为“规划编制—制图—数据整理检查—建库—成果输出”，其存在的主要问题是空间布局上无法精确落实上级下达的指标，数据库中的空间数据易出现碎小图斑和拓扑错误，图斑净面积不能精确统计。依据ArcGIS的功能特点和《重庆市乡（镇）级土地利用总体规划数据库标准》，结合土地利用规划数据库建库经验，对乡级土地利用规划数据库建库流程进行了探讨，得出的建库流程（图1）。此流程具有灵活、操作性强、便捷的特点，能解决传统数据库建设中存在的基础数据质量参差不齐、形式不规范、坐标体系不正确、空间图形数据的拓扑错误、确实有效的属性信息及元数据建设相对滞后等问题。

3 关键技术探讨

3.1 提取现状数据入库

根据县乡两级土地利用规划规程对数据库成果的要求，建立土地利用规划数据库必须以全国第二次土地调查（以下简称“二调”）的现状数据库为源数据，而全国大多数地区的二调成果都是基于MapGIS平台形成的。对于用ArcGIS建立乡级土地利用总体规划数据库的建库者，面临的首要问题是把MapGIS格式文件转换成ArcGIS的通用格式，由于转换后数据存在拓扑错误和面积误差等问题，且拓扑错误类型复杂、量大、细碎、重复（图2），修改起来十分繁复和困难，所以采用ArcGIS提供的图解建模工具Model Builder （模型生成器），将输入数据、输出数据、空间处理工具以及它们之间的连接关系有机组合在一起，将复杂的数据处理过程封装和集成在模型中，使数据处理变得简单化和高效化[7]。构建的模型主要通过Select Layer by Attribute从全区地类图斑数据中提取各乡镇的基期地类图斑，然后通过Polygon to Line、Feature to Point、Feature to Polygon等工具重新成点成面，从而达到修改基期地类图斑拓扑错误的目的，且在模块中加入用Python语言操作ArcObject组件对象编写自定义的CopyFeature工具，实现基期数据入库的自动化。数据库中的各种点、线、面的数据都可以采用相同的方法从全区提取并入库。其计算模型图如图3和图4。

3.2 规划要素的变更技术

规划要素变更的问题是乡级规划数据库的建库者常会遇到的，规划要素的变更通常都会涉及到图斑的切割、合并和相关土地利用面积的计算，传统的修改方法是将变更的规划要素和前期的规划要素重新同基期地类图斑做叠加，核对指标，其工作量大且浪费时间和人力。因此，基于ArcGIS的Model Builder（模型生成器）生成Modify TDGHDL模型，将前期的土地规划地类图斑（TDGHDL）和需变更的规划要素做叠加，并用面积分摊法和空间位置关联法（Spatial Jion）重新计算涉及到切割、合并的图斑面积和规划地类面积等相关面积，实现规划要素变更的自动化。其计算公式和计算结果（图5）如下：

图斑面积（新）=图斑面积（原）/Shape_Area（原）× Shape_Area（新）；

线状地物面积=长度×宽度×扣除比例；

田坎面积=[图斑面积（新）-线状地物面积-零星地物面积]×田坎系数；

图斑净面积=图斑面积（新）-田坎面积-线状地物面积-零星地物面积。

经验证，此种方法对土地相关面积的计算很准确，该变更图斑的相关面积为：

图斑面积（B）=图斑面积（A）/Shape_Area（A）×Shape_Area（B）=15 143.60 m2

线状地物面积=313.5×4.3×0.5+4.13×1.1×0.5=676.29 m2

田坎面积=[15 143.60-676.29-0]×0=0 m2

图斑净面积=15 143.60-0-676.29-0=14 467.31 m2。

3.3 规划表格的输出

为解决 “图数表一致”的问题，《重庆市乡（镇）级土地利用总体规划数据库标准》要求，在数据库成果汇总数据中需要提交由规划数据库得出的8个表格（土地利用结构调整表，耕地保有量、基本农田情况表，新增建设用地指标控制表，土地整治规划表，重点建设项目用地规划表，土地用途分区面积统计表，规划期间各类用地平衡表和基本农田调整分析表），便于核查数据库中的数据和分解到乡级的指标是否一致、规划前和规划后的数据是否一致等。针对这一问题，通过OLEDB连接数据库，遍历输入数据库中的表格，读取配置表中地类名称和地类代码的对应关系，用SQL语言查询单个要素的各项指标加入到数组中，对于不同要素中数据通过叠加查询进行累加，并将结果以记录的形式插入到数据表中，实现表格输出的自动化，有效避免了人工操作中出现的错误和误差，大大提高建库工作的效率和精度。

3.4 数据的拼接问题

在建立乡级土地利用总体规划数据库时，考虑到数据的庞大性和乡镇的社会经济发展，大部分建库者采用分乡镇建立数据库，但是上报成果时需提交区（县）汇总数据库，那么如何快速高效地实现数据的拼接也是个关键问题。这里采用C#语言编译的程序，基于ArcEngine的Geoprocessor类，调用ArcGIS的append工具条，循环各乡镇mdb数据库，将要素集中数据按类别拼接到目标数据层中，实现数据的拼接，其简略算法如下：

Geoprocessor geoprocessor = new Geoprocessor（）； //新建geoprocessor类

Append process = new Append（）；

geoprocessor.OverwriteOutput = true；//设置文件可覆盖

for （int i = 0； i < this.chklstLyr.Items.Count； i++）//实现数据的逐步拼接

{if （this.chklstLyr.GetItemChecked（i））//

检查数据有效性

{for （int j = 1； j < （this.lstFileNames.Count - 1）； j++）

{object obj2 = process.inputs；

process.inputs = string.Concat（new object[]

{obj2， this.lstFileNames[j].FullName， @"＼DataSet＼"，

geoprocessor.Execute（process， null）；

process.inputs = ""； }}

4 小结

基于ArcGIS软件的图解建模工具和C#语言编译的程序进行的数据库建设的探讨，为土地利用规划数据库的建立节省了大量的人力和时间，具有非常灵活的操作性，后期结果数据也有较强的修改性，直接实现了土地利用规划图件数据与规划数据库数据的统一。通过土地利用规划数据库直接导出规划数据表格与规划图件，便于土地利用规划大纲文本直接运用数据库中的规划数据，从而实现图数表数据的高度一致。但是在基于高级语言编写扩展组件人性化、多格式数据源转换与共享、系统运行稳定性等关键技术研究方面还存在较大局限，需加强研究与改进。

参考文献：

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第9篇：地理信息系统的核心问题范文

【关键词】测绘工程 教学改革 课程设置

教学质量是教学改革、发展、提高的核心问题，是高等学校的生命线。提高测绘工程专业教学质量，是当前社会发展的客观需要，是测绘工程专业自身持续发展的迫切要求，是落实以

教学为本、以就业为导向、以质量立校办学思想的必然选择，是扩大办学规模、在激烈竞争中求生存、求发展的办学实践的经验总结。

一、测绘工程专业课教学改革的必要性

1.测绘科学技术的自身发展的内在需求

测绘作为信息采集、量测、分析、处理、解译、描述、传递、利用、管理、储存、显示的重要产业部门和经济实体,对社会经济的发展和科学技术的进步已经起着并将继续起着巨大的推动作用。在当今测绘行业,“数字地球”成为人们关注的话题,“数字地球”的建立,要求信息快速更新。为适应信息时代对测绘技术提出的高要求,目前,国内外测绘科学的发展突飞猛进,其发展的特点为：测绘数据采集和处理的方法正在逐渐现代化、自动化、数字化。测绘数据管理方法正在逐渐科学化、标准化、规格化。因此,在专业课教学中,应当坚持走教育观念新颖、教学内容科学、课程体系合理、教学方法现代化的改革道路。

2.我国教育体制改革进一步深入的客观要求

素质教育从根本上讲,就是以全民素质的提高为目的,以实现人的品德、能力、知识、技能、心理和身体等内在品质的全面提高为目标的教育。素质教育并不是一种具体的教育形式,它需要以一定的教学内容、教学方法和教学手段为载体,离开了具体的课程教学,素质教育也就成了空中楼阁。专业课教学效果的好坏直接影响到教学目标的实现和人才培养的质量。为此,专业课教学必须打破常规,从课程安排、教学内容、教学方式等方面实现全面的更新,把教学目标从重知识传授转移到重能力培养的轨道上来。

3.提高学生在社会人才市场的竞争力和适应性的根本保障

开发人的潜能,发展人的创造性,是教育的使命。发展人的创造性是21世纪时展的必然要求。因此，在专业课教学中必须以创新为核心目标进行整体、系统和综合的改革，其中既包含改革人们的思想观念、思维方式与习惯，也涉及教育的一系列实践问题和理论问题。我们必须自觉地以马克思关于人的全面发展理论，确立以创新为核心的教育思想，突破旧的教育模式，借鉴国内外已有的经验，构建以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育内容和方法体系等方面的改革。

二、测绘工程专业课教学改革

1.实验教学为主导

测绘工程是一门实践性很强的学科,如果学生们在掌握相应的专业理论知识的同时,还想提高专业技术技能,那么学生的知识、能力和素质的获得,仅仅通过学校课堂的理论学习是远远不够的,必须经过大量实践环节的训练。因此,满足专业教学计划所设定的专业实验项目的教学要求,是设置专业实验室首要的也是最基本的功能,实践教学功能是专业实验室建立的出发点、也是归宿点,同时也是科研功能和生产经营功能的专业导向。

2.改革现行的教学课程设置

现代社会对测绘专业人才的知识结构和技术能力的要求,已经从掌握传统的测量技能转变为既要有坚实的现代测量理论基础,又要具有多学科广泛知识、管理能力、商业头脑和法律意识的新型复合型人才。测绘教学的改革应将教学目标与测绘科技的进步结合起来,以现代的内容对传统内容进行深化拓宽及调整删减,以新内容为主,将新技术、新知识与传统内容有机结合。

（1）加强数学、物理学等基础课的教学

测量专业技术人员都必须具有坚实的数学基础,现代测量不仅仅需要高等数学知识及计算技能,更需要空间信息综合处理的数学基础。在基础课教学内容安排上应增加线性数学、离散数学、模糊数学和图论学等内容,以适应空间信息和计算机图形信息处理的要求。物理学的教学内容改革,应以使学生了解测量数据处理、仪器设计方法和技术为出发点,侧重加强电子技术理论、微电子技术和空间通讯技术的内容。

（2）增加计算机信息科学内容的学习

对于测绘专业的毕业生在计算机方面的要求,不仅是熟练地应用计算机处理测量计算问题,而应当具备在基础操作系统的平台上进行二次开发的技能。因此,在设置计算机课程内容上,应当形成计算机应用基础、高级计算机语言设计、软件工程、系统工程、数字图像处理等系列教学内容。

（3）增设相关学科的课程教学

随着测绘科学技术的飞速发展,测绘科学技术涉及的领域不断增加,测绘仪器的应用领域迅速扩大。比如全球定位系统GPS,最初的应用以测绘专业为主,现在已广泛服务于农业、工业、服务业和信息产业等行业;大比例尺工程数字地图与CAD、GIS(地理信息系统)相结合的一体化系统是工程测绘的发展方向;全站仪数字测图系统、航空摄影测量系统和已有地形图数字化系统,其成果与计算机辅助设计系统相结合,可进行交通,水坝、桥梁等工程设计、工程土方量计算、水库淹没区域计算、三维可视化规划设计等。因此，应根据测绘应用领域的扩大增设相关课程以扩大学生的就业面。

三、结束语

由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，其表现为，正以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已经成为一项重要的信息产业，它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设等与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占有重要的基础性地位。

参考文献：

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