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小编为大家整理了测绘与地理信息技术专业的相关介绍,让同学们更加了解测绘与地理信息技术专业,供考生参考选择,赶快来看一下吧!
测绘与地理信息技术专业介绍一、专业概述
测绘与地理信息技术专业培养德、智、体、美全面发展的测绘与地理信息专门人才,以培养学生应用能力为主线,坚持工学结合,产学合作、工学交替,要求学生具备一定的测绘基础理论知识和扎实的空间信息技术知识,同时具备熟练应用地理信息软件、解决具体问题的应用能力。培养从事测绘、地质、矿山、水利水电、建筑、铁路和公路建设、土地管理、地理信息相关企事业的工程测量、地理信息应用与维护的高级应用型人才。
测绘与地理信息技术专业介绍二、培养目标
测绘与地理信息技术专业培养具有地理信息系统、测绘学和地图学的基本理论、基本知识、基本技能,主要从事地理信息系统中基础数据的生产、整理、更新和应用等方面研究,以及GIS软件技术开发、生产管理、地理信息系统设计的应用创新型高级专门人才。
测绘与地理信息技术专业介绍三、培养要求
测绘与地理信息技术专业掌握测绘、地理信息方面的基础理论和专业知识;具有熟练应用计算机进行测绘、GIS软件应用、地理信息采集、存储、加工处理、管理的能力;具有计算机操作、先进测量仪器使用等技能。文章来源于吉林财经大学继续教育学院网ccutu.com 转载请注明出处
测绘与地理信息技术专业介绍四、主要课程
地图学与地图制图、测量学、AUTOCAD、全球定位系统原理与应用、控制测量学、误差理论与平差基础、地理信息系统导论、遥感导论、工程测量学、数字测图原理与方法、地籍与房产测量、GIS软件操作与GIS数据库建设、GIS工程设计与开发、遥感图像处理与专题信息提取、GIS空间分析与应用。
测绘与地理信息技术专业介绍五、就业方向
测绘与地理信息技术专业在地理信息系统企业从事地理空间数据的采集、处理、分析、制图与建库工作;在国土资源、房地产部门从事地籍测量与地籍数据库建设、管理及房地产信息管理工作;在测绘部门从事工程勘测、设计、施工、管理阶段的各项常规测绘工作;在城乡规划、城市建设部门从事地理信息系统的建设和管理工作;在农田水利部门从事工程测量和环境监测、土地资源调查与利用等工作;在政府机关从事与空间位置信息有关的信息交流、环境信息管理等工作。
关键词:环境地理信息系统;教学改革;环境专业
作者简介:吕慧华(1982-),女,江苏盐城人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师;周峰(1985-),男,河南南阳人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:77)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0127-02
环境地理信息系统属于地理信息系统(GIS)在环境领域的研究分支,是利用GIS 技术对环境进行管理与研究的计算机系统。它以环境工程和环境科学为研究对象,以环境学、计算机科学、地理学为基础,与遥感、测量、数据库、数据挖掘等紧密相连,广泛应用于环境资源调查、环境评估、环境规划等领域的研究。[1-4]
环境地理信息系统作为解决众多实际环境问题的重要技术手段,具有较强的实践性以及跨学科特点。与GIS专业学生相比,环境专业学生在计算机、地图学、地理学、测绘学、程序设计、数据库等方面知识结构不完整,若系统深入学习,将面临很大的困难。[5,6]因此,环境专业学生学习GIS课程时,其教材、教学方法、实验设计以及考核方式等都应具有一定的特殊性。本文根据环境地理信息系统课程特点以及环境专业学生培养目标要求,结合笔者近几年教学实践,着重探讨如何让环境专业学生在有限的学时内较快较好地掌握GIS理论与技术。
一、环境地理信息系统课程简介
环境地理信息系统是环境专业的选修课。该课程主要利用学生所学的环境学、数据库技术和GIS技术对环境地理信息系统的进行设计开发与应用,拓展学生的应用技能。其教学目标主要为:第一,使学生熟悉GIS的基本概念;了解空间数据组织和管理的常用方法;掌握空间数据采集和输入;数据质量分析的基本方法和内容。第二,掌握GIS空间分析的基本方法与特点,具备应用GIS解决环境领域实际问题的能力。第三,了解环境信息系统的结构和开发过程,并能利用所学理论进行开发设计。
GIS技术在环境领域得到广泛应用,主要表现在以下几个方面:第一,GIS在环境数据管理中的应用。例如在编制环境质量报告书中,可以运用GIS进行环境地理空间数据组织和管理,并且运用专题制图功能分析环境质量的时空变化趋势。[7]第二,GIS在环境影响评价中的应用。例如将GIS与大气污染扩散模型相结合,可以预测在给定气象条件下污染物的空间分布,再将污染物空间分布与人口密度进行空间叠加分析,从而确定受大气污染影响的人口数目。第三,GIS在环境规划中的应用。例如在污染源分析和水源保护区划分中,可利用GIS缓冲区功能,将缓冲区与其他信息作叠置分析,以确定受污染源影响或影响水源保护的区域。第四,GIS在环境应急响应中的应用。例如在突发性水污染事故中,可以运用GIS的空间数据集成和网络分析功能与水质模拟技术相结合,对突发性水污染事故造成的污染情况进行模拟,以便能及时确定受影响的范围和对象。
二、教材建设和教学资源整合
1.教材的建设
教材是一门课程的基础。环境地理信息系统由于涉及的相关学科众多,目前还很少有针对环境专业的地理信息系统权威教材,因此编制环境地理信息系统教材对于保证课程质量具有重要的作用。通过教学实践发现,环境地理信息系统课程教材在内容上可以分为两大部分:第一部分为GIS基础理论和关键技术,主要内容为地理信息系统主要原理和技术步骤;第二部分为专题案例,分别讲述地理信息系统在环境规划、环境管理、环境监测以及环境影响评价中的应用案例。将教材分成上述两个部分,可以实现理论和实践的有机结合,从而达到更好的教学效果。
2.教学资源整合
GIS教学资源特别丰富,要注意充分开发和利用。第一,开设教学网站,把多媒体课件、讲课录像、案例等资料放到网络上,使学生能够随时下载或在线学习。第二,建立教学资源数据库,汇总国内外比较好的地理信息系统学习资料,对Internet上的一些专业的GIS网站、论坛建立超链接,方便学生对这些网上资源进行访问,从而能获取更多的GIS信息,拓宽知识面。第三,积极与相关学科的教学及科研人员广泛联系,密切合作,实现资源共享,形成强大的课程推动力和浓郁的课程文化氛围。第四,教师要引导学生在GIS课程学习过程中始终处于主动地位,让学生通过自主学习,掌握有关技术运用。
三、课堂教学与实践教学的有机结合
1.教学时间要安排恰当
第一,开课时间的安排:由于该门课程要求学生具有较高的计算机运用能力,同时要对环境科学与环境工程专业知识有一定的积累,因此这门课的开课时间最好设置在四年级第一学期,这样可以取得较好的教学效果。
第二,理论课与实验课的学时比例:建议学时数为标准的40学时,其中理论课安排24学时,实验课安排16学时,理论课和实验课要交叉进行。
2.教学引导要灵活多样
案例驱动是应用型环境信息系统课程教学、引导的好方法。它是一种以项目为核心的教与学的方法,将教学过程与具体的案例充分融为一体,围绕具体的案例构建教学内容体系,组织实施教学。例如在盐都县环境功能区划图项目中,使用GIS软件的进行空间数据库和属性数据库的建立、缓冲区分析、叠置分析、制图等,每一个功能对应实践教学体系的一项内容,由学生独立完成。在这个过程中,学生可以了解相关知识点,甚至把零散知识点有机串联起来,形成自己独有的知识体系。
3.实验课程要分级
表1 环境地理信息系统实验课程安排一览表
实验类型 实验名称 具体内容 学时分配
基础性实验 ArcGIS的基本操作 熟悉软件基本操作界面;空间数据库和属性数据库的建立 2
影像配准及矢量化 影像配准;定义投影;扫描矢量化;数据转换 2
拓扑检查 拓扑的创建、错误检测、错误修改和编辑等 1
地理查询 地理查询;SQL查询;查询函数的应用 1
矢量数据的空间分析 叠置分析;缓冲区分析;网络分析;空间统计分析 2
栅格数据的空间分析 重分类;栅格计算;坡度提取 2
综合性实验 ArcMap制图-地图版面设计 版面设计;地图标注;地图整饰;地图输出 2
环境监测点分布图 区域环境底图的制作,环境监测点位的标注 2
环境生态功能区划分布图 根据环境要素、环境敏感性等,对区域进行生态功能分区 2
环境地理信息系统实践中很重要的内容就是软件的应用,因此要想系统掌握应用技能,就需要把实验进行分层设置,如设置基础性实验和综合性实验,具体内容见表1。基础性实验是软件基本界面和操作,学生需要了解该软件界面,掌握基本功能;综合性实验采用学生熟悉的专业课相关的案例,使得学生能够掌握使用软件工具解决专业问题的能力。
四、改革考核方式
GIS是一门理论性与应用性并重的课程,它的考核内容包括基础理论、基本技能、应用能力等。因此,在教学过程中,应针对不同的教学内容,设计灵活多样的课后作业,改革传统的课程考核方式。第一,建立网络GIS教学和问答系统。通过网络GIS互动教学,根据学生的不同个性特点和需求对学生进行在线辅导,帮助解决学生在学习过程中存在的问题,培养学生对GIS的兴趣和动手建模能力。第二,设计灵活多样的课后作业。通过布置学生论文,让学生自主查询网络资料,并根据自身情况明确学习的具体内容,开阔学生视野,提高自学能力。第三,建立课程兴趣小组。对于知识掌握较好,应用能力强的学生,可以将其组成若干学习小组,参与到教师的科研项目中,进一步提高其学习应用能力。第四,采取多样化的考核方式。除日常考试外,可选择实验、设计报告等进行综合考查,试题可以采用非唯一性答案并与专业实际紧密联系,由此发散学生的思维,培养其创造力。
参考文献:
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基金项目:防灾科技学院第六批重点课程建设课程资助项目;防灾科技学院教学研究与教学改革项目(JY2014A02)
[摘要]《GIS原理及其应用》是测绘工程专业一门重要的专业必修课。本文对目前该课程在测绘专业教学中存在的诸多问题进行了深入分析,在此基础上,结合我院测绘工程专业的培养目标,对该课程在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革探讨,加深学生对GIS的基本理论、基本方法和基本技能的理解,特别突出GIS实践的重要性,以期提高《GIS原理及其应用》课程的教学效果和教学质量,培养适应社会经济发展,具有创新精神和实践能力的高素质专业人才。
[关键词]GIS原理及其应用;教学;改革;实践;考核
中图分类号: G642. 0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
随着测绘信息技术的飞速发展,测绘产品的获取、处理、管理、分析、应用等方面都跟GIS密切相关。理解GIS的基本原理和常用的空间分析方法,在此基础上掌握GIS专业软件的操作使用,这对测绘专业学生今后的就业和继续深造具有很大的实际意义。《GIS原理及其应用》作为测绘专业学生一门重要的专业必修课,具有较强的理论性和实践性,通过本门课的教学使学生掌握GIS的基本原理及其常用的空间分析方法,熟悉空间数据组织和管理常用方法,了解空间数据采集和输入、数据质量分析的基本方法和内容,了解地理信息系统在现代社会所处的地位、地理信息系统发展与应用的趋势、以及地理信息系统在测绘工程中的重要应用。因此,《GIS原理及其应用》这门课程的学习对测绘专业学生影响深远。目前,在测绘工程专业的GIS教学中一直沿用GIS专业的教学内容和教学方法,由于前期课程安排和学时等方面与GIS专业有很大差别,这就造成了测绘专业学生对GIS的学习不能达到预期效果,为更好地完成本课程的教学目标,有必要对《GIS原理及其应用》教学内容和教学方法进行思考、探讨和改革。
1确定培养目标
结合我校“立足地震行业,面向社会”的战略目标,我校培养的测绘学生是可在地震行业中立足,同时更主要的是面向社会的大众化需求,因此培养的学生要具备扎实的测绘理论知识、掌握测绘工程专业技能、具备实施地形变形测量、变形监测、精密工程测量等测绘工程的设计、实施及管理等能力,能在地震监测预报、灾害防御、国家基础测绘、国家资源调查、城市规划与管理等部门从事设计、实施、管理等方面的厚基础、重实践的应用型人才。而随着计算机技术、RS技术和GPS技术的发展,在掌握了基本测绘理论和方法的基础上,如何实现测绘信息的有效集成和应用,GIS成为其实现信息集成的首选工具。因此,《GIS原理及其应用》作为测绘工程专业的必修课,是测绘专业学生在未来发展的必然需求。
2教学中存在的问题
2.1非GIS专业先修课程差异
地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科,因此它明显地体现出多学科交叉的特征;而测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及其空间位置关系的科学。两个专业教学目标有很大不同,但又有所交叉。测绘科学为地理信息系统提供高精度的空间数据,保证了空间数据的精度和质量,以及地理信息系统产品的开发;地理信息系统为测绘科学成果的有效集成提供了良好的解决方案。由于专业特色的限制,GIS专业在前期的理论基础学习中开设关于计算机和地理学的课程,如数据库系统概论、计算机图形学、自然地理学、人文地理学等课程,这些课程的开设为接下来的GIS原理及其应用的学习奠定了理论基础。计算机学提供了GIS学习的软、硬件知识;地理学作为GIS的理论依托,为GIS提供引导空间分析的方法和观点。而在测绘工程专业的人才培养方案中,《 GIS原理及其应用》课程开设缺乏一定的前期理论支撑,这使得测绘专业的《GIS原理及其应用》的教学内容与教学方法并不适合沿用GIS专业所采用的教学内容和方法,要根据测绘专业的特点调整其教学内容和教学方法,以便更适应于测绘专业学生的学习和掌握。
2.2教学内容多,实践课时少
在现行的本科教学培养方案中,明确限制总学时数不超过2500学时,而在测绘专业基础课等不被压缩的前提下,测绘专业开设GIS课程的学习,其学时安排是48课时,还包含了不少于8课时的实践课时,而GIS本科专业学习中,其学时的安排一般为64课时。在课时明显压缩的前提下,要想较好地完成《GIS原理及其应用》的教学,必须对现行教学内容、方法和安排做出调整。由于GIS的学习具有较强的理论和实践相结合的特点,调整后的GIS学习必须保证理论和实践课时的饱满,这样才能保障学生学习的效果。
3、教学改革的措施
3.1侧重学科交叉,注重GIS思维的培养
由于地理信息系统的多学科交叉特性,在测绘专业的GIS教学过程中,侧重强调测绘专业与GIS的交叉性,突出GIS学习与测绘专业的紧密性,将GIS的学习定位到测绘专业体系内。在教学过程中,注重讲授GIS的基本理论、常用空间方法、应用模型等内容,这些是初次接触GIS的学生必须了解和掌握的知识;在教学内容的安排上,注重地学理论与工科技术的交叉,培养学生独立解决实际问题的能力,使学生遇到问题时能够以GIS的思维方式进行问题的抽象与表达,并在后续工作中善于应用所学和所知道的测绘技术、GIS理论进行数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示。这个过程既考察了学生对所学技术的掌握程度,又注重培养了学生运用GIS思维对空间数据集成的应用,使学生能够更加真实了解测绘与GIS集成在解决实际问题的优势,并在解决问题的过程中对所学理论与方法有更深刻的理解。
GIS作为一个辅助决策工具,教学过程中突出GIS解决问题的思路,同时将涉及到的其他学科知识作为解决问题中的一个环节,加强学生自学意识,学会问题的分解与表达,构建适合于地理信息分析和表达的应用模型,以此达到解决问题的目的。
3.2合理安排课程,理论和实践分层次实现
长期以来,高校普遍存在的一种教学模式就是任课老师讲-学生听,学生处于被动接受的地位,这种传统的教学模式,在理论知识传授的系统性和完整性方面有一定的优势,但其在实践性较强的学科教学中的不足也显而易见。首先,学生遇到问题,解决问题的积极性没有被调动起来;其次,不能将理论知识和实践操作很好的结合在一起;最后,没有经过学生思考和实践过的理论是无法在工作中得到很好应用的。基于这些问题,首先在课程安排上做出调整,将《GIS原理及其应用》安排在第五学期,在这门课的学习过程中,主要侧重基础理论的学习,如GIS的基本概念、基本构成、基本功能、发展历史、数据结构、空间分析方法等。同时对涉及到的测绘专业知识给予重点提示,加深对测绘专业基础知识的掌握,突出GIS多学科交叉的特点。在安排的8课时实验中通过对Mapinfo9.5的学习,让学生对GIS解决问题的基本思想有所认识,即通过对现实世界的抽象,到计算机世界的存储,对数据空间数据结构以及存储有一个系统的认识。这学期完成学习后,学生对GIS的基本理论知识、常用空间数据结构、以及空间数据获取与测绘技术的结合已有一个清晰的认识,即达到GIS理论教学目标。 由于学时有限,但又强调GIS实践应用的重要性,在第六学期安排一门《GIS软件应用》,以ESRI公司的ArcGIS作为实践平台,弥补GIS理论学习中实践不足的问题,在GIS软件应用这门课中,所有的实验以案例的方式提出,要求学生给出应用到的相关理论知识和解决方案,并通过动手实验达到解决问题的目的。
3.3 巩固理论知识,多种考核方式相结合
在考核方式上,《GIS 原理及其应用》采用“平时成绩(10%)+实验报告(20%)+期中考试成绩(20%)+期末考试成绩(50%)”的方式。平时成绩主要是通过作业和课堂表现获得;实验报告是对学生动手能力的考察;期中考试主要是在课程中期对学生进行测试,对学生起一个督促作用;期末考试则是对学生理论知识最终掌握情况的检验。采用上述考核方式,能较好地反映学生对知识的掌握情况,以及在分析问题、解决问题等方面的能力。
4结论
《GIS原理及其应用》是测绘工程专业的一门必修基础课,本课程学习对后续《GIS软件应用》的学习及学生今后的就业和深造影响深远。本文首先介绍了该课程在测绘工程专业培养目标中的地位,并分析了现行教学中存在的问题,在此基础上提出了教学改革的具体措施:1)侧重学科交叉,注重GIS思维的培养;2)合理安排课程,理论和实践分层次实现;3)巩固理论知识,多种考核方式相结合。以此不断提高教学水平,及时了解学科发展动态,掌握学生对专业知识的需求,从而及时对教学内容和教学方式进行调整和完善。
参考文献
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一、地理信息系统课程中进行双语教学的必要性
1.市场对GIS人才的素质要求
随着我国市场经济的深入和经济全球化步伐加快,大量的外国企业、公司纷纷涌入,外向型企业急剧增加,国内外市场竞争日益激烈,国内外经济大环境的不断变化,需要高校培养出适应市场竞争和国际化发展需要的人才,尤其需要外语水平和在其专业上的应用能力。实施双语教学可以提高学生的外语水平,增强学生在就业市场的竞争能力。
2.课程自身特点的要求
GIS的理论和技术具有内容更新快、时效性强的特点[1]。当将发达的西方国家先进的理论和技术翻译后写进教科书拿到课堂上时,有的内容已经变得陈旧和过时了。实施双语教学可以使用最新的外文教材和资料,有效地解决这一问题。
3.课程教学改革的要求
长期以来,专业课程的教学和学生外语水平的提高相分离。一方面,学生在外语学习上是为了大学的过级考试,忽视了专业课外语能力的培养;另一方面专业课教师在教学中忽视外语工具的应用,不重视自身外语水平的提高。目前,高校的许多专业课程都进行了双语教学的试点工作,使学生将专业知识的掌握和外语水平的提高融为一体,重视学生使用外语工具进行交流能力的培养,把学生真正培养成为具有较高综合素养的有用人才。
二、地理信息系统课程中进行双语教学的可行性
1.教师外语水平不断提高
任课教师是教学过程的主导,要求教师不仅精通专业知识,而且要求外语水平高。我系不断提高教师的英语水平,通过多渠道提高教师的英语综合运用能力,如选送教师进修英语、出国培训等,为GIS课程双语教学的开展提供了有力保障。
2.学生外语水平提高和学习兴趣增强
就业市场的压力和学校的高度重视,使得学生的外语学习自觉性增强,通过报纸、杂志和影视等各种途径来获取外文资料,增强自身外语水平。在专业课程中使用双语教学,提高了学生的学习兴趣和积极性,为双语教学的实施提供了有利条件。
3.优良的教学条件和教学环境
在现有基本教材的基础上通过与国内外兄弟院校的学科交流,加强了GIS课程的教学资料的建设。针对学生的特点和培养目标的要求,结合教学实践,编写了专业外语等教学辅导教材。充分改善教学条件,利用多媒体教学软件开发的多媒体双语教学课件,教学效果良好,实验方便。
三、加强双语教学的具体实施
1.教学内容改革
我们采用的双语教学内容具有以下特点:
(1)对GIS中基础地理、数学模型、测绘理论和计算机的知识描述在占有大量外文资料的基础上,应该详细、透彻。在教学内容中增加了地理基础知识和计算机应用的有关理论知识。
(2)对GIS发展较快的领域,如互联网GIS、三维GIS、时态GIS等[2],在双语教学内容中适当体现,对于知识更新速度快的内容及时更新和补充。
(3)突出了GIS实践的应用,增强了动手操作能力。
2.教学方法改革
双语教学过程中使用大量GIS实例和新闻记者材料,教学方法也应革新。
(1)重视教学过程。双语教学过程中要落实好课前预习、课堂教学和课后辅导复习三个教学环节。课前预习环节:课前教师要引导学生预习课堂授课内容,对教学内容的难点、重点予以明确,介绍并解释本章节所涉及的专业术语和关键词,扫清阅读障碍。课堂教学环节:双语教学效果和教学目的能否达到的关键环节。首先是教学内容以知识点带知识面,逐步扩展开来。在教学中,英语的使用由关键词汇到词组再到语句,层层渗透,逐渐扩展。其次,开始时讲授简单的内容和知识介绍,以汉语讲授为主、英语解释为辅[3]。随后逐渐过渡到以英语讲授为主、汉语解释为辅。最后再到全部使用英语。课后辅导复习环节:针对学生个体差异,因材施教。课堂接受能力弱的学生,教师要给予课后辅导,让学生在课后自己阅读。
(2)探索新的双语教学方法。双语课堂讨论教学方法。课堂教学前,教师就本章节内容设计专题问题讨论,以创造思维活跃的课堂环境和学术氛围,使学生思路开阔、思想活跃。学生通过课下英文资料搜集和文稿组织,在课堂上发表对问题的看法和建议,教师以组织人和指导者阐述自己在该问题方面的理解。学生使用英语口语和专业词汇发表见解。值得商榷的问题,大家共同讨论。这种教学方法有利于双语口语训练和专业问题的解决。
双语案例教学方法[4]。GIS是理论性与实践性都很强的学科[5],现行GIS教材在理论性解释方面很强,具体的实例、案例却很少,很容易让学生感到过于抽象。为使学生应用所学的知识能够很快解决实际问题,我们借鉴了MBA的教学经验,应用案例教学方法。在教学的各个环节应用较多的例子来辅助双语教学,并提供完整的英文设计文档供学生参考。
双语教学改革是高校教学工作的一个重要组成部分。通过GIS课程双语教学改革,提高了教师的教学质量和学生的学习质量。学生通过GIS双语课程的学习,掌握了GIS的基本理论、基本方法和基本技能,锻炼了运用英语口语进行专业交流的能力,培养了自身的知识应用能力和知识创新能力。同时,任课教师也积累了GIS课程双语教学改革的经验,取得了教学改革的成果。
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高校基建档案不仅具有存档价值,而且对高校后期基本建设和维修改造都有着决定性的指导意义。基建档案具有通用性强、可重复利用的特点,因此,在高校的后期基本建设中可以借鉴已有基建档案,参考同类工程设计资料,不仅可以提高设计质量,还可以加快工程进度、减少设计成本[2]。高校基建档案为学校的日常维修工作和建筑物改造工作提供了详细的图文材料。例如,高校年初基建专项资金投资估算、暑期教学楼、学生公寓、学生食堂等校内建筑物的维修改造施工图纸设计、维修工程招标所用到的工程量清单以及竣工结算、工程款支付所用到的施工合同、地下管网改造所用到的管网图等均来自于高校基建工程档案。工程竣工图纸加入维修内容和要求的详细说明,可以成为一套完整的维修施工图纸;工程结算书中相关工程造价加以调整,可以成为一份极具参考价值的项目投资估算;工程竣工结算资料中的工程量计算书和审计工作底稿,对维修工程款的结算具有准确的指导意义。
2高校基建档案传统管理模式和数字化管理模式
2.1高校基建档案的传统管理模式基建档案管理工作是一项专业性、严谨性、系统性、持久性的工作。这项工作要求档案管理人员既要具备档案管理方面的专业知识,又要精通基本建设方面的专业知识,还要秉着细心、耐心、专心的工作态度。只有同时具备以上要求,才能保证基建档案的完整性和准确性。传统的高校基建档案管理主要采用的是整理、记录、归类、建档等环节构成的纸质管理模式。在这种管理模式下,基建档案既不能保证其完整性,又需要繁琐的人为劳动,而且增加了后期调档查阅的工作量。因此,针对以上问题,我们需要引入科学的、先进的档案管理模式来改善现状。2.2高校基建档案的数字化管理模式所谓基建档案的数字化管理是指借助计算机、扫描仪、多媒体技术以及数据库技术等各种高科技手段,将基建档案转变为数字化形式的档案信息,并采用数字化方式进行存储,最后通过计算机实现基建档案的科学化管理,建立起全面、准确的档案信息系统。基建档案的数字化管理模式不仅有利用建设资料的查阅,而且还能实现档案信息的共享。以电子材料为数据支撑、数据库为存储空间、管理软件为管理手段的数字化、一体化基建档案管理模式必将成为基建档案管理的一大趋势。实现高校基建档案的数字化管理能够保证基建档案的完整性、易查性以及档案之间联系性,对高校基建档案的保管、管理以及使用起到决定性作用[3]。
3GIS概念、构成及功能
3.1GIS的概念地理信息系统(GeographicalInformationsystem,GIS)是指在计算机硬件和软件系统支持下,对整个或部分地球表层(含大气层)空间中关于地理分布的数据进行收集、存储、处理、管理、输出和应用的一种特定的空间信息系统。3.2GIS的基本构成一个完整的地理信息系统包括以下几个部分:3.3GIS的基本功能功能较齐全的地理信息系统一般具备以下几种基本功能:3.3.1空间数据采集GIS的核心是一个地理数据库,因此建立GIS的首要任务就是将空间中的实体图形数据和描述该实体的属性数据存储到数据库中,即空间数据采集。3.3.2空间数据处理空间数据处理是将采集的空间数据,按照不同的方法进行编辑运算,清除数据冗余,弥补数据缺失,形成符合要求的数据文件格式。3.3.3空间数据管理[4]空间地理对象通过数据采集和数据处理以后,构成一个庞大的地理数据集。数据库管理系统(DBMS)就是用来对这一地理数据集进行管理的核心软件系统。它将地理对象的空间数据和属性数据进行统一管理。空间数据库管理系统的基本功能包括:1.数据定义;2.数据存取;3.数据库运行管理;4.数据库的建立和维护;5.数据传输。3.3.4空间数据分析空间数据分析是一种基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术,它利用特定的原理和算法,对空间数据进行操作、处理、分析、模拟,从而获得和传送空间信息,特别是隐含信息,用以辅助决策。空间数据分析的主要功能有:空间查询、空间量算、叠加分析、缓冲区分析和网络分析。
4GIS技术融入高校基建档案管理工作的可行性及优势
1、软件工程。专业介绍:软件工程专业以计算机科学与技术学科为基础,强调软件开发的工程性,使学生在掌握计算机科学与技术方面知识和技能的基础上熟练掌握从事软件需求分析、软件设计、软件测试、软件维护和软件项目管理等工作所必需的基础知识、基本方法和基本技能,突出对学生专业知识和专业技能的培养,培养能够从事软件开发、测试、维护和软件项目管理的高级专门人才。培养要求:本专业是培养适应计算机应用学科的发展,特别是软件产业的发展,具备计算机软件的基础理论、基本知识和基本技能,具有用软件工程的思想、方法和技术来分析、设计和实现计算机软件系统的能力,毕业后能在IT行业、科研机构、企事业中从事计算机应用软件系统的开发和研制的高级软件工程技术人才。就业方向:本专业学生毕业后可以从事各级各类企事业单位的办公自动化处理、计算机安装与维护、网页制作、计算机网络和专业服务器的维护管理和开发工作、动态商务网站开发与管理、软件测试与开发及计算机相关设备的商品贸易等方面的有关工作。除考取国内外名牌大学研究生外,主要毕业去向是计算机软件专业公司﹑信息咨询公司﹑以及金融等其它独资、合资企业。
2、通信与信息系统。研究方向:新一代通信网络、光纤宽带通信网、网络探测和网络管理、移动通信、宽带/高速无线通信、卫星通信、专用无线通信系统、网络与信息安全、电子商务、通信抗干扰系统、电子对抗系统、指挥自动化系统、卫星遥感系统、信息编码与信号传输、语音与图像处理及多媒体通信技术、通信信号处理、自适应信号处理、语音信号处理、图象处理等。培养目标:本专业研究生能从事通信、信息科学及相关领域的科研开发与教学工作;较为熟练地掌握一门外国语,以便进行学术研讨;能在本学科及相关学科领域独立开展工作。专业特色:通信与信息系统是一级学科信息与通信工程下设的二级学科。该专业是现代高新技术的重要组成部分,是信息社会的主要支柱,是国民经济高速发展的前提,国家的神经系统和命脉。现代通信与信息技术正影响着我们生活的方方面面。
3、地图学与地理信息系统。专业介绍:地理信息系统(geographic information system或 geo-information system,简称GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。培养要求:本专业根据地图学、遥感和地理信息系统在国内外的最新研究成果、发展趋势和相关的技术应用需求,设立了资源与环境信息系统、地理空间与地理过程模拟、网络GIS及地图制图等研究方向,培养环节包括课程学习、教学实践、学术活动、科学研究、系统开发及学位论文等。就业前景:随着国家近几年的扩招比例逐渐增大,高校毕业生就业难的问题已经存在, GIS专业的学生数量也在不断增加,就业压力也是不言而喻的。学生们应该认识到当前的大形势,然后正确定位。现在的各行业在未来都不能不应用GIS,科研地学研究,车船导航定位,军事指挥,救灾抢险,城市规划,旅游,只要是你能想到的没有不能和GIS扯上关系的!应用如此之广,为毕业生提供更多的就业机会。
4、电子与通信工程。专业介绍:电子通信工程英文名为Electronics and Communication Engineering,是电子科学与技术和信息技术相结合,构建现代信息社会的工程领域,利用电子科学与技术和信息技术的基本理论解决电子元器件、集成电路、电子控制、仪器仪表、计算机设计与制造及与电子和通信工程相关领域的技术问题,研究电子信息的检测、传输、交换、处理和显示的理论和技术。研究方向:电子与通信工程专业研究内容包括信息传输、信息交换、信息处理、信号检测、集成电路设计与制造、电子元器件、微波与天线、仪器仪表技术、计算机工程与应用等。就业方向:学生毕业后可在通信企事业单位从事通信网络的设计和维护工作,并能从事通信系统的建设、监理及通信设备的生产、营销等方面工作。
(来源:文章屋网 )
关键词:GIS;环卫规划;实践应用
中图分类号:F299.23 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)04-0-01
自20世纪80年代末以来,GIS在城市建设规划中得到了广泛的应用,在规划、设计、施工管理工作中显示了极大的优越性。近年来,科研生产部门和政府管理机构也开始应用GIS进行不同领域的研究和管理工作,极大地提高了工作效率和信息处理的科学性,为政府决策提供了形象、直观、方便和适时的辅助工具。
一、环卫规划及GIS概述
(一)环卫规划。环境卫生专业规划(以下简称环卫规划)是以城市总体规划为依据的城市发展专业规划。通过规划的编制,科学合理地制定城市环境卫生工作的中、长期发展战略与近远期具体目标,制定适宜的措施以促进城市生活废弃物的减量化、资源化和无害化,使环卫事业发展适应社会经济发展的要求。制定城市市容环境卫生专业规划,是实现市容环境卫生行业科学发展的关键,有了规划,市容环境卫生事业发展就有了方向,市容环卫设施建设才能纳入法制轨道,做到与城市建设同步进行,从而使城市市容环境卫生事业走上健康有序的科学发展道路,为城市建设和管理创造有利条件。
(二)地理信息系统(GIS)。地理信息系统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、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间相动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。因此,地理信息系统具有以下三个方面的特征:(1)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;(2)以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析和动态预测的能力,并能产生高层次的地理信息;(3)由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。计算机系统的支持是GIS的重要的特征,使GIS得到快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。
二、GIS在环卫规划中的实践应用
(一)环境保护信息化管理。目前,在环境保护领域,GIS主要用于环境现状评价、环境质量预测、环境规划、环境建设项目管理、环境应急预警预报系统等。特别是城市环境规划己经成为GIS的一个重要应用领域,美国芝加哥、纽约、我国北京、上海、广州、深圳等市都不同程度地建立了城市环境规划GIS系统。GIS在环境资源领域的应用主要体现在环境评价研究、大气与水体质量监测、农业、湿地和公共地管理、资源循环利用监测及危险区制图等方面。此外,GIS在与环境相关的市政管理领域的应用也十分广泛。在规划中,常伴随着大量的结构化、半结构化和非结构化等决策问题,又出现了规划决策支持系统的研究。与此同时,3S技术在环境保护领域的应用也日益受到重视。
(二)环卫车辆的信息化管理。在UGIS 应用的同时,将城市道路系统与交通管理部门的交通管理信息叠加,通过信号等管理、每辆环卫车辆配置专用传感器,可将每辆车在城市中的流动情况反馈到数据处理中心,数据处理中心将采集到的数据和预设的交通规划全景情况进行分析、对比并将结果送到指挥中心,指挥中心的计算机系统对相关路段的交通信号进行控制,通过信号的变化对环卫车辆的线路及配备进行调度。指挥中心利用无线设备,将有关信息再送到车辆使用人员的接受设备中,直接进行动态指挥和调度,保持环卫车辆路线优化以及资源合理运用。
(三)环卫规划工作的透明化、公开化。近年来,Web GIS、移动GIS、嵌入式GIS 等GIS 新技术迅速发展并应用到环卫规划领域,取得了较好的效果。Web GIS 不仅可以使公众在网上浏览GIS 数据,及时掌握有关资讯,而且也为公众提供了网上操作、处理相关数据的平台,公众可以对自己感兴趣的规划领域做出自己的创意和方案,使公众积极参与规划,不仅提高了GIS 数据的共享程度,也增强了环卫规划的法律基础和群众基础,利于规划工作的可持续开展。而嵌入式GIS、移动GIS 的动态性、移动性的特点,能够及时、方便地提供环卫规划所需要的用户环境的各种信息,为环卫规划和管理人员提供了现场办公的平台,不仅提高了环卫规划业务效率,也能加强环卫规划的监察工作。
三、GIS在环卫规划应用中的不足及展望
(一)环卫规划GIS应用的局限性。众所周知,环卫规划既非纯人文也非纯技术的科学,是一系列学科相互叠加和交叉的学科。这决定了环卫规划工作包含了社会和物质两方面因素内容,环卫规划中有时会存在抽象、综合、主观的问题处理模式,而GIS 作为一种计算机系统,最终只是一种技术平台,环卫规划中复杂的经济、社会、政治因素是无法单纯依靠技术可以解决的。将GIS 工具与环卫规划专业知识相结合、灵活应用,是GIS 在环卫规划应用中面临的一个挑战。
(二)环卫规划GIS应用的未来发展趋势。在当前城市化和信息化迅速发展的情况下,以GIS 为代表的新的地理信息技术将在城市规划和管理领域得到更宽和更深层次的应用,已经成为一种必然趋势。我们应当不断分析GIS在城市规划应用中存在的问题,找出解决问题的方法,对GIS 技术进行升级改进,同时积极培养城市规划专业GIS 应用人才,使GIS 更好地应用于城市规划设计领域,提高规划设计工作的科学性,为正在迅速到来的中国的城市化工作更好地服务。
四、结论
GIS 技术的出现与发展,为社会诸多行业领域的发展带来了机遇。但目前GIS 技术在城市环卫规划的应用中还存在一些瓶颈,因此如何抓住GIS 技术发展带来的机遇并从中受益,是GIS 技术应用及环卫规划行业首要解决的问题。对环卫规划行业来说,开拓GIS的应用,首先是要使规划师们熟悉GIS 的基本原理和技术,其次还包括规划、管理工作自身的更新、扩展,因为很多应用上的局限来自规划本身还不适应实际的需要。因此,人才问题将成为GIS 推广应用的一个关键性制约因素。
参考文献:
[1]李祺玮.GIS在环卫规划中应用的优势和存在的问题[J].山西建筑,2011(03).
【关键词】农业工程;信息关键技术;应用;发展趋势
随着现代化社会的发展,信息技术的发展和应用日渐成熟。信息技术在农业工程中的应用,提高了农业生产效率,为现代农业的发展奠定基础,成为现代农业发展的动力源,同时,信息技术在农业各领域中的应用,也为农业产业结构调整产生较大影响。基于信息技术对农业工程的重要性,本文主要探究信息关键技术在农业工程中的应用。
1农业信息化发展中的关键技术
1.1虚拟仪器技术。虚拟仪器技术在应用时需要同时结合硬件和软件,并且对硬件软件的要求较高,硬件为模块化硬件,同时需要较高性能,使用模块化硬件可以满足全面需求,比如同步和定时应用,软件需要具备灵活高效能的特性,用户可以根据需求创建界面,只有将高性能的硬软件结合使用才能达成相应的应用目的,另外,为了使虚拟仪器技术达到最大化优势,还要使用具有集成作用的软硬件平台,在软硬件以及软硬件平台的共同应用下,才能发挥虚拟仪器技术的高性能、高扩展性、高效率、高出色等优势。虚拟仪器技术结合计算机、仪器仪表以及传感器等技术,可以在硬软件的应用下模拟生产条件,并对生产信息进行跟踪和记录,在农业生产方面,可以提前模拟生产情况,并供专业人员分析和改良,提高农业生产力,实现对农业的智能化管理。1.2专家系统。专家系统通过获取某一领域内专家的知识,并将这些专家知识进行对应编辑,并存放到知识库中备用,以便于解决该领域在发展过程中遇到的问题,知识库是整个专家系统的核心,同时,独立于其他构成部分。专家系统是解决专业问题的主要系统,而知识库就是解决问题的知识源,在遇到问题时,需要调动知识库内对应的知识,从而得到解决。推理机构相当于专家系统的管家,控制专家系统解决问题的整个过程,并了解用户的需求,以及用户为什么要解决这一问题。人机交互界面传输主要信息以及解决问题的过程,方便用户查看和记录。1.33S技术。3S技术指遥感系统(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS),当前,3S技术在农业工程中已经得到广泛应用,下面对这三种技术进行详细介绍。遥感技术(RS),即对大面积空间内的信息进行提取,形成相应的数字图像,根据不同要求或者需求,对数字图像进行加工,成为能够被人们使用的信息。随着技术的不断发展,使用遥感技术获取数字图像的分辨率会越来越高,能够为人们提供更加精确的信息。通过遥感技术获得图像需要进行加工和处理,处理方式主要有数字图像预处理和数字图像分类两种,或者说这两种处理方式也是不同的处理步骤,数字图像预处理是对获取的初始数据图像进行初步处理,通过消除原始数据中的噪音、增加图像视觉效果等,使目标呈现更加清晰,而数字图像分类是在数字图像预处理之后,也就是在获得清晰的目标后,使用科学的方式对目标图像分类,通过分类便于更加准确的获取目标信息。地理信息系统(GIS),即能够存储空间信息和数据,使用图形表达内容,具备空间分析、空间定位和检索技术。全球定位系统(GPS),即可以对地面上任何一个点位进行定位,然后精准测算出该点位的坐标位置,具体精度为厘米数量级,使用全站仪或者激光测距仪就可以精准测量坐标距离。全球定位系统可以直接获取某一点位的信息,结合遥感技术,可以对遥感技术下所获得的定位数据进行校正,使信息更加精准。1.4数据挖掘技术。数据挖掘技术可以存储所获得的数据,并能够对数据进行分类、分析和处理,其中,对数据的分析、挖掘数据背后隐藏的信息以及特征是关键,这样才能实现数据的意义,为人们决策或者分析提供基础。数据挖掘技术对于涉及信息广的领域尤其重要,以农业为例,农业生产多样复杂,通过现代化的手段或者技术获取生产信息之后,要将数据及时入库,在入库的过程中,要做到智能化处理,即对信息或者数据进行分类、归纳、分析、整理以及智能化管理,并确定信息来源,建立对应的信息挖掘途径,这个过程包含数据库、统计学、人工智能等多个领域,最重要的是对数据进行挖掘,了解数据的特征以及涵义,为之后的决策打下基础。1.5数据融合技术。数据处理技术是对信息进行自动化综合处理,以传感器为载体,通过传感器获取外部信息,并对所获数据进行多级别、多层次和多方面处理,挖掘数据或者信息深层的含义,数据融合技术下使用传感器综合处理数据和单一的传感器处理数据不同,前者对数据的处理和分析更加全面、完整,并实现了对传感器的高效率运用。
2各项信息技术在农业工程中的应用
2.1虚拟仪器技术在农业工程中的应用。虚拟仪器技术将虚拟和智能结合,作为一种以计算机为载体的智能资源,在农业工程中得到深入应用,其中最常见的就是精密播种机虚拟仪器检测系统和种子成长虚拟检测系统。精密播种机虚拟仪器检测系统通过自动化检测和管理方式,从常规台架试验的所有项目获得相应数据,并能够展示相应数据,主要包含合格粒距平均值、落种性能以及种子落地速度,通过这些数据,可以了解播种情况,或者对有问题的播种进行及时处理,优化播种工作,在实际操作过程中,使用者可以直观的看到数据信息,并对数据进行记录和分析,将数据和播种标准进行对比,提高播种成功率。种子成长虚拟检测系统是通过智能化的方式,模拟种子成长所需要的环境,一方面,可以减少投入实际投入成本,另一方面,可以提高种子成功率,在模拟状态下优化种子成长环境,然后根据模拟情况指导后续的实际种植。另外,虚拟仪器技术对水果分离和选配做出重要贡献,以苹果分选为例,在分选时使用苹果分选系统,通过计算机展现图像,对图像进行分析,然后根据图像情况确定阀门开关,便于在之后实现智能化、自动化分选。虚拟仪器技术在农业工程中的应用,大大提高了农业生产效率,并提高农业生产质量。2.2专家系统在农业工程中的应用。专家系统应用于农业工程中区别于传统的农业,在传统农业发展中解决问题主要以工作者的经验为主,但是很多农业从业者的学历较低,掌握的专业知识较少,在解决问题时容易受到限制。专家系统是通过建立专家知识库,将农业生产和发展过程中遇到的问题进行转化,明确需要哪些知识解决,并确定常用的专业知识,将知识调入专家知识库中。现代农业中很多从业者基本以高学历为主,专业性强,这一点和专家系统的使用相符合,从业者的知识以及解决问题的方式都可以调入专家知识库中,方便在农业生产过程中使用。专家系统结构中,知识库专门存放农业领域方面的专业知识,当遇到问题需要调动知识库中的专业知识时,只需要工作人员输入关键词或者相关信息就可以,在这个过程中,推理机构控制专家系统工作的整个过程。2.33S在农业工程中的应用。遥感(RS)可以利用电磁波特性对物体以及所处的客观环境进行监测,获取物体的信息,并能够对物体进行精细化管理。在农业工程中,遥感技术主要通过遥感器发射信号,对农作物的耕作情况进行远程管理,比如农作物生长情况、产量、种植密度、种植环境、自然灾害情况,也可以对一定空间区域内进行全天候的实时精确监控,掌握种植区域内自然条件以及土壤的变化情况,获知可能发生的自然灾害,并可以提前做好预防措施,遥感对农作物的远程距离监控也可以做到精确化,通过监控了解农作物种植的详细情况,为了解农作物生长环境打下基础。地理信息系统(GIS)服务于农业的精细化耕作,对农业实行动态化和智能化管理。地理信息系统可以处理空间地域信息,获取信息后能够掌握空间地域内的自然条件、土壤条件以及病虫草害情况等,然后将这些数据信息输入到计算机中,计算机对这些数据进行分析和处理,实现对农业种植的动态化管理,这一应用可以判断所在空间是否适合耕作,并能够为精细化耕作做好准备。另外,地理信息系统也可以进行有效调查农业资源,通过处理空间内信息,获得气候图、实时图像,并进行相关处理,将气候图、实时图像整合为空间数据库,将空间数据库和实际数据结合起来,实现农业资源的自动化管理。同时,也可以对现有的土地资源进行整合和分析,明确土地资源的使用情况,对土地资源重新规划,避免资源浪费,实现资源合理利用和布局,以及实现对土地资源的可持续利用。全球定位系统(GPS)可以精准确定空间内的某一位置,或者对某一物体进行精确定位,主要包含地面控制站、地面监控站、空间导航卫星等组成部分,目前主要使用美国的GPS系统,该系统可以在任何时间、任意气象条件中接收4颗以上卫星的信号,在农业工程中主要使用GPS定位作业者和作业机械的具置。另外,将遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统结合应用在农业工程中,可以通过遥感获得农作物的生长数据,使用地理信息系统获取农作物种植地图,然后在农机上安装GPS,就可以指挥农机自动行走,完成耕地、播种、锄草、灌溉等工作。2.4数据挖掘技术在农业工程中的应用。当前,农业现代化的发展使得很多农业数据以及信息变得越来越庞大、复杂,使用传统的人工分析已经不能满足现代化的要求,所以,需要使用现代化技术来储存、分析数据。我国地域辽阔,农业种植面积大,并且不同区域的自然条件不同,在农业种植中面临着很多变动因素,比如自然灾害、土壤条件、病虫草害等,要想科学的应对这些变动因素,就需要找到对应措施,并能够预测事件的发生,做好预防措施。数据挖掘技术通过智能化、自动化、信息化的方式,将获取的信息储存起来,并对信息进行分类和分析,挖掘数据或者信息的延伸含义,以及数据呈现的特征,能够对动态记录和分析,并能够根据变动情况及时更新数据,便于查询和使用。2.5数据融合技术在农业工程中的应用。数据融合技术是对多个传感器进行融合,实现对信息的智能化控制和管理,一般多传感器信息融合技术主要用于精准农业关键技术的研究中,使用多传感器信息融合技术可以实现对数据的智能检测、管理和控制,而精准农业是对信息技术和人工智能技术的综合应用,使用多传感器融合技术可以大大提高精准农业研究的准确性。
3信息技术在农业工程中的发展趋势及对策
随着科学技术的不断发展,现代农业向专业化、集成化、智能化方向发展,因此,现代农业是传统农业的革命,改变了原有的生产和发展方式。我国是一个农业大国,疆域辽阔,农业种植面积大,农业在我国的产业发展中也占有重要位置,推动农业向现代化发展是必然趋势,在这个过程中,也会遇到很多挑战,因此,如何更好的利用信息技术,实现我国现代农业的全球化、智能化、专业化是需要思考的重要问题。我国和发达国家相比,现代化农业发展较为落后,同时,在农业机械化、农业生产规模、农民文化素质方面没有达到理想水平。所以,需要建立具有中国特色的现代化农业体系,进行专业化理论研究,结合农业实际发展情况,推动现代化农业信息技术在农业生产和管理上的应用;大力培养农业专业化人才,提供农业劳动者的素质,使农业从业者具备处理、运用信息的能力;建设现代化农业信息网络,让大众了解农业发展以及相关农产品,为农产品流通打好基础;发挥政府的作用,并结合科研机构以及企业,共同为现代化农业努力,推动农业的现代化发展;提高使用信息技术的能力,信息技术是现代农业的重要组成部分,只有能够综合利用各种信息技术,才能不断提高农业生产效率,推动农业现代化发展。
综上所述,信息技术作为现代农业发展的必要组成部分,改变了农业生产方式,提高农业生产水平,对于我国的现代化农业建设具有重要影响。同时,信息技术为农业发展提供诸多优势条件,为现代农业发展提供更多方向,不仅降低农业从业者的劳动强度,还大大提高生产效率,使农业在我国的产业发展中贡献更多力量。当前,在我国农业工程中已经应用很多信息技术,这些信息技术也为我国农业发展做出突出贡献,但是,我国对信息技术的应用较晚,并且很多信息技术的使用需要投入大量资金、设备等,加之我国地域辽阔,不同地区的农作物种植环境不同,这也加大了信息技术的应用,所以,我国农业对信息技术的使用还不成熟,同时,没有实现信息技术在农业发展中的全面普及。为此,相关工作者、研究者应该进一步研究设备的使用和更新,争取能够让信息技术更快、更好、更全面的融入到现代化农业中,为构建具有中国特色的现代化农业体系做好铺垫。
参考文献:
[1]徐小淇,李燕凌.中国信息化与农业现代化协调发展研究——基于省域视角及2003—2016年数据的分析[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2019,20(03):58-66.
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[4]郝小华.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].经营管理者,2015,11(12):188.
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:
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