地理信息科学进展精选(九篇)

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第1篇：地理信息科学进展范文

关键词：一带一路；西部；地理信息科学

引言

2015年3月，国家发改委、外交部以及商务部在海南博鳌亚洲论坛上联合了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》（以下简称《愿景与行动》）[1]，标志着中国的“一带一路”战略正式进入全面推进与建设阶段，已经成为继“西部继续开发开放、东部转型走出去”之后，我国在新的历史时期提出的持续开放的新战略。事实上，“一带一路”战略并非偶然之举，而是世界经济格局变化和经济全球化深入发展的必然结果，同时也是一个具有高度空间选择性的战略概念[2]。“一带一路”强调经济要素的自由流动、资源的高效配置以及市场深度的融合，传递一种合作、发展与共赢的理念[3]。然而，长期以来，国内对“一带一路”沿线国家的研究与认识相对不足，对相关国家的基本国情、资源环境、社会经济概况等数据信息的了解也是零散残缺的，这种状态不利于“一带一路”的合作建设与共同发展。

地理信息科学（GIS）通过数字技术来描述与表达现实空间，与遥感（RS）、全球定位系统（GPS）共同构成了地理信息的3S技术，形成了对地球的数字模拟，使我们首次实现了足不出户的了解地球。“一带一路”在政策、经济、文化、环境等多方面均面临挑战，亟待利用地理信息科学技术开展对“一带一路”国家的相关研究。同时，西部地区作为“一带一路”战略的桥头堡，其整体教育水平与我国东部地区仍然存在一定的差距。GIS是近几十年发展起来的新兴综合性学科，在当前信息化潮流中，“一带一路”战略的实施能够促进我国西部地区GIS人才培养的跨越式发展。基于此，本文从“一带一路”的战略角度出发，探讨地理信息科学教育的新思路，为我国西部地区GIS及相关学科的教学提供理论参考。

“一带一路”战略与西部发展的内在联系

中国西部是“一带一路”战略的重点区域，在《愿景与行动》中已经突出强调了西北地区作为丝绸之路经济带上重要的交通枢纽作用，建成面向中亚、南亚、西亚国家的通道、商贸物流枢纽、重要产业与人文交流基地。西南地区是形成21世纪海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的重要门户。随着一带一路发展战略的实施，西部地区将成为我国对外开放的前沿，两者的内在联系突出表现在以下几个方面。

西部将成为开放前沿

近年来，随着西部大开发战略实施的深入，西部地区发展显著加快。2014年，国务院相继批复设立陕西西咸新区、贵州贵安新区以及成都天府新区三个国家级新区。目前，我国西部地区的国家级新区已达到5个，分别位于重庆（2010）、甘肃（2012）、陕西（2014）、贵州（2014）、四川（2014），体现出国家发展战略的整体向西。然而，由于发展基础、地理区位等限制，西部地区的整体发展与东部仍然存在一定的差距。“一带一路”战略将构筑新时期我国对外开放的格局，是西部地区跨越发展的新契机。在“一带一路”战略的支持下，西部地区能够形成贯穿中西的对外经济走廊，建立全方位对外开放格局，真正实现东部西部的均衡发展。

西部在“一带一路”设施联通中具有重要的区位优势

“一带一路”以交通运输为纽带，贯穿亚欧非大陆，一头是活跃的东亚经济圈，一头是发达的欧洲经济圈，中间广大腹地国家发展潜力巨大，对基础设施建设的需求旺盛。“一带一路”的关键是交通节点的打造以及交通服务的一体化，通过促进互联互通以及通关便利化，能够大力开拓“一带一路”沿线国家的市场，发展运输服务贸易。西部地区在“一带一路”的设施联通中具有重要及独特的区位优势，如从重庆出发，经西安、兰州、乌鲁木齐到达俄罗斯、白俄罗斯、波兰、德国、比利时的渝新欧国际铁路，一直由于铁路轨距等原因，造成运输线路的长期不通畅。因此，设施联通需要因地制宜，充分考虑沿线国家多沙漠戈壁、高山峻岭的实际环境情况，开发具备高技术含量、统一技术标准的设施联通网络，最终实现“一带一路”区域交通一体化。

西部是“一带一路”能源开发与合作的重要契合点

我国所在的东北亚地区是全世界能源需求量最大的地区之一，能源领域的合作是一带一路的重点区域。“一带一路”沿线国家资源要素禀赋各异，与西部地区众多产业存在优势互补与互利共赢的合作空间。目前，我国油气资源进口的主要通道是马六甲海峡，存在一定的能源安全隐患。“一带一路”战略将广泛联系沿线国家，构建我国的陆上能源通道。通过寻找与沿线国家合作的契合点，加强能源资源深加工技术及传统能源资源勘探开发合作，形成能源资源合作上下游一体化产业链。

西部地理信息教育融入“一带一路”战略的思路

“一带一路”跨越亚、欧、非三大洲，沿线包括60余个国家40多亿人口，存在涉及国家多、面积广、气候类型多样等情况，在该区域内开展交通基础设施、经济贸易、资源开发、跨境生态环境保护、旅游文化等合作，必须充分利用现代化GIS与遥感技术，克服地理时空距离等方面的障碍和限制[4]。另一方面，通过GIS的广泛应用，能够获得包括整个区域的基础地理、自然资源、生态环境、人口与社会经济等的空间分布格局、规模数量、构成质量以及时空分异和变化规律等第一手的信息，以研究市场资源要素之间的相关关系和影响机制，支撑区域重大建设工程的实施。

国家测绘地理信息局副局长李朋德指出：“一带一路”需要地理信息作为支撑，以实现“一带一路”各类信息的空间化集成。因此，在“一带一路”背景下，西部的地理信息科学教育是“一带一路”战略发展的重要基础之一。同时，考虑到GIS专业的学科交叉属性以及较强的技术性与实践性，西部的GIS教育面临着新的挑战与机遇。鉴于此，作者提出以下西部GIS教育的新思路。

1.强化GIS的基础教育属性

地理信息通过空间视角，将自然环境与人类活动联系起来，并应用图形进行空间表达。近年来，GIS的引用领域已经突破了地理界线，并迅速渗透到各行各业中。基于此，GIS的教育中需要充分考虑“一带一路”战略的需求，强化GIS的基础教育属性，强调相关专业的空间思考能力。事实上，GIS是一门面向应用的技术学科。因此，各个与空间相关的专业，包括政府公共管理、城市规划、资源开发利用等均存在着GIS教育的需求，以协助解决各专业中相关的自然环境、社会经济等问题。因此，有必要在这些相关专业中增加GIS原理与应用、遥感基础原理等课程，让相关专业学生认识GIS、了解GIS，以适应“一带一路”战略发展的需求。

2.以应用为导向，着重解决实际问题

在GIS教学中，充分考虑到GIS面向应用的属性，强调GIS理论与应用的结合。如“一带一路”战略中的设施联通必然涉及交通道路的规划及设计等。在此过程中，每一个阶段均涉及大量的GIS应用。以道路规划为例，GIS的多源数据处理与空间分析能力使其具备独有的优势。在路网规划中需要涉及多种空间与属性信息，如土地利用、植被覆被、地形、人口及经济等，而GIS与遥感能够获取这些信息的第一手资料。进一步利用GIS建立数据库，并根据需求创建相关的专题地图，能够极大地提升工作效率，丰富数据的表达形式，是实施“一带一路”战略的重要科技参考。然而，目前西部的GIS培养过程中覆盖面广、专业性强、教学板块多，导致部分学生存在“什么都懂，什么都不会”的问题。基于此，在GIS人才的培养中需要以具体应用为导向，增加相关实践课程，着重于综合解决实际问题的培养。

3.以共享数据为切入点，强化区域遥感应用

经过近几十年的发展，相关地理信息空间数据尤其是遥感数据经过多平台、多传感器的长时间序列积累，GIS学科已经积累了海量数据。地理信息空间数据作为一种数据资源，其继承与共享受到国内外的广泛重视，如国内的地球系统科学数据共享平台已经开展了相关的研究，整合了大量的地球信息科学数据资源。进一步考虑遥感科学的综合性与可比性，在“一带一路”地区开展基于遥感的国别研究，获取相关区域的自然环境与社会经济资料，如利用基础地理信息资料及相关遥感数据分析区域生态环境历史变迁、区域资源环境承载力及区域气候条件与气候变化等，均是“一带一路”战略的重要参考。

结语

在信息资源日益丰富与信息技术高速发展的今天，西部地区作为“一带一路”战略的桥头堡，其地理信息教育具备赶超东部乃至国际先进水平的良好机遇。因此，需要相关科研与教学机构从“一带一路”的战略需求出发，强调GIS学科在不同专业中的基础属性，以应用为导向，以相关共享的地学数据为切入点，强化区域遥感应用，着重解决实际问题的培养，对于促进西部地理信息科学教育及服务社会可持续发展非常重要与迫切。

【基金项目：科技基础性工作专项项目（2011FY110400）、重庆市基础与前沿研究计划项目（cstc2014jcyjA90012）、重庆市教委科学技术研究项目（KJ130625）、重庆师范大学本科人才培养升级改革试点项目（02020307-0021）。】

参考文献

[1] 国家发改委，外交部，商务部.推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动.北京：外交出版社.2015.

[2] 杜德斌，马亚华.“一带一路”：中华民族复兴的地缘大战略.地理研究，2015.34（6）：1005-1014.

[3] 刘卫东.“一带一路”战略的科学内涵与科学问题.地理科学进展，2015.34（5）：538-544.

[4] 诸云强，孙九林，董锁成等.关于制定数字“丝绸之路经济带”与信息化基础设施建设科技支撑计划的思考.中国科学院院刊，2015.30（1）：53-60.

作者简介：

第2篇：地理信息科学进展范文

【关键词】云计算；GIS；云GIS平台

0 引言

GIS（Geographic Information System）是以地理科学为依托，以计算机科学技术为支撑，以遥感技术（Remote Sensing， RS）和全球定位系统（Global Position System，GPS）为重要数据来源的交叉学科，范围介于管理科学、空间科学、信息科学之间。正是由于这种地理事物的多学科性，最终导致了GIS具有明显的多学科交叉特征，它必须同时吸收相关学科的特点，并逐步形成自身独立的风格，同时又要被应用于多个学科，以推动这些学科的快速发展。近些年来，由于云计算技术在IT行业内的迅猛发展以及所导致的产业革命，PC时代将逐步被云计算时代所代替。虽然云计算目前还处于起步的发展阶段，但是在大规模计算、海量数据处理、降低系统设备代价和维护，以及用户透明性方面都已经展现出无与伦比的优势。

受益于云计算带来的优势，对广大用户而言，云GIS意味着数据、软件、开发之间的壁垒已被打破，地理信息资源变得唾手可得。用户可在云中随时获取所需的各种GIS资源，并且可以以计量方式拥有并进行灵活扩展，基于这种环境，GIS系统的运行模式面临了新的挑战。而对于GIS领域的研究者和工作者而言，如何利用云计算技术解决GIS问题，已经成为一项更具创新性和前沿性的研究工作。

1 云计算与GIS

1.1 云计算

云计算是继分布式计算、并行计算和网格计算之后出现的一种新兴的计算模式，或者也可称之为以上三种模式的商业化实现。其概念目前并没有统一的标准定义，大型IT厂商和领域专家们都从自身角度给定了其定义。综合来讲，在狭义上，云计算主要是通过Internet以按需和易扩展的方式获得所需资源（包括硬件、软件及平台），提供资源的Internet即可被称为“云”，“云”上的资源对用户而言是可以无限扩展的，并随时获取，即付即用；在广义上，云计算则是指一种服务的交付与使用模式，这种服务可以是与IT、软件、互联网等领域相关的，也可以是任意其他服务。

云计算的主要特征可总结为：1）规模大。云计算拥有庞大的系统规模，云数据中心的服务器可以多至上百万台并遍布世界各地。2）虚拟化程度高。云计算利用互联网实现功能虚拟化，使得分布于世界各地的用户都可以通过Internet使用云计算提供的服务。3）可靠性高。云计算提供了节点互换、虚拟机迁移及数据副本和容错等功能，这些技术可以极大地确保云数据中心的信息存储的稳定性和安全性。4）扩展性和通用性。云计算可以根据不同的用户需求为用户定制不同的分配资源。5）成本低。云计算以集中化的管理模式和功能强大的节点构成模式，可以极大地降低云计算的运营和管理成本，这样可将更为便利和廉价的服务提供给用户，而用户不需为获得更多资源付出过多代价。

1.2 GIS

地理信息系统GIS是利用计算机的软硬件系统，对各种形式的地理数据进行采集、存储、操作、运算、分析、描述并显示所组成的一种集成系统。GIS的应用基础是需要采集海量的基本地理空间信息，然后对这些信息进行存储、管理、分析。

1.3 云GIS

云GIS，旨在将云计算的各种特征利用于支撑GIS的各种要素（建模、存储及数据处理），从而改变传统的用户应用GIS的建设模式，以一种更加高效、低成本与友好的方式使用各种地理信息资源[1]。由此定义可见，云GIS实质上是利用云计算技术扩展GIS功能，改进GIS的传统架构，以实现海量数据空间的高性能可靠性存取及数据处理，使GIS能够更好地提供高效的计算能力和数据处理能力，解决地理信息科学领域中计算密集型和数据密集型的各种问题，以弹性按需方式获取更加广泛的Web服务。

比较传统GIS，云GIS具有以下特征[2]：1）存储在云平台上的空间数据具有“云”特征，即虚拟化特征。2）空间数据管理与实施过程具有 “云” 特征。3）GIS业务的连续性。云GIS可以为用户提供弹性的地理信息服务，并能够根据用户需求的变化，动态的进行资源扩展，从而提升其连续性。4）更好的用户体验。云GIS可以降低用户使用地理信息资源的复杂度，用户只需根据需求选择适合终端即可访问GIS服务。综合来看，云GIS平台实质上就是在实现已有GIS通用功能（如可视化服务、缓冲区分析、叠加分析、统计分析和遥感影像操作）的基础上，使得用户在使用云GIS时如同使用个人PC一样简单便利；同时， 这些地理信息服务还提供了服务接口，供更多更高级的用户开发和使用，以产生更丰富的GIS功能。图1显示了云GIS的主要应用模式[3]。

图1 云GIS应用模型

2 基于云计算的GIS系统框架设计

基于云计算的相关技术，本文设计了一种基于云计算的GIS通用框架体系，主要利用虚拟化技术、即付即用的方式将GIS资源封装为在线服务，用户通过Internet进行基础设施和地理空间信息资源的共享，以提高资源利用效率，降低GIS系统的重复建设成本。框架体系如图2所示。

图2 基于云计算的GIS框架

该框架体系共分为三层，其中，基础设施层由各种硬件资源组成，通过硬件、存储、网络等虚拟化技术将物理资源转化为虚拟共享资源池；中间层负责管理虚拟共享资源池，并提供虚拟资源的调度部署策略，实现虚拟机的实时动态调度；服务层主要面向用户，以按需方式提供虚拟化的GIS环境。

图3是根据图2的GIS框架设计的基于云计算的GIS平台功能。访问控制功能用于对用户进行分类，并对不同的分类给予其对资源不同的操作权限，这可以保证GIS数据及系统的安全性，降低系统运行的复杂度。资源管理功能负责管理云数据中心的各类基础设施，并利用分配与调度策略提供给不同分类的用户不同的服务类型。GIS虚拟机（VM）主要用于管理与调度GIS虚拟机，用户通过互联网即可访问GIS VM，并设置自身的数据与应用。按需收费功能继承云计算资源的即付即用使用模式，将虚拟机使用成本细划为计算、存储、网络带宽等成本，制定GIS资源的收费模式，并按需向用户收费。

图3 功能

3 结论

基于云计算与GIS的技术关联性，本文设计了一种基于云计算的GIS系统框架，该框架可以有效利用云计算在资源提供与数据分析上的优势，为GIS用户提供更高效稳定的服务。

【参考文献】

[1]彭义春，王云鹏，牛熠.云计算环境下的GIS研究[J].东莞理工学院学报，2013，20（1）：17-23.

第3篇：地理信息科学进展范文

关键词： 地理信息科学 教学改革 实践教学

随着社会经济的发展，地理信息科学（GIS）日益引起空间数据相关行业的关注和应用。GIS已经从实验室走向行业应用，从行业应用走向大众化。然而，GIS的教学内容和方法并没有因为其应用的拓展而相应改革。究其原因，主要包括：（1）GIS相关技术发展迅猛，相关教材、师资难以同步;（2）传统教学方法难以满足社会对GIS研发人员的旺盛需求。（3）高校教学的中心地位需要进一步加强，相关政策应提高对高质量的理论教材、实验/实习教材、实践活动的支持力度，让教师真正喜欢教学，并通过不断进步拓展教学内容，改进教学方法。综上，我们在GIS大众化背景下，面向社会对GIS人才的需求，探索GIS需要拓展的教学内容，并就实践教学方法进行了探讨。

1.GIS教学内容拓展

随着GIS的普及应用，GIS学生不仅要掌握传统领域的知识，更要了解大众领域所使用的技术。同时，随着大数据时代的来临，应该在教学中引入相关教学内容。

（1）网络电子地图的地图投影

当前，网络电子地图已经完全融入生活，可以快速定位，提供详细的地理信息。但是，在GIS专业教学中，对于其使用的技术方法并没有介绍，对于其与GIS的集成更无涉及，这就造成专业的GIS人员对这些大众化的地图比较“陌生”，从而影响其在GIS行业中的应用。因此，我们建议在教学中加强这部分内容的介绍。

地图投影在GIS中具有非常重要的地位，地图投影是按照一定的数学法则，将球面的地理空间数据映射为平面的地图[1]。常见的Google、Baidu、天地图、SOSO等地图，均采用地图投影，其投影为Web墨卡托投影。Web墨卡托投影把地球视为球体而不是椭球体，这种假设是为了计算的简单化。设定球体的半径R=6378137.0米，椭球体的a=b=R，具体计算为公式①。

①式中，为经度，为纬度。

通过该公式可以将经纬度坐标投影为平面坐标，即Web墨卡托投影。GIS学生了解了该内容后就可以尝试分析网络地图，并在实践中使用该地图。

（2）视频传感器的GIS应用技术

图像、视频数据以海量的方式出现在日常生活中，相对于其他传感器，如温度、噪声等，其获取更便捷和直观。当前GIS教学中对于该类数据并没有加以利用，根本原因在于图像或视频以侧视的方式观察世界，而传统地理空间数据以正射的方式表达现实世界，两者存在视角的差异。但在计算机领域，针对图像或视频的研究日益成熟，如《计算机视觉》、《数字图像处理》等，可以逐步引入相关的理论，以获取图像或视频中的时空信息，主要涉及图像中丰富的纹理信息、序列图像的三维恢复、监控视频的中实时的动态目标的信息等。图像和视频在GIS中的引入，有助于拓展专业的应用领域，拓展地理信息获取的途径，推动实时、真实GIS的建立和应用[2]。

（3）网络开发技术

网络的兴起，空间数据相关行业的网络地理信息系统需求旺盛。通过网络使用地理信息系统，可以极大地降低客户端在数据管理和分析方面的负担。传统GIS教学内容，侧重单机、局域网内的GIS研发，对于网络GIS的研发技术并没有引起足够的重视。我们认为急需加强网络GIS相关技术的教学与实践，主要包括：

第一，网页设计技术，主要学习HTML、CSS、Dreamweaver或Asp.net，设计一些基本页面。

第二，网络开发技术，包括javascript、C#、Java等，编写网站前端和后端的代码。

第三，WebGIS开发包，如ArcGIS Server for Javascript，开发应用型的网络地理信息系统。

2. GIS实践教学方法

在GIS实践教学中，不能仅仅依托课堂和实验教学，而应该采取多种形式进行教学。

（1）第二课堂

GIS在实践中主要依托的硬件为计算机，在学生中已经普及。教师可以以所带课程为基础，在课外安排合理的学习任务，并进行指导，这里以《GIS设计与开发》课程为例进行说明。这门课程从理论上讲，主要讲授GIS的设计方法，包括结构化的分析与设计、面向对象的分析与设计两大核心内容，几乎占用本门课的一半教学时间[3]。在剩余的时间，通常会讲授某一类开发技术，如C#和ArcEngine。在72个学时内，要让学生学会分析、设计并开发一个应用型GIS系统比较困难。这种局面造成许多GIS专业的学生不会开发，害怕开发，难以满足社会对GIS开发人才的需求。如果开设第二课堂，这种局面将得到极大改进，具体内容包括：

第一，编程语言。 GIS教学中通常会安排编程语言类的教学，如C语言、C++等，但在应用型GIS开发中并不能满足要求。已有编程语言类的教学，学生已经掌握基本的编程技术，也掌握结构化程序设计和面向对象的程序设计方法，为后续第二课堂其语言的学习奠定较好基础，极大降低学习难度。当前，在C/S软件开发中，C#语言使用较多，而B/S方面，JavaScript较为常用。因此，第二课堂中可以首先安排学生学习C#，然后学习JavaScript，为后续GIS系统的研发做好准备。

第二，GIS开发 当前ArcGIS系列软件在GIS相关行业处于主导地位，可以指导学生在第二课堂中从开发者视野深入学习ArcGIS DeskTop，并在编程语言入门后逐步开始GIS开发。首先，C/S架构类的应用型GIS，建议以ArcEngine为GIS开发包，语言选择C#;然后，B/S架构类的开发，建议以ArcGIS Server为Web GIS平台，语言选择JavaScript，包括相关Dojo库的学习。 开展第二课堂，不仅延长学生《GIS设计与开发》的学习时间，而且学习内容得到较大拓展，实践能力得到增强，更有利于满足社会需求。

（2）项目带动

随着GIS的普及应用，GIS的相关项目日益增多，常见的类型包括空间数据建库、应用型GIS系统研发、GIS科研项目等。这些项目对学生能力的要求不同，可以根据不同类型的项目，吸收不同年级的学生加入，并进行耐心指导。在项目进展中，学生通过完成相关任务，可以提高对专业的兴趣，扩展视野，培养对专业的整体把握能力，项目参与往往使学生快速明白专业的目标。在项目类型安排方面，我们建议：

第一，数据类项目适合于大一和大二学生，如地图矢量化、遥感分类、规划图编辑等，对学生要求相对较低，重在使用GIS、遥感和测绘类软件，如ArcGIS DeskTop、Erdas、AutoCAD等。

第二，应用型GIS研发项目适合于大三和大四学生，要求学生会开发，具备编程语言和GIS二次开发能力。

第三，GIS研究类项目适合于大四学生或研究生，需要学生查阅文献、分析问题和解决问题，对学生要求较高，不仅要具备GIS基本知识和技能，而且要具有综合分析和实验的能力。

（3）科技活动

面向学生的科技活动，如学校或公司组织的学生大赛、科技周、创新或创业大赛，往往能提高学生积极性。我们建议：

第一，组织学生参与GIS公司组织的大赛，如ESRI大赛、SuperMap大赛、MapGIS大赛等。在指导中，以学生为主体，让其自己分析、设计和实施，做出一个相对完整的成果。教师在其中，重点对学生的选题、总体技术路线、作品的特色进行把握。

第二，学校内部组织的活动，如地图创意大赛、GIS开发大赛、科技周、创新活动等，教师辅助主办方做好大赛内容、类别、形式的设计和评审工作。在学生指导部分，激发学生的创新思维，与学生探讨，拟定新颖的选题，并保证能在有限时间内完成。

3.结语

现代信息技术的飞速发展，GIS专业面临重大发展机遇。GIS教学必须紧跟社会需求，将新理论、新技术引入教学中，并加强实践教学环节。同时，高校相关政策导向必须教师提供学习进修的机会，鼓励教师开展形式多样的实践教学活动。GIS教学内容的更新，实践活动的开展，必将进一步促进GIS在相关行业的创新应用。

参考文献：

[1]孙达，蒲英霞.地图投影[M]. 南京：南京大学出版社，2005.

[2]张兴国，刘学军，宋宏权.面向对象的影视GIS数据模型研究[J].测绘科学，2013，38（6）：64-66.

第4篇：地理信息科学进展范文

关键词：地理信息系统电子商务物流客户关系管理

一、引言

随着Internet的不断普及，电子商务的迅猛发展，世界已进入信息时代,发展信息产业、建设信息高速公路和培养信息建设人才已经成为重要的发展战略。人们不仅需要利用互联网快速检索和交互使用各种社会经济、商务信息,同时越来越迫切需求将这些信息与地理信息有机地匹配和结合起来,以获得这些经济信息的空间分布及其相互关系。

地理信息系统作为一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个与地理分布有关数据的空间信息系统,与人类生存、地区的发展和进步密切关联,在我国已受到愈来愈多的重视。

二、地理信息系统概述

地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)是以地理空间数据为基础,按照地理特征的关联,将多方面的数据以不同层次联系起来,构成现实世界模型,并在此基础上采用模型分析方法,提供多种动态的地理信息,为辅助决策而建立起来的计算机技术系统。

1.GIS的特点

GIS具有其他信息管理系统所不可比拟的优点,其最大的特点就是具备对空间数据的管理功能。具体来讲包括如下几个方面:

(1)共同管理空间数据和属性数据：这是GIS最显著的特点之一。GIS不仅具有管理属性数据的功能,还能采集、管理、分析和输出多种地理空间信息,并且将属性数据集成到空间数据之上,不仅直观而且可实现两者互相查询。

(2)具备强大的空间分析能力：由于空间数据和属性数据的集成以及地理空间模型方法的应用,使GIS具备空间分析、多要素综合分析和动态预测等功能，能够满足地理研究和辅助决策。

(3)具有丰富的信息：GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息，还包含与地理信息有关的其它信息，如人口分布、环境污染、区域经济情况、交通情况等。

2.GIS的发展

20世纪70年代后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，促使GIS朝着实用方向迅速发展，一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。20世纪80年代，计算机技术的提高为GIS普及和推广应用提供了硬件基础，GIS软件的研制和开发也取得了很大成绩，涌现出一些有代表性的GIS软件，如Arc/Info、MGE、System9等。GIS的普及和推广应用又使得其理论研究不断完善，使GIS理论、方法和技术趋于成熟，开始有效地解决全球性的难题，例如全球沙漠化、全球可居住区的评价、厄尔尼诺现象、酸雨等问题。

我国GIS的起步较晚，到20世纪70年代末才提出开展GIS研究。进入20世纪80年代后迅速发展，在理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养和区域性试验等方面都取得了突破和进展。1994年4月，我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”,加强了国内各种GIS学术交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。

网络技术的出现，使得Internet成为GIS新的系统平台。利用互联网技术，在Web上空间数据，供用户浏览和使用，是GIS发展的必然趋势。与传统的GIS技术相比，WebGIS具有访问范围广、平立、系统维护升级方便等特点。

多媒体技术和三维技术也正在进入GIS中，以改善GIS的数据采集、数据处理以及成果表达与输出的效能，发挥声、像等多媒体的应用。目前，图形图像的立体显示己成功地融入数字摄影测量系统(DPS)中，DPS与GIS的集成和多媒体技术的应用将把我们感兴趣的东西变成一个虚拟实体，我们可以通过GIS的输出系统用视觉、听觉、触觉、嗅觉等来感知它。“数字地球”的概念必将成为现实。

随着GIS的深入发展，GIS系统与其它学科结合更加紧密，3S(地理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS)或5S(前面3S加上数字摄影测量系统DPS、专家系统ES)的集成，使得测绘、遥感、制图、地理、管理和决策科学相互融合，成为快速而实时的空间信息分析和决策支持工具，使GIS广泛用于交通、城市规划、公安侦破、车船驾驶、农作物规划和科学耕种等。GIS己经涉及到社会科学、自然科学的许多领域，GIS必将发展成为集社会科学、自然科学于一体的全球性、综合性软科学。

三、GIS在电子商务中的应用

电子商务是在Internet开放的网络环境下,基于浏览器/服务器应用方式,实现消费者的网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。互联网固有的特性既赋予了电子商务有别于传统商务无法比拟的优点，随着电子商务的应用和研究的深入，已经证明电子商务是必须以传统商务为基础，是不能脱离传统商务独立存在。

GIS虽然是地理学研究的成果,但它集地理学、计算机科学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体,是多学科集成。这种集成使GIS能对各种信息进行加工、处理、融合和应用,为各种用户提供信息服务和管理决策依据。特别是目前WebGIS的发展能更好地适应电子商务的网络化需求。

1.在电子商务物流管理中的应用

电子商务离不开传统物流，GIS使传统流通企业在运作方式、技术、管理水平和经营理念上发生了根本性变化,使物流表现出许多新的特点,如信息化、自动化、网络化、智能化、柔性化。将GIS引入到电子商务下的物流管理中,符合GIS和电子商务的特点,也符合物流业的发展。

GIS具有强大的数据管理功能,所存储的信息不仅包括以往的属性和特征,还具有了统一的地理定位信息。因此能将各种信息进行复合和分解,形成空间和时间上连续分布的综合信息,支持各种分析和决策。这是其他信息系统所不具备的优势之一。

(1)交通路线的选择。在电子商务的物流管理中,涉及到物质实体的空间转移，运输和仓储站中成本的70%以上，因此交通运输方式及路线的选择问题直接影响物流成本的多少。这都属于空间信息的管理,这正是GIS数据管理的强项。在基于GIS的物流分析中,对于网络中最优路径的选择首先要确定影响最优路径选择的因素,如经验时间、几何距离、道路质量、拥挤程度等,采用层次分析法,确定每条道路的权值。物流分析中的路径可以分为这样三种情况:

①两个特定的地点之间的最佳路径；②一个地点到任意点之间,从一个地点到多个地点之间,车辆数量以及行驶路线选择；③网络中从多个地点运往多个地点的最优路径选择配对。

对于前两种情况都可以采用经典的Dijkstra算法实现。对于第三种情况,可以采用管理运筹学的运输模型结合Dijkstra算法实现,可以选用Floyd算法或是根据著名的旅行商问题(亦称货郎担问题)的解法求解。在求得最优路径的基础上,再根据现有车辆运行情况可确定车辆调配计划。

(2)机构设施地理位置的选择。对于供应商、配送中心、分销商和用户而言,需求和供给这两方面都存在着空间分布上的差异，此外供应商和分销商其服务范围和销售市场范围也具有一定的空间分布形式，因此物流设施的布局是电子商务下物流管理所必须面临的问题，其合理程度直接影响利润获取的多少。机构设施地理位置的选择包括位置的评价和优化。评价是对于现有设施的空间位置分布模式的评价,而优化是对于最佳位置的搜寻。地理位置的合理布局实质上就是在距离最小化和利润最大化两者之间寻求平衡点。现有的针对市场功能区域进行空间分析和模拟的模型很多,如Batty的裂点方程、Peily的零售重力模型、Tobler的价格场和作用风以及空间线性优化模型。

(3)车辆运输动态管理。全球卫星定位系统(GlobalPositionSystem,GPS)是20世纪产生的一项高科技系统。在物流领域，GPS能广泛地应用于各个环节，如用于汽车的定位、跟踪、调度，这样能极大地避免物流的延迟和错误运输的现象，货主可以随时对货物进行全过程的跟踪与定位管理。此外还能掌握空中交通以及铁路运输中有关货物的动态信息，增强了供应链的透明度和控制能力，提高了整个物流系统的效益和客户服务的水平。GIS能接收GPS数据，并将它们显示在电子地图上，这在很大程度上能帮助企业动态地进行物流管理。

2.数字城市——电子商务和运营平台

数字城市的核心是地理空间信息科学，地理空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是“3S”技术及其集成。

数字城市是以空间信息为核心、以网络为支撑的城市信息管理与服务体系。数字城市建设的任务就是利用现代高科技手段，充分采集、整合和挖掘城市各种空间信息资源，建立面向政府、企业、社区和公众服务的信息平台、信息应用系统等。地理信息系统平台是数字城市建设的核心任务之一，它为城市发展和信息化建设提供统一的空间定位与基础信息公共平台，进而实现城市信息资源按照地理空间位置的整合和共享。

一个实用、可行的城市规划信息系统，不但可以满足规划管理部门的城市规划、城市建设、城市管理、辅助决策的要求，而且能够提供出行、购物、旅游、交通、教育、文化、娱乐、房产交易、证券交易等综合信息服务，是数字城市与大众的联系纽带。

地图信息服务是城市综合信息服务的一个重要部分，可以建立企业机构的各个地理位置数据库，为企业管理人员和客户灵活方便掌握企业机构的地理分布情况和相关资料，并在此平台的基础上提供企业门户网站向客户宣传介绍企业相关信息和业务，也可作为第三方企业单位的宣传和广告啊分布平台，起到提升企业形象的作用，为企业获取相关收益。

3.客户关系管理中的应用

GIS作为一种空间信息输入、处理、存储、管理、分析和输出的技术，其应用的核心在于空间现象、过程和规律的可视化分析，表面上GIS与客户关系管理（CRM）不相关，但实际上，GIS提供全方位的信息，历史的、现在的、空间的、属性的。通过这些可以获得客户资料以及与企业相关的综合数据,如用户的历史购买力、购买行为、年龄构成、地理分布;所在区域的交通状况、经济发展程度、消费水平等。从而帮助企业做出企业和客户的空间分布、物流、营销等方面的决策。与此相联系的是一系列通用数据库文件，它具有常用的状态信息，包括各种事件记录、资源调查、交通状况以及生产流通、存储与销售状况等内容。这些图形由许多彩色图形标志，如线段、圆圈组成，这些图形可与背景地图叠加，显示客户关系管理中有关区域的变量之间的分布特征，与此同时，还可以通过地理信息子系统，显示客户关系管理产品配送路线，区域商业环境等。GIS系统为整个系统提供了更为直观、形象的图形分析和管理工具。在此基础上,进行如消费趋势分析、销售力量分析、目标市场分析以及潜在客户分析等,为管理者提供决策支持。

组件式GIS软件，使GIS应用可视直接嵌入到CRM系统中，实现无缝集成；采用关系数据库，将GIS数据于CRM数据统一存储和管理。随着InternetGIS技术的发展，GIS在CRM中的应用更加广阔。

四、结束语

地理信息系统与电子商务历史上是独立并分开发展的不同系统,但是在当今信息化、网络化的时代,各种信息技术的整合是大势所趋。无论从技术特征上、体系结构上、操作的可行性上来讲,它们的结合都是切实可行的,而且是有价值的。将GIS技术引入到电子商务的物流管理、客户关系管理,不仅开拓了GIS的应用领域,同时也促进电子商务自身的发展。

参考文献:

[1]张铎:电子商务与物流[M].北京清华大学出版社,2000.1

[2]陈述彭鲁学军周成虎:地理信息系统导论[M].北京科学教育出版社,2000.1

[3]陈倬李根洪:数字城市地理空间基础框架建设的初步研究[A].成都地图出版社2002

第5篇：地理信息科学进展范文

关键词：地理信息系统；项目教学法；资环专业；实践教学

0 引言

地理信息系统（Geographic Information System，GIS），是在计算机软、硬件支持下，综合运用地理学、系统工程和信息科学的理论，具有获取、存储、管理、传输、分析和输出地理空间数据的信息系统，是计算机和信息系统技术在地理科学中运用并发展的产物，广泛应用于社会生产和生活的各个领域[1]。高校很多专业都开设了地理信息系统课程，甚至中学地理教学也增加了GIS知识，我院地理科学、资源环境与城乡规划管理专业、生态学专业都开设GIS课程，但从我院目前的开课效果来看，还需要开展课程教学方法的研讨。

资源环境与城乡规划管理（以下简称资环）专业培养具有国土资源管理、城乡规划管理、环境资源保护开发等方面的专门人才。资环专业开设GIS课程主要是让学生借助GIS工具，解决研究领域中与地理空间信息相关的问题。作为非GIS专业，本院资环专业课程设置没有开设编程语言、数据库知识、空间科学、信息科学等方面的课程，致使按照传统教学法进行GIS课程教学存在一定困难。因此，资环专业GIS课程的开设，更需要重视实验教学，引入项目教学法势在必行。

1 项目教学法概述

项目教学法（Project-Based Learning， PBL），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项目任务充分融为一体，围绕具体的项目构建教学内容体系，组织实施教学。该教学方法不再是对教程内容的罗列陈述和讲解，要求教学设计者把教学内容和教学目标巧妙地隐含在一个个任务之中，即教学进程由任务来驱动，把理论知识的学习与实践技能融合。因此，项目教学法改变了传统的“三个中心”，即以教师为中心转变为以学生为中心，以教材为中心转变为以项目为中心，以课堂为中心转变为以实际经验为中心[2]。

项目教学法突破了传统的教学模式，激发学生的学习兴趣，最大程度地调动学生学习的主动性、参与性，充分发挥其想象力和创造力，锻炼和提高学生独立思考问题和团结协作的能力。同时表现出主题明确、问题驱动、理论结合实践、重在过程等特性[3]。

2 项目教学法在GIS教学中的实践

项目教学法包括明确任务、分解项目、制定计划、实施计划、成果评价等过程。项目的选择要结合课程的教学任务，突出专业课程的重难点，能较好地展示知识的层次性，以便逐步提高学生分析和解决问题的能力[4]。在2010级资环专业GIS课程教学过程中，选取白龟山水库湿地水资源保护规划这一综合性项目贯穿整个课程，并以此为例，展示项目教学法在资环专业GIS课程中的应用。

2.1 明确项目任务

在项目教学法中，选择和确定项目任务是首要步骤。基于本实验项目，结合资环专业相关资源管理、规划类课程，下达任务书。让学生通过任务书明确任务，了解学习GIS课程的主要目的。

2.2 分解项目

分解项目是将完整项目分解为若干子项目，再继续划分为多个小子项目，直至每个小任务可以完成[5]。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系统体系。在本项目中，学生实践了空间和属性数据资料的采集、存储、管理、分析和输出等GIS功能，例如确定白龟山水库湿地水体污染源的类别、分布及影响区域等子项目，使用了GIS软件的新建空间数据、建立属性数据库、缓冲区分析、叠置分析、制图等工具。

2.3 制定计划

制定详细周密的项目实施计划，是项目顺利完成必不可少的一部分，是开展项目教学与实施的指导性文件。项目实施计划包括项目目标的实施过程、项目期限、项目负责人、项目经费预算等。在本案例中，各小组制定子项目计划，最后汇总并结合实验教学时间安排确定总体计划。

2.4 实施计划

1）教学设备：项目的实施需具备一定的软硬件基础，我院3S实验室现有65台局域网连接的计算机，并装有ArcGIS9.3、Microsoft Office等软件。

2）项目分析：在教师指导下，按照预定计划，各小组学生对子项目任务分析。借助GIS工具，帮助学生理清分析解决专业领域问题的思路，不仅巩固学生GIS课程理论知识，而且培养了学生理论联系实际的能力。

3）示范操作：和传统教学法相似，示范操作在项目教学法实施过程中也具有十分重要的作用。在教学过程中，教师不但要语言回顾相关理论知识点，更要对项目实施关键工具的使用进行示范操作。

4）实施项目：在实践过程中，老师要对比项目实施进度表，随时观察学生的进展情况，并帮助学生解决项目实施过程中遇到的难点问题。

2.5 成果评价

经过以上步骤，完成此项目，但项目教学过程并未完结，教师还需要对小组成果进行点评，肯定每位学生的努力劳动和项目成果，增强学生的成就感和学习GIS课程的兴趣。

3 结论与讨论

通过对资环专业GIS课程教学过程中应用项目教学法，得出以下两点感悟：第一，在学习过程中，学生表现出较高的学习积极性和主动性；第二，学生反馈结果显示，该方法使他们具有明确的学习目标，很快掌握了GIS的基本技能，更加深刻的理解理论知识，提高了学生的动手实践能力。例如通过本案例的教学，学生掌握了GIS课程中数据采集、存储、管理、空间分析、制图、项目设计等理论知识和实践操作。

采用项目教学法有较为成功的地方，但也存在有待改进的地方。由于资环专业课程设置特点，部分学生缺乏数据库、编程语言等知识技能，在实验过程中不免存在学习积极性备受打击等情况。因此，教师要慎重选择实验项目，并将项目的设计更加系统化、分出难易层次，使不同水平的学生均能达到掌握一般GIS技能的基本要求，而有更高要求更多兴趣的学生能实现采用GIS技术完成专业领域问题的基本流程。如何选取难易适中的项目及怎样系统化项目设计，是笔者需要进一步思考和完善的地方。

参考文献：

[1] 黄杏元.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2] 路海兰.项目教学法在AutoCAD 教学中的应用[J].电化教育研究，2011（8）：153-154.

[3] 周利军.项目教学法在高师GIS教学中的应用[J].中国电力教育，2009（135）：60-61.

第6篇：地理信息科学进展范文

【关键词】岩石工程；数字化；勘察技术；应用分析

引言

随着计算机技术的发展，岩石工程勘察已开始广泛得使用数字化勘察技术，一般岩土工程信息包括地下水位、地形地貌、地层界面、断层以及钻探资料等众多内容。而以往的一般勘察技术很难展现出空间的实际变化状况，人们对于岩土工程的相关内容很难清晰、直接、完整的理解。所以数字化技术的广泛应用，有效改变了以往勘察技术存在的大量缺陷，提高了岩土工程勘察各项数据的精确性，提高了岩土工程。

一、岩土工程数字化勘察技术概述

岩土工程勘察的对象是建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，具体而言主要是指场地岩土的岩性或土层性质、空间分布和工程特征，地下水的补给、存贮、排泄特征和水位、水质的变化规律，以及场地周围地区存在的不良地质作用和地质灾害情况。岩土工程勘察工作的任务是查明情况，提供各种相关的技术数据，分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议，以保证工程建设安全、高效运行，促进经济社会的可持续发展。数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息（勘察、设计、进度、计划、变更等数据）有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。

二、数字化岩土工程勘察技术的应用

1、岩土工程场地方域数字化

岩土工程场地方域数字化也就是岩土工程项目地理信息系统，简称GIS，基于互联网技术的WebGIS 具备分布式应用结构、广泛的访问范围、独立的平台和成本低的系统，这门系统涵盖了计算机信息科学技术、地理学等多门学科知识，主要是在计算机硬、软件和系统信息科学理论支持下，科学综合分析和规范管理空间物理力学信息的地理数据，从而为该工程项目决策规划和管理研究提供所需信息，这对各种野外场地工程勘察测量工作极为有利。

虽然地理信息系统与岩土工程勘察设计一体化是不同领域，然而岩土工程力学信息里面包含了诸多地理信息，这些信息都与空间坐标相关，而后者工作必须在空间信息基础上进行设计分析、评估决策，也就是说岩土工程勘察设计需要全面地理信息的支持，而地理信息系统则就是有效采集、管理和分析各种空间信息的系统，因此将地理信息系统综合运用到岩土工程勘察设计工作中就能够充分借助GIS 强大的数据采集、空间分析查询和管理效能来对岩土工程勘察设计、具体实施所需多种信息进行准确分析和高效管理。

与传统勘察设计相比，地理信息技术应用优势十分明显：首先，地理信息系统采集处理数据快速且高效，其数据采集质量更高，数据来源更广；其次，岩土工程勘察设计数据内容复杂，形式多样，而地理信息数据库就能够准确描述表达空间实体，且其图形、图像和属性数据高度集成准确，从而为勘察设计信息、科学构建规范专业设计、分析评价和辅助决策模型提供了全面信息支持功能；然后，GIS 中拓扑叠加、缓冲区、数字地形等空间分析功能也能够发挥其良好的分析效能；最后，GIS 还具备高效的可视化操作效能，从而使得岩土工程勘察设计可视化操作平台成为可能。

2、数字化岩土工程建模方法。

岩土工程地质建模的方法以及类型还是非常多的，其中比较具有代表性的建模方法就是表面模型法，这种方法也就是传统的建模方法，这种建模方法当中主要应用的就是工程地质体的外表面，从而使人们能够比较正确的对均质地质体进行掌握的一种方法。虽然说这种方法的年代比较久远，但是这种方法并没有因为时间的原因而被淘汰，这种方法在现在还是受到人们广泛的欢迎。这种建模方法当中所需要的数据主要就是来源于一些处于离散状态的测点资料。

这些数据当中主要包括了两种数据类型，第一种数据就是集合特征数据，第二种数据类型是属性特征数据。在得到了这些数据之后，利用这些数据对地质体界面结果进行一定的解释。对地质体的空间属性的确定主要就是依靠的得到了一些列属性相似的电，然后将这些点用一定的规则相互的进行连接，这样在构成了网状的曲面片之后也就构成了空间属性。在进行勘察的过程当中想要进行表面展示的方法是有很多的，其中比较常见的方法有数字模型法、图示模型法。现在主要介绍一下图示模型法。图示模型法当中的类型是比较多的，比如边界表示法、规则格网法、等线值法以及不规则格网法等。

3、数字化岩土勘察工程数据库系统的构建

构建全方位、多层次和多角度的岩土工程数据库系统，其勘察所获数据必须要包括以下几点信息：第一，所有建筑工程在其施工场地的地层信息，也就是地层年代、液化等级、沉积现象、特征周期以及液化指数；第二，岩土工程勘察地理范围内的所有地址勘察资料；第三，通过科学筛选、分析处理后的不同勘察点，也就是土层物理力学、地理物理力学以及环境物理力学等相关指标信息。只有基于这些信息才能构建科学、完整有效的数据库系统，其步骤如下：

首先，设计数据库相关概念模型。在岩土工程勘察一体化中，数据库信息管理是其基础功能，能够良好解决繁杂、多元数据库应用过程中的系列问题，因此就可以立足于数据库的良好应用上科学构建合理应用型数据库表结构，这样才能够有效获取能完整表达地层信息数据的概念数据模型。

其次，构建相应数据库。岩土工程勘察数据库系统主要包括用户输入初始化数据、系统转化的中间数据以及转化后最终形成的数据。用户输入的初始化数据主要是通过观察勘察探测点所得的数据组合；中间数据则是经过系统处理转化的、与底层层面密切相关的剖面模型、等值线模型以及三维表面模型数据；而最终数据种类较多，基本都是结合用户需求转化的文档、图形等资料。

结束语

时代和社会的进步意味着各行各业传统落后技术和方法的革命创新，岩土工程勘察和工程设计工作也是如此，当前计算机科学技术和信息化数字技术变化日新月异，各种新的应用软件和应用系统层出不穷，岩土工程勘察设计工作人员也应当充分利用先进的数字化技术融合到现有岩土工程勘察工作中，相关工作人员更应当大力发展，改革实践和创新岩土工程勘察数字化系统，不断优化其勘察系统质量和结构，使得其工作能够与时俱进，能够充分应对市场竞争需求和时代脚步。

参考文献

[1]许兵.论工程地质模型--涵义、意义、建模与应用[J].工程地质学报，1997（5）：199.

第7篇：地理信息科学进展范文

【关键词】：地理信息系统GIS、工程测量、应用、研究

1.地理信息系统GIS概述

地理信息系统在国际上称为GIS。在我国又称为资源与环境信息系统。地理信息技术是在计算机软、硬件平台支持下对空间数据进行输入、存储检索、运算分析建模、显示、输出等的计算机的软件， 地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统。它一般具有输入输出、查询分析及空间数据库管理等功能。它通过对多要素数据的操作和综合分析，方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究工作的需要。地理信息系统在国民经济建设中得到了广泛运用，特别是在地域开发、环境保护、资源利用、城市管理、灾情预测、人口控制、交通运输等方面发挥着积极的作用。

2. 地理信息系统GIS在工程测量中的重要性

地理信息系统GIS在必要的计算机硬软件支持下，以现代化电子信息科学以及系统工程学说为理论依据能够科学的观测、处理、分析、输出、呈现建筑工程测量所需要的地理数据， 地理信息系统GIS具有着一套自己独有的功能.GIS的功能主要包括数据的输入、管理、分析和显示.通过对模拟地图数字化、键盘输入或数据格式转换等途径，将各种空间地理数据

空间信息以及其对应的属性数据输入GIS后，GIS可以快捷地对其进行管理、调用和宏观呈现，为工程测量提供精确的数据支持。

3.地理信息系统GIS在工程测量中的应用

3.1地理信息系统GIS在工程测量中的优势

地理信息系统GIS之所以能够在工程测量中得到厚爱是因为它有着其他系统没有的优势，具体有GIS系统相比着其他系统来讲更容易集成，GIS的数据源是整合分离的，可以通过过地理数据的共享功能使更多的的单位同时使用到已取得的数据减少资源的浪费，降低工程测量的成本，同时GIS系统能够支持不同的数据格式，增加数据的处理的数量和质量。

3.2地理信息系统GIS的主要特点

地理信息系统GIS是一个多功能、多用途的系统，它有着一套完善的数据测量、观测、处理、分析、传输、储存系统，为建筑工程测量作业立下了汗马之劳，地理信息系统GIS采用了面向对象的软件技术后，能够实现地理信息系统的组件化结构，可以利用空间数据处理组件便捷的构造个性化的应用软件系统，实现地理信息系统GIS的灵活配置，地理信息系统GIS采用DBMS的扩展功能，扩展了其数据处理能力实现空间、属性数据的一体化存储和查询，能够有效的保证观测数据的精确性、完整性和统一性。地理信息系统GIS采用了B/S结构，

能够模糊系统的界线实现系统的零维护，地理信息系统GIS和数据库、图形库系统一样，在工程测量作业中发挥着重要的作用。地理信息系统GIS采用了3S集成遥感技术能够在最短的时间内最大限度的获取空间数据，其系基带的卫星定位技术能够获得地表面物体的空间位置信息，为工程测量中的物体方位确认作业提供极大的方便。

3.3地理信息系统GIS技术在工程地质勘察测量中的应用

在建筑工程测量作业中引入地理信息系统GIS技术能够利用GIS强大的数据管理和空间分析功能，对以各种图件、图像、表格、文字报告为基础的单个工程勘察项目或区域地质调查成果资料以及基本地理信息， 进行一体化存储管理。在此基础上可以进行二维地质图形生成及分析计算， 并能够利用数据建立区域三维地质结构模型， 采用三维可视化技术直观、形象地表达区域地质构造单元的空间展布特征以及各种地质参数， 建立集数字化、信息化、可视化为一体的空间信息系统， 为相关部门提供有效的工程地质信息和科学决策依据。典型的工程勘察GIS系统由以下几个功能模块组成：

3.4地理信息系统GIS的数据处理在工程测量中的应用

地理信息系统GIS数据管理模块主要实现对地理底图获取的资料的读写、换算、调整、查询、存储等功能。GIS强大的数据管理功能完成海量数据的方便输入、存储工作，地理信息系统GIS能实现诸多图形、表属性数据的关联存储，完成各三维地质模拟的结果资料的存储，同时能够实现对这些资料图件和数据统计分析表单的快速调用查询。同时可提供对三维地质模型的多种可视化表现功能， 比如生成任意方向切割模型、立体剖面图， 以及三维空间量算功能。

同时地理信息系统GIS能够对其系统观测、处理、分析生成的各种图件、单元进行快速处理输出， 并能够通过MAGIS三维地理信息、平面图形编辑系统完成三维地质模拟结果漫游、静态效果图的宏观表现，能够主观的从三维模型上选择分析目标进行譬如建筑面积、建筑间距、占用空间体积和剖面的形状大小等信息的调度查询极大的为建筑工程测量工作提供数据支持。

3.5使用地理信息系统GIS注意的事项

地理信息系统GIS在建筑施工中的工程测量作业中为其提供着数据的观测、分析、输出服务，因此在使用地理信息系统GIS过程中要格外的小心谨慎。首先要对地理信息系统GIS的电力提供绝对的保障，使用多种供电系统的统一调度，防止在使用地理信息系统GIS进行数据的收集、分析、输出过程中出现忽然断电的现象，一旦在途中出现供电问题不旦直接影响数据的处理进度还会对地理信息系统GIS设备本身造成不必要的损害。同时要避免在地理信息系统GIS设备附近出现较强磁场，干扰GIS无线电子信号等。

【结束语】：

随着现代科学的发展，电子信息技术也有着飞速的提升，建筑工程测量的方式也向着自动化、数字化发展，因此将地理信息系统GIS应用于建筑施工工程测量也算是顺应着时展的要求，充分利用GIS技术、“3S”集成技术以及其他现代化信息观测、处理分析、输出技术能够有效为工程测量工作提供有效的，精确的数据支持，只有精确、详细的测量数据分析结果才能更好的为工程测量服务，满足工程对测量精度的高要求，保证建筑施工工程测量数据的准确性、精确性和完整性从而保证整个建筑施工的质量。

参考文献；

[1] 张晓东.3DGls技术研究进展[J].中国农学通报，2006

[2] 王建国. 地理信息系统的发展动态与应用前景[J ] . 山东农业大学学报， 1998 ，29 （1）

[3] 潘晓东. 数字地形模型及地形特征解析[J ] . 东北林业大学学报，1989 ，17 （4） ：87291.

第8篇：地理信息科学进展范文

【关键词】:测绘新技术 工程测量 应用与研究

中图分类号:P25 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)06-0040-01

一、概论

传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业。随着经济和社会的进步,现代的数字化技术、全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)等各种新技术在工程测量中得以应用和研究。

二、工程测量中的数字化技术

(一)地图数字化技术

在建立各种GIS系统时,对原有地图进行数字化处理,在建库工作中占据了相当大的工作量,各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪将其输入计算机,经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。

(二)数字化成图手段

大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容,常规的成图方法野外工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点。目前,数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。

三、工程测量中的全球卫星定位技术(GPS)

GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位差分技术的发展,加之美国SA技术的解除,使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

RTK(Real Time Kinematics,实时动态)技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。RTK测量是将l台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此,RTK被广泛应用于图根控制测量,地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。

四、工程测量中的地理信息(GIS)技术

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前,GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

五、工程测量中的数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现,加上GPS技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化,为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。

六、工程测量中的遥感( RS)技术

遥感(RS)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

七、工程测量中的3S集成技术

3S(GPS、GIS、RS)技术的结合,取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用行成了“一个大脑,两只眼睛”的框架,即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息,而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成,使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程,其施工范围大、物流量大、施工周期长等,而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。

八、结语

伴随着测绘新技术的不断进步,现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。

参考文献:

[1]陈俊勇,胡建国.GPS技术的新进展[J].测绘工程,1996,(2).

第9篇：地理信息科学进展范文

关键词：工程测量；测绘新技术；应用

一． 概述

工程测量是很多工程的施工基础，比如：水利工程、路桥工程等，还能引导工程的施工管理工作。测量工作的专业性很强，需要很多专业人士相配合共同完成。近年来，随着测绘新技术的不断发展和出现，其应用的领域和技术都得到了新的突破，尤其是像全球定位技术、地理信息技术等新技术已经很好的被应用于工程测量中。新技术对加快测量工作和保证工程质量起着极其重要的作用。

二．测绘新技术简介及其在工程测量中应用

（一）数字化技术

（1）地图数字化的技术

在不同的GIS系统建立时，需要将原有的地图做数字化处理，在建库工作中，这是一个大量很大的工作，需要各工程的测绘部门投入不少的财力与人力。假如已有的纸制地图的精度、现势性、及其比例尺均符合要求，那么就可用数字化仪直接输至计算机，再经过相应的修补和编辑之后即可得到其数字地图。目前，通常有两类仪器：扫描矢量化和手扶的跟踪数字化两类仪器，它们是针对大比例尺的地形图的仪器，多数扫描矢量化的软件会自动的将多边形信息进行提取，从而会对地图进行便捷、高效、保真的数字化处理。

（2）用数字化来成图的手段

传统的工程测量中，其主要内容是工程图测绘与大比例尺的地形图，以往的成图方法有很多缺点：野外的工作量很大，不仅工作艰苦而且其程序较复杂，其

数据处理与绘图工作也较繁琐复杂，成图的时间较长，产品比较单一，与现阶段社会需要是不相符的。数字化的成图技术有很多优点：劳动强度小、精度高、易于更新、保存管理和应用方便、易于。现阶段，数字化的成图技术有两种模式即电子平板和内外业一体化。内外业一体化常用设备有电子手簿、全站仪，它是的数据采集方法是外业，具有精度高、人员易于分配等特点，所以其成图效率较高。

（二）全球的卫星定位技术

全球卫星定位技术简称GPS，该系统是由两大部分组成即地面监控与空间卫星群，组成了GPS的用户设备由三部分构成：GPS接收机、数据处理软件和其终端。GPS的测量技术对于短边测量是不适用的，在不得不用时一定要仔细观测，并要进行多次测量以保证其测量精准度。

RTK是实时动态的简称，该技术是以GPS为基础上而发展的，它能实时的对流动站中指定坐标系内三维的定位结果进行实时提供，并且一定范围内，可达厘米级精度，它是一新的GPS定位测量的方式，是其应用方面的重大突破。RTK测量如下：在已知点上安装是一GPS接收机从而对GPS的卫星观测，然后采集载波相位观测量，再将其调制至基准站的电台载波上，借助基准站电台将其发射出；流动站会对GPS卫星观测、采集载波相位的观测量，还会接收从基准站电台中发射的信号，解调后得到基准站载波相位的观测量；流动站中GPS接收机会再一次对0TF利用进而求解整周模糊度，最终确定厘米级的精度流动站位置。由此看来，RTK的测量有如下优点：可不设置各级的控制点，借助一定的基准控制点即可准确的确定出图根控制点、地形点、界址点、等坐标，再借助测图软件在野外便可一次将电子地图生成；也可以借助已有的数据进行快速施工放样。所以，RTK已在各种工作中得到了广泛的应用，比如：施工放样、数字化测图等。

（三）GIS技术

工程测量中地理信息简称GIS，它集齐了环境科学、计算机科学、空间科学测绘遥感科学、信息科学、管理科学等学科，是一门新兴学科。该技术有很多突出的优势：其集地理数据的的采集和处理过程，结果的显示与输出是一体的，它还具有预测预报、空间提示、辅助决策的功能。GIS技术已逐步走向成熟，并在地质矿产、测绘、气象海洋等各领域中扮演着重要的角色。借助GIS技术、数据库、扫描矢量化等技术，可以为专业的信息系统提供精确的、数字化、标准化的基础空间信息，这为管理的标准化、科学化、信息化奠定了良好的基础。

（四）数字摄影的测量技术

该技术是以摄影测量与数字影像的原理为基础，并充分利用数字影像处理、计算机技术、模式识别、影像匹配等学科的方法和理论。航空摄影的测量对大面积地籍测量、地形测图是很有帮助的，因为它可以为人们提供数字的、线划的等各种地图产品。在全数字的摄影工作站基础上，充分运用GPS技术，使摄影测量逐步走向了数字化、自动化的道路。由于全数字的摄影测量广泛的被应用，摄影测量产品已经向4D方向成功的转化了，这就为各类行业基础地理信息平台的建立奠定了可靠的基础。

（五）遥感技术

遥感技术简称RS，较其他技术而言，它有很多优势：可以对大面积进行同步观测、数据具有综合性和可比性、时效性、经济性，所以很快的得到普及，其中对地观测获得基础地理信息将会有有高分辨率遥感卫星、多光谱航空摄影等手段。借助遥感影像也可以获取很多中小比例尺的地形图，这就使得其应用领域很广，为很多工程测量带来了便利。

（六）3S集成技术

3S技术即GIS、GPS、RS三者的结合，这三者相互结合可以取长补短，是以后发展的趋势，GPS及其RS可为GIS提供区域与空间定位的相关信息，GIS则可对空间进行相应的分析从而可以从GPS与RS中提取比较实用的信息再对其综合集成，三者的相互结合可为科学决策提供依据。对于物流量大、施工周期长、施工范围大的一些工程，3S技术可以为其提供有效的信息和数据，如南水北调工程、三峡工程、青藏铁路工程等。

三．总结

在以后的工程测量中，要积极充分的运用这些测绘新技术，使传统手工测

量朝着电子化、数字化、智能化的方向发展，并将其应用于各大工程当中，为科学的工程决策提供依据。

参考文献：

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[4]范纶.浅谈施工测量中测绘新技术[J].工程技术, 2010,(22).