地理信息科学
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地理信息科学范文第1篇
近年来，地方高校在地理信息科学专业人才培养中产生了一些问题，技术创新人才培养和社会服务能力较弱，无法适应新技术、新产业、新形式、新模式等新经济蓬勃发展的特点和测绘地理信息产业的需求咱1暂。因此，在“新工科”专业建设的大背景下，文章进一步探讨了地理信息科学专业的应用和技术型人才培养工作原则、建设思路、内容和要求，以期为地方高校的地理信息科学专业的应用技术型人才培养提供参考借鉴。
一、地理信息科学专业课程设置的主要问题
课程设置缺乏连贯性。地理信息科学是计算机与地理相结合的一门交叉性学科，要求学生必须在地理信息科学的课程建立中掌握地理信息的基础理论及其实践操作技能咱2暂。以“GIS二次开发”课程为例，当学生完成相应的课程后，相关的课程与地理信息系统二次开发之间没有直接的联系。专业课程的研究与学习缺乏衔接导致毕业论文设计或者作品的原型体系设计与研究开发变得捉襟见肘咱3暂，学生无法把毕业设计或者需的基础专业技巧与论文撰写的选题相结合。课程依赖关系考虑不足。应用型本科院校不仅需要加强大学生的知识和理论基础，而且还应培养大学生的理论和实践技术水平。学生自主实践技术综合素养的提升是一个循序渐进的发展过程，不合理的课程设置已经超出了学生认知范围，容易引起学生对课程的厌倦。实践教学内容过于陈旧。地理信息系统的研究与一般计算机信息系统的研究相似，理论、技术和方法的创新也将对地理信息系统的设计和研究产生深刻的影响。应用型本科院校要求学生紧跟当前的主流技术，及时更新大学生在实践过程中所掌握的实际知识和内容，培养学生对于应用新一代技术的兴趣。师资力量不足。由于近几年来教师的流动性比较大，很难建立起一支较为稳定的人才队伍。并且高校缺乏教师培训、交流和深造的机制，导致年轻教师的能力提升较慢。
二、“新工科”建设背景下地理信息科学专业建设内容
为突破建设和发展“新工科”的瓶颈问题，针对南宁理工学院地理信息科学专业的现状，“新工科”背景下的地理信息科学专业建设需要突破传统的思维方式，以“新工科”理念为指导，创新人才培养的模式，提升人才培养的质量。专业建设的关系涉及人才培养的每一个环节咱4暂，本文主要从专业的课程体系设置、实训制度和教学资源建设等角度进行论述。
（一）课程体系设置及优化
目前，我国对工科新课程建设的研究主要集中在宏观方面，对专业课程体系的研究才刚起步，对基础通识教育课程的选择和开设还未形成统一的意见。由于我国许多应用型学校未设立地理信息科学专业，教学资源存在不足咱4暂。针对这一现状，文章在传统基础课程体系的基础上，有机融合地方特色文化以及区域自然和人文地理元素，加强遥感应用、测量及应用能力等内容。新工科背景下的课程体系框架见图1。课程框架主要分为通识教育、学科基础课、专业课程、集中实践、拓展与创新五大培养模块五个培养模块。依据对地理科学类专业的教学质量要求以及国家标准、地理信息技术行业的发展、有关企业、高等院校的调研以及对南宁理工学院地理信息科学类专业人才培养的指导意见，进一步加强和深化教学改革，创新了人才培养的模式，提高了人才培养的质量咱5暂，优化了地理信息科学类专业的培养。课程架构采用平台+模块的“4+4”框架结构：通识教育平台、学科基础平台、专业教育平台、实践教学平台、通识教育选修模块、学科基础选修模块、专业选修模块、创新创业模块咱6暂。紧贴不同行业的发展要求，地理信息科学专业主要划分为土地数据处理与信息应用技术开发两方面来对其进行专业教育培养，有利于促进学生就业并满足学生升学深造需要。
（二）实训制度建设
GIS工程作为一门新兴的具有高度交叉性和前沿性的工程学科，GIS基础课程的应用实践技术教学日益受到重视，特别是针对应用型大学的应届毕业生而言，课程的实践教学要与学科专业、产品的不断发展和学校应用实践技术教学领域的先进科技相结合，在从事课程实践技术教学的课程内容上，要求在课程相关基础软件的研究开发及拓展、相关学科专业基础软件的应用多样化、实验教学资料的使用多元化方面做到与时俱进。应用型人才既有别于学术类人才，也有别于由高职高专院校培养的技能类人才。学术类人才强调对理论知识和科学方面的研究，而应用类人才则强调对技术的应用。因此，GIS课程的理论和实践教学方法不应以课堂教学为主，必须不断开辟和创新校外实训基地，拓宽以应用型、实习人才培养为导向的理论和实践教学。在该时代背景下，学校采取了“3+1”顶岗实习模式，积极扩大校外实训基地，大幅增加了学生的实习机会，拓展了学生的专业视野。
（三）加强课程资源建设
首先，要充分突出以人为本的教学目标引领，充分考虑满足学生课内课外教学实践的不同需求，使教学形式丰富多元、内容丰富、手段新颖。在当前现代化的课堂网络教学环境中，课堂上的PPT、微课、MOOC、学科前沿信息连线资源链接、案例、拓展性知识阅读、讨论式习题练习、提问与问题解答等教材资源都已经逐步成为所有学科必备的基本知识资源，教材资源将会成为所有学科课程基础资源的组成部分，内容丰富的教材资源不但为广大学生学习提供了知识库，而且还能培养学生学科综合应用能力，做到线上线下有机结合，提高课堂教学效率。
（四）师资队伍建设
建立定期的继续教育师资队伍培训、交流及继续教育工作机制，积极鼓励和支持其他专业教学领域的带头人与教学监督委员会、学术社区组织以及高等院校之间进行学术交流。组织骨干教师到国内外著名大学访问，或者支持优秀的青年教师继续深造。“产学研结合”的根本实质在于建立一种校企间的紧密合作关系，做到优势互补，相互交流其需求，相互推广和促进，是有效保障专业教育质量，落实培养目标，发展专业性和特色，提高专业技术教师综合素质的有效途径。应当鼓励更多的青年老师到企业中工作，增强其实际操作经验。可以邀请著名的高校和大型民营企业的专家作为学校的访问教授，不但对本科生进行教学，而且还负责引导青年老师申请科研课程项目和撰写学术论文。也可以邀请专家学者对青年教师与大学生开展专题演讲，指导教师参加该领域的学科建设。鼓励广大教师在课堂上坚持将教学、科研的有机结合，鼓励科技创新。加强与全省各高校同类型教师的交流与合作，安排同类型教师交流、合作、参加国内外的会议或短期访问，打造一支充分理解现代化社会发展需求、具备丰富的教学管理经验、热爱于教学事业的中小班级高层次、组合化的教学团队，为人才成长创造良好的环境和条件。
（五）完善教师以及学生激励机制
为激励教师的教学工作，学校可以对优秀教师进行口头表扬、光荣榜表彰以及设置教学成果奖等方式，作为教师职称晋升的加分项。对学习成绩好学生、获取国家或者省级各类奖学金的学生、通过国家某些高难度考试的学生、被录取为研究生的学生、实习阶段即获单位正式录用且工资达到纳税水平的学生，都应该在学校张榜表彰，以激励其他学生。
三、结语
2021年，南宁理工学院开始制定新的地理信息科学专业人才培养计划，并将根据毕业生所在企业、事业单位的反馈情况不断修订。对通识教育、学科基础课、专业课和集中实践课的内容安排上进行了优化，巩固了学生的基础理论知识，促进了理论和实践的有机融合，提升了学生在GIS领域的综合竞争能力。
参考文献：
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［4］戴仕宝，王春.新工科背景下应用型高校GIS专业建设探讨［J］.测绘工程，2019，28（04）：72-76.
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地理信息科学范文第2篇
关键词：地理信息科学；地图学；教学优化；实践
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）22-0122-02
我国高校的地理信息科学教育发展迅速，自20世纪80年代中期以来，一些高校陆续开设了以地理学、测绘学或计算机科学为背景的地理信息科学专业[1]。作为地理信息科学专业学生的一门必修课程，地图学的教学目标是使学生掌握地图学的基本理论、技能和方法，培养阅读、使用和编制地图的能力，提高自身的专业融合能力和创新能力[2]。该门课程教学质量的好坏将直接影响学生毕业后从事地图制图的能力和水平，从而在很大程度上决定了毕业生的就业率以及用人单位对学校地理信息科学专业毕业生的综合能力的评价，从而间接地影响了学校该专业未来的毕业生就业率。随着计算机技术与信息科学的发展，现代地图学的理论、技术和应用较之传统地图学有了很大的不同与发展[3-4]。当前很多高校地理信息科学专业地图学课程的教学大纲更新速度慢，导致教学内容不能实时更新，在一定程度上影响了该门课程的教学效果。更为重要的是，由于课堂所学内容与当前行业研究热点不一致，很多学生对课堂教学内容缺乏兴趣，导致课堂出勤率不高。因此，如何根据专业的培养方案，结合用人单位的实际需求，探索适用于高校地理信息科学专业的地图学课程教学方法已经成为我国高校地理信息科学专业迫切需要解决的问题之一。
1 地图学课程的特点
地图学是建立在正确的地理认知的基础上的图形表达、制作与应用分析的技术科学，是地理信息科学专业课的基础[5]。与其他课程相比，地图学课程具有如下特点：
1.1 多学科交叉 地图学与众多学科之间存在交集，如数学、测绘学、地理学、计算机科学、色彩学、心理学等。因此，在探索地图学课程的教学方法改革时应充分考虑地图学与这些学科之间的联系与区别。
1.2 实践性强 地图学课程要求学生在掌握基础理论的基础上，熟练掌握基本的读图、制图和用图能力。因此，地图学课程教学应加强学生的动手实践能力，让他们能够熟练地使用地图制图常用工具，如ArcGIS、SuperMap、ArcInfo等。
1.3 技术更新快 不同于其他学科，地图学相关的技术更新速度快，从而对地图学的发展产生影响。如计算机技术的发展，催生了电子地图、数字地图以及三维地图等。因此，在地图学课程教学中，必须紧跟科技发展的步伐，不断地引入前沿技术到教学案例中。
2 课程教学方法优化探索
2.1 引入实际案例教学 地图学课程涉及较多的理论教学内容，若单纯地讲解理论知识，学生容易混淆概念，即使在课堂上勉强吸收也难以在其脑海中留下深刻印象，且容易使学生对该门课程产生厌倦的情绪。为避免出现这种情况，在实际的教学课程中，教师可通过引入案例教学的方式，将书本内容以实际项目的形式展现给学生。这不仅可以变枯燥内容为生动，使学生更容易理解与接受，也可以提高学生对本门课程的学习兴趣，从而最终收获良好的教学效果。教师在选取教学案例时，应选择自己熟悉的类型，最好是结合自己的项目经验选取教学内容。这种案例选取方法的优点在于教师在课堂讲解的过程中可以收放自如，避免出现教学生疏现象；另外，选取教师熟悉的教学案例还能使所选取的教学案例贯穿课程教学的各个章节，保证教学内容的连续性与一致性。笔者在实际教学过程中，以亲身参与的某地电子地图编制项目为例，在地图投影、地图数学基础、地图符号化、地图概括、地图等章节均已该项目为例进行讲解，降低了学生理解的难度，激发了学生学习的兴趣。在课程结束后，学生不仅掌握了教学大纲要求掌握的知识，还熟悉了类型项目的实施过程，对其之后的就业具有很大帮助。在案例选择时，还应考虑所选内容的时效性，即所选择的教学案例应该是当前行业生产中广泛涉及的内容，保证学生掌握该案例对其就业是有帮助的，避免选取时效性差的教学案例，让学生难以学以致用，从而达不到应有的教学效果。
2.2 实践内容与时俱进 地图学实践教学是巩固和掌握课堂理论教学，提高学生用图、制图技能的有效途径和重要环节，在地图学教学中占有重要位置[6]。当前大学毕业生中存在一个普遍现象是其感觉学校课堂上学到的知识和工作单位中碰到的实际应用问题差别很大，所学知识难以派上用场。出现这种现象的原因是多方面的，其中最主要是课堂教学内容没有做到与时俱进导致的。笔者通过与部分地图制图行业从业人员交流得知，该现象在地图制图人员中也普遍存在，大部分地图制图人员都是在毕业后通过各种方式参加了相关的培训后，才可以胜任目前的工作。因此，地图学课程实践教学内容必须与时俱进。例如，目前高校的地图学课程教学普遍基于传统的二维平面地图展开，给学生讲授地图制图的基本理论与方法，而当前行业的研究重点是三维地图、虚拟现实地图以及基于位置的服务等，与课堂教学内容存在很大差异。笔者在地图学实践教学过程中，除了少量课时给学生讲授传统的地图制图方法外，更多的课时被用于讲解新形势下的地图制图方法，不仅使学生掌握ArcGIS、SuperMap这类传统的地图制图工具的使用，还要求他们能够熟练使用3d Max、SketchUp等三维地图制作软件。从学生课后的教学反馈意见以及毕业生的就业反馈材料得知，该教学方法得到了学生与用人单位的一致好评。
2.3 组织学生参加相关竞赛 目前，随着GIS行业的蓬勃发展，各类面向在校学生的专业技能竞赛也如雨后春笋般涌现，其中不乏地图制图竞赛。这类型的专业技能竞赛侧重考察学生的综合运用所学知识的能力，可以有效地提高学生的专业技能。笔者所在的安徽省每年举行一届“GIS技能大赛”，其中必备一项现场操作组竞赛，该组考察的就是学生操作地图制图软件的熟练程度。从近几年的指导学生参赛情况来看，这类比赛对提高学生的综合能力具有很大作用。此外，在毕业生就业时，用人单位也倾向于录用那些具有参赛经验的人员。
3 结语
本文基于高校地图学课程教学中存在的不足之处，结合案例教学、实践教学、素质提升等教学改革方法，对地图学课程的教学进行了优化探索。在课堂理论教学中，通过引入案例教学使学生更容易理解所讲解的知识，激发学生的学习兴趣；在实践教学环节，与时俱进地给学生讲授行业最新出现的技术及工具，使所讲知识与行业发展保持一致。此外，通过定期组织学生参加专业技能竞赛提高他们的综合能力，为其以后的就业、择业打下坚实基础。最后，通过实际的教学实践，验证了优化的教学方法的实用性与有效性。
参考文献
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地理信息科学范文第3篇
【关键词】地理科学 网络化 信息化 现代化
20世纪，我国的地理学在科研方向取得了一些骄人的成绩，为我国的科学和教育以及经济建设做出了不小的贡献。然而在社会一日千里的发展下，给地理科学带来了危险与机遇，一方面地理学面临被解体或被覆盖的境地的严峻的挑战；另一方面，空间技术以及计算机技术等一些高新技术的出现和发展，对地理科学提供了新的机遇。本文，就地理科学的信息化与现代化方面展开进一步的探究。
一、关于地理科学的相关简介
（一）地理科学的概念。
“地理科学”这一概念，是由我国著名科学家钱学森在1986年提出的，与社会科学、自然科学等学科并列，一共分基础理论层次、技术理论层次和技术层次三个层次，多在一些师范类学校开设。那么什么是地理科学研究的主要对象呢？实际上就是我们所说的人地系统。地理信息科学的战略领域一共包括三方面：地理空间和认知模型、地理概念的计算机实现以及信息社会的地理学。为了构建21世纪信息时代新世纪的新兴地理学科，地理科学要向着信息化和现代化发展，主要是借助信息化的力量，大力推动地理科学的现代化和结构性调整进程。
（二）新时期地理科学面临的挑战。
首先，地球表层系统的复杂性极大，无法以精确的定量进行相关的描述。其次，人地关系变化速度十分快，人类认识与预警能力完全不能跟上其变化。另外，地理学与其它学科之间的竞争相当剧烈，有可能解体或者被其他学科给覆盖。不仅如此，在地理学科中地球表层系统的模糊性和科学价值精确性两者相冲突。
（三）地理科学的研究趋势走向。
关于21世纪地理学研究主要趋势有着以下的变动：第一，地理学研究生态化，并且地理学开始着手研究人文化；第二，自然地理研究热点又增加了一个，那就是界面研究；第三，地理学重大题材也在更新，全球研究已经被纳入其中；第四，地研究愈来愈受重视，并且在不久的将来很快成为地理学重大领域。
二、关于网络化对地理科学的重大影响探究
随着信息技术日新月异的更新，网络世界正在对人们的生活和工作进行着全新的改变，我国的教育对此也深表重视。而现代地理科学的时空限域，是人类社会已经面临后工业期以及信息期。据资料显示，早在1992年美国已经提出了两门新的地理学科，那就是通讯地理学和信息地理学。美国地理信息与分析国家中心曾经与大学地理信息科学研究会提出了一个新的概念――“数字世界”，在这一中心地理科学战略领域有三方面内容：信息社会的地理学、地理概念的计算机实现以及地理空间认知模型。
由于受到了信息技术的惊人进步的影响，社会和经济生活方式也正因此发生着改变，地理学的研究核心――时空观和人地关系也同样面临着更新的挑战。关于一些传统的空间观受到了严重的挑战，信息地理研究出现开始从现实空间向虚拟空间转变。
三、关于地理科学整体和传统的优势的探究
关于地理科学整体的、传统的优势主要体现在以下三方面上：
（一）地理科学这门学科，对时间与空间分布规律十分重视，并且强调研究时间与空间相互转换的问题。通常，我们依据地球自转和公转的规律对地理坐标系进行相关的确定。在古代，人们用天文与时间定位来对地球的经纬度进行测定。然而，当年的那些计量地理学太早熟了，但是在如今的网络时代计量地理学很有可能通过融合区位理论、空间分析，提出一些有助于资源再分配与区域重组问题的新方法。
（二）地球信息资源极大丰富。21世纪的今天，我们可以借助先进的卫星遥感技术对地球进行全天候的观测。生态网络台站、地壳深钻、冰岩态、海洋浮标、地壳深钻、地震台站等等，我们都从其身上看到了自动化的影子，对地球进行多维动态监测以及为相关的虚拟实现提供了足够的数据。网络信息时代的带来，给我们带来了巨大的机遇，我们要借此对地球信息科学进行大力发展和壮大，并且借助先进的网络技术大力推动地理科学本身的现代化和结构性的调整。
（三）地理科学是一门取法自然并且以人为本的综合性学科。古地理科学的体系，主要是以自然地理学为主。在19世纪和20世纪，地理科学进行了一些专业专门化的改变。地理科学这门学科，接触都是冰川、泥石流、沙漠、湖泊、高原、滑坡、山地等等这些自然现象，关于我国的自然资源与环境特点，在进行地图测绘以及卫星遥感等一些科研工作时，都要充分考虑到自然因素和社会因素。
四、信息化和现代化下的地理科学的探究
随着互联网的发展以及移动通讯技术的出现，关于传统的时空概念早已经陈旧不堪，如今人们对信息化和现代化下的地理科学进行了一个重新的认识，主要体现在空间结构、商业地理、行为地理、人地关系以及空间形态这五个方面。我们只有通过加大现在的教育改革力度，才能更好地发展地理学科，造就出一批具有符合时代的地理学思想家和战略家，并且在地理科学研究的过程中对定量化方法进行探究使其符合时代要求，总结、集成以及创新相关的地理学方法论。未来的地理学科的相关重大课题，要紧跟时代的要求和现状，提高地理科学科研水平，使其研究理论和成果要具有一定的震撼性和权威性。
【参考文献】
[1]、樊杰.人文―经济地理学和区域发展研究基本脉络的透视――对该领域在中国科学院地理科学与资源研究所发展历程的讨论[J].地理科学进展，2011，04：387-396.
地理信息科学范文第4篇
[关键词] 地图制图 地理信息 空间数据库 可视化 数据挖掘 网格
地图制图学与地理信息工程是研究利用图形科学、抽象概括地反映自然地理和社会经济各种要素和现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化，并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化，建立相应的空间信息系统，以图形和影像方式传输空间地理环境信息的科学。
随着计算机、遥感技术的发展以及多学科理论的相互渗透，以地理空间信息数据库、计算机地图制图、地理信息系统和计算机网络技术为主体的数字化地图制图，已经取代了传统手工地图制图，并正向以地理空间信息综合服务为核心的信息化地图制图与地理信息系统转变，地理空间信息获取的天、空、地一体化、信息处理的智能化、信息服务的网络化正在成为信息时代地图制图学与地理信息工程学科的新特征。当前，我省地图制图与地理信息系统工程的技术与应用发展与全国先进省份相比，还存在一定的差距。因此，进一步总结我省地图制图学与地理信息工程学科的发展状况，分析所面临的挑战和机遇，明确今后一段时期的发展方向，是十分必要的。
1 地图制图学与地理信息工程学科取得的进展
地图制图学与地理信息工程学科有其特殊的社会任务和科学任务。它的社会任务是：从社会需求出发，设计和制作不同种类的地图，建立各类空间数据库和专题地理信息系统，为资源调查与开发、工程建设与规划、环境监测与灾害治理、宏观管理与社会应用等服务。它的科学任务是：为完成其它任务提供一系列理论、方法和技术支持，如地图空间认知理论、地图自动综合理论和方法、空间数据不确定性理论和数据质量控制技术、空间数据分析、数据挖掘与知识发现方法、空间信息可视化与虚拟现实技术、基于网格的地理空间信息管理与服务技术等。近年来，我省地图制图学与地理信息工程学科取得了一些重要进展。
1.1 地图制图生产进一步实现了由手工模拟地图制图向现代计算机数字制图的转变
“十五”期间，我省地图制图生产基本实现了由传统的手工地图制图技术向现代计算机数字制图技术的跨越式发展，地图制图与出版的数字化与一体化已成为我省地图制图生产的基本技术手段，基本改变了地图制图技术的落后状况，提高了成图速度，缩短了成图周期，适应了经济建设和社会发展的需求。目前，常见的地图制图数据模型有两种：面向计算机地图制图的数据模型和面向GIS的建库数据模型。前者以满足地图制图规范与图式要求为核心，强调要素的符号化，以制图效率与质量作为评价标准，适合于地图制图；后者以地理空间对象（包含图形信息、高程信息和空间关系信息）的表达为核心，不强调物理特征的符号化表达，以检索查询和空间分析效率作为评价标准，适合于计算机识别、空间分析和计算（简灿良，2008）。有的专家提出一种同时面向地图制图和GIS的数据模型，将矢量地理信息与符号化地图图形数据进行有机融合，在统一平台上一次性地完成地理信息的生产和更新、地图制作及图形信息再现。
1.2 初步构建了我省基础空间数据库，空间数据索引技术研究进一步深入
继建立我省l:25万、1:5万数字线划图（DLG）数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库等之后，又建成了我省1:1万数字线划图（DLG）数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库( 叶荣青，2007 )。各设区市l:2000、1:1000、1:500基础地理信息数据库也在建设之中，基本建立了福建省地理空间基础框架，为我省区域经济规划、防灾减灾、科学管理和重大工程建设提供了及时可靠的基础地理空间信息保障。但海量空间数据的组织与快速检索仍是空间数据库领域的一个重要问题。一种大数据量森林场景组织及其实时绘制方法（李建微、陈崇成等，2007），针对森林场景建模的复杂性和大数据量等特点，并在对比分析各种场景组织算法的基础上，阐述了采用八叉数结构(Octree)来组织森林场景的流程，提出了层次包围盒+线性边缘检测的预裁剪算法，并将该算法应用于大数据量森林场景的实时绘制；通过实验结果进行分析，得出了八叉树结构对场景不同划分深度对绘制效率影响的规律，对大数据量的组织管理，进行有益探索。
1.3 省、市地图集的编纂出版水平有了新的提高
20世纪70年代以前，由于受制图技术手段、印刷工艺的制约，地图产品多数为手工绘制或单色机器印刷的单张图，地图表现形式单调，内容简单。地图集（册）的编制出版工作也受技术制约，发展缓慢。1962年，我省编制出版了第一本《福建省地图集》，直到1989年才编制出版第二本《福建省海岸带与海涂资源综合调查地图集》。1995年之前，编制出版全国范围的地图册一本，全省范围的地图册两本。上述图集（册）均为手工绘制，地图符号、线划较为粗糙，色彩表现力不强，内容详尽程度也受到一定影响。90年代后期，计算机技术的快速发展和四色印刷技术的应用，地图集（册）的编制和出版也有了新的提高。相继编制出版了《福建省农业地图集》（1995）、《福建省海岛资源综合调查地图集》（1997）、《福建省自然地图集》（1998）、《福建省普通地图集》（1999）、《福建省历史地图集》（2004）、《福建省文物地图集》（2007）、《福建省行政区划地图集》（2007）、《中国精品地图册》（2007）、《中国高速公路营运里程及城乡公路网地图集》（2007）、《中国城市间快速行车指南地图集》（2007）、《福建省情地图集》（2008），编制出版了全国性、区域性和省（市、县）地图册几十种。此外，还与台湾大舆出版社联合编制出版了《台湾省地图册》。同时，还编制出版了福州、厦门、泉州市多媒体电子地图。地图集（册）的编制呈现多方位、多品种、形式多样、内容丰富、信息量大的发展态势，其应用已涉及到各行各业，在国民经济建设、社会发展、政府辅助决策中发挥了重要作用。
1.4 电子地图和地理信息系统技术紧跟国内先进水平，地理信息服务形式更加多样化
随着地理信息系统技术、计算机地图制图技术和空间数据库技术的发展，各种专业应用GIS中的电子地图、多媒体电子地图(地图集)、网络电子地图、导航电子地图等多种地图可视化系统应运而生。例如，福建省地图出版社编制出版的《福州市电子地图》（2001）、《泉州市多媒体电子地图》（2003）、《福建省城市三维电子地图》（2007）；福建省基础地理信息中心研制的《福建省三维电子地图》（2007）；福州市勘测院编制《福州之窗电子地图》（2004）等。与此同时，用户范围也更加大众化。
近年来，我省地理信息系统技术快速发展，紧跟国内先进水平。福州大学参与研究的国家863 计划“面向网络海量空间数据处理的大型GIS 开发”项目立足技术创新，在解决面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储与索引、分布式计算等关键技术问题的基础上，开发了具有我国自主知识产权的、可支持国家级空间基础设施建设的大型地理信息系统（GIS）基础软件平台。空间数据库服务器和空间应用服务器可以在Unix/Linux 大型服务器上运行，具有TB 级空间数据处理能力、安全级别达到B2 级，可以支持局域、广域网络环境下空间数据的分布式计算，可供国家级空间数据处理与交换中心以及大型GIS 应用工程使用。此外，福州大学还在国内率先成功研究开发了基于XML Web Services技术、SOA体系架构和SaaS运行模式的城市空间信息网络服务平台，通过对地理信息内容和GIS 功能的集中管理，并为应用开发人员提供基于Web Services 的二次开发接口，实现与各种Web 应用的快速集成，从而为地理空间信息的应用提供了基于GIS信息与应用的公共服务平台，为我国“数字城市”、政府和企业信息化建设提供了一种经济适用的地理空间信息应用解决方案。地理信息系统研究结合福建省情，立足解决区域发展的实际问题，在不同行业得到广泛应用。
3S 综合应用与服务体系。福州大学通过开展二期国家863课题研究，以多时相、多类型的卫星遥感数据（包括微波雷达遥感数据和光学遥感数据）为信息源，以国产地理信息系统软件为分析和管理工具，以全球定位系统为空间定位手段，以宽带网络技术为信息传输，开展面向福建省国土资源、农业、海洋环境和林业动态监测、数据更新、信息管理和共享服务应用示范系统的研究和开发；开发了省级、行业级和县市级等不同空间尺度和主题层次的业务运行示范系统，实现业务运行的面向用户的数据交换、互操作和应用服务。建立了“省―地（市）―县”三级国土资源环境和林业专题应用示范系统；开发区域海洋区划和省级海洋监测集成与服务系统；开展网络和通信技术在“3S”应用系统中的集成，面向林业监测应用的多源遥感数据融合算法、面向林业或海洋应用的数据挖掘、空间信息的表达、网络共享与服务等关键技术的研究。如福建省林业信息共享服务平台中的信息共享方案设计（梁娟珠、涂平，2006），以“数字林业”建设为背景，针对信息共享服务平台建设中的信息共享体系结构、数据库共享方案、数据交换体系三个主要方面提出福建省林业信息共享方案，并对信息安全问题进行了论述。基于省－地市－县信息共享平台的大型3S 综合应用与服务体系，其成果先后获得福建省科技进步一等奖和国家科技进步二等奖。
省级政务信息共享平台。福州大学通过国家863课题开展省级政务信息共享平台开发与应用研究。建立 “省－地（市）－县”政务信息宽带网络之上的信息共享服务枢纽。实现了分布式政务信息的访问、查询、转换、下载、交换和集成，并提供用户管理、安全管理、数据目录管理、异构数据共享和交换、协同办公服务、分布式异构数据库的集成与应用等综合服务功能。面向电子政务的地理信息服务研究，根据电子政务建设对地理信息服务的实际需求，提出了地理信息服务体系和面向电子政务的地理信息服务层次结构模型，提出了“体、层、条、块”的地理信息服务体系分类方法，并用“塔、层、面、块”的塔型结构予以表达。探索和基本解决了面向电子政务的地理信息服务体系建设中的地理信息交互式可视化表达等五项关键技术。如数字区域应用基础设施研究（吴升、王钦敏等，2006），针对当前数字区域工程建设普遍存在的一些问题，提出“数字区域”应用基础设施的概念，对其研究背景、参考模型和面向信息共享的公共应用服务平台进行了论述。数字区域应用基础设施是在区域网络基础设施和数据基础设施上层的基础设施，它为电子政务、电子商务、数字城市等各种数字区域信息化应用工程提供基础性的应用服务支撑。由专业信息服务机构、管理办法、标准规范、关键技术和公共应用服务平台构成。信息服务机构是数字区域应用基础设施的主体，是有效联系信息需求方和信息拥有方的桥梁；公共应用服务平台是数字区域应用基础设施的核心，为区域信息共享和交换提供了统一的构架和解决方案。其中，元数据管理和目录服务平台为信息的和查询提供了“一站式”入口；信息共享与协作服务平台实现分布式数据库的信息共享和交换；地理空间信息网络服务平台实现对地理空间信息的集中式共享。最后，总结了“数字福建”应用基础设施建设的成果，对“十一五”“数字福建”工程的需求和发展作了展望。面向电子政务的地理信息系统研究（卢毅敏、汪小钦等，2006），主要针对电子政务GIS中基于Web的地图技术、空间元数据技术、空间信息协同组织技术、空间信息可视化表达技术、地理编码技术等关键技术进行了具体的讨论与应用。
1.5 地图自动制图综合研究取得了实质性进展
人在制图综合过程中的思维方式主要表现为抽象思维、视觉思维。计算机能在多大程度上模拟人在制图综合过程中的思维方式，认知科学采用功能模拟的方法来研究人脑思维规律，通过计算机按照模拟模型来模拟人脑的思维过程。其模拟结果的正确程度完全取决于模拟模型和输入数据是否客观、正确反映了人脑思维系统。当前计算机模拟包括制图综合过程中基于联系的归纳推理、基于过程的形式推理和基于规则的演绎推理；而对于制图综合过程中的视觉思维，计算机模拟起来就困难了。同时，用计算机模拟制图综合过程中人脑的思维方式，求解制图综合的问题，无论是数据处理还是知识处理，都必须具备问题形式化、可计算性、合理的复杂度等三个前提条件，这都是难度很大的问题。国内很多学者在解决自动综合的许多难题方面做了大量的工作，包括基于知识的自动综合处理模型、基于遗传算法的自动综合处理模型、基于ABTM的自动综合处理模型、基于弹性力学原理的自动综合关系处理模型、基于数学形态学和神经网络的自动综合处理模型等等。特别是提出了自动综合链及其自动生成的理论和方法，以及据此建立的自动综合过程控制模型，为电子计算机按照模拟模型来模拟人在制图综合过程中的思维方式创造了十分有利的条件。福州市勘测院研制1:500到1:2000城市大比例尺地图缩编系统，系统基于Visual Studio .Net开发平台、FME2004数据转换平台，综合应用C＃、、FMEObjects、MDL、数据库、XML等计算机技术，采用MVC设计模式设计的、面向对象的组件式技术进行开发。实现要素合并、要素化简、要素抽稀、要素移位以及缩编知识库维护等。
1.6 空间数据不确定性研究进一步深化
空间数据的不确定性主要探讨和研究空间数据误差和不确定性，及其误差传播和控制的方法。不同空间分辨率DEM提取坡度不确定性研究（陈楠、汤国安等，2006）运用信息论与统计学一些指标及比较分析的方法，以1:1万DEM为研究对象｡定性地分析了在黄土丘陵沟壑区DEM空间分辨率对所提取的坡度信息的不确定性影响，并建立了定量的计算公式｡黄土高原丘坡信息DEM提取算法的应用（陈楠、王钦敏等，2006），选择代表黄土高原地貌类型（丘陵沟壑区､梁峁区､高原丘陵过渡区）的75个样区（每个样区约4 km2），以1:1万水平分辨率为5m的DEM为研究对象，研究不同算法对提取地面坡度精度的影响，提出了对坡度和坡向精度进行评价的指标，并获得了以上指标与分辨率的函数关系，所得函数关系可为实际工作部门选取适宜的DEM分辨率提供依据。
1.7 虚拟现实技术向通用化和实用化发展
空间信息可视化与虚拟现实技术过去主要集中在虚拟地理环境的基础理论及相关学科应用技术的引进和研究。福州大学2002年以来选择大场景、高复杂度、强交互的虚拟森林环境为研究对象，提出了基于虚拟现实、空间信息技术、图形学等原理的分布式虚拟森林景观的构建原理，并在国际上首次按单树建模―林分场景―森林景观等三级尺度实现的技术体系。该研究小组已成为国内进行系统地、持续开展虚拟森林环境的3个研究小组之一。主要完成的成果包括:（1）基于OpenGL开发了一个参数化单树建模工具，并在其它应用项目得到推广应用；（2）开发成功面向森林经营管理需要的虚拟森林环境。该平台实现2维GIS与3维仿真功能的紧密结合；（3）基于HLA的开发分布式协同森林灭火仿真原型系统。（4）基于本体技术开展了面向灭火决策的领域本体知识库系统的研究与原型系统开发；（5）开展了基于L-system的南方果树-芒果、龙眼的建模，实现了果树在年周期和生命周期内的生理生态生长发育过程3D表达；（6）初步探索了顾及光合作用的果树生长的数学建模、三维建模，展示了在不同环境因子和经营参数控制下龙眼的生长变化过程。林开辉，陈崇成等（2006）针对虚拟森林灭火仿真需要多种不同要素同时参与灭火仿真的功能需求，提出了一种基于HLA 的可扩展的分布式森林灭火仿真体系结构。可用于地理多维信息的综合管理、协同规划、设计与决策等，可为数字省、数字城市、数字行业建设提供方法和技术支撑。虚拟现实技术中场景的建模和控制一直是人们关注的焦点，江辉仙、林广发等（2006）应用虚拟现实地理信息系统（VRGIS）技术建立库区三维仿真系统，结合影响水土流失的各种因素，利用GIS对空间数据处理和分析的特殊功能，实现水土流失监测预报系统数据与图形的有机结合，提高水土流失监测预报的准确性。系统具有三维性、交互性、多媒体集成性和境界逼真性。省基础地理信息中心基于三维地理信息系统软件开发福建省三维基础地理信息平台（政务网），实现三维地理信息的查询、浏览，政务信息的查询、浏览，专题地理信息的加载及地名地址信息的上传、标注等功能；开发了基于三维基础地理信息的地震救灾、地质灾害、森林防火、核电规划、交通规划、城市三维、旅游三维、治安管理等专题三维地理信息系统。
1.8 空间数据挖掘和知识发现研究越来越受重视
面向地学和资源环境等领域应用的空间数据挖掘，除了能提取地理实体几何特征知识外，还能发现空间分布、空间关联、空间层次、空间演变等知识。福州大学面向资源与环境问题，以多源、异构的海洋、林业、国土等行业环境监测数据（如各类监测台站、卫星遥感等平台的监测数据）为对象，开展多尺度空间数据的可视化挖掘提供理论框架、技术方法和原型系统研究，在空间离群点的识别与分析、空间关联规则提取、高维空间数据聚类、高分辨率光学遥感数据聚类等空间数据挖掘算法以及在空间数据挖掘的原始数据、挖掘结果的可视化表达以及挖掘过程的可视化交互探索方法等方向取得进展，推动了地区空间数据深度挖掘的研究与应用水平，空间数据挖掘和知识发现取得了显著进展。（1）基于时空统计的方法，如钟春棋、曾从盛（2007），基于RS与GIS的福州市景观格局动态演化研究，在RS与GIS技术支持下，利用1986年、1993年和2000年3期TM遥感影像，选取反应景观空间结构和景观异质性的指数，分析了福州市区景观格局及动态变化的特征。（2）基于空间关联规则的方法，主要指空间对象之间的空间和非空间关系，如厦门市湿地时空演化的遥感动态分析（李春华、沙晋明，2007）：以厦门市近20年来多时相遥感数据为数据源，采用RS和GIS技术提取湿地动态变化信息；综合运用多项式回归、马尔可夫模型、虚拟地理环境技术对厦门市湿地时空演化趋势进行模拟分析和定量预测研究，建立厦门市湿地动态变化系列图谱。邱炳文， 王钦敏等（2007）采用Moran's I系数的自相关图来表示土地利用及其影响因子的空间自相关性特征，并且在此基础上建立了土地利用与影响因子的空间自回归方程。（3）基于求解问题不确定性的方法，包括粗集理论(Rough Set Theory)和云理论(Cloudy Theory)；（4）基于可视化的方法，如土地利用与土地覆盖变化信息的图谱研究（余明、李慧珍，2007），应用RS和GIS复合技术提取土地利用信息图谱，从现状结构、发展变化（净变化与相互转化）等方面进行土地利用信息定性和定量的分析，并建立了实验区土地利用演变过程和空间扩展图谱，其研究和建立的土地利用斑块形态与扩展图谱,在一定程度上反映了地学信息图谱的“形-数-理结合”和“系列化”、“谱系化”、“模型数值化”的特征。（5）基于人工智能的方法，如陈楠、王钦敏等（2006）基于BP神经网络自动提取沟谷研究，提出了将提取沟谷的过程转化为根据地形因子综合判定地貌类型的过程的思想。应用BP神经网络分析了6种地形因子与沟谷地形的相互关联关系。
1.9 地理信息网格与知识网格创新研究出现良好开端
知识网格是网格发展最新阶段或表现形式，它是在人工智能和知识管理的基础上形成的网格，是集计算网格和信息（数据）网格、知识发现平台、决策支持系统为一体的智能网格。福州大学将时空数据挖掘、空间决策支持系统、信息可视化和人-机交互等技术引入网格计算环境，基于主流网格中间件Globus成功开发地理知识网格平台（GeoKS-Grid），形成数据资源管理中心、资源监控中心、任务管理中心、数据挖掘与决策服务中心、网格平台管理中心等主要模块，并在系统上部署了一系列网格服务，如基于MST的空间离群挖掘服务（以福建沿海土壤地球化学异常分析为例）、基于本体知识推理的土壤适宜性评价服务（以福建沿海地区热带水果种植应用为例）、空间关联规则挖掘服务（以漳浦县林种与影响因子关联分析为例）、城市空气高架点源污染模拟服务（以厦门市SO2为例）、城市短期电力负荷预测服务（以厦门市为例）、海上化学品泄露污染扩散模拟服务（以福建湄洲湾易溶液化品为例）。该平台拥有地理知识发现和辅助时空决策分析的功能，促进网络地理信息共享与服务从单纯的信息交换和互操作、集成处理上升到时空数据挖掘服务、决策服务的深层次转变，为地理知识服务网格平台成为一个可视化、交互式、智能型的地学问题协同式求解环境奠定基础。
1.10 地图制图学与地理信息工程理论研究
地图制图学与地理信息工程学科中除了地图投影、地图综合和地图符号等传统理论外，又增加了地图空间认知理论、地理信息传输理论、地图视觉感受理论、地图模型理论、地理空间信息语言学理论、地学信息图谱理论、空间数据的不确定性理论等，地图制图学与地理信息工程科学的理论体系正在逐步形成。许多现代数学方法都在地图制图学与地理信息工程科学技术中找到了自己的切入点，特别是现代数学方法在地图自动综合和空间数据不确定性研究中的应用。我省在这一方面取得一定的进展。
福建师大地理科学学院和福州大学空间信息工程研究中心致力于空间数据挖掘与信息共享的理论、方法与技术的研究与应用示范研究。师大地理科学院作为主要成员参编的《地图学基础》由高等教育出版社出版，该书被全国高校选作教材，并获全国普通高等院校优秀教材二等奖；《地图学原理》由科学出版社出版（2004年）；《地图学》课程被评为福建省优秀课程；《地图学的改革与建设》经国内专家鉴定为国内先进水平，获福建师大优秀教学成果一等奖。《地球信息科学导论》由科学出版社出版（2007年），作为地图学与地理信息系统专业博士与硕士研究生教材。福大空间信息工程研究中心近几年从事数字区域的理论、技术与应用，地理信息的建模理论与分析技术，空间数据挖掘的理论与方法，数据传输与信息安全技术等应用研究。《人口经济学中的GIS与定量分析方法》（王钦敏等）运用GIS 理论、方法分析人口空间分布与相关自然和经济因子间的定量关系。建立了人口空间分布与经济发展之间关系的微分方程组模型，运用稳定性理论揭示两者之间的非线性动力学机制。对人口空间迁移变化与经济发展之间的关系建立数学模型，为人口空间迁移预测及政府决策提供参考。
以上所述地图制图学与地理信息工程学科取得的进展基本反映了近年来本学科发展的面貌。
2 地图制图学与地理信息工程学科的发展趋势和任务
通过总结地图制图学与地理信息工程学科技术取得的进步、存在的问题和差距，进一步分析空间信息科学技术的发展及面临的机遇和挑战。
2.1 以空间认知为核心的地图制图学与地理信息工程学科理论体系将进一步深化
空间认知理论是地图制图学与地理信息工程学科的认识论和方法论基础。在空间认知理论的指导下，地图投影、制图综合、地图符号等传统地图制图学的基本理论将在新的条件下进一步深化；地理信息传输、地图视觉感受、地图模型、地理空间信息语言、地学信息图谱、空间数据与空间分析的不确定性等地图制图学与地理信息工程学科的新理论在整个理论体系中的地位和作用、相互联系、内容的深层次研究将取得进展。目前，在地图空间认知研究方面，理论体系尚不完善，空间认知过程研究不够深入。现有的GIS 数据模型缺乏跟踪现实世界实体变化的能力，因为它只保存实体的现势数据，随着地理信息系统在行业应用的普及和深入，人们开始认识到地理信息系统应该具有描述现实世界中各种时空变化的能力，既可以分析其过去，又可以预测其未来（发展趋势）。这种想法导致了时空地理信息系统和时空数据模型概念的提出。今后要重点研究：(1)空间认知理论体系框架；(2)空间认知过程、实验方法与技术；(3)地图可视化系统中的“人―地图”关系及表示方法。
地学信息图谱研究不仅局限于表现，更是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。地学信息图谱的研究起步工作主要有三方面：区域地理单元及其等级体系；地理单元的遥感影像特征分析；地学信息的表达方法。
2.2 地图自动制图综合及其过程控制的智能化将取得进展并得到应用
在基于大比例尺地图数据库生产小比例尺地图、多比例尺地图数据库的自动派生及一体化更新和 GIS中多尺度空间数据显示等环境下，基于保质设计的空间数据的自动综合及其过程控制的智能化研究都是必要的。目前的研究离实际应用还有很大的差距：一是自动综合模型、算法还不具普适性；二是自动综合结果还有不尽人意。今后研究的重点问题主要包括：(1)几何信息的尺度依赖与空间认知理论的联系；(2)多尺度空间数据库的数据模型与数据结构；(3)网络环境下的空间数据多尺度表达与在线式自动综合理论与方法；(4)智能技术支持下的地图自动综合决策分析与自适应操作；(5)自动综合的智能化、过程控制与质量评价；(6)三维城市模型的自动综合；(7)地图自动综合的人机协同机制。
2.3 地理空间信息数据库多源、多尺度数据一体化及面向对象发展
我省基本实现多源、多尺度矢量数据、影像数据和高程模型数据一体化管理。需进一步研究：(1)矢量数据、影像数据与数字高程模型数据融合的理论和方法；(2)海量数据高效快速索引技术；(3)基于图形、影像与数字高程模型数据一体化的完全面向对象的方法；(4)基于矢量、影像与高程模型数据融合的地学空间分析理论与方法；(5)基于矢量、影像与数字高程模型数据融合的三维可视化理论与技术。
2.4 空间信息可视化与虚拟现实技术向与GlS集成的一体化和实用化方向发展
空间信息可视化及在此基础上发展起来的地形仿真和地理环境虚拟现实技术，为人类的地理环境感知提供一种新的、更强大的工具。近些年来，出现不少利用现有的图形图像软件与动画软件制作的地学信息可视化产品，如应用3DS制作动画，完成预定路线的地景观察；运用OpenGL在微机或工作站上实现实时交互的、可立体观察的虚拟地形仿真；运用Performer及MultiGen(三维建模软件)在SGI工作站上完成地景建模与实时显示；运用VRML(虚拟现实建模语言)在网络上传播虚拟地景信息等。空间信息可视化与地理环境虚拟现实技术作为地图学新的生长点，对于拓宽地图学的研究领域和促进地理信息系统理论与技术的进步将产生重要作用。但是，从地理信息系统和空间信息可视化与虚拟现实的关系来看，地理信息系统具有强大的海量空间数据存储、管理、处理和分析功能，空间信息可视化与虚拟现实具有多维动态可视化和实时交互式操作的效果，两者优势互补，集成与一体化是一个必然的趋势。需重点研究：(1)地理信息系统(GIS)与虚拟现实(VR)集成；(2)空间数据多尺度可视化表达的自适应地图符号系统；(3)面向时空模拟与仿真的演化模型；(4)空间信息可视化人机自适应界面；(5)多维动态空间数据模型及其表达体系；(6)基于空间信息可视化的协同工作与决策支持。
2.5 空间数据挖掘和知识发现的研究正在兴起，并向智能化发展
空间数据挖掘和知识发现是空间分析的拓展、延伸和深化，需重点研究：(1)空间数据挖掘与知识发现的理论体系；(2)空间数据挖掘与知识发现方法(基于时空间统计分析、基于空间关联规则、基于求解问题不确定性、基于可视化、基于人工智能等)；(3)面向决策支持主题的分布式空间数据提取、预处理、变换、挖掘、模式解释／知识评估；(4)数据挖掘数据、算法、可视化的有机结合(形、数、理的统一)。
2.6 GIS运行实现跨平台、互操作、资源共享和协同
地理信息系统(GIS)就其运行方式而言，经历了由单机向网络发展的过程，网络地理信息系统(Web GIS)正逐步成为主流产品。目前的Web GIS还存在着数据和功能相对绑定、处理功能相对简单、系统之间缺乏良好的互操作性等许多问题，还不能实现真正意义上的跨平台、互操作、资源共享和协同工作。重点研究：(1)基于信息网格的新一代地理信息系统，即网格地理信息系统体系结构和总体方案；(2)基于信息网格的地理空间信息管理与服务标准和规范；(3)Grid与Agent集成模型；(4)地理空间信息服务与Grid集成模型；(5)基于网格的空间数据访问与集成。
基于网络服务的GIS 应用软件平台研究与开发是要研究、开发基于网络服务的GIS 应用软件平台，实现分布式多源异构地理信息的互操作和综合利用。通过对地理信息内容和GIS 功能的集中管理，并为应用开发人员提供基于Web Services 的二次开发接口，实现与各种Web 应用的快速集成。主要技术特点表现在：为用户寻找地理信息服务提供统一的入口和中介；提供基于GML 和Web Services 的地理内容和功能服务；自主开发、开放、跨平台、可扩展。
基于GML 的网络地理信息系统研究。基于GML 的网络GIS，是指GIS 中的所有数据都是表现为GML 文档，这与传统的GIS 不同。由于管理的数据对象发生了变化，传统的GIS 技术不能直接用于GML 数据的管理，因此必须研究基于GML 数据的管理技术，同时作为一个完整的网络GIS，地图信息可视化是必不可少的一部分，因此必须对基于GML的空间数据可视化进行研究。研究的具体内容包括：基于GML 的空间数据管理技术；基于GML 的多源异构空间数据集成和转换；GML 数据的Web 可视化研究；基于GML 的网络GIS 原型系统。
2.7 空间数据不确定性由理论研究向空间数据质量评价与控制的实用化发展
由于现实世界的复杂性和模糊性以及人类表达能力的局限性，空间数据不可避免地表现出某种不确定性，研究空间数据采集、处理、分析和应用过程中的不确定性理论，直接关系到空间数据生产和应用过程中的质量控制、GIS空间分析的可靠性和数字地图产品应用的可靠性。其重点研究：(1)空间数据不确定性与数据质量的内容及评价指标体系；(2)空间数据不确定性理论及其可视化方法；(3)属性数据不确定性理论与方法；(4)数字高程模型(DEM)数据的不确定性理论与方法；(5)空间数据不确定性关系模型和空间分析的不确定性；(6)多尺度空间数据融合的不确定性；(7)空间数据基于不确定性的数据质量评估与控制模型。
2.8 嵌入式地理信息系统将向更广泛的应用领域渗透
地理信息系统（GIS）的应用领域和应用模式与计算机技术的发展密切相关，早期开发的GIS是基于工作站和桌面PC机的，这类计算机计算能力强、存储容量大，能满足GIS对计算机的性能要求。随着嵌入式硬件技术（如嵌入式处理器、存储器）和软件技术（如编译器、图像压缩算法、集成开发环境）的快速发展，GIS技术逐渐应用于嵌入式系统中，构成嵌入式地理信息系统。嵌入GIS由于其具有功耗低、资源消耗少、可靠性高、响应速度快、体积小和重量轻等优点，广泛应用于基于位置的服务LBS、车载导航仪、移动信息终端等嵌入式系统中，实现地图浏览、地图缩放、路线分析、数据检索及地形分析等基本功能。重点研究：(1)嵌入式GIS通用硬件平台；(2)嵌入式GIS中间件技术；(3)强实时响应关键算法；(4)多种数据融合和高效空间数据压缩算法；(5)支持二次开发的EGISM应用软件开发包。
未来地图制图学与地理信息工程学科的发展和理论和技术：
第一，空间认知理论将促进地图制图学与地理信息工程学科的进一步理论化和科学化；
第二，基于保质设计的空间数据自动综合与细节分层(LOD)技术将促进空间数据的多尺度、多分辨化；
第三，空间信息可视化与虚拟现实技术将促进地理环境的沉浸化；
第四，空间数据挖掘与知识发现技术将促进由源于符号获取信息到源于信息获取知识，实现知识获取的自动化；
第五，网格(Grid)技术推动新一代地理信息系统的诞生，将促进资源共享与解决问题协同化；
第六，基于面向对象方法发展面向Agent技术将促进智能化；
第七，地理空间信息获取、处理与应用的一体化技术将促进GIS真正意义上的时态化；
第八，空间信息技术的全面嵌入和广泛应用将促进普适化。
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课题组成员：
1．简灿良，福建省基础地理信息中心，教授高工。
2．吴 升，福州大学，教授。
3．陈崇成，福州大学，教授。
4．戴文远，福建师范大学，副教授。
地理信息科学范文第5篇
要求所有学生都参与学习过程，通过一系列的探究活动从而得出结论。
探究式学习或称探究性学习、研究性学习，是指从学科领域或现实生活中选择和确立主题，在教学中创设类似于学术研究的情境,学生通过独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识,培养能力，发展情感与态度,特别是发展探索精神与创新能力。它倡导学生的主动参与。探究式学习是一种积极的学习过程，主要指的是学生在科学课中自己探索问题的学习方式。
简而言之，它是一种在好奇心驱使下的，以问题为导向的，学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。其特点是：自主性、实践性、综合性、开放性
在美国国家科学教育标准中，探究有几种用法：
（1）.科学探究。（2）.基于探究的教学/以探究为本的教学。（3）.以探究为本的学习。
从美国国家科学教育标准中探究一词的用法可以看出，探究既是学习的过程又是学习的目的。
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。在地理国家课程标准中，科学探究不仅被作为重要的理念强调、作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中，作为必须实施的内容要求。
普通高中《地理课程标准》第一部分 前言
“二 课程的基本理念”中提出： “3、重视对地理问题的探究。倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动。”
在探究学习中，教师鼓励学生自由想象，提出各种假设和预见，充分尊重他们的思想观点，使学生敢想敢干，富有创新精神。探究式学习的特点十分有利于调动学生学习地理的积极性、主动性，有利于培养学生的创新精神和地理实践能力。
探究式课堂教学特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维，培养自学能力，力图通过自我探究引导学生学会学习和掌握科学方法，为终身学习和工作奠定基础。教师作为探究式课堂教学的导师，其任务是调动学生的积极性，促使他们自己去获取知识、激活能力，做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题；与此同时，教师还要为学生的学习设置探究的环境和条件，建立探究的氛围，促进探究的自觉度，把握探究的深度。学生作为探式课堂教学的主体，自然是根据教师提供的条件，明确探究的目标，思考探究的问题，掌握探究的方法，敞开探究的思路，交流探究的内容，总结探究的结果。由此可知，探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动，他们都将以导师和主人的双重身份进入探究式课堂。探究式教学科学而全面的贯彻了新课改精神，即以学生为主体、以激发主动性为先导、以促进教学有效性为过程、以提高师生合作和互动为形
式、以提高学生学习能力和综合素质为最终目的的全新教育理念。
而高中地理探究式学习内容涉及的面非常广泛，在新课程背景下如何把握高中地理探究式学习内容，已是摆在广大地理教师面前的一个大课题。
教学的首要任务并不在于直接给学生传授现成的知识，而在于引导学生发现各种各样的问题，只有存在问题，知识才是有意义的，学生才能有求知的欲望。问题是贯彻整个教学过程的主线。知识只有围绕问题而展开，才能很好地为学生所理解和接受。因此一切地理教学活动自始至终都应围绕问题而展开，提高课堂教学的有效性。
在地理教学中，教师要善于选择教学材料，最好选择一些实践操作性强，资料来源丰富，学生感兴趣的新颖的问题情境。激发学生质疑探究的欲望，鼓励学生对学习材料进行自主质疑，对地理问题进行独立思考，引导学生寻求新的发现，获得新的认识。高中地理教材中可质疑设问的内容不少。教师在教学中要经常巧妙地将这些内容转化为新的问题学习情景，引导学生对学习材料质疑问难，帮助学生形成强烈的问题意识，频频撞击学生的创新思维的意识，不断激发学生探究学习的兴趣。从而让其独自养成自主质疑的思维品质，最终达到学习方式的转变。
探究式课堂教学应把课堂讨论作为教学常态，以合作学习为主要形式，引导学生利用多样化的学习资料，达到合作解疑的目的。探究式课堂讨论的形式多种多样，内容丰富多彩，教学中根据教材和学生的实际组织学生进行限时性课堂小组讨论，如开发西部的目的和意义等问题可以组织学生进行讨论，通过讨论使学生明事理、出新意，并养成竞争意识和合作精神。实践表明，限时性课堂小组讨论是探究式课堂讨论的主要形式。教师应根据教学目标巧设讨论主题，力求每次讨论都有精彩的内容和独到的见解。在组织讨论的过程中，教师要指导学生掌握讨论的方法和技巧，引导学生学会倾听和表达，学会在讨论中竞争，在竞争中合作，在合作中解惑释疑，在释疑中与他人共享成功的快乐，讨论后要进行反思，总结得失，提出新的问题，开始新的探究。同时，开展探究式课堂教学特别是探究性课题研究和社会调查活动，教师还要引导学生向社会各界人士请教，在实际生活中学会交往与合作，使合作从一种学习方式扩展成为学生的一种基本生活方式，使学生在探究性地理学习中既学习知识，提高能力，也学会学习，又学会做人。从而促进学生健康人格的形成，实现知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的新课程改革目标。
（1）探究式学习方式在地理教学中是有其特定的对象内容的，并不是什么内容都适合用。哪些类型的地理知识适合用探究式学习方式来学习呢？
地理知识可分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识三类。陈述性知识是有关世界“是什么”的知识，如地理名称、概念、事实、原理等。这类地理知识通过听讲或阅读就可以为学生掌握或记忆，不适合也不需要学生去探究或发现。程序性知识又称为操作性知识，回答“怎么做”的问题，如有关操作、程度、步骤、方法等方面的知识，涉及学生解决地理问题的技能、方法策略的形成等。策略性知识是回答“为什么”
的问题，即地理知识产生和发展过程的知识，它也是一种程序性知识，主要涉及对地理概念、规律、原理和应用。后两类知识单靠老师的讲解很难为学生掌握。而通过学习者亲身参与的探究或实践则能逐渐被体验或内化。（2）地理课堂教学中教师如何发挥主导作用？“主导”者，主要在“导”。导的形式多种多样，多姿多彩。导没有顶峰，没有绝对权威。导的内容丰富多彩；导以思维，导以方法，导以规律，导以能力，导以创新，导以兴趣，导以意志，导以目标，导以理想。以探究为本的教学是一种手段，不是目的，目的是掌握科学内容、科学方法和科研能力。虽然探究很重要，但是这“并不意味着所有的教师都应该追求一种单一的方法来教学。”
