地理信息科学专业评估
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地理信息科学专业评估范文第1篇
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0138-02
一、全球MOOC的发展
MOOC是大规模在线开放课程（Massive Open Online Course）的简称，主要致力于通过网络技术来实现无限制和公开的在线学习[1]。MOOC起源于2001年麻省理工学院发起的开放教育资源运动，是远程教育的最新发展，2011年斯坦福大学开设了一门免费的网络课程，吸引了全球十万多人的注册学习，引起了社会的广泛关注[2-4]。
2012年是MOOC发展最为迅速的一年，纽约时报称之为“MOOC之年”[5]。若干有着雄厚资金并且和全球顶尖大学合作的MOOC平台开始出现。其中，Couresa、Udacity及Edx是全球范围内最具影响力的三大MOOC平台[6]。Coursera平台由美国斯坦福大学两名计算机科学教授创办，是目前全球知名度也最高、用户最多的课程平台。汇集了包括耶鲁大学，斯坦福大学在内100多所名校的MOOC课程，国内的北京大学、上海交通大学、复旦大学等高校也在Coursera平台上课程。Coursera是一个比较综合的平台，涵盖各种学科，主要以英文课程为主。2012年5月哈佛大学和麻省理工学院联合创办Edx平台，超过70多家大学、非盈利机构及公司在Edx平台上课程。截至2016年5月份，超过7百万学生在线注册学习了700多门课程。Udacity是一个私立教育组织，主要从事线上学习，Udacity网站于2012年2月推出，课堂涵盖计算机科学、数学、物理学、统计学、心理学等，且以计算机课程为主。不过，Udacity也开始尝试向职业教育培训方向转型发展，对课程的学习进行收费。
随着美国高校主导参与的MOOC的蓬勃发展，世界其他国家和地区也开始自己的MOOC平台建设。英国主导的首个MOOC平台FutureLearn于2012年12月成立[7]。截止目前，共有83家英国和全球合作伙伴。不同于其它MOOC平台，FutureLearn除了合作高校外，还包括了一些非大学合作伙伴，包括：大英博物馆、英国文化协会、英国图书馆等众多机构。Open Universities Australia （OUA）是位于澳大利亚的高等教育机构，其Open2Study在线平台于2013年3月份正式上线，已有超过60万的学生注册学习。此外，还有法国的FUN平台、西班牙的MIriadaX平台、日本的Gacco平台等，都各具特色。
在全球MOOC发展的浪潮中，我国高校和相关机构也积极展开在线教育的探索和实践。2013年的早些时候，北京大学和清华大学宣布加入MOOC，成为国内率先试水的高校[8]，目前，我国MOOC平台主要有学堂在线、中国大学MOOC和好大学在线等。2013年10月10日，具有中国特色的学堂在线MOOC平台正式向全球。学堂在线是教育部在线教育研究中心的研究交流和成果应用平台，致力于通过来自国内外一流名校开设的免费网络学习课程，为公众提供系统的高等教育，让每一个中国人都有机会享受优质教育资源。通过和清华大学在线教育研究中心、以及国内外知名大学的紧密合作，学堂在线将不断增加课程的种类和丰富程度。中国大学MOOC是由网易与高教社携手于2014年推出的在线教育平台，承接教育部国家精品开放课程任务，向大众提供中国知名高校的MOOC课程。其宗旨是让每一个有意愿提升自己的人都可以免费获得更优质的高等教育。好大学在线（CNMOOC）由上海交通大学主导，是中国高水平大学慕课联盟的官方网站。旨在通过交流、 研讨、协商与协作等活动，建设具有中国特色的、高水平的大规模在线开放课程平台，向成员单位内部和社会提供高质量的MOOC课程。其愿景是让所有人，都能上最好的大学。
纵观全球各国的 MOOC平台，它们均提供学习课程的网络平台，全部教学资源，定期开课，按时布置作业和测验，强化师生互动等。这些海量、优质的教学资源对我国开放课程建设具有参考意义，同时也可以成为高校教师进行自我学习和课程教学改革的重要途径[9]。
二、MOOC 平台GIS相关课程
GIS 作为对空间信息进行采集、存储、管理、分析、可视化的技术和工具，已在各行各业中得到广泛的应用。目前我国有 200 余所大专院校设立了 GIS 本科专业，在校学生上万余人[10]。虽然，我国GIS本科教育得到了长足的发展，但相对于发达国家还存在较大的差距。MOOC平台GIS相关课程的出现及发展，为我国GIS本科教育的发展带来了机遇。
由于MOOC平台上现在主要以公共课为主，GIS专业相关的课程并不多。通过检索发现， Couresra上有GIS直接相关的专业课程数量最多，质量也最好。因此，本文以Coursera平台为主，介绍该平台上的GIS相关课程。
在Couresa平台上，加州大学戴维斯分校于2016年推出GIS专项课程，该专项课程是全球MOOC上的首个GIS专项课程，包含“GIS基础”，“GIS 数据格式、设计与评估”，“地理空间和环境分析”，“影像、建模及应用”4门课程和一个“地理空间分析毕业项目”。
通过该专项课程，学生将学习到怎样分析空间数据、利用制图技术对结果进行可视化、培养与GIS相关专业人员协作能力。在毕业项目中，将会利用空间数据的搜集、分析和空间分析技术，创建一个专家级的GIS毕业作品。该专项课程提供付费和免费两种注册学习机制，两者区别在于是否最终可以获得课程证书，如果不需获得证书则免费注册学习即可。
下面将简单介绍该专项课程中每门课的基本情况。“GIS基础”（Fundamentals of GIS）是专项课程的第一门课程。本门课程共四周的学习时间，每周需要3-5个小时。课程内容主要基于ESRI公司的ArcGIS平台学习ArcMap软件的基本操作，包括：怎么安装ArcMap软件、空间数据的导入及基本操作、数字制图和结果的共享。“GIS 数据格式、设计与评估”（GIS Data Formats，Design and Quality）是专项课程的第二门课程。本门课程共四周的学习时间，每周需要2-3个小时。课程内容主要进一步学习栅格和矢量两种空间数据类型、结构、质量和存储等，包括：空间数据模型和结构、创建矢量数据及基本操作、ArcGIS数据存储机制、探索空间数据库，并评价数据质量及不确定性。“地理空间和环境分析”（Geospatial and Environmental Analysis）是专项课程第三门课程。本门课程共四周的学习时间，每周需要3-4个小时。课程内容主要是将已经学习的GIS知识应用到地理空间分析中，重点关注于分析工具、3D数据、栅格数据处理、投影以及环境相关变量的分析等。本课程的学习将基于一个完整的项目，从投影开始、通过数据检索、元数据管理、数据处理以及最终的分析产品，完成空间分析的完整流程的训练。具体内容包括：ARCGIS工具箱的运用、栅格数据的操作、3D分析、投影及坐标系统的深入学习、数据的符号化等。“影像、建模及应用”（Imagery， Automation，and Applications）是专项课程的第四门课程。本门课程共四周的学习时间。课程内容主要利用已学到的知识完成技术性任务，比如栅格计算和适宜性分析等。具体内容包括：高级栅格分析、DEM分析、适宜性分析、水文分析、空间建模工具等。“毕业项目”（Capstone： Geospatial Analysis）中，学习者将独立设计和完成一个基于GIS的完整分析项目。该项目可分为四个阶段：项目计划阶段、分析阶段、生产产品阶段和最终展示阶段。项目计划阶段，主要写一个简单的计划，内容包括：项目描述、所需数据、时间安排、怎么完成项目等。分析阶段，利用所学的方法构建一个实用模型对数据进行分析。生产产品阶段，获取并对其进行数据预处理，进而运行构建的模型得到初步结果。最终展示阶段，生成具有吸引力的结果图、数据及方法提交给指导者进行评价。
全球卫星导航系统（Global Positioning System，GPS）是GIS本科专业的必修课程。Coursera平台上，全球顶尖的斯坦福大学GPS研究实验室开设了一门，“全球定位系统：卫星导航入门，使用智能手机与全球实验室互动”（GPS： An Introduction to Satellite Navigation，with an interactive Worldwide Laboratory using Smartphones）的课程。课程主讲教授是斯坦福大学Per Enge教授和Frank van Diggelen教授，Per Enge教授是斯坦福大学工程学院教授、斯坦福大学GPS研究实验室主任、美国国家工程院院士。本课程主要介绍了GPS的基本工作原理，并介绍卫星导航在我们生活方方面面的不同用途。通过生动的在线讲课，以及利用支持GPS的智能手机或平板进行的一系列试验，学生将能够把在线学习和现实中的实践联系起来。该课程内容分为6个模块，包括：GPS如何工作、伪距、卫星轨道和信号、接收机设计基础、辅助GPS、GPS现代化及其他卫星导航系统。
地图学和地理空间技术的发展大大推动了GIS学科的发展。2015年春季宾夕法尼亚州立大学在Coursera上开设了“地图和地理空间的革命”（Maps and the Geospatial Revolution）课程。该课程结合了地图学、地理信息系统和空间思维的核心概念并用现实世界的例子来帮助学生了解一些高级别的地理知识。同时探索了地理空间信息的独特性，如何创建空间数据，如何进行空间分析，以及如何设计地图等。同时在课程中，使用了最新的地图和分析软件来探索地理问题。该课程总的学习时间为五周，每周需要学习6-9个小时。由于目前该课程并没有开设新学期教学的计划，Coursera平台上的学习资源现已不能访问，不过幸运的是国内网易公开课有该课程视频的镜像备份。
GIS技术在国防军事领域发挥着重要的作用。地理情报数据的分析和利用的需求比以往任何时候都更加重要，而地理信息系统具有强大的分析功能，将GIS功能与地理空间情报融合在一起，形成了新的技术地理空间智能（Geospatial Intelligence，GEOINT）。宾夕法尼亚州立大学在Coursera上也推出了“地理空间智能分析和及其影响”（Geospatial Intelligence and the Geospatial Revolution）课程。课程主要介绍了GEOINT在商业、执法和国防中的应用。在这门课程中，学习者将体会到GEOINT的价值，将学习如何通过使用GEOINT工具和谍报来设计和执行地理空间分析项目。这门课程专为想要学习GEOINT基础知识的人士而设计，但并不适合地理空间智能分析专业的学生。
此外，Coursera平台上还有明尼苏达大学于2014年开设的“从GPS和谷歌地图到空间计算”（From GPS and Google Maps to Spatial Computing）课程。本课程主要介绍空间计算的概念、算法、编程、理论和设计，例如全球定位系统（GPS）、Google地图、基于位置服务（LBS）和地理信息系统（GIS）。学习如何收集、分析和可视化自己的空间数据集，开发更好的位置感知技术等。同样由于目前该课程并没有开设新学期教学的计划，Coursera平台上的该课程学习资源现在不能访问。
除了Coursera平台上提供了GIS相关的课程，Udemy平台也了一些GIS课程。如“利用开源工具创建企业级GIS” （Using Open Source Tools to Create an Enterprise GIS）、“GIS入门”Introduction to GIS、“提高你的GIS技巧”（Sharpen Your GIS Skills）等，这些课程主要由个人制作，多面向专业职业教育，并且多数都是收费课程。
国内MOOC平台现有的GIS相关课程几乎处于空白状态，仅在中国大学MOOC上搜索到中山大学将于今年9月份开设的“地理信息系统概论”课程，华东师范大学开设的“计量地理学”和南京大学开设的“走进地理学课程”。但这些课程有的脱胎于原有的国家级精品课程，甚至是仅仅对原有精品课程视频和素材的重新剪辑和整理，与国外MOOC课程相比还存在不小的差距。
三、总结
MOOC在全球范围的快速发展，给高校传统的教学方式带来了冲击和挑战。我国的地理信息科学专业教学与美国等发达国家相比还存在差距，而MOOC平台上的国际名校开设的GIS相关课程为国内高校GIS专业教师的素质提高提供了很好的途径。同时，在GIS专业本科生教学过程中适时的引入相关MOOC课程，可以大大开阔学生的视野，激发学生的专业兴趣。但由于我国GIS相关MOOC课程缺乏，国际MOOC平台的GIS课程又主要以英语授课为主，如何解决本科生学习MOOC课程的语言障碍也是需要在教学实践中考虑的问题。可行的措施有，对国外课程进行翻译，加大国内GIS相关MOOC课程建设等。总之，虽然还存在一些问题，但可以预见这种传统GIS课堂教学和MOOC课程相结合的混合式教学模式将是未来GIS本科教学改革和研究的方向之一。
参考文献：
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地理信息科学专业评估范文第2篇
关键词：地理信息系统技术； 城市规划；应用
Abstract: With the rapid development of the modern society, the geographic information system technology has been enhanced in all aspects application, this paper focuses on the geographic information system main functions and discusses the application of the geographic information system in the city planning.
Keywords: geographic information system; city planning; application
中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
城市规划是指导城市建设，是城市建设和管理的依据，在城市发展建设过程中起到十分重要的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。
1. 地理信息系统概念
GIS即地理信息系统（Geographic Information System），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，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。
2．地理信息系统的主要功能
数据采集与编辑功能是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。
属性数据比较规范，所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理。除文件管理功能外，属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。
2.3制图功能
GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。
2.4空间数据库的管理
有效数据采集和编辑后，形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。
2.5空间分析功能
通过空间查询与空间分析得出决策结论，是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有：
2.5.1拓扑和叠加
通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置，根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。
2.5.2缓冲区分析
缓冲区分析是根据点、线、面的实体，自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形，它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。
2.5.3 空间集合分析
是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。
2.5.4地学分析
地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域，根据每一模块的特点来进行分析。
2.6数字高程模型的建立
数字高程模型有三种主要的形式，包括格网DEM、不规则三角网（TIN），以及由两者混合组成的DEM。
3地理信息系统在城市规划中的主要应用
3.1资源管理及配置 (Resource Management Configuration)
主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域，解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。 解决更重能源及资源上的配置，保证资源合理和发挥最大效益。
3.2城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是地理信息系统重要应用领域之一，利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。
3.3应急响应 (Emergency Response)
在发生重大灾害时，可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。
3.4地学研究与应用 (Application in GeoScience)
对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。
3.4商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题，地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。
3.5分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。
3.6城市规划管理(Urban Planning and Management)
利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。
3.7国土及地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
GIS利用现有的遥感数据，可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容，都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。
3.8生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
实现对区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环境保护等设施的管理、环境规划等。
3.9基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施（电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等）广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征，无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。
3.10选址分析 (Site Selecting Analysis)
不同的区域地理环境有所不同，可以根据不同的特点，综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素，在一定的区域范围内选择最佳位置，这也是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的对空间的分析功能。
3.11网络分析 (Network System Analysis)
通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。
3.12可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础，可以建立一定区域区域等三维可视化模型，实现多角度浏览。
结束语
GIS系统以处理和分析空间数据功能，为城市的规划提供了准确的依据，并演绎出丰富多彩的系统应用冠能，满足用户的广泛需求。
参考文献：
[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京：科学出版社.1995
[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京：科学出版社.2001
[3]黄杏元.马劲松.地理信息系统概论(修订版) .北京：高等教育出版社.2001
地理信息科学专业评估范文第3篇
关键词：WEB GIS；互联网网络；水利；防洪；Arc GIS
水利行业是一个对信息要求非常敏感的行业，国家正在逐步的投入大量的人力以及财力用于水利全面信息化技术的发展[1]，水利信息化技术的发展已经发展成为现代水利化发展的重要标志以及前提。水利信息化系统的建设已经被列入“十五”期间重点的信息业务系统之一。
随着科学技术的不断发展，基于Internet技术而应用于GIS所开发的WEBGIS产物的出现为水利信息化管理系统的建设提供了强大的技术保障，并瞬间在水利相关系统的建设中获得了广泛的应用，目前关于WEB GIS技术在水利信息管理系统中应用的研究方法非常多，大多数根据水利行业的业务需求将众多重点影响数据采集并传递到远程调度控制中心[2]，但是就目前水利行业的业务需求而言，大部分的研究方法都将重点放在了相关数据的采集以及数据传递到远程调度控制中心方面，而数据采集的数据信息并不相同，因此需要严格结合实际的理论知识以及实战经验，只有扎实的理论知识以及严格的实验培训才能积累更多的技术知识，才能为系统的搭建提供足够的技术储备以及支持。
1 WEBGIS简介
快速崛起的互联网网络在世界范围内得到了飞速的发展，WWW（World Wide Web，万维网）经过多年的发展已经成为目前最为高效的、稳定的、信息网络共享渠道，万维网技术的发展带来了全球信息化大爆炸，正在不断的深入到世界的每个角落、每户家庭，通过万维网的媒介使得整个世界变成了一个信息无缝畅通的村落。
互联网网络技术的发展已经渗透到各行各业，并在各行各业中扮演着非常重要的角色。伴随着快速发展的互联网络（Internet）以及人们对于地理信息系统（Geographic Information System或Geo-Information system，GIS）的迫切需求，为了能够方便客户快速的浏览空间数据、查询空间数据以及分析空间数据，基于互联网络技术的WEB必将成为空间数据或者出版的最佳媒介，这也必将成为未来地理信息系统发展的趋势，所以，一种新的技术便应运而生-网络地理信息系统（WEB GIS），Web GIS是完全建立在互联网络技术基础上发展而来的，是互联网络技术在GIS上成功应用的产物[7]，因此，完全具备互联网络的一切特征，并且在万维网的功能上得到了大幅的扩展，已经真正发展成为全球信息网络的重要成员之一。无论从WWW的那个节点，互联网网络用户便可以通过浏览器等工具浏览、查询以及分析WEBGIS站点中的空间数据，进而制作出精美的专题图、得到精准的分析数据等。进而使得GIS逐渐的走进千家万户。WEBGIS作为一个崭新的技术领域，主要存在下面几点特征：
（1）借助互联网网络，使得全球化的客户端/服务器只要能够连上互联网网络的用户均可以享受各种GIS服务，GIS数据还可以实现全球大范围内的更新；
（2）信息化技术的急速发展，使得WEBGIS真正意义上实现了民众化，越来越多的人们正在接受GIS提供的各种服务。市面上的所有浏览器都支持WEB GIS数据的浏览、查询，这对于GIS的发展以及推广起到了巨大的推动作用，解决了传统的GIS成本高、技术难度大等弊端；
（3）WEBGIS具备优秀的可扩展性，这种特征使得WEB GIS能够非常友好的与其余的基于WEB的信息服务无缝集成，使得GIS的应用变得更加的丰富多彩、灵活多变；
（4）具备非常优秀的跨平台特性，基于WEB技术的WEB GIS可以在Windows、UNIX、Linux等操作系统上同用一个版本。
2 研究目的与意义
基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统的研究能够充分的将学校的教育工作与实际的应用工作结合起来，能够有效的实现学生到社会工作者的一个过渡阶段的培训过程。
通过基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统的开发以及应用能够帮助水利专业的学生明确该专业的具体的学习领域以及行动领域。管理信息系统是一种信息度极高的集成系统，涉及到水利工程一系列措施，系统研发的基础便是现阶段比较成熟的计算机科学技术、地理信息科学技术以及网络通信技术等[3]，通过技术的无缝整合能够实现各种水利信息的智能采集、综合分析、实时传输以及智能计算等，能够将正确的数据及时的传递到水利指挥调度中心，通过友好界面的方式呈现给使用者。
基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统的涉及与研究是教师以及学生较早的接触到水利工作的直接途径，通过管理系统的开发能够帮助学生顺利理清楚那些信息是必须的，那些信息能够对指挥调度起到支撑的作用[4]，并且能够培养学生通过对数据的收集能够迅速的做出正确反应的能力，及时的防止水利危害的现象。
此外，系统开发过程中针对学生开展相互学习相互合作的开发模式，以团队精神完成基于WEBGIS的小型水库防洪仿真管理信息系统的研究工作，在学习的过程中培养学生自主开发以及团队合作的能力，在提升学生技术水平的同时提升学生自身的职业技能以及团队合作精神，无论对于学校，还是对于教师以及学生而言，基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统都具备非常重要的意义。
3 理论价值和实践价值
基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统研究以水利专业的岗位职能能力培养作为目标位导向，通过WEBGIS技术的特点、理论知识与实际工作的有效结合，以及计算机软件编程技术以及水利专业职能需求，为高校学生搭建一个学校到实际工作过渡的一个桥梁。WEB GIS的出现为水利专业管理信息系统的建设提供了保障，其全球化的c/s应用、良好的扩展性能以及跨平台等一系列特性为管理系统的建设高效应用提供了足够的技术支持[5]。
基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统研究关注学生职业能力的发展和提升。以专门设计的管理信息系统完成理论知识和技能的培养，将学术教育的内容与形式转变为技术教育的内容与形式[6]，将单一的知识传授变为职业能力的提升，使学生提前“上岗”。
基于WEB GIS的小型水库防洪仿真管理信息系统研究仅仅围绕高职教育“教育性”与“职业性”并重的核心价值，以高职学生为主体开发、设计管理信息系统软件，使学生在校内能够充分认识职业岗位的特点和要求，更有效地提升技术运用、团队意识、目标规划等重要的职业发展能力，促进高职学生全面发展和持续发展。
4 防洪仿真管理系统研究
4.1 防洪仿真管理系统设计目标
小型水库防洪仿真管理信息系统建设的主要目标是借助强大的、稳定的WEBGIS技术实现防洪空间数据的互联网网络查询、浏览以及分析等。小型水库防洪仿真管理信息系统是采用经典的B/S（Browser/Server，浏览器/服务器模式）结构开发的软件系统，所有的用户只要使用能够访问网络的设备便可以在浏览器中访问空间数据，此外，该系统还必须能够将用户所需要的数据与空间地理地图直观的关联起来，而且能够将相关数据信息在地理图形上实时的展现出来，为用户查询以及分析相关的地理数据提供必要的信息服务支持。此外，一些存在某种规律的数据或者数据之间的逻辑关系能够借助图形或者表格的形式展现给广大用户。
小型水库防洪仿真管理信息系统建设的主要目标具体包括以下三个：
（1）小型水库防洪仿真管理信息系统的建设必须紧密的结合具体的水利工程，必须建立在WEBGIS技术的基础上进行研发，系统必须能够通过浏览器完成相关数据的地理图形编辑、浏览、查询、分析以及统计等功能，为用户提供优质的服务。
（2）种类繁多的海量数据能够实现统一存储。
（3）小型水库防洪仿真管理信息系统实现的主要业务具体包括以下几个：输入录入功能、数据输出功能、数据管理功能、雨量分析、三维模拟等功能。
4.2 GIS模块内容详细设计
GIS是本文设计的小型水库防洪仿真管理信息系统的核心模块，设计的主要功能如下：（1）基本操作：实现GIS相关的基础功能部分，主要包括地图缩小、放大、精确定位、查询内容高亮显示等；（2）图层控制：主要实现各个图层的显示与隐藏等功能；（3）查询：查询地图上空间数据的基本信息，能够实时查询、历史查询以及信息数据分析等；（4）信息标注：具体包括雨量信息以及水情信息的标注。根据用户的具体查询条件将检索出的数据信息在地图上标注出来，与此同时，还能够根据预警警戒线对于超出的区域进行报警；（5）雨量等值线绘制、雨量分布图以及降雨面积统计等。根据查询时间范围将该时间段内的雨量值绘制成图或者线的形式，直观的反应给用户，并且可以实现等值线的在线编辑、绘制等功能；（6）地图数据信息的输出、打印等功能：将地图数据以图片形式进行保存、输出以及打印。
4.3 防洪仿真管理系统总体设计
小型水库防洪仿真管理信息系统建设的基础是数据信息的采集，技术基础是互联网网络技术以及GIS技术，而核心的数据资源则是水利数据，系统建设的最终目标是实现对小型水库的防洪调度工作，进而形成空间信息数据资源共享的防洪调度系统总体架构，为提升我国的防洪工作效率提供一定的技术支持。小型水库防洪仿真管理信息系统搭建的前期要进行足够的市场调研以及数据采集，接下来需要对采集到的数据进行预处理，对所需要的数据要素进行取舍、编码、分类和归类等操作[8]，然后将采集归类之后的数据进行存储，在存储之前需要针对采集到的数据设计出合理的数据表空间，数据库设计好之后才能将数据信息存储到对应的表中。所有的数据整理好之后，接下来需要进行系统软件设计，设计对应的应用接口以便能够快速的响应用户对于数据信息资源的请求，用户请求得到的数据通过WEB端输出，满足用户的不同需求。此外，小型水库防洪仿真管理信息系统还必须建立相应的评估模型，评估模型建立的最终目标是通过该模型能够将数据库中的数据进行快速评估，并且能够提供一定的评估方法或者措施，比如防洪抗灾辅助模型、灾害损失评估模型等，一系列的评估模型便组成了系统的模型库，模型库在与数据库系统结合便构成了小型水库防洪仿真管理信息系统的主体。
小型水库防洪仿真管理信息系统的建设拟采用Arc GIS Server 10、Arc SDE 10、Arc GIS Engine 10以及Sql Server 2008数据库等结合的综合技术实现，其中系统所需要的空间地理数据则保存在Arc SDE的空间数据库中，系统通过 Arc GIS server搭建地图服务，进而实现对地图的读取以及管理操作。本课题研究的小型水库防洪仿真管理信息系统的总体结构如图1所示。
本课题研究的小型水库防洪仿真管理信息系统之所以采用Arc GIS产品，其最主要的原因是Arc GIS在水利的智能信息化的建设中发挥着非常重要的作用。Arc GIS Server是目前功能最为全面的基于B/S架构的WEB GIS产品，借助Arc GIS Server便可以实现防洪管理系统中所必需的海量空间地理信息数据的以及对应的属性数据进行查询、管理、分析以及统计都功能。小型水库防洪仿真管理信息系统设计的时候采用多层架构，主要包括客户端、服务器端以及数据段三个层次，每个层之间相互依赖，形成一套整体的管理系统。
5 结束语
基于WEBGIS的小型水库防洪仿真管理信息系统研究，通过以水利专业实际工作过程为导向的模式来展开教育，将学术教育的内容与形式转变为技术教育的内容与形式，能有效地提升WEB GIS的技术运用、团队意识、目标规划等重要的职业发展能力。
除此之外， 基于WEBGIS的小型水库防洪仿真管理信息系统研究，充分体现学习的社会性、发展性、终身性。随着学习地点逐步推向工作岗位，针对不同工作过程适时更新的岗位要求，帮助学生学习如何获得新的职业能力的经验，学会将学习与信息管理系统的开发以及应用紧密的结合起来，这也是过程导向教育的重要组成部分，是作为直接指导就业过程创新性学习的方法、路径。
参考文献
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地理信息科学专业评估范文第4篇
关键词：地理信息系统技术；城市规划；应用
Abstract:Geographic information system and city planning business closely together, for the city to provide decision support.Nowadays the society is developing rapidly, the geographic information system technology in all aspects of the application has been improved, the author of the article analyzes the main functions of geographic information system, and discusses the geographic information system in city planning application, for reference
Key words:Geographic information system; city planning; application
中图分类号：TU984文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
前言
随着信息技术的日益发展和深入应用，信息化工程在整个社会中的地位日益突显，特别是作为国民经济和社会发展关键环节的城市信息化工程更是成为一项战略工作。在整个城市的信息化工程中，城市规划与管理的信息化建设又是重中之重，对城市规划与管理起着举足轻重的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。
一、地理信息系统的概念分析
GIS 即地理信息系统（Geographic Information System），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，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。
二、地理信息系统的主要功能
数据采集与编辑功能是指将各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。
属性数据比较规范，所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统。除文件管理功能外，属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。
2.3 制图功能
GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。
2.4 空间数据库的管理
有效数据采集和编辑后，形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。
2.5 空间分析功能
通过空间查询与空间分析得出决策结论，是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有：
2.5.1 拓扑和叠加
通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置，根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。
2.5.2 缓冲区分析
缓冲区分析是根据点、线、面的实体，自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形，它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。
2.5.3 空间集合分析
是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。
2.5.4 地学分析
地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域，根据每一模块的特点来进行分析。
2.6 数字高程模型的建立
数字高程模型有三种主要的形式，包括格网 DEM、不规则三角网（TIN），以及由两者混合组成的DEM。
三、城市规划对信息处理的新要求
新时期，随着观念的转变，社会的发展，城市规划领域对规划与管理信息的处理有了新要求。
3.1 类型数据处理的综合性
城市规划与管理涉及地理要素和资源环境 社会经济等多种类型的数据 这些数据在时相上是多相的 结构上是多层次的，性质上又有 空间定位 与 属性 之分，既有以图形为主的矢量数据，又有以遥感图像为源的栅格数据，还有关系型统计数据，并且随着城市社会的发展，数据之间的关系将变得更为复杂，这就要求对统计数据与现状图件进行综合分析。
3.2 服务对象的多层次
现今，规划与管理信息的使用对象，不仅有政府主管部门 专业部门和公众的查询需要，还有管理 评价分析和规划预测的不同用户的需求 由于服务对象的多层次性，这对规划设计与管理信息处理提出了很高的要求。
3.3 时间上的现势性
随着城市化进程的加快，城市规划必须加快其更新速度，以适用城市的加速发展 此外，由于弹性规划 滚动规划模式的倡导，规划的制定与修编周期大大缩短 这些变化对规划与管理信息提出了 逐日更新 的要求，以确保信息在时间上的良好现势性。
3 4 空间上的精确性
由于现代规划与规划管理结合的更加紧密，规划设计正从总体规划到详细规划层层深入 互相衔接，最终必须落实到地上 这在空间上，要求提高规划布局图空间定位的精确性。
3 5 信息管理的规范化 智能化和可视化
从规划编制到规划实施的过程中，产生了大量的数据，包括现状的和规划的，而在规划实施后又有了新的现状数据 因而，规划信息管理任务日趋繁重 如何将规划数据规范化，并进行科学的组织与管理是现代城乡规划的重要任务之一 同时，如何与办公自动化实现一体化，并对信息产品进行可视化处理，以便用户简单 明了地进行使用，也将是未来城乡规划信息技术研究的重要方向。
四、地理信息系统在城市规划中的主要应用
4.1 资源管理及配置(Resource Management Configuration)
主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域，解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。解决更重能源及资源上的配置，保证资源合理和发挥最大效益。
4.2 城市规划和管理(Urban Planning and Management)
空间规划是地理信息系统重要应用领域之一，利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。
4.3 应急响应(Emergency Response)
在发生重大灾害时，可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。
4.4 地学研究与应用(Application in GeoScience)
对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。
4.5 商业与市场(Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题，地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。
4.6 分布式地理信息应用(Distributed Geographic Informa-tion Application)
机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。
4.7 城市规划管理(Urban Planning and Management)
利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。
4.8 国土及地籍管理(Land Information System and Cadas-tral Applicaiton)
GIS 利用现有的遥感数据，可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容，都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。
4.9 生态、环境管理与模拟(Environmental Management andModeling)
实现对区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环境保护等设施的管理、环境规划等。
4.10 基础设施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基础设施（电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等）广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征，无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。
4.11 选址分析(Site Selecting Analysis)
不同的区域地理环境有所不同，可以根据不同的特点，综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素，在一定的区域范围内选择最佳位置，这也是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的对空间的分析功能。
4.12 网络分析(Network System Analysis)
通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。
4.13 可视化应用(Visualization Application)
以数字地形模型为基础，可以建立一定区域区域等三维可视化模型，实现多角度浏览。
五、结束语
总之，GIS 技术的发展，为社会诸多行业领域的发展带来了机遇。目前 GIS 技术推广到城GIS系统以处理和分析空间数据功能，为城市的规划提供了准确的依据，并演绎出丰富多彩的系统应用冠能，满足用户的广泛需求。
参考文献
[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京：科学出版社.1995
[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京：科学出版社.2001
地理信息科学专业评估范文第5篇
关键词：GIS；公路工程；应用；地理信息系统
中图分类号：U415.512 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0131-02
地理信息系统是汇集地理学、计算机科学、管理科学、测绘科学和信息科学为一体的新兴学科。GIS采用了计算机图形学、数据库、和多媒体等很多最新技术，对地理信息进行了详细的数据处理，可为设计者提供多种可视化的支持。
1 地理信息系统（GIS）技术在公路工程中的应用
1.1 地理信息系统（GIS）及其基本功能要求
近几年来，随着我国经济的飞速发展，公路设施作为我们国家的重点基础设施之一，其车流量也呈现出逐年递增的趋势。目前在各种管理数据不断增大的同时，由于信息技术的飞速发展，各条公路的监控、收费及通讯功能等交通设施的技术含量有了很大的提高。从而对各种数据管理工作提出了新的要求。运用地理信息系统（GIS）能够有效的帮助实现公路的科学化、现代化及智能化。开发机运用各种各样专用管理系统或技术，能够完成数据的分析统计及处理。从而达到规范管理和科学决策的目的。
1.2 地理信息系统（GIS）在公路设计中的应用
公路工程的规划设计中路线方案的选定，处理要综合考虑地质、地形等自然条件以外，还必须考虑工程投资、交通量等等多方面因素。随着GIS技术和各种高科技的发展，为解决这些技术问题提供了先进的技术手段。
在纵断面的规划设计中，相关研发设计人员可以应用人机交互设备在屏幕上操作。在以前很长一段时间地理信息系统并不适用于道路规划，道路规划主要依靠定性的参数了解目前的情况和工程师的经验开展缺乏系统的测试、评估和科学决策，与此同时地理信息系统（GIS）技术可以根据公路各点的坐标计算出各点的高程。研发设计人员根据以上提供的信息进行详细的修改，修改到满意为止。与此同时，电脑能够计算出来当前纵断面方案中相对应的土石方累积曲线，给相关设计人员参考。目前在公路的设计和建设中，主要有道路的几何数据和道路设计的工程量数据以及工程计划进度等数据。对以上所述的数据进行单独分开管理，与此同时他们又能通过地理信息系统（GIS）技术图形平台集成访问。以及在网上相应的电子地图，承包商及监理就可以通过上面说提供的电子地图实时更新相关数据，来提交到业主服务器。相关各部门能对工程管理数据记性分析及查询。GIS非常适宜于对公路信息的分析机处理，是公路建设管理现代化的重要手段。一些国家已将GIS技术非常成功地应用于公路的规划、设计和管理等工作中，并取得很好的效益。
1.3 地理信息系统（GIS）在公路统计管理中的应用
在以前传统的信息系统中，相关技术数据主要是保存在数据库中，但如果数据库中存储的数据仅仅以文字的样式表现出来，这样一来不仅形式显得呆板，而且很可能将一些很重要的信息隐藏在文字背后。实际上在的公路管理中，要有很多问题借助于地图来解决。利用地理信息系统（GIS）技术提供的相关数据的地理属性，就可以将这些数据进行分层分类叠加在地图上。通过地理信息系统（GIS）技术的图形表现功能，一方面能够表现出公路工程的几何数据集各个构造物的几何信息。另一方面还能运用专题图的形式表现工程进度情况及计量支付情况，GIS用户就可以直接在地里信息系统（GIS）图形中参训到工程的进度情况。GIS的查询功能按照其使用方法的不同大致可以分为两大类：空间查询和数据查询。
所谓空间查询就是通过在其空间范围内的查询，在这个范围内所选取的相关信息的属性数据。从映射的角度看，地理信息系统是一个功能强大的数字化测绘体系。然而，计算机图形学需要电脑相关外设，绘图仪接口软件和绘图指令是不一样的，所以在GIS计算机图形软件不是一个简单的功能。地理信息系统一般都装有一个地理数据库，其疗效类似于图书馆的图书编目，分类存储，方便管理人员或读者很快找到书。其基本功能包括：数据库定义、数据库操作、数据库的建立和维护。通讯功能空间分析、功能空间查询和空间分析决策结论是GIS的出发点和归宿。这是专业高层次的GIS功能。测绘、数据库的组织、空间分析是很少能够标准化的它是一个复杂的过程，需要了解如何应用地理信息系统之间的内部空间，发展规划、决策的数学模型和理论相结合的目标接触。相对于GIS的空间查询，GIS的数据查询是在平时公路的管理中所常用的查询方法。相关管理人员可以通过GIS数据查询，以此来了解数据所在的空间位置。
GIS数据能够以数据数字的形式来表现现实世界客观现象，现实世界客观对象可以被划分为两个抽象的概念：离散对象和连续的对象领域。
1.4 地理信息系统（GIS）在公路运输管理中的应用
近几年来，随着运输市场的发展，运量迅速增加，运输车辆、散装地等也日益增加，再运用传统的管理方式已经不能满足目前运输事业的发展需求，非常有必要采用现代化的管理模式。由于GIS拥有非常丰富的空间分析工具，所以它可以为公路运输管理提供更直观、更形象的查询手段，用于确定一个或多个设施的位置。在物流系统中，储存和运输线共同形成一个物流网络，存储网络节点，节点决定了线，根据互惠的原则与经济效益相结合的供应和需求，在特定区域内建立多个仓库，一个仓库的位置，每个仓库的规模，以及仓储物流之间的关系问题，使用这种模式可以很容易地得到解决。传统的GIS模型是按照客观世界地理空间不自然的分工和抽象的，认知的地理空间认知模型和计算机数据模型使得它不能形成良好的相关性的计算机方法，这很难表达复杂的地理实体，更难以满足客观世界的整体特性要求。在地理信息系统软件的开发中，语义分割是不合理的，这将是很难有效地表达空间对象之间的关系，这导致了更深层次的分析，处理操作很难实现。由于GIS具有地形地理等数据分析、查询、统计功能，所以在绝大部分的运输企业的管理当中，可以利用其建立交通地理信息数据库，为相关管理部门提供分析和查询方法。地理信息系统技术的主要功能是空间分析能力，也是GIS与计算机绘图软件区别的主要特征。GIS的空间分析能力是从空间物体的相对空间位置及联系等方面来研究空间事物，以及对相关的空间事物做定量的描述。一般来讲GIS只回答是什么，在哪里，怎么样的问题，而并不知道该回答为什么。GIS涉及的因素很多，归纳起来可分为硬件、软件、数据和人员。硬件是一个GIS系统的物理基础，一个GIS系统的软件驱动模型，数据是GIS的最主要部分，是GIS中的另一个非常重要的因素。如果相关人员发挥出色的设计作用，以此就可以增强系统的功能，以提高系统的有效性，相反会破坏系统应具有的潜力。
1.5 地理信息系统（GIS）在公路沿线地质灾害管理中的
应用
目前，我国西部地区频繁发生的泥石流、滑坡等地质灾害已成为道路施工及运行的重大隐患。然而公路沿线地质灾害的处置与管理牵涉到多种不同来源及不同类型的数据。利用人工的管理方式已不能分析和处理这些数据。相应的很多数据也不能进行更为可视化的表达，相应的管理效率也就得不到提高。然而GIS具有非常强大的额数据处理功能。运用地理信息系统（GIS）技术，就可以比较有效地整理各种各类的资源和信息，并且是所有数据和时间及地理位置很好的并联起来。并对这些数据进行高效的管理及比较深入的分析处理。
1.6 地理信息系统（GIS）在公路地图中的应用
相对于传统的人工或全自动的制图方法，GIS所用的制图方法要灵活的多，相关的公路管理部门也就可以借助于GIS的地图辅助功能进行公路工程管理。和普通的地图相比GIS电子地图有很大的不同，不同形式主要表现在它将表示不同内容的地图分别进行存储和管理。将每一部分表示为一个图层，通常每个图层只表示单一的内容。GIS表示地理数据时，一般都采用图层叠加的方式来显示所需的信息。
2 结 语
综上所述，随着地理信息系统技术的普及和应用的深入，地理信息系统（GIS）技术在公路工程中的应用会更加的广泛，更进一步的推广和开发GIS技术在公路工程各个方面中的广发应用，将提高公路工程建设和管理的经济效益、工作效率，从而来推动公路工程建设和公路工程管理模式的全面发展。
参考文献：
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