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【关键词】:数字城市;地理信息系统
中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:
前言
随着现代社会的进步和科技的飞速发展,在现代化城市建设方面,越来越多的新科技得到广泛应用,并取得良好效果。数字城市是一个城市发展的战略目标,是一个逐渐发展的过程,而且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来效益和方便。数字城市实际上有多个层次,包括电子政务、电子商务、电子金融等职能。电子政务的主要内涵之一就是运用信息技术把政务数字化后与民众连在一起建立互动系统,不仅实现办公自动化、决策科学化、信息网络化和资源共享化,还要为民众提供信息和服务。
地理信息是研究对象空间地理分布有关的信息,地理信息系统技术是地理信息系统建立与应用过程中各种相关技术的集合,地理信息与地理信息系统技术为数字城市建设提供了信息和技术基础与支持,反过来,数字化技术的发展也促进了地理信息资源建设与地理信息系统的技术进步。目前地理信息及其技术已经在数字化城市建设中得到了较广泛的应用,但在应用与服务过程中还存在一些不足,需要在今后的建设中不断进行探索与完善。
1地理信息技术与数字城市
地理信息是实体信息的空间定位基础和载体。从数据可的对象来看,可以分为政府内部数据、机构共享数据和社会共享数据,它包含了各部门、各行业、各领域的各类信息,体系复杂,部门交叉重叠,信息源分散程度高,如何将这些分散、无序的信息有序化使得人们更容易使用,是数字城市建设必须面对的问题。所以按照地理坐标或空间位置将离散的、无序的信息通过有序的地理编码串联成为逻辑上一体的、具有统一空间定位框架的、能满地理信息建设与数字城市足多数用户基本需求的信息资源体系,将大大提高地理信息的管理与利用效率。
地理信息系统技术重构了决策信息的获取模式与展示方式。庞大的组织系统中会发生大量的信息,因此决策者需要借助信息系统来提高自身对问题的判断能力、宏观把握能力以及发现潜在信息的能力,这就需要通过整合不同渠道的信息,将信息资源由微观转变为宏观。而利用可视化技术将枯燥的数字通过图形方式直观展现,也有助于发掘隐藏在各种信息之中的潜在联系,提供崭新的决策支持方式。动态监测技术可以实现各种与地理位置相关信息的监测,帮助决策者掌握各种变化情况,在突发事件中实现实时和准实时跟踪、显示、决策和处理,便于应急处理和指挥调度。
地理信息系统应用有助于城市信息整合和推进公共服务。以地理信息系统为应用主体,通过联合开发或授权,实现跨部门的应用整合和跨部门的数据转换,提高标准化程度和信息共享已经成为当前数字城市建设的一种重要模式,这种模式的推广将在很大程度上解决数字城市信息标准不统一、共享程度低的状况,提高办公效率。为社会大众服务的地理信息系统还可以提供地理环境相关信息查询,即可在地图上清楚地了解到此地周围政府部门、医院、旅游景点分布等与市民生活相关的各种公共服务机构的静态信息,还可以各类应急信息等。
2 加强建设
数字化城市建设中,智能化业务是核心,服务是宗旨,地理信息及其技术是数字化城市的重要支撑之一,尤其与一些智能化业务是互相依存、互为补充、共同发展的关系。因此以应用为切入点和最终目标,紧紧围绕数字化城市的应用来开展各项服务,拓展地理信息及其技术的应用领域,对于地理信息建设与相关技术发展具有重要意义。为此,建议加强以下几方面工作:
2.1建设标准的地理信息资源
数字城市应该包含多个应用层次,既要反映概况或发展趋势的宏观信息,也要反映详细情况的微观信息。需要增加面向数字城市电子业务的文本、统计类地理信息,建立多层次、多类型、多时相、综合性的面向业务的地理信息数据库体系,满足相关业务在格式和分类体系等方面要求; 建立点、线、面相结合的地理信息变化信息采集、传输、处理和更新系统,保证信息的现势性。
对地理信息的整合。一方面,对已有基础地理空间信息进行改造,将不同尺度、不同类型、不同来源的基础地理空间数据进行整合完善;另一方面,开展地理信息与社会经济等非空间信息的整合,将非空间信息赋予空间属性,实现对非空间信息的空间定位,为空间分析、空间辅助决策和服务提供基础。
建设数字化城市地理信息数据平台。实现基于网络的地理信息与数字城市的非空间信息和辅助决策信息的自动集成、交换与整合。开发多级、多种类的面向用户的信息产品,逐渐形成满足数字化城市发展和社会信息化要求的标准化、系列化的地理信息产品。
建立结构化地理信息标准体系。从实现信息共享的目标出发,制定地理信息标准体系,使该体系贯穿于数字化城市地理信息应用的各个方面和环节,形成相互协调,能在整体上达到最佳效益的系列标准。
制定统一的的地理信息通用标准规范。制定数据处理、数据管理、数据转换等标准,解决以地理信息为核心的信息资源建设中的标准规范问题;制定质量标准、安全标准、保密标准、检测与评价标准和信息分发标准,确保地理信息及其产品的适用性、安全性和可靠性;确立数据转换、元数据、数据用户分级、数据服务等标准,为促进数据共享和应用服务。为实现跨行业、跨系统、跨平台的互联互通、信息共享、业务协同以及信息服务提供前提条件。
2.2建设地理信息应用服务
研究基于网络的信息快速获取与处理、分布式信息与服务等方面的技术,建立多源、多维、多尺度、多时相地理信息的快速采集、处理和服务的技术体系,及时提供最新、全面的资料与实时监测结果;探索地理信息的集成与融合,为地理信息综合分析、数据统计与信息挖掘提供基础;研究虚拟现实技术、网络地理信息系统、空间数据仓库、空间数据挖掘、空间辅助决策以及空间信息网格等技术,提高智能化分析与决策水平;加强信息安全保密技术,特别是网络安全技术研究,提高整体应用水平。
2.3建立面向智能化业务的地理信息服务机制
建立地理信息资源共建共享机制。组织制定地理信息数据共享的有关政策和制度,规范各部门对地理信息的共享行为,形成有效的信息共享组织体系,建立信息沟通与交换渠道,建立适用于数字化城市的集中式新型服务体系,实现由松散型体制向集中统一型过渡,形成面向用户的为公共利益服务、为各行业共同享用的地理信息共建共享运行机制。
建立稳定的服务机制。数字化城市建设需要针对不同层次、不同区域数字化的需求来建立分级运行与分工协作机制,建立相应的服务模式以及运行机制,深化服务效果,扩展服务领域,全面推进地理信息和技术在数字城市建设中的应用。
结束语
在现代城市建设中,地理信息与地理信息系统技术为数字城市建设提供了信息和技术基础与支持,反过来,数字化技术的发展也促进了地理信息资源建设与地理信息系统的技术进步。
参考文献:
[1]承继成,李琦,等.数字城市: 理论、方法与应用.北京:科学出版社,2003
【关键词】 采矿工程;实践教学;教学研究与改革;地理空间信息技术
1 引言
采矿工程专业是培养具备矿业工程学科的宽厚基础知识和专业基本技能,能在金属、非金属、化工和能源等行业从事矿物安全高效开采的科学研究、技术开发、行政管理、文化教育、项目规划与设计、基建施工和生产经营等方面的工作,适应社会主义市场经济发展的高级工程技术人才[1]。它具备很强的实践性,在本科的四年培养过程实践教学包括实验、实习、设计等实践环节。武汉理工大学是首批列入国家“211工程”重点建设的教育部直属重点大学,采矿工程是学校211工程重点建设和发展的优势学科,拥有矿业工程一级学科博士学位授权点、2个二级学科博士学位授权点、1个博士后科研流动站、1个湖北省重点实验室。经过50余年的建设与发展,本学科总体实力进入国内先进行列,已成为促进我国矿业工程领域技术进步和高层次人才培养的重要基地。
但是,随着采矿技术的不断革新与发展,传统采矿工程工艺已经产生了巨大变化[2]。特别是随着地理空间信息技术应用的深入和渗透,它作为数字矿山的基础核心技术,由全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)三部分组成,简称“3S”技术,已经在矿山开发的多个工艺环节得到应用,发挥了重要作用,取得了积极的效果[3]。因此,有必要对采矿工程专业的实践教学培养体系进行相应的调整优化,以适应生产的需要。
2 指导思想
以地理空间信息技术为核心提升建设传统采矿工程专业,把采矿工程专业办成从事固体矿床开采的“大采矿”专业,培养“适应能力强、实干精神强、创新意识强”具有国际竞争力的新型采矿工程“三强人才”。即在确保现有理论课时总体平衡的前提下,以专业实践教学内容改革为核心,根据国家对采矿学科的要求和采矿科技发展状况,按照“宽口径、厚基础”的“大采矿”模式,对专业实践教学内容体系进行整体优化和重组,课程中要充分反映地理空间信息技术对采矿工程全过程的支撑作用。新的实践教学体系既要吸取先进采矿国家采矿专业课程体系优点,又要结合我国采矿业的实际情况,具有前瞻性和实用性。同时,在这个过程中兼顾我校另外与采矿工程关联度较高的一级学科——安全工程的发展,形成我校采矿工程明显的安全特色。
3 实践教学内容优化方案
3.1 基于全球定位系统的优化方案
GPS系统作为一个空基无线电卫星导航定位系统,它利用空间卫星和对应的接收机为全球提供全天候高精度的三维坐标、三维速度和时间,共七个指标时空信息,地球表面和其上方任何地点都可以以无源方式接收并用于定位导航,主要由空间导航卫星、地面监控站和用户设备三部分组成[4]。国内外已经将GPS技术用于露天矿开采设备的跟踪、调度、控制,同时在矿山的高陡边帮、排土场等区域的地质灾害监测与预警也得到了充分应用。以全球定位系统为核心,辅助全站仪和数字水准仪,搭建数字矿山智能导航与实时监测实验平台,对“矿山测量”、“矿山提升与运输”、“矿床露天开采”、“爆破工程”等课程的实践内容进行优化设计。通过智能化的测量机器人、三维激光扫描仪、GPS定位系统及其配套软件,在基础层次上要求学生独立完成矿山地形、开采进度及现状、井巷等工程测量,并在此基础上进行测量数据的处理等;在更高级层次上,则通过矿山设备定位与跟踪实验、运输调度系统设计与优化实验、钻孔设备钻进导航实验,拓展并提高学生独立完成矿山设备调度、运输系统优化、安全监测与预警、开采量估算等能力。
3.2 基于遥感技术的优化方案
遥感技术是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术。它是应用人造卫星、飞机或其他探测仪器,不与探测目标相接触,从远处收集地物目标的电磁辐射信息,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[5]。国内外已经将遥感技术用于露天采矿活动的动态监测,可全面掌握矿产资源的开发利用现状。以遥感影像数据处理为核心,搭建矿山环境卫星遥感监测实验平台,对“矿山测量”、“资源数字化技术”、“地质学”、“矿业技术经济学”、 “资源与环境” 等课程的实践内容进行优化设计。通过高分辨率遥感影像的解译和模式识别,将其同PSInSAR、GPS和GIS进行有效集成,形成多源遥感数据矿区环境与灾害信息精准监测实验教学体系,设计高光谱和高空间分辨率数据矿区植被退化、尾沙、废矿堆积等多参数遥感精准提取实验,GPS、PDA、RS和远程数据传输集成的矿区野外巡查系统开发综合实验,以及矿业扰动区地质灾害和生态环境变化监测与预警综合实验。在教学实践过程中,重点是针对国家关注的矿产资源违法采矿和破坏性开采,以及由此造成的滑坡、崩塌、地面沉降、地裂缝等地质灾害和植被退化等生态环境破坏重大问题,培养学生对矿业活动引发的地质灾害和生态环境的多源遥感精准监测技术与提取的实际操作能力,有助于学生形成预报预警实时化、自动化的思维,提高非法采矿监测和国家重点矿山管理的技术水平。
3.3 基于地理信息系统的优化方案
地理信息系统是由计算机系统、地理数据和用户组成,通过运用地理信息科学和系统工程理论,科学管理和综合分析各种地理数据,提供土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理等任务所需要的各种地理信息的技术系统。国内外已经将地理信息系统技术用于矿山生产的安全开采及监测管理中。以地理信息系统为核心,结合虚拟仿真技术,搭建矿山虚拟与数字化拓展实验平台,对“资源数字化技术”、“岩体测试技术”、“爆破工程”、“矿山设计原理”等课程的实践内容进行优化设计,结合我校已经购买的SURPAC和3DMine软件,通过三维虚拟仿真环境,升华露天开采课程设计、地下开采设计、工程设计数字化训练、毕业设计等教学实践环节。要求其掌握矿山数字化和可视化的方法,建立矿山地质数据库、矿体块体模型和实体模型;达到拓展学生数字化设计能力、三维视景空间理解能力,提高学生矿山数字化意识目的。
4 实践教学相关措施
在利用地理空间信息技术对采矿工程专业实践教学进行优化过程中,我们坚持围绕着强化质量意识、精品意识和成果意识,强化优势和突出特色来展开,并以此推动采矿工程专业的整体发展。
以学生创新项目形式激发学生参与实践教学兴趣。结合我校每年设立的开设创新性设计实验、大学生科研创新计划项目等构建创新的实践教学体系,包括教学观念的调整、实践教学内容的改革和创新以及实验技术和手段的改革和创新。
以不同层次实验类型布局强调实践教学侧重点。将实验分为验证性实验、设计性实验以及综合性实验。验证性实验在理论教学课时内进行,设计性实验和综合性实验按课群单独开实验课。课程设计提倡以实际系统为主,硬件设计和软件程序设计并重。
以教师队伍的建设切实提高实践教学质量。坚持主讲教师是实验教学的第一责任人的制度。主讲教师根据实验平台的建设实际,负责相关实验或实验课程内容的设计和实验大纲的制订,并且承担至少一个班的实验教学任务;实验指导教师负责相关实验教学的实施,主讲教师和实验教师密切配合,共同完成实验教学任务。
5 结束语
采矿工程专业属于应用型工科专业,随着科学技术的发展,必将面临着新的挑战和发展机遇,要求必须能切合生产需要,将新型科技手段同传统采矿问题进行交叉,不断革新采矿工程本科教学的实践教学体系,从而使学生对矿山开采过程的规划、设计、施工及经营管理和工矿企业的安全环境检测与监测、安全监察与管理、安全设计与生产、安全教育与培训等方面的能力有整体的提高。
参考文献
[1] 吴浩、袁艳斌、黄解军等. 复合型新专业毕业设计模式的研究与实践[J]. 高校教育管理,2007,1(4):86-89
[2] 邵登陆、岳宗洪. 采矿系统工程的发展现状与新趋势[J]. 中国矿业,2008,17(9):99-102
[3] 吴立新、殷作如、钟亚平. 再论数字矿山:特征、框架与关键技术[J]. 煤炭学报,2003,28(1):1-7
[4] 刘基余. GPS卫星导航定位原理与方法[M]. 北京:科学出版社,2008,1-35
随着科学技术的发展,信息技术所产生的强大力量,助推着各行各业的发展,使人们进入了网络时代。在如今这样一个互联网时代背景下,旅游的形式和途径都发生着深刻的改变,一方面,旅游者获取旅游信息的途径繁多且方便,另一方面,这也给传统的旅游管理模式带来了新的机遇和挑战。地理信息系统的运用,能够提高旅游管理的效率,实现其科学化,并促进旅游业朝信息化方向发展。
一、地理信息系统概述
作为新兴的一门科学技术,地理信息系统融合了全社会多项学科的不同知识,以全球地理的详细情况为地理信息系统的根基,并通过把科研人员收集到的各项地理数据输入计算机,进行大量的云计算,对输入的众多数据进行分析和处理,得出大量的结论,再通过筛选和查找,找到对用户有用的结论,再把这些结论和相关数据反馈给用户,使用户快捷的得到他们想要获取的内容,同时,也可以更好的为地理科研人员服务,帮助其进行研究和决策。这样的一套系统需要硬件和软件两个部分的内容提供支持,硬件支持包括计算机在内的外部输入设备和进行云计算的超级计算机,再加上把分析处理好的数据发送给用户的输出设备。软件支持包括各种用来分析和处理数据的计算机软件,以及科研人员为此编写的专门为地理信息服务的系统。
二、地理信息系统在旅游管理中的应用价值
(一)为游客出行提供更大地便利
游客们旅游时比较关注的就是详尽的旅游信息,他们期望了解到旅游景点的具置,达到的交通方式及路线以及附近的餐饮住宿及娱乐设施情况。而旅游地理信息系统即地理信息系统的数据库中包含与旅客所需信息相关的图像、文字和具体数据等,能够为游客提供更加全面的信息,方便旅客查询。同时,旅游机构也可以根据地理信息系统来查询游客相关情况,更好的为游客服务。而数据系统中的信息主要有以下几个类别:
1、地理位置及周围环境查询。游客可通过地理信息系统的相关应用平台来查询旅游景点地理位置和地况等,具体的信息包括景点的地址,景点的历史文化背景介绍,值得推荐的看点和游玩点,附上图像及文字信息,并有详细乘车路线。除此之外,地理信息系统还可以为游客提供目的景点周围的环境信息,如周围的餐饮住宿、娱乐休闲场所的具置,并且提供为游客直接预订酒店和餐饮的服务。
2、交通信息查询。游客可从地理信息系统平台查询到其期望的交通信息。例地理信息系统将提供建议交通方式,如飞机,火车,动车,汽车等。同时,该平台将支持游客网上预订车票。对于自驾的游客来说,地理信息系统将提供最短路线。又如,在指定城市可查询其道路和公交,地铁路线,并可计算出与目的地之间的距离,游客可以获取到公交站,地铁站站名及位置等有利信息。
3、旅游机构查询的信息。旅游业部门可以通过查询地理信息系统来了解景区的开况、发展现状,进而更好地控制景区开发的资金投入和建设进度等等。旅游机构则可以根据地理信息系统提供的各种数据如客流量,游客消费分布等,来了解游客需求,合理安排旅游路线,制定游客所需要的服务设施。
(二)帮助科研工作者和游客制作图表
地理信息系统可以进行与地理相关的所有图形和数据编辑操作,不仅操作十分便捷快速,而且省时省力,准确率高,同时,还可以更好的进行数据筛选和进一步的处理工作,成本也大大降低,更方便使用。
首先,得益于地理信息系统的强大的数据库,不管是文字类数据还是图形类数据,都能够最大限度的满足适用科研工作人员的工作需要。比如,旅游单位可以从地理数据系统上查找到详尽的旅游景点图,并把这些图片结合起来,构建出叠加的旅游专题图。从而,游客在旅游的时候可以通过这套详细的地图,按图索骥,形成对旅游景点的全方位的立体的印象,更好地在景点内进行游玩,用更少的时间找到自己喜欢的景物、建筑等,极大地提高了旅游的体验和感受。
其次,作为电子版的地图,它最大的一个优点就是便于携带,并且可以进行放大和缩小,使游客可以随时随地地查找和检索旅游信息。并且,随着信息技术的发展,游客还可以通过手机、平板电脑等移动电子设备进行有效定位,精确度可以按米来记,不仅有助于寻找经典位置,还保障了自身定位安全。此外,地理信息系统甚至还可以设置语音提醒,通过语音的方式避免了看地图的麻烦,即使是视力不方便的老年人甚至残疾人也可以很好的使用地理信息系统。
最后,地理信息系统还可以显示出景点人数,拥挤情况,道路状况,厕所及其他公共设施的位置,路口放大图,道路周围环境,最佳行驶路线等信息,极大的给用户的出行和旅游带来了方便。
(三)帮助旅游管理部门进行科学的旅游规划
地理信息系统拥有其专业的空间分析功能,而且这一重要功能已经被广泛地运用于城市规划中。同样,地理信息系统也可用于辅助旅游开发。例如可以利用其数据分析功能,将各种模型如旅游需求预测模型、旅游资源评价模型等置入地理信息系统,系统便可以自动分析得出结果,可以为旅游部门做出合理决策提供正确及时的信息。此外,还可以利用地理信息系统 的空间分析功能,对有发展潜力的地区,从人文,自然景观,交通等方面进行分析,为其规划提供科学的证据。同时 ,可以利用地理信息系统进行数据分析挖掘,为旅游管理服务 。旅游管理部门可以从地理信息系统存储的信息中,挖掘出有用的数据 ,获得有利于商业运作 、提高竞争力的信息,从而使旅游规划部门能够根据这些有效信息进一步开发规划旅游景区。
关键词:地理信息系统;GPS控制测绘技术;应用分析
现阶段GPS定位系统日益完善,与其它控制测绘技术GPS比,GPS的保密性更强、精确度更高、更加敏感等优势,人们通过GPS可以获得科学、准确的三维立体地理位置,大大提高了日常生活的便利性,并且从某种程度上讲,GPS是控制测绘工作进入一个新阶段的重要标志,故人们对其关注度越来越高,而地理信息系统中控制测绘技术的应用,也促使其向着更加积极的方向发展。
1 GPS控制测绘技术的相关概述
所谓GPS定位系统即全球卫生定位系统,是指通过实时卫生导航对全球地域范围内的地面实物进行监控,并可向接收终端提供精准的三维坐标。与传统测量技术相比,GPS控制测绘技术体现出高效能、实时性的优势。因为GPS可以通过一次操作而获取某个物置的三维坐标及高程,且工作过程中,一旦测绘区域测定后,GPS无需反复测量,也无需增加控制点的数量,可在该区域任意取点、补点,大大降低了测量成本,提高了工作效率。此外,传统人工测量需要进行平面测量,确定主线位置后再用水准仪测量高程,不仅无法保证精确度,且工作效率低,测量成本高;而GPS具备信号接收系统,该系统接收到信号后便可实时的将该主线每个点的三维坐标读取出来,大大提高了测量的精确度及工作效率。GPS控制测绘技术的实时性主要表现为其可根据用户的不同需求设计多样化的测量方案,测量效果也可实时修改,将后期数据处理所需的时间成本、人力及物力成本降至最低,且由于数据是实时获取,故避免了后期数据更改中人为因素导致的误差。
正是由于GPS具备上述优势,故其在全球大地测量控制网、地球动态参数、海洋及陆地测量基准建设、检测板块运动状态等各个领域的应用越来越广泛。此外,一些工程建设项目无法进行人工测量,也需用到GPS技术为其提供支持。相信随着科学技术的不断发展,GPS测绘技术与地理信息系统的关系会越来越密切,测绘技术也将进入一个全新的发展阶段。
2 地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用
随着GPS控制测绘技术的不断发展,企业的日常生产、人们的日常生活、城市道路交通规划、环境美化等各个领域均渗透了GPS控制测绘技术,通过地理信息系统与GPS控制测绘技术的有机结合,可及地、有效地获取更加准确的地理信息位置,提高测量效率。GPS基准站在连续运行过程中,由于其精度高,且GPS跟踪数据是连续,故地理信息系统的用户可获取准确、及时的信息,掌握准确的空间地理位置。具体而言,GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用包括以下几个方面。
2.1 定点实物的测量
GPS定位系统在地理信息系统中的应用涉及到的范围十分广泛,比如小到个人日常出行的GPS电子地图,大到城市规划设计、环境质量检测、气象信息监测、资源探测等等,不仅提高了人们生活的便利性,而且促进国家、社会的发展。GPS通过图解的形式将其探测到的数据准确的传达至用户处,使其对微观领域的信息及知识有更加形象的了解,大大丰富的人们的生产、生活方式。
2.2 勘测定界的应用
GPS在城镇地籍测量中的主要作用就是协助城镇建设用地的管理,并为其审批、定界提供精确的地理参考数据。在地籍测量过程中,一些地块地形复杂,且占地面积比较大,应用GPS定位技术可大大提高测量效率,并提高测量精度,地籍定界的勘测提供更为有效的数据支持。传统勘测定界放样作用多采用关系距离法及解析法,传统方法不仅过程复杂,且测量精度也相对较低,而GPS的应用彻底改变这一不足,对放样作业的工序予以优化,大大提高了城镇地籍测量中定界勘测的工作效率。
2.3 生活应用
GPS在人们日常生活中的应用更加普遍,大大提高了人们日常生活的便利性。最常用的比如GPS导航仪,其主要作用是为人们的出行提供位置导航,方便、快捷的将其所在位置信息传送给用户,并在用户出行过程中,将其所需经过的地点、时间、出行方式等信息也详细的传达出来,使得用户可以准确、及时的到达目的地。此外,GPS还可应用于用户的重要财产监控。一些智能手术具备GPS定位系统功能,只需在智能终端设置好绑定功能,即可通过GPS将手机所在位置准确定位出来,便于警察将信息来源位置准确锁定出来,及时抓捕逃犯,为警察的办案起到很大的辅助作用等等。由此可见,GPS系统与地理信息系统已经实现了很好的结合,地理信息系统发展到最后,已形成一个汇集庞大数据的城市电子地图,而数字信号及模拟信号可以通过计算机显示屏显示出来。
3 结束语
总之,GPS控制测绘技术、遥感技术、地理信息系统被称为测绘领域的“3S”系统,而GPS在资源管理、环境保护、城市规划等各个领域的应用越来越广泛。GPS具有测量过程简便、测量精度高、工作效率高、测量成果更精准的特点,而GPS与地理信息系统的有机结合,可以获得更加实时、准确的数据信息,而未来人们可以在此基础上建立基础数据库,为各行各业的发展提供海量的数据与技术支持,促进“数字中国”的早日实现,从而促进我国经济与科技的发展。
参考文献
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关键词:网络环境;地理信息系统;教学研究
中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 09-0000-02
一、地理信息系统课程学习情况
(一)地理信息系统是什么
地理信息系统是地理学、计算机技术、信息管理三个学科的结合,地理信息系统的发展汇聚了这三个学科的最新的发展,和最新的技术,也代表了最新的方向。地理信息系统的原理是选取和根据了地理信息系统的概述、系统数据和处理、以及信息系统的应用。其中系统概述分别从基本概念、功能、类型、研究内容发展历史以及和测绘学科之间的联系。在课堂授课中应该以比较容易的手段和形象化的比方使学生能比较快和容易的理解地理信息的概念,深入对地理信息系统的认识。为了刚好使学生能从生活中的体验来理解地理信息系统,我们还可以使用图示的方法来讲解。
在地理信息系统中,数据处理包括系统中的前台数据和后台数据,以及前后台数据的处理。首先,后台数据处理包含了数据结构、数据库等较为复杂的知识结构,是地理信息系统的开发设计工作,可能就不能作为学生学习的重点了。其次是,数据库是支撑整个系统的重要、关键部分,也是前台数据的基础。所以要想使用好前台还必须对后台数据有一个较好的认识,要有一定的了解。所以,这部分的学习应该是要取舍到位。到后面的矢量、栅格数据等概念、结构、特点需要比较深入了解,但对于后台数据对应前台数据的算法应该避重就轻,讲要点就好,无须深入。前台数据处理可以结合软件的例子来作阐述,这样我们就能讲好软件应用部份的基础。
(二)课程教学定位不明朗
大多数学校在地理信息系统教学中存在两种倾向,一是将讲课程的教学目标行为理论型,追求理论教学,却忽视了地理信息系统教学的实用性,从而导致了对于地理信息系统应用技能轻视,反而是教学偏向了理论教学的一边,使课堂缺少活力。另外一种极端是,是教学目标定位于地理信息系统的实践,而不进行适当的理论教学,甚至没有理论教学部份。在这样的指导思想引导下,虽能学生获得了一定的操作技能,但是不能在理论上进一步的对地理信息系统进行深刻认识,对系统处理原理不能较好的去分析,甚至对于结果怎么来的也缺少一种认识。所以在各个学校和各位地理信息系统任课教师之间,因为彼此是按照自己对教学大纲的理解去进行授课的,因为彼此的理解又不一样,所以对教学目的和定位又不一样,所以在各位任课教师对课程的定位又不一样,教学目标也不一样。在一定任课教师的随意性也导致了学生的迷惑,因为不一样的标准,所以学生的水平也差次不齐。
(三)教学中理论和实践环节没有较好衔接
在地理信息系统教学过程中,传统上,教师一般是采用理论教学和上机操作实践相结合的形式来进行教授。理论课教学一般是在课堂中以教师为主来讲授,逃脱不了传统教学那种填鸭式教学的弊端。这种满堂灌式的知识传播的教学模式,不能较好的调动同学们的学习积极性和主动学习的自主性。在一定程度阻止了学生们的学习兴趣。一般的实践课一般在实验室机房进行,学生们在老师的要求下,按照教学大纲的要求进行一系列要求进行。而教学大纲要求的又不太科学,只是在程序上和结果又一定的要求,造成学生一般按照教学要求也就是按照课本机械的进行操作。
二、基于高速网络辅助教学条件下的实践改革
(一)教学方法的更新
教学方法严重影响到这门课程的效果,要提高地理信息系统的教学效果就要不断地创新,开展教学方法的更新。在对于传统教学方法,我们要坚持好的传统,抛弃不在适应的教学方法。在这个基础上去开展一些新的教学方法。例如:以学生为中心,找重点,提要点,进行案例教学。转变以前的教学方法,改填鸭式成主动性学习,改满堂灌式为互动性教学。
(二)科学的课程教学平台的搭建
以宜春学院的地理信息系统教学为例,我们将相关的课程的教学课件、教学大纲、教师教案、实验要求等资料全部数字化;还有师生之间的问与答和学生之间的讨论等进行互动建库,全部放到网上进行综合管理。
(三)制作网络系统为学生提供学习帮助,展现办学优势
网络系统帮助学习的特点是能够使学生较好地进行自主学习,为了能及时帮助学生解决问题,教师为学生提供学习帮助,为该课程的学生展现更加优质的服务,在学习过程中学生们碰到很多问题不能及时处理的矛盾都能被很好的解决,任课教师针对学习中比较集中的问题进行归纳总结。
(四)利用先进技术进行教学辅导
为满足学生自主学习的需求,通过引导和使用专门的屏幕录像相关软件,将先前实现的教学与实验相关内容摄录下来,再通过在后期的各种处理,生成可执行文件或影音动画文件,再通过相关动画软件生成可运行动画文件,也就制作成了许多的流媒体课件,再放在国际互联网上进行共享,教师就有了比较多的时间可以来辅导相对较差的学生.学习进度相对快的学生还可提前开始学习新的课程内容。
三、互联网环境下教学易出现的问题及解决措施
地理信息系统的各种功能应用在实际工作中给大家实现了我们不能或则较难去实现的功能,这就给学习地理信息系统的学生以开拓视野,所以,在平常的课堂上应该多用实际的例子结合理论原理加以讲解。
在日常用的软件比较多,但总归原理基本一致。在软件功能及操作中教学应加强采用任课教师演示各种实例操作为主。对于软件综合应用的教学则以要学生来独立完成设立的任务为主,在实际的应用中去发现和解决问题、再总结经验,已达到不断提高各种实验软件操作的实践能力。针对地理信息系统的理论学习,一般以在教室中的课堂为主。而对于地理信息系统软件的教学则还要把实验室实际操作加以结合开展教学。
(一)由于计算机应用能力不一样,而影响了教学进度
在日常的课堂上,那些能熟悉网络使用和计算机应用能力较强的学生可以比较轻松完成任课教师布置的各种任务,还能有针对性地去深入学习,比较自由地在互联网上找到所需学习资料。反之,那些能力较差的学生则连基本的教学要求都很难去完成。
(二)教学效果因硬件设备性能不稳定而受影响
在实验室中的实验教学中要用到很多实验设备,特别是计算机设备,很多时候已经或则很难适应新的教学要求。在一定程度上硬件设备很难跟上最新的教学实验等软件的发展。由于地理信息系统软件又对硬件设备要求较高,对操作系统的系统安全性要求也比较高,所以只要一个方面不足,就会让教学效果不太理想。
(三)改变考核方式产生的利弊
在互联网高速发展的今天,很多考试都可以放在网络中进行,而且很多考试已经放在网络中进行的。这种开放式的考试,因其不受时空的限制,让考核和学习不受限制了,方便了大家学习。但是网络的另一头被考核的对象却难于监控,因为学生利用了这种考核的开放性,让其他人代替自己进行考试,最后却影响了教学效果的理想实现。
(四)需要解决的问题而采取的措施
加强学生课堂上级软件操作的能力,加强学生对地理信息系统软件使用的同时,必须加强学生基本的计算机操作技能教育。根据课堂的需要适时开展计算机基本操作的培训不但对学生有益,对任课教师也很有必要。加强培训的同时,还要不断地开发新的教和学的教学资源,方便学生和任课教师能突破传统教学时空的限制,为更多更好地看展课程教学,也是对传统的教师里的教学进行有效的补充。
四、总结
高等教育中地理信息系统是作为专业中一门课程,还是作为一门专业基础,有的还是选修课程。缺少必要的支持力度,比如课程前期的必要教育。这就造成很多同学对这门课程存在很多困难,有的是自身的的原因,如,没有足够的能力进行学习理解,还有就是缺少一个基础。有的是外在的原因,比如,课程的神秘性,因为缺少必要解释或者详细的说明,地理信息系统给同学一个高深莫测的感觉,而深入到实际课堂里却是那么虚无缥缈,让学生会产生一种感觉,我学的很差,做的不好,以后不能承担起地理信息系统带来的任务。还有就是学习信息系统有用吗?根据最新计算机技术和地理科学发展,以及地理信息系统将在很多行业辅助我们完成很多工作。对于地理数据的获取、整理和管理,地理信息系统大力提高了生产效益。所以地理信息系统除了成为地理学、测绘学等很多专业的必修基础课程,还成为计算机软件科学中一个重要的研究和发展方向。因为,对我们地理信息系统的教学进行研究是非常有前瞻性的,也是非常重要的。
参考文献:
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[2]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社,2001
[3]张超.地理信息系统实习教程[M].北京:高等教育出版社,2002
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