地理信息科学概念
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地理信息科学概念范文第1篇
甘肃省张掖中学734000赵春云
张掖市肃南县位于张掖市的西南部，是河西走廊一个著名的少数民族自治县，是甘肃省和青海省的交界地，也是全国唯一的裕固族自治县，本县现有裕固族、藏族、汉族、蒙古族等16个民族.少数民族人口2.12万，占56.5%；裕固族人口1.02万，占27%.
肃南县是一个少小民族裕固族聚居区域，相对汉族区域而言地域比较分散偏远，学生分布在各个偏远的牧区，有着很强的民族情感.由初中进入高中后，来自各牧区的学生进入陌生的学习环境，面临学习任务繁重，接受集体住宿集中管理的约束，要去适应这种集体生活，显得有些不适应.再加之课业负担重，难度大，远离父母的关心呵护，就渐渐产生了焦虑情绪、畏惧情绪和对学习的厌倦情绪.有的学生听课注意力不集中，逃课上网，直至自动辍学，让家长和老师很为之惋惜.
面对这一少部分学生的厌学情绪，最关键的是培养他们对学习的浓厚兴趣.老师应该从学生的角度出发，了解学生的需求，研究学生的个性差异，因材施教，稳住学生的情绪，以取得好的教学效果.在日常教学中，教师要精心设计课堂，通过探索各种适应新课程教学的方法，培养学生的学习兴趣进而激发学生的学习欲望，尽可能让学生主动探究从而使教学更具实效性.
应如何用新课改思维理念激发民族地区学生学习欲望呢？
一、教师要立足学生实际情况，让学生明确学习目的进而树立学习信心
在教育教学中，立足社会生活这个大课堂，给学生介绍本民族地区的气候地理自然资源丰富物产等特点，介绍裕固族悠久的历史灿烂的文化，当前改革开放建设成就，以及和发达地区、世界先进水平的差距.让学生产生对自己民族的自豪感和自信心，肩负起发展本民族经济文化的责任感.如介绍代表肃南历史文化的“格萨尔王传”、优美的自然风景区马蹄寺、文殊寺、玉水苑和中华裕固风情走廊等重点景区；介绍肃南有耕地7万亩和170万公顷的草原.水资源丰富，年蕴藏量可以发电204万千瓦.祁连山横贯整个肃南县全境，冰川总储量非常大，达到了159亿立方米，本县现有有水源涵养林33万公顷，我们总非常自豪的说这是河西地区乃至内蒙古西部的“生命线”和“绿色水库”.但在2015年7月4日，山洪暴发，幸好无人伤亡.恰好我们讲到人教版高中《数学》选修2-3的《离散型随机变量的均值与方差》，而第63页的例3恰好就是防御洪水的一例.把某地改成肃南，此题学生很容易就理解了.例题讲完，又给同学们讲了，丰富的资源是肃南发展经济的巨大优势.要把这些资源优势变为经济优势是需要依靠发达的现代科学技术.为此，需要我们认真学习，掌握扎实的现代科学知识和现代化建设的本领.
二、在数学课教学中要善于联系肃南实际，创设情境，激发学生的学习兴趣
如在学习解三角形时，课讲完后，同学们还是不会做题，我就布置作业，测量肃南县红湾寺大经轮的高，工具自备.同学们七嘴八舌的讨论需要哪些工具，我只提醒借一只测角仪.2009年9月肃南县斥巨资在县城以南的桦树林建造了一座大经轮.放假回来，同学们给出了基本高度20米，和实际相差4.62米.同学们叙述了测量过程：首先用细棉线绳测量出了大经轮的周长，测了三次，求了平均值，求出了大经轮的直径.其次，确定同一直线上两点，用米尺测出两点之间的距离，用测角仪分别在两点处记录与大经轮顶所夹的角.然后，利用正弦定理求三角形的方法，求出大经轮的高.这恰好就是我们人教版高中《数学》必修五第13页的例3.同学们自然而然的学会了三角形的这种解法.在讲等差数列时，例举马蹄寺台阶数，第一层5级，第二层10级，第三层15级，台阶数构成了等差数列.知识的引入利用他们身边的实例，不但自然贴切而且还极大地激发出了学生的学习兴趣.这一节课同学们讨论的很热烈，许多概念都基本讨论出来了.本节课上的非常成功.在知识的教学中，以肃南广袤的草原为情景，进行数学问题的教学设计，让学生既亲切又直观，既接近实际生活，让教学进入情感领域，又激发起学生的学习兴趣，使其兴致盎然地进入探求新知识的心理状态，要尽可能的凭借情境创设把知识传授、能力培养和智力开发，以及情感态度价值观教育有机地结合起来，从而促进学生学习成绩的提高.
三、要打造高效课堂，多让学生自主学习自主探究，保持他们浓厚的学习兴趣
在导入新课后，教师应提出所要探究的问题，教给学生研究的方法，引导学生动手、动脑进行实验观察，找出材料所包含问题的信息.让他们相互交流讨论，充分发表自己的见解.学生通过积极参与，轻松地掌握所学知识，并为自己的收获而高兴，感到学习是一种轻松快乐的事.
数学教学要采用多种教法，最大限度调动学生的学习兴趣，要让学生对课堂保持一种新鲜感.这就要求在新授课上教师应该使用灵活多变的方法，要使用新课程教学的新方法新思路调动学生的学习兴趣.
四、课堂教学中让每个学生都能展示自己的学习所得，激发他们的学习兴趣
在学生思考和讨论之后，教师结合自己已准备好的新授课的教学设计，针对各学习小组提出的问题进行点拨、讲解、评议.让学生自己回答、展示课堂上学习所得，教师及时对各小组的表现进行评价；也可让他们联系自己生活的实际，谈谈对所学知识的感悟和启发，升华出新知识来.尤其要发挥女生的语言优势，鼓励女生多谈学习体会.提高女生学习兴趣，有意识地在例题教学或练习题中鼓励并启发她们进行“说题活动”. 多措并举，激发学生的求知欲，能够使自己的进步，及时得到老师的肯定，而变得乐学起来，让课堂因师生互动而精彩.
五、做好课后辅导工作，让学生温故知新，使兴趣之火持续燃烧
地理信息科学概念范文第2篇
1 地理科学在科学体系中的地位
钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设（图1、图2、图3、表1），下面分别表述原著与解解的内容。
附图
图1 钱学森论人类的知识体系
Fig.1 The statement of human knowledge system by Qian Xuesen
钱学森将当今人类对科学知识的体系，分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读，可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象；而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象；建筑科学界于客体与主体科学之间；军事科学实际上是指谋略科学（包括经济、政治、军事等），是在掌握所有科学基础上的智慧较量；美学是纵贯于各个学科的；数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统（图2）。
附图
图2 科学分类的网络体系
Fig.2 The network system of science classification
在五个开放的、复杂巨系统中（图3），地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列，其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。
钱学森提出的社会主义总体设计部（表1）中，除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外，特别提出地理建设，笔者将其修改为地理系统工程，并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。
表1 社会主义建设的系统结构（略有修改）
Tablel The system structure of socialism construction
附图
2 地理信息科学
20世纪70年代以来，随着航天技术的迅猛发展，来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加；随着计算机技术的迅猛发展，处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生，使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展，带动了整个地理科学的建立与发展。
附图
图3 五个开放的复杂巨系统
Fig.3 Five open complex giant system
地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统，包括航天信息网络系统（外层空间卫星之间的信息网络）、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分，是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5]，2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展，当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设，实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。
随着遥感信息的大量获取，数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类，使用的数学工具主要是数理统计的方法，把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量；物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因，因此采用反演的方法，使用辐射传输方程为主的数学工具，事实上不承认地理现象的不确定性；大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息，快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统，其信息量远不可与遥感信息量比较，地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息，与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合，也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合；确定性与不确定性（包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性）辩证统一；图像与方程（一个像元或一个图斑、一个方程）耦合；抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。
地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的，因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统，是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大，也不可能进行模型计算，外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时，信息又是冗余的，因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难，最为典型的是数据挖掘，数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算，由此地理信息编码模型应运而生[10，11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(Overlay)为主；而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(Extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带，也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。
总之，天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统，研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3S(Remote Sensing，Global Positioning System，Geographical Information System)的范围，而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学，但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量，因此本刊更名时，将地理信息科学与地理科学相提并论，突出了地理信息科学的重要性。
3 地理系统工程
地理系统工程当前尚未被广泛认识，已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时，必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立，可以进行定量预报和回溯，因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面，这8个方面是互动的。中国的人口问题、西部开发问题、21世纪水资源问题、能源问题、洪旱灾害问题、环境问题、生态农业问题、城镇体系问题、基建布局问题、产业结构动态调整问题以及相互之间的协调发展问题，无不属于地理系统工程。
地理现象是复杂现象，地理系统是开放的复杂巨系统。当研究西部开发时，如果国家各个部门各行其是，石油开发只考虑石油开采与输送管道；交通只考虑公路建设；铁路只考虑铁路建设；水利只考虑南水北调问题；城镇建设只考虑城市规划等，那么整体的西部地区有可能产生许多事倍功半的现象，例如修了公路没有物资运输；城市居民结构不尽合理；劳动力与产业结构不配套等。钱学森的社会主义总体设计部就是要把地理系统工程与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设系统地结合起来，地理系统工程仅是其中的一个子系统。而人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业是地理系统工程中的子系统。人口中的数量、素质、结构、分布是人口系统中的要素；资源中的矿产资源、水资源、生物资源、土资源、大气资源等又是资源系统中的子系统；大气环境、水环境、土环境、生物环境、地质环境是环境系统的子系统；交通、铁路、航运、航空、供排水、供电、供气、供暖、电讯、电视、计算机网络是基础建设系统的子系统等。系统嵌套系统，分层次子系统与交叉子系统，构成完整的、开放的、复杂的巨系统。
研究开放复杂巨系统的方法，首先是将系统分解为多层次的子系统，明确其中的交叉子系统；其次是从定性到定量地确定子系统中各个要素与指标体系；第三是根据指标（相似准则）建立模型进行预测预报；最后是检验该巨系统的效益与效率。当前大多数是分别研究人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等子系统，在一个地区全面研究区域地理系统工程的有效实例不多，区域经济地理的研究还远远够不上地理系统工程。笔者曾在2000年底提出中国水资源、水灾害、水环境、生产用水、生活用水统一解决的洪水充分利用，全国水系网络化与渤海淡化的地理系统工程，中国科技报曾进行报道，之后笔者在“21世纪黄河系统工程方略”一文中进行阐述，首先所能进行的研究是虚拟地理系统工程。全国水系网络化与渤海淡化是21世纪的世纪工程，尚需有识之士共识，广泛地深入研究，进一步的论证。转贴于
如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究复杂的地理系统工程就是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，地理系统工程的实践指日可待。
4 理论地理科学
地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段；另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8]，为理论地理科学奠定了坚实的基础。
理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论；其次是地理类比的广义相似理论[13]；第三是一般地理复杂模型理论与地理数学；第四是地理数学在部门地理—部门子地理系统工程与区域地理—区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究，那么就失去了理论意义。
如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究理论地理科学也是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，理论地理科学的建立指日可待。
5 地理科学在可持续发展信息社会中的作用
地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”，然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的，按照发达国家的水平，一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现，人类一方面需要依靠科学技术开发资源，如太阳能的利用，靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射，靠纳米技术直接转化太阳能为电能；另一方面是靠信息技术节省资源、能源，如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一，靠航天技术获取外层空间信息源，靠计算机技术建立信息网络。由此可见，地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用[14]。随着地理信息科学的发展，地理系统工程与理论地理科学的发展，将为国民经济的主战场做出重要的贡献。
由上分析，可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识，地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分，因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的，是既有继承性又有发展性的；是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁，切不要轻视技术，高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。
参考文献
[1] 钱学森，等.论地理科学[M].杭州：浙江教育出版社，1994.1-325.
[2] 钱学森.发展地理科学的建议[J].大自然探索，1987，6(19):36-46
[3] 钱学森.就“地理科学”答《地理知识》记者问[J].地理知识，1990，(1):90-93.
[4] 马蔼乃.论地理科学的发展[J].北京大学学报（自然科学版），1996，32(1):120-129.
[5] 马蔼乃.航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用[J].北京大学学报（自然科学版），1998，34(4):533-541.
[6] 马蔼乃，等.论地理信息科学的发展[J].地理学与国土研究，2002，18(1):1-8.
[7] 马蔼乃.遥感信息模型[M].北京：北京大学出版社，1997.1-165.
[8] 马蔼乃.遥感信息模型与地理数学[J].北京大学学报（自然科学版），2001，37(4):521-529.
[9] 马蔼乃.遥感地理信息模型[J].地理学报，1996，51(3):266-271.
[10] 马蔼乃.地理信息编码模型[A].地理科学与地理信息科学论[C].武汉，武汉出版社，2000.283-302.
[11] 马蔼乃.地理知识的形式化[A].地理科学与地理信息科学论[C].武汉，武汉出版社，2000.261-274.
[12] 马蔼乃.21世纪黄河系统工程方略（首届黄河论坛暨王化云治黄思想研讨会）[N].黄河报（转载），2002.
地理信息科学概念范文第3篇
关键词：人文地理与城乡规划；专业定位；课程体系；信息科学
中图分类号：G6420文献标志码：A文章编号：
10052909（2015）02002805
资源环境与城乡规划管理专业是1998年教育部根据社会经济发展的需要和学科发展的形势而设立的专业，发展至今，出现专业定位模糊，广度大深度小，就业竞争力受限等诸多尴尬问题[1]。2012年，教育部第四次修订《普通高等学校本科专业目录》（下简称《目录》），原资源环境与城乡规划管理专业被拆分为人文地理与城乡规划、自然地理与资源环境两个专业。2013年，人文地理与城乡规划专业招收第一届本科生。该专业教育在国内刚刚起步，探索人才培养方法还是一个崭新的课题。
南京邮电大学的人文地理与城乡规划专业，除同样面临新专业设置之初的机遇与挑战外，还有其独特的发展背景。2013年10月，经江苏省政府研究并报教育部批准，南京邮电大学、南京人口管理干部学院实行合并办学，组建新的南京邮电大学。在此之前，资源环境与城乡规划管理专业是南京人口管理干部学院特色专业之一，2002年开始招生，已有11年的办学历史，并已形成学历结构、职称结构合理，涵盖地理学、规划学、人口学等专业方向的教学科研团队。2013年，根据《目录》（2012版）要求，该专业开始
转型，招收人文地理与城乡规划
专业第一届本科生。合校前后，专业所依托的院校学科基础全然不同，依据新南邮的学科特色构建专业培养体系成为专业发展必须认真研究的课题。
文章从教育部的专业导向、人才市场需求两方面梳理人文地理与城乡规划专业基础定位。结合南京邮电大学自身特色，以大数据时代智慧城市的建设与应用要求为导向，寻求信息科学与地理学、规划学的结合点，并据此提出以信息科学应用为特色的人文地理与城乡规划专业课程体系构建原则与核心框架。
一、人文地理与城乡规划专业定位基本要求
人文地理与城乡规划专业基础定位应重点考虑两方面要素：一是教育部设置该专业的目标与要求，二是社会对专业人才的需求。
（一）专业设置导向
地理学和城乡规划专业是我国城乡规划人才培养的两大主要来源[2]。前者以南京大学、中山大学、北京大学、华东师范大学等传统地理强校为代表，主攻宏观层面规划，擅长理论探索、机理剖析与经济社会综合分析；后者以清华大学、东南大学、天津大学等建筑学老八校建筑老八校指之初最早开设建筑学、城市规划相关专业的八所高校，包括清华大学、东南大学、同济大学、天津大学、华南理工大学、重庆建筑大学（已并入重庆大学）、哈尔滨建筑大学（已并入哈尔滨工业大学）和西安建筑科技大学。
为代表，主攻微观层面规划，擅长空间设计与形体表达。两者各具特色，各有专攻。
1998版《目录》中涉及城乡规划的专业有地理科学类下属的“资源环境与城乡规划管理”和土建类下属的“城市规划”。这一专业设置与上述两大源头相对应。2012年《目录》调整，城乡规划相关专业仍为两个，一是地理科学类下属的“人文地理与城乡规划”，二是建筑类下属的“城乡规划”。与1998版《目录》相比，保留了地理、建筑两个学科门类下的城乡规划相关专业设置，但将原资源环境与城乡规划管理专业拆分为人文地理与城乡规划、自然地理与资源环境两专业。结合2012版《普通高等学校本科专业介绍》（见表1）不难发现，教育部认可并引导地理学、建筑学下两规划专业各自特色发展。地理学下属的人文地理与城乡规划专业，应区别于工学下属的城乡规划专业，做到强化主线，收缩口径，夯实基础，对口应用——立足宏观、中观区域层面，以地理学理论为基础，强化综合分析能力培养。（二）人才应用需求
教育部为人文地理与城乡规划专业设置的发展导向是否适应市场对规划类人才的需求，是专业定位必须要论证的第二重标准。
如将城乡规划系统细分，可分为规划编制与规划管理两个方面。仅就规划管理来说，地理学专业背景的规划工作者往往具有相对综合的专业知识储备和缜密严谨的逻辑思维能力，具备作为管理者的全局意识与综合协调能力。
规划编制工作又可分为宏观、中观、微观等不同的区域尺度层面。具有地理学专业背景的规划工作者擅长区域分析与经济、社会综合分析，在区域规划、城市总体规划等宏观层面规划中发挥核心作用并承担大部分工作，在控制性详细规划这一中观尺度规划工作中也能发挥重要作用。
针对具体某项规划工作，其工作流程又可划分为规划分析、规划方案与成果表达三个步骤。在成果表达的制图工作中，地理学背景规划工作者确有一定劣势。但在规划分析和方案设计阶段，地理学背景规划工作者发挥的作用与建筑学背景规划工作者旗鼓相当。
综上，地理学背景规划工作者往往具有系统全面的知识储备和突出的综合分析能力，在各类规划工作中发挥重要作用（见图1），不可或缺。强化地理学基础、重视机理分析能力培养的人文地理与城乡规划专业人才培养要求也完全符合市场对专业人才的实际需求。
二、信息科学与地理学、规划学学科融合的理论与实践基础
（一）地理信息系统的规划应用
地理信息系统科学是地理学中的重要分支，作为空间科学与信息科学的重要结合点，技术发展与应用已较为成熟。与CAD等绘图软件相比，GIS（地理信息系统）工具的特点与优势在于空间数据的组织、管理与分析，能够有效管理和处理海量数据，关联空间数据和属性数据。某种程度上可认为是绘图软件与统计分析软件的集成。
在美国，GIS已成为专业规划师的标准工具，脱离GIS的规划编制、规划管理几乎不存在，GIS用于地图处理、规划管理、分析与决策支持、公众参与等方面[3]。在我国，GIS在规划领域的应用相对有限& mdash;—在规划管理系统的设计构建中应用广泛，在规划编制中应用较为粗浅，主要用于自然地理环境要素分析与公共服务设施、基础设施的规划选址分析。规划工作者如能全面掌握地理信息系统原理及其软件的规划领域系统应用，则能顺应这一趋势，在规划工作中更好地发挥作用。
（二）大数据时代海量空间数据的获取与处理
与发展成熟但应用不足的地理信息系统分析方法相比，大数据时代空间数据获取与应用则呈现出海量数据、先进技术与跨学科创新思维三大特征《大数据时代——生活、工作与思维的大变革》中指出，数据本身、技能与思维是大数据价值链的三个构成。 。
随着信息网络的迅速发展，百度、谷歌等搜索引擎，阿里、京东、亚马逊等电子商务公司与腾讯等网络服务运营商掌握海量用户数据。随着智慧城市理论的兴起与“物联网”的建设，行政管理机构也将成为大数据的掌控者。海量数据如何提升城乡规划的科学性与适用性，大数据如何为规划所用，相关研究也陆续展开。
国内外有学者通过挖掘网络数据、居民行为数据，对居民时空行为、城市空间与城市等级体系进行研究[4]。如以百度指数为依据对比分析城市间联系强度[5]，通过微博数据挖掘分析网络社会空间特征[6]等。空间数据的采集与分析已从利用单一GIS 软件向多种信息设备相结合的阶段转变[4]。
针对智慧城市的建设热潮，国内有学者积极开展现行规划体系的“智慧”响应探索，提出在区域城镇体系规划、城镇总体规划及详细规划三大层次的规划建设中应用智慧城市数据信息、融入智慧城市建设理念的思路与要点[7]。如城镇体系规划层次借由新信息技术强大的数据分析能力充分挖掘区域内各城市优势发展的方向与重点，城市总体规划层次应考虑采取合适的路网形式，合理规划智慧交通基础设施等。
这一背景要求规划工作者不断学习新的数据获取与挖掘方法，探索并掌握大数据规划应用的方式途径。
三、以信息科学应用为特色的人文地理与城乡规划专业课程体系构建
（一）基本原则
南京邮电大学的人文地理与城乡规划专业发展，应在满足专业基础定位要求的同时，结合院校优势学科——信息科学、地理学、规划学三者的交叉领域，以地理学、规划学为基础，以信息科学应用为特色。其课程体系构建应遵循夯实地理学基础、围绕规划应用主线、突出空间信息挖掘与分析能力培养的原则。
1.夯实地理学基础
地理学基础理论、方法与分析能力的培养是人文地理与城乡规划专业区别于工学下属城乡规划专业的核心内容，体现专业定位的基本要求。通过基础必修课程学习，了解地理学基础理论框架与范畴、边界与特色，掌握学科基本概念、理论与方法，是专业人才培养的根基。课程设置中，自然地理学、经济地理学、人文地理学等地理学基础课程必不可少。
2.突出空间信息挖掘与分析特色
大数据时代，应强化网络数据挖掘与信息设备数据采集、大数据分析等理论方法的学习与能力培养。为此，应以数学、计算机、网络等知识系统强化为基础，通过设置地理信息系统、数据库技术与应用、数理统计应用等与地理、空间规划相关的信息技术类课程，培养学生的空间数据获取与分析能力。
3.围绕规划应用主线
无论是地理学基础分析能力的培养还是空间数据获取与分析能力的训练，最终应落实到进行空间分析、指导空间规划上来。城乡规划应用是专业教育知识体系构建的主线，相关课程设置与能力培养都应围绕这一主线展开。因此，城乡规划基础知识的全面系统掌握对于夯实专业的基础定位至关重要。为使学生对城乡规划领域基本概念、理论、研究方法等有相对全面系统的认识，城市规划原理、城乡规划学导论等应作为专业基础课程设置。
（二）课程体系框架设计
以上述原则为依据，结合南京邮电大学学科设置特色与要求，初步设定人文地理与城乡规划专业核心课程体系。该体系包含专业基本知识、专业特色知识两大模块，从通识教育、专业教育两个层面设置课程（见图2）。其中，专业基本知识模块强化地理学、规划学基础理论与方法的学习，专业特色知识模块突出空间信息获取与分析特色技术应用能力的培养。
通识教育层面，设置高等数学、高级语言程序设计、数据库技术与应用、概率论与数理统计等课程。除高等数学外，其他课程均为学校特色公共基础课程。此类课程为培养空间数据获取与分析能力奠定了扎实的数理基础。
专业教育层面，将自然地理学、经济地理学、人文地理学、城市规划原理、城乡规划学导论、地理信息系统原理等全面系统介绍学科基础理论、概念、方法的课程设置为专业基础课程，将城市地理学、计量地理学、人口地理学、城市总体规划、村镇规划、网络地理信息系统、计算机辅助设计等深入介绍分支学科发展及强化实践应用的课程设定为专业课程。
这一课程体系仅就专业核心课程进行设定。在核心课程之外，可根据需求选择性设置地图学、城市经济学、城市社会学、社会调研方法等辅助课程，有助于学生全面系统掌握专业分析研究方法。具体课程体系建设中，还需针对课程设置顺序、各学期学时与学分安排、实践教学环节设计、教学大纲编写等深入研究。
四、结语
目前在人文地理、城乡规划的研究与实践领域，空间信息采集、挖掘与分析技术应用相对粗浅，存在领域狭小，工具单一，深度不足等问题。但随着大数据时代生活、工作方式的变革与智慧城市建设的深化，基于大数据应用的空间分析思维与技术必将在规划领域发挥重要作用。面向应用的人才培养，应考虑增加信息类课程的设置以迎接大数据时代海量数据分析应用的挑战，而信息技术类专业，应针对不同领域的需求，增补相应领域的基础知识课程。如面向智慧城市建设应用的信息技术类专业人才，应对规划原理、规划基本分析方法等城乡规划领域基础知识有所了解。
上述背景下，文章结合人文地理与城乡规划专业的发展定位和信息技术的学科优势，提出专业课程体系构建原则，为后续学校本专业培养方案设置拟定思路，并为其他院校该专业发展提供借鉴。
参考文献：
[1]陈郁青.人文地理与城乡规划专业教育体系构建新路径[J].闽江学院学报，2014（1）：103-107.
[2]陈昆 仑，李 丹，王 旭. 学科调整背景下人文地理与城乡规划专业的机遇与发展[J].高等建筑教育，2013，22（6）：22-25.
[3]宋小冬，钮心毅.城市规划中GIS应用历程与趋势——中美差异及展望[J].城市规划，2010（10）：23-29.
[4]秦 萧，等. 大数据时代城市时空间行为研究方法[J].地理科学进展，2013（9）：1352-1361.
[5]熊丽芳，等. 基于百度指数的长三角核心区城市网络特征研究[J].经济地理，2013（7）：67-73.
[6]甄 峰，王 波，陈映雪. 基于网络社会空间的中国城市网络特征——以新浪微博为例[J].地理学报，2012（8）：1031-1043.
地理信息科学概念范文第4篇
关键词 ：地理信息系统 发展 应用
1.地理信息系统的定义与发展目标
地理信息系统（GIS， Geographic Information System）是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值[1]。
国家测绘地理信息局日前印发了《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》，目标是到2015年，建成数字中国地理空间框架和信息化测绘体系。规划还提出，争取把地理信息产业纳入国家战略性新兴产业规划。统计显示，截至“十一五”末，我国地理信息产业总值突破1000亿元；而到“十二五”末，这一数字有望突破2000亿元。倍增的规模将给地理信息产业链上下游企业带来巨大的市场空间。
2.地理信息系统的构成
地理信息系统主要有五个部分构成，及硬件系统、软件系统、地理空间数据库、空间分析模型和系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员。其中，核心部分是硬件、软件系统[2]。
2.1 硬件系统
计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称。是构成GIS的物理外壳。根据句构成GIS规模的不同，分为基本设备和扩展部分两大部分。基本部分包括计算机主机、存储部分、数据输入设备、数据输出设备。扩展设备部分包括解析测图仪、图像处理系统、多媒体系统、虚拟现实与仿真系统、各类测绘仪器、GPS、数据通信端口、计算机网络设备等。它们用于配置GIS的单机系统、网络系统等不同规模模式。以及以此为基础的一半GIS应用系统、导航GPS系统和能够与传感设备联动的GIS。
（1）GIS单机系统模式。GIS单机系统是一台计算机为核心，由存储设备、输入设备和输出设备共同组成的GIS硬件系统，提供单用户操作。
（2）GIS企业内部网系统模式。GIS企业内部网系统模式是有计算机企业网、服务器群、客户机群、磁盘存储系统（磁盘阵列）、输入设备、输出设备等支持客户/服务器（C/S）模式的GIS系统，提供一个机构内的多用户操作。
（3）GIS因特网系统模式。GIS因特网系统模式是有因特网、服务器群、客户机群、磁盘存储系统（磁盘阵列）、输入设备、输出设备等支持浏览器/服务器（B/S）模式的GIS系统，提供因特网上许可用户的多用户操作。一般是由企业内部网和外部网共同组成的客户/服务器，浏览器/服务器的混合模式。
2.2 软件系统
GIS的软件系统构成了GIS的核心，关系到GIS的功能。GIS软件系统的层次结构按照从高到低分为，GIS与用户的接口、通信软件（用户界面、通信软件）；
GIS应用功能（二次开发系统）；GIS基本功能软件（商业化的GIS工作平台）；
标准软件（图形图像处理、数据库系统、系统库、程序设计等）；网络管理软件、工具软件；操作系统。
GIS基本功能软件是由GIS软件商开发的，提供GIS基本功能和开发环境的商
业软件。多数GIS工程应用首先是基于这个商业平台，经过二次开发来完成的。目前，ESRI公司、Intergraph公司、MapInfo公司占据GIS市场的主导地位。当前，GIS软件可运行于Unix，WindowsXP、等操作系统，多数软件都提供不同的操作系统的软件版本。
根据GIS概念和功能，GIS基本软件由六大子系统组成，即空间数据输入与格式转换子系统、图形与属性编辑子系统、数据存储与管理子系统、空间数据处理与空间分析子系统、空间输出与表示子系统和用户接口。
3.地理信息系统的应用
地理信息系统按照应用模式可以分为两类[3]：一是，科学研究工具。对于科学计算结果的获得和分析，把GIS作为科学研究的辅助手段。它主要应用于有关地学领域的科研项目研究中。它不仅需要用到GIS通用软件所提供的功能，还要用到各种专业分析模型。二是，办公服务系统。办公服务系统应用于涉及空间数据的政府部门以及企业，以提高管理效率、制定好的决策和实现组织目标。
3.1 农业气候区划
根据农作物生长发育过程中对气候条件的要求和气候资源的地理分布特征来进行分区划片的，在某种农作物的气候可种植区内还有不同的地物类型，不同的农作物要求不同的地理环境。
3.2 城市大气污染模拟
基于GIS建立大气污染扩散模型，1）模拟污染物的空间分布，评价不同区域的环境质量；2）将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析，确定受污染影响的人口数目；3）预测在给定气象条件下污染物的空间分布；4）确定不同点源对整个研究区污染总量的贡献；5）为污染整治，如降低排放量、甚至关闭某些污染源，提供决策依据；6）如果要增加污染点源，可以比较不同的方案（如烟囱的位置，高度等），从中选择最优方案；7）在城市规划时，作为确定不同用地（居住、工业、商业等）的分布。
4.结束语
地理信息系统是近20年来新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科，主要培养具备地理信息系统与地图学、遥感技术方面的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、灾害、基础设施和规划管理等领域的政府部门、金融机构、公司、高校、规划设计院所，从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
参考文献：
[1] 杨开忠，沈体雁.试论地理信息科学[J].地理研究.1999（03）
[2] 张青锁.地理信息系统介绍[J].河南地质.2000（D3）
[3] 马蔼乃.论地理科学的发展[J].北京大学学报（自然科学版）.1996（01）
地理信息科学概念范文第5篇
关键词：地理信息系统；发展历程；应用开发；数字城市
中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：
地理信息系统 ( Geographical Information System ,GIS) 地理信息系统技术是一种采集、 处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，也称为空间数据的管理系统。它通过对空间和时间数据信息的组织管理和处理分析，可以满足使用者对研究对象的分析、评价和决策是集计算机科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。
1 地理信息系统的发展历程
地理信息系统起源于 20 世纪 60 年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1962年加拿大测量学者 R.F.Tomlinson 提出用计算机处理和分析地籍数据并建议加拿大联邦地质调查局研发地理信息系统；1963 年由 R.F.Tomlinson 组织研究开发的计算机地理分析系统研发成功，正式命名为加拿大地理信息系统（Canada Geographic Information System,简称 CGIS）。而几乎在同一时期， 美国西北大学的DuaneF.Marble 在研究城市交通过程中，也提出了建立地理信息系统的思想。作为一种建立在空间信息采集、模拟、处理、检索、分析和表征基础上的决策支持系统。而数字地球、地球信息科学（Geo-Information Science）等概念的提出和理论上的探讨，更是将地理信息系统的发展推向一个崭新的高度。 数字地球概念的正式提出源于美国前副总统戈尔 1998 年 1 月 31 日在加利福尼亚科学中心的一次讲演， 在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。 戈尔在其讲话中提到的数字地球指的是一个内嵌海量地理信息、三维、多分辨率的地球的数字表示(“Amulti-resolution,three dimensional representation of the planet, intowhich we can embed vastquantities of geo-referenced data”) 。
2 地理信息系统应用开发的一般方式
2.1 基础开发
在开发过程中，开发者不依赖于任何 GIS 工具软件， 而是利用程序设计语言对空间数据进行采集、编辑和处理分析，采用相关的算法进行独立设计。 该方式的好处是无须依赖任何商业 GIS 工具软件，可减少开发成本。 缺点是设计和实现比较复杂，需要大量人力和财力，并且很难在功能上与商业化 GIS 工具软件相比。
2.2 借助 GIS 工具进行二次开发
目前大多数的 GIS 软件商都向开发者提供了利用自己的 GIS 软件进一步开发的宏语言。 例如，MapInfo 公 司 的 Maplnfo Professional 有 MapBasic 语言，ESRI 公司的 AreView 提供有 Avenue 语言，Intergraph 公司的 Geomedia 等。 用户利用这些宏语言可以方便地进行二次应用， 但是由于宏语言功能极其有限， 不利于将信息管理系统的面向对象方法引入 GIS应用中。
2.3 集成二次开发
集成二次开发是指利用专业的 GIS 工具软件（如Maplnfo，ArcView 等 ），实现 GIS 的基本功能，利用可视化开发工具，如 Delphi，Visual C++，Visual BasicPower Builder 等为开发平台，进行二者的集成开发，目前主要有如下两种方式：
1）采用 OLE/DDE 技术。采用OLE（ObjectLinking and Embedding，对象链接与嵌入）自动化技术或利用 DDE（Dynamic Data Exchang，动态数据交换）技术，用软件开发工具开发前台可执行应用程序，以OLE 自动化方式或 DDE 方式启动 GIS 工具软件在后台执行，利用回调（Callback）技术动态获取其返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能。
2） 利用 GIS 组件技术。主流 GIS 软件公司都提供有建立在OCX技术基础上的GIS 功能组件（如Mapinfo 公司的 MapX、ESRI 的 MapObjects 等），开发者可以利用自己所熟悉的常用编程工具，直接将 GIS功能嵌入其中，可以实现地理信息系统的各种功能。该方法可以将面向对象方法应用于 GIS 开发过程中来，从而实现功能更为完善的综合性的 GIS 应用系统。
3 地理信息系统的应用
人类的信息中有 80％与地理位置和空间分布有关，所以 GIS 具有非常广泛地应用。 经过 40 多年的发展,GIS 已发展成为一种成熟的空间数据处理技术和方法,被广泛应用于各个领域。 在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、“110”报警系统、公共汽车调度等方面展现了广阔的应用前景。这些领域将是 GIS 产业发展的新的增长点。实际上，GIS 的应用将加速度地深入人们的工作和生活的各个方面。由于地理信息在人类生活和国民经济中的重要作用，GIS 在未来的几十年中将保持高速发展的势头，成为 IT 高科技领域的核心技术。
3.1 GIS 与数字城市
GIS、RS（Remote Sensing，遥感）和 GPS（Global Positioning System,全球卫星定位系统 ）技术构成了空间信息技术的主要部分，即通常所说的 3S 技术， 其中GIS 技术是核心技术。 城市是人类活动最活跃的环节，GIS 技术的应用集中体现在城市应用中。 近 2 年来，数字城市已经成为国内信息化的热点问题，而且还有持续升温趋势。 而以 GIS 为核心的空间信息技术是数字城市的核心应用技术，它与无线通信、宽带网络和无线网络日趋融合在一起， 为城市生活和商务提供了一种立体的，多层面的信息服务体系。 数字城市建设包括 4部分内容，即基础设施、电子政务、电子商务及公众信息服务。而 GIS 应用贯穿上述 4 个部分和各个层面，从城市基础地理信息数据库到政府空间数据共享、电子商务物流配送以及基于网络的公众地理信息服务，GIS都发挥着不可缺少的作用。从具体的应用来说，GIS 已经广泛应用于构成数字城市的众多行业，如城市规划、城市地下管网、电力、电信、公安、消防、急救等方面。
3.2 GIS 与企业信息化
GIS 技术在企业整个商务过程中都能发挥重要的作用。以 GIS 为核心的空间信息技术可以无缝集成到企业信息化的整体业务平台中，与企业的财务系统、销售系统、工作流管理系统、客户关系管理系统等融合，并且在底层数据库层面上实现数据的相互调用。 当建立在网络架构上时则可以实现远程和分布式计算。
3.3 GIS 与人们的生活
近几年来， 随着 GSM 移动通信技术的发展，GIS的应用范围迅速扩展到人们的日常生活中。 集成 GIS、GPS、GSM 的技术已开始广泛应用于车辆安全防范系统和调度系统，为人们提供车辆反劫防盗、报警、道路指引、医疗救护以及在此系统平台基础上扩展各种电子商务增值服务。 以医疗救护为例， 当患者向监控中心请求急救时， 监控中心可以从 GIS 电子地图上查看到患者的具置，并同时搜索最近的急救车辆，让最近的车辆前去接患者。 患者进入救护车后， 监控中心可以通过双向通话功能， 指导救护车上的医生实施救护治疗，同时通过 GIS 的最优路径功能，给救护车指引道路， 使其以最快的速度到达医院或急救中心。 而在救护车行进的过程中，患者的家属可以通过互联网立即上网查询救护车的行进位置及患者的状态信息。通过 GIS，并结合 GPS 和 GSM 无线通信及网络，使患者、家属、救护车及医生之间建立了无缝沟通体系，最终使患者能得到快速、及时的治疗。
如果在车辆移动目标、家居固定点目标、重点保护单位甚至路灯上都安装了 GPS、GSM 或其他无线通信设备，那么我们在城市生活中，无论是开车、行走或者是在单位、在家里，都可以通过由 GIS、GPS、互联网以及无线通信技术构成的综合服务系统获得急救、 报警和各种商务服务，真正使我们处于立体的、全方位的数字化生活中，体验数字空间高科技价值。
参考文献
