前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇对地理信息科学的认识范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
(邵阳学院,湖南 邵阳 422000)
摘 要:在人类知识体系的十一门类中,自然科学和社会科学是最重要的两个组成部分,地理科学则将两者巧妙地结合到了一起。在人类五大开放系统中,星际系统和社会系统是重要的两个组成部分,地理系统在二者的结合上也发挥了重要的作用。本文首先介绍了地理科学的地位和理论体系,然后介绍了地理科学和可持续发展之间存在的联系,最后在可持续发展战略下对未来地理科学的发展趋势做出了展望。
关键词 :地理科学;可持续发展;地理系统工程
中图分类号:P90-4
文献标志码:A
文章编号:1000-8772(2015)08-0236-01
收稿日期:2015-02-06
作者简介:张轩凡(1992-),男,海南澄迈人,本科在读。研究方向:地理科学。
综合性和实践性是近代地理科学发展所体现出来的主要特点。地理科学的发展逐渐走向了数量化,地理科学的理论体系与社会生态以及其他学科都有联系。当前,地理科学的发展要按照钱学森教授所建立的科学思想,加大对地理科学的研究力度,加大在地理科学上的科研投资,这对解决我国甚至是世界范围内的环境污染、人口增长、以及区域发展等问题上具有重要的意义。
一、地理科学的地位及基本体系
(一)地理科学的地位
在钱学森教授总结的全人类研究的科学体系中,地理科学是十一个研究学科之一。地理科学在人类认识世界中发挥了重要的作用,同时,地理系统又是五大开放系统的重要组成部分。在人类知识体系中的十一门类中,自然科学和社会科学是其重要的组成部分,地理科学将两者巧妙地结合到一起,地理科学的地位之所以得到提高,是为了制定可操作性的可持续发展的目标。
(二)地理科学的科学体系
现代地理科学的科学体系有很多分类,马蔼乃曾将地理科学体系分为三个基本层次:以基础理论为主的理论地理科学;以技术科学为主的地理信息科学;以工程技术为主的地理系统工程,下面进行详细的分析。
1. 以技术科学为主的地理信息科学:原来的地理生态系统分为大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四部分,之后有关学者对其进行扩充,将人类圈、外层空间圈、地形圈和土圈纳入了其中;在社会系统上分为经济基础圈,上层建筑圈和意识形态圈。为了将各个圈层中的共同和不同区别开来,将基础的突破圈层结构深入到了独立因子层。为了建立地理信息模型,对独立因子层进行分析研究,之后在分析的基础上建立了地理相似准则,通过地理信息模型的建立能够很好地对未来地理现象进行预测。
2. 以技术科学为主的地理信息科学:对基本的地理信息进行整理和模型计算,在此基础上得到的模拟地理工程,为我国的可持续发展总结经验。在进行地理观测、地理地位、地理实验的数据处理上,一般用地理信息科学的相关技术进行分析。
3. 以工程技术为主的地理系统工程:地理系统工程是一个较为复杂的工程,其主要的任务就是处理好人地系统中的人地关系。地理系统工程和地理科学理论有着密切的联系,地理系统过程的健康发展能够实现地理科学的快速发展。
二、地理科学和可持续发展之间的相互关系
地理科学发展之初是“地理环境决定论”,之后过度到“人类中心主义”,接着又发展到当前的可持续发展阶段。地理学科因为自身存在的特点,与可持续发展存在着一定的联系,可持续发展的基本理论研究是地理科学研究的重要组成部分。
(一)研究主题
处理好人与自然的关系,是可持续发展研究的最终目的,这也正是地理科学研究的主题。
(二)研究内容
可持续发展主要的研究内容就是处理好人口、环境、资源等在人类社会发展中存在的问题,可持续发展研究的内容,绝大部分都是在地理科学的基本场所——地球表层上进行的。可持续发展研究的各个领域涉及到地理科学研究领域的很多方面。
(三)研究优势
可持续发展基本理论的研究最终是要在不同的区域落实,而区域开发恰好是地理科学研究的重要领域。在进行可持续发展研究时,要明确具体的研究范围,在明确研究范围的前提下进行操作才具有可行性。目前,我国很多区域的发展中都贯彻了这一思想,并且已经取得了较好的成果。
三、在可持续发展视角下,对地理科学的展望
人类历史是不断发展的。近几年,人类传统的发展观念已经逐渐被可持续发展观所取代,而处理好人口、资源、环境和社会发展之间的关系,解决好他们在发展过程中出现的问题和矛盾成为当今中国发展的主题。地理环境是人类赖以生存的基础,可持续发展基本思想的落实必须以地理环境为基础,可持续发展是未来地理科学发展的主要方向,将会对地理科学的基本理论体系产生冲击,地理科学将会迎来新的发展趋势。
在可持续发展的视角下,地理科学朝着综合化、整体化、系统化的趋势发展,且向技术化和社会化方向倾斜,最终为实现可持续化创造条件。
四、结语
随着人类社会的不断发展,人口、资源、环境等方面的问题日益突出,这些问题的解决往往不是单一的学科研究所能完成的。可持续发展观念的提出,将给地理科学的发展带来春天。地理科学要结合自身的特点,总结自身的优势,同可持续发展相结合,投入到社会生产实践中,从而实现可持续发展研究的地理科学方向。
参考文献:
[1] 刘凯, 吴国玺. 地理科学发展的哲学思考——以本体论与科技革命视角[J]. 资源开发与市场,2010(8).
【关键词】GIS 虚拟GIS 多媒体GIS 三维GIS 地理教学
一、引言
21世纪,信息作为一种重要的社会资源和社会动力,已经对人们的生活产生了深远的影响。作为信息技术重要组成部分的GIS技术,已经在社会各个领域发挥了重要的作用。其广泛应用于社会生活的诸多部门,对传统的地理教学也提出了挑战。
对地理学科而言,学科的学习对象是地理环境、地理事物以及事物之间的规律,其具有时空范围的广泛性、多样性、差异性、各要素间的联系性、综合性和可变性。学习对象的诸多特性和学习者的时空局限、认知极限之间不可避免地存在着矛盾。而教师仅凭一张嘴、一支笔、一幅挂图的传统教学方式已远远不能满足需求。因此,在现代教学中,电化教学越来越受到重视,并以其直观、形象、生动等优势,最大程度的激发了学生的求知欲,诱发了学生的学习动机,调动了学生的学习积极性。GIS技术作为电教手段之一,目前已经渗透到电化教学的队伍中,并开始发挥其重要的作用。著名的地图与信息系统专家陈述彭院士曾指出:“定性描述是地理学的第一代语言,地图是地理学的第二代语言,地理信息系统是地理学的第三代语言。”这充分体现了GIS技术在地理教学中的重要性与价值所在。
二、地理信息系统(GIS)简介
GIS是一个用于管理、分析和显示地理信息的系统。它通过采集、管理、处理、分析、显示地理空间数据和属性数据来表达地理信息。
1.从空间可视化的角度来看,GIS是一套智能地图,用于显示地表上要素及要素间关系。底层的地理信息可以各种视图的方式进行表达,而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”,来支持查询、分析和信息编辑。
2.从空间数据库的角度看,GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型(要素、栅格、拓扑、网络等等)的数据集的空间数据库。
三、GIS技术在地理教学中的应用
1.GIS在地理教学中的功能分析
第一,GIS的空间可视化特征,可以帮助学生培养空间想象能力、建立空间概念。第二,GIS技术将空间信息和属性信息集成在一起的特点,使学生在了解地理事物的空间信息的同时掌握了其属性信息。第三,GIS的数据关系特征可以提高学生的地理空间思维能力。GIS空间数据库在存储各地物空间信息的同时,还存储了地物之间的空间关系,也就是我们常说的拓扑关系。通过这种拓扑关系,学生可以清晰的认识到地理事物之间的空间位置关系,从而培养其空间思维能力。
2.GIS在地理教学中的应用特点
第一,信息表现力强、数据更新速度快。GIS地图一般都是矢量地图,即节省空间,又能实现精确显示。同时GIS地图多是分层存储,为人们的操作和使用带来了极大的方便。另外数据库的时时更新又促使了图形信息的更新。第二, 空间性强,具有丰富的空间分析功能。学生通过对GIS相关软件功能的认识,有助于学生认识地理空间分析的实用价值。第三,实践性强,有助于学生综合素质的培养。GIS在地理教学中还有一个重要的应用,就是专题地图的绘制。通过这一过程,就可以培养学生的动手能力、创新能力以及审美情趣。这一过程即有助于学生能力的培养,又提高了学生学习的兴趣。
3.GIS在地理教学中的应用方式
(1)地图操作显示应用
GIS的相关软件提供了对地图的放大、缩小、漫游和测距等基本操作功能。在地理教学过程中,可以根据教学内容的需要对地图局部进行适时的缩放、漫游。尤其测距的功能对初中地理地图一节的讲述有很高的实用价值。
(2)查询功能
GIS技术的查询功能可以实现对各种方式的空间信息及其属性信息的查询检索与统计。其中定点查询,可以帮助学生在地图上实现对地理事物的快速定位,使其对地理事物的直观分布有深入的了解。在学生对地理事物的空间定位有了一定了解的同时,也可以帮助学生对地理事物相应的属性信息进行查询与统计。而比较查询则可以快速实现对相应的指标进行比较,并把比较结果用图表的形式显示。
(3)绘图功能
学生可以运用GIS软件来完成专题图的绘制。通过完成对各种空间对象的显示方式、符号颜色和大小等的设置与管理,学生的动手能力及创新能力将得到锻炼与提高。
四、多种类型GIS与地理教学的结合
1.多媒体GIS在地理教学中的应用
多媒体GIS是指将文字、声音、动画、图像与GIS技术相结合,极大的增强了GIS的信息表现力。多媒体GIS与地理教学的结合,将在很大程度上提高教学质量与效率。
2.虚拟GIS在地理教学中的应用
虚拟GIS(VGIS)应用于地理教学,其最大的特点就是展现一些现实中无法再现的景象。例如,模拟高原、盆地等的形成过程、地球板块的运动等等。VGIS采用了多媒体、动画等方式展现教学内容,把软件和虚拟现实集于一体,对辅助教学具有重要意义。
3.三维GIS在地理教学中的应用
三维GIS是在二维空间的基础上,叠加水文、生态因素,并整合遥感影像等,最终形成三维可视化的模型。对空间对象的三维空间分析和操作是其特有的功能。例如,在讲地形图的判读时就可以通过三维GIS来完成各种地形的三维视图,并通过漫游功能让学生从不同的角度来观察地形特点。运用三维GIS来对客观世界进行表达,其结果将更加真实。
五、结论
传统的教学方式已经远远不能满足现代教学需求,现代教学需要更多新兴技术的加入。随着GIS技术的不断发展,越来越多的GIS技术将会应用于地理教学中,不断丰富教学内容,活跃课堂气氛、提高学生的学习兴趣,使教学方式在传统教学的基础上得到彻底的改观。但就目前实际的教学状况来看,笔者认为,由于硬件条件、教师素质等多方面的因素,GIS技术在地理教学中的普遍应用,还需要长期的努力。另外,为了使多媒体GIS技术、虚拟GIS技术、三维GIS技术和地理教学更好的结合,我们还需要对其进行更加深入的研究,以使其更有助于地理教学的开展。
参考文献:
[1]黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论[M].高等教育出版社.
[2]孙利平,徐晓寰,王子君.以地理教学为例谈现代教育技术与课堂教学内容的整合[J].辽宁教育研究,2002.
[3]段玉山.信息技术辅助地理教学[M].高等教育出版社,2003.
关键词:新技术;3S;4D
Abstract: With the development of the surveying and mapping technology development, new technologies continuing emerge; the traditional mapping method is completely changed. The improvement of the surveying and mapping technology not only improves efficiency, but also better serves the community. This article discusses the various new surveying technology developments and application, analyzes its advantages, and introduces various technical implementation steps.
Key words: new technology; 3S;4D
中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
随着卫星遥感、GPS等为代表的空间测量技术的日趋成熟,以计算机系统的支持、系统工程及信息科学为基础的地理信息系统的出现和应用都为测绘信息技术的发展提供了有了的技术支持和保障,测绘技术正经历着前所未有的发展。
1.测绘新技术的应用
1.1 数字化技术
建立地理信息系统,就必须对数据的采集和编辑,是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中,经过软件处理后可以生成所需要的数字地图,输入的方式基本用软件自动提取识别地图信息,而在外业当中运用了全站仪、电子手簿、电子平板等设备。
与以往的测图方法相比较,地图数字化技术具有便于保存,易于修改,再次利用时对数据再次更新即可。在外业的测量当中可以现场测得数据现场绘图、现场修改。
1.2 全球定位系统
全球定位系统(Global Positioning SystemGPS),简称GPS。是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,全方位实时定位的卫星定位系统,采用距离交汇法。GPS技术能够快速、高效、准确地提供精确的三维坐标,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。借助GPS所提供的数据可以制出各种使用的测绘产品。可以说由于GPS的出现使得测绘行业大跨步的前进。
1.3北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS) Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十三颗北斗导航卫星,将在系统组网和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。 2011年12月27日起,开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。 在不远的将来北斗卫星导航系统也会广泛应用到测绘领域。
1.4 GIS技术
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,利用计算机、空间科学信息等来进行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。而且GIS已经成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段,在测绘领域发挥越来越重要的作用。
1.5 RS技术
RS技术即遥感技术(Remote Sensing,简称RS),遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地理的电磁波信息,并通过对这些认息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。 遥感技术包括传感器技术、信息处理、提取和应用技术,目标信息特征的分析与测量技术等。
1.6 3S的集成技术
3S技术的发展形成了综合的、完整的对地观测系统,提高了对地球的认识能力,拓展了传统的测绘科学的研究领域,是一个自然的发展趋势。
1.7 测绘的4D产品
1.7.1数字线划地图(Digital Line Graphic,缩写DLG)
是现有地形图要素的矢量数据集,保存各要素间的空间关系、拓扑关系和相关的属性信息,全面地描述地表目标。
1.7.2 高程模型(Digital Elevation Model,缩写DEM)是在某一投影平面上按一定规则格网点或三角网点上的高程数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配,并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度,可分为不同类型。为完整反映地表形态,还可增加离散高程点数据。它的主要应用是查询和分析地面高程、坡度等三维分析应用。
1.7.3数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,缩写DOM)是利用数字高程模型对经扫描处理的数字化航空像片、遥感影像,经过像元纠正、投影差改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像,具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。
1.7.4 数字栅格地图(Digital Raster Graphic,缩写DRG)是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件,就是数字化产品。每一幅地形图在扫描数字化后,经过纠正,图像处理和数据压缩,彩色地形图还应色彩校正,栅格文件在地图内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。
1.8测绘技术的发展展望
测绘生产向数字化的转变不仅仅是将模拟图转换为数字图,而是实现基础地理信息从采集、存储、管理到产品输出的整个流程作业方式的改变,从而达到进一步提高测绘效率的目的。新的技术不断涌现,让我们立足现在,展望未来,携手并进,期待测绘技术的更快更好发展。
参考文献
[1]龚健雅.地理信息系统基础.北京:科学出版社.2001
关键词:GIS RS 空间信息技术 实践教学
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0176-02
地理信息系统是一个新兴的交叉学科,在我国学科设置中,地理学一级学科、测绘科学一级学科、计算机一级学科都设有地理信息系统的二级学科。我国已有近200多所大学设立了地理信息系统专业,我校资源环境与旅游学院也于2002年建立了地理学一级学科下的地理信息系统专业,目前,在教育部新修订的专业目录中,已改为地理信息科学专业。遥感科学与技术是测绘科学一级学科下设立的新专业,我校于2011年正式开始招生。地理信息系统学科和遥感科学与技术的设置也表明了该学科的交叉性,尽管两个专业的侧重点不同,但都涉及到地理学、测绘学、图形图像学、计算机科学等专业相关的各种专业知识。为贯彻“厚基础,宽口径”的教育理念,切实做到理论联系实际。我们向大一新生开设了“空间信息技术基础”这门课,开设这门课的目的是对新生系统全面地介绍空间信息技术的全貌、各分支学科的主要内容及其之间的关系,阐述空间信息技术的发展历程,并将其经典基础理论与现代应用信息技术有机结合。通过该课程,一方面激发新生对空间信息技术产生浓厚的学习兴趣,建立学习本专业的信心,使学生提高对空间信息技术的整体认识,热爱地理信息系统和遥感专业,而且也为通识教育夯实基础。我校地理信息系统和遥感专业主要向全国十多个省市招收理科生,主要存在学生计算机水平与知识不平衡,理科生地理不作为高考引起的地理基础不牢,网络条件下信息服务参与度差别大等特点,而作为交叉学科的空间信息技术涉及到计算机科学、网络技术、地理学、图形图像学等。因此,在大一进行空间信息技术课程的讲授不同于其他专业课重点在专业技能和专业素质的提高,如何在起点不同、网络信息服务逐步深入学生学习生活的同时开展空间信息技术基础的教法研究是一个重要的课题。
1 网络信息服务中的空间信息技术实践教学
我校地理信息系统和遥感科学两个专业招收的都是理科生,在现行高考体制下,理科综合中只包含物理、化学和生物,没有地理学科。同时,不同省份和不同家庭条件的学生中计算机水平和对信息技术的了解水平分异较大,这些都成为空间信息技术基础这门课教学有效开展的障碍。通过与多届学生的教学互动以及与大学一年级新生的深入交流,学生主要有以下一些特点:一是地理知识和功底相对比较薄弱,主要原因是在高考指挥棒下理科生学习地理知识的课时和精力相对较少,特别是在农村地区;二是计算机应用和相关知识分异较大,一些农村地区在高中以前没有使用或者很少使用计算机与网络,而北京城区的学生计算机和网络使用水平相对较高;三是计算机软硬件和网络条件较好,学生使用计算机和网络兴趣浓厚,受考上大学的影响,大部分学生都拥有计算机,同时学校提供的网络上网条件较好,基本能够实现教学区和休息区的全覆盖,使用网络信息服务来引导空间信息教学条件较好。实践教学是加深感性认识、提高课程兴趣的重要手段。通过本课程的积极引导,让网络信息服务不仅成为生活娱乐的工具,也成为专业学习的工具。通过与日常生活相关的实践教学提升学生的专业鉴赏能力。针对以上条件,在实际空间信息技术教学中主要采用以下一些方法与手段来充分利用网络信息服务来进行空间信息技术基础的教学工作。
(1)通过分组的方式,利用课堂和课下互动来分享空间信息技术带来的不同的网络体验,提升专业兴趣。在充分了解学生各项基本知识和基本功能后,通过老师引导和学生自愿分组的方式,将学生分成3~5人的一个小组,小组完成以下诸如课堂讨论、课下互助的方式开展各项学习过程,在分组时应注意到学生的地域、计算机基础等的差异。如在第一堂课后,会让学生学会使用googleearth,并在googleearth上找到自己的家,并向第二堂课上向全班介绍自己学习使用googleearth的过程、对它的认识,以及找到家乡的过程。通过几轮的课堂教学效果来看,学生在没有老师引导的情况对空间分布、影像尺度等相关专业知识和思想有了朴素的认识,在课堂介绍阶段通过提问、讨论、点评等方式,能够将朴素的感性认识转化为专业知识和认知能力。在整个课程的教学过程中,设计了诸如家乡、著名自然旅游景点、热点事件的热点区域等多个课下实践和课上交流的过程,在空间信息网络服务的支持下从不同的知识侧面引导学生从单一的讲授学习到课下实践-课堂交流的互动和主动学习。在此过程中,各小组组员组成的合理性,各个课下实践-课堂交流主题的有趣性,以及选择各小组课堂交流的顺序都成为该方法手段能够顺利高效进行的关键因素。第一次选择小组完成任务的优秀程度可能直接决定了以后几次该方法手段的优秀程度。
(2)通过不同网络服务形式比较,加深学生重点基础知识和重要地学思想的理解。在空间信息技术基础教学过程中,需要学生通过地理对象抽象形成地理数据模型,通过数据模型的抽象形成数据结构,通过对数据结构的实体化形成地理信息等三个步骤,而在空间信息技术的发展过程,对地理对象的抽象、数据模型的类别、数据结构的多样性以及实体数据的海量性等都有不同的认知。在这些过程中,既有丰富的具体形象的对象,也有抽象的模型、数据等,借助网络信息服务下一些具体事例,方便学生更好的加深理解。如我们通过让学生观察自己的校园,并研读百度地图、虚拟城市等不同的网络信息服务工具下的矢量地图、影像地图、三维地图和地势图等不同的地图表现形式,通过比较、讨论、点评等多种方式,对空间信息技术中的矢量、栅格等不同数据格式和结构。
(3)引导学生将学习、生活与网络信息服务中的空间信息技术结合起来,应用专业知识来分析和理解。空间信息技术在当今社会各个领域的部门应用越来越广泛,一些空间信息技术中较为专业的名词简称或者缩写如GPS等经常出现在同学们的身边,教学过程中教师理应通过这些有利的条件引导学生学习、理解和深入探讨相关。我们可以通过比较新闻联播后的天气预报中的气象卫星遥感影像和资源卫星影像来引导学生分析不同对地观测卫星的用途与特点,可以通过googleearth上不同影像分辨率的变化来引导学生理解空间分辨率与地理空间尺度的概念,可以通过矢量地图、影像地图等常用的地图服务引导学生分析两种地图格式的异同等等。教学互动的过程覆盖到了同学的学习与生活的过程,我们在课堂上也积极引导学生将日常生活中观察到空间信息技术的应用与同学们分享,如在事件过程,同学们了解到了利用无人机获取影像的内容,在讨论过程中,学生和老师共同讨论了各种遥感平台、不同遥感影像、获取国家基础地理信息的手段等多种主题,教学效果良好。
2 结语与讨论
空间信息技术已经从专业化的应用向网络信息社会服务方向转化,应用这些基本的素材和网络信息服务的便利,可以有效的提升空间信息技术基础教学手段的效用。在空间信息网络信息服务的支持下通过课堂-课下教学互动能够帮助学生较好的形成空间信息技术的基本框架,提高学生学习兴趣和学习能力,形成良好的专业鉴赏能力。
参考文献
[1] 许捍卫,张友静,张行南.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界,2003,1(4):27-30.
[2] 王玲,王月健,刘琳.地理信息系统课程实践教学的改革与探索[J].兵团教育学院学报,2007,17(16):55-57.
关键词:数字化;测绘;重要性
中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-03-0049-1
随着信息更新机制不断完善,不断建立和完善控制网数据库、地形图数据库、数字高程模型数据库、数字正射影像数据库等,现代测绘技术建立了规模化的数字化生产和数据管理机制,切实担负起各项测绘数据的及时获取、处理、加工和提供的重任,构建了完整的空间数据基础设施的数据集,形成庞大而实用的数据体系。在信息标准化方面,制定统一的基础地理信息数据技术标准有利于行业稳步快捷的发展。
1 数字化扩展了测绘学的内涵和外延
测绘学由于数字化技术的不断突破已日益向相关地学领域渗透,作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。例如数字化测绘技术在矿山测量方面、湿地保护方面、水利工程方面和精准农业方面的应用,在各个相关领域上互用数据,极大的减轻了科研或者测绘人员的工作量,工作时间缩短,工效大大提高,直接生产成本大幅度下降。数字化产品既可以存储在软盘上,也可以通过绘图仪绘在所需的图纸上,线条、线划粗细均匀,注记、字体工整,图面整齐、美观,且便于修改,能更好地保证图形的现势性和不变形性,避免重复测绘造成的浪费,增加地形图的实用性和用户的广泛性。
例如大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段,GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据,可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测;GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化,由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化;专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具[1]。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统,以期协调人与自然的关系。
为了有效地研究和解决有关地球的重大问题,目前世界上许多国家都在积极地发展和运用先进的科学技术,如以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)为代表的地球空间信息技术,以数字的方式获取、处理、分析和应用关于地球自然和人文要素的地理空间数据,并以此为基础提出解决资源环境问题的科学方案和有力措施,增强对地球的认识能力。人们利用空间信息去认识、开发和保护人类有限的生存空间,研究国民经济建设和社会发展在地域空间上的分布特征、运行状况、资源环境条件和社会经济基础等,进行规划、监测、管理、决策等。与此同时,随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展,人类组织、传输和实现各类与地理坐标有关的海量信息的观念和方式正在发生翻天覆地的变化。随着计算机技术、互联网技术的蓬勃发展,人们设想把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按地理坐标集成起来,形成一个数字地球[2]。借助这个数字地球,人们不论走到哪里,都可以高速地、直观地、按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。
通过网络和技术的不断提升,人们可以了解到世界上任何地方最新、最全面的实时情况。因此,数字测绘技术在许多方面具有潜在的广泛的应用前景,如:生态环境的保护、气候变化的预测、精细农业、减灾、打击犯罪活动、外交、国防等等。数字地球将使我们有可能对人为的和自然界的灾害作出快速响应,所以必能产生广泛的社会和经济效益。
2 测绘工作的重要性不断攀升
数字化测绘技术的迅猛发展彰显其重要性。客观地说,整合利用共享已有数据和信息资源,数字化测绘技术将成为可持续发展中信息资源的主体与核心,在社会发展、经济建设、国防安全中有重要作用。数字化测绘技术展现了地球科学技术、空间科学技术、信息科学技术等学科领域交叉融合、服务人类发展的一个重要方向。作为测绘学科,测绘行业反应更显强烈,数字化的概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。
测绘工作是国民经济建设和社会发展的一项前期性、基础性工作,是构成地理信息产业的基础和主干。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息,其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。
目前,数字化的测绘技术已经成为信息时代的战略制高点,运用新型的测绘战略,我国的“数字中国”规划已经提上议事日程,而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市的其他信息相比,有其特点和应用优势[3]。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,对于提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。
随着数字化测绘技术的广泛应用,测绘学面临一个历史性的发展新机遇,拥有智能化、自动化、精准化、数字化、人性化等诸多优点的数字测绘技术必将屹立于科学技术之林,以其快速、人性、精准优势,以更强的活力向前发展,前景良好。
参考文献
[1] GIS能源和公用事业市场报告,Gartner研究与顾问咨询公司,
2009(3).
[2] 陈运迪.数字地球――将世界放在手掌中.网络世界,1999
(1).