gis技术论文十篇
时间：2023-04-08 08:13:31
gis技术论文篇1
【关键词】
1引言
地理信息系统（GIS，GeographicInformationSystem）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统（97年的参考文献）。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。
GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作，自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。
但是，随着信息技术，尤其是计算机技术的快速发展、数字地球（DigitalEarth）的提出与实施，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中，并对GIS提出了许多新的要求。一方面，计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破，使得以数字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息，例如数字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困难和障碍，如果这些障碍能够妥善解决，GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。
计算机技术对GIS发展趋势的影响
GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来，随着计算机技术的发展,计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高;其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外,随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立，以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射，这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时,也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前GIS主要总体上呈现网络化[1][3]、开放性[5]、虚拟现实[1]、集成化[2]、空间多维性[4][6]等发展趋势。
2.1网络化棗网络GIS
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS(WWWWGIS或WebGIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。WebGIS或互联网地理信息系统（InternetGIS）是当前GIS的一个重要发展方向。
目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，WebGIS具有以下特点：
(1)适应性强WebGIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。
(2)应用面广网络功能将使WebGIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。
(3)现实性强地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。
(4)维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。
(5)使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。
网络GIS可实现网上、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出WebGIS,总地来说，WebGIS尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。
2.2开放性棗开放式GIS
开放式地理信息系统（OpenGIS）是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。OpenGIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此，OpenGIS要具有下列特点：
(1)互操作性：不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。
(2)可扩展性：硬件方面，可在不同软件、不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。
(3)技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。
(4)可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，不需修改便可在不同的计算机上运行。
除此之外，还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。
为了研究和开发OpenGIS技术，1996年在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS，OpenGeodataInteroperableSpecification）。OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法，这种方法应用于GIS领域，侧重于改变当前GIS模型定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然，OGIS只是对OpenGIS定义了抽象的互操作规程，具体如何实现，还需采用分布式对象的技术，通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。
OpenGIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。
2.3虚拟现实棗虚拟GIS
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术（VirtualReality）的结合。VR技术是当代信息技术高速发展，并与其他技术集成的产物，是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种模拟具有三个最基本的特征，即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。
由于技术的限制，目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合，将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理，分析空间实体数据。目前虚拟GIS（VGIS）的研究主要集中在虚拟城市。
2.4多媒体GIS
多媒体技术（Multia-Media）是一种集声、像、图、文、通讯等为一体，并以最直观的方式表达和感知信息，以形象化的、可触摸（触屏）的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响，使得GIS的表现形式更丰富，更灵活，更友好。
多媒体地理信息系统（MGIS）将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务，而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用，乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。
2.5集成化棗3S技术的结合
3S技术指的是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。
GIS发展的重要趋势是与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）的集成，从而构成实时的，动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。
3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能，而且能够分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。
空间多维性棗三维GIS与时态GIS
2.6.1三维GIS
在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D坐标来描述。在3DGIS中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义，描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切，3DGIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止，虽然有3DGIS系统问世，但其功能远远不能满足人们分析问题的需要，原因主要是3DGIS理论不成熟，其拓扑关系模型一直没有解决；另外三维基础上的数据量十分大，很难建立一个有效的，易于编程实现的三维模型,计算机海量数据的处理为三维GIS提供了基础。
2.6.2时态GIS
人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统，尤其是GIS的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS的一个合理目标。这样的GIS就被称为时态GIS（TemporalGIS）。
记录历史数据有时候是非常重要的。在GIS中也要经常查询历史，最明显的例子就是宗地，一块宗地可能经过许多次的买卖或变化。在土地纠纷中，人们需要详细的历史记录作为法律依据。GIS在环境应用中，也经常需要用到多时态的信息对环境进行综合评价。所以，研究GIS的时态问题则成为当今GIS领域的一个重要方向。
时态GIS的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展，但是“时态”+“空间”≠“时空”，两者难以简单地组合起来，这导致了时态GIS研究与应用的困难。作为一种系统方法，时态GIS的研究和应用还有很长的路要走。
2.7部件组装化棗组件式GIS
GIS软件是一种大型的软件，开发一个功能完备的GIS软件是一项极其复杂的工程。如何合理地组织GIS软件的结构,一直是GIS软件技术专家们研究的问题。它的发展体经历了如下历程：GIS模块、集成式GIS、模块化GIS和核心式GIS。当前计算机软件控件技术（ActiveX控件，其前身OLE控件）为GIS软件提供了一种新的开发模式。
组件化GIS基于标准的组件式GIS平台，各组件之间不仅可能自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在：
(1)高效无缝的系统集成允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。
(2)无须专门的GIS开发语言只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi,powerBuilder等)，以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。
(3)大众化的GIS用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。
(4)开发成本低非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。
结束语
当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外，GIS软件与建筑及规划设计CAD、办公自动化、统计分析等软件系统的集成等都是GIS研究与发展的热点。
上述这些GIS的发展趋势并不是孤立的，而是相互影响、相互促进，它涉及多学科的相互渗透、相互支撑。其目的就是促进地理信息产业的建设与发展，更好地为人类了解和保护人类赖以生存的环境服务。面对今天的计算机技术的快速发展，面对GIS充满生机与活力的前景，我们应该进一步面向世界、抓住机遇、探索规律、促进GIS技术与产业的发展。可以预见，随着计算机技术的发展，信息高速公路的建成，一个以地理信息系统为平台，以信息高速公路为纽带的“数字地球”，必将为人类信息交流与共享提供一种全新的方式。
参考文献
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[3]袁相儒等．InternetGIS的部件化结构．测绘学报，1998,27(4),363-369.
[4]边馥苓.地理信息系统原理和方法.北京:测绘出版社,1996,172-175.
gis技术论文篇2
GIS，以空间数据库以及相关硬件设施作为基础，为了地理研究，采集、管理并分析相关数据，通过模型提供具体动态信息，它是一种先进的计算机技术系统，在上世纪中期开始发展。在数字时代的影响下，这一技术已经成为一种核心技术，是当前我国开发的一个重点项目。从当前情况看，这个系统逐渐逐渐实现综合化，利用网络和多媒体技术进行结合，对体系建设加以完善，将虚拟技术以及现实技术结合起来，使系统具有真实性以及可操作性。这个系统的功能是非常强大的，它能够在地图上将地理事物以及现象空间分布进行直观展现。GIS和多媒体技术进行结合，能够对系统内部建设进行完善，使数据具有更好的表现力。在地理教学过程中，运用GIS技术，能够提升教学水平，促进学生健康发展。另外，这一技术主要应用在概念以及管理等方面，对相关数据进行整理和分析。在教学的过程中，要对图层进行点击，从而得到信息资源，另外，还能够利用查找相关属性特征等形式提高学生对于空间分布的了解。与此同时，这一技术在空间分析这一问题上计算功能比较强大，在教学中直接进行演示操作，能够使学生直观理解空间概念。这一技术的应用是很广泛的，给我国科学技术发展打下良好基础。
二、地理信息系统在中学地理教学中的具体应用
（1）代替传统教学用图
对于中学地理教学来说，地图的作用是至关重要的，它是最为经常用到的教学工具，信息量比较大，且形象直观。为了培养学生的地理能力，首要的就是要培养其学习地图的能力，也就是说，要学会对地图进行阅读以及填绘和分析。传统教学中，一般都是利用教学挂图以及课本附图还有复合投影片等形式对地理分布知识进行讲授，虽然利用教学挂图和投影仪能够深化教学，可是在使用过程中会占用空间，容易损坏，而利用GIS技术自主制图，能够将教师的问题清晰反应出来，也不容易损坏。这样制作出来的地图，信息容量比较大，且精度比较高，表现形式具有丰富性，能够进行动态显示，容易对内容进行修改以及扩充，也能够结合具体需求提供信息，另外，它还可以将分布图以及信息数字进行结合，使学生具有量的概念。
（2）可以进行空间查询
利用这一技术能够达到双向查询的效果。比如，在对我国省级行政区进行教学的过程中，教师可以利用动态闪烁的形式显示行政区名称以及简称还有位置和轮廓等，同时还要赋予其属性，能够随时对其面积以及人口还有社会情况和经济状况等进行查询。另外，这种可视化能够提升学生自身的感性认识，将其学习兴趣充分调动起来。
（3）使知识教学更加丰富
GIS能够对传统观念和认识加以改变，使教学与学生都能够有全新心态对地理知识加以探索与学习，对学生思维理念加以培养，增加其个性化学生。教师在对研究课题进行确定以后，学生能够利用GIS数据库开展研究性学习，从多个方面对研究内容加以了解，对知识教学加以丰富，使学生学习能力和教师的教学水平得到提升。
三、在中学地理教学中对GIS使用的几点建议
（1）对相关教育资源进行建设
从当前情况看，GIS技术成果一般都被用在商业中，在教学中的应用比较少，因此，要对中学地理教学过程中GIS技术的应用加以重视。对中学地理教育的相关软件以及地理数据资料进行开发，对教师进行GIS知识培训，是中学教师地理专业水平以及计算机操作水平得以提升。在对人才进行培养与培训的时候，一定要和中学教学进行衔接，多开设GIS课程，对相关教材以及案例数据进行编写与制作，使教师对学生的学习进行指导，教师要改变传统单纯教授知识的模式，而是要将教学过程变为提供以及加工地理信息并解决地理问题的一个过程。当前，由于计算机技术不断发展，教师要对免费资源进行科学利用，利用自身知识进行修改并利用。各级中学也可以和相关院校进行交流，使GIS技术和资源实现共享。
（2）对GIS教育加以普及
在中学地理教学过程中，应用GIS技术，就是要求学生在对计算机相关知识进行掌握之后，可以利用GIS技术针对相关数据加以操作和处理，之后能够对实际问题进行解决。在当前社会中，GIS技术的作用越来越重要，因此，要确保这一技术在中学地理教学过程中得以普及。从当前情况看，我国很多地区的中学都设置了微机室，虽然在数量以及质量方面无法满足学生的需求，可是学校只要进行认真规划，合理进行利用，就能确保学生上机机会，使学生对GIS的基础知识进行操作应用，保证GIS技术的普及。
（3）对相关教育体系进行构建
不能在大学才开始进行GIS教育，要融入在中小学教育过程中。结合教学环境要分地区以及分层次和分级别对GIS教育在中学阶段进行设置并逐步做好落实工作。要在教学过程中分成基本要求教学以及拓展教学和研究性教学，也可以根据课程设置的相关结构，将其分成必修课程和选修课程，构建一套完整的GIS系统。在中学地理教学过程中利用GIS技术，能够使学生对地理学科有一种正确的学习态度，和地理的前沿科技动态进行接触，坚持与时俱进的原则，为GIS人才以及地理学科人才和复合型人才的培养打下良好基础。
四、结语
gis技术论文篇3
关键词：GIS测绘技术；矿山测量；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.237
0 前言
在矿山资源的开采工作中，矿物及岩石的性质、矿床的地质构造、矿区地形、矿床开采的水文地质条件等信息能够发挥尤为重要的作用，想要顺利获取这些信息，GIS技术必须在矿山测量工作中发挥自身效用，而为了保证这一效用的较好发挥，正是本文基于GIS技术在矿山测量中的应用展开具体研究的原因所在。
1 GIS测绘技术概述
为了较好完成本文基于GIS技术在矿山测量中应用展开的研究，我们首先需要深入了解何为GIS测绘技术。结合相关文献资料我们不难发现，GIS测绘技术本身属于一种以数据为中心的地理信息系统，这一技术本身兴起于上世纪60年代，由于GIS测绘技术本身具备着较高的测量精准度，这就使得GIS测绘技术能够较好支持具体工程施工质量的提升。对于GIS测绘技术来说，将数据信息转换为空间地理图形是这一技术的关键点所在，而结合这一关键点我们不难发现，GIS测绘技术能够较好服务于我国矿山测量工作。
相较于发达国家的GIS测绘技术发展，我国GIS测绘技术发展的起步时间较晚，这就使得相关测量人员不了解GIS测绘技术功能的情况较为常见，这里笔者将GIS测绘技术的功能概括为三位数据管理、三维对象管理、三维空间分析三个方面，而这些功能的顺利使用就能够保证GIS测绘技术较好服务于我国矿山测量工作[1]。
2 GIS测绘技术在矿山测量中的应用
在简单了解了GIS测绘技术后，为了能够更好完成本文就GIS测绘技术展开的相关研究，我们还需要深入了解GIS测绘技术在矿山测量中的具体应用，而结合相关文献资料与自身认知，笔者在下文中这一应用进行了详细论述。
2.1 矿山地理信息系统的建立
对于矿山测量工作中的GIS测绘技术应用来说，矿山地理信息系统的建立属于这一应用的具体表现，而这一系统就能够较好满足矿山开采等一系列工作。对于这里提到的矿山地理信息系统来说，这一系统也可以称之为MGIS系统，这一系统的建立需要得到GIS测绘技术系统软件的基础支持，应用GIS测绘技术的矿山地理信息系统本身包括矿山土地利用信息、矿山基本测量资料、矿山地质地形图等内容，这些内容通过矿山地理信息系统的收集与整理，能够更好为矿山资源的开采提供支持。此外，对于矿山地理信息系统来说，其本身还能够实现矿山勘察、建设、生产、经营以及管理等环节的相关地理信息变化的收集与记录，这就使得相关矿山管理者能够通过这些信息汇聚成的相关地理信息变化曲线图，更好完成矿山开采、管理等工作[2]。
2.2 矿山地理综合信息模型的建立
在矿山测量工作中，矿山地理综合信息模型的建立同样属于GIS测绘技术在矿山测量工作中的具体应用。之所以GIS测绘技术在矿山测量中能够实现矿山地理综合信息模型的建立，主要是由于矿山的地理信息能够在GIS测绘技术的支持下实现系统性的整合与记录，这样以往因数据量较为庞大而无法实现记录的矿山测量相关仪器的地理信息，也将由此实现较好的整合，通过这一整合实现的矿山地理综合信息模型建立就能够更好展现某些特殊的地理现象与地质现象。例如，在结合GIS测绘技术的三维矿山模型图中，相关工人就能够结合该图更加全面的了解矿山的范围，日后具体矿山开采工作也将因此支持实现更好展开[3]。
2.3 矿山地质测量信息的较好管理
对于应用GIS测绘技术的矿山测量来说，在这一技术的支持下矿山地质测量信息也将得到更好的管理。对于具体应用GIS测绘技术的矿山测量工作来说，资源地理分布信息、地体地址信息、矿山建筑信息等都属于这一测量能够获得大量信息之一，虽然这些信息本身能够较好服务于矿山开采工作，但由于信息量的过于庞大，结合GIS测绘技术进行的矿山地质测量信息管理就显得很有必要，这一信息的管理实现需要得到GIS系统的数据管理平台支持，这样V山开采人员才能够更加全面了解相关测量信息，这自然大大提升了我国矿产测量的相关发展[4]。
2.4 矿山地质测量信息资源数字化系统的建立
对于应用GIS测绘技术的矿山测量来说，矿山地质测量信息资源数字化系统的建立同样属于这一应用的具体成果，这一成果的实现同样得到了GIS测绘技术的有力支持。在具体的GIS测绘技术应用的矿山测量中，这一测量工作往往会留下大量的影像资料，相片基本图、正射影像图、卫星影像图等都属于这一影响资料范畴，但在传统的影响资料应用中，相关资料的取用与存放往往较为困难，这自然直接影响着矿山开采能否实现较好展开，而如果我们能够较好结合GIS测绘技术，我们就能够在这一技术的支持下建立矿山地质测量信息资源数字化系统，通过这一系统具备的考量资源汇入，矿山开场工作将获得较为有力的支持。
3 结论
在本文就基于GIS技术在矿山测量中应用展开的研究中，笔者详细论述了GIS测绘技术相关概念与GIS测绘技术在矿山测量中的应用，而结合这一系列论述内容我们能够发现，GIS测绘技术能够较好服务于矿山开采与测量中的地理信息数据整合与分析，这自然使得矿山资源开采得以更好展开。
参考文献：
[1]齐艳妮，王光宁.现代测绘技术及其在矿山测量中的应用[J].甘肃冶金，2014（02）：87-89.
[2]贺继光，沈碧薇.测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望[J].矿山测量，2013（03）：49-51.
gis技术论文篇4
关键词：农林院校；GIS原理课程；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0133-02
地理信息系统简称GIS，是20世纪60年代中期开始发展起来的新技术。其是指在计算机软硬件支持下，把地理数据以一定的格式输入、编辑、存储、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。地理信息系统具有强大的处理空间数据的能力，如图形数字化、地理数据的空间分析、地形数据的三维模拟、虚拟场景、地图输出等[1]。自1963年加拿大测量学家R.F Tomlinson提出了地理信息系统这一术语以来，由于计算机技术及网络技术的发展，使地理数据的编辑、存储及传输效率得到了极大的提高，在社会的各行各业得到了广泛的应用，特别是从简单的基础信息管理转向更复杂城乡规划与管理及城市交通、水力水电等的实际应用，逐渐成为人们解决复杂空间辅助决策的工具，促进了地理信息产业的形成并得到了长足的发展。随着GIS向产业化方向深入和发展，GIS技术已经渗透到包括农业在内的许多领域。在县域的资源环境的管理和调查中，地籍管理、城市的管网建设与维护、自然资源调查、流域管理、生态环境的建设与管理等方面都得到了广泛的应用。GIS技术发展的起源就是要解决林业资源清查、农业土地调查等任务而提出的，这就需要了解或掌握农业领域的相差知识与理论，高等农业院校在这方面有着得天独厚的优势。GIS技术在农业领域的应用水平也反映出该地区农业管理与发展的水平，中国又是一个农业大国，农业的发展迫切需要一大批掌握农业知识或理论的GIS应用型人才来实现。近年来随着GIS技术发展和应用，其在解决农业领域的一系列问题具有很强的优势。农业院校许多专业的研究领域都与地理空间有关，如：农作物估产、精确农业、景观生态学、水土流失治理、土地管理、地籍调查与管理、环境管理、资源环境与城乡规划、农业区划等，取得了非常丰硕的成果。因此GIS技术作为现代高新科学技术，在农业及林业领域将得到普遍应用和迅猛发展。
一、农林院校GIS课程内容体系
1.GIS理论教学体系。由地理信息系统基础知识、地理数据结构及文件组织、空间数据的采集与处理、空间数据库、空间分析、地理信息系统产品输出、地理信息系统设计与建立和地理信息系统在各专业领域的应用8部分构成。①地理信息系统基础知识：包括地理信息系统的基本概念，基本构成，地理信息系统的形成与发展，GIS技术的应用。②地理数据结构及文件组织：包括空间信息的概念及描述方法，空间数据的拓扑关系，栅格和矢量数据编码方法及其相互转换和空间数据库的特点、结构以及数据库模型。以ArcGIS10.0软件为例，利用coverage数据格式与shape数据格式的农业相关数据进行比较，如土壤数据、土地数据以及农作物信息数据等，剖析数据结构及文件的组织形式。③空间数据的采集与处理：包括空间数据的采集方式，空间数据的压缩处理方法，空间数据质量及元数据。以农业领域中的空间数据采集与处理的特点与方法为例，如土壤信息，作物信息等加以详细介绍与举例。重点讲述已有图形的录入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等数据的转入。④空间数据库的建立：重点介绍面向对象的数据模型和常用平台软件采用的数据模型。⑤空间分析：包括GIS中模型的概念，空间查询与量算的方法，空间分析原理及方法。⑥GIS产品输出：包括空间决策支持与专家系统，地理信息系统产品输出，电子地图的特点及制作过程。主要以作物施肥专家系统、耕地评价信息系统等为例加以介绍。⑦GIS设计与建立：GIS系统定义、系统总体设计、系统详细设计、系统实施、系统测试及维护等的方法、步骤、工具以及GIS设计项目管理与质量保证的相关理论方法。⑧GIS应用：GIS在区域规划管理、农业信息管理、环境监测、道路交通管理、地震灾害和损失估计以及军事等方面的应用。
2.GIS课程实践教学体系。地理信息系统是一门理论性、实践性都很强的课程，GIS教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势，更重要的是让学生通过更多的实践学习，培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力，为今后的工作和研究做技术上的准备。从学生知识结构和学习规律出发，在地理信息系统课程中，强调理论与实践相结合，因而在本课程的实践教学中注重学生设备操作能力、软件应用能力、程序设计能力和分析解决专业问题能力的培养，要求学生进行空间数据的输入、处理，设计空间查询、分析量算及统计程序，掌握各种空间分析的原理、步骤、插值处理及空间信息分类的方法，空间数据的输出等。
二、GIS课程教学方法改革
gis技术论文篇5
关键词:地理科学;GIS;教学方法;实践教学
中图分类号:G64
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)19-0259-02
0 引言
地理信息系统(Geographic information systems,GIS)是利用计算机技术实现地理信息采集、管理、分析和表现地理空间数据(Geo-spatial data)的系统,实现空间决策支持。地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面,地理信息系统是一门学科,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个技术系统,是以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
1 GIS与地理教学
既然GIS是地理科学专业的一门专业必修课,与地理科学有着千丝万缕的联系。
1.1 GIS课程的特点
(1)GIS是多学科集成、渗透性强的学科。作为一门交叉性强的学科,还需要有厚实的计算机,地理,数学,测绘等学科知识作为铺垫。
(2)GIS是理论性和应用性并重的学科。GIS理论与GIS技术并存,理论需要技术的支撑,技术需要在理论的基础上改进。
(3)GIS具有发展速度快,内容更新快的特点。
GIS经历了实验室GIS、企业化GIS和社会化GIS三个发展阶段,社会化的GIS以广泛提供地理信息服务为其特征,GIS应用和其他应用紧密结合在一起,已经成为人们日常生产和生活不可分离的一部分。
1.2 GIS在地理教学中的地位
地理学是一门研究人类赖以生存的空间科学。由于地球表面具有非均一性、空间变化的复杂性,又由于地表上的事物极其多样,所以地理学的研究对象极为复杂。对于地理学家,以下三个问题是最基本的:(1)地理空间中地理现象发生的地点;(2)现象的特征;(3)各种现象之间的空间关系。要回答这些问题,地理学家必须处理各种描述地理现象的地理数据,而这些数据的最大特点是具有空间位置。因此,在地理研究中,形成了具有悠久传统历史的空间分析理论与方法,它为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点与方法,成为地理信息系统的基础理论依托。而地理信息系统的发展也为地理问题的解决提供了全新的技术手段,并使地理学研究的数学传统得到充分发挥,地理信息系统的产生和发展与地理学有着十分密切的关系。
1.3 课堂教学内容
对于从未接触地理信息系统理论、技术的地理本科学生来讲,对地理信息系统这门课可以说脑子是空白的。在第一堂课上就要把这个名词给学生讲解清楚,并把地理信息系统的产生由来、发展过程及主要是用来解决和回答那些问题一一给学生介绍明白。
对于地理信息系统这门课程,我们给学生建立一个整体的概念,即建立一条主线,并沿着这条主线进行逐次分解教学。而且还要在讲课过程中穿插更加易懂的实例来进行解释。例依据地理信息系统的内容,我们可以将GIS生产过程简单的用一个示意图来表示。如图1能够较好反映整个地理信息系统的纵横脉络,按照这个框图能够使讲课思路条理清晰,可以引导学生沿着这条主线,明白各部分的内容、目的、联系与区别,正确把握本门课程的结构知识。除了用这样的框图外,还需要引进一个实例来讲解,比如我们要划分旅游景区的是否开放区域,我们可以在框图的基础上,用实例来进行讲解。
1.4 多媒体与传统方式相结合进行课堂教学
现代化教学设施的应用确实能为教学提供一些传统教学方法不可比拟的优势,可以减少大量的板书时间,大大增加教学内容,可以使一些教学内容更加生动、形象和直观,可以通过图、文、声、像等多种方式同时刺激学生的视觉、听觉和触觉等多种感官,提高学生的接受和理解能力。一方面,现代化教学方法和传统教学方法有机结合。
课堂授课时,应根据授课内容,选择多样合理的表达方式,以提高效果。课堂上一味地追求使用现代化的教学设施,将课堂讲授内容不加区别地用投影仪显示,时间一长,就会使学生眼睛疲劳、感觉单调乏味;因此,对于需要掌握的推导过程,用传统的手工方法,减缓授课节奏,可以使学生印象更深,效果更佳。另一方面,现代化教学手段的应用易划整为零。课堂上要把握好各类教学手段的使用方法和方式.
对于一些应用模型,算法之类,我们还需要用传统的方法进行推导。但是在展示一个GIS的功能应用就可以用多媒体,更加形象生动。
1.5 GIS技术的实际应用
GIS技术的应用,狭义来讲,GIS的软件操作,也是地理课程教学中不可替代的重要组成部分。应用GIS技术手段解决地理学问题,是地理学研究方法上的一次质的飞跃。近年来,随着计算机技术特别是软件技术的发展,GIS已经与其它技术相融合成为一门综合性的技术。GIS的教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势,更重要的是让学生通过更多的实践学习,培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力,为今后的工作和研究作技术上的准备,因此GIS实践教学是课程教学中不可替代的重要组成部分,其课堂实验教学时数应该占到总课时的三分之一甚至于一半以上。
实习具体内容有:(1)GIS工具型软件的使用和基本操作练习(可以选择多个软件,让学生进行分析比较它们的异同);(2)空间数据的采集和编辑(针对不同的数据源进行采集);(3)空间数据结构的转换和多源空间数据的融合;(4)属性数据库的建立;(5)简单地理信息查询系统的建立;(6)设计与建立用户界面和简单应用系统(将计算机编程语言与GIS工具软件相结合)。
我们在教学中可以采取理论与实践相结合,采取演示验证实验教学法。也就是理论课的教学和实践课的教学穿行,这种实验教学方法一方面是教师的演示教学使学生初步了解使用技术的基本步骤和方法,另一方面是学生自己多操作、多运用,验证教师的使用技术,训练最基本的实验方法和技能,最终达到熟能生巧。这样可以使学生更好的理解GIS的基本理论、基本知识和基本的技术方法,熟悉GIS工具软件的使用和操作方法。同时也培养了学生的学习兴趣。
2 GIS教学中存在的问题
2.1 从学生方面
学生对于理论知识总是有种恐惧感,觉得这些知识过于晦涩难懂,或者由于太抽象,很难运用于实践,于是忽视了对理论知识的掌握。在刚开始学习一门新的课程时,由于新鲜感的原因,会对课程产生浓厚的兴趣,但在经过一段时间后,特别是当这门课程理论知识很多,比较抽象难懂时,学生往往会逐渐失去学习的兴趣。作为一门多种学科交叉的课程,地理信息系统中大量的理论知识涉及了测量学、地图制图学、计算机科学、地理学、管理科学、数学等。大部分理论知识难免枯燥,晦涩难懂。
2.2 对老师而言
现在学校的地理专业基础课程设置存在缺陷。地理信息系统的边缘性与交叉性意味着其教学过程离不开相关学科基础理论的支撑,GIS的基础理论涉及计算机专业、测量遥感专业和地理专业。
计算机科学与计算机应用是所有从事理工科专业的学生都必须学习的课程,在GIS系统开发方面具优势;测绘遥感专业在数据获取、处理、加工和显示方面有测绘和制图的优势,在GIS建立数据库,保证数据质量方面有特色;地理专业在GIS空间分析、综合决策等方面有自己的长处。
地理专业基础课设置体现了地理学综合性与区域性的学科特点,开设了与GIS直接相关的高等数学、统计学、地图学与遥感技术等专业基础课,为GIS课程教学打下前期基础。当前存在的关键问题是这些基础课程安排的课时偏少,实验课时更少,达不到GIS课程教学的基本要求,尤其是计算机专业课程,没有开设基础语言、数据库技术、多媒体技术和网络技术等基础理论课,很难掌握GIS的基本原理,更本谈不上系统开发。此外,忽视GIS课程与专业基础课的衔接,排课先后顺序倒置。
3 教学反思
不同于GIS专业的学生,地理科学本科学生学习GIS似乎是凭空盖楼,不要地基只要高层。因此,我们只能尽最大努力让学生去理解去应用。
3.1 多与学生进行沟通
由于GIS固有的特点,在教学过程中教师与学生必须进行多方面的沟通,比如,可以采用录象、网络、E-mail、BSS等方式实现师生交流,让教师可以得到学生的反馈意见,及时的调整教学方案。用学生更加易懂的方式进行讲解。
3.2 采用启发式的教学方式
在教学过程中要想方设法调动起学生的学习积极性,提高他们的学习兴趣,使学生变被动学习为主动学习。通过运用多种教学方式,比如启发式教学,这是一种鼓励学生提出问题,思考问题的方法。在启发式教学中,教师用通俗简单方法启发学生,让学生建立一定的自信心,不被问题吓倒,不怕失败,并尝试去分析问题,解决问题。
3.3 重视实验环节
学习地理信息系统课应重视实习环节,可以说实习环节组织的好坏直接影响学习的效果,切实摒弃重理论、轻实践的错误教学思想,否则学生对地理信息系统的理解仅停留在一个感性认识上。
3.4 教学过程多采用形象化的例子
教学过程多采用形象化的例子,这也是教GIS几年来学生最大的期望,特别是针对我们地理科学学生高中学习的文科,大学归到理科以后,对他们来说最大的难点。了解到学生学习的兴趣点,在教学过程中多用形象化的例子,收到了很大的效果。
3.5 做到及时总结
在教完一届学生后,要将这门课的知识进行归纳、捋顺,找出教学中存在的不足及需要改进的地方,了解学生对本门课反映的热点问题、难点问题,为以后教学的改进奠定基础。
4 结语
针对目前GIS教学过程中存在的问题进行了探讨,并且提供了一些可以借鉴的经验。在教学过程中不断探索新的方法,特别是适合地理本科学生学习的教学方法,是一个持续的过程。在总结经验学习先进知识的基础上进行历练。相信地理本科的学生也一样会学好GIS。
参考文献
[1]邬伦,刘瑜,毛善君.GIS专业本科教学探讨――北京大学教学实例[J],地理信息世界,2004,4(2):27-30.
gis技术论文篇6
【关键词】网络GIS 教学 探讨 考核方式
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0223-02
引言
21世纪以来，随着计算机技术、网络技术的飞速发展，GIS技术也日新月异，基于局域网、广域网和Internet的GIS――网络GIS随之成为研究的热点和GIS的重要发展方向。随着网络GIS应用的广泛性和未来前景的不断扩大，网络GIS已经成为高校GIS专业的重要专业课程之一[1-3]。
目前，网络GIS正处于不断发展过程中，其教学方法和模式尚未定型[2]。因此，为了提高网络GIS课程的教学质量，探索网络GIS课程教学方法是非常有必要的。本文从网络GIS的课程特点着手，结合教学实践，探讨了网络GIS课程的教学方式方法以及考核方式。
1.网络GIS课程的特点
作为GIS学科的一个重要分支[2]，网络GIS课程是顺应当今世界地理信息系统（GIS）技术向网络化发展的趋势而设置的。在实际教学过程中，从学生反应的课程教学情况来看，网络GIS课程主要具有综合性强、技术更新快和应用范围广等特点[4]。
（1）综合性强。网络化GIS（简称网络GIS）是以网络为平台的GIS，是网络技术和GIS结合的产物[5]。网络GIS是一门综合性较强的课程，具有多学科与技术的集成和渗透性[6]。涉及到的背景知识和理论课程主要包括：《计算机基础》、《计算机网络与通讯技术》、《信息技术》、《地理信息系统原理与技术》、《测绘遥感学》、《空间科学和管理科学》、《地理信息系统原理与方法》等。由此可见，网络GIS课程的背景知识理论与技术支撑内容较多，对于学生学习该门课程提出了更高要求。
该门课程的技术支撑内容较多、学习内容复杂，学生学习任务较繁重[7]。众多因素致使《网络GIS》变成了一门枯燥无味、难以掌握的课程，一些学生甚至产生了抵触心理，导致学习积极性不高[7]。
（2）技术更新快。21世纪是网络的时代。近年来，随着网络技术的普及、信息技术的不断进步，网络GIS也得到迅速发展[1]，其相关知识与技术发展更新速度快[4]。许多新的观念、新的研究思路、新的技术、新的科研成果[8]，层出不穷。而网络GIS是以一系列信息技术为支撑的[1]，如ArcGIS、MapGIS、SuperMap等GIS开发平台技术；Java、C#、Javascript、Flex、Sliverlight等编程技术；Web、Android、ios等开发技术。这些信息技术的快速发展使得网络GIS技术课程的教学更新也必须与时俱进。
（3）应用范围广。网络GIS是一门应用范围广的课程。网络GIS技术已经与社会公众的工作和生活息息相关[2]。在企业信息化方面，网络GIS已广泛应用于测绘、国土资源管理、城市规划、通信、市政管理、灾害防治、水利等各行各业；在百姓生活方面，网络GIS也发挥着越来越大的作用，如百度地图、谷歌地图、车载导航等。
对于学习网络GIS课程的学生来说，除了需要掌握网络GIS相关的基础理论知识之外，更重要的是需要学会网络GIS的设计和实现[3]。因此，该门课程对学生的动手实践能力提出了更高要求[4]。 2.网络GIS课程教学改进
网络GIS课程是一门综合性较强的学科，同时具有技术更新快和应用范围广等特点，针对这些课程特点，主要采取以下3种方式进行改进教学方法和手段，使得有的放矢的教学，从而提高教学质量（图1）。
（1）互动式教学。互动式教学是一种新的教学模式，其主要特征在于强调学生与老师之间的互动，通过在教学过程中，教师与学生共同参与、双向交流来调动教与学的积极性和主观能动性，从而达到教学的最佳效果[9]。
网络GIS课程的综合性较强，其教学内容不仅涉及到计算机、网络、通信等基本原理与方法，还包含了GIS、WebGIS、移动GIS等技术方法和应用实例。因此，具备了互动式教学的基础。在具体实践操作中，可通过学生对教材的自主钻研与小组学习相结合的方法进行。如：教师可在课程结束之前，提前布置下次互动式教学的内容，并让学生分小组下去提前做好准备；在正式教学之前，让学生对准备的内容分小组进行汇报，教师对其内容进行点评等。从而培养学生的自学能力，使学生积极参与课堂，主动探究知识，提高学生学习的热情，增加他们学习的兴趣[9]。
（2）及时更新教学内容。21世纪是一个科学技术飞速发展，知识更新周期越来越短，获得和处理信息手段越来越丰富的信息时代，也是科学技术突飞猛进和知识经济迅速兴起的时代[6]。随着科学技术的飞速发展，导致网络GIS的结构知识体系的日益膨胀，这对网络GIS课程的教学提出了更高的要求[2]。面向21世纪的高等教育，网络GIS课程教学应与时俱进[6]，网络GIS只有走向智能化、多维动态的发展道路，才能符合社会经济发展的客观要求，才能为各行各业提供高性能、高质量的空间信息服务[10]。
在教学内容上，指导老师要保证传统的理论知识整体结构框架相对稳定的情况下，及时更新相关的教学内容，使其反映网络GIS的最新进展，通过相关课程内容设置，让学生与时俱进，及时掌握最新的知识点，如数字地球、移动GIS等。
（3）强化实验驱动教学。网络GIS课程同时还具有很强的实践性和应用性。为了适应社会日益增长的需求状况，学生需要采用多途径多方位的方法来提高自身的实践动手能力[2]。上机实验是使学生从理论走向实践的必需环节[2]，也是网络GIS教学实践的重要组成部分。因此，必须加强实验教学，通过上机实验，能加深学生对教学内容的理解，熟悉应用主流WebGIS、移动GIS等软件平台进行二次开发，从而提高编程实践水平。
其中，上机实验学时与理论教学学时至少按1：2进行配套。在教学过程中，教师可通过对课程实验内容进行设计，对实验任务进行分解、具体实验内容进行安排等[7]。学生可通过实验过程对课程理论知识进行消化与吸收，将实验与教学相结合，以实验促教学，以教学带实验，锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
3.课程考核方式
网络GIS的课程教学内容和要求是：①掌握网络GIS的基本原理与方法；②掌握几种典型的网络GIS；③了解网络GIS前沿及相关技术；④熟悉网络GIS二次开发技术。
为了达到网络GIS课程教学的目的和要求，同时综合考虑网络GIS的教学内容与教学形式，本文建议以平时成绩和期末笔试相结合的考核方式对学生进行综合考核。其中，平时的学习成绩占60%，主要包括课堂表现（30%）和上机实验（30%）两项；期末考试的笔试成绩占40%。
这种考核方式，有助于加强学生对平时学习过程的重视，调动学生学习的积极性，提高自主学习能力，增强实践操作动手能力，从而创造良好的学习氛围。
4.结语
作为网络GIS课程的任课老师，探讨和改进其教学方法是义不容辞的责任。针对教学实践过程中实际存在的问题，对网络GIS课程的课程特点、教学方法、考核方式等进行了探讨，并在教学实践过程中取得了较好的效果。然而，对于教学模式的改进是休无止境的，还需要在教学实践中不断地加强和完善。我们还需要继续努力，共同探索，使我们的教学质量更上一层楼。
参考文献：
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gis技术论文篇7
关键词：矿产资源；定量评价；地理信息系统
中图分类号：P208 文献标识码：A
前言
在众多的自然资源当中，矿产资源是其中比较重要的一种，对工业发展的影响十分明显。对矿产资源进行评价就显得尤为重要，这也成了近几十年来的研究热点。应用地质理论和方法，基于对成矿理论、条件及规律各种数据的提取、整理和分析，定量进行预测评价的研究方法，称为矿产资源评价。
1 GIS技术在矿产资源评价应用中的研究与发展
对于矿产资源的评价方法，主要有区域价值法、德尔菲概率法和矿床模型法等六种基本预测方法。早在二十世纪70年代，GIS技术就已经应用于勘查研究工作；美国地调系统在80年代初期利用计算机技术和GIS技术展开了CUSMAP计划；随后，加拿大、澳大利亚和英国相继开展了相同的研究工作。不仅如此，在发展中国家的应用也同样受到了肯定：南非地学委员会、开普敦地调所、巴西等国家都纷纷开展了基于GIS的矿产资源评价。
我国从20世纪80年代初开始才开展矿产资源评价工作，但在90年代中期才开始将GIS技术使用于矿产资源评价，并被广泛应用。1998年，在云南元江地区，应用GIS进行了铜矿床的预测。1999年，同样是通过GIS的空间分析功能完成了云南谋取的找铅锌矿工作。2000年，肖克炎等、陈石羡分别定量的预测了金矿、铜矿和铁矿资源。此后，国土资源部制定了一系列的以GIS技术为基础的开发、探测矿产资源评价的规范标准，并构建了信息量非常大的矿区、地质等的数据库，从此，GIS技术正式成为矿产资源评价生产阶段的主要研究方法。
2 应用GIS技术的主要优势
GIS技术自身有着十分突出的特点，因此，应用在矿产资源定量评价中有很大的优势：
（1）数据格式的多元性。矿产资源信息有多个来源，所得到的数据格式也不尽相同。GIS软件可以读取表格数据、矢量数据以及栅格数据，有着强大的数据处理功能。不仅可以进行数据的提取与整理，还可以对图像数据进行分层分析。
（2）先进的空间分析功能。GIS技术的一个典型优势特点，就是具有十分先进的空间分析功能。可以建立不同空间的不同属性，并对多个信息进行叠加、去除等处理，还可以进行空间的几何计算与统计。
（3）可视化的人机交互功能。可以利用特定的计算机语言，通过特定的界面，对数据的各种处理都可以通过图形化的操作界面呈现出来。
（4）强大的模拟功能。GIS技术可以进行二维、三维以及四维的模拟。
3 矿产资源定量评价中GIS技术的应用
3.1 数据库的建立
在建立数据库时，以ArcGIS软件为例，最重要的环节就是地理定位和属性数据。
将矢量或者栅格格式的空间数据导入ArcGIS软件，含有的信息主要包括基础地理图层、基础地质图层和专题图层等等，然后建立对应的数据属性集，利用强大的数据编辑和制图功能，编辑、整理数据。
3.2 矿产资源定量评价中GIS技术的应用
开展矿产资源评价的基础理论是地质理论、成矿条件以及成矿规律。评价方法主要有两种，一种是经验型，即对已知的矿床通过对含有丰富数据的地区进行数据处理的经验方法；一种是理论型，是利用GIS技术对未知的矿床进行遥感数据处理的方法。矿产资源评价的流程如图1所示。具体步骤如下：
（1）明确各数据的获取标准并分类，然后选择合适的标志和预测模型，并确定各因子权重的计算方法；
（2）对搜集到的研究区内相关的各种数据（如表格数据、矢量数据、栅格数据等）进行预处理，然后建立数据库；
（3）利用GIS技术对数据进行处理，提取所需信息后进行空间信息分析；
（4）根据成矿理论、成矿模式以及地址理论，对空间分析所获取的数据构建并运行预测模型，通过不同因子的权重计算，模型运行结果进行分析及定量评价；
（5）对矿产资源定量评价的预测结果进行分析与输出。
4 研究展望及发展趋势
虽然GIS技术拥有较多的优点，但在矿产资源评价中，仍然存在一定的不足，比如通过GIS获取的数据在精度上有时不够准确，由于周围环境变化会引起的多种新的空间因子等。因此，对于以上存在的问题，需要在评价方法、系统研究和模型建立等方面不断更新，不断发展。
参考文献
[1]刘波，邹时林，谷珊.GIS在矿产资源评价中的应用[J].金属矿山，2010（02）：128-132.
gis技术论文篇8
关键词：GIS技术；公路建设管理；应用
目前，GIS技术在众多的领域中都得到了应用，特别是在公路建设中，GIS技术的应用起到了良好的管理作用。GIS技术在公路建设管理中，充分发挥了其空间数据处理、空间分析以及模型分析的功能，对资源实施了优化配置，针对区域也进行了合理的规划，从而使得公路建设管理工作可以正常的开展，有效的保障了公路建设的质量。下面本文就主要针对GIS技术在公路建设管理中的应用进行深入的分析。
1 GIS技术在公路建设管理工作中的应用
1.1 GIS技术在公路路线选择方面的应用
GIS技术能够对空间地理数据进行合理的分析，在利用相关的硬件设备以及软件的前提下，合理的对系统工程进行分析，融合相应的信息科学理论，为决策管理提供所需的信息支持。通常而言，GIS系统能够自动化的对数据进行采集、监测、处理以及存储，并且针对所收集的数据信息，利用GIS技术也可以进行有效的分析。在对公路进行建设的过程中，需要做好相应的前期规划工作，而要想使得前期规划工作可以顺利的开展，就需要合理的利用GIS技术，针对公路网络进行系统性的规划，选择适合的公路线路，从而设计出最佳的公路路线，另外，利用GIS技术，还能够针对公路周边的环境等元素进行综合分析。
1.2 GIS在公路设计中的应用
近年来，我国很多的城市已经开始将GIS技术应用到公路建设图纸设计中，并且取得了良好的应用效果。GIS技术应用在公路选线中，可以利用鼠标在地形图上进行控制点的设定，然后将所选择的控制点进行有效的连接，这样就可以描绘出公路线的大致走向。而将GIS技术应用到纵断面的设计中后，可以应用多种方法来对数字高程相关模型进行构建，依据该模型，来确保进行平面选线的处理，在选择好平面线后，就可以利用相应的公路软件来将这些选线连在一起，从而形成相应的纵断面图。而将GIS技术应用到横断面设计上时，则需要在纵断面设计一级平面选线都完成之后，才能够应用GIS技术来对横断面进行设计，设计时，也需要合理的采用公路软件对平面中的各个选线进行连接，从而形成横断面图。
1.3 GIS在公路建设中的应用
在GIS技术逐渐发展的进程中，GIS技术也被逐渐的应用到公路设计以及工程建设中。我国公路设计以及工程建设对GIS技术的应用，也是在最近几年开始的。我国目前很多的城市都会在公路建设中应用这一技术，这一技术的应用，不仅使得公路施工人员减轻了工作量，而且也使得公路建设的质量得到了有效的提高。公路建设本身就具有一定的复杂性，公路在建设的过程中，会面对很多的地质方面的问题，如果无法对当地的地质条件进行全面的了解，那么就会使得公路建设举步维艰，而GIS技术能够有效的对地理空间信息进行详尽的收集和分析，从而为公路建设提供全面的地质信息，使得相关的施工人员可以充分的了解当地的地理状况，从而制定出具体的建设计划，这样就可以加快施工的速度，使得公路建设可以顺利的进行，同时还能够有效的提高公路建设的质量，使得公路的应用寿命得以延长。
2 GIS技术的发展趋势
2.1 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象
目前的GIS技术是在栅格以及矢量的基础上发展得来的，其经历了这两个不同的数据结构阶段，逐渐形成了现今的具有高分辨率的数字化技术，最大限度的满足了城市发展的需求。GIS技术能够根据相关的数据对象构建相应的数据模型以及图形矢量库等，最终可以形成图形、影响和DEM三库一体化的结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化，更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台，以较大关系数据库为后台数据库管理，成为当前GIS技术的主流趋势。
2.2 空间分析和辅助决策
智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识GIS是以应用导向的空间信息技术，空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用，它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。
2.3 GIS技术数据查询的对象
与数据查询相反，空间查询是通过空间范围的选定查询在此范围内所选相关信息的属性数据。如确定距离公路处在一定的范围以内的桥梁，只要在屏幕上公路处为圆心画一个一定长度半径的圆，GIS会显示这一范围内的所有桥梁在地图上的位置及相关信息。
3 GIS公路地理信息系统充分利用和社会化共享
在科学技术高速发展的进程中，逐渐衍生出了计算机技术以及信息化技术，这些技术逐渐得到了普及。而这些技术的产生也使得计算机、网络技术得到了快速的发展，这就在很大程度上改变了人们的生产、生活。随着Internet技术的迅猛发展，GIS技术为公路地理信息系统的充分利用和社会化共享提供了可能，面向社会公用多媒体信息服务领域和国际地理信息服务领域，为国家大中型工程建设、城市建设和城市资源开发、交通建设和交通监控、旅游资源开发和旅游服务等各个领域提供最新的基础地理信息资料服务。
随着GIS技术的发展和社会需求的增大，公路GIS不仅仅应用于公路部门的管理，而且还应用到其它部门的管理，同时还进入人们的日常生活领域中，公路GIS的应用将逐步走向公众，通过网络将空间信息传到千家万户，实现数据信息共享。运用公路GIS地理信息系统建立的旅游信息系统和道路信息系统，可以为用户提供优质、快捷、高效的服务，提高经济效益。总之，GIS是伴随着计算机技术飞速发展的新技术。随着GIS技术的普及和应用的深入，用户对GIS软件本身会提出更高的要求，而GIS技术的发展也将会有更多应用功能得以实现。
结束语
综上所述，GIS技术在我国的公路建设管理中有着广泛的应用价值。GIS技术在公路建设管理中应用后，不仅能够有效的提高公路建设的质量，还能够使得公路得到良好的设计，从而加快公路建设的速度。同时，GIS技术能够对公路建设当地的各方面信息资料进行收集，从而为公路建设管理人员提供全面的参考依据，使得公路建设管理人员能够做出正确的决策。而随着GIS技术的发展，公路建设管理也会逐渐发展成为多种的管理模式，使得公路建设的各个方面都能够得到最佳的保障。
参考文献
[1]李明，陈谦应，彭克刚，马在亮.路面管理系统发展综述[J].重庆交通学院学报，20012（3）.
gis技术论文篇9
[关键词]GIS专业;教学;问题与对策
1.1 引言
GIS专业培养的人才质量直接关系到社会对该专业的信任，影响学生的就业与进一步深造，对GIS学科的发展具有重要影响。自1997年教育部设立地理信息系统本科专业以来，我国已有170多所高等院校相继开设了该专业[1]。2012年，教育部高等学校地球科学教学指导委员会将地理信息系统专业更名为“地理信息科学专业”。10多年来，有关GIS专业教学一直受到众多GIS专业教师、研究者的重视，曾分别从培养计划与教学大纲制订[2]、核心课程设置[3]、专业课程教学方法[4，5]、不同学科背景下GIS专业建设[6]等方面进行了探讨和交流，也建立了一些部级的精品课程。2013年，汤国安等对我国GIS专业开设情况、教学团队情况、科研情况、教学成果、学生发展等作了调查，并做了深入的分析[1]。本文结合作者多年的GIS专业建设实践，对当前GIS专业教学过程中存在的一些问题及应对措施进行探讨。
1.2 GIS教学实践中存在的主要问题
GIS专业是一个多学科交叉与融合的专业，这些交叉学科的基础理论构成GIS的基础理论体系，形成GIS的理论基础、知识结构、技术体系和功能特征[2]。GIS学科具有的多学科交叉的特点，使得GIS专业教学与学生学习存在诸多困难。
1.2.1 学科知识体系的快速变化与教学计划的矛盾
GIS专业的培养方案和教学大纲是依据学科知识体系制订的。作为指导专业教学计划的基本文件，很多学校每隔4年修订培养方案和教学大纲。培养方案规定了专业教学的课程结构。通常，GIS专业包括三类课程，即公共必修课、专业基础课、专业课。根据各个学校的学科背景不同及特色，专业基础课、专业课的设置及教学内容有所差异。教学大纲规定了每门课程在整个教学计划中的地位和任务，明确了该课程的基本要求、重点和难点，要求有相对的稳定性，又要体现与本课程内容相关的新知识、新技术。
然而，GIS的学科知识体系、社会对GIS人才的要求在快速发展与变化之中，新理论、新技术、新方法不断涌现，既定的培养方案和教学大纲很难及时跟上这些变化。自GIS专业建立以来，GIS已经从单机版发展到WebGIS;从简单的矢栅数据模型发展到对象-关系数据模型、3D数据模型、时态数据模型;从强调数据处理，发展到空间数据分析及地理信息系服务;从2DGIS的发展到3DGIS甚至多维GIS;从商业GIS软件应用发展到应用型地理信息系统开发;系统集成技术及环境的不断进步和变化;甚至诸多技术细节的发展，等等。在这一过程中，很多课程显得过时或课程的内容、重点和难点发生了变化，实践教学环节的内容亦不合时宜，亦即教学内容与学科发展脱节。显然，针对所有的新理论或新技术专门开设课程并不现实，需要将这些内容融合到相关的课程中，及时调整课程的结构，重新规划课程之间的衔接关系。即便如此，在教学过程中也将受到学时数、教学管理制度的诸多制约。
1.2.2 课程地位和内容与GIS专业的关系不清楚
GIS涉及地理学、测绘学与遥感科学、计算机科学、数学等学科，GIS专业的课程大部分由此产生。与这些学科有关的课程绝大部分沿用了相关学科的内容，如自然地理学、地图学、数据库原理、数据结构、地理信息系统设计与开发（软件工程）。在教学过程中，体现不出这些课程与GIS专业的紧密联系，或者在专业知识体系中的作用，这使得学生在学习过程中十分茫然，梳理不出GIS学科的知识体系和内在的逻辑关系，目标不明确。
这种状况一方面导致教师觉得学生不好教，因为学生无法理解这些课程在GIS专业中的必要性或重要性，没有兴趣学，教师不知道如何激发学生对本课程学习的主动性和积极性;另一方面，学生觉得不好学或学不会，因为学生觉得这个专业的课程好像比较乱，有一定的跳跃性，刚刚学了一门学科的点滴，就转移方向了。
GIS专业涉及较多的计算机科学领域的课程，大部分学生对这些课程感到困难，尤其是系统开发工具的学习，导致开发能力偏弱。这一现象通过毕业设计（论文）的选题就可以看出，大部分学生选择与地理学、遥感科学相关的课题，这些课题一般不需要进行系统设计与开发，通过软件应用就可以解决大部分问题。这些课程的实践性很强，且受学时数的限制，课堂教学并不能保证学生在课堂上完全理解这些课程的内容，需要学生在课余花费大量的时间进行自主学习，并且得到必要的指导。
1.2.3 适合GIS专业教学的教材不足
GIS专业相对年轻，与一些传统的专业相比，没有成熟的教材体系。GIS专业采用的教材大部分是关联学科的教材，缺乏针对性和GIS特色。教材之间没有联系，内容重复，系统性较差。很多教材注重理论与技术的论述，没有配套的实例或案例，学生理解起来困难。现有教材的更新速度跟不上GIS的发展，不能反映新理论、新技术。只有少量课程有实验教材，实验教材建设尤其没有受到足够的重视。
1.2.4 实践与创新教学不足
近年来，尽管很多学校在实验室建设的硬件上投入很多，但是相应的软件建设、实验设计、实验内容建设没有受到重视。具有良好设计的、能够让学生得到全面锻炼的综合性、开放性、创新性实验很少。专职的实验教师严重缺乏，目前实验教学任务基本上由任课教师承担，实验设备、软件、数据的维护，以及实验指导书、实验的准备、指导都需要任课教师花费大量的精力和时间。面对众多的学生，教师很难全面、细致地指导学生实验。
实习是教学过程中非常重要的环节，但是建设使GIS专业学生能够得到系统锻炼的各种实习基地十分困难。GIS专业的实习应该是（部分）综合性的，涉及多个方面，而目前很多实习只是根据相关企业的生产现状，仅限于GIS专业的某一方面，与实习目的相去甚远。此外，大量学生进入实习单位，在场地、现场技术人员的教学指导、管理等方面造成了很重的负担，所以很多企业只愿意接收少量的学生。
若没有得到很好的实践锻炼，既影响了学生对专业知识的理解，也使学生的学习兴趣显著下降。
1.2.5 师资队伍
GIS专业起步晚、发展迅速，且具有交叉性的特征，某种程度上造成了教师学科背景较为复杂，部分教师专业知识积淀需进一步加强[1]。近年来，进入GIS专业的大部分教师具有博士学位，在GIS某些领域的研究具有较高水平，但是从教学的角度来看，缺少对GIS专业课程体系、课程地位的整体性认识，系统性的GIS工程建设实践经验较少。一些新进教师在没有得到教学训练的情况下承担了太多的教学任务。近几年，受人才引进评价考核机制的影响，GIS及具有工程实践经验的教师引进困难，这将严重影响GIS专业师资队伍的建设与教学效果。
3 GIS专业发展与建设的措施
3.1 不断优化课程体系与课程内容
基于GIS学科、专业的内涵，强化GIS专业课程体系的主线，使学生明确GIS专业的培养目标，理解各课程之间的内在逻辑关系。加强课程建设，尽量使用“GIS语言”进行教学，亦即贴近GIS专业的培养目标，使课程内容与GIS联系起来。
根据理论与技术的发展，适当调整课程体系结构与课程内容，这种调整应从课程体系的角度出发，具有系统性，而不仅仅限于一门课程，避免重复和知识脱节。
在强调课程体系主线的同时，应开设不同方向的专业选修课，有所侧重，以适应不同能力和兴趣的学生的需要，体现专业特色，分类培养，达到因材施教的目的，也可以适应社会对不同GIS专业人才的需求。
3.2 进行系统的教材建设
一个成熟的专业应该具有一系列得到广泛认可的教材，并且有丰富的学术论著作为参考书。GIS专业的教材建设需要GIS教学、研究工作者的广泛参与，对教材进行深入讨论和详细规划。加强GIS专业教材的系统性和针对性，不是简单地将相关学科的理论、技术、方法照搬过来，而是将其与GIS融合，表现为具有GIS特色的理论、技术和方法。对一些学科的知识不必贪大求全（如计算机科学类课程），满足GIS专业的需要即可。注重理论联系实际，增加实际案例，以方便学生学习和理解。成功的教材编写依赖于一批高水平GIS专业人才和良好的组织协调。
3.3 建立系统性的实践教学环节体系
GIS专业的实验涉及各个相关学科，应尽量减少演示性实验，适当增加创新性实验，力求学生独立完成实验，提高学生的动手能力。改变授课方式，有些开发类课程的内容可以在实验室边讲解边实验。
在实习基地建设方面，针对实习基地的特点，选择一批单位，建立能够使学生得到综合锻炼的相互衔接的连续性实习基地。可通过区域性的高校联合，实现实践教学资源共享。
增强实验教师师资队伍建设，提高实验教师的综合素质，力求实验教师能够全面掌握GIS专业的软件、技术，具有较高的开发能力，在实验室对学生开放的同时，使学生能够得到指导。
3.4 加强教研室教学活动和高校GIS专业之间的教学交流
通过教研室教学活动，增强教师对GIS课程体系的认识，相互交流课程内容和授课方式，不断总结经验，提高师资队伍的教学水平。
目前高校之间的教学交流仅是通过少量的教学会议进行，学习一些教学水平较高的高校的经验需要面对面的交流、观摩和学习，才能达到实际效果。
3.5 加强对学生的课外指导
现在的学生与教师的交流较少，教师对学生的指导大部分仅限于课堂教学，不利于学生的成长。可建立本科学生的导师制，对学生的课外学习进行指导，积极组织学生申请校内外的科研项目，参加各种GIS竞赛。吸收一部分学生参与到教师的科研项目中，培养学生的科研能力和创新能力。
3.6 建立灵活的学生成绩考核机制
GIS专业是一个实践性很强的专业，为反映学生对课程知识的理解程度，体现学生的能力，可改变传统的书面考试方式，比如采用课程答辩、专题研究、综合实验考核等方式对学生进行评价。课程考核的方式应根据课程的特点进行。
4 结束语
GIS专业是一个相对年轻的专业，其成熟的教学体系的形成是一个不断探索的过程，虽然在10多年的教学过程中取得了一些经验和成绩，但是对于专业的知识体系、教材、教师队伍等方面还需进一步改进和提升。GIS专业建设需要教师花费大量的时间和精力，同时需要得到政策引导和经费的支持。
参考文献
[1]汤国安，董有福，唐婉容，李辛.我国GIS专业高等教育现状调查与分析.中国大学教学，2013，（6）：26-31.
[2]李满春，戴崴巍，赵勇.GIS专业人才的素质特征、知识结构与培养方案研究.地理与地理信息科学，2004，20（2）：26-28.
[3]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨.地理信息世界，2003，1（4）：1-7.
作者简介
张海荣，1968年3月生，男，江苏海门人，博士，副教授，主要从事地理信息系统开发、教学工作。
gis技术论文篇10
关键词：组件技术；组件式GIS；应用
中图分类号：P208 文献标识码：A
概述
近年来，计算机技术和应用在生活中全面普及，依赖计算机应用系统的支持和帮助的工作越来越多，以数据处理作为其中大多数的应用系统的核心，计算机管理的信息受到各种属性数据的限制，以及空间信息。而它具有数据量大、结构复杂等特点，一般的图形管理系统、数据库系统都难以进行处理，然而，这些直接导致地理信息系统的出现，同时也促使地理信息的管理成为一门单独的课题。由计算机硬件、软件、管理人员地和理空间数据共同组成地理信息系统（简称GIS），对空间有关的信息以有效地存储、获取、更新、分析、管理和显示等各种形式。随着科技的发展，人们十分关注地理信息系统的应用和发展。据悉，属性数据从地理空间的角度来处理能得到意想不到的效果，地理信息与现实生活中的85%的信息有关，例如属性数据间的内在规律可以通过GIS的空间分析工具挖掘出来；同时也可以使属性数据处理的可视化程度提高等。
1 组件式GIS的研究
经过近40年的发展，地理信息系统（GIS）在空间数据的获取能力、处理与分析能力、储存与管理能力以及输出与显示能力等等方面都获得了非常大的进步。随着深入开展GIS在各个领域的应用，而GIS组件化的趋势也愈来愈明显，GIS朝着组件化发展方向之一。GIS可以从软件模块集成和开发的技术发展历程划分为几个发展阶段。
从分散到集中的过程是发展历程中的一个重大进步，也就是从GIS模块发到集成式GIS。GIS组件化就是从集成式GIS发展到模块化GIS开始的，然而，GIS组件化趋势因为核心式GIS变得越来越明显，这时组件式GIS和WebGIS作为组件化的标准形式。
从发展过程来看，了解这一历程，从而对GIS组件化的趋势可以更充分地认识。虽然在功能上传统的GIS平台较为成熟和完善，主要依赖于GIS平台技术应用GIS的广度和深度，随着不断扩展和深入GIS的应用，其平台在开发技术上已经比较落台，用户提出了更新、更高的要求给GIS 技术，要求 GIS实现空间数据、空间分析的无缝集成和提供广域空间信息共享，从封闭走向开放。于是 ，逐渐暴露了出传统 GIS 平台的缺陷，具体表现在以下几方面：①普通的开发技术人员难以掌握传统 GIS ，由于系统复杂而庞大，阻碍着自身的推广和发展，从而导致开发周期过长。②相对海量数据的管理和分析难以应付，无法基于WEB数，无法应用分布式环境，其操作系统平台受到限制，更无法跨平台运行。③GIS与多媒体技术及其它专业系统、专业模块的高效无缝集成受到单纯的二次开发语言的限制， 从而导致了应用局限。
仅靠其平台自身很难合理妥善地解决这些缺陷，融合新的计算机技术作为唯一的出路，GIS应用体系和理论体系通过人们对新技术的应用来推动其发展和完善。随着人们加快开发软件技术和计算机技术 ，特别是组件式软件技术的应用和Internet的出现， 无论是GIS应用系统的开发方式，还是GIS平台的设计思想，GIS也自然而然迎合这些起着变化的趋势和革命性的发展。近年来，人们使GIS的前沿技术向组件式GIS发展，并慢慢转变为主流发展趋势。目前，已经有 GeoMedia MapObjects ArcObjects等作为商业化的COMGIS平台。
组件式GIS的英文字为Components GIS，其缩写为COMGIS，是以一组具有允许跨语言应用的组件提供的、某种标准通信接口的GIS，这种组件就是GIS组件，指基于组件对象平台。可以通过标准的通信接口来实现GIS组件与其他组件之间或GIS组件之间的交互，甚至也可以跨计算机实现这种交互。
在GIS软件开发中，COMGIS是面向组件式软件和对象技术的应用。在新一代GIS应用中，COMGIS提供了全新的开发工具。相比传统GIS，它具有多方面的特点，其中包括：跨语言使用、无限扩展性、无缝集成、易于推广、成本低、Internet应用以及可视化界面设计等。
2 组件技术在GIS中的应用
首先，GIS的发展受到版本升级困难、低水平重复开发长期的制约。从狭义上说GIS算是计算机系统，主要是处理地理数据的输出、输入、查询、管理、分析和辅助决策的。因此，组成相对比较固定系统的功能模块，GIS系统中的基础软件模块通常为输出、输入、查询、管理、分析等，为了极大地提高开发的效率，把它们做成组。但事实上在开发新系统时，由于受到复用代码的有效手段的缺乏，开发者对相应的代码不得不进行重新编写。
其次，在使用传统的开发技术中，人们大多采用紧耦合的结构体系作为GIS系统。在一定程度上，虽然这种做法使其自身的健壮性和应用系统的运行效率得到保证，但极大的不利更新新的版本。
最后，在系统集成中，传统GIS软件有的在GIS应用分析模型基与础软件之间，它的数据交换通道通过文件存取方式来建立。但这种方式相对于大量而频繁地交换数据的情况就不适合了，且系统整合性差，应用分析模型与GIS基础软件都是相互独立；而有的应用分析模型直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制，前一种模式的缺陷虽然得到解决，但GIS难以开发复杂的应用模型，VC、VB等专业程序设计语言往往不能与GIS所提供的二次开发语言相比；有的应用模型直接利用VC、VB等语言开发，并对GIS软件的内部数据结构进行直接访问，但这样使应用开发的难度增加了，有的应用模型通过与动态数据交换（DDE）建立GIS之间的快速通信。这是在DDE技术发展起来以后，频繁的文件数据交换所带来的效率降低的缺陷可以避免，对第一种集成方式的改进，也避免了从GIS外部直接访问GIS数据结构的代价。应用模型与GIS是分离的，此拼接仍然是有缝的。
结语
组件式GIS提高了系统的开发效率，降低了系统的开发难度，同时使系统的开放性与灵活性增强了。另外，组件式GIS在与Internet应用方面、MIS耦合也同样具有明显的优势。