地理信息科學專業評估
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地理信息科學專業評估范文第1篇
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0138-02
一、全球MOOC的發展
MOOC是大規模在線開放課程（Massive Open Online Course）的簡稱，主要致力于通過網絡技術來實現無限制和公開的在線學習[1]。MOOC起源于2001年麻省理工學院發起的開放教育資源運動，是遠程教育的最新發展，2011年斯坦福大學開設了一門免費的網絡課程，吸引了全球十萬多人的注冊學習，引起了社會的廣泛關注[2-4]。
2012年是MOOC發展最為迅速的一年，紐約時報稱之為“MOOC之年”[5]。若干有著雄厚資金并且和全球頂尖大學合作的MOOC平臺開始出現。其中，Couresa、Udacity及Edx是全球范圍內最具影響力的三大MOOC平臺[6]。Coursera平臺由美國斯坦福大學兩名計算機科學教授創辦，是目前全球知名度也最高、用戶最多的課程平臺。匯集了包括耶魯大學，斯坦福大學在內100多所名校的MOOC課程，國內的北京大學、上海交通大學、復旦大學等高校也在Coursera平臺上課程。Coursera是一個比較綜合的平臺，涵蓋各種學科，主要以英文課程為主。2012年5月哈佛大學和麻省理工學院聯合創辦Edx平臺，超過70多家大學、非盈利機構及公司在Edx平臺上課程。截至2016年5月份，超過7百萬學生在線注冊學習了700多門課程。Udacity是一個私立教育組織，主要從事線上學習，Udacity網站于2012年2月推出，課堂涵蓋計算機科學、數學、物理學、統計學、心理學等，且以計算機課程為主。不過，Udacity也開始嘗試向職業教育培訓方向轉型發展，對課程的學習進行收費。
隨著美國高校主導參與的MOOC的蓬勃發展，世界其他國家和地區也開始自己的MOOC平臺建設。英國主導的首個MOOC平臺FutureLearn于2012年12月成立[7]。截止目前，共有83家英國和全球合作伙伴。不同于其它MOOC平臺，FutureLearn除了合作高校外，還包括了一些非大學合作伙伴，包括：大英博物館、英國文化協會、英國圖書館等眾多機構。Open Universities Australia （OUA）是位于澳大利亞的高等教育機構，其Open2Study在線平臺于2013年3月份正式上線，已有超過60萬的學生注冊學習。此外，還有法國的FUN平臺、西班牙的MIriadaX平臺、日本的Gacco平臺等，都各具特色。
在全球MOOC發展的浪潮中，我國高校和相關機構也積極展開在線教育的探索和實踐。2013年的早些時候，北京大學和清華大學宣布加入MOOC，成為國內率先試水的高校[8]，目前，我國MOOC平臺主要有學堂在線、中國大學MOOC和好大學在線等。2013年10月10日，具有中國特色的學堂在線MOOC平臺正式向全球。學堂在線是教育部在線教育研究中心的研究交流和成果應用平臺，致力于通過來自國內外一流名校開設的免費網絡學習課程，為公眾提供系統的高等教育，讓每一個中國人都有機會享受優質教育資源。通過和清華大學在線教育研究中心、以及國內外知名大學的緊密合作，學堂在線將不斷增加課程的種類和豐富程度。中國大學MOOC是由網易與高教社攜手于2014年推出的在線教育平臺，承接教育部國家精品開放課程任務，向大眾提供中國知名高校的MOOC課程。其宗旨是讓每一個有意愿提升自己的人都可以免費獲得更優質的高等教育。好大學在線（CNMOOC）由上海交通大學主導，是中國高水平大學慕課聯盟的官方網站。旨在通過交流、 研討、協商與協作等活動，建設具有中國特色的、高水平的大規模在線開放課程平臺，向成員單位內部和社會提供高質量的MOOC課程。其愿景是讓所有人，都能上最好的大學。
縱觀全球各國的 MOOC平臺，它們均提供學習課程的網絡平臺，全部教學資源，定期開課，按時布置作業和測驗，強化師生互動等。這些海量、優質的教學資源對我國開放課程建設具有參考意義，同時也可以成為高校教師進行自我學習和課程教學改革的重要途徑[9]。
二、MOOC 平臺GIS相關課程
GIS 作為對空間信息進行采集、存儲、管理、分析、可視化的技術和工具，已在各行各業中得到廣泛的應用。目前我國有 200 余所大專院校設立了 GIS 本科專業，在校學生上萬余人[10]。雖然，我國GIS本科教育得到了長足的發展，但相對于發達國家還存在較大的差距。MOOC平臺GIS相關課程的出現及發展，為我國GIS本科教育的發展帶來了機遇。
由于MOOC平臺上現在主要以公共課為主，GIS專業相關的課程并不多。通過檢索發現， Couresra上有GIS直接相關的專業課程數量最多，質量也最好。因此，本文以Coursera平臺為主，介紹該平臺上的GIS相關課程。
在Couresa平臺上，加州大學戴維斯分校于2016年推出GIS專項課程，該專項課程是全球MOOC上的首個GIS專項課程，包含“GIS基礎”，“GIS 數據格式、設計與評估”，“地理空間和環境分析”，“影像、建模及應用”4門課程和一個“地理空間分析畢業項目”。
通過該專項課程，學生將學習到怎樣分析空間數據、利用制圖技術對結果進行可視化、培養與GIS相關專業人員協作能力。在畢業項目中，將會利用空間數據的搜集、分析和空間分析技術，創建一個專家級的GIS畢業作品。該專項課程提供付費和免費兩種注冊學習機制，兩者區別在于是否最終可以獲得課程證書，如果不需獲得證書則免費注冊學習即可。
下面將簡單介紹該專項課程中每門課的基本情況。“GIS基礎”（Fundamentals of GIS）是專項課程的第一門課程。本門課程共四周的學習時間，每周需要3-5個小時。課程內容主要基于ESRI公司的ArcGIS平臺學習ArcMap軟件的基本操作，包括：怎么安裝ArcMap軟件、空間數據的導入及基本操作、數字制圖和結果的共享。“GIS 數據格式、設計與評估”（GIS Data Formats，Design and Quality）是專項課程的第二門課程。本門課程共四周的學習時間，每周需要2-3個小時。課程內容主要進一步學習柵格和矢量兩種空間數據類型、結構、質量和存儲等，包括：空間數據模型和結構、創建矢量數據及基本操作、ArcGIS數據存儲機制、探索空間數據庫，并評價數據質量及不確定性。“地理空間和環境分析”（Geospatial and Environmental Analysis）是專項課程第三門課程。本門課程共四周的學習時間，每周需要3-4個小時。課程內容主要是將已經學習的GIS知識應用到地理空間分析中，重點關注于分析工具、3D數據、柵格數據處理、投影以及環境相關變量的分析等。本課程的學習將基于一個完整的項目，從投影開始、通過數據檢索、元數據管理、數據處理以及最終的分析產品，完成空間分析的完整流程的訓練。具體內容包括：ARCGIS工具箱的運用、柵格數據的操作、3D分析、投影及坐標系統的深入學習、數據的符號化等。“影像、建模及應用”（Imagery， Automation，and Applications）是專項課程的第四門課程。本門課程共四周的學習時間。課程內容主要利用已學到的知識完成技術性任務，比如柵格計算和適宜性分析等。具體內容包括：高級柵格分析、DEM分析、適宜性分析、水文分析、空間建模工具等。“畢業項目”（Capstone： Geospatial Analysis）中，學習者將獨立設計和完成一個基于GIS的完整分析項目。該項目可分為四個階段：項目計劃階段、分析階段、生產產品階段和最終展示階段。項目計劃階段，主要寫一個簡單的計劃，內容包括：項目描述、所需數據、時間安排、怎么完成項目等。分析階段，利用所學的方法構建一個實用模型對數據進行分析。生產產品階段，獲取并對其進行數據預處理，進而運行構建的模型得到初步結果。最終展示階段，生成具有吸引力的結果圖、數據及方法提交給指導者進行評價。
全球衛星導航系統（Global Positioning System，GPS）是GIS本科專業的必修課程。Coursera平臺上，全球頂尖的斯坦福大學GPS研究實驗室開設了一門，“全球定位系統：衛星導航入門，使用智能手機與全球實驗室互動”（GPS： An Introduction to Satellite Navigation，with an interactive Worldwide Laboratory using Smartphones）的課程。課程主講教授是斯坦福大學Per Enge教授和Frank van Diggelen教授，Per Enge教授是斯坦福大學工程學院教授、斯坦福大學GPS研究實驗室主任、美國國家工程院院士。本課程主要介紹了GPS的基本工作原理，并介紹衛星導航在我們生活方方面面的不同用途。通過生動的在線講課，以及利用支持GPS的智能手機或平板進行的一系列試驗，學生將能夠把在線學習和現實中的實踐聯系起來。該課程內容分為6個模塊，包括：GPS如何工作、偽距、衛星軌道和信號、接收機設計基礎、輔助GPS、GPS現代化及其他衛星導航系統。
地圖學和地理空間技術的發展大大推動了GIS學科的發展。2015年春季賓夕法尼亞州立大學在Coursera上開設了“地圖和地理空間的革命”（Maps and the Geospatial Revolution）課程。該課程結合了地圖學、地理信息系統和空間思維的核心概念并用現實世界的例子來幫助學生了解一些高級別的地理知識。同時探索了地理空間信息的獨特性，如何創建空間數據，如何進行空間分析，以及如何設計地圖等。同時在課程中，使用了最新的地圖和分析軟件來探索地理問題。該課程總的學習時間為五周，每周需要學習6-9個小時。由于目前該課程并沒有開設新學期教學的計劃，Coursera平臺上的學習資源現已不能訪問，不過幸運的是國內網易公開課有該課程視頻的鏡像備份。
GIS技術在國防軍事領域發揮著重要的作用。地理情報數據的分析和利用的需求比以往任何時候都更加重要，而地理信息系統具有強大的分析功能，將GIS功能與地理空間情報融合在一起，形成了新的技術地理空間智能（Geospatial Intelligence，GEOINT）。賓夕法尼亞州立大學在Coursera上也推出了“地理空間智能分析和及其影響”（Geospatial Intelligence and the Geospatial Revolution）課程。課程主要介紹了GEOINT在商業、執法和國防中的應用。在這門課程中，學習者將體會到GEOINT的價值，將學習如何通過使用GEOINT工具和諜報來設計和執行地理空間分析項目。這門課程專為想要學習GEOINT基礎知識的人士而設計，但并不適合地理空間智能分析專業的學生。
此外，Coursera平臺上還有明尼蘇達大學于2014年開設的“從GPS和谷歌地圖到空間計算”（From GPS and Google Maps to Spatial Computing）課程。本課程主要介紹空間計算的概念、算法、編程、理論和設計，例如全球定位系統（GPS）、Google地圖、基于位置服務（LBS）和地理信息系統（GIS）。學習如何收集、分析和可視化自己的空間數據集，開發更好的位置感知技術等。同樣由于目前該課程并沒有開設新學期教學的計劃，Coursera平臺上的該課程學習資源現在不能訪問。
除了Coursera平臺上提供了GIS相關的課程，Udemy平臺也了一些GIS課程。如“利用開源工具創建企業級GIS” （Using Open Source Tools to Create an Enterprise GIS）、“GIS入門”Introduction to GIS、“提高你的GIS技巧”（Sharpen Your GIS Skills）等，這些課程主要由個人制作，多面向專業職業教育，并且多數都是收費課程。
國內MOOC平臺現有的GIS相關課程幾乎處于空白狀態，僅在中國大學MOOC上搜索到中山大學將于今年9月份開設的“地理信息系統概論”課程，華東師范大學開設的“計量地理學”和南京大學開設的“走進地理學課程”。但這些課程有的脫胎于原有的國家級精品課程，甚至是僅僅對原有精品課程視頻和素材的重新剪輯和整理，與國外MOOC課程相比還存在不小的差距。
三、總結
MOOC在全球范圍的快速發展，給高校傳統的教學方式帶來了沖擊和挑戰。我國的地理信息科學專業教學與美國等發達國家相比還存在差距，而MOOC平臺上的國際名校開設的GIS相關課程為國內高校GIS專業教師的素質提高提供了很好的途徑。同時，在GIS專業本科生教學過程中適時的引入相關MOOC課程，可以大大開闊學生的視野，激發學生的專業興趣。但由于我國GIS相關MOOC課程缺乏，國際MOOC平臺的GIS課程又主要以英語授課為主，如何解決本科生學習MOOC課程的語言障礙也是需要在教學實踐中考慮的問題。可行的措施有，對國外課程進行翻譯，加大國內GIS相關MOOC課程建設等。總之，雖然還存在一些問題，但可以預見這種傳統GIS課堂教學和MOOC課程相結合的混合式教學模式將是未來GIS本科教學改革和研究的方向之一。
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地理信息科學專業評估范文第2篇
關鍵詞：地理信息系統技術； 城市規劃；應用
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
中圖分類號：C931.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
城市規劃是指導城市建設，是城市建設和管理的依據，在城市發展建設過程中起到十分重要的作用。地理信息系統結合了地理空間分析技術和計算機信息技術并引起各行業廣泛關注。
1. 地理信息系統概念
GIS即地理信息系統（Geographic Information System），地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。簡單的說，GIS是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統，是以測繪測量為基礎，以數據庫作為數據儲存和使用的數據源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術。地理信息系統成為了獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具和手段，近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。
2．地理信息系統的主要功能
數據采集與編輯功能是指各實體要素對應代碼坐標輸入計算機當中。
屬性數據比較規范，所以許多地理信息系統都采用關系數據庫管理系統管理。除文件管理功能外，屬性數據庫管理模塊的主要功能之一是用戶定義各類地物的屬性數據結構。
2.3制圖功能
GIS的核心是一個地理數據庫。建立GIS首先是將地面上的實體圖形數據和描述它的屬性數據輸出到數據庫中并能編制用戶所需要的各種圖件。
2.4空間數據庫的管理
有效數據采集和編輯后，形成了地理數據集。對此可以利用數據庫管理系統來進行管理。
2.5空間分析功能
通過空間查詢與空間分析得出決策結論，是GIS的出發點和歸宿。典型的空間分析有：
2.5.1拓撲和疊加
通過特征疊加實現檢索、圖形剪裁、模型分析等功能。將存在共同特點的多邊形要素的數據文件進行疊置，根據多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性特征的統計分析。
2.5.2緩沖區分析
緩沖區分析是根據點、線、面的實體，自動創建其周圍一定寬度范圍的緩沖區多邊形，它是GIS重要的和基本的空間分析功能之一。
2.5.3 空間集合分析
是按照兩個邏輯子集給定的條件來進行邏輯運算。
2.5.4地學分析
地理信息系統還提供一些專業性較強的應用分析模塊可以應用于不同領域，根據每一模塊的特點來進行分析。
2.6數字高程模型的建立
數字高程模型有三種主要的形式，包括格網DEM、不規則三角網（TIN），以及由兩者混合組成的DEM。
3地理信息系統在城市規劃中的主要應用
3.1資源管理及配置 (Resource Management Configuration)
主要應用的領域包括農業、林業、礦藏等領域，解決各種資源分布、分級、統計、制圖等問題。 解決更重能源及資源上的配置，保證資源合理和發揮最大效益。
3.2城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是地理信息系統重要應用領域之一，利用地理信息系統來對城市規劃和管理具有深遠意義。主要是解決城市資源配置等諸多問題。
3.3應急響應 (Emergency Response)
在發生重大災害時，可以解決例如如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施等問題。
3.4地學研究與應用 (Application in GeoScience)
對地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間數據統計分析、制圖顯示等都可以借助地理信息系統工具完成。
3.4商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力及諸多商業問題，地理信息系統的空間分析和數據庫功能可以有效解決這些問題。
3.5分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
機遇網絡時代的地理信息系統可以通過網絡來實現地理信息的分布式存儲和真正意義上的信息資源共享。
3.6城市規劃管理(Urban Planning and Management)
利用地理信息系統技術進行城市規劃建設的輔助設計、進行城市管理的輔助決策、規劃控制等工作。
3.7國土及地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
GIS利用現有的遙感數據，可以有效的對土地利用動態變化進行分析評估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性質的改變、地籍權屬關系變化、地塊輪廓的變化、等許多內容，都可以通過GIS來高效、高質量地完成這些工作。
3.8生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
實現對區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環境保護等設施的管理、環境規劃等。
3.9基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施（電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等）廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征，無論是進行管理、統計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。
3.10選址分析 (Site Selecting Analysis)
不同的區域地理環境有所不同，可以根據不同的特點，綜合考慮資源配置、市場的發展潛力、交通是否便利的條件、地貌地形特征、環境影響等因素，在一定的區域范圍內選擇最佳位置，這也是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的對空間的分析功能。
3.11網絡分析 (Network System Analysis)
通過建立交通網絡、地下管線網絡等的計算機模型，使用GIS來研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件的應急處理。
3.12可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎，可以建立一定區域區域等三維可視化模型，實現多角度瀏覽。
結束語
GIS系統以處理和分析空間數據功能，為城市的規劃提供了準確的依據，并演繹出豐富多彩的系統應用冠能，滿足用戶的廣泛需求。
參考文獻：
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[3]黃杏元.馬勁松.地理信息系統概論(修訂版) .北京：高等教育出版社.2001
地理信息科學專業評估范文第3篇
關鍵詞：WEB GIS；互聯網網絡；水利；防洪；Arc GIS
水利行業是一個對信息要求非常敏感的行業，國家正在逐步的投入大量的人力以及財力用于水利全面信息化技術的發展[1]，水利信息化技術的發展已經發展成為現代水利化發展的重要標志以及前提。水利信息化系統的建設已經被列入“十五”期間重點的信息業務系統之一。
隨著科學技術的不斷發展，基于Internet技術而應用于GIS所開發的WEBGIS產物的出現為水利信息化管理系統的建設提供了強大的技術保障，并瞬間在水利相關系統的建設中獲得了廣泛的應用，目前關于WEB GIS技術在水利信息管理系統中應用的研究方法非常多，大多數根據水利行業的業務需求將眾多重點影響數據采集并傳遞到遠程調度控制中心[2]，但是就目前水利行業的業務需求而言，大部分的研究方法都將重點放在了相關數據的采集以及數據傳遞到遠程調度控制中心方面，而數據采集的數據信息并不相同，因此需要嚴格結合實際的理論知識以及實戰經驗，只有扎實的理論知識以及嚴格的實驗培訓才能積累更多的技術知識，才能為系統的搭建提供足夠的技術儲備以及支持。
1 WEBGIS簡介
快速崛起的互聯網網絡在世界范圍內得到了飛速的發展，WWW（World Wide Web，萬維網）經過多年的發展已經成為目前最為高效的、穩定的、信息網絡共享渠道，萬維網技術的發展帶來了全球信息化大爆炸，正在不斷的深入到世界的每個角落、每戶家庭，通過萬維網的媒介使得整個世界變成了一個信息無縫暢通的村落。
互聯網網絡技術的發展已經滲透到各行各業，并在各行各業中扮演著非常重要的角色。伴隨著快速發展的互聯網絡（Internet）以及人們對于地理信息系統（Geographic Information System或Geo-Information system，GIS）的迫切需求，為了能夠方便客戶快速的瀏覽空間數據、查詢空間數據以及分析空間數據，基于互聯網絡技術的WEB必將成為空間數據或者出版的最佳媒介，這也必將成為未來地理信息系統發展的趨勢，所以，一種新的技術便應運而生-網絡地理信息系統（WEB GIS），Web GIS是完全建立在互聯網絡技術基礎上發展而來的，是互聯網絡技術在GIS上成功應用的產物[7]，因此，完全具備互聯網絡的一切特征，并且在萬維網的功能上得到了大幅的擴展，已經真正發展成為全球信息網絡的重要成員之一。無論從WWW的那個節點，互聯網網絡用戶便可以通過瀏覽器等工具瀏覽、查詢以及分析WEBGIS站點中的空間數據，進而制作出精美的專題圖、得到精準的分析數據等。進而使得GIS逐漸的走進千家萬戶。WEBGIS作為一個嶄新的技術領域，主要存在下面幾點特征：
（1）借助互聯網網絡，使得全球化的客戶端/服務器只要能夠連上互聯網網絡的用戶均可以享受各種GIS服務，GIS數據還可以實現全球大范圍內的更新；
（2）信息化技術的急速發展，使得WEBGIS真正意義上實現了民眾化，越來越多的人們正在接受GIS提供的各種服務。市面上的所有瀏覽器都支持WEB GIS數據的瀏覽、查詢，這對于GIS的發展以及推廣起到了巨大的推動作用，解決了傳統的GIS成本高、技術難度大等弊端；
（3）WEBGIS具備優秀的可擴展性，這種特征使得WEB GIS能夠非常友好的與其余的基于WEB的信息服務無縫集成，使得GIS的應用變得更加的豐富多彩、靈活多變；
（4）具備非常優秀的跨平臺特性，基于WEB技術的WEB GIS可以在Windows、UNIX、Linux等操作系統上同用一個版本。
2 研究目的與意義
基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統的研究能夠充分的將學校的教育工作與實際的應用工作結合起來，能夠有效的實現學生到社會工作者的一個過渡階段的培訓過程。
通過基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統的開發以及應用能夠幫助水利專業的學生明確該專業的具體的學習領域以及行動領域。管理信息系統是一種信息度極高的集成系統，涉及到水利工程一系列措施，系統研發的基礎便是現階段比較成熟的計算機科學技術、地理信息科學技術以及網絡通信技術等[3]，通過技術的無縫整合能夠實現各種水利信息的智能采集、綜合分析、實時傳輸以及智能計算等，能夠將正確的數據及時的傳遞到水利指揮調度中心，通過友好界面的方式呈現給使用者。
基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統的涉及與研究是教師以及學生較早的接觸到水利工作的直接途徑，通過管理系統的開發能夠幫助學生順利理清楚那些信息是必須的，那些信息能夠對指揮調度起到支撐的作用[4]，并且能夠培養學生通過對數據的收集能夠迅速的做出正確反應的能力，及時的防止水利危害的現象。
此外，系統開發過程中針對學生開展相互學習相互合作的開發模式，以團隊精神完成基于WEBGIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統的研究工作，在學習的過程中培養學生自主開發以及團隊合作的能力，在提升學生技術水平的同時提升學生自身的職業技能以及團隊合作精神，無論對于學校，還是對于教師以及學生而言，基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統都具備非常重要的意義。
3 理論價值和實踐價值
基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統研究以水利專業的崗位職能能力培養作為目標位導向，通過WEBGIS技術的特點、理論知識與實際工作的有效結合，以及計算機軟件編程技術以及水利專業職能需求，為高校學生搭建一個學校到實際工作過渡的一個橋梁。WEB GIS的出現為水利專業管理信息系統的建設提供了保障，其全球化的c/s應用、良好的擴展性能以及跨平臺等一系列特性為管理系統的建設高效應用提供了足夠的技術支持[5]。
基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統研究關注學生職業能力的發展和提升。以專門設計的管理信息系統完成理論知識和技能的培養，將學術教育的內容與形式轉變為技術教育的內容與形式[6]，將單一的知識傳授變為職業能力的提升，使學生提前“上崗”。
基于WEB GIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統研究僅僅圍繞高職教育“教育性”與“職業性”并重的核心價值，以高職學生為主體開發、設計管理信息系統軟件，使學生在校內能夠充分認識職業崗位的特點和要求，更有效地提升技術運用、團隊意識、目標規劃等重要的職業發展能力，促進高職學生全面發展和持續發展。
4 防洪仿真管理系統研究
4.1 防洪仿真管理系統設計目標
小型水庫防洪仿真管理信息系統建設的主要目標是借助強大的、穩定的WEBGIS技術實現防洪空間數據的互聯網網絡查詢、瀏覽以及分析等。小型水庫防洪仿真管理信息系統是采用經典的B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器模式）結構開發的軟件系統，所有的用戶只要使用能夠訪問網絡的設備便可以在瀏覽器中訪問空間數據，此外，該系統還必須能夠將用戶所需要的數據與空間地理地圖直觀的關聯起來，而且能夠將相關數據信息在地理圖形上實時的展現出來，為用戶查詢以及分析相關的地理數據提供必要的信息服務支持。此外，一些存在某種規律的數據或者數據之間的邏輯關系能夠借助圖形或者表格的形式展現給廣大用戶。
小型水庫防洪仿真管理信息系統建設的主要目標具體包括以下三個：
（1）小型水庫防洪仿真管理信息系統的建設必須緊密的結合具體的水利工程，必須建立在WEBGIS技術的基礎上進行研發，系統必須能夠通過瀏覽器完成相關數據的地理圖形編輯、瀏覽、查詢、分析以及統計等功能，為用戶提供優質的服務。
（2）種類繁多的海量數據能夠實現統一存儲。
（3）小型水庫防洪仿真管理信息系統實現的主要業務具體包括以下幾個：輸入錄入功能、數據輸出功能、數據管理功能、雨量分析、三維模擬等功能。
4.2 GIS模塊內容詳細設計
GIS是本文設計的小型水庫防洪仿真管理信息系統的核心模塊，設計的主要功能如下：（1）基本操作：實現GIS相關的基礎功能部分，主要包括地圖縮小、放大、精確定位、查詢內容高亮顯示等；（2）圖層控制：主要實現各個圖層的顯示與隱藏等功能；（3）查詢：查詢地圖上空間數據的基本信息，能夠實時查詢、歷史查詢以及信息數據分析等；（4）信息標注：具體包括雨量信息以及水情信息的標注。根據用戶的具體查詢條件將檢索出的數據信息在地圖上標注出來，與此同時，還能夠根據預警警戒線對于超出的區域進行報警；（5）雨量等值線繪制、雨量分布圖以及降雨面積統計等。根據查詢時間范圍將該時間段內的雨量值繪制成圖或者線的形式，直觀的反應給用戶，并且可以實現等值線的在線編輯、繪制等功能；（6）地圖數據信息的輸出、打印等功能：將地圖數據以圖片形式進行保存、輸出以及打印。
4.3 防洪仿真管理系統總體設計
小型水庫防洪仿真管理信息系統建設的基礎是數據信息的采集，技術基礎是互聯網網絡技術以及GIS技術，而核心的數據資源則是水利數據，系統建設的最終目標是實現對小型水庫的防洪調度工作，進而形成空間信息數據資源共享的防洪調度系統總體架構，為提升我國的防洪工作效率提供一定的技術支持。小型水庫防洪仿真管理信息系統搭建的前期要進行足夠的市場調研以及數據采集，接下來需要對采集到的數據進行預處理，對所需要的數據要素進行取舍、編碼、分類和歸類等操作[8]，然后將采集歸類之后的數據進行存儲，在存儲之前需要針對采集到的數據設計出合理的數據表空間，數據庫設計好之后才能將數據信息存儲到對應的表中。所有的數據整理好之后，接下來需要進行系統軟件設計，設計對應的應用接口以便能夠快速的響應用戶對于數據信息資源的請求，用戶請求得到的數據通過WEB端輸出，滿足用戶的不同需求。此外，小型水庫防洪仿真管理信息系統還必須建立相應的評估模型，評估模型建立的最終目標是通過該模型能夠將數據庫中的數據進行快速評估，并且能夠提供一定的評估方法或者措施，比如防洪抗災輔助模型、災害損失評估模型等，一系列的評估模型便組成了系統的模型庫，模型庫在與數據庫系統結合便構成了小型水庫防洪仿真管理信息系統的主體。
小型水庫防洪仿真管理信息系統的建設擬采用Arc GIS Server 10、Arc SDE 10、Arc GIS Engine 10以及Sql Server 2008數據庫等結合的綜合技術實現，其中系統所需要的空間地理數據則保存在Arc SDE的空間數據庫中，系統通過 Arc GIS server搭建地圖服務，進而實現對地圖的讀取以及管理操作。本課題研究的小型水庫防洪仿真管理信息系統的總體結構如圖1所示。
本課題研究的小型水庫防洪仿真管理信息系統之所以采用Arc GIS產品，其最主要的原因是Arc GIS在水利的智能信息化的建設中發揮著非常重要的作用。Arc GIS Server是目前功能最為全面的基于B/S架構的WEB GIS產品，借助Arc GIS Server便可以實現防洪管理系統中所必需的海量空間地理信息數據的以及對應的屬性數據進行查詢、管理、分析以及統計都功能。小型水庫防洪仿真管理信息系統設計的時候采用多層架構，主要包括客戶端、服務器端以及數據段三個層次，每個層之間相互依賴，形成一套整體的管理系統。
5 結束語
基于WEBGIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統研究，通過以水利專業實際工作過程為導向的模式來展開教育，將學術教育的內容與形式轉變為技術教育的內容與形式，能有效地提升WEB GIS的技術運用、團隊意識、目標規劃等重要的職業發展能力。
除此之外， 基于WEBGIS的小型水庫防洪仿真管理信息系統研究，充分體現學習的社會性、發展性、終身性。隨著學習地點逐步推向工作崗位，針對不同工作過程適時更新的崗位要求，幫助學生學習如何獲得新的職業能力的經驗，學會將學習與信息管理系統的開發以及應用緊密的結合起來，這也是過程導向教育的重要組成部分，是作為直接指導就業過程創新性學習的方法、路徑。
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地理信息科學專業評估范文第4篇
關鍵詞：地理信息系統技術；城市規劃；應用
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
中圖分類號：TU984文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
前言
隨著信息技術的日益發展和深入應用，信息化工程在整個社會中的地位日益突顯，特別是作為國民經濟和社會發展關鍵環節的城市信息化工程更是成為一項戰略工作。在整個城市的信息化工程中，城市規劃與管理的信息化建設又是重中之重，對城市規劃與管理起著舉足輕重的作用。地理信息系統結合了地理空間分析技術和計算機信息技術并引起各行業廣泛關注。
一、地理信息系統的概念分析
GIS 即地理信息系統（Geographic Information System），地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。簡單的說，GIS是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統，是以測繪測量為基礎，以數據庫作為數據儲存和使用的數據源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術。地理信息系統成為了獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具和手段，近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。
二、地理信息系統的主要功能
數據采集與編輯功能是指將各實體要素對應代碼坐標輸入計算機當中。
屬性數據比較規范，所以許多地理信息系統都采用關系數據庫管理系統。除文件管理功能外，屬性數據庫管理模塊的主要功能之一是用戶定義各類地物的屬性數據結構。
2.3 制圖功能
GIS的核心是一個地理數據庫。建立GIS首先是將地面上的實體圖形數據和描述它的屬性數據輸出到數據庫中并能編制用戶所需要的各種圖件。
2.4 空間數據庫的管理
有效數據采集和編輯后，形成了地理數據集。對此可以利用數據庫管理系統來進行管理。
2.5 空間分析功能
通過空間查詢與空間分析得出決策結論，是GIS的出發點和歸宿。典型的空間分析有：
2.5.1 拓撲和疊加
通過特征疊加實現檢索、圖形剪裁、模型分析等功能。將存在共同特點的多邊形要素的數據文件進行疊置，根據多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性特征的統計分析。
2.5.2 緩沖區分析
緩沖區分析是根據點、線、面的實體，自動創建其周圍一定寬度范圍的緩沖區多邊形，它是GIS重要的和基本的空間分析功能之一。
2.5.3 空間集合分析
是按照兩個邏輯子集給定的條件來進行邏輯運算。
2.5.4 地學分析
地理信息系統還提供一些專業性較強的應用分析模塊可以應用于不同領域，根據每一模塊的特點來進行分析。
2.6 數字高程模型的建立
數字高程模型有三種主要的形式，包括格網 DEM、不規則三角網（TIN），以及由兩者混合組成的DEM。
三、城市規劃對信息處理的新要求
新時期，隨著觀念的轉變，社會的發展，城市規劃領域對規劃與管理信息的處理有了新要求。
3.1 類型數據處理的綜合性
城市規劃與管理涉及地理要素和資源環境 社會經濟等多種類型的數據 這些數據在時相上是多相的 結構上是多層次的，性質上又有 空間定位 與 屬性 之分，既有以圖形為主的矢量數據，又有以遙感圖像為源的柵格數據，還有關系型統計數據，并且隨著城市社會的發展，數據之間的關系將變得更為復雜，這就要求對統計數據與現狀圖件進行綜合分析。
3.2 服務對象的多層次
現今，規劃與管理信息的使用對象，不僅有政府主管部門 專業部門和公眾的查詢需要，還有管理 評價分析和規劃預測的不同用戶的需求 由于服務對象的多層次性，這對規劃設計與管理信息處理提出了很高的要求。
3.3 時間上的現勢性
隨著城市化進程的加快，城市規劃必須加快其更新速度，以適用城市的加速發展 此外，由于彈性規劃 滾動規劃模式的倡導，規劃的制定與修編周期大大縮短 這些變化對規劃與管理信息提出了 逐日更新 的要求，以確保信息在時間上的良好現勢性。
3 4 空間上的精確性
由于現代規劃與規劃管理結合的更加緊密，規劃設計正從總體規劃到詳細規劃層層深入 互相銜接，最終必須落實到地上 這在空間上，要求提高規劃布局圖空間定位的精確性。
3 5 信息管理的規范化 智能化和可視化
從規劃編制到規劃實施的過程中，產生了大量的數據，包括現狀的和規劃的，而在規劃實施后又有了新的現狀數據 因而，規劃信息管理任務日趨繁重 如何將規劃數據規范化，并進行科學的組織與管理是現代城鄉規劃的重要任務之一 同時，如何與辦公自動化實現一體化，并對信息產品進行可視化處理，以便用戶簡單 明了地進行使用，也將是未來城鄉規劃信息技術研究的重要方向。
四、地理信息系統在城市規劃中的主要應用
4.1 資源管理及配置(Resource Management Configuration)
主要應用的領域包括農業、林業、礦藏等領域，解決各種資源分布、分級、統計、制圖等問題。解決更重能源及資源上的配置，保證資源合理和發揮最大效益。
4.2 城市規劃和管理(Urban Planning and Management)
空間規劃是地理信息系統重要應用領域之一，利用地理信息系統來對城市規劃和管理具有深遠意義。主要是解決城市資源配置等諸多問題。
4.3 應急響應(Emergency Response)
在發生重大災害時，可以解決例如如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施等問題。
4.4 地學研究與應用(Application in GeoScience)
對地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間數據統計分析、制圖顯示等都可以借助地理信息系統工具完成。
4.5 商業與市場(Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力及諸多商業問題，地理信息系統的空間分析和數據庫功能可以有效解決這些問題。
4.6 分布式地理信息應用(Distributed Geographic Informa-tion Application)
機遇網絡時代的地理信息系統可以通過網絡來實現地理信息的分布式存儲和真正意義上的信息資源共享。
4.7 城市規劃管理(Urban Planning and Management)
利用地理信息系統技術進行城市規劃建設的輔助設計、進行城市管理的輔助決策、規劃控制等工作。
4.8 國土及地籍管理(Land Information System and Cadas-tral Applicaiton)
GIS 利用現有的遙感數據，可以有效的對土地利用動態變化進行分析評估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性質的改變、地籍權屬關系變化、地塊輪廓的變化、等許多內容，都可以通過GIS來高效、高質量地完成這些工作。
4.9 生態、環境管理與模擬(Environmental Management andModeling)
實現對區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環境保護等設施的管理、環境規劃等。
4.10 基礎設施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施（電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、電力設施等）廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征，無論是進行管理、統計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。
4.11 選址分析(Site Selecting Analysis)
不同的區域地理環境有所不同，可以根據不同的特點，綜合考慮資源配置、市場的發展潛力、交通是否便利的條件、地貌地形特征、環境影響等因素，在一定的區域范圍內選擇最佳位置，這也是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的對空間的分析功能。
4.12 網絡分析(Network System Analysis)
通過建立交通網絡、地下管線網絡等的計算機模型，使用GIS來研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件的應急處理。
4.13 可視化應用(Visualization Application)
以數字地形模型為基礎，可以建立一定區域區域等三維可視化模型，實現多角度瀏覽。
五、結束語
總之，GIS 技術的發展，為社會諸多行業領域的發展帶來了機遇。目前 GIS 技術推廣到城GIS系統以處理和分析空間數據功能，為城市的規劃提供了準確的依據，并演繹出豐富多彩的系統應用冠能，滿足用戶的廣泛需求。
參考文獻
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地理信息科學專業評估范文第5篇
關鍵詞：GIS；公路工程；應用；地理信息系統
中圖分類號：U415.512 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）06-0131-02
地理信息系統是匯集地理學、計算機科學、管理科學、測繪科學和信息科學為一體的新興學科。GIS采用了計算機圖形學、數據庫、和多媒體等很多最新技術，對地理信息進行了詳細的數據處理，可為設計者提供多種可視化的支持。
1 地理信息系統（GIS）技術在公路工程中的應用
1.1 地理信息系統（GIS）及其基本功能要求
近幾年來，隨著我國經濟的飛速發展，公路設施作為我們國家的重點基礎設施之一，其車流量也呈現出逐年遞增的趨勢。目前在各種管理數據不斷增大的同時，由于信息技術的飛速發展，各條公路的監控、收費及通訊功能等交通設施的技術含量有了很大的提高。從而對各種數據管理工作提出了新的要求。運用地理信息系統（GIS）能夠有效的幫助實現公路的科學化、現代化及智能化。開發機運用各種各樣專用管理系統或技術，能夠完成數據的分析統計及處理。從而達到規范管理和科學決策的目的。
1.2 地理信息系統（GIS）在公路設計中的應用
公路工程的規劃設計中路線方案的選定，處理要綜合考慮地質、地形等自然條件以外，還必須考慮工程投資、交通量等等多方面因素。隨著GIS技術和各種高科技的發展，為解決這些技術問題提供了先進的技術手段。
在縱斷面的規劃設計中，相關研發設計人員可以應用人機交互設備在屏幕上操作。在以前很長一段時間地理信息系統并不適用于道路規劃，道路規劃主要依靠定性的參數了解目前的情況和工程師的經驗開展缺乏系統的測試、評估和科學決策，與此同時地理信息系統（GIS）技術可以根據公路各點的坐標計算出各點的高程。研發設計人員根據以上提供的信息進行詳細的修改，修改到滿意為止。與此同時，電腦能夠計算出來當前縱斷面方案中相對應的土石方累積曲線，給相關設計人員參考。目前在公路的設計和建設中，主要有道路的幾何數據和道路設計的工程量數據以及工程計劃進度等數據。對以上所述的數據進行單獨分開管理，與此同時他們又能通過地理信息系統（GIS）技術圖形平臺集成訪問。以及在網上相應的電子地圖，承包商及監理就可以通過上面說提供的電子地圖實時更新相關數據，來提交到業主服務器。相關各部門能對工程管理數據記性分析及查詢。GIS非常適宜于對公路信息的分析機處理，是公路建設管理現代化的重要手段。一些國家已將GIS技術非常成功地應用于公路的規劃、設計和管理等工作中，并取得很好的效益。
1.3 地理信息系統（GIS）在公路統計管理中的應用
在以前傳統的信息系統中，相關技術數據主要是保存在數據庫中，但如果數據庫中存儲的數據僅僅以文字的樣式表現出來，這樣一來不僅形式顯得呆板，而且很可能將一些很重要的信息隱藏在文字背后。實際上在的公路管理中，要有很多問題借助于地圖來解決。利用地理信息系統（GIS）技術提供的相關數據的地理屬性，就可以將這些數據進行分層分類疊加在地圖上。通過地理信息系統（GIS）技術的圖形表現功能，一方面能夠表現出公路工程的幾何數據集各個構造物的幾何信息。另一方面還能運用專題圖的形式表現工程進度情況及計量支付情況，GIS用戶就可以直接在地里信息系統（GIS）圖形中參訓到工程的進度情況。GIS的查詢功能按照其使用方法的不同大致可以分為兩大類：空間查詢和數據查詢。
所謂空間查詢就是通過在其空間范圍內的查詢，在這個范圍內所選取的相關信息的屬性數據。從映射的角度看，地理信息系統是一個功能強大的數字化測繪體系。然而，計算機圖形學需要電腦相關外設，繪圖儀接口軟件和繪圖指令是不一樣的，所以在GIS計算機圖形軟件不是一個簡單的功能。地理信息系統一般都裝有一個地理數據庫，其療效類似于圖書館的圖書編目，分類存儲，方便管理人員或讀者很快找到書。其基本功能包括：數據庫定義、數據庫操作、數據庫的建立和維護。通訊功能空間分析、功能空間查詢和空間分析決策結論是GIS的出發點和歸宿。這是專業高層次的GIS功能。測繪、數據庫的組織、空間分析是很少能夠標準化的它是一個復雜的過程，需要了解如何應用地理信息系統之間的內部空間，發展規劃、決策的數學模型和理論相結合的目標接觸。相對于GIS的空間查詢，GIS的數據查詢是在平時公路的管理中所常用的查詢方法。相關管理人員可以通過GIS數據查詢，以此來了解數據所在的空間位置。
GIS數據能夠以數據數字的形式來表現現實世界客觀現象，現實世界客觀對象可以被劃分為兩個抽象的概念：離散對象和連續的對象領域。
1.4 地理信息系統（GIS）在公路運輸管理中的應用
近幾年來，隨著運輸市場的發展，運量迅速增加，運輸車輛、散裝地等也日益增加，再運用傳統的管理方式已經不能滿足目前運輸事業的發展需求，非常有必要采用現代化的管理模式。由于GIS擁有非常豐富的空間分析工具，所以它可以為公路運輸管理提供更直觀、更形象的查詢手段，用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統中，儲存和運輸線共同形成一個物流網絡，存儲網絡節點，節點決定了線，根據互惠的原則與經濟效益相結合的供應和需求，在特定區域內建立多個倉庫，一個倉庫的位置，每個倉庫的規模，以及倉儲物流之間的關系問題，使用這種模式可以很容易地得到解決。傳統的GIS模型是按照客觀世界地理空間不自然的分工和抽象的，認知的地理空間認知模型和計算機數據模型使得它不能形成良好的相關性的計算機方法，這很難表達復雜的地理實體，更難以滿足客觀世界的整體特性要求。在地理信息系統軟件的開發中，語義分割是不合理的，這將是很難有效地表達空間對象之間的關系，這導致了更深層次的分析，處理操作很難實現。由于GIS具有地形地理等數據分析、查詢、統計功能，所以在絕大部分的運輸企業的管理當中，可以利用其建立交通地理信息數據庫，為相關管理部門提供分析和查詢方法。地理信息系統技術的主要功能是空間分析能力，也是GIS與計算機繪圖軟件區別的主要特征。GIS的空間分析能力是從空間物體的相對空間位置及聯系等方面來研究空間事物，以及對相關的空間事物做定量的描述。一般來講GIS只回答是什么，在哪里，怎么樣的問題，而并不知道該回答為什么。GIS涉及的因素很多，歸納起來可分為硬件、軟件、數據和人員。硬件是一個GIS系統的物理基礎，一個GIS系統的軟件驅動模型，數據是GIS的最主要部分，是GIS中的另一個非常重要的因素。如果相關人員發揮出色的設計作用，以此就可以增強系統的功能，以提高系統的有效性，相反會破壞系統應具有的潛力。
1.5 地理信息系統（GIS）在公路沿線地質災害管理中的
應用
目前，我國西部地區頻繁發生的泥石流、滑坡等地質災害已成為道路施工及運行的重大隱患。然而公路沿線地質災害的處置與管理牽涉到多種不同來源及不同類型的數據。利用人工的管理方式已不能分析和處理這些數據。相應的很多數據也不能進行更為可視化的表達，相應的管理效率也就得不到提高。然而GIS具有非常強大的額數據處理功能。運用地理信息系統（GIS）技術，就可以比較有效地整理各種各類的資源和信息，并且是所有數據和時間及地理位置很好的并聯起來。并對這些數據進行高效的管理及比較深入的分析處理。
1.6 地理信息系統（GIS）在公路地圖中的應用
相對于傳統的人工或全自動的制圖方法，GIS所用的制圖方法要靈活的多，相關的公路管理部門也就可以借助于GIS的地圖輔助功能進行公路工程管理。和普通的地圖相比GIS電子地圖有很大的不同，不同形式主要表現在它將表示不同內容的地圖分別進行存儲和管理。將每一部分表示為一個圖層，通常每個圖層只表示單一的內容。GIS表示地理數據時，一般都采用圖層疊加的方式來顯示所需的信息。
2 結 語
綜上所述，隨著地理信息系統技術的普及和應用的深入，地理信息系統（GIS）技術在公路工程中的應用會更加的廣泛，更進一步的推廣和開發GIS技術在公路工程各個方面中的廣發應用，將提高公路工程建設和管理的經濟效益、工作效率，從而來推動公路工程建設和公路工程管理模式的全面發展。
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