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地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例精選(九篇)

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地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例

第1篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

關(guān)鍵詞:公安;二維地理信息系統(tǒng);三維空間信息;GML;空間數(shù)據(jù)

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)19-4535-04

1 概述

當前科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,很多先進的技術(shù)被應(yīng)用到我們的工作當做,提高了我們的工作生產(chǎn)效率。在公安系統(tǒng)中,地理信息系統(tǒng)就得到了越來越普遍的應(yīng)用,并發(fā)揮出關(guān)鍵的功效。在公安業(yè)務(wù)的開展中,地理信息系統(tǒng)多被應(yīng)用于指揮工作的開展以及巡邏任務(wù)的完成,除此之外,刑事案件偵破,人口調(diào)查,治安管理,維持交通、警署保衛(wèi)工作以及反對恐怖組織等工作也對地理信息系統(tǒng)有了越來越多的需要,通過將這些工作開展的相關(guān)訊息附加在該系統(tǒng)中,能夠提升公安部門的工作效率以及工作所取得的效果[1]。傳統(tǒng)的警用地理信息系統(tǒng)都是建立在二維平面矢量地圖和影像地圖的基礎(chǔ)上,已經(jīng)越來越不能滿足公安系統(tǒng)的信息化的要求。這是由于二維地理信息系統(tǒng)從根本上來說是作用在抽象符號基礎(chǔ)上的,它本身有著不易改變的不足,無法帶給人們真實的感覺[2]。二維地理信息系統(tǒng)把周邊的生活環(huán)境及一切事物都通過抽象符號轉(zhuǎn)換成簡易的二維模式,這樣一來它一定是無法滿足三維事物的展現(xiàn)需求。而三維地理信息系統(tǒng)對真實環(huán)境的體現(xiàn)更加的寫實,更加可以帶給我們真正的感官體驗,它通過立體的形式為我們帶來現(xiàn)實的三維空間,更加有利于工作的開展[3]。三維警用地理信息管理系統(tǒng)(3DPGgis)是在計算機上實現(xiàn)三維地理信息與人口、場所、案事件等公安業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫信息有機結(jié)合的管理系統(tǒng)。

2 研究主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

2.1研究主要內(nèi)容

研究如何將APl技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)當中,選擇B/S的架構(gòu)方式構(gòu)造公安三維地理信息系統(tǒng)。使得這種系統(tǒng)可以將實際的環(huán)境通過三維的形式更加生動寫實的展示出來,且將所得信息輸入合并到之前的二維系統(tǒng)內(nèi),同時結(jié)合公安業(yè)務(wù)開展的實際需要進行新功能的研發(fā)。

2.2關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1三維地形數(shù)據(jù)集構(gòu)成

通常情況下,三維地形數(shù)據(jù)集是指包含數(shù)字高程模型(DEM)的地形數(shù)據(jù)集。3DMAX中的三維地形數(shù)據(jù)集是一種融合遙感影像、數(shù)字高程模型以及各種矢量地圖的數(shù)據(jù)集,是進行三維場景瀏覽的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),需要利用ArcGis系列軟件中的TB軟件來創(chuàng)建。TB是創(chuàng)建可在產(chǎn)品中TE Pr0顯示的帶精確地理坐標、具有照片實景效果的三維地形數(shù)據(jù)集(*.mpt)的軟件。該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)不同分辨率、不同格式的遙感影像、數(shù)字高程模型以及各種矢量地理數(shù)據(jù)的融合與疊加,迅速方便地創(chuàng)建海量三維地形數(shù)據(jù)集[4]。利用TB創(chuàng)建三維地形數(shù)據(jù)集的流程圖如圖1所示:

新建工程影像融合生成影像金字塔影像預(yù)處理生成三維地形數(shù)據(jù)三維地形構(gòu)建流程ARCGIS。

ArcGis產(chǎn)品中的TG是用于網(wǎng)絡(luò)三維地形數(shù)據(jù)(*.mpt或*.tbp)的軟件,為地形可視化提供了一種強大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器技術(shù)。即使在低帶寬的情況下也能夠進行最優(yōu)化,實時傳送3D地理地形數(shù)據(jù),支持同時向多客戶傳送三維地球數(shù)據(jù)。通過TE Pr0與其連接,TG能夠?qū)崿F(xiàn)將具有地理坐標的三維地形數(shù)據(jù)集在基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序中[5]。同時,TG是基于網(wǎng)絡(luò)無縫可變帶寬的,不受連通性的中斷而影響。當?shù)匦螖?shù)據(jù)以低分辨率被用戶所接收,用戶就能夠開始進行三維顯示,而不用等到所有的數(shù)據(jù)集都傳輸完畢。這項技術(shù)的突破為用戶展示了無縫的三維圖像[6]。

2.2.2三維建筑模型優(yōu)化處理

LOD是被應(yīng)用在三維模型當中的一種先進的技術(shù),它能夠在保持三維影像質(zhì)量不受改變的情況下,將一些無關(guān)的景物進行排查忽略,這樣一來三維影像所顯示的畫面更加簡潔,能夠有效提升繪制算法的開展效率。這一項技術(shù)能夠針對一個事物構(gòu)造很多模型,這些模型精細程度不同,結(jié)合起來觀察能夠得到更好的效果。在遠距離觀察一個事物的時候,就選擇構(gòu)造精細程度比較低的模型來開展下一步的繪制工作;在近距離觀察一個事物的時候,就選擇構(gòu)造精細度程度比較高的模型來開展下一步的繪制工作。

很明顯,通過該項技術(shù)在系統(tǒng)當中的應(yīng)用可以更好的精簡復(fù)雜的場景。這樣不僅可以確保原有的場景質(zhì)量不受改變,同時還可以提升場景的繪制速率,使得地理信息系統(tǒng)的實時性得到完善[7-8]。

3 系統(tǒng)功能概述

3.1三維地圖操作模塊

該模塊中主要提供地圖的顯示控制操作(如圖層的顯示控制、地圖的縮放等),地圖量算、二三維地圖切換等功能。

3.2三口一房管理模塊

三口一房管理主要指對常住人口、暫住人口、重點對象和出租房屋戶的管理。數(shù)據(jù)信息實時自動比對進入虛擬房間,可通過平臺地圖逐級進入“房間”,房間內(nèi)的人口分別以???、暫口、人戶分離、重點高危對象和出租房屋戶等不同類型顯示,實現(xiàn)了“以圖管房”、“以房管人”和“以房找人”。

3.3警力部署模塊

在三維地圖上可以清晰看到派出所、警務(wù)室、卡口查報站的分布,在瀏覽網(wǎng)站時,可以明確區(qū)警力部署;網(wǎng)吧、旅館及重點部位的標注。

系統(tǒng)給出了派出所精確的三維地理信息,用于標志所管轄的區(qū)域及聯(lián)系方式。對于公眾而言,可以快速找到本區(qū)域所管轄派出所,給老百姓帶來及大的方便。同時一旦出現(xiàn)突發(fā)事件給相關(guān)部門決策帶來極大的方便,提供大量空間數(shù)據(jù)信息,這是二維地理信息系統(tǒng)無法比擬的。

3.4預(yù)案模塊

采用GIS技術(shù)綜合案件發(fā)展的時序特征和空間變化特征,制作案件動態(tài)演變預(yù)案,對于作戰(zhàn)指揮起到輔佐作用如:進攻路線,警車,控制區(qū),消防設(shè)備,疏散路線……等等。

3.5警情分析模塊

警情分析用來對接到的報警信息進行分析,主要功能包括:階段報警數(shù)量專題分析;警情類別分析;警情“三高”(高發(fā)案時間、高發(fā)案地區(qū)、高發(fā)案類型)分析;警力投向與刑事發(fā)案對比疊加分析;按派出所轄區(qū)統(tǒng)計;按案發(fā)時間統(tǒng)計等功能。

3.6后臺模塊化管理

后臺管理維護模塊主要是為管理人員提供系統(tǒng)維護和管理上的支持。主要功能包括對系統(tǒng)用戶的管理、地圖平臺的維護、數(shù)據(jù)更新管理、系統(tǒng)日志管理、性能監(jiān)控和數(shù)據(jù)的備份及還原等。

除此以外,API 接口開放和系統(tǒng)二次開發(fā)系統(tǒng)開放主要的API 接口,便于三維警用地理信息系統(tǒng)后期的二次開發(fā)和擴展。由于目前社會經(jīng)濟和公安業(yè)務(wù)飛速發(fā)展,因此要求系統(tǒng)應(yīng)具有良好的動態(tài)性與可擴展性,通過開放API 接口,進行二次來發(fā),并能夠依據(jù)實際工作情況作一定程度的動態(tài)修改、擴充和調(diào)整,并保證調(diào)整前后應(yīng)用過渡的平穩(wěn)性,能以零編碼實現(xiàn)擴展[9]。

API 是一組作為應(yīng)用程序呼叫某個功能與服務(wù)的函數(shù)。程序設(shè)計師可依據(jù)API 函數(shù)撰寫程序,讓操作系統(tǒng)或某個程序激活某個程序以執(zhí)行特定的功能,本系統(tǒng)開放基于Web 瀏覽器的API 接口。采用通用的JavaScript 腳本函數(shù)接口,方便進行基于三維地圖的二次開發(fā),預(yù)留接口與其他系統(tǒng)結(jié)合,如:三臺合一系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)等。

4 系統(tǒng)特點

4.1核心價值

1)以圖強基:加強了基層民警對管理對象的信息掌握度,實現(xiàn)了公安基礎(chǔ)工作可視化管理。

2)以圖指揮:以更科學(xué)、更直觀的方式指揮警力調(diào)度,輔助領(lǐng)導(dǎo)決策。

3)以圖預(yù)警:通過對案(事)件的時間和空間分析,判斷案情的發(fā)展趨勢,科學(xué)制定工作措施,指導(dǎo)基層打防控。

4)以圖作戰(zhàn):直觀的三維地圖上實現(xiàn)警力資源的最佳配置和部署,制作更靈活、更直觀、更準確的作戰(zhàn)方案。

5)以圖預(yù)案:利用三維電子地圖制定重大活動保衛(wèi)預(yù)案以及對重要警衛(wèi)線路進行管理。

4.2平臺共享

三維警用地理信息系統(tǒng)在開始設(shè)計的時候,就是一個通用的、共享的系統(tǒng),可以服務(wù)于公共安全的其他部門,減少資源浪費,避免重復(fù)建設(shè)。

5 結(jié)論

三維警用地理信息系統(tǒng)作為集實有人口管理、場所管理、案(事)件管理、指揮調(diào)度、監(jiān)控管理、機構(gòu)轄區(qū)管理和公共資源管理等多種功能于一身的信息化高科技載體,將在不斷開發(fā)應(yīng)用中日趨完善、成熟,在實踐中不斷豐富“基礎(chǔ)信息化、信息基礎(chǔ)化”的深刻內(nèi)涵,真正實現(xiàn)在情報信息主導(dǎo)下公安基層基礎(chǔ)工作的新跨越。

參考文獻:

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第2篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;地理信息系統(tǒng);教學(xué)研究

中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 09-0000-02

一、地理信息系統(tǒng)課程學(xué)習情況

(一)地理信息系統(tǒng)是什么

地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)、計算機技術(shù)、信息管理三個學(xué)科的結(jié)合,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展匯聚了這三個學(xué)科的最新的發(fā)展,和最新的技術(shù),也代表了最新的方向。地理信息系統(tǒng)的原理是選取和根據(jù)了地理信息系統(tǒng)的概述、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和處理、以及信息系統(tǒng)的應(yīng)用。其中系統(tǒng)概述分別從基本概念、功能、類型、研究內(nèi)容發(fā)展歷史以及和測繪學(xué)科之間的聯(lián)系。在課堂授課中應(yīng)該以比較容易的手段和形象化的比方使學(xué)生能比較快和容易的理解地理信息的概念,深入對地理信息系統(tǒng)的認識。為了剛好使學(xué)生能從生活中的體驗來理解地理信息系統(tǒng),我們還可以使用圖示的方法來講解。

在地理信息系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)處理包括系統(tǒng)中的前臺數(shù)據(jù)和后臺數(shù)據(jù),以及前后臺數(shù)據(jù)的處理。首先,后臺數(shù)據(jù)處理包含了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫等較為復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu),是地理信息系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計工作,可能就不能作為學(xué)生學(xué)習的重點了。其次是,數(shù)據(jù)庫是支撐整個系統(tǒng)的重要、關(guān)鍵部分,也是前臺數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。所以要想使用好前臺還必須對后臺數(shù)據(jù)有一個較好的認識,要有一定的了解。所以,這部分的學(xué)習應(yīng)該是要取舍到位。到后面的矢量、柵格數(shù)據(jù)等概念、結(jié)構(gòu)、特點需要比較深入了解,但對于后臺數(shù)據(jù)對應(yīng)前臺數(shù)據(jù)的算法應(yīng)該避重就輕,講要點就好,無須深入。前臺數(shù)據(jù)處理可以結(jié)合軟件的例子來作闡述,這樣我們就能講好軟件應(yīng)用部份的基礎(chǔ)。

(二)課程教學(xué)定位不明朗

大多數(shù)學(xué)校在地理信息系統(tǒng)教學(xué)中存在兩種傾向,一是將講課程的教學(xué)目標行為理論型,追求理論教學(xué),卻忽視了地理信息系統(tǒng)教學(xué)的實用性,從而導(dǎo)致了對于地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技能輕視,反而是教學(xué)偏向了理論教學(xué)的一邊,使課堂缺少活力。另外一種極端是,是教學(xué)目標定位于地理信息系統(tǒng)的實踐,而不進行適當?shù)睦碚摻虒W(xué),甚至沒有理論教學(xué)部份。在這樣的指導(dǎo)思想引導(dǎo)下,雖能學(xué)生獲得了一定的操作技能,但是不能在理論上進一步的對地理信息系統(tǒng)進行深刻認識,對系統(tǒng)處理原理不能較好的去分析,甚至對于結(jié)果怎么來的也缺少一種認識。所以在各個學(xué)校和各位地理信息系統(tǒng)任課教師之間,因為彼此是按照自己對教學(xué)大綱的理解去進行授課的,因為彼此的理解又不一樣,所以對教學(xué)目的和定位又不一樣,所以在各位任課教師對課程的定位又不一樣,教學(xué)目標也不一樣。在一定任課教師的隨意性也導(dǎo)致了學(xué)生的迷惑,因為不一樣的標準,所以學(xué)生的水平也差次不齊。

(三)教學(xué)中理論和實踐環(huán)節(jié)沒有較好銜接

在地理信息系統(tǒng)教學(xué)過程中,傳統(tǒng)上,教師一般是采用理論教學(xué)和上機操作實踐相結(jié)合的形式來進行教授。理論課教學(xué)一般是在課堂中以教師為主來講授,逃脫不了傳統(tǒng)教學(xué)那種填鴨式教學(xué)的弊端。這種滿堂灌式的知識傳播的教學(xué)模式,不能較好的調(diào)動同學(xué)們的學(xué)習積極性和主動學(xué)習的自主性。在一定程度阻止了學(xué)生們的學(xué)習興趣。一般的實踐課一般在實驗室機房進行,學(xué)生們在老師的要求下,按照教學(xué)大綱的要求進行一系列要求進行。而教學(xué)大綱要求的又不太科學(xué),只是在程序上和結(jié)果又一定的要求,造成學(xué)生一般按照教學(xué)要求也就是按照課本機械的進行操作。

二、基于高速網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)條件下的實踐改革

(一)教學(xué)方法的更新

教學(xué)方法嚴重影響到這門課程的效果,要提高地理信息系統(tǒng)的教學(xué)效果就要不斷地創(chuàng)新,開展教學(xué)方法的更新。在對于傳統(tǒng)教學(xué)方法,我們要堅持好的傳統(tǒng),拋棄不在適應(yīng)的教學(xué)方法。在這個基礎(chǔ)上去開展一些新的教學(xué)方法。例如:以學(xué)生為中心,找重點,提要點,進行案例教學(xué)。轉(zhuǎn)變以前的教學(xué)方法,改填鴨式成主動性學(xué)習,改滿堂灌式為互動性教學(xué)。

(二)科學(xué)的課程教學(xué)平臺的搭建

以宜春學(xué)院的地理信息系統(tǒng)教學(xué)為例,我們將相關(guān)的課程的教學(xué)課件、教學(xué)大綱、教師教案、實驗要求等資料全部數(shù)字化;還有師生之間的問與答和學(xué)生之間的討論等進行互動建庫,全部放到網(wǎng)上進行綜合管理。

(三)制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為學(xué)生提供學(xué)習幫助,展現(xiàn)辦學(xué)優(yōu)勢

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)幫助學(xué)習的特點是能夠使學(xué)生較好地進行自主學(xué)習,為了能及時幫助學(xué)生解決問題,教師為學(xué)生提供學(xué)習幫助,為該課程的學(xué)生展現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù),在學(xué)習過程中學(xué)生們碰到很多問題不能及時處理的矛盾都能被很好的解決,任課教師針對學(xué)習中比較集中的問題進行歸納總結(jié)。

(四)利用先進技術(shù)進行教學(xué)輔導(dǎo)

為滿足學(xué)生自主學(xué)習的需求,通過引導(dǎo)和使用專門的屏幕錄像相關(guān)軟件,將先前實現(xiàn)的教學(xué)與實驗相關(guān)內(nèi)容攝錄下來,再通過在后期的各種處理,生成可執(zhí)行文件或影音動畫文件,再通過相關(guān)動畫軟件生成可運行動畫文件,也就制作成了許多的流媒體課件,再放在國際互聯(lián)網(wǎng)上進行共享,教師就有了比較多的時間可以來輔導(dǎo)相對較差的學(xué)生.學(xué)習進度相對快的學(xué)生還可提前開始學(xué)習新的課程內(nèi)容。

三、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下教學(xué)易出現(xiàn)的問題及解決措施

地理信息系統(tǒng)的各種功能應(yīng)用在實際工作中給大家實現(xiàn)了我們不能或則較難去實現(xiàn)的功能,這就給學(xué)習地理信息系統(tǒng)的學(xué)生以開拓視野,所以,在平常的課堂上應(yīng)該多用實際的例子結(jié)合理論原理加以講解。

在日常用的軟件比較多,但總歸原理基本一致。在軟件功能及操作中教學(xué)應(yīng)加強采用任課教師演示各種實例操作為主。對于軟件綜合應(yīng)用的教學(xué)則以要學(xué)生來獨立完成設(shè)立的任務(wù)為主,在實際的應(yīng)用中去發(fā)現(xiàn)和解決問題、再總結(jié)經(jīng)驗,已達到不斷提高各種實驗軟件操作的實踐能力。針對地理信息系統(tǒng)的理論學(xué)習,一般以在教室中的課堂為主。而對于地理信息系統(tǒng)軟件的教學(xué)則還要把實驗室實際操作加以結(jié)合開展教學(xué)。

(一)由于計算機應(yīng)用能力不一樣,而影響了教學(xué)進度

在日常的課堂上,那些能熟悉網(wǎng)絡(luò)使用和計算機應(yīng)用能力較強的學(xué)生可以比較輕松完成任課教師布置的各種任務(wù),還能有針對性地去深入學(xué)習,比較自由地在互聯(lián)網(wǎng)上找到所需學(xué)習資料。反之,那些能力較差的學(xué)生則連基本的教學(xué)要求都很難去完成。

(二)教學(xué)效果因硬件設(shè)備性能不穩(wěn)定而受影響

在實驗室中的實驗教學(xué)中要用到很多實驗設(shè)備,特別是計算機設(shè)備,很多時候已經(jīng)或則很難適應(yīng)新的教學(xué)要求。在一定程度上硬件設(shè)備很難跟上最新的教學(xué)實驗等軟件的發(fā)展。由于地理信息系統(tǒng)軟件又對硬件設(shè)備要求較高,對操作系統(tǒng)的系統(tǒng)安全性要求也比較高,所以只要一個方面不足,就會讓教學(xué)效果不太理想。

(三)改變考核方式產(chǎn)生的利弊

在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天,很多考試都可以放在網(wǎng)絡(luò)中進行,而且很多考試已經(jīng)放在網(wǎng)絡(luò)中進行的。這種開放式的考試,因其不受時空的限制,讓考核和學(xué)習不受限制了,方便了大家學(xué)習。但是網(wǎng)絡(luò)的另一頭被考核的對象卻難于監(jiān)控,因為學(xué)生利用了這種考核的開放性,讓其他人代替自己進行考試,最后卻影響了教學(xué)效果的理想實現(xiàn)。

(四)需要解決的問題而采取的措施

加強學(xué)生課堂上級軟件操作的能力,加強學(xué)生對地理信息系統(tǒng)軟件使用的同時,必須加強學(xué)生基本的計算機操作技能教育。根據(jù)課堂的需要適時開展計算機基本操作的培訓(xùn)不但對學(xué)生有益,對任課教師也很有必要。加強培訓(xùn)的同時,還要不斷地開發(fā)新的教和學(xué)的教學(xué)資源,方便學(xué)生和任課教師能突破傳統(tǒng)教學(xué)時空的限制,為更多更好地看展課程教學(xué),也是對傳統(tǒng)的教師里的教學(xué)進行有效的補充。

四、總結(jié)

高等教育中地理信息系統(tǒng)是作為專業(yè)中一門課程,還是作為一門專業(yè)基礎(chǔ),有的還是選修課程。缺少必要的支持力度,比如課程前期的必要教育。這就造成很多同學(xué)對這門課程存在很多困難,有的是自身的的原因,如,沒有足夠的能力進行學(xué)習理解,還有就是缺少一個基礎(chǔ)。有的是外在的原因,比如,課程的神秘性,因為缺少必要解釋或者詳細的說明,地理信息系統(tǒng)給同學(xué)一個高深莫測的感覺,而深入到實際課堂里卻是那么虛無縹緲,讓學(xué)生會產(chǎn)生一種感覺,我學(xué)的很差,做的不好,以后不能承擔起地理信息系統(tǒng)帶來的任務(wù)。還有就是學(xué)習信息系統(tǒng)有用嗎?根據(jù)最新計算機技術(shù)和地理科學(xué)發(fā)展,以及地理信息系統(tǒng)將在很多行業(yè)輔助我們完成很多工作。對于地理數(shù)據(jù)的獲取、整理和管理,地理信息系統(tǒng)大力提高了生產(chǎn)效益。所以地理信息系統(tǒng)除了成為地理學(xué)、測繪學(xué)等很多專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程,還成為計算機軟件科學(xué)中一個重要的研究和發(fā)展方向。因為,對我們地理信息系統(tǒng)的教學(xué)進行研究是非常有前瞻性的,也是非常重要的。

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第3篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng);地質(zhì)工程勘察;應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)又稱為地學(xué)信息系統(tǒng),它可以處理空間實體以及空間關(guān)系,是一種特定的非常重要的空間信息系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及計算機技術(shù)的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)工程勘察中的應(yīng)用也得到了重視。

1 地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)(GIS)在計算機硬件和軟件系統(tǒng)的支持下,可以對整個或者部分地球表層中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示以及描述。地理信息系統(tǒng)可以分成人員、數(shù)據(jù)、硬件、軟件、過程這五個部分,人員是地理信息系統(tǒng)中最重要的部分,首先開發(fā)人員要定義地理信息系統(tǒng)中需要執(zhí)行的每個任務(wù),然后進行處理程序的開發(fā),開發(fā)人員要具備熟練的操作水平,才能克服地理信息系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。精確的數(shù)據(jù)會影響到查詢和分析的準確度。硬件的性能可以影響到軟件處理數(shù)據(jù)的速度。軟件除了地理信息系統(tǒng),還包含繪圖、數(shù)據(jù)庫、影像處理、統(tǒng)計等其他程序。

地理信息系統(tǒng)有兩個主要特點,一是采取各種空間分析方法,將很多不同的信息綜合起來進行分析。二是地理信息系統(tǒng)可以管理數(shù)字、文字信息屬性,還可以管理圖形信息。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,GIS的發(fā)展主要按WebGIS、ComGIS、OpenGIS、時態(tài)GIS、虛擬GIS、三維GIS以及3S集成的趨勢發(fā)展。

2 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)工程勘察中的應(yīng)用實例

2.1 GIS在地質(zhì)工程勘察中的設(shè)計思路

(1)通過地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用,可以讓地質(zhì)工程勘察中的信息運用數(shù)據(jù)共享的方式,作為數(shù)據(jù)接口文件提供給地質(zhì)工程勘探的每個階段,起到數(shù)據(jù)共享的作用,這種方法可以提高工作進度,縮短勘察工作周期,提高經(jīng)濟效益并且在人力上起到了緩解作用。而詳細的系統(tǒng)建立可以分以下幾個階段:數(shù)據(jù)錄入、運用的相關(guān)軟件、系統(tǒng)二次開發(fā)以及軟件的使用。

數(shù)據(jù)錄入。數(shù)據(jù)錄入就是指在深入調(diào)查的前,要先明確地質(zhì)工程勘察系統(tǒng)的目的與需要,繼而收錄相關(guān)的勘察信息,利如電子版的數(shù)據(jù)信息。在經(jīng)過基本的處理后,可以記錄到EXCEL以及數(shù)據(jù)表中去。

運用的軟件。可以利用Arcvicw、MapX以及MapInfo等相關(guān)軟件在本地地圖上進行分析工作。

系統(tǒng)二次開發(fā)。系統(tǒng)的二次開發(fā)就是指對系統(tǒng)中需要的插件以及對軟件的二次開發(fā),按照用戶的需要,采用功能適當?shù)闹噶钐砑拥焦ぞ邫谥羞M行打包,最后形成可以應(yīng)用的程序。

軟件的使用。軟件通過測試和調(diào)試后,可以讓地質(zhì)工程勘探信息獲得更大的利用空間,發(fā)揮其最大的信息資源價值。

(2)在進行地質(zhì)工程勘察時,要根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)特點對工程數(shù)據(jù)進行整理分析,可以促進勘察地區(qū)的發(fā)展及建設(shè),而地理信息系統(tǒng)的運用可以實現(xiàn)地質(zhì)工程勘察的信息管理系統(tǒng)化。

2.2 GIS在地質(zhì)工程勘察中的實際應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,GIS技術(shù)的應(yīng)用也取得了前所未有的展示,它在地質(zhì)領(lǐng)域中的地質(zhì)制圖、石油勘探資料管理、預(yù)測礦產(chǎn)資源以及地質(zhì)災(zāi)害方面都有更高的深入。下面我們就對GIS在地質(zhì)制圖、石油勘探資料管理、礦產(chǎn)資源及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測等方面中的應(yīng)用進行分析。

(1)GIS在地質(zhì)制圖中的運用。因為石油在地下,我們看不到也摸不到,那么石油勘探只能通過物探、鉆探、測井等方式進行資料和地圖的制作。而傳統(tǒng)的制圖不僅工作枯燥效率低,圖件使用率低,管理也比較復(fù)雜,并且受人為影響,不能實現(xiàn)專題圖的三維可視化,傳統(tǒng)的地質(zhì)制圖并不適應(yīng)現(xiàn)在的發(fā)展需要,GIS可以實現(xiàn)專題圖的數(shù)字化,構(gòu)造屬性與圖形雙結(jié)合的數(shù)據(jù)庫,方便地圖數(shù)據(jù)的管理、檢索及更新。

(2)GIS在石油勘探資料管理中的應(yīng)用??梢岳胐BASE中地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)的勘測數(shù)據(jù),利用GIS中的ARC進行分析,然后做出相關(guān)粉砂、深線的圖件。地理信息系統(tǒng)具有空間數(shù)據(jù)分析能力,適用于石油勘探開發(fā)需要資料的綜合分析。國際上有很多利用GIS進行深海地質(zhì)勘察的案例,提供了很多可靠的數(shù)據(jù)。

(3)GIS在礦產(chǎn)資源預(yù)測中的運用。傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源預(yù)測都是用人工的方法,這種傳統(tǒng)的方法不僅費力而且投資還大,預(yù)測的效果也不理想。隨著勘探技術(shù)的發(fā)展,計算機的普及讓資料的處理變的簡單,我國也利用GIS資源評價的特點,在西北的鄂爾多斯、柴達木盆地等地的煤氣層進行資源勘察,都獲得了不錯的效果。GIS可以產(chǎn)生一套完整的資源評價系統(tǒng),通過多元分析的數(shù)學(xué)方式和手工疊加圖像分析加以結(jié)合的方法,可以提高工作效率還節(jié)省了勞動力,也減少了勞動強度。

(4)GIS在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測中的研究利用。地質(zhì)災(zāi)害涉及的方面比較廣泛,有氣象、地貌、人文、地質(zhì)、人類活動等。因為這是一個涉及諸多領(lǐng)域且復(fù)雜的綜合分析過程,因為地質(zhì)災(zāi)害信息具有模糊、多源、隨機的特點,這就給地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測增大了難度。對于這點我國建立了很多種地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng),GIS對洪澇災(zāi)害進行監(jiān)測和評估的系統(tǒng)、對誘發(fā)地震以及滑坡危險區(qū)的預(yù)測功能、對巖溶塌陷做出預(yù)測評估系統(tǒng)等預(yù)測系統(tǒng)。

3 地理信息系統(tǒng)對地質(zhì)工程勘察的作用

我國經(jīng)濟的發(fā)展與提高,影響了城鄉(xiāng)建設(shè)以及工程建設(shè)的發(fā)展進程,城鄉(xiāng)建設(shè)與工程建設(shè)都呈良好的發(fā)展趨勢,很多的建設(shè)項目也擴大了工程勘察的規(guī)模,所取得的結(jié)果具有非??少F的信息價值,對過去的工程建設(shè)具可重復(fù)利用的意義。

勘察可以分為初勘和祥勘等階段,初勘是指對勘察區(qū)域的地質(zhì)資料進行初步的勘察,初勘的一大特點就是可以節(jié)省很多的時間和工程量,并為祥勘的工作打下基礎(chǔ),可以提高祥勘階段的勘察水平。所以,勘察資料對于地質(zhì)工程勘察是非常有價值的。雖然每個單位的勘察資料多且分散,但是把所有的資料都統(tǒng)合到一起,對整個地質(zhì)工程勘察工作的幫助是非常大的。地理信息系統(tǒng)可以管理地質(zhì)工程中所有的數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)進行有效的組織及分析。

地理信息系統(tǒng)可以對地質(zhì)工程勘察中的數(shù)據(jù)進行采集和分析,讓地質(zhì)工程勘察中的數(shù)據(jù)更加優(yōu)質(zhì)準確。因為地質(zhì)工程勘察中數(shù)據(jù)的形式多樣而且內(nèi)容復(fù)雜,傳統(tǒng)的勘察方式并不能滿足這一要求,必須要運用圖形圖像數(shù)據(jù)以及高度集成的屬性數(shù)據(jù)才能建立科學(xué)的設(shè)計模型及分析模型。

地理信息系統(tǒng)還支持可視化操作,讓地質(zhì)工程勘察具有可視化操作系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)還具有空間分析能力,分析地質(zhì)工程勘察中的數(shù)字地形的分析,還有拓撲疊以及緩沖區(qū)的分析,便于建立一個全面的評價分析,促進了決策模型的建立。

4 結(jié)語

雖然地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)工程勘察中被廣泛利用,但還存在著需要解決的問題,怎樣有效的組織和管理地質(zhì)資源預(yù)測中的數(shù)據(jù),怎樣平衡每種地質(zhì)變量之間的關(guān)系,這些都是有待解決的問題。相信隨著GIS技術(shù)的逐漸完善,GIS在地質(zhì)工程勘察中的作用會更加廣泛。

參考文獻:

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第4篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);實踐教學(xué);課程改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)02-0106-02

一、引言

地理信息系統(tǒng)(GIS)是一門綜合性的應(yīng)用學(xué)科,其應(yīng)用領(lǐng)域相當廣泛,幾乎涉及各行各業(yè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,社會對GIS人才的需求亦日益增大[1-2]。很多高校開設(shè)了GIS課程,相關(guān)教育工作者就GIS人才的培養(yǎng)和課程教學(xué)開展了大量的探索[2-5]。GIS同時也是一門實踐性和技術(shù)性很強的學(xué)科[3],實踐教學(xué)在GIS課程教學(xué)中的重要地位亦得到廣泛的認可,已有部分高校專門把GIS實踐作為一門獨立的課程開設(shè)。本文針對獨立開設(shè)的GIS實踐課程,在分析傳統(tǒng)教學(xué)方法不足的基礎(chǔ)上,從教學(xué)內(nèi)容、指導(dǎo)方式、教學(xué)方法和考核方式等方面進行了課程建設(shè)和改革方面的探討。

二、課程教學(xué)目標和內(nèi)容

以課堂所講授的地理信息系統(tǒng)的原理和方法為指導(dǎo),結(jié)合國際著名GIS通用平臺(Desktop for ArcGIS)的具體操作和應(yīng)用,加深學(xué)生對GIS原理和方法的理解和更全面地了解GIS在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。

課程實踐要求學(xué)生在利用ArcGIS軟件完成一定訓(xùn)練任務(wù)的基礎(chǔ)上,進一步了解地理信息系統(tǒng)工具功能和作用,具有初步應(yīng)用地理信息系統(tǒng)平臺解決實際工作的能力,為其今后利用GIS開展有關(guān)工作和研究或進一步深造打下良好的基礎(chǔ)。

課程要求學(xué)生已經(jīng)學(xué)過GIS的理論知識,并具有遙感原理、測量學(xué)的相關(guān)知識基礎(chǔ)。要求學(xué)生通過實踐課程的學(xué)習掌握運用GIS工具的相關(guān)功能求解涉及空間數(shù)據(jù)的有關(guān)應(yīng)用問題的基本過程和技術(shù)要點。

實踐課程教學(xué)圍繞GIS的基本功能和處理流程進行,其內(nèi)容主要涉及空間信息顯示與制圖、矢量數(shù)據(jù)和柵格輸入與編輯、矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、地形分析和網(wǎng)絡(luò)分析等。

三、傳統(tǒng)教學(xué)方法及其弊端

傳統(tǒng)的GIS實踐教學(xué),往往是圍繞GIS的主要功能設(shè)計獨立的教學(xué)項目進行,教學(xué)項目的設(shè)計目標側(cè)重于功能的操作步驟,而在功能與實際應(yīng)用的聯(lián)系方面則考慮較少,項目和項目之間也是松散聯(lián)系或毫無聯(lián)系。教學(xué)過程中,往往采用老師示范為主,學(xué)生操作為輔的教學(xué)模式,即老師先進行操作的示范,學(xué)生再根據(jù)老師的演示步驟進行練習。這使得學(xué)生在實踐過程中只看重軟件的具體操作,而忽略了具體功能的應(yīng)用場合、問題求解思路和步驟,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力,導(dǎo)致學(xué)生在課程學(xué)習過程中積極性不高,亦無法建立理論、實踐和應(yīng)用三者之間的關(guān)聯(lián)。

另一個不容忽視的問題是課程考核方式的合理性。通常的考核方式,是從學(xué)習態(tài)度、出勤情況和最后考試或報告等3個方面進行考核。這種考核方式對于理論課而言較為合適,但對于具體實踐過程很重要的實踐類課程(特別是涉及內(nèi)容較多的GIS實踐課程)則不是很實用。因為該考核方式?jīng)]有突出實踐環(huán)節(jié)的中間過程,會導(dǎo)致學(xué)生在實踐過程中一味追求速度,缺乏必要和充分的思考,直接影響了教學(xué)效果。

四、課程改革實踐

1.教學(xué)內(nèi)容。我們經(jīng)過不斷查閱資料和多年的教學(xué)探索,對GIS實踐中的項目從實用性、應(yīng)用性、系統(tǒng)性和功能性等方面進行了重新設(shè)計、編排和梳理,主要體現(xiàn)在以專題為主線,把GIS功能融入實際應(yīng)用需求的求解過程中,突出以應(yīng)用需求為導(dǎo)向的實踐項目內(nèi)容的組織,從以GIS功能熟悉為主的傳統(tǒng)實踐轉(zhuǎn)向以GIS為手段的問題求解。

每一個專題的幾個實踐項目都基于同一套實際應(yīng)用數(shù)據(jù),這樣最大程度上保證了實踐內(nèi)容與實際的貼切性,同時也有利于培養(yǎng)學(xué)生多角度觀察和分析數(shù)據(jù)的能力。另外,實踐內(nèi)容以空間分析為主線,其他GIS功能體現(xiàn)在實踐過程中,既體現(xiàn)綜合性,又確保了主體性。

2.指導(dǎo)方式和教學(xué)方法。指導(dǎo)方式上,以學(xué)生操作為主、教師示范為輔的方式進行。教師對于一些典型的、復(fù)雜的操作進行示范,并對典型問題的求解過程進行解析。教學(xué)方法上采用“專題式教學(xué)+案例式教學(xué)+歸納式教學(xué)+啟發(fā)式教學(xué)+自主學(xué)習法”多種方法穿行。

(1)專題式教學(xué):實踐環(huán)節(jié)以熟悉GIS軟件功能模塊操作為目的按專題編排實踐內(nèi)容。

(2)案例式教學(xué):每個專題包含一個或多個以解決某個實際應(yīng)用需求的案例,每個案例體現(xiàn)GIS軟件相關(guān)專題功能的熟悉及其應(yīng)用情景。

(3)歸納式教學(xué):每個案例操作完畢后,在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下,要求學(xué)生進行歸納總結(jié),具體包括:①該案例練習用了什么類型數(shù)據(jù)(表格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù),還是柵格數(shù)據(jù)?點、線,還是面數(shù)據(jù))?②經(jīng)過哪些處理步驟③得出什么結(jié)果?④用到GIS什么功能?⑤實施過程中關(guān)鍵點有哪些?

(4)啟發(fā)式教學(xué):每個案例操作完后,在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下,要求學(xué)生結(jié)合自身專業(yè)思考如下問題:①該案例解決了什么問題?②解決該問題要用到哪些數(shù)據(jù)?③數(shù)據(jù)的特點是什么?④這些數(shù)據(jù)還可以做哪些分析?⑤類似的方法可以應(yīng)用到哪些行業(yè)或領(lǐng)域?⑥具體解決他們的什么問題?⑦又該收集哪些方面的數(shù)據(jù)?通過這些問題的思考,提升學(xué)生對GIS功能與方法的理解的同時,激發(fā)他們的發(fā)散思維,做到舉一反三,觸類旁通。

(5)自主學(xué)習法:課程的最后提供一個自主學(xué)習環(huán)節(jié),學(xué)生以小組為單位按照指導(dǎo)教師提供的數(shù)據(jù)(不同小組數(shù)據(jù)不同),自主構(gòu)建特定應(yīng)用情景,提出情景需求,然后根據(jù)數(shù)據(jù)進行處理分析求解問題目標,并完成報告的撰寫。

3.考核方式??己朔绞綉?yīng)體現(xiàn)多樣性、科學(xué)性,做到合理有效,公平公正。考核內(nèi)容從“質(zhì)”和“量”兩方面進行,注重學(xué)習態(tài)度和學(xué)習結(jié)果的同時,還注重整個實踐過程中的學(xué)習環(huán)節(jié),體現(xiàn)多樣性、科學(xué)性和可操作性。具體如表1所示。

為控制缺勤、遲到早退及課堂表現(xiàn)不佳的情況,對于“3次及以上缺勤(2次遲到/早退相當于1次缺勤)或?qū)W習態(tài)度警告”的學(xué)生,考核中統(tǒng)一被評定為“不及格”。

五、結(jié)束語

課題組教師經(jīng)過多年從事GIS教學(xué)的經(jīng)驗積累,在分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,對GIS實踐課程進行了課程建設(shè)和改革方面的探索,主要體現(xiàn)在項目內(nèi)容的設(shè)計、指導(dǎo)方式和實踐教學(xué)方法的改革創(chuàng)新及考核方式的優(yōu)化調(diào)整。通過革新后的實踐內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的實施,教學(xué)效果顯著提升,主要體現(xiàn)在:

1.專題式、案例式、歸納式和啟發(fā)式教學(xué)方法的運用,使得學(xué)生進一步理解了GIS的有關(guān)原理,明確了GIS相關(guān)功能的應(yīng)用場合,對如何應(yīng)用GIS去解決實際應(yīng)用問題有了更清醒的認識;熟練掌握了ArcGIS軟件的有關(guān)操作,實踐操作技能得到提高的同時學(xué)習積極性亦大為增強,缺勤情況極少發(fā)生,絕大多數(shù)學(xué)生學(xué)習態(tài)度自始至終都非常端正,提問的人次也較以往大幅提高。

2.運用自主式學(xué)習法進行情景式實踐報告的實施,加強了運用GIS軟件分析和解決有關(guān)實際問題的能力,學(xué)生充分發(fā)揮想象能力,創(chuàng)新能力得到進一步提升。另外小組工作模式增強了團隊的分工協(xié)作能力,論文撰寫能力亦得到顯著提高。

3.通過實踐課程的學(xué)習,學(xué)生積累了大量實用的經(jīng)驗,為后期參加大學(xué)生創(chuàng)新活動、畢業(yè)設(shè)計提供了堅實的基礎(chǔ),亦為畢業(yè)之后的工作或繼續(xù)學(xué)習起到了很好的鋪墊作用。

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第5篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

關(guān)鍵詞:考古研究 地理信息技術(shù) 考古信息系統(tǒng) 預(yù)測模型

中圖分類號:K8 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(a)-0017-01

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)作為上世紀60年代逐伴隨著信息時代革命興起的一種集采集、存儲、管理、分析、顯示、應(yīng)用地理信息于一體的計算機技術(shù),在近些年來正不斷拓寬它的應(yīng)用領(lǐng)域i。GIS的核心優(yōu)勢就在于利用計算機強大的存儲能力和較高的運算效率來提取并分析空間特征信息,而在考古研究中空間往往對深入了解某一地區(qū)的歷史背景有重要意義。結(jié)合目前考古學(xué)界和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展,可以總結(jié)出以下五大應(yīng)用。

1 利用GIS制作考古研究專用地圖

地圖作為空間信息表達的媒介,優(yōu)勢體現(xiàn)在空間分布直觀性和空間位置精準性,。相比傳統(tǒng)的制圖技術(shù)GIS優(yōu)勢體現(xiàn)在利用信息技術(shù)管理海量地圖數(shù)據(jù),根據(jù)需要生成不同的圖層,在應(yīng)用時靈活調(diào)用不同圖層制作不同的考古專題圖。同時存儲到GIS空間數(shù)據(jù)庫的智能地圖在將來需要時也可以按多種條件查詢需要的內(nèi)容,并將查詢結(jié)果重新制作地圖輸出。

三維可視化能帶給考古工作者更直觀的視覺感受,這也有助于對周邊地形的分析以及遺址內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探索。但GIS制作精確的三維模型所需工程量數(shù)據(jù)量較大,很多三維景觀圖的制作更多是為了展示,對考古工作者來說并不能深入到分析層面。

2 利用GIS分析遺址周邊環(huán)境以獲取歷史信息

利用不同圖層的疊置分析實現(xiàn)歷史現(xiàn)象同環(huán)境的相關(guān)性研究,最早實踐為1972-1982在北美對Granite Reef的考古研究,利用地圖處理系統(tǒng)MAPS建立了涵蓋三萬多平方公里的高程、土壤類型、降雨量和溫度等多個圖層,用來研究該地區(qū)適合采集狩獵和早期農(nóng)業(yè)的地理環(huán)境。近年來環(huán)境空間的探討通常是先將遺址周邊的環(huán)境因素劃分為不同類別如海拔、坡度、地形、土壤、降水、溫度等并進行分級,從而確定遺址在空間分布上與環(huán)境因素間某種相關(guān)的關(guān)系ii。

國內(nèi)的經(jīng)典案例如北京大學(xué)在對山西石窟寺研究中的GIS運用。先獲取石窟及摩崖造像的DEM數(shù)據(jù),利用ArcMap軟件展開坡度分析、坡向分析和高通濾波分析,并設(shè)置緩沖區(qū)探索石窟點與古道、古河道的關(guān)系。最后總結(jié)不同時代石窟開鑿選址考慮的因素差異規(guī)律等。

3 空間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)考古資料的數(shù)字化

信息時代實現(xiàn)資料的數(shù)字化非常重要,原有的文件管理模式面對越來越龐大的數(shù)據(jù)時往往無力應(yīng)對,不僅不利于保管,在信息共享和檢索上也遠不如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方便。GIS的核心支撐空間數(shù)據(jù)庫,對文物信息管理和考古遺址的描述非常方便,在考古研究中除了屬性信息,通常還要關(guān)注遺址的空間位置,聚落的空間分布關(guān)系以及這些空間內(nèi)容隨時間變化的時空要素。

目前我國正快速實現(xiàn)對現(xiàn)存遺址資料的數(shù)字化,比如由中國社科院牽頭的對伊洛河流域二里頭I期遺址的研究,將空間信息抽象為點線面等要素存儲,分析時結(jié)合屬性信息綜合運用,實現(xiàn)數(shù)字化的田野考古iii。當前的趨勢是實現(xiàn)基于GIS的考古信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫,進而利用虛擬考古遺址實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上信息的共享。

4 開發(fā)GIS支持下的綜合考古信息系統(tǒng)

借助GIS技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法開發(fā)綜合的考古信息系統(tǒng)實現(xiàn)考古信息高效管理,同時利用GIS軟件的空間分析和可視化手段,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對考古信息的整合分析,這一點歐美國家已經(jīng)取得了很大的進展。由于涉及的技術(shù)較為復(fù)雜,國內(nèi)目前還處于初步嘗試階段。

國內(nèi)目前較為成功的例子比如由華東師范大學(xué)和蘇州科技學(xué)院合作開發(fā)的上海地區(qū)考古信息系統(tǒng)iv,覆蓋太湖以東吳越文化良渚遺址,崧澤遺址,馬家浜遺址遺址等歷史遺跡,具體的實現(xiàn)功能有:信息查詢,多媒體熱連接(展示相關(guān)圖片、視頻),統(tǒng)計分析和地學(xué)研究(空間分布同水系、地貌、道路等要素關(guān)系)。

5 對考古遺址建立預(yù)測模型

GIS技術(shù)另一個能力便是虛擬現(xiàn)實,利用3D建模模擬現(xiàn)實情況,然后在模型上對未來發(fā)展加以預(yù)測分析。目前在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、建筑物變形等領(lǐng)域中已有廣泛涉及。國外目前有很多這類較為成功的例子,除了收錄各類考古數(shù)據(jù)、提供信息查詢、地形分析等傳統(tǒng)GIS功能外,信息系統(tǒng)還附加了動態(tài)監(jiān)測,預(yù)測分析等技術(shù)支持v。國外學(xué)者在阿曼開發(fā)的MEGA就是一個面向中東地區(qū)歷史遺址的綜合信息系統(tǒng),附加了對今后這一地區(qū)變化的監(jiān)測功能。

國內(nèi)敦煌莫高窟以及一些古代墓葬都面臨著隨著時間推移,地質(zhì)環(huán)境變化造成的潛在威脅,如果利用測繪技術(shù)長期跟蹤如年下沉量、年風沙量等數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)附加到GIS綜合管理系統(tǒng)中利用已有的模型便可做出預(yù)測,有助于即時采取措施保護文物。由于文物的脆弱,在遺址的發(fā)掘過程中也可能造成破壞,利用遙感手段探測模型在GIS系統(tǒng)中對可能的破壞模擬預(yù)測可以降低潛在的風險。

6 結(jié)語

實際上地理信息系統(tǒng)在考古研究中應(yīng)用還有很多方面,并且相關(guān)技術(shù)也在不斷革新,國外已經(jīng)有學(xué)者和開發(fā)人員在考古中成功應(yīng)用地理信息技術(shù),并取得良好的效果。國內(nèi)相關(guān)研究雖然起步較晚,但隨著“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”的提出和實現(xiàn),“數(shù)字考古”的設(shè)計不久也將成為現(xiàn)實。

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第6篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

工作過程導(dǎo)向的目的在于:克服學(xué)科體系下結(jié)構(gòu)化內(nèi)容的學(xué)習,而有利于工作過程相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習。進行新的課程體系開發(fā),要對原有的學(xué)科體系進行重新思考,是對原有學(xué)科體系的解構(gòu)與新的行動體系重構(gòu)的過程121。課程開發(fā)思路:①根據(jù)GIS職業(yè)崗位群中歸納整合出的典型職業(yè)工作過程,分析構(gòu)成職業(yè)能力的工作任務(wù)的總和,確定“行動領(lǐng)域”。②按照教學(xué)論要求,對職業(yè)行動領(lǐng)域進行歸納,構(gòu)建學(xué)習領(lǐng)域。即:將前面整合的工作任務(wù)轉(zhuǎn)換成綜合化的學(xué)習性工作任務(wù),并以此設(shè)計工作過程系統(tǒng)化的課程,組織建設(shè)工作過程系統(tǒng)化的課程資源。⑧對學(xué)習領(lǐng)域中的學(xué)習情境進行設(shè)計,可采取項目導(dǎo)向或任務(wù)驅(qū)動來組織教學(xué),設(shè)計教學(xué)方法。

2工作過程系統(tǒng)化的GlS專業(yè)課程體系開發(fā)

2.1工作任務(wù)分析只有進行系統(tǒng)的、有效的工作分析,才能準確地確定工作知識,把握工作結(jié)構(gòu)。目前云南省的大部分GIS企業(yè)均是立足于測繪行業(yè)而發(fā)展起來的,尤其是中小型GIS企業(yè),它們對GIS高技能人才的要求是具備地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、地理信息技術(shù)服務(wù)、大比例尺地形測圖和中小比例尺地圖編制能力。其主要工作集中在大比例尺數(shù)字地形圖測繪、4D產(chǎn)品生產(chǎn)、土地利用更新調(diào)查與建庫、地圖編制等幾個方面。通過對云南省GIS行業(yè)發(fā)展及現(xiàn)狀進行調(diào)查,以及對近幾年學(xué)生的就業(yè)情況分析,確定我校GIS專業(yè)的就業(yè)崗位群是:數(shù)字測圖、地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、地圖制圖、攝影測量與遙感、地籍測繪、工程測量[31。據(jù)此,我校聘請了與畢業(yè)生就業(yè)崗位相對應(yīng)的不同性質(zhì)、類型、規(guī)模、層次的企業(yè)專家,進行GIS工作任務(wù)分析。由于企業(yè)專家來自不同的企業(yè),其工作性質(zhì)和內(nèi)容都不盡相同,可采用頭腦風暴法,盡可能地把不同意見展現(xiàn)出來,然后整合不同專家的意見,形成工作任務(wù)分析表[41。如表1。按各崗位群的工作任務(wù)劃分,以工作過程為導(dǎo)向,形成以下行動領(lǐng)域和學(xué)習領(lǐng)域。

2.2學(xué)習領(lǐng)域課程方案設(shè)計學(xué)習領(lǐng)域在形式上相當于學(xué)科體系的課程,又與之有所區(qū)別。學(xué)科體系中各門課程的知識相對來說是孤立的,自成體系,缺乏溝通綜合。有些課程理論性強,與企業(yè)實際運用的知識、技術(shù)、工藝、方法等相距甚遠,理論教學(xué)與技能訓(xùn)練相互脫離,學(xué)生畢業(yè)后不能適應(yīng)企業(yè)的實際需要。而學(xué)習領(lǐng)域包括了學(xué)科體系中相關(guān)的課程知識,將相關(guān)課程知識融合在一個學(xué)習領(lǐng)域,可在一個學(xué)習領(lǐng)域的學(xué)習中按照工作過程組織教學(xué),學(xué)生的學(xué)習貼近于實際15]。通過對數(shù)字測圖、地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、地圖制圖、地籍測繪、攝影測量與遙感、工程測量崗位的工作任務(wù)和職業(yè)能力分析,按照從簡單到復(fù)雜的工作任務(wù),根據(jù)教學(xué)論,分析應(yīng)構(gòu)建的課程門類、課程結(jié)構(gòu),確定哪些課程應(yīng)該整合、如何整合,哪些課程的邊界應(yīng)該重新劃分,哪些工作內(nèi)容在教學(xué)過程中沒有涉及到,以及得出各項工作的重要程度、難易程度等舊,從而導(dǎo)出工作過程系統(tǒng)化的課程體系,即地理信息系統(tǒng)與地圖制圖技術(shù)專業(yè)“學(xué)習領(lǐng)域”課程方案。見表2。在本方案中,“地形測量”學(xué)習領(lǐng)域僅學(xué)習測繪基本知識和傳統(tǒng)地形測圖方法,重點培養(yǎng)學(xué)生常規(guī)測繪儀器的操作技能和測圖能力。

將“測繪工程CAD”作為數(shù)字測圖的制圖基礎(chǔ)在第二學(xué)期的前段開設(shè),后段再開設(shè)“數(shù)字測圖”。基于地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程,將“地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用、地圖制圖”三個學(xué)習領(lǐng)域安排在第三學(xué)期同步開設(shè),將學(xué)科體系下“地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用”課程中原空間數(shù)據(jù)組織與管理部分的內(nèi)容并入“空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用”課程,原地理信息與地圖制圖部分的內(nèi)容分解到“地圖制圖”學(xué)習領(lǐng)域中,”地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用”學(xué)習領(lǐng)域重點培養(yǎng)學(xué)生GIS軟件操作技能、GIS數(shù)據(jù)采集與處理錢力、綜合運用空間分析方法解決實際問題的能力?!翱臻g數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用”學(xué)習領(lǐng)域課程主要培養(yǎng)學(xué)生SQLServer數(shù)據(jù)庫管理軟件的操作技能、運用ArcSDE組織和管理空間數(shù)據(jù)的能力。將“遙感技術(shù)應(yīng)用、數(shù)字攝影測量、控制測量和GNSS定位測量”四個學(xué)習領(lǐng)域課程安排在第四學(xué)期同步開設(shè),重點培養(yǎng)學(xué)生利用航空攝影影像和各種遙感影像資料、測繪儀器和計算機系統(tǒng),測繪地形圖,制作4D產(chǎn)品的能力。各門課程以工作過程為導(dǎo)向,進行了重新整合和序化,而知識的總量不變。

2.3學(xué)習情境設(shè)計學(xué)習情境是一個項目化、案例化的學(xué)習單元,它把理論知識、實踐技能與實際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起。學(xué)習情境在形式上相當于學(xué)科體系中課程的章節(jié),又與之有所區(qū)別。學(xué)科體系下課程的章節(jié)是按知識的結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜進行排列,而學(xué)習情境在選擇合適的載體基礎(chǔ)上,由項目或任務(wù)引出,是按照任務(wù)的難易程度進行排列??稍谝粋€學(xué)習情境的學(xué)習中按照工作步驟組織教學(xué),學(xué)生在完成一個個項目或任務(wù)的過程中增長知識,積累經(jīng)驗,熟悉工作過程目。以“地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用”學(xué)習領(lǐng)域為例,設(shè)計了5個學(xué)習情境:認識Gls、空間數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制、空間數(shù)據(jù)處理、空間查詢與分析、地理信息系統(tǒng)技術(shù)綜合應(yīng)用。每個學(xué)習情境都是以任務(wù)驅(qū)動,圍繞任務(wù)的實施和完成來組織教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計教學(xué)方法和教學(xué)手段?,F(xiàn)以學(xué)習情境2——對空間數(shù)據(jù)的采集與質(zhì)量控制的設(shè)計加以說明,如表3所示。最后,在完成了學(xué)習情境的設(shè)計之后,要進行具體學(xué)習單元的設(shè)計,即對各學(xué)習情境進行細化,如表4所示。

3課程方案特點

與學(xué)科體系下的課程方案相比,本課程方案具有如下特點:①本課程方案是在分析、整理典型職業(yè)活動的工作過程的前提下。按照由簡單到復(fù)雜的工作任務(wù)進行重構(gòu),形成工作過程系統(tǒng)化的課程方案,適合于具有形象思維特點的高職學(xué)生的學(xué)習;②工作中的場景通過學(xué)習領(lǐng)域來體現(xiàn),教師在學(xué)習情境中以項目導(dǎo)向來組織教學(xué),采取任務(wù)驅(qū)動法、案例教學(xué)法等進行教學(xué),學(xué)生實踐以完成工作任務(wù)為目標,實現(xiàn)了教學(xué)做合一,理論與實踐合一,突出了工學(xué)結(jié)合;③學(xué)生通過完成多個項目或任務(wù),不僅積累了經(jīng)驗,而且掌握了工作的技能和完整:作過程的思維能力。本方案在昆明冶金高等專科學(xué)校2008、2009、2010級地理信息與地圖制圖技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中開始實施,已取得顯著成效。學(xué)生在學(xué)習過程中能整體把握今后的職業(yè)工作過程及工作任務(wù),學(xué)習目的性強,學(xué)習效率高、效果好,學(xué)生的職業(yè)能力和素質(zhì)得到較大提升。

第7篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

1 遙感技術(shù)在疫情監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀

國外在應(yīng)用遙感技術(shù)進行疫情監(jiān)測方面的研究起步較早。1971年,美國學(xué)者Cline首次提出將航空遙感影像作為流行病學(xué)研究工具的設(shè)想[3]。隨后,美國國家航空和宇宙航行局(NASA)與得克薩斯大學(xué)合作研究,對遙感技術(shù)在傳染病監(jiān)測中應(yīng)用的可行性進行了證實[4],標志著遙感技術(shù)在疫情監(jiān)測中應(yīng)用的可行性理論研究與論證工作的開始。在后來的研究中,眾多學(xué)者利用諾阿(NOAA)、梅托沙(METEOSAT)等氣象衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)對氣溫、濕度、飽和差、降雨量、植被覆蓋等與疫情發(fā)生與流行有關(guān)的氣候環(huán)境因素進行研究和分析[5,6],以及利用斯鮑特(SPOT)、地球資源探測(LANDSAT)、蒂姆(TM)等系列衛(wèi)星對地形、地貌、植被結(jié)構(gòu)、植被豐度、地表濕度等可以用于疫情識別、預(yù)警的地理因素進行研究和分析[7,8]。我國在應(yīng)用遙感技術(shù)進行疫情監(jiān)測方面的工作起步較晚。但已取得一定成果,包括應(yīng)用地理信息系統(tǒng)對釘螺、鼠疫、瘧疾等流行病的空間分布、風險分析,以及與降雨量、空氣濕度等環(huán)境因素之間的定性、定量關(guān)系進行的研究[9-15],還有應(yīng)用遙感、地理信息系統(tǒng)等遙感技術(shù)對瘧疾、血吸蟲、釘螺等流行病進行趨勢預(yù)測研究[16-20]等等。目前國內(nèi)外在遙感技術(shù)支持下的疫情監(jiān)測研究主要集中在實驗型研究階段,已有的成果僅局限于理論方面的探索研究,相應(yīng)的理論、方法、模型、技術(shù)流程尚不成熟,有關(guān)實際應(yīng)用方面的研究開展的較少,尤其在與綜合減災(zāi)業(yè)務(wù)結(jié)合方面仍然是一個空白。

2 遙感技術(shù)在災(zāi)后疫情監(jiān)測中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

21 疫情暴發(fā)流行與環(huán)境因子關(guān)系密切 蚊媒的孳生、繁殖與自然因素密切相關(guān),其中氣溫、降雨量、相對濕度為主要影響因素[20]。許多疫情的發(fā)生和流行與地理位置、海拔高度、空氣濕度、居住環(huán)境等空間信息密切相關(guān)。研究表明,約80%的流行病學(xué)資料具有空間屬性[4],部分疫情的暴發(fā)流行與環(huán)境因子密不可分。對這類傳染病來說,監(jiān)測控制其賴以暴發(fā)流行的環(huán)境因子,是揭示疫情發(fā)生機制、提高疫情防治效率的重要途徑。

22 自然災(zāi)害導(dǎo)致災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境突變 自然災(zāi)害發(fā)生,除了本身造成社會經(jīng)濟損失和人員傷亡外,還可能引發(fā)疫情,因為災(zāi)害發(fā)生往往會造成災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境的突變。具體表現(xiàn)為:(1)災(zāi)害可滋生疫情暴發(fā)流行環(huán)境,加快病原體的擴散和傳播速度,極易造成一些自然疫源性疫病的流行。(2)災(zāi)害可降低災(zāi)民的疫情抵抗力,臨時安置的災(zāi)民往往流動性強、居住環(huán)境、生活條件差,機體抵抗力大大降低,增加疫情發(fā)生與傳播的機率。(3)災(zāi)害可破壞災(zāi)民日常醫(yī)療體系,難以及時進行病情診斷和治療,延緩救治時間,擴大疫情傳播、流行范圍。

23 遙感技術(shù)是災(zāi)區(qū)疫情監(jiān)測的重要技術(shù)手段 遙感技術(shù)能比較快速、準確、客觀地監(jiān)測地表環(huán)境因素的變化,且具有覆蓋面廣、信息豐富、可重復(fù)觀測、不受地理環(huán)境條件約束等特征。建立災(zāi)后疫情案例數(shù)據(jù)庫,基于空間信息技術(shù)和傳染病病理學(xué),研究分析災(zāi)后疫情發(fā)生、流行與周圍環(huán)境因子之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法確定引發(fā)疫情發(fā)生與流行的主導(dǎo)性環(huán)境因子及其臨界值。當區(qū)域災(zāi)害風險增大時,結(jié)合災(zāi)后疫情案例庫判斷災(zāi)害可能會引發(fā)的疫情種類。在進行災(zāi)害風險遙感監(jiān)測的同時,也開展植被結(jié)構(gòu)、植被豐度、降雨量、水系分布、地表濕度、地表溫度等災(zāi)后疫情主導(dǎo)性因子的遙感監(jiān)測。然后,綜合分析區(qū)域自然因子、傳染病預(yù)防與控制物資籌備、傳染病應(yīng)急處置能力等,進行災(zāi)后疫情風險分析和預(yù)警,為災(zāi)后疫情的預(yù)防和控制提供決策支持依據(jù),災(zāi)后疫情遙感監(jiān)測流程見圖1。

3 遙感技術(shù)支持下的災(zāi)后疫情監(jiān)測體系建設(shè)

31 疫情數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 災(zāi)后疫情數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是遙感技術(shù)支持下的災(zāi)后疫情監(jiān)測體系建設(shè)的基礎(chǔ),它直接影響著疫情風險預(yù)警、評估和救助的工作效率,影響著綜合減災(zāi)的效率,包括引發(fā)疫情的災(zāi)害案例收集、災(zāi)后疫情形成機制分析、疫情數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究開發(fā)等內(nèi)容。其中,災(zāi)害案例是分析災(zāi)后疫情成災(zāi)機制的依據(jù),在收集引發(fā)疫情災(zāi)害案例的基礎(chǔ)上,分析疫情區(qū)地形、地貌、相對濕度、海拔高度等居住環(huán)境,以及人口密度、居民年齡比例、居民性別比例、居住區(qū)植被覆蓋度、水源污染情況等居住條件,并按照災(zāi)種、時間、區(qū)域等標準進行程序化處理。

32 災(zāi)后疫情風險等級劃分體系 災(zāi)后疫情是災(zāi)害事件直接導(dǎo)致的結(jié)果。所以,災(zāi)后疫情風險等級的劃分與災(zāi)害事件本身密不可分,只有在災(zāi)害風險分析的基礎(chǔ)上才可以確定災(zāi)后疫情風險等級。通過分析災(zāi)害風險,并結(jié)合災(zāi)后疫情案例數(shù)據(jù)庫,確定災(zāi)害可能引發(fā)的疫情事件類型。然后,綜合考慮災(zāi)害風險區(qū)自然因子(氣溫、降雨量、相對濕度、海拔高度等)、居住環(huán)境(人口密度、人口年齡構(gòu)成、疫情暴發(fā)頻次、疫情損失等)、預(yù)防與控制物資儲備(救災(zāi)物資、疫苗、藥物、醫(yī)療器械等)、預(yù)防與控制能力(衛(wèi)生處理能力、應(yīng)急響應(yīng)能力、醫(yī)療水平等)等,在空間信息技術(shù)與數(shù)理統(tǒng)計模型的支持下,建立風險評價指標體系與方法體系,對災(zāi)后疫情風險進行等級劃分。

圖1 災(zāi)后疫情遙感監(jiān)測流程圖(略)

一般情況下,以一個相同的指標體系對不同的疫情進行風險評估是可行的。但是,由于不同疫情暴發(fā)與流行的媒介生物、病原體及其他影響因素不盡相同,而且災(zāi)民對傳染病的抵抗力也存在很大差異。所以,在使用災(zāi)后疫情風險等級評估體系時,要具體疫情具體對待,并根據(jù)實際情況進行必要的調(diào)整。

33 災(zāi)后疫情風險早期預(yù)警體系 與災(zāi)害事件相比,災(zāi)區(qū)疫情的發(fā)生具有一定的滯后性,即災(zāi)害事件發(fā)生后,隨著環(huán)境條件的惡化,病菌生存、繁殖的環(huán)境,以及傳播的媒介逐漸形成,并開始作用于人體,從而導(dǎo)致疫情的暴發(fā)與流行。因此,基于遙感技術(shù),建立災(zāi)后疫情風險早期預(yù)警體系,可以有效預(yù)防與控制災(zāi)區(qū)災(zāi)后疫情的暴發(fā)與流行。具體內(nèi)容如下:(1)建立疫情預(yù)警業(yè)務(wù)運行機制:災(zāi)害給災(zāi)區(qū)帶來的影響和損失是多方面的,但是這些影響和損失都可以通過災(zāi)民的傷亡程度加以體現(xiàn)。所以,災(zāi)害發(fā)生后,災(zāi)害應(yīng)急救助工作的重點是救人,盡可能將人員傷亡降到最低。但是,在開展災(zāi)害應(yīng)急救助的同時,也應(yīng)該重視對災(zāi)區(qū)環(huán)境變化的監(jiān)測,以預(yù)防災(zāi)后疫情的暴發(fā)與流行。因此,在現(xiàn)場調(diào)查與遙感技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立災(zāi)區(qū)疫情預(yù)警業(yè)務(wù)運行機制,將災(zāi)區(qū)疫情監(jiān)測預(yù)警工作納入災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測評估與預(yù)警的業(yè)務(wù)體系中。(2)建立疫情預(yù)警技術(shù)方法體系:在災(zāi)區(qū)疫情監(jiān)測中,關(guān)鍵是要選取合適的遙感影像,以提取與疫情有直接關(guān)系的環(huán)境因素的變化信息。同時,作為一種技術(shù)手段,遙感技術(shù)具有現(xiàn)場調(diào)查無法替代的優(yōu)點,但卻無法完全替代現(xiàn)場調(diào)查工作。所以,災(zāi)后遙感疫情預(yù)警技術(shù)方法體系包括多尺度遙感影像融合、遙感監(jiān)測與地面監(jiān)測疫情數(shù)據(jù)融合、遙感影像疫情信息識別等技術(shù)方法。(3)建立疫情預(yù)警產(chǎn)品制作標準與規(guī)范:為了統(tǒng)一制圖標準,便于災(zāi)民識別和理解,有必要建立災(zāi)區(qū)疫情預(yù)警產(chǎn)品制作規(guī)范。即在遙感技術(shù)的支持下,研究確定災(zāi)區(qū)疫情預(yù)警產(chǎn)品快速制圖的技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)處理模型、數(shù)據(jù)處理方法、預(yù)警產(chǎn)品制圖等標準,建立遙感技術(shù)支持下的災(zāi)區(qū)疫情預(yù)警產(chǎn)品制作標準與規(guī)范,為災(zāi)區(qū)疫情預(yù)防與控制提供依據(jù)。

34 建立災(zāi)后疫情救助輔助決策支持體系 災(zāi)后疫情救助輔助決策支持體系包括疫情傳染源識別、疫情傳播路線預(yù)測、疫情預(yù)防與控制決策支持等功能。(1)監(jiān)測識別疫情傳染源:結(jié)合地面調(diào)查資料,基于疫情發(fā)生機理,從疫情與環(huán)境因素之間相關(guān)關(guān)系的角度,應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)測識別疫情暴發(fā)與流行的周圍環(huán)境狀況,確定病原體或媒介的可能孳生地。(2)監(jiān)測識別疫情傳播路線:應(yīng)用遙感技術(shù)分析病原體或媒介孳生地環(huán)境因子,通過對比分析疫情高發(fā)區(qū)和低發(fā)區(qū)的環(huán)境因子,識別確定疫情暴發(fā)的主導(dǎo)因子。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合地面調(diào)查資料,利用遙感影像數(shù)據(jù)分析疫情病原體或媒介孳生地周邊環(huán)境狀況,預(yù)測疫情可能暴發(fā)的潛在疫區(qū),并對疫情可能流行路線進行預(yù)測分析。(3)疫情預(yù)防與控制決策支持:遙感技術(shù)是災(zāi)后疫情風險,以及疫情暴發(fā)與流行監(jiān)測識別的重要技術(shù)手段。遙感對災(zāi)后疫情監(jiān)測識別結(jié)果可以通過網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)、網(wǎng)上電子政務(wù)系統(tǒng)、數(shù)字化醫(yī)院管理信息系統(tǒng)等系統(tǒng)相結(jié)合,并直接為災(zāi)后區(qū)域醫(yī)療資源統(tǒng)一調(diào)度、醫(yī)療救治、遠程醫(yī)療等醫(yī)療救治信息服務(wù)。

4 結(jié)語

基于災(zāi)后疫情與環(huán)境因素密切的相關(guān)性,遙感技術(shù)成為災(zāi)后疫情監(jiān)測預(yù)警的重要技術(shù)手段之一。隨著氣候變異,重大自然災(zāi)害發(fā)生頻率呈現(xiàn)明顯增加的趨勢,相應(yīng)地,災(zāi)后疫情暴發(fā)流行的風險日益增大。為此,結(jié)合災(zāi)后疫情發(fā)生特點和綜合減災(zāi)的實際需求,加強遙感技術(shù)支持下的災(zāi)后疫情監(jiān)測體系建設(shè)工作迫在眉睫。

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第8篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)融合了地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)兩部分內(nèi)容,是工程測量專業(yè)的專業(yè)核心課,是測量專業(yè)學(xué)生就業(yè)必需的核心技能之一。通過本課程的學(xué)習,使學(xué)生掌握地圖制作的相關(guān)理論,熟練掌握MAPGIS軟件的操作,能夠按照相應(yīng)的制圖規(guī)范進行普通地圖和專題地圖的制作與輸出,了解電子地圖設(shè)計的基本理論,能夠進行電子地圖數(shù)據(jù)的準備與處理。本課程總52學(xué)時,由理論教學(xué)與實驗教學(xué)兩部分組成,理論學(xué)20學(xué)時,上機操作32學(xué)時,實驗教學(xué)貫穿地圖學(xué)各個主要部分。

二、課程定位

我院的工程測量專業(yè)主要培養(yǎng)面向國土資源、城市規(guī)劃、交通等生產(chǎn)與管理工作中測繪方向的高技能應(yīng)用型人才。就業(yè)去向主要包括國土資源局、城市規(guī)劃局、房產(chǎn)局、測繪局、數(shù)字制圖及地理信息公司等單位的地圖制圖中心及基礎(chǔ)地理信息中心,能從事控制測量、工程測量、地圖制圖(普通地圖和專題地圖的編制)以及GIS數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和建庫等工作。

地圖學(xué)與地理信息課程是地圖制圖崗位的必修課程。課程涵蓋了地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)兩部分內(nèi)容,具有多學(xué)科集成、滲透性強、應(yīng)用范圍廣、理論與技術(shù)并重等特點,是工程測量專業(yè)的專業(yè)核心課程。同時,也是獲取注冊測繪師、MAPGIS應(yīng)用工程師、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用工程師等職業(yè)資格證書的必修內(nèi)容,在工程測量專業(yè)課程體系中具有重要的地位。

地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)課程要求學(xué)生應(yīng)具備利用地圖制圖軟件MAPGIS進行地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用的能力,這些都屬于測量專業(yè)學(xué)生就業(yè)必需的核心技能。該課程對應(yīng)的職業(yè)崗位是MAPGIS應(yīng)用工程師、測繪工程師、GIS系統(tǒng)開發(fā)工程師和GIS數(shù)據(jù)處理工程師,是考取注冊測繪師職業(yè)資格證書的必考內(nèi)容。

通過本課程學(xué)習的知識、掌握的技能,將深刻影響學(xué)生其他專業(yè)課程的學(xué)習以及未來的職業(yè)發(fā)展。該課程作為工程測量技術(shù)專業(yè)核心課程,不僅為后續(xù)定崗實習和就業(yè)實習奠定理論基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ),而且對學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)也起著非常重要的作用。

三、教學(xué)內(nèi)容組織

教學(xué)內(nèi)容的選取、組織以地圖生成的基本原理與方法為主線,以“MAPGIS工程師資格認證”能力培養(yǎng)為目標,首先進行工作崗位分析確定能力目標,根據(jù)能力目標設(shè)計3個項目:普通地圖的制作、專題地圖的制作和電子地圖的制作。每個項目又分為若干個學(xué)習任務(wù)。根據(jù)學(xué)習任務(wù)所要求實現(xiàn)的能力目標和知識目標,精心合理設(shè)計各個實訓(xùn)環(huán)節(jié)和每一個實驗,從數(shù)據(jù)、方法、結(jié)果等方面提出要求與標準,做到“麻雀雖小,五臟俱全”,改變求大的思路,避免由于實驗題目偏大誤導(dǎo)學(xué)生。在實驗內(nèi)容上注重地圖學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握,針對GIS里經(jīng)常遇到的難點設(shè)計實驗,例如,地圖投影、地圖符號、地圖數(shù)字化等,注重學(xué)生制圖基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)。實驗內(nèi)容安排依照循序漸進、由淺入深原則,有利于學(xué)生對知識的全面掌握與深化。

課程教學(xué)堅持能力為主、理論與實踐一體化的原則,以技能訓(xùn)練帶動知識點的學(xué)習,達到教、學(xué)、做合一,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的要求。因課程涉及的圖片較多,需要利用多媒體進行教學(xué),以提高學(xué)生的接受力,加強教學(xué)效果。

四、教學(xué)方法選擇

教學(xué)采用因材施教、化難為易、靈活多樣的教學(xué)方法,提高學(xué)生的興趣和積極性。

1.任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法。按崗位技能要求,將學(xué)習內(nèi)容劃分為3個項目,每個項目又分成多個學(xué)習任務(wù),每個教學(xué)任務(wù)的實施都以學(xué)生完成某一具體工作為目的,在特定的學(xué)習情境里,在教師的示范和引導(dǎo)下,學(xué)生能夠有的放矢、一步步完成工作任務(wù)。

2.邊講邊練、講練合一。將授課地點設(shè)在測量專業(yè)機房,采用邊提問、邊上機操作,邊講解、邊指導(dǎo)的教學(xué)形式。這樣比單純的理論講解能取得更好的效果。采取在“教中學(xué)、學(xué)中做”的一體化教學(xué)方式,有效調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習興趣,促進了學(xué)生積極思考和實踐,使學(xué)生知識、技能、職業(yè)素質(zhì)同步增長。

3.案例式教學(xué)法。根據(jù)課程的內(nèi)容和性質(zhì),在授課過程中結(jié)合教師的科研項目和工程實踐,穿插大量實際案例,如講到電子地圖的制作時,結(jié)合實際科研項目“吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)”展開教學(xué)。在講到專題地圖的制作時,結(jié)合“吉林省土地權(quán)屬調(diào)查項目”進行教學(xué)任務(wù)的設(shè)計,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣,提高了教學(xué)效果。

五、課程特色

以MAPGIS應(yīng)用工程師認證項目為依托,組織開展教學(xué)活動,實現(xiàn)了以職業(yè)技能培養(yǎng)為目標的理論教學(xué)與實踐教學(xué)的密切結(jié)合。改革考核方式,模擬MAPGIS工程師資格認證考試真實環(huán)境,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。

第9篇:地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例范文

學(xué)科競賽是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,以競賽的方法培養(yǎng)學(xué)生綜合能力,引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,增強學(xué)習興趣及研究的主動性,培養(yǎng)團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神的系列化活動。近年來,由中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會及國內(nèi)外著名GIS 軟件公司發(fā)起,面向高等院校和科研機構(gòu)在校大學(xué)生(包括??啤⒈究茖W(xué)生及碩士、博士研究生) 的GIS 開發(fā)大賽,是在校大學(xué)生課外活動中一項具有極強示范性與引導(dǎo)性的競賽活動,越來越受到各相關(guān)院校、廣大任課教師的重視以及學(xué)生的普遍歡迎,參賽人數(shù)逐年增多,影響范圍不斷擴大,已成為全國測繪地理類專業(yè)院校中影響最大的賽事之一。

1.GIS大賽分類

目前,比較成功的GIS賽事主要有由ESRI 中國(北京)有限公司發(fā)起的“ESRI 杯中國大學(xué)生GIS 軟件開發(fā)大賽”、武漢中地數(shù)碼有限公司發(fā)起的“全國高校GIS技能大賽”、北京超圖軟件股份有限公司發(fā)起的“Supermap杯全國高校GIS大賽”和中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)起的“全國大學(xué)生GIS技能大賽”(見表1)。

2. GIS大賽內(nèi)容

四個GIS大賽每屆都有一個主題和創(chuàng)意,參賽人數(shù)逐年增多,形式和內(nèi)容不斷豐富,面向不同學(xué)習階段學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)設(shè)置不同比賽分組。不同的組織方設(shè)置的大賽內(nèi)容不盡相同,具體差別如表2。

總體而言,大學(xué)生GIS 開發(fā)賽的內(nèi)容按難易程度,分成制圖組、空間分析組及軟件開發(fā)組3 個層次。制圖組的參賽題目可以是二維地圖,也可以是三維場景,數(shù)據(jù)自備,要求地圖美觀專業(yè)、顯示流暢、數(shù)據(jù)分層合理規(guī)范,不存在拓撲錯誤。空間分析的題目可參考賽會的備選題目,也可自行選定,但要求學(xué)生必須利用指定參賽GIS 軟件平臺的指定框架,不通過任何編程即完成許多與空間分析相關(guān)的工作,對學(xué)生的綜合能力和分析能力要求較高。軟件開發(fā)組則題目不限,充分發(fā)揮參賽者的想象力,依據(jù)大賽提供的開發(fā)平臺,通過二次開發(fā),最終提供可演示并能運行的軟件應(yīng)用程序以及相關(guān)的設(shè)計、說明文檔和開發(fā)的源代碼,旨在讓學(xué)生結(jié)合相關(guān)行業(yè)應(yīng)用,綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,通過對所涉及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域知識的學(xué)習及補充,設(shè)計開發(fā)一個GIS 行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng),難度大且對學(xué)生各方面能力要求高。整個參賽過程從選題、查找資料、方案設(shè)計到實際制作、提交設(shè)計報告和最終成果,涉及計算機與圖形學(xué)、地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、GIS 控件初步開發(fā)、地圖學(xué)等多門課程內(nèi)容,是對學(xué)生所學(xué)多門課程及實驗、課程設(shè)計、實習等知識的綜合考查和運用。

二、GIS實踐教學(xué)設(shè)計與轉(zhuǎn)化

1.從GIS大賽中暴露的實踐教學(xué)問題

(1)實踐教學(xué)內(nèi)容跟不上時代步伐。GIS學(xué)科的一個突出特點是內(nèi)容更新快、技術(shù)發(fā)展快。這對其實踐教學(xué)提出的要求也必然是緊跟時代步伐,實踐內(nèi)容要隨著信息時代的高速發(fā)展而不斷更新。然而,現(xiàn)在很多教師在上實驗課時仍然使用同一本實驗教學(xué)指導(dǎo)書、一成不變的實驗案例,教授一成不變的實驗內(nèi)容,這顯然與GIS的時代要求相違背。因此,必須改變這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容,隨著時展和技術(shù)的更新不斷更新實踐教學(xué)內(nèi)容。

(2)課程設(shè)置不夠合理。我校參賽選手大多是二、三年級學(xué)生,由于專業(yè)課程開設(shè)滯后,部分學(xué)生專業(yè)知識缺乏,不少學(xué)生不能根據(jù)競賽題意準確、合理地設(shè)計方案,缺乏系統(tǒng)性,設(shè)計主題不明確、論證不全面。

(3)理論與實踐聯(lián)系不緊密。地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)主要包括課堂理論講授和實踐操作兩大部分。理論講授的時候一般是通過圖表、公式、文字的方式,很難將其在實際中的應(yīng)用形象地表達出來;實踐時同樣如此,由于成熟的商業(yè)化軟件均有簡單的交互界面和完善的封裝功能,絕大部分操作通過菜單完成,在實踐過程中學(xué)生很難聯(lián)想到軟件底臺所運用到的理論知識,大部分只是熟記操作步驟,就軟件學(xué)軟件,造成理論學(xué)習與軟件應(yīng)用實踐之間的脫節(jié)。

(4)學(xué)生被動實踐。在實踐教學(xué)上,由于受現(xiàn)有教學(xué)資源和條件的限制,教學(xué)必需的基本實踐很難實現(xiàn),學(xué)生的一些創(chuàng)意更加難以實現(xiàn)。在多數(shù)情況下,學(xué)生只是被動地接受教師安排的簡單驗證性實驗,只能被動地根據(jù)實踐基地的生產(chǎn)進度和要求進行階段性實踐(往往只是簡單的重復(fù)性勞動),這種學(xué)習過程缺乏主動性,達不到預(yù)期的學(xué)習效果。

綜上所述,如何針對大學(xué)生GIS 開發(fā)競賽的特點、性質(zhì),結(jié)合實驗課、課程設(shè)計、實習以及畢業(yè)設(shè)計(論文) 等實踐教學(xué)的內(nèi)容,加強GIS 開發(fā)設(shè)計實踐教學(xué),克服上述不足,提高大學(xué)生GIS 開發(fā)設(shè)計基本功成為GIS 專業(yè)實踐教學(xué)改革的主要著眼點之一。

2.課程體系改革設(shè)計

以上所列的問題普遍存在,這就要求GIS實踐教學(xué)必須轉(zhuǎn)變思路,緊密結(jié)合人才培養(yǎng)目標,從學(xué)生和GIS專業(yè)特點精密結(jié)合的角度進行思考,才能切實實現(xiàn)GIS理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機結(jié)合,通過實踐增強學(xué)生對GIS抽象理論的直觀理解,提升基本技能,增強學(xué)習興趣。為此,本學(xué)院對地理信息系統(tǒng)專業(yè)實踐課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進行改革與探索。

針對GIS 大賽的內(nèi)容和形式以及創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要,制定了地理信息系統(tǒng)專業(yè)新的培養(yǎng)計劃,確定了專業(yè)培養(yǎng)目標和創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。在教學(xué)內(nèi)容上強調(diào)理論和實踐并重,加強設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)。為了滿足學(xué)生參加全國大學(xué)生GIS大賽的需要,將相應(yīng)課程提前,在大三結(jié)束之前學(xué)完重點專業(yè)基礎(chǔ)理論課和技術(shù)課。因此,在制定地理信息系統(tǒng)專業(yè)新的教學(xué)計劃時,壓縮課內(nèi)學(xué)時數(shù),減少必修課數(shù)量,增加選修課和公共選修課,以減輕學(xué)生負擔,讓學(xué)生有更多的時間參與實踐和擴展知識面。同時,為了適應(yīng)現(xiàn)代社會和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要、適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要,在教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置方面做到厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐。改變知識面的狹窄局面,將知識量的增加轉(zhuǎn)變?yōu)橹R結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,加強綜合性、設(shè)計性實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)和訓(xùn)練,改變以往課程數(shù)量多而全的特點,加強重要課程,讓學(xué)生學(xué)懂學(xué)透,優(yōu)化課程進程順序,讓課程之間銜接達到最優(yōu)。

為使教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置多樣化、個性化,滿足不同學(xué)生的不同需要,促使其興趣愛好、專業(yè)特長得到充分發(fā)揮,將技術(shù)類課程按深度不同、容量不同、特點不同分為兩個層次。

第一個層次是地理信息基礎(chǔ)類課程,目的是使學(xué)生掌握地理信息技術(shù)最基本的原理和技術(shù),打好基礎(chǔ)。如“測量學(xué)”、“遙感概論”、“地理信息系統(tǒng)概論”等課程。在這個層次中,除了理論教學(xué)外,還安排驗證性實驗,目的是讓學(xué)生通過實際動手,掌握一般的實驗方法和技巧,鞏固已學(xué)到的理論知識。

第二個層次,為了提升學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力,加強課程設(shè)計環(huán)節(jié),開設(shè)了“專題地圖設(shè)計”、“GIS設(shè)計及應(yīng)用”、“資源與環(huán)境遙感”等課程。

另外將各種地理信息軟件穿插于各門相關(guān)課程中,如ArcGIS、MapGIS、ENIV、SPSS等軟件。在這一層次中,目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合已學(xué)知識的能力,充分調(diào)動主觀能動性,培養(yǎng)和發(fā)揮創(chuàng)新精神和個性特長以及協(xié)作能力。這部分的實驗主要是非驗證性實驗,可讓學(xué)生自主設(shè)計和開展實驗,從而極大地激發(fā)創(chuàng)新欲望,對培養(yǎng)他們的實際動手能力和創(chuàng)新精神是非常有利的。將GIS大賽的賽前培訓(xùn)常規(guī)化、制度化和課程化,可以適時選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國以及各種形式的GIS大賽,為創(chuàng)新人才的不斷涌出創(chuàng)造條件。

為了保障專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗課程的實施,學(xué)校投入大量經(jīng)費,設(shè)立了地理信息系統(tǒng)實驗室、地圖制圖實驗室、遙感實驗室和軟件開發(fā)開放實驗室。實驗室可以面向本科生和研究生開設(shè)多門地理信息系統(tǒng)專業(yè)實驗課、創(chuàng)新實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等,還可以承擔學(xué)生的課外GIS大賽輔導(dǎo)和各類GIS大賽賽前培訓(xùn)任務(wù)。將實踐教學(xué)方式分為校內(nèi)實驗教學(xué)、校內(nèi)專業(yè)實習、校企實習基地、校企共建實驗室、大學(xué)生科技創(chuàng)新、全國GIS校園大賽和GIS職業(yè)資格認證,它們之間緊密結(jié)合為學(xué)生提供實踐學(xué)習機會。

GIS 技能大賽為激發(fā)高校學(xué)生對GIS 技術(shù)的學(xué)習熱情、推廣GIS 技術(shù)的普及、推動GIS 技術(shù)的應(yīng)用、促進GIS 相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革、提高實驗教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量、提升畢業(yè)生就業(yè)實力、輸送更多具有創(chuàng)新思維與實踐動手能力的GIS 優(yōu)秀人才、推進地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有重要而深遠的意義。