地理信息系統的核心問題精選(九篇)

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第1篇：地理信息系統的核心問題范文

關鍵詞：GIS系統；物流運輸；路徑問題

1 選題背景和研究意義

運輸物流是現代商品流通環節的基礎行業，對商品流通體系，甚至整個國民經濟都有著舉足輕重的意義。隨著運輸物流業的發展，人流、物流、資金流、信息流等生產要素將會加速發展，特別是信息流的提速，對物流運輸企業的發展有著深遠影響。實際上就是利用信息對供應鏈上所有企業的計劃、協調、服務和控制等活動進行更有效地精細化管理，由物流信息的功能，使得物流信息在整個運輸企業中占有越來越重要的地位。信息是現代運輸物流的靈魂，在物流各環節中綜合應用，是現代運輸物流區別傳統運輸物流的根本標志，是物流技術中發展最快的領域。以信息技術為核心，應用地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）等信息技術，對物流的發展將產生不可估量的經濟價值。

GIS系統是對異構數據的收集、管理、分析顯示等功能為用戶進行控制、路徑規劃、提供決策實現了有效途徑，以基礎地理信息數據作為框架，區域內物流數據在空間上得到集成，不同區域的數據實現了無縫對接，從而保證決策依據的科學性和準確性。基礎地理信息與物流業的專題信息有機結合將完善物流信息系統的決策功能，對物流過程的全面控制和管理，滿足物流業對基礎地理信息的急迫需求[1]。

2 GIS系統在運輸物流信息管理過程的應用

地理信息系統（Geographical Information System，GIS）是集地理學、計算機、地圖學、衛星遙感技術于一體的信息系統，又稱為“資源與環境信息管理系統”，是一種特殊的空間信息系統，在計算機硬件、軟件的支持下，對整個或部分地球表層（含大氣層）的地理數據進行采集、分析、儲存、管理、模擬顯示的技術系統。在運輸過程中GIS信息管理系統能夠彌補時間和空間具有離散性的缺陷，也可以利用GIS系統的運算能力，整合客戶數據資源，結合智能化來提高運輸物流業的決策效率。

GIS應用于物流操作的過程中，對車輛運輸路線的設定、調度方面起到了信息的查詢、分析和決策的重要作用。在運輸管理方面提供了問題解決、模型建立等措施。目前發達國家已研發出借用GIS系統平臺為物流運輸企業提供專業的分析軟件，一套分析軟件包括車輛路線模型（最短路徑模型）、設施定位模型、監測控制模型等。因此，加大對GIS系統在物流運輸信息管理過程中的推廣，對物流企業管理實現智能化，降低運輸成本，提高效率是至關重要的。

2.1 最短路徑模型

目前GIS系統應用開發平臺集成了最短路徑分析模塊[5]。假設需要解決由一個起點到達多個終點的貨物，在運輸途中如何控制物流運輸費用，又能保證服務的質量，包括決定使用多少臺車，每臺車的具體路線最短等詳細的問題。同時也可以根據車輛的載重量、客戶的分布范圍、路線的交通狀況等因素設定限制條件進行計算，得出一個最優的運營方案。結合GIS所采集到的數據對公司的運輸線路進行優化，以尋求最短路徑為目標的路徑規劃模型。

2.2 設施定位模型

用于確定一個或多個倉庫設施的具置模型[2]。在物流行業中，倉庫和運輸線路構建了整個物流運輸網絡，倉庫處于運輸網絡的節點上，節點間決定著線路，根據供求貨量的實際結合最優成本等原則，在既定范圍內要設立多少個倉庫，每個倉庫的具體選址，以及相互間的關系等諸多問題。在實際過程中，利用此模型就能很容易解決此類問題。

2.3 監測控制模型

經過GPS全球定位系統，將信號傳送到車輛信息控制中心。由差分技術運算出車輛的大概位置信息，然后由GIS系統將位置信號用地圖形式顯示出來，這樣客戶、物流企業就可以及時了解車輛的運行狀況，讓不同地點的流動車輛變得透明可控。還能發送指令遠程控制車輛，對行駛進行限速監督、路線偏移提醒、疲勞駕駛預警、危險路段提示、緊急情況報警、求助信息發送等安全管理保障駕駛員、貨物、車輛及客戶財產安全。

3 GIS系統對物流管理信息系統支持的瓶頸

GIS信息系統技術與物流管理的集成，是對物流運輸管理平臺進行數據庫建設；信息系統的實現；信息提取和顯示以及應用分析等幾個主要的階段；其技術瓶頸就是在于對數據和功能的集成。其獨特之處就在于它對地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形處理和表達、空間模擬和決策支持等，可產生常規方法難以獲得的重要信息，這是GIS系統應用的主要貢獻。

對數據和應用功能的集成，其核心問題就是對異構數據進行集成。首先需要對異構數據劃分為同構數據，如基于中介數據（Metadata）的系統集成，關系數據庫系統管理的集成等；或者將異構數據規劃為同構的過渡數據[4]，如基于結構化查詢語言（SQL）的集成，目的是在于形成的數據或過渡數據可以直接被系統所使用。常用的方式就是針對RDBMS的集成，利用標準SQL語言實現數據庫與管理系統的分離，Oracle、DB2、INFONMIX等數據庫均能支持上述操作。

4 結束語

目前我國物流應用管理軟件主要是集中于兩種開發途徑[3]：一是利用國外已成熟的GIS技術再次進行系統完善的開發，這是目前我國物流行業信息化管理主要采的一途徑；二是針對客戶在具體應用中存在的問題來開發與之相匹配的管理系統，但由于后者由于成本高、開發周期長，并且還存在系統的安全性、靈活性、可靠性等關鍵問題，導致物流市場運輸企業實際應用的比較少。

隨著技術的成熟，運輸業的發達，市場經濟的繁榮，上述問題有望在不久將來都能得到解決。而且隨著市場的發展，GIS信息技術的推廣，必將是提升物流企業的信息化程度，使日常運營職能常態化，這不僅提高企業的運作效率，也提升了企業形象，為爭取潛在的客戶市場打下了良好的基礎。

參考文獻

[1]吳信才.地理信息系統設計與實現[M].北京：電子工業出版社，2011.

[2]劉官文.論GIS系統在物流配送中的應用[J].改革與開放，2009（5）：93-95.

[3]劉貴明.地理信息系統原理及應用[M].北京：科學出版社，2010.

第2篇：地理信息系統的核心問題范文

關鍵詞：數字化測繪；基礎地理信息系統；

引言

由于全球導航衛星系統(GNSS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和計算機網絡等技術的快速發展，給空間數據的獲取和采集帶來了革命性的變化，同時數字測圖技術、測圖軟件等也得到了迅速的發展，數字測圖日益成為一種重要的數據來源，許多數字測圖的成果又都要求形成數據庫的形式。這樣可以為建設多尺度、多分辨率、多種類的空間數據體系和統一的地理空間數據平臺奠定基礎。

由于目前的測圖方法和繪圖軟件主要還是面向傳統圖形應用，數字測圖成果與數據要求還存在一定的差距。數字測圖系統所提供的電子數據與數據之間的無縫接軌是當前必需解決的難點問題之一。雖然許多測圖軟件系統正在努力向成圖、建庫一體化靠攏，但效果不佳。因為，目前的數字測圖理念還是基于實現圖式所要求的可視化效果為主，只是在要素分層、數據編碼等方面給予了一定的重視，對屬性數據采集、空間數據完整性的認識缺乏足夠的重視。

1 數字化測圖的現狀

傳統的測量儀器和測量方法是靠人來對準目標、讀數、記錄，然后將這些數據解析到圖紙上。這個過程是漫長的，而現在使用的圖式符號、制圖指導的可視化、色彩等諸多理論都是在這個階段形成。

隨著測繪儀器的進步，測量方法、成圖模式也發生了根本性的變化。從儀器發展看，全站儀的出現使測量數據的讀取、存儲實現了數字化、自動化；從繪圖方式看，傳統的小平板已向內、外業一體化發展；從測量方法看，全站儀的采用使得測區內控制點和碎部點的精度分布變得更加均勻。概括起來，數字化測圖目前主要存在兩種模式，即電子平板模式和數字測記模式。

電子平板模式，在現階段，野外現場測圖，實時成圖。尤其是便攜機的出現給數字測圖提供了發展機遇。它利用計算機與測站儀器通訊，動態地獲取測量數據，在屏幕上即測即顯，外業實時成圖，實時編輯，糾正錯誤。該模式能夠在野外比較直觀地生成圖形，大大減輕了內業工作量，同時繪圖的質量也有了較大的提高。它也有一些不足之處，比如加大了外業的工作量，筆記本電源受時間限制、容易受天氣影響，測站缺乏對鏡站的了解等。近來出現掌上電腦和嵌入式操作系統，使得鏡站指揮測站成為可能，該工作模式可把測站數據通過無線通訊的方式傳送到鏡站，然后，由鏡站工作人員根據實際情況，實現地形地物的即測即繪。

數字測記模式，主要是外業測量和內業成圖。該模式外業主要由電子手薄或測量儀器記錄坐標、編碼，同時人工配合草圖（包括所有的圖形、編碼、屬性注記等內容）。然后將存儲的數據和草圖交由內業，內業人員將數據讀出、在計算機上展點，依據草圖將數據連接起來形成圖形。這種測圖模式比傳統測圖大大提高了工作效率，但存在兩個方面的問題，一是草圖和儲存的數據容易出現不匹配的現象，造成外業返工，主要原因是記錄數據的測站和繪制草圖的移動站之間的不協調；二是內外業的分工，容易產生對草圖理解上的差異。另外，該模式下野外數據編碼容易出錯、草圖繪制的信息量難以滿足內業作圖需要。

這兩種工作模式的共同點就是測量數據和繪制圖形的傳輸介質都由紙質變成了數字形式，但繪圖的基本要求還是以傳統的紙質繪圖要求為準，測繪的本質并沒有發生根本的變化。主要原因有兩個，一是野外測繪的直接需求來源于傳統的對測量數據的需求；二是對測量結果質量的檢查和評定還是以圖式為主要檢查依據，必須首先按照傳統的繪圖模式完成任務。雖然從數據管理（如分層、編碼等方面）正在逐步向信息化靠攏，但從信息量的獲取角度看，目前的數字測圖成果與信息化測繪之間還有一定的距離。

2 數字化測圖與信息化測繪要求的差異

2.1數據的獲取不同

許多數字測圖軟件都具有向轉出數據庫數據的能力，但由于數據格式之間的不一致，轉換過程中往往要丟失許多信息，并且轉換后的數據編輯工作量非常大。數據的獲取與儲存在野外測量時，由于受通視、測點連接次序、分幅等條件的限制，會造成空間目標存諸上的不完整。如道路要素，在信息化要求看來，是一個完整的空間實體，往往使用一個線實體來表示，但所能采集到的地理實體是離散化的多個道路邊界實體。這些圖形實體轉入庫后處于分段狀態，沒有空間目標的整體概念。這為建立空間數據庫、空間數據與屬性數據連接、空間信息查詢和分析都帶來極大的不便。類似的地物表示還有河流，在信息化的要求中，河流需要用一個面來表示，但是在實際測繪成圖過程中，往往存在邊界不清的現象，如海域的范圍線、河流入海口的界線等問題。

2.2存儲形式不同

在數字化測圖和信息化測繪的目的不同，在存儲形式上也有所不同。測圖的目的是為了成圖，成圖有圖幅的概念，為了一致性，在測圖生產管理上，也大多采用圖幅管理的概念，就算是采用數據庫方式的存儲，依然保留著圖幅的痕跡；而信息化測繪的本質是服務，是為了數據的最終其它系統的應用最大化，在地物實體的表示上，存儲上都定位于實體。如點狀地物雕塑的表示，在成圖時可能采用多個線形成一個組合體表示，信息化測繪則采用單一的點來表示雕塑的位置，至于更動的其它信息，如雕塑的圖片、作者、創作年份等等采用屬性的方式存儲。

2.3可視化要求不同

數字化測圖最終目的是成圖，在成圖的過程中可以不考慮數據的冗余、存儲空間的限制等因素，為了達到美觀、直觀的效果，可以用線組成一個符號快，而直接用點、線、面的分類表示地物實體，則是信息化存儲的基本要求，信息化測繪的可視化則是在后續應用中提出的具體要求。為了達到圖示直觀、表示清晰的目的，國家地形圖規范對地物的表示也有比較具體的要求，如地下室入口、坡向等內容都有具體的可視化符號表示，在信息化過程中，只要有足夠的實體類型、性質等信息，就有可能通過實體之間的邏輯關系計算出來入口方向、坡向等需要用可視化才能表示出來的內容。

2.4屬性要求不同

制圖的核心問題是選擇什么樣的地面景觀用于制圖，即內容重于技術。在空間對象及屬性的選擇上，一般還是按照圖式所要求的內容進行篩選。

屬性數據是非空間數據，主要表示空間實體的定性和定量特性。在一般的數字測圖軟件中，屬性數據是通過注記或圖形的顏色、線型、大小等的方式來表達的，這些內容一般直接通過圖形可視化即可表達出來，不需要屬性數據庫的支持。長期以來，采集屬性數據也是按照圖式要求進行。但從建立地理信息系統的角度看，這些屬性數據遠遠不能滿足建立各種統計、分析模式的需要。比如建筑物屬性數據采集，圖式要求標注的內容也就名稱、材質、層數等，以上數據可以圖形或注記的形式表示出來，但該樓的竣工時間、結構形式、用途、所屬單位、使用年限等數據卻不可能再在圖面上進行表示，也是以往測量工作所忽視的。信息化測繪的最終目的則不僅僅是測繪制圖，更多的是為社會各行各業提供所需地表的空間位置數據，并利用對客觀真實世界的各種數據來實現虛擬現實系統，將地表的情形以真三維、真尺度、真紋理真實的重建起來。

目前為數字化測繪所建設的基礎地形數據庫，同樣也存在這樣的特點：數據組織方面按地形圖規范組織；數據生產維護方式按照地形圖規范的圖幅方式管理維護；數據采集種類按地形圖規范選擇性采集。

3 基礎地理信息系統的建設

3.1 信息化測繪的目標

從數字地球到基礎地理框架，到基礎地理信息服務，都要求測繪向信息化測繪的轉變。信息化測繪技術體系主要研究內容為從信息獲取、處理、管理到輸出的數字化測繪技術體系，初步建立信息化測繪技術服務體系，基本實現基礎地理信息的快速獲取與更新、智能化處理和一體化管理、網絡化生產管理與分發服務，實現地理空間信息資源的融合和增值服務，面向市場，使測繪信息與技術產品社會化，為社會提供多尺度、多方位、多形式的服務體系。從產品的管理、生產整個過程看，可以分為四個信息化子模塊，即測繪產品信息化、生產管理信息化、測繪服務信息化、系統維護信息化，每一個子模塊各成一個子系統。

3.2 完善的生產管理系統

基礎地理信息庫的維護必有一套完整的生產管理體系，作為對數據的質量、更新周期的保障。信息化的生產管理系統產生的有關數據的信息，就是常說的元數據信息；同樣根據基礎信息化測繪對基礎地理信息庫的要求，對基于元數據系統的生產管理系統也提出了新的要求：

（1）元數據管理的基本單元逐漸向自然的基本單元轉變，現在多數以圖幅為基本管理單元，這樣的管理模式，對基礎地理信息的采集造成的影響就是，地物實體在圖幅接邊處的非自然斷開，人為的造成地物實體的離散。以自然界線構成的范圍作為管理基本單元，可最大限度的保留基礎信息的完整性。

（2）基于實體的元數據信息管理模式，為3G技術在數據維護提供基礎。通訊技術進入3G時代，在通訊帶寬上有了一定的保障，在線的數據維護方式也成為了一種可能。

（3）補充、完善元數據信息，信息化服務也要求元數據信息的完整，以圖幅為基本單元的管理模式逐漸向自然實體轉變后，元數據的描述對象也從圖幅轉變到更加細化的實體，但是元數據信息更加準確、現實。

（4）網絡化的地理信息分發平臺

信息化測繪的本質是服務，也是要求測繪產品、測繪手段必須隨技術的發展而發展，就像是信息化測繪時測繪科學發展的必然趨勢一樣。信息化測繪服務強調服務的實時保障、實時服務，除了要求測繪產品的現勢性要強，還要求服務的獲取速度要快。顯然，要做好測繪服務，必須借助于網絡化。信息化測繪的標準化和元數據管理提供了數據多源整合的基礎，高帶寬的網絡技術為數據的分發服務提供了傳輸的保障。

3.3 基礎地理信息庫為核心產品

從信息化測繪的目標看，四個信息化模塊中，其中測繪產品信息化是關鍵，只有完全信息化的測繪產品，才能實現服務的信息化。信息化測繪和數字化測繪的主題形式，雖然都是“數字形式”，但是信息化測繪對信息的基礎性、現勢性、完整性等遠遠的高于數字化測繪的要求，由此決定了基礎地形數據庫以及采集平臺進行深層次的改造：

（1）數據分類的進一步科學和細化

在改造過程中，不能僅局限于地形圖規范、標準，應著眼于地理信息的基礎性要求，將更廣泛的、基礎的地理定位要素納入測繪體系。各類數據的組織存儲方式，應根據信息化應用的需求確定，信息化測繪服務的本質也要求基礎地理信息庫的產品具有很強的兼容性。

（2）更新維護方式的多元化

信息化測繪對信息現實性的高要求，必須使用多元化的維護方式。

（3）完善從基礎地理信息庫到基礎地形庫的符號化，逐步實現基礎地理信息處理的自動化和智能化

在信息化測繪的體系中，確立的基礎地理信息庫為核心的地理信息產品，但并不意味著符號化地形圖產品的消失，作為長期以來使用的符號化地形圖產品依然存在。在基礎地理信息庫完成維護后，利用其中需要的部分信息并符號化，形成多需要、多層次的符號化產品。

第3篇：地理信息系統的核心問題范文

國外高校的測繪工程專業，其教學內容采用以大地測量、工程測量、定位導航、地理信息系統四個主題為主體的專業培養模式.其中，大地測量和工程測量是傳統測繪是測繪專業人才必備的知識體系；而定位導航和地理信息系統則是同其它地理空間專業交叉發展的新興領域，極大的拓寬測繪技術本身的應用層面，也是測繪復合型人才的主要體現.相比國外，國內高校對于測繪工程專業人才的培養在認識上還存在一定的偏差和滯后，主要表現在多數測繪專業院校對學生的培養重心仍舊集中在傳統的大地測量和工程測量兩個方向，而對后兩方向的投入比重則相對較弱且與新興地理信息技術的銜接不足等缺陷.其原因在于我國傳統測繪的定義同現代地理信息技術學科的交叉融合存在脫節.尤其是在同計算機技術相關方面的技術脫節十分嚴重.導致國內測繪工程專業培養體系普遍過于保守，使測繪工程專業畢業生的知識體系形成“孤島現象”，無法滿足當前測繪信息在環境、城市、國土等跨領域的研究工作.通過分析國外測繪專業建設體系發現，不管是傳統工測、地測，還是新興導航、地理信息主題，其實質都是圍繞空間數據處理這一核心問題.空間數據具有數據量大、時空復雜、多尺度等特征，因此對于空間數據的處理必須借助計算機技術，這也使得對計算機應用的熟練程度成為了衡量現代測繪人才教育培養目標的關鍵.然而，目前我國對于測繪工程專業計算機課程設置普遍還存在一系列問題，諸如課程設置目標錯誤、課程時效性差、缺少實用的專業教材、結構不合理等，具體分析見下一小節.

2存在的主要問題

對測繪行業本科生而言，早期傳統測繪學所要求的三大基本功，即“測、繪、算”的內涵在現代測繪行業中有了很大的變化.其中，“測”主要指對測繪儀器操作技能的要求.隨著GPS、全站儀、電子水準儀等自動化儀器的出現，“測”變得更簡單，對操作技能的要求大幅度降低，因此“測”更多的體現在對儀器開發、工作原理以及性能的理解和掌握“.繪”指地圖繪制，目前有關地圖繪制工作基本借助于計算機，因此繪圖技能更多指的是電子繪圖軟件的使用以及二次開發；“算”早期主要指測量項目中平差計算或者坐標轉換等常見測量計算，而現代測繪的“算”則指的是對空間數據模型的信息化處理.同過去相比，現在的空間數據具有處理量大、方式種類多樣、過程復雜等特點，因此，“算”的能力成了衡量學生對本專業知識水平的重要標準.本著高效的目的，對于海量數據的處理通常借助于計算機來完成，因此現代測繪工作者算的能力主要表現在掌握數據處理方法，軟件開發能力和軟件使用的熟練程度，即測繪應用領域的計算機技術水平.因此無論是從“三基”能力，或者是“五會”等衡量指標對現有測繪專業畢業生進行考量，都可反映出現代測繪行業對學生空間數據處理，尤其是借助于計算機技術處理空間數據的高要求.目前國內高校測繪工程專業所開設計算機相關課程在數量上雖可滿足教學需要，但在課程質量、課程銜接方面存在許多缺陷，特別是也缺少相對應的專業課程實踐，具體主要體現在以下幾點：

2.1計算機課程設置培養目標錯位

對測量專業而言，測繪知識和技能的教育是專業核心，而計算機技術更多的是作為一種工具，在實踐環節中起作用.在實際工作中，通常需要能既懂測繪專業知識和基本技能，又能熟練時候用各種測繪專業軟件的技術人才.這就要求在教學過程中能夠形成以基礎知識引導實踐內容，以實踐方式加深知識理解的螺旋式教育模式.一方面加深學生對于測繪空間數據模型、數據操作等知識的掌握，另一方面也可培養學生的自我學習和動手實踐能力.因此計算機技術課程的開設必須基于測繪理論知識進行深化拓展，尤其要注意課程之間的主次銜接和連貫性.目前國內高校對于計算機課程的設置過多的關注客觀需要，反而忽視了學生主體的發展需求，片面的強調知識的掌握和技能強化.

2.2計算機相關課程設置結構不合理

目前，我國測繪工程教育課程體系普遍存在不合理的現象，主要表現在：知識結構搭配不合理，偏重計算機理論課程，輕視了計算機實踐課程；側重基礎課程的普適教學，忽視計算機專業課程的深化.導致傳統計算機知識同測繪專業的交叉融合內容較薄弱，內在知識體系的銜接不夠，無法體現測繪計算機課程的教育特色.

2.3計算機課程設置時效性不高，教材更新緩慢

我國學校測繪工程計算機課程內容主要借鑒計算機專業的基礎知識體系，受限于師資水平或者專業背景，一些課程，如C語言，VB語言的教案設計沿用多年，知識陳舊，更新緩慢，已跟不上計算機技術的高速發展的步伐.究其原因，一方面是因為測繪專業培養體系過于保守，新技術的成果沒有及時在計算機課程內容中得到體現和反映；另一方面，借鑒而來的計算機課程缺乏同測繪專業知識體系之間融會貫通，過于強調計算機知識體系的完整性，力求面面俱到.然而在課時固定的前提下，不加篩選，去重的課程設置，一方面加重了學生掌握基礎知識的負擔，同時也忽視了對學生自我學習、適應能力的深化和培養，甚至會使學生對重復性學習產生抵觸情緒，“學而非用”，“學而無用”的現象時有發生.

3改進措施

基于上述存在問題分析，本文針對性的提出幾點有關測繪工程專業計算機課程設置方面的改進措施：

3.1明確計算機技術在測繪工程專業中輔助工具的定位

依據專業課程總學分提出“5-2-3”的課程設置比例，即傳統測繪，包括大地 測量和工程測量相關理論及實踐課程學分比例占50%，計算機技術相關課程占比20%，而定位導航、地理信息系統相關課程學分比例占30%.三者之間主次關系有所差異，主要表現在：傳統測繪課程是本門專業，是培養測繪本科生的立足點，因此占據最多比重；定位導航與地理信息系統是當前信息化測繪框架重點發展的應用技術領域，是傳統測繪知識體系的延伸和拓展；計算機技術課程是數字化、信息化測繪發展重要的輔助工具和實現手段，也是實現復合型人才培養的關鍵.按照課程性質劃分，計算機技術課程歸于應用工具類，其它兩種則屬于理論知識類，因此，學生逐漸掌握計算機技術的過程，就是傳統測繪和現代測繪知識體系融合的過程.需要說明的是，比重劃分并非固定不變，其主要目的是從宏觀方面明確計算機相關課程在測繪工程專業課程中應作為應用型的工具，起輔助作用.

3.2以空間數據為核心，以數據處理為主線，設置有測繪專業特色的計算機課程

在確定比重的前提下，還需對計算機課程，尤其是編程基礎類課程（如C、VB、C#、Java）等內容進行篩選和去重，避免學生陷入對計算機基礎知識的重復學習，將原本依編程語言相互獨立的計算機課程根據空間數據處理流程融入到測繪本專業的知識體系中，突出測繪工程專業計算機教學的專業特色.例如，在學生首次接觸編程語言（C或C++）時，可把重點放和數據處理有關，如變量、函數、數組、指針、文件等基礎知識，在教學的過程中穿插講解結構化程序設計、面向對象程序設計思想，幫助學生養成良好的編程習慣.通過案例教學法從數據結構與算法課程、測量學原理課程中提取公式算法，作為實驗環節的有效補充，提高學生的編程能力，加深對專業基礎知識的理解和掌握；在隨后開設面向對象編程語言（如C#或Java）課程時，就可相對的減少基礎知識的課程比重，把課程重點、難點轉移到如開發環境、界面設計、網絡應用、以及測量平差課程等實際問題的應用層面，通過階梯式課程設置讓學生能夠學有所長、學有所用.為實現以上目標，建議測繪專業講授計算機相關課程的專任教師應盡量選擇具有GIS、測繪交叉背景，又能夠熟練掌握計算機技術，或搭配有項目開發經驗的應用人才組成教學團隊.

3.3基于項目情境安排課程進度，形成產學研一體化的教學模式

測繪、計算機都是時效性、實踐性很強的專業課程，儀器操作和計算機技術更新換代十分迅速.作為高等院校應加強對社會需求、市場經濟發展和技術革新的調查和研究，建立學校與測繪生產單位的合作模式，按照科學的理論和方法設置專業課程教學大綱.針對具體課程，可先安排教師深入測繪單位、企業進行市場調研和溝通，基于實際項目或案例，采用項目情景式教學或者開放式實驗教學等方法設計課程結構，輔以項目成果建立課程的綜合評價機制，結合實踐教學等環節形成產學研一體化的教學模式，防止閉門造車、主觀臆斷的教學現象.

3.4及時吸納國內外計算機技術在地理科學領域的最新成果，及時更新迭代教材資料和實踐案例

第4篇：地理信息系統的核心問題范文

一、培養目標的確立

專業培養目標是專業培養人才質量的基本規格和主要要求，是評價和檢查教學質量和效果的依據，也是深入思考教育思想和教學改革的核心問題。結合國情和區域經濟特色，根據市場需求本專業培養目標定位在以行業為依托的計算機信息管理應用型人才的培養，突出應用能力的培養。

本專業的設置堅持以市場為導向，以培養面向地區、行業、企業急需的高素質技術應用型人才為準則，確立了三個職業崗位群：

1.信息處理技術崗位。隨著計算機應用領域的不斷擴大與辦公自動化、電子政務的普及，社會需要大量能熟練地使用計算機，有效、安全地進行信息處理的人員。這種人既需要熟練掌握計算機系統的安裝和日常維護，熟悉常用的辦公軟件，掌握Internet的使用，同時又要了解一些辦公自動化、電子商務等相關知識，這種崗位可以適合本專業中較大一批學生。

2.信息系統管理、維護與開發崗位。隨著計算機應用水平的提高，信息系統被各行業廣泛采用，需要大量的管理與維護人才；同時既懂軟件開發又懂數據庫管理的信息系統開發人才也有大量需求。這一崗位為本專業一批較優秀的學生提供了較廣的就業機會。

3.圖形信息處理崗位。面對社會需求確立三方面的能力培養：圖形、圖像的處理與平面設計。平面設計崗位是一門新興的行業，該類人才崗位需求旺盛，就業渠道廣，容易自主創業；計算機輔助設計在家具設計、家庭的裝潢設計中廣泛采用，根據當前社會發展的形勢，這類人才具有廣闊的就業前景，同時結合我校的特點，將計算機知識與地理信息系統有機地結合起來，開設“地理信息系統（GIS）”，通過學習地理信息系統基本知識和GIS軟件的應用，結合數據庫，可以開發圖文并存的信息系統。這在水利工程等行業的管理信息系統方面有廣闊的應用和就業前景。

二、課程體系與結構

專業課程體系和結構的合理與否關系到專業培養目標能否實現。我們在制訂專業教學計劃、設計課程時根據高職高專人才培養模式，體現以能力為本位，知識、能力、素質協調發展的原則，根據崗位群職業能力的要求，設計了適當的理論和實踐教學體系為載體來進行能力培養和素質教育的結構。強化能力結構的設計與建設，使每個能力模塊構成一個適當的訓練系統。

在理論教學體系中突出應用性，基礎理論以“必需、夠用”為度；專業課教學加強針對性和實用性。根據崗位能力要求設置專業相應方向。本專業課程體系由公共必修課程、專業必修課程、專業選修課程和全校性公共選修課程（主要是人文、社科類課程）組成，必修課程又分專業核心課程和公共必修課程，專業選修課程包括一些不同專業方向、并根據企業的定單培養要求設置的課程。專業課程體系還按崗位職業能力的需要在各階段按照職業資格證書的要求設置課程，并要求學生獲得相應的職業資格證書。

構建了與崗位職業能力及技能相適應的專業實踐教學體系，逐年加大了實踐教學環節力度，大力改革了實踐教學環節的形式和內容，逐步形成基本實踐能力與操作技能、專業技術應用能力與專業技能、綜合實踐能力與綜合技能有機結合的實踐教學體系，并將實踐教學環節與職業資格考試或職業技能考核鑒定相結合，以培養學生解決實際工程問題的能力。綜合實訓均要求以實際企業工程項目組的形式開展。

職業素質教育貫穿整個教學過程，將大量的著名IT廠商業認證課程以及國家各部委的職業資格認證課程納入正常的教學環節；開設各種各樣的專業講座、人文、社會科學講座，擴充學生的知識領域；開展各種形式的競賽，如全國大學生數學建模、舜禹杯全國大學生程序設計競賽、多媒體大獎賽，豐富學生的課外學習生活；成立了學生工作室，承接各類小型實際工程項目，提高學生解決實際問題的綜合能力。

三、保障體系的建設

師資隊伍建設是支撐課程體系實施的前提條件，在教師隊伍建設方面，采取了多種行之有效的方法：一是聘請其他高校教師和公司企業的工程師；二是制定教師培訓進修的計劃；三是鼓勵青年教師業務進修，四是教師到工程單位參加工程鍛煉，加強雙師型教師的培養。

圍繞崗位群科學合理地制定教學計劃，教學計劃采取“靜”與“動”的結合。所謂“靜”，就是對于基本操作、基礎理論、原理、程序設計思想等內容，在3年中除了對之進行調整、更新外，課程的本質不變；所謂“動”，指的是專業發展性課程模塊隨崗位群需求而變化，隨行業技術的發展而變化，它的設計好與壞也是體現高職高專特色的一個主要因素。學校教學計劃每年一大動，主要是指每年春季為新一屆學生制定3年教學計劃；每學期一小動，又稱為對教學計劃的修訂，根據行業技術發展、市場用人單位及畢業生就業反饋情況調整部分或個別課程。

針對課程特點制訂規范的考核辦法。對學生考評制度不拘一格，學生成績的評定主要包括：課程考核總評――平時成績（出勤+作業+上機實驗）+期末考試成績，最后再折合為所修學分，考核重點為考核學生的實際運用能力。根據課程特點，我們將考試模式分為試題庫閉卷考試、非試題庫閉卷考試、開卷考試和用職業資格考試或職業技能考核并軌課程考試等多種考試形式。但無論何種形式的考核，均有明確的評分標準，任課教師對學生考試成績做試卷分析。為落實學校的考教分離制度，確?？己宿k法的順利實施，本專業教師已經建立了相關課程的試題庫。另外，學校推出多證書、以證代考、免修免考等政策，鼓勵學生多拿證書，以證代考。職業素質教育3年不斷線，主要以企業、公司領導、有成就的往屆畢業生代表以及實習帶隊教師等作報告的形式，讓學生走出校門之前在心理上和職業素質上作好充分準備，力爭做到“無縫對接”。

四、結束語

第5篇：地理信息系統的核心問題范文

近年來，在應用需求的強大驅動下，我國通信業有了長足的進步?，F有通信行業中的許多企業單位，如電信公司或移動集團，其信息系統的主要特征之一是對線路的實時監控要求很高，數據量龐大，如何將實時控制與信息系統集成在一起便成為系統實施的一個關鍵部分。

在參與了某個通信公司的一套網管系統以及決策支持系統的設計后，我們分析了兩者的集成與應用工作，深切地感受到有一個良好的設計策略以及重視所選用的工具是一個關鍵。這個項目主要是對下屬各分站的子網以及有關鏈路的連通情況進行實時監控、實現報警、路由控制和授權等功能，其關鍵在于提供一個實時顯示情況的地圖界面，井將數據匯總和組織，建立起數據倉庫以及進一步實施數據挖掘分析，從而能支持企業的決策分析。我作為設計人員之一，著重在本文中討論控制系統與信息系統集成時的策略。

【正文】

眾所周知，通信行業需要有一整套監控通信網絡的手段，其工作特點是涉及到的各分站與基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一級提供檢測不同分站鏈接情況的手段。一般來講，由于數據都是海量的，所以，如何將整個網絡系統所得的數據及時處理，以便和決策部門的分析相結合，也成為迫切需要解決的重要課題。簡言之，分布性、實時性以及數據海量性是解決整個系統設計和集成的核心問題。

首先，讓我們來討論一下“網管監控系統”。由于我參與設計與開發的這個系統并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機通信數據（包括數據流量、鏈路負荷、通往其他結點即主機的連通情況等）加以收集，所以對于具體通信事務的底層操作要求并不很高。

考慮到上述原因，我們采用了一個地理信息系統開發平臺Mapinfo并采用Delphi編程，后臺用SQLServer數據庫（這是由于考慮到決策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和計劃之前，我們先對ITU801標準做了詳細的探討，這只是一個有關子網和鏈路定義以及分層等描述的標準，在聽取了許多分站人員的建議后，將MAPINFO公司提供的一個相關的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的豐富的類以及操作，比如Object、Layer等實現網管界面，井且加入了子網和鏈路的概念，對屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網，而且實現了放大與縮小的功能，大致可以將整個地區的分站集中在一張地圖中，能顯示在屏幕上，這時，只是顯示出各個分站的概要，小到可以顯示出某臺主機的機柜、機柜直到插件板（因為這些都要實時監控）。我們采用了分層的方法來實現以上縮放。對于一些靜態的數據，如分站，主機的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAPX是其提供給編程工具的一個ActiveX控件）做成靜態的層次圖放置于數據庫中。

我們新做成的這套系統通過與各分站的專用線路加以連接，能實時地得到數據，顯示于地圖上，反映出各站、各子網、各鏈路的實時狀態，并能將控制命令傳回分站（如強制鏈路中斷、路由轉換等）。

現在，讓我們來討論其中最為關鍵的問題，即是要將實時控制系統與企業信息系統加以集成，我們的設想和體系結構大體上可以用一張簡圖表示。

在這個體系結構中，由各分站保留著詳細的數據，網管系統則在一定時間間隔內將匯總到的數據作少量統計，抽取其中需要保存的內容放入數據庫，如每分鐘流量，某分站與其他分站每分鐘通信流量，在該分站中某個鏈路的負荷（這些鏈路有可能是動態分配的，也可能是固定分站之間的通信鏈路）。盡管如此，數據仍然是海量的，因此，如果要把這些數據都直接送到各個決策部門，比如送給市場部門是不現實的。所以，我們在數據庫的基礎上建立了數據倉庫，確定了客戶、時間、通信量、計費和故障等幾個數據倉庫的主題，每隔一定時間對數據庫中的原始數據進行清理與抽取等預處理工作，建立好數據倉庫。這里的預處理包括了許多方面的內容，比如有建立計算時間，但是無計費的（計費值為零）的數據，應視為建立失敗的無效數據，需要予以剔除；某些企業租用的是專用線路按月計費，中間的通信因此無計費的一些有關記錄也應剔除等。在預處理之后，再利用OLAPService的分析將數據融合與匯總。按照決策部門的需要提供相應數據（比如：市場部門需要每一分站的收益，客戶分布情況以及客戶費用等）。這些都可以由OLAPService對數據作預先處理，此時處理完的數據在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲空間便能顯著地降低，如1999年8月有2000萬條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經過OLAPService處理后僅需200M左右空間，因此，經處理后的數據主要存放于另外的相關部門的機器中，而不能與主服務器放在一起。

最后，再來討論由決策人員所使用的系統。由于這些部門并不分散，我們就沒有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi編制了訪問OLAPService的客戶端軟件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于網頁的界面提供了數據立方體的各種操作，如上鉆（觀察角度從月轉到季度甚至年），切片，旋轉等操作。為了便于輸出打印數據，還內嵌了Microsoft的Excel數據透視表，可以將在CubeBrowser上所看到的數據轉化為Excel的表格形式，或者轉換成餅形圖、柱形圖和曲線圖等，比如可以觀察每天24小時通信流量的分布曲線圖，可以發現在夜間12點以后明顯通信流量減少，而決策部門便可制定某些優惠或減價措施吸引更多客戶在12點之后使用網絡。

另外，在采用OLAPService中的數據挖掘功能時，其中提供的兩類算法分別是基于決策樹的分類和基于決策樹的聚類，市場部門的聚類算法將客戶根據費用情況加以聚集，以期發現處于同一消費水平的客戶的共同特征，便于制定政策，吸引客戶。這方面的努力我們將會進一步持續進行，以保證有足夠的海量數據而發現其中的規律。

整個系統運行后，其數據采集，數據處理等一系列工作都由程序定期地自動進行，該系統應用已有一段時間，受到了不少好評。當然，也發現了其中有不少問題，比如；主服務器數據庫的容量問題，主站與分站的通信效率問題，還有在網管系統中，網絡故障的確定還不夠細致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統與網管系統之間還缺少直接通信手段等，這些都有待于進一步的解決與改進。

第6篇：地理信息系統的核心問題范文

關鍵詞： CAD;GIS;FME；CASS；數據轉換。

中圖分類號：C37文獻標識碼： A

0引言

CASS數據是AutoCAD數據的擴展，具有較強的數字制圖功能，它采用先進的計算機可視化技術，以拓樸數據結構為基礎，從而可避免ArcGIS數據結構的不足，不僅可以繪制二維圖形，還可以編繪三維立體圖形，特別在城鎮一些控制性詳細規劃中，ArcGIS無法承擔此項任務。

地理信息系統(GIS)的核心問題可歸納為五個方面的內容：位置、條件、變化趨勢、模式和型。以數字世界表示自然界，具有完備的空間特性，可以存儲和處理不同地理發展時期的大量地理數據，并具有極強的空間信息綜合分析能力，是地理分析的有力工具。

1 CAD與GIS格式分析

CASS的圖形元素按照一定的數據格式與數據結構經過特殊的壓縮處理記錄在DWG文件中。DWG文件格式可讀性差，通常用戶都是從CASS的數據交換文件（后綴為.DXF）中來讀取數據[3]。

ArcGIS的數據結構可分為Shpfile、Geodatabase、Coverage這三種。l) Shpfile文件是ESRI定制的文件格式，也是在GIS界應用較為廣泛的文件格式之一[6]。2) Coverage：一種拓撲數據結構。數據結構復雜，屬性存儲在info表中，目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于這種數據格式進行操作3)Geodatabase的數據模型

Geodatabase是ArcInfo引入的一個全新的空間數據模型，實際上是建立在DBMS之上的統一的、智能化的空間數據庫。

2利用CASS地形圖建立ArcGIS數據庫

2.1利用CASS地形圖建立ArcGIS數據庫方法

1）直接轉換方法

為了避免多次數據轉換所帶來的效率低下和數據質量存在的問題和弊端，很多GIS廠商開始關注數據的直接讀取。通過對盡可能多的其他GIS格式數據的破解，支持數據直接讀取的GIS軟件擁有了比以往軟件版本更強大的數據集成功能。

每個CAD和GIS軟件都擁有自己內部的數據格式和數據存儲方式，為了與其他軟件進行數據轉換，通常都定義一種公開的數據格式。這些公開數據格式一般都是ASCII碼文件，用戶通過文本操作可以直接讀寫這種外部數據文件[4]。

2）間接轉換方法

基于數據交換程序的數據轉換方法是目前應用比較廣泛的一種CAD與GIS之間的數據共享方法。使用該方法，只需知道兩種軟件的數據格式就會很快開發出基于這兩種軟件的數據交換程序。

傳統的CAD、GIS數據轉換技術概括起來，有以下特征:

（1）僅支持數據模型間的的基本幾何要素映射，一般僅支持簡單的點、線概念

（2）傳統屬性(非圖形)數據單獨處理

（3）未定義元數據

（4）輸入數據與輸出模型要求一致

2.2基于FME建立ArcGIS數據庫

FME不是簡單的從一種格式到另一種格式的轉換，更核心的是FME實現了“語義轉換”（寬通道轉換），它的重點是按照最終用戶或系統的要求改變數據的視圖而是完全在一種通用格式上工作，并且注重提供各種模塊（providing building blocks）來幫助用戶操縱數據并轉換為需要的形式，其中格式的改變只是數據轉換過程中的極小部分工作。語義轉換提供了一個引擎，能夠分別對輸入或輸出數據重新進行定義[5]。支持這個引擎的是FME所提供的一個非常豐富的數據模型，它比各種專用格式所支持的數據模型要更豐富，并且具有內部的一致性和擴展性，從而實現很高程度的數據重新定義。

具體操作步驟：

數據轉換和處理前，應對需要處理的數據進行必要的分析。分析后發現存在許多問題，如房屋大多未閉合，許多實體沒有屬性或者屬性錯誤，而且還存在許多沒有屬性的殘點，其結果會導致轉換后的圖形根本不能在ArcGIS中清晰地區分空間圖形實體，并且在入庫時也不能將CASS所提供的實體編碼與系統所設計的編碼對應起來。這些問題對于將來要進行的基于基礎數據GIS空間分析是必須要避免和消除的，否則將影響到空間分析結果的可信度，因此必須對圖形數據進行標準化工作，包括以下幾方面：將CASS圖形數據進行正確歸層并將所有地物加入實體編碼、面狀地物閉合、屬性完整性檢查、構造輔助邊界（閉合）、連接線狀要素、注記修改、刪除不合理點、線、面和重復實體、自檢等。

接下來運用FME Universal Viewer檢查CASS地形圖數據的屬性，將要轉換的屬性記錄下來。

運用FME Workbench設計數據轉換流程，進行數據轉換。

這種方法結合直接轉換及間接轉換的優點，即能直接將CASS地形圖中的屬性直接轉到ArcGIS中，又不需要編程對處理人員的較高的要求。所以利用FME中間軟件實現CAD與GIS數據間的無損轉換具有實際意義。

3 結論

本文闡述了利用中間軟件FME將CAD數據轉換成ArcGIS的數據，FME軟件基于語義的轉換可以減少信息的丟失, 完成大部分的數據處理、入庫工作, 數據處理后不需要在目標軟件中再做額外的修改。應用FME大大提高了空間數據處理、入庫的效率, 減少了工作量, 保證了地理信息項目的順利進行, 也為空間數據加工項目提供了一個很好的思路。

本文圍繞了FME軟件將CASS地形圖數據轉換成ArcGIS的數據的研究，通過對FME軟件的學習和研究，分析CASS地形圖數據和ArcGIS數據的分析和比較，設計出良好的轉換方案，進行轉換。并與用ArcGIS直接轉換地圖數據進行對比。發現使用FME軟件的優勢。

參考文獻

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[4] 李瑞霞，楊敏，鄧喀中.基于FME的CAD到GIS“無損”轉換.測繪通報，2009（5）：55～59.

[5] 徐景中, 朱大明.基于FME 的空間數據語義轉換技術的應用.昆明理工大學學報，2005，30（2）：11～14.

第7篇：地理信息系統的核心問題范文

關鍵詞：農業院校 經濟地理學 教學思路

經濟地理學是地理學的重要分支，也是土地資源管理、測繪工程、經濟學、物流管理等專業的必（選）修課。經濟地理學的原理在經濟活動和區域、資源、環境、地理空間的發展中得到了越來越廣泛的應用，發揮著越來越重要的作用。農業院校的土地資源管理專業開設了《經濟地理學》課程，但如何體現課程特色并且與專業特征相結合，符合專業需要，是教學過程中需要思考的重要問題。

1、課程特色

1.1研究內容

經濟地理學是地理科學系統中重要的一門分支科學。它以人類經濟活動的地域系統為中心內容，即研究經濟活動區位、空間組織及其與地理環境的相互關系，揭示人類經濟活動的地理特征，探討地域經濟發展規律，其研究內容主要包含經濟地理學的基本理論和方法、具體區域的生產布局和組合規律、生產和經濟部門的布局規律三方面。

1.2學科特性

經濟地理學的特性表現在其所特有的地域性（區域性）和綜合性。地域性是經濟地理學的根本特性。經濟地理學所研究的對象都必須落實到一定的地表空間上，即落實到地域上，這樣所研究的內容才有針對性和實踐意義，不同的地域都有各自的特征，因此相同的理論在不同的區域會有不同的表現形式。地域分異規律也是經濟地理學地域性的核心問題。

經濟地理學的綜合性表現在三個方面，一是經濟地理學學科性質要求對自然、技術、經濟等條件進行綜合；二是經濟地理學的地域性要求對特定地域內的諸多條件進行綜合，也要求對地域之間的差異與分工進行綜合；三是經濟地理學研究對象的歷史性和發展性，要求對產業布局的歷史、現狀與發展方向進行綜合。

1.3基本理念

作為地理學的主要組成部分，經濟地理學課程教學同樣遵循地理類課程教學的基本理念：學習對生活有用的地理；學習對終身發展有用的地理；構建地理學思維模式；培養熟悉現代信息技術的實用人才。

2、《經濟地理學》課程體系與教學概況

經濟地理學通常是高校人文地理學專業的主干課程，相關課程體系較完善，如經濟地理學導論、自然地理學等，學生在學的過程中能較系統的學習和掌握；相比之下，農業院校土地管理專業開設經濟地理課，不能照搬地理專業的教學模式，培養目標也有所差別，因此在課程體系及教學模式上都要有針對性和實用性。

在現代學科體系中，《經濟地理學》課程被劃歸為理科，但實際上，由于其內容體系涵蓋了生態、環境、社會、經濟、管理等多門學科的內容，因此基于不同的學科體系，對學生教學內容的偏重點也應有所側重。但從一些研究資料來看，目前農業院?！督洕乩韺W》課程教學還存在一些問題，如知識結構欠合理，大多數教學組織限于課時以及其他教學條件的影響，偏重于理論，缺乏實踐，與專業的結合方面仍存在不足，因此學生的能力得不到鍛煉。另外，課程體系設置不合理，《經濟地理學》是一門涵蓋眾多學科內容的交叉科學，因此在課程設置時要全面考慮其他課程的先修或者同時進行，如自然地理學、自然資源概論等課程。

另外，對農業類大學土管專業的本科學生而言，目前適合專業實際需求的經濟地理學教材不多，輔助教材更少，特別是實踐教學的輔助教材幾乎空白。各門課程（包括實踐課程、野外實習）的教學大綱既不健全也不規范，沒有標準體系。而目前實驗室、實習基地的建設重點仍放在“自然地理”和“技術地理”（如地理信息系統、地圖測繪等）方面，適合土地管理專業的實驗室和實習基地建設仍明顯滯后。

目前高校《經濟地理學》課程教材主要有李小建教授主編、高等教育出版社出版的面向21世紀課程教材《經濟地理學（第二版）》；耿莉萍編寫的高等財經院校21世紀教材《經濟地理學》；劉艷芳教授等編寫，科學出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《經濟地理學——原理、方法與應用》等。我校土地管理專業選用后者，該教材系統的探討了經濟活動地理空間組織的基本原理、方法和應用，突出了經濟活動地理空間組織原理和方法在區域發展決策中的應用，即區域農業布局、區域工業布局、旅游資源開發、基礎設施建設、城鎮體系規劃和環境規劃等，對土地管理專業的學生而言更貼近一些[1]。

3、教學思路

農業院校經濟地理學的教學應著眼于三個方面：第一，經濟地理學教學必須反映學科的新進展。第二，經濟地理學教學必須使學生掌握分析與解決問題的基本地理思維方式與方法。

第三，經濟地理學教學必須要培養學生的綜合能力，加強專業知識基礎，使之成為復合型人才[2]。

3.1結合專業特點，樹立地理觀念

所謂地理觀念就是地球表層的整體觀念、區域觀念、環境觀念。學習各類基礎知識和分支學科的目的集中于一點就是為了認識地理環境和建設地理環境，能夠用正確的地理觀念去思考和分析問題。

地理學的知識領域很寬，任一專業學科和地理學都會有聯系。學科之間相互滲透相互影響已成為一種趨勢，單一的不與其他學科發生聯系的學科越來越不多見。地理學與自然、社會、經濟、人的行動與心理等各個方面發生密切的聯系，對與地理科學和自己專業有關的知識要熟悉、了解，對自己所從事的專業的某個方面要專深、精通，把兩者有機地結合起來才會有所作為[3]。

土地管理專業要依據區域經濟發展、社會需求和科學的職業崗位分析，界定專業的培養目標、業務范圍、知識與能力結構，依據社會經濟發展對人才的需要構建適合專業特點的實用型課程體系。整個課程體系的設置要以達到培養學生全面素質和綜合職業能力為目的。在經濟地理學教學過程中，應緊密結合學科發展趨勢，不斷優化課程內容結構。結合土地管理專業本科生培養目標，突出重點原理的講授和應用實踐能力培養，經濟地理學教材中一些較為復雜的計算公式的推導可以省略，只要交代清楚確定的原則、所用的方法和解決問題的思路技巧，直接給出結論，進行應用方法的講授即可，對簡單的內容、易于自學的知識進行簡化講授，使學生接受的是如何全面系統的思考問題和解決經濟地理學以及其它問題的方法的教育，而不是數學知識的運用，這對培養應用型人才非常有利。

3.2反映學科進展，創新思維模式

傳統的地理思維主要是剖析不同區域的內部結構，揭示不同區域特征的差異性和相似性、區域之間的聯系以及它們之間發展變化的制約關系。而地理事物的多樣性、整體性決定了地理思維的綜合性特點，從總體特性上進行研究，注意各種要素之間的相互影響和相互作用，才能得出正確的結論，同時要運用和吸取相關學科如經濟學、生態學、行為學和政策科學等學科的理論與方法。

經濟地理學是地理學中學科發展較快的學科，尤其是20世紀80年代以來，經濟地理學學科研究，從開始主要集中于產業發展與布局研究，到經濟活動全球化、新經濟地理學、可持續發展、區域創新網絡、以及其他解釋經濟活動空間形象的非經濟因子作用的各種理論如“嵌入理論”以及“網絡聯系理論”等的研究，均取得較大進展。經濟地理學教學必須反映學科的新進展[4]。

地理善于區域研究、綜合和宏觀論證，地理學具有極大的超前性，如可持續發展的研究、對知識經濟及國家創新系統的研究等；地理信息系統的發展，通過計算機技術與空間數據的結合和一系列空間操作與分析，為區域規劃、管理決策提供了強有力的信息，強化了地理的決策思維，也促進了學科的決策化?？陀^上為其走向高層次決策領域奠定了雄厚的基礎。教學的過程中必須緊緊抓住地理思維特性這一切入點，強調培養學生運用創新地理思維方法去分析問題和解決問題的能力。只有把握住了這種思維的特征，才可以應對不斷變化的問題，增強分析與解決問題的靈活性，才能使分析問題的過程更好地體現出地理性，也才能更為全面、徹底地貫徹素質教育。

3.3加強實踐教學，提高綜合能力

學習經濟地理學要注意理論與實踐結合，課內與課外結合。目前廣泛開展的土地利用規劃、各種鄉村規劃（如集鎮規劃、鄉（鎮）域規劃、村莊規劃）和土地評估、地籍管理等，無不表明地理實踐思維對國民經濟的重要貢獻，新時期這一思維特性還將進一步發揮。

實踐基地是開展實踐教學的重要場所?？梢园凑站徒瓌t，建立以學校所在城市作為課程實踐的主要基地，根據經濟地理學、城市規劃、區域分析與規劃、區域發展戰略、房地產評估、地籍調查、土地資源管理等實踐內容開展系列講座，參觀相關機構、部門、科研院所的工作流程，熟悉工作環節等。充分利用校外教育資源來彌補校內教學資源的不足，增強學生參與實際工作的能力。

另外要樹立能力本位理念，在學生職業能力的訓練上下功夫，提出學生在校期間職業能力的訓練項目，如計算機輔助制圖能力訓練、土地利用現狀調查能力訓練、城鎮體系規劃設計能力訓練、房地產估價能力訓練等等，學生在畢業時要取得相關的職業技能等級或資格證書，為將來從事土地資源利用與管理相關工作，奠定扎實的基礎。

參考文獻

[1] 劉艷芳．經濟地理學——原理、方法與應用[M]．北京：科學出版社， 2006 。

[2] 李國平．關于經濟地理學教學及其改革的初步探討[J]．經濟地理，2002，22（1）

第8篇：地理信息系統的核心問題范文

關鍵詞：ArcGIS；入庫流程；土地利用總體規劃；數據庫

中圖分類號：P285.2+3；P273 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）03-0691-05

中國的土地利用規劃主要有國家級、省級、市級、縣級和鄉級5層不同行政級別的土地利用規劃體系。鄉級土地利用總體規劃是五級規劃體系中最基層、最具有操作性的規劃，也是用地審批等日常土地管理的直接依據。因此，如何建立好鄉級土地利用總體規劃數據庫是目前急需解決的問題。

關于土地規劃數據庫建設的研究成果很多，如何宗宜等[1]通過Arc/Info進行矢量數據的轉換、投影變換來達到數據庫多數據轉換，Peerbocus等[2]對時態地籍數據庫進行了研究，保證數據庫的適時更新，劉大杰等[3]對應用最小二乘法平差處理規則圖形數字化數據的方法進行了研究，劉緯等[4]分析了基于MapGIS建設土地利用數據庫的方法，對其中的數據采集、拓撲建立、數據入庫等技術作了探討。此外，國土資源部有土地利用規劃數據庫標準，且各省（市、區）也有數據庫標準規程，如重慶市的《重慶市鄉（鎮）級土地利用總體規劃數據庫標準》，這些研究和規程為數據庫建設奠定了基礎。但是在各平臺數據之間的轉換， 數據庫的更新和維護及數據庫的空間要素、屬性要素和表格要素之間的聯動性存在缺陷，針對這些問題，擬基于ArcGIS對建庫流程和幾個關鍵技術進行探討和分析。

1 建庫平臺選擇

目前，國內通過國土資源部審查的鄉級土地利用總體規劃數據庫的建庫專用軟件主要有蒼穹土地利用規劃建庫工具軟件V1.0及平臺軟件MapGIS、ArcGIS。蒼穹土地利用規劃建庫工具軟件V1.0的主要優點有數據采集方式多樣，支持與VCT、ArcGIS、MapGIS、SuperMap交換；系統功能簡捷；圖、文、表、庫四者一體化的管理方式；遵循相關行業標準，系統具有高度兼容性和規范化；嚴格的指標控制與規劃實施管理。而主要的缺點有成本較高；操作不靈活，建庫者無法得到過程數據，當最終結果出現問題時無法進行手動修改；數據量較大時處理速度慢，且容易出錯。MapGIS建庫的主要優勢是全中文的操作系統、高效海量空間數據的存儲與索引、大尺度多維動態空間信息數據庫、三維實體建模和分析等，它的缺點是操作界面比較繁瑣，系統管理功能較弱，缺乏專用數據庫的支持[5]。相對于平臺軟件來說，蒼穹土地利用規劃建庫工具軟件V1.0是針對全國鄉級土地利用總體規劃建庫開發的，而重慶市數據庫標準與全國數據庫標準存在差異，例如重慶市匯總數據庫要求提交TDZZZDQY這個圖層，蒼穹軟件最終結果不會輸出此圖層；重慶市標準要求的各個空間數據的字段與全國標準不同；重慶市匯交成果時需提交社界線等，蒼穹軟件是無法解決這些問題的。而ArcGIS具有空間幾何圖形與屬性數據同步編輯、管理以及查詢的功能，支持不同格式的數據和對海量數據的有效管理，具有便捷的二次開發能力，提供一體化的地圖繪制、顯示、編輯和輸出的集成環境，方便的屬性數據管理、圖解建模與模塊開發功能，ArcGIS可以建立自身支持的數據類型的元數據，也可以建立用戶定義數據的元數據[6]，為鄉級土地利用數據庫提供快捷的元數據查詢環境。綜上對比，優先選擇ArcGIS作為建庫的軟件平臺。

2 建庫流程探討

數據入庫流程是規劃數據庫建立的核心問題，科學合理的建庫流程能提高建庫效率，降低建庫成本，并能使其易于查詢、更新和維護。傳統的建庫流程可簡單概括為“規劃編制—制圖—數據整理檢查—建庫—成果輸出”，其存在的主要問題是空間布局上無法精確落實上級下達的指標，數據庫中的空間數據易出現碎小圖斑和拓撲錯誤，圖斑凈面積不能精確統計。依據ArcGIS的功能特點和《重慶市鄉（鎮）級土地利用總體規劃數據庫標準》，結合土地利用規劃數據庫建庫經驗，對鄉級土地利用規劃數據庫建庫流程進行了探討，得出的建庫流程（圖1）。此流程具有靈活、操作性強、便捷的特點，能解決傳統數據庫建設中存在的基礎數據質量參差不齊、形式不規范、坐標體系不正確、空間圖形數據的拓撲錯誤、確實有效的屬性信息及元數據建設相對滯后等問題。

3 關鍵技術探討

3.1 提取現狀數據入庫

根據縣鄉兩級土地利用規劃規程對數據庫成果的要求，建立土地利用規劃數據庫必須以全國第二次土地調查（以下簡稱“二調”）的現狀數據庫為源數據，而全國大多數地區的二調成果都是基于MapGIS平臺形成的。對于用ArcGIS建立鄉級土地利用總體規劃數據庫的建庫者，面臨的首要問題是把MapGIS格式文件轉換成ArcGIS的通用格式，由于轉換后數據存在拓撲錯誤和面積誤差等問題，且拓撲錯誤類型復雜、量大、細碎、重復（圖2），修改起來十分繁復和困難，所以采用ArcGIS提供的圖解建模工具Model Builder （模型生成器），將輸入數據、輸出數據、空間處理工具以及它們之間的連接關系有機組合在一起，將復雜的數據處理過程封裝和集成在模型中，使數據處理變得簡單化和高效化[7]。構建的模型主要通過Select Layer by Attribute從全區地類圖斑數據中提取各鄉鎮的基期地類圖斑，然后通過Polygon to Line、Feature to Point、Feature to Polygon等工具重新成點成面，從而達到修改基期地類圖斑拓撲錯誤的目的，且在模塊中加入用Python語言操作ArcObject組件對象編寫自定義的CopyFeature工具，實現基期數據入庫的自動化。數據庫中的各種點、線、面的數據都可以采用相同的方法從全區提取并入庫。其計算模型圖如圖3和圖4。

3.2 規劃要素的變更技術

規劃要素變更的問題是鄉級規劃數據庫的建庫者常會遇到的，規劃要素的變更通常都會涉及到圖斑的切割、合并和相關土地利用面積的計算，傳統的修改方法是將變更的規劃要素和前期的規劃要素重新同基期地類圖斑做疊加，核對指標，其工作量大且浪費時間和人力。因此，基于ArcGIS的Model Builder（模型生成器）生成Modify TDGHDL模型，將前期的土地規劃地類圖斑（TDGHDL）和需變更的規劃要素做疊加，并用面積分攤法和空間位置關聯法（Spatial Jion）重新計算涉及到切割、合并的圖斑面積和規劃地類面積等相關面積，實現規劃要素變更的自動化。其計算公式和計算結果（圖5）如下：

圖斑面積（新）=圖斑面積（原）/Shape_Area（原）× Shape_Area（新）；

線狀地物面積=長度×寬度×扣除比例；

田坎面積=[圖斑面積（新）-線狀地物面積-零星地物面積]×田坎系數；

圖斑凈面積=圖斑面積（新）-田坎面積-線狀地物面積-零星地物面積。

經驗證，此種方法對土地相關面積的計算很準確，該變更圖斑的相關面積為：

圖斑面積（B）=圖斑面積（A）/Shape_Area（A）×Shape_Area（B）=15 143.60 m2

線狀地物面積=313.5×4.3×0.5+4.13×1.1×0.5=676.29 m2

田坎面積=[15 143.60-676.29-0]×0=0 m2

圖斑凈面積=15 143.60-0-676.29-0=14 467.31 m2。

3.3 規劃表格的輸出

為解決 “圖數表一致”的問題，《重慶市鄉（鎮）級土地利用總體規劃數據庫標準》要求，在數據庫成果匯總數據中需要提交由規劃數據庫得出的8個表格（土地利用結構調整表，耕地保有量、基本農田情況表，新增建設用地指標控制表，土地整治規劃表，重點建設項目用地規劃表，土地用途分區面積統計表，規劃期間各類用地平衡表和基本農田調整分析表），便于核查數據庫中的數據和分解到鄉級的指標是否一致、規劃前和規劃后的數據是否一致等。針對這一問題，通過OLEDB連接數據庫，遍歷輸入數據庫中的表格，讀取配置表中地類名稱和地類代碼的對應關系，用SQL語言查詢單個要素的各項指標加入到數組中，對于不同要素中數據通過疊加查詢進行累加，并將結果以記錄的形式插入到數據表中，實現表格輸出的自動化，有效避免了人工操作中出現的錯誤和誤差，大大提高建庫工作的效率和精度。

3.4 數據的拼接問題

在建立鄉級土地利用總體規劃數據庫時，考慮到數據的龐大性和鄉鎮的社會經濟發展，大部分建庫者采用分鄉鎮建立數據庫，但是上報成果時需提交區（縣）匯總數據庫，那么如何快速高效地實現數據的拼接也是個關鍵問題。這里采用C#語言編譯的程序，基于ArcEngine的Geoprocessor類，調用ArcGIS的append工具條，循環各鄉鎮mdb數據庫，將要素集中數據按類別拼接到目標數據層中，實現數據的拼接，其簡略算法如下：

Geoprocessor geoprocessor = new Geoprocessor（）； //新建geoprocessor類

Append process = new Append（）；

geoprocessor.OverwriteOutput = true；//設置文件可覆蓋

for （int i = 0； i < this.chklstLyr.Items.Count； i++）//實現數據的逐步拼接

{if （this.chklstLyr.GetItemChecked（i））//

檢查數據有效性

{for （int j = 1； j < （this.lstFileNames.Count - 1）； j++）

{object obj2 = process.inputs；

process.inputs = string.Concat（new object[]

{obj2， this.lstFileNames[j].FullName， @"＼DataSet＼"，

geoprocessor.Execute（process， null）；

process.inputs = ""； }}

4 小結

基于ArcGIS軟件的圖解建模工具和C#語言編譯的程序進行的數據庫建設的探討，為土地利用規劃數據庫的建立節省了大量的人力和時間，具有非常靈活的操作性，后期結果數據也有較強的修改性，直接實現了土地利用規劃圖件數據與規劃數據庫數據的統一。通過土地利用規劃數據庫直接導出規劃數據表格與規劃圖件，便于土地利用規劃大綱文本直接運用數據庫中的規劃數據，從而實現圖數表數據的高度一致。但是在基于高級語言編寫擴展組件人性化、多格式數據源轉換與共享、系統運行穩定性等關鍵技術研究方面還存在較大局限，需加強研究與改進。

參考文獻：

[1] 何宗宜，譚 芬，魏秀琴.地圖矢量數據處理研究[J]. 測繪科學，2006，31（6）：74-76.

[2] PEERBOCUS A， JOMIER G. The management of the cadastral evolution using documented cadastral plans[J]. Computers， Environment and Urban Systems，2004，28（6）：487-509.

[3] 劉大杰，劉 春.GIS空間數據不確定性與質量控制的研究現狀[J].測繪工程，2001，10（1）：6-10.

[4] 劉 緯，嚴 琳，張 莉，等.縣級土地利用數據庫建設[J].測繪與空間地理信息，2005，28（6）：72-74，84.

[5] 韓桂梅.土地利用現狀變更調查方法研究[D]. 山西太谷：山西農業大學，2005.

第9篇：地理信息系統的核心問題范文

【關鍵詞】測繪工程 教學改革 課程設置

教學質量是教學改革、發展、提高的核心問題，是高等學校的生命線。提高測繪工程專業教學質量，是當前社會發展的客觀需要，是測繪工程專業自身持續發展的迫切要求，是落實以

教學為本、以就業為導向、以質量立校辦學思想的必然選擇，是擴大辦學規模、在激烈競爭中求生存、求發展的辦學實踐的經驗總結。

一、測繪工程專業課教學改革的必要性

1.測繪科學技術的自身發展的內在需求

測繪作為信息采集、量測、分析、處理、解譯、描述、傳遞、利用、管理、儲存、顯示的重要產業部門和經濟實體,對社會經濟的發展和科學技術的進步已經起著并將繼續起著巨大的推動作用。在當今測繪行業,“數字地球”成為人們關注的話題,“數字地球”的建立,要求信息快速更新。為適應信息時代對測繪技術提出的高要求,目前,國內外測繪科學的發展突飛猛進,其發展的特點為：測繪數據采集和處理的方法正在逐漸現代化、自動化、數字化。測繪數據管理方法正在逐漸科學化、標準化、規格化。因此,在專業課教學中,應當堅持走教育觀念新穎、教學內容科學、課程體系合理、教學方法現代化的改革道路。

2.我國教育體制改革進一步深入的客觀要求

素質教育從根本上講,就是以全民素質的提高為目的,以實現人的品德、能力、知識、技能、心理和身體等內在品質的全面提高為目標的教育。素質教育并不是一種具體的教育形式,它需要以一定的教學內容、教學方法和教學手段為載體,離開了具體的課程教學,素質教育也就成了空中樓閣。專業課教學效果的好壞直接影響到教學目標的實現和人才培養的質量。為此,專業課教學必須打破常規,從課程安排、教學內容、教學方式等方面實現全面的更新,把教學目標從重知識傳授轉移到重能力培養的軌道上來。

3.提高學生在社會人才市場的競爭力和適應性的根本保障

開發人的潛能,發展人的創造性,是教育的使命。發展人的創造性是21世紀時展的必然要求。因此，在專業課教學中必須以創新為核心目標進行整體、系統和綜合的改革，其中既包含改革人們的思想觀念、思維方式與習慣，也涉及教育的一系列實踐問題和理論問題。我們必須自覺地以馬克思關于人的全面發展理論，確立以創新為核心的教育思想，突破舊的教育模式，借鑒國內外已有的經驗，構建以培養人的創新精神和創新能力為基本價值取向的教育內容和方法體系等方面的改革。

二、測繪工程專業課教學改革

1.實驗教學為主導

測繪工程是一門實踐性很強的學科,如果學生們在掌握相應的專業理論知識的同時,還想提高專業技術技能,那么學生的知識、能力和素質的獲得,僅僅通過學校課堂的理論學習是遠遠不夠的,必須經過大量實踐環節的訓練。因此,滿足專業教學計劃所設定的專業實驗項目的教學要求,是設置專業實驗室首要的也是最基本的功能,實踐教學功能是專業實驗室建立的出發點、也是歸宿點,同時也是科研功能和生產經營功能的專業導向。

2.改革現行的教學課程設置

現代社會對測繪專業人才的知識結構和技術能力的要求,已經從掌握傳統的測量技能轉變為既要有堅實的現代測量理論基礎,又要具有多學科廣泛知識、管理能力、商業頭腦和法律意識的新型復合型人才。測繪教學的改革應將教學目標與測繪科技的進步結合起來,以現代的內容對傳統內容進行深化拓寬及調整刪減,以新內容為主,將新技術、新知識與傳統內容有機結合。

（1）加強數學、物理學等基礎課的教學

測量專業技術人員都必須具有堅實的數學基礎,現代測量不僅僅需要高等數學知識及計算技能,更需要空間信息綜合處理的數學基礎。在基礎課教學內容安排上應增加線性數學、離散數學、模糊數學和圖論學等內容,以適應空間信息和計算機圖形信息處理的要求。物理學的教學內容改革,應以使學生了解測量數據處理、儀器設計方法和技術為出發點,側重加強電子技術理論、微電子技術和空間通訊技術的內容。

（2）增加計算機信息科學內容的學習

對于測繪專業的畢業生在計算機方面的要求,不僅是熟練地應用計算機處理測量計算問題,而應當具備在基礎操作系統的平臺上進行二次開發的技能。因此,在設置計算機課程內容上,應當形成計算機應用基礎、高級計算機語言設計、軟件工程、系統工程、數字圖像處理等系列教學內容。

（3）增設相關學科的課程教學

隨著測繪科學技術的飛速發展,測繪科學技術涉及的領域不斷增加,測繪儀器的應用領域迅速擴大。比如全球定位系統GPS,最初的應用以測繪專業為主,現在已廣泛服務于農業、工業、服務業和信息產業等行業;大比例尺工程數字地圖與CAD、GIS(地理信息系統)相結合的一體化系統是工程測繪的發展方向;全站儀數字測圖系統、航空攝影測量系統和已有地形圖數字化系統,其成果與計算機輔助設計系統相結合,可進行交通,水壩、橋梁等工程設計、工程土方量計算、水庫淹沒區域計算、三維可視化規劃設計等。因此，應根據測繪應用領域的擴大增設相關課程以擴大學生的就業面。

三、結束語

由于以空間技術、計算機技術、通訊技術和信息技術為支柱的測繪高新技術日新月異的迅猛發展，測繪學的理論基礎、測繪工程的技術體系、其研究領域和學科目標，正在適應新形勢的需要發生著深刻的變化，其表現為，正以高新技術為支撐和動力，進入市場競爭求發展，測繪業已經成為一項重要的信息產業，它的服務范圍和對象也在不斷擴大，不僅是原來的單純從控制到測圖，為國家制作基本地圖的任務，而是擴大到國民經濟和國防建設等與空間數據有關的各個領域。它必將隨著21世紀更加成熟的信息化社會的到來向更高層次發展，在未來數字地球的概念和技術框架中占有重要的基礎性地位。

參考文獻：

［1］姜希.加強實驗室建設與管理,提高質量和效益[J].實驗室研究與探索，2000，(6).

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