gis技术论文汇总十篇

时间:2022-08-28 22:28:31

gis技术论文

gis技术论文篇(1)

RelevantGIStechnologyofResourceIntegrationofUrbanInformation

Abstract:Thispaperanalysesthedifficultpointsofresourceintegrationofurbaninformation,introducesthethreedevelopingfieldsandtheireffectsonsystemintegration:ComGIS、TGIS、WebGIS。

Keywords:GeographicInformationSyetem,SystemIntegration

GIS是在计算机软件和硬件支持下,以一定格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统,具有数据输入、存储、编辑、操作运算、数据查询检索、应用分析、数据显示及结果输出、数据更新等基本功能,具有标准化、数字化和多维结构等基本特点,是综合处理与分析多源时空数据的理想平台,是空间信息的“大管家”,是系统集成与信息整合的关键。

一、城市信息资源整合的难点

建立数字地球、数字城市、数字行业,遇到的第一个难题就是数据建库面宽量大,成为信息建设的门槛。更由于软件平台和相关技术没有形成行业认同和推广的标准,造成行业间甚至行业内平台各异、数据集成困难,形成许多信息的孤岛,造成大量重复性劳动,降低了信息化建设的整体效益。

GIS信息整合技术上突出表现在跨平台异构数据的集成与转换。目前数据集成方式主要采用数据格式转换模式、数据互操作模式和直接数据访问模式,多数据格式的无缝集成技术还在不断发展之中,矛盾集中在以下三个方面。

1、属性数据与空间数据的集成

目前GIS数据管理的流行做法是将由GIS管理的数据转移到关系数据库管理系统,但由于关系数据模型的局限性,往往将属性数据放入关系数据库,图形空间数据仍以文件形式管理。ARC/INFO等大型GIS软件已经开始向集成化管理方向发展,通过空间数据引擎(SDE),将空间数据也纳入数据库管理之中。

2、矢量数据与栅格数据的集成

GIS中大量使用的是矢量数据,其数据结构由点、线、面及其拓扑连接关系组成。遥感影像则属于栅格数据,其数据结构为象元陈列,每个象元由行列号位置及其属性值定义。传统上二者在软件平台、数据管理上完全分离,目前做到了平台统一、但数据管理分离,今后的发展趋势是平台、数据的完全统一,将为在GIS中矢量、栅格数据的综合管理和分析处理提供最大的方便。

3、CAD到GIS的数据转换

由于大量基础数据是以CAD格式存储的,CAD—GIS完整的数据识别和转换,关系到能否充分利用和保护已有的大量数据资源。目前部分GIS软件支持直接读取CAD数据格式,大部分提供了转换接口,但因二者数据结构的差异,都还存在着一定的信息损失,给数据转换和加工整理带来一定难度。

二、GIS技术的发展趋势

GIS是3S技术中开发最早、应用最普遍的技术,随着数据库技术的发展、计算机性能的提高、网络应用的普及,GIS技术在迅速的发展之中,在横向的应用系统集成、纵向的历史数据管理和广域的信息资源传播三个方面不断取得新的突破,将不断改进信息资源整合的方式,提高信息化建设的水平和效益。

1、组件式GIS的发展与横向的应用系统集成

GIS系统与专业应用软件的集成方式有几种:通过存取中间文件的方式建立数据交换通道;直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制应用分析模型;利用专业程序设计语言开发应用模型,并直接访问GIS软件的内部数据结构;通过动态数据交换(DDE)建立GIS与应用模型之间的快速通信。传统的GIS软件技术体系(GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS),都无法做到与应用系统的高效集成。

组件式GIS(ComGIS)正是适应这种需要发展起来的新的技术体系,通过提供通用的组件对象平台(Microsoft的COM/DCOM)和标准的组件接口(ActiveX控件),实现了跨平台、跨语言的无缝集成,将最大限度地保护、利用和整合已有信息资源,促进在数字城市的平台上构建更高层次的城市规划信息系统。

2、时态GIS的发展与纵向的历史数据管理

传统的GIS只涉及地理信息的两个方面——空间位置和属性定义,对数据进行静态或准动态的数据库管理,是二维或三维的信息表现;在数据库更新时,过时的数据将从数据库中删除。时态GIS(TGIS)则强调数据的时态,即三维标识加时间概念,既要求保证数据库的现势性,又强调历史资料的重要性,可以提供任何时刻和时间段的数据,是四维的信息表现,将为开展纵向的城市用地变迁分析提供更有利的平台。

TGIS技术还在发展之中,目前流行的做法是在现有数据模型基础上加以扩充,在关系模型(RDBMS)的元组中加入时间,在对象模型(OODB)中引入时间属性。

3、因特网GIS的发展与广域的信息资源传播

网络技术应用主要有几种模式:主机—终端式、工作组方式、客户/服务器(Client/Server)方式、浏览器/服务器(Browse/Server)方式。网络数据库的访问模式由文件共享方式发展到数据库服务器管理方式,包括文件共享、目录映射、目录服务、文件服务、数据服务和分布式计算等多种网络服务。因特网GIS(WebGIS)是传统GIS适应网络化应用需要的又一最新发展,是Internet技术与GIS技术相结合的产物,使GIS进入了千家万户,将为开展城市规划公共参与、成果展示和政务公开提供一个便民、互动的技术平台。

目前WebGIS还处于成熟的初级阶段,已经推出的WebGIS大多是利用现有GIS软件通过CGI/ServerAPI构造的过渡型产品,发展方向是基于DCOM/ActiveX或COBRA/Java开发的分布式对象GIS。

三、GIS技术与相关技术的融合

GIS技术不是孤立的,必须融合到数字地球、数字城市的整体技术系统中,与信息获取、信息标准、数据管理与加工等技术同步发展,才能不断提高城市信息资源整合的质量。

1、3S技术的集成与4D产品

3S技术的发展,从不同方面改变了人类获取信息、处理信息的手段。3S的集成,就是有效利用各种技术的优势(GPS的空间定位技术、RS的实时遥感信息、GIS的数据库管理功能),改变过去完全依靠人工野外勘测、数据采集、图件清绘、数据加工的历史,提高信息采集、整理和再加工的自动化程度,逐步实现空间信息获取—矫正—建库管理的一体化。

3S技术的集成还将彻底改变GIS使用的背景地图。传统的线划地图不仅建立周期长、更新困难,而且比较抽象,已经从原始信息中筛去了很多环境成分。基于航空影象图基础的4D产品(数字线划地图DLG、数字高程模型DEM、数字栅格地图DRG、数字正射影像图DOM)有着现势性强、更新速度快、信息含量丰富等优点,将实现多源空间信息的汇集。

2、元数据标准与广义的信息标准

元数据(Metadata)是关于数据的数据,即关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息。元数据库是描述跨地域、跨行业的各类数据库来源、权属、精度、范围等信息的数据库,将整个集成系统的各个数据库纳于统一的管理之下,形成跨系统的数据仓库,并维持整个系统数据的完整性。

元数据标准的建立,将形成城市及区域物理上分布而逻辑上集中的整体数据视图和空间数据索引,构成广义上的信息整合体系。

3、数据仓库与高质量的数据整合

数据仓库(DataWarehouse)是针对决策分析处理的、面向主题的、集成的、持久的、随时间不断变化的数据集合,通过数据的抽取、转换、分布、存储、呈现、管理和维护,从大量的事务型数据中按照需要抽取数据,并将其清理转换为新的格式,即为决策目标把数据聚合在一种特殊的格式中,作为决策分析的数据基础。数据挖掘(DataMining)是数据库技术与人工智能技术的结合,通过分类、回归、概括、依赖模式、变化和偏离检测等一系列方法,从大量数据中自动、快速、有效地提取模式和发现知识,它是一种决策过程,从大量数据库中发现并提取隐藏在内的合理的、有效的信息,是在当前信息爆炸时代充分利用信息的有效手段。

4、空间信息栅格与空间信息资源汇集

空间信息栅格(SIG)是建立在国家空间数据基础设施(NSDI)基础上的空间数据协调、管理与分发体系,其核心由空间数据标准与协议、空间信息资源汇集、一体化管理与处理平台和集成应用环境组成。

SIG框架由空间信息栅格主体、空间信息获取系统、空间信息栅格支撑环境及空间信息技术下的应用系统组成。其中空间信息获取系统包括GIS、GPS、RS和DCS等,是SIG的数据来源;支撑环境包括计算服务、宽带传输和授权安全服务等,是SIG进行数据存储、管理、计算、传播、应用的国家信息基础设施(NII);应用系统包括资源/环境空间信息应用、城市空间信息应用、空间信息移动服务等,是SIG的应用领域。

GIS及相关技术的发展,在数据采集、建库、管理、集成和处理技术等方面推陈出新,为城市信息资源整合不断提供新的可能,将为信息用户对空间数据进行信息获取、共享、访问、分析和处理提供有力的技术支持,确保来自任何空间信息源的信息(anyevent)经过处理能在任何时候(anytime)发送并服务于在任何地点(anywhere)任何有需求而且有相应权限的空间信息用户(anyone),即实现所谓的"4A"目标。

gis技术论文篇(2)

中图分类号: TV21 文献标识码: A

引言

GIS,是地理信息系统技术的简称,是当代科技快速发展中的一种空间信息分析下的产物。GIS技术既能科学分析多项资源环境信息,又能运用科学的分析方法对资源环境进行分析和监测,对资源环境的发展起到了积极的促进作用,也是我国科技领域的一项重要技术。

一、GIS技术的应用领域

1、水文情报预报及防洪减灾

GIS强大的数据整合能力为水文情报预报系统的设计和应用提供了很多方便,应用这些技术优势,能够更好地实现大范围内水文信息的提取、整合与编辑,这对于后期的水文预报有着重要作用。GIS技术能够更好地确定模型参数,提升参与数据和模型设计的精确度,加速水文模型的高质量开发。特别是数字高程模型的应用,能够融合水力学模型,更加客观而高效地实现对水文信息的监测。GIS技术的发展和应用为水文情报预报提供了重要的辅助资料,对加速各方面技术的研究都有着良性影响。GIS承担着众多骨干河道、大中型水库的洪水预报方案编制和洪水作业预报,在应用过程中取得了很好的效果。凭借水文水资源地理信息系统的优势,国家防汛指挥系统济宁水情分中心和水文站点顺利完成建设,并且成功编制了一套济宁市雨量等值线图软件,完成了济宁市中小河流治理水文站点布设及数据库整合,完成了水情交换系统安装调试工作,结束了原传输系统近10年的使用。

GIS技术目前在防洪减灾决策中的应用主要集中在4个方面:管理平台、灾情评估、风险分析与区划和城市防洪。首先是防洪信息管理系统构建下的决策支持平台可以更好地完成时间、空间数据的管理,从搜集、查询、检索、更新和维护等方面加强对信息资源的整合与应用,利用GIS的空间分析能力为防洪决策提供可靠的信息辅助支持,为各类应用模型提供数据、优化参数,从而做到准确地预测和表达,可以说是决策方案可视化的一种表现。

在灾情评估环节,主要发挥GIS对基础背景数据的管理优势。其将空间数据和各种属性数据进行多层次整合、管理,在此基础上对洪水灾害进行演进,从而为灾情数据的分析、提取、评估提供有利的辅助手段。

在评估完洪水灾害之后,是对灾害风险的分析和区划。这种分析和区划立足于系统对各种洪水发生概率和强度等数据的模拟计算,对可能造成的危害和危险性进行分析与损失评估。这个过程需要集合GIS技术对自然、地理、社会因子等诸多因素并附上相应的权重进行空间叠加,然后完成分析和区划,是一种评估灾害损失的有效手段。随着GIS技术研究的深入以及多种灾情模型的构建,近年来,评估系统所考虑的因素虽在不断完善,也变得更加全面,但仍然还有更大的研讨空间。例如充分利用GIS空间分析的功能,考虑流域上、下游的关系等。同时,GIS技术在数据层叠加、多边形合并、缓冲区的运用方面充分发挥了作用。

2、水文资源空间管理和决策支持系统研究

水文资源的空间管理和决策都要依赖于GIS技术。基于GIS技术建立的空间数据库是系统的核心,是相关水文决策必须考虑的重要参考数据。只有在这些精准数据上进行决策,才能更好、更全面地做出科学而正确的决策。

建立具有水文水资源特色的数据库,不止是为了更好地实现当前水资源的管理,更重要是根据水资源分布的时间和空间变化做出预测,建立相关的决策支持系统,提升水资源的管控能力。近几年发展起来的决策支持系统立足于常规决策支持系统和GIS技术,是一种优势明显的新型系统。但相对来说,其开发难度较大,需要大量财政资金支持。就我国水资源分布状况与近年来洪涝灾害发生的频率来看,加强这种新型决策支持系统的研究和应用对于我国未来水资源的管理有着极为重要的意义。

3、水环境管理

水环境管理的目的决定了这项工作相较一般水文管理在空间属性和层次上的要求更高。GIS技术的应用除了能够精确体现不同区域内的水环境状况,还能根据空间及时间范围内的变化趋势进行预测和监测,利用系统内的多种信息模块加强对水环境的管理,还能根据不同水环境需要适当进行加减。

4、水污染控制规划

水污染作为现今水文水资源领域重点关注的问题之一,对水资源的开发利用有着巨大的消极影响。区域环境规划过程中如何做好水污染的控制,将会严重影响环境规划目标实现的质量和效率。因此,利用GIS技术做好水污染的控制规划具有重要意义。

水污染控制规划方案要做好各功能区域水资源的分布设计。根据污染源的种类及分布,利用图的可视化形式做好分布方位与范围的设计,确保城市的排污网络能够发挥最大的排污效果,减少水污染在区域环境范围内的影响。具体流程如下:首先确定水污染控制规划的对象,建立水污染控制规划的数据包以及规划模型库;然后分别利用数据库及管理信息系统,建立面向用户的信息系统,根据用户所需要的数据、图表等信息完善水污染控制规划模型;最终完成区域环境内水污染的控制。美国水利科学家德博瑞就利用这种污染控制系统成功地计算了美国多个河流周边流域的污染值,更好地实现了水质的监测与污染的控制,在非点源污染控制上又上了一个层次。

二、对完善GIS技术的构想

相对于其他国家来讲,我国的GIS技术起步较晚,虽然发展时间不长,但发展速度却十分迅猛。对于目前我国GIS技术存在的缺陷,本文针对性的提出对GIS技术完善的几点建议,主要从GIS技术与我国经济发展和社会需求作为出发点,主要表现在:(1)制定具有专业性的国家地理信息管理系统,解决信息和管理等实际问题。(2)加强对GIS技术的规范,从而使得GIS技术能更好的运用于各项领域。(3)在国外引进技术的基础上进一步扩充和完善GIS技术。

相对于其他领域,在生态环境领域中,GIS技术的应用处于初始阶段,从地理位置、社会经济发展、环境质量监测等方面分析和相关的数据分析,对于这一领域有以下一些建议。

(1)以信息化为根据推进生态环境工作,推动GIS技术在生态资源管理中广泛应用。信息化建设已成为我国一项高端技术,GIS技术在以资源、生产、资金等空间的综合配置和优化合理为目的的信息化建设中,发挥其积极的作用。

(2)以专业化为根据推进生态环境工作,主要是向资源估测、监督、分析数据等专业方向发展。在社会经济发展的同时,人们的生活水平显著提高,不仅仅只追求物质文明,对精神文明的要求也逐步提高,在这种条件下,我们往往忽视了我们的日常行为对生态环境所造成的严重影响,近年来,严重的环境问题已经敲响了我们的警钟,需要我们给以高度的重视,这就离不开专业化的GIS技术,从而才能满足生态资源的需要,需要更专业化GIS技术的支持。

结束语

GIS技术的运用大大的促进了水文水资源的发展的同时也加快了GIS技术提升的脚步。地理信息系统(GIS)它是一门新兴的计算机应用科学,并且在水文水资源领域的作用日益的加大。GIS在管理、处理以及储存与分析时的分布资料,再为以后的开发规划以及运行管理的决策时,可以为水资源与环境的保护提供相当直观、科学的依据,并且协助了水文学科的有关理论方面的知识研究,GIS在其中起到了非常重要的作用。

参考文献

gis技术论文篇(3)

中图分类号:TP39 文献标识码:A 

1 GIS技术与房产测绘 

1.1 GIS技术概述 

具有一定的综合性与复杂性,作为一项高新技术,计算机系统的突出特征就是同时能够处理空间数据以及属性数据。 

1.2 房产测绘概述 

在实际工作过程中,利用先进的测绘仪器、测绘技术等对房屋建筑物或者与之相关的构筑物进行调查和测量,掌握房地产的区位位置、数量、所有权属,并在此基础上进行图形的绘制,这样的技术被称为房地产测绘。而房地产测绘信息管理系统是指通过现代化的计算机技术、GIS技术、网络信息技术、数字化成图技术以及数据库技术等,建立一个标准化的、要准确的共享型房地产空间数据库,能够为“数字房产”的发展提供基础平台,为公众提供优质完善的地理空间数据。测绘成果能够为房地产产权的管理、房地产的开发管理、交易管理以及费用收取、税务征收、法律仲裁等房地产管理活动相应的支持,同时能够帮助城市规划设计与建设等工作提供基础性的数据信息。 

1.3 基于GIS技术实施房产信息管理的意义 

在房产测绘信息管理中引进GIS技术,能够将信息管理工作和房地产地形图紧密联系在一起,对房地产实施精确的定位,形成以图管证的模式,进而房地产办证的流程能够高效、准确的完成。通过GIS技术,只要是区域范围中的房地产都能够实施数据信息的统计和分析,如对房地产的密度和容积率进行分析计算,便于相关部门掌握城市住房的情况,有效地改善了传统房地产管理工作中存在的问题,减少各类纠纷的发生。 

2 实现基于GIS技术房产测绘信息管理系统的要点 

要实现房产测绘信息管理系统,首先要实现图文一体化。房产测绘是当前房产管理信息系统中的重要部分,收集的地理空间数据信息必须和房地产产权管理中的属性信息紧密联系在一起,二者之间能够相互查询。如实施图文一体化管理过程中,将房产的产籍号作为关键字段将图形数据属性数据相连,实现二者的动态连接;第二个要点是满足面积分摊的需求,在房产测绘管理中面积分摊的方法与手段多种多样,但是分摊工作一定要基于相关原则和规定,因为房产的面积与购买者的利用是切身相关的,采用正确的分摊方式非常重要。在房产测绘信息管理系统中,基于国家技术监督局的相关规定,对于单一功能的住宅,公用面积分摊给整栋楼;非单一功能的住宅则需要详细规划,避免出现前后不一的现象;第三个要点是确定好房屋的产籍号,图号、幢号等共同构成房屋的产籍号,在录入信息的过程中一定要将信息分门别类。 

3 GIS技术在房产测绘管理及房产测绘信息系统中的应用 

3.1 房产测绘信息系统的设计原则与目标 

房产测绘信息系统设计原则:为了确保能够快速准确的对房产测绘数据资料实施编辑处理与修改等操作,将GIS技术的要求和特征与本系统的开发要求结合起来拟定以下设计原则:首先是简洁化的原则,确保用户操作过程不会过于复杂,界面与操作流程简化;第二是可扩展性的原则,在满足现有要求的基础上还要考虑到系统的扩充,基于用户需求的发展留下一定的余地,便于今后的升级与扩展;第三,功能与数据的完备性原则,不会出现功能缺失造成用户的体验不佳;最后是具有较好的容错性,系统不会因为操作错误等现象崩溃。 

房产测绘信息系统设计目标:实现对房屋建筑物分层图以及分户图的管理;对建筑物中每层每户的信息管理;能够对收集的数据信息实施计算与管理,并将计算流程保留;能够实现分层与分户图纸的输出和查询。 

3.2 房产测绘信息系统功能设计 

房产数字化测图子系统:通过各种测绘设备与仪器,收集房地产的信息与地形图,通过dbs的形式建立房地产的地形库,对其进行有效的管理,系统中还应当满足各类格式软件的导入,以及图纸的输出; 

基础测绘子系统:主要实现属性信息数据的输入、转入地理空间信息资料、多种格式的数据转入,基于初始的建库工作,提供图形与属性编辑的功能,建立属性与外挂数据库; 

项目测绘子系统:以每幢楼作为单位,将权属信息录入到系统中建立对应关系,利用CAD的编辑功能实现对分层图与分户图的修改调整,同时满足面积测算的要求; 

图形编辑子系统:实现图像的绘制,能够将收到的建筑工程图纸或者是测到的草图录入到图形编辑工具中进行绘制,同时能够计算出各个封闭面的面积,基于查询修改的模式将房屋的阳台与套内相联系,标注公用面积,便于分摊工作的开展,基于楼层属性设置工作生成分层图与分户图,标准其尺寸与面积。计算过程完全有系统实现,标定工作完成后形成图层,出图过程中图层的关系是一一对应的。

查询统计子系统:基于户主的姓名、建筑的层型等能够实现单独或者组合式的查询,包含分摊面积的由来。统计相关区域中某时间内所办理的建筑物的总量、总占地面积、总建筑面积、户数等。 

测绘成果管理子系统,实现房产信息数据的集成与汇总,将分层分户图导入到GIS的图形库当中,建立属性关联,实现对丘、幢、户之间的相互查询,为用户提供定位、查询、统计等服务,同时可以将报表输出; 

测绘业务管理子系统:对房产管理中的业务进行分类,组织业务办理流程,基于业务流程实现对数据的修改; 

系统维护子系统:配置系统运行中的数据库与图形服务器的参数,保证系统运行的稳定性和可靠性,并对不同用户的使用权限进行定义。主要包含环境的配置、编码和体系的维护管理、符号库管理、设定用户权限以及词典的更新。该子系统能够实现房屋地址的维护,优化改进GIS图形数据与属性舒数据的管理工作。 

3.3 房产测绘信息系统界面设计 

gis技术论文篇(4)

2专题地图管理通过不同的方式来显示相关数据信息的基本地图,就是专题地图,其中包括了显示各种公路属性特点的专题地图以及公共交通图等。在公路地图中应用GIS技术,还能根据公路管理的需要,输出各种专题地图,有行政区划图和地形图等;同时,还能输出各种数据供决策者选择。其数据有路面状况指数、路面行驶质量指数、路面强度指数、路面技术等级分布、路面等级等。专题地图的管理可以将公路的各项基本情况以最直接的方式表达出来,方便了公路设计者和施工者的工作,加强了对公路的管理,保证了公路的安全性。

二GIS在公路统计管理中的应用

在实际公路管理中,如果仅仅依靠文字表示的数据,那么很难解决实际操作中出现的问题。为了适应现代公路管理统计的需要,GIS技术就得到了应用。

1数据查询公路管理中常用的查询方法就是GIS数据查询功能。管理人员可以通过对数据的查询,来了解数据所在的具体空间位置。如果要选择一个大于9%的纵坡路段,使用GIS数据查询就能快速且准确的显示出这些路段在路网中的位置,这也是应用GIS技术的数据查询功能的优势。

2空间查询相较于上述提及的数据查询,空间查询又是另一种数据查询方式。进行空间查询的时候,先选定空间范围,然后再在这个范围内收集相关信息的数据。

三GIS在公路设计中的应用

选线设计的时候应用GIS技术,可以基本确定公路的走向。一般的方法是先在数字化的地形图上选取某一个作为控制点,再把各个控制点连接起来。同时,GIS技术也在横纵断面的设计中发挥着重要作用。在进行对公路的纵断面设计时,GIS技术可以在极短的时间内应用各种方法建立数字高程模型。由于数字高程模型已经存在,公路软件就能自动的根据事先完成的平面选线,生成地形纵剖面图。横断面的设计一般在纵断面的设计之后进行,根据完成的平面设计和纵断面设计,应用GIS技术,公路软件就可以自动生成横断面图。

四GIS在公路运输管理中的应用

在公路运输管理中应用GIS技术,能很好的解决当前公路运输管理中的不足。由于GIS技术具有地理、地形等数据查询以及分析统计的功能,在公路运输的管理当中,可以建立起交通地理信息系统数据库,为管理部门或用户提供各种数据查询方式和分析方法,以及对空间数据的分析。根据地理信息数据库,利用数据查询的方式,可以快速找到有关区段、站点、车次等公路信息,而公路运输的主管部门也可以利用数据的分析方法进行客流情况的分析,从而制定行车计。

五GIS在公路规划中的应用

在传统的公路规划中,主要依靠已知的信息和工程师的经验,缺少对系统的科学检测和合理分析,使得设计方案不合理,在实际的操作中造成了资源的浪费,也影响了公路的实用性。为了解决上述问题,在公路规划中应用GIS技术,首先对数据进行编码存储,便于后期的查询;再在数据库和相关知识库的基础上,利用GIS技术生成各种专用预测分析模型,对现有路网的使用情况和性能进行科学的评估,预测路网性能的变化走向,为公路中长期的规划提供合理的依据。

gis技术论文篇(5)

1 引言

地理信息系统是地理学、资源与环境科学、地球系统科学中最富有生命力的部分,是它们重要的发展方向之一,“在持续发展的研究和决策中,没有任何其他领域比利用GIS技术更为重要”。地理信息系统发展十分迅猛,地理信息系统学科也非常年轻,从第一个GIS建立到现在只有33年的时间,从“数字地球”的提出到现在耳熟能详的“数字化浪潮”只有短短8年的时间。

随着地理信息系统学科的快速发展和社会需求空间的不断增大,地理信息系统人才的需求量也在不断扩大。如何加强GIS学科和人才培养体系建设显得尤为必要。

2 地理信息系统学科体系

GIS(Geographical Information System)是在计算机软件和硬件支持下,综合运用地理学、系统工程和信息科学的理论,获取、存贮、管理、传输、分析和输出地理空间数据的信息系统,是计算机和信息系统技术在地理科学中运用发展的产物。从学科角度看,地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术,是一门集地理学、测绘科学、计算机科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门科学为一体的新兴的综合集成学科,具有多学科交叉的显著特点。

从广义来看,GIS应属地球信息科学与技术的范畴。地球信息科学包括理论、技术和应用三部分。应用信息论、控制论和系统论形成了地球信息科学的方法论;区域的可持续发展和全球变化构成了地球信息科学的应用部分;信息的获取、监测,信息的模拟,信息的传播与建设构成了地球信息技术部分(见图1)。当前我国的GIS学科建设方面,存在理论不适应技术的发展需求,同时技术与应用脱节的现象。

从狭义来看,GIS属多学科综合集成的学科,包含了理、工、管理学科的科学与技术内容。GIS作为理科,以地理学、地图学、系统科学为基础;GIS作为工科则以计算机科学与技术、测绘科学与技术、系统工程为核心;GIS作为管理学,则以管理信息系统(MIS)为支撑体系。目前对GIS学科建设,一是分散在相应学科的边缘,没有得到充分的重视;二是学科体系不清,结构不完善。因此,只有把GIS学科建设作为一类交叉学科门类,进而从科学、技术、工程三个层次加强,才能够形成完善的学科体系,任何强调其中一个方面的倾向,均会对GIS学科发展产生不利的影响。设置交叉学科类在美国的学科分类体系中得到了充分且高度的重视。从GIS科学角度,要加强地球信息科学、地球系统科学等在GIS中的应用;从GIS学科建设的技术角度,要加强遥感技术的应用,以及网络计算机软件技术的开发与应用;从GIS学科建设的工程角度,要加强系统工程在GIS中的应用,从而保证任何GIS软件系统具有很强的稳定性与安全性,能够具有强大的服务功能。

3 地理信息系统人才培养体系

3.1 GIS人才培养方向

把握了GIS人才培养方向就勒住了人才培养体系的龙头。根据前面的论述,GIS人才培养方向可以归纳为:①GIS理论人才;②GIS技术人才(含软件开发人才);③GIS应用人才(GIS工程建设)。

从科学(理论)角度看,地球系统的信息流是GIS研究的主要内容。资源与环境信息则是其主要关注的对象。GIS在不断发展中已逐步形成了以“地球信息科学”为基础的独特的理论体系,具有多学科集成的显著特点。但目前,正如陈述彭先生所指出的“地理信息系统基础研究状况是理论的发展满足不了技术进步的需求”。因此,在GIS人才培养中,首先需要的是能够满足学科发展所急需的理论型人才。

GIS技术人才包括信息的获取、监测,信息的模拟,信息的传播与建设等方面的人才,这些人才的培养,广义上包括遥感技术、GPS技术、地理信息系统与空间辅助决策系统以及信息基础设施建设方面的人才培养。对于GIS软件开发,为避免大量人力集中在低层、重复的程序编制上,应尽量利用已完成的软件资源,同时从长远看,中国应该发展自己的GIS软件,应该加大对软件开发的投入。

国外有统计数字:用于GIS软件、硬件和建库的投资比例为1∶2∶10。这反映中国的GIS软件市场大,而GIS的应用市场更大。现在国内急需GIS工程建设的高级技术人才。这样的高级技术人才必须具备很好的测绘、遥感、地理学、计算机和应用科学的知识基础;有处理各类GIS应用技术问题的经验;果断的判断和决策能力;较高的组织指挥才能。他们要凭自己的知识、经验和能力对GIS系统的建设和开发过程进行总体控制,解决技术难点,并能进行系统开发,对运行系统进行诊断。

GIS软件开发和GIS应用两类人才都需要培养。尤其是GIS应用人才培养目前国内还没认识到其重要性,国内不少人避开社会科学问题,倾向于纯技术课题,片面认为唯有编制低层次的算法程序才是高级的、有意义的工作。实际上“在发达国家的GIS人员结构中,绝大多数的人员和研究生都在GIS的应用领域工作,这才促成了GIS的蓬勃发展”。

3.2 国内外GIS学科、专业设置现状

GIS学科与专业设置影响到GIS人才培养的素质与人才结构。国外的GIS专业教育比中国早10年左右,20世纪80年代中后期,国内一些大学才开始着手建立了GIS专业。1997年国家学位委员会在对原有学科进行合并、调整的同时,在原地理学一级学科目录中增加了“地图学与地理信息系统”(理学)、在原测绘科学与技术一级学科目录中增加了“地图制图学与地理信息工程”(工学)两个二级学科,并开始进行这两个二级学科的博士、硕士研究生培养单位审批和招生工作。这也是我国最早开始的硕士、博士GIS研究生学位教育。1998年7月教育部颁布的新的本科专业目录中,在原地理类专业中增设了“地理信息系统”理学本科专业。

在我国现行的学士学位(本科)专业目录中,能够进行GIS专业人才培养相关的有理学、工学、管理学3个门类,4个学科,4个专业。但仅有地理科学类门下的“地理信息系统”一个专业可以授予GIS理学学士学位。美国在现行的学士学位(本科)专业目录中,能够从事GIS专业人才培养的有理学、文学、工学、管理学和环境学5个门类,5个学科,14个专业,并且都可授予GIS学士学位。

比较而言,我国现行的GIS专业设置,不符合GIS作为一门交叉学科和综合性学科的特点,阻碍了GIS学科建设,现行培养方案已不能满足GIS人才培养的需要,并在一定程度上限制了人才培养体系的建设与发展。

3.3 国内GIS专业课程设置对比分析

合理的课程设置,尤其是专业核心课程的设置,是GIS人才培养体系所面临的一个重要问题。目前,GIS专业课程体系主要由公共必修课、专业基础课、专业课等几部分组成。本文选取了典型的7所国内高校本科GIS专业的主要专业课程设置,包括:3个理学专业,4个工学专业(见表2,不包含数理基础部分的课程)。

分析表2可以看出:

1)不论其学校系科归属于理学或工学,课程体系的设置本质差异不大,除去公共必修课和数理基础课程外,根据GIS学科包含的核心内容看均包含有:地理(地球)科学、摄影测量与遥感、计算机科学,以及地理信息系统专业课程四个部分。

2)各校课程组结构比重的差异反映了理学、工学办学的特点及各校的办学特色与师资条件。虽然开设的课程类别基本相同,但课程结构存在明显差异:a) 工学对数理科学有相当高的要求,对计算机类和摄影测量与遥感课程组的要求也明显高于理学GIS;b) 理学GIS专业课明显多于工学GIS专业课,体现地理信息系统专业起源于地理学科的固有特性,反映了工科系科内地理科学有关学科师资力量的薄弱与不足;c) 不论工科或理科,各校优势学科课程都明显高于其他学校。如同济大学的测绘科学与技术课程,占总课程的30%。

3)比较而言:必修课除了物理、数学、计算机文化基础、英语、政治之外,如果将其他必修课作为专业核心课程,则重庆邮电大学 GIS专业测量学方面与遥感方面相对薄弱,电信专业方面课程得到加强。重庆邮电大学GIS专业是设在计算机学院下,重庆邮电大学GIS专业中各类课程的比重是:地理学或地学课程11.5%;计算机课程31.5%;摄影测量与遥感课程占2.27%;GIS专业课程15.9%;电信类课程占16.26%;其他基础课部分20.3%(图2)。这从某种程度上说明了重邮的特色,即计算机加电信的地理信息系统,同时也能引起我们对于到底培养怎样的GIS人才、办成怎样的专业特色进行思考。

4 地理信息系统学科与人才培养体系建设对策

4.1 学科建设对策

目前GIS学科的发展不能适应GIS未来发展的需要,甚至在一定程度上限制了学科的发展。有必要从本学科的长远发展来考虑如何将专业优势转化为优势专业的问题。

(1)完善和加强各级实验室建设。依托现有的计算机实验室,建立初步满足教学实验的软件和硬件环境,这对提高GIS人才的实验技能、对发展GIS专业至关重要。在地理信息系统实验室中,可分为理论基础实验、软件工程实验和综合实验三方面。

(2)全面建设野外综合实验基地。增添野外定位、观测、数据采集、记录、处理、通讯设备(GPS、水、土、气、生自动观测等)常规设备。野外综合实验基地的建设是提高对地学信息野外测量能力的基础,可包括地理学综合实验基地、测量和遥感实验基地、软件工程与管理实验基地等。

4.2 人才培养对策

4.2.1根据GIS人才的素质要求,加强实践性人才培养

GIS是一门集地理学、测绘科学、遥感学、计算机科学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科。虽然有个别提法不一定完全一致,但GIS是一门新兴的边缘、交叉学科,却是大家的共识。我们不能否认GIS的理论性,但我们更不能否认GIS的强技术性与实践性。可以说,GIS是一门偏重于技术与实践的学科。理论性与技术性并不矛盾,陈述彭院士说过,没有高新技术支持的科学是落后的科学,没有科学理论指导的技术则是盲目的技术,这是一句富含哲理的睿语。美国的GIS理论与技术都十分先进就是一个例证。因此,GIS人才不但要有深厚的理论基础,而且还要有过硬的技术能力,这就是GIS人才的素质标准。具有合理的知识结构,灵敏的空间数字思维方式,卓越的技术、实践、管理与组织才能,才是GIS创新型的高级人才。

人才培养除了要了解市场的前瞻性,从长远来看,将来GIS人才面向的越来越多的是企业,而真正推动“数字地球”“数字城市”的是政府行为,政府本身无法完成庞大的“数字城市”“数字国土”的任务,这些任务最终落在企业身上,从行政行为到市场的选择,它本身有一个滞后的过程,它受国家地理信息基础设施完善程度和某些技术瓶颈的制约,一旦这些瓶颈打破,将带来大量的对GIS人才的需求。

当前是市场经济,人才培养除了要了解市场的前瞻性外,还要有市场需求的现实性。从近期来看,企业需要的是马上能给单位创造价值的可塑性人才,它需求的是现实价值和潜在价值的统一,两者中,又更加注重现实生产力。技术娴熟的生产者能够马上受到企业的青睐。

因此GIS专业人才培养除加强理论教学外,更应该注重实践性人才培养。

4.2.2 进一步加强GIS人才培养的核心课程建设

目前,在本科教育中,精英教育与大众教育并存,GIS学科人才培养核心课程体系的建设已显得十分重要。为此,针对上述GIS学科体系划分、人才培养的专业设置,建议进一步加强大学GIS专业的核心课程建设,优化核心课程体系(表3、表4)。内容涉及与GIS学科密切相关的地理类、测绘与遥感类、计算机科学与技术类、GIS专业类四个课程组,作为GIS本科专业素质教育的核心课程。

4.2.3 注重GIS课程前驱课程和后续课程的设置

GIS课程应该根据专业特点和学生的认知特点设置,体现知识的前后衔接。学生通过前驱课程的学习,再进入GIS课程的学习,以GIS知识为主导,将GIS技术融入到其他方面的分析中(图3)。

4.2.4 在狠抓教学质量的基础上,扩大专业规模

从1998年7月教育部颁布的新的本科专业目录中,增设了“地理信息系统”理学本科专业。例如,重庆邮电大学地理信息系统专业于1999年经教育部批准设立,2000年开始招生,学制四年,授理学学士学位,是西南地区创建该专业的本科教学最早的学校之一,经过6年办学,从无到有,逐步走向完善。全体老师共同努力,教学计划得到调整,办学经验不断丰富,但规模一直成为进一步增加投入加强学科建设的一个瓶颈。

建议在狠抓教学质量的基础上,扩大专业规模,同时应该不失时机地加大投入。高新技术本身意味着需要高投入、高风险,才有高回报。

4.3加强GIS专业建设的规划与规划的执行

借用根据克来因综合国力方程,专业综合势力的评价可以表示为:

PP=(C+E+M)×(S+W)

PP――表示专业综合势力

C――表示基本实力,包括学生素质,师资力量和教学设备

E――表示经济投入能力

M――表示领导能力,等于领导的感召力和协调能力,调动各项资源从事专业建设的能力

S――表示战略意图,即专业定位和专业建设长期规划、短期规划和年度计划

W――表示贯彻战略意图的能力,即专业建设长期规划、短期规划和年度计划执行力

由此可见,有战略目标,有强有力执行战略意图的能力是专业综合实力的一个重要指标。许多学校的专业建设都十分重视专业的整体规划。作为一个学科建设,需要有明确的站在时代的角度、全国的角度审视的战略意图,需要加强执行战略意图的能力。

参考文献

[1]Wiken Ed B, Paul C. Rump and Brian Rizzo. GIS Supports Sustainable Development [J]. GIS World, 199, 5(5).

[2] 邬伦,刘瑜,张晶.地理信息系统:原理、方法和应用.北京:科学出版社,2001,21.

[3] 史培军,李京,潘耀忠,陈军.中国地理信息系统学科建设与人才培养探讨.首届全国“地理信息系统”专业教育研讨会.2003.

[4] 陈述彭,何建邦,承继承.地理信息系统的基础研究――地球信息科学.地球信息,1997,3:11-20.

[5] 邵全琴.中国的GIS教育与人才培养.首都师范大学学报(自然科学版),1995,4(16):88-89.

gis技术论文篇(6)

一、引言

地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是一门综合性学科,结合了地理学与地图学以及遥感和计算机科学。GIS利用计算机强大的数据处理功能和空间分析功能进行数据的处理、存贮和管理、查询和显示,目前已经广泛应用于城市公共安全、道路交通安全、事故预测与应急救援、安全的辅助设计与评价预测等方面。GIS的运用对安全工程行业和人才的培养提出相应的要求。然而,由于所依托的学科不同,GIS在安全工程中的课程设置和师资力量存在明显不足。为了使高校非GIS类学生获得必备的GIS理论和方法,以及在将来能将GIS应用于安全管理和科学研究中,需要在课程设置方面采取一定的策略,突出GIS、安全工程和其他相关课程之间的多元关系。

二、GIS和安全工程专业定位与特色

GIS专业是近20年来新兴的一门综合性的边缘学科。本文根据高校安全专业人才培养目标要求,通过综合分析国内外GIS专业课程设置和人才培养模式,及其适应安全工程专业培养创新性人才的需求,提出“为安全培养高素质复合人才”的办学宗旨。

高校安全工程专业是以面向煤矿、建筑、交通、石化、消防、电力等行业为主,培养安全技术及工程、安全科学与研究、安全管理、安全健康环境检测、安全设计与生产、安全教育与培训等方面复合型的高级工程技术人才,是一门涉及面极广的综合交叉学科。安全工程专业的特色在于培养学生的安全管理设计、开发和安全科学技术知识,以安全管理、安全健康、安全监控、安全评价等为主要应用方向。高校学生应学习GIS等方面的基本理论和基本知识,构建基于GIS的应急救援、城市救灾、重大危险源管理等安全信息技术平台,并将其应用于安全产品的研究与开发。

三、安全工程专业GIS立体人才培养模式

1.安全专业GIS人才培养目标。传统的高等院校安全工程培养目标具有单一性,这往往有悖于社供需状况,不能顺应多元化和市场化的发展格局。具有安全工程专业特色的GIS人才培养目标是:要求学生掌握GIS、安全系统工程、安全评价技术、计算机科学等综合理论知识;掌握GIS和地图学的基本理论、基本实验技能以及GIS信息的获取和利用;熟悉基础GIS平台软件的使用,运用GIS、安全工程理论和其他相关学科的知识进行基于地理信息系统的设计与开发。安全专业GIS人才培养特色表现如下:

(1)依托安全专业进行GIS研究。突出GIS的特点,将计算机理论、空间科学、安全系统工程、测绘遥感、监测监控等知识有机地结合起来,利用GIS理论建立面向企业和社会的安全管理决策系统,为企业和社会的安全管理水平提供决策支持。

(2)依托GIS进行安全知识研究。突出企业安全知识的获取、数据处理等优势,利用GPS、RS、GIS等地理信息技术,建立多维GIS空间数据库、集成空间数据,进行安全产品开发,进行“4D”“3S”等安全集成产品的应用开发,重点进行安全工程专业的GIS应用能力的培养开发。

(3)依托“互联网+”进行GIS开发研究。以“互联网+”为基础,集成和融合GIS技术,实现全国安全行业远距离空间数据传输、交换及共享,为公共安全提供GIS服务,建立大规模的GIS平台,为安全管理提供基础信息资料。

2.立体人才培养模式。安全工程专业培养应针对现行教育存在的问题,抓住“应用型人才”这个解决问题的关键进行研究和实践,根据学生的兴趣和基础特点,划分不同的层次,制订不同层次的培养计划和培养目标。

安全工程专业GIS人才培养模式第二层次开发人才第一层次技术人才第三层次研究人才第四层次创新人才

图1立体人才培养模式

安全工程专业GIS人才培养模式分为GIS技术人才、开发人才、研究人才、创新人才四个层次培养模式,如图1所示。第一层次培养能熟练应用GIS基础理论和技术,面向安全行业服务的GIS应用类人才;第二层次培养在计算机、图论、安全等方面具有较为深厚的理论知识,面向科研机构、高等院校、企业单位的GIS开发类人才;第三层次培养在前沿领域具有很深的理论基础,具备成为科研、教学行业条件的GIS研究类人才;第四层次培养具有从事独立研究、具备应用开发能力,在行业领域具有创新能力和创新意识的创新类人才。

四、具有安全工程特色GIS课程体系设置的基本构想

根据立体培养模式,建立理论―技术―应用的教学体系,并根据安全工程专业背景、学生特点和GIS市场的人才需求,确立面向安全工程专业应用型GIS技术人才的培养目标,并且将逐步完善相应的课程体系建设。

课程设置应体现安全特色,加强开发能力培养,强化实验开发环节,培养GIS创新意识,强调安全和GIS课程之间的衔接,体现学科交叉的特征,体现分类培养的理念。安全工程、GIS与计算机的关系如图2所示。根据课程设置的特征,设置安全工程专业GIS课程体系如下:

安全、GIS与计算机关系安全工程理论软件知识硬件知识图2安全工程、计算机课程和GIS知识的关系

主要基础课:以拓宽学生基本理论为核心,以工科院校基础课程为基础,面向各行业的发展需要。主要包括高等数学、线性代数、数理统计等在内的数学课程,包括计算机图形学、数字图像处理、空间图形学等在内的图论课程,包括数据结构、VB/VC程序设计、数据库原理等在内的计算机基础课程。

主要安全工程专业课:以就业为导向,以拓宽学生安全技术和理论知识为基础,面向企业和社会高危行业的需要。主要包括:安全仿真学、事故灾害分析、安全系统工程、公共安全图像技术、安全监测监控技术、安全在GIS中的应用等。

主要GIS课程:以延伸知识,培养学生具备在GIS软件平台上的综合应用能力。主要包括:地理信息系统原理与应用、GIS软件及应用、MapGIS二次开发、数据采集技术等。

其他选修课:以提高学生综合素质为目标,注重理论与实际的综合应用,并衔接研究生教育课程。主要包括网络技术、虚拟现实技术、多媒体技术、人工智能、JAVA等的高等计算机课程,包括数值分析、数学建模理论等的高等数学课程,包括GIS系统集成基础、WebGIS、三维GIS技术等在内的高等GIS课程,包括安全信息技术开发与应用、安全评估技术、重大危险源控制理论等的高等安全工程课程。

五、安全专业GIS教学模式

安全工程专业GIS课程教学模式应确立以教学内容改革、教学形式改革、教学环节改革为主要内容的教改模式,并以此构建了调动学生学习积极性、培养学生综合能力的教学方法体系,充分体现了教学活动中教师的主导地位和学生的主体地位。安全专业GIS人才培养方式是以课程教学、实践教学、毕业设计和科研训练为主的培养方式。

1.课程教学。教师根据教学目的任务使学生掌握安全和GIS基本理论知识,使学生了解GIS与安全工程之间的关系,从而达到将GIS应用于安全工程专业的目的。教学过程主要以学生为主体,教师进行主导,常常采用讲授式、展现式、讨论式、任务驱动式、体验式等教学方式。

2.实践教学。通过实践教学培养学生的动手能力,主要通过GIS实验室MAPGIS7.0系列软件、设计性实验及综合性实习的合理安排,培养学生对MAPGIS7.0软件的综合应用与二次开发能力。

3.毕业设计。通过毕业设计,训练学生查阅文献资料的能力、写作能力和表达能力,使学生对某一课题做专门、深入、系统的研究,巩固、加深已有知识,培养综合运用已有知识独立解决问题的能力。

4.科研训练。通过给学生提供参与科技研究的机会,使学生得到科研工作的基本训练,促进科研与教学相结合,培养学生的科研意识、团队精神、科研能力和综合素质。科研训练的方法主要是教师下达多个科研任务,每个任务选取4~6名本科生参与课题,学生参与科研训练项目后,指导教师应根据每个学生的训练情况给出一定的评估。另外,教师可以组织学生参加GIS创新设计大赛,培养学生的创新能力,激发学生的学习兴趣。

总之,通过定期举办研讨会、设置名师讲堂、进行科研训练,教师定期指导学生参加GIS设计大赛、科技创新大赛,把学生在科技大赛、社会实践、发明创造等活动中获得的成果、奖励以及发表的论文等计入学生综合测评学分;提高学生的创新精神,培养学生的创新能力,激发学生的创新意识。

六、结论

安全工程专业GIS课程建设体系和人才培养模式的研究还处于起步阶段。将安全工程和GIS有机结合起来,有利于提高安全工程学生的GIS应用能力,拓宽安全工程W生的知识面,改变安全工程学生的知识结构,从整体上提高教学质量。本文基于“为安全培养高素质复合人才”的办学理念,提出应用安全工程专业GIS立体人才培养模式,建立具有安全工程专业特色的GIS课程体系和实践教学体系,为安全专业的GIS人才培养提出新的思路。

参考文献:

[1]郑贵洲.GIS专业人才培养的实践教学体系构建[J].测绘科学,2014(9).

gis技术论文篇(7)

引言

GIS是地理信息系统(Geographical Information Systems)的英文缩号,是构建“数字城市”和“数字地球”的核心技术。不论是地理信息系统、地理信息软件,还是地理信息科学、地理信息服务,其英文缩写都是GIS,但每一个概念的形成到发展都差不多经历了十年,GIS学科的形成与发展非常巧地与GIS中的“S”内涵丰富联系在一起。美国环境系统研究所公司(简称ESRI公司成立于1969年),是全球最大的GIS技术和服务提供商,她的ArcGIS解决方案已经迅速成为提高政府部门和企业服务水平的重要工具。目前Arc GIS系列产品已遍布全球200多个国家和地区,超过百万个用户单位、涵盖几乎所有的GIS应用领域,其中包括美国最大的200个城市中几乎所有的政府部门,超过2/3的500强企业和7000余所高等院校。而目前我们经常在使用的各种GIS软件也是在其基础上再次开发延伸。

1目前GIS问题存在与解决

GIS是一门综合交叉的空间信息科学,它与古老的地理科学以及测绘科学

有着千丝万缕的联系。目前GIS已经发展成为一门集计算机科学,地理学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门科学为一体的新兴的综合性边缘学科。作为一门新兴的边缘、交叉学科、GIS具有独特的理论基础、知识结构、技术体系,以及功能特征,成为当代科学的前沿和一个跨学科的科学领域。但同时由于我国各部门各行业的管理体制以及教育体制等因素,造成很多学校和单位不管条件如何,为了跟风设置GIS专业多、人员多、设备投入多,而研究产生的数据资料成果质量不高,且还各自封锁,造成重复投入,各成体系,浪费惊人,“高投入、低产出”,缺少真正的核心技术。因而当务之急亟需纠正浮躁作风,针对性地集中力量开发和解决社会对GIS技术真正需求。

2GIS的应用、创新

GIS是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关

数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。我国的GIS技术经过20世纪七八十年代的启蒙,80年代未90年代的发展推广,以及新世纪以来的全面应用和普及,从最初的空间数据管理与应用发展为广泛的地理空间信息服务,GIS的应用已经渗透到国民经济的各个领域,GIS技术与产业获得了迅猛发展,国际与国内相关的交流与合作也日趋频繁。而在测绘领域的“3S”技术中GIS是核心,为此也对GIS提出了挑战——需要创新。

2.1 GIS学科创新

创新是一个民族发展壮大的灵魂,创新也是一门学科保持旺盛生命力的源泉。而GIS从上世纪60年代萌芽开始,已超过半个多世纪的历程,一些基本理论与技术问题已解决。随着计算机软硬件、“3S”等技术的发展,GIS经历了面向数据处理,面向空间分析两个阶段;目前,简单的空间数据表达,已不能满足各行业对海量空间和非空间数据进行数据挖掘,从而进行辅助决策的要求,空间信息工程正进入面向空间辅助决策阶段。同时,新一代计算机网络、网格和通信息技术发展,也为空间信息系统的深层应用提供了条件和环境,地理信息科学正面临着新的发展机遇,传统的以空间信息处理为主体的GIS,正逐步被以空间信息为载体,海量(天量)空间与非空间数据挖掘和处理为主体的新的空间信息工程所取代,地理信息正在进入以大技术、大平台、大共享、大应用为特征的现代地理信息系统工程新阶段。。

2.2 GIS理论创新

没有理论创新,技术不会有根本的突破、现代的GIS理论与技术根本上是基于传统的地图模型,即利用坐标串来描述和表达空间信息。这种静态的基于地图模型的传统GIS空间数据模型面向的是空间数据,尤其是地图数据而不是直接面向空间信息,也就是空间信息必须用某种算法从空间数据中导出。在网格等新技术背景下,基于这种模型的空间信息共享面临着“空间数据的基准不一致,空间数据的时态不一致,语义描述的不一致以及数据贮存格式的不一致”等四大障碍,这即是导致“空间信息孤岛”产生的根源。目前,主要还是利用开放的空间数据标准来解决;要从根本上解决这个问题还需要研究新的数据模型理论,例如基于哲学认知的本体理论就是一个研究的热点。传统2维的空间数据模型,主要以简单的符号化方法来表现空间信息,具有很大的局限性;3维数据模型则以仿真手段为主,真实地还原空间信息本身的空间特性,但3维的空间数据模型和数据结构要比2维复杂得多,有关3维空间数据模型与数据结构的研究是目前学科前沿研究的热点和难点之一。。

2.3 GIS技术创新

技术创新在GIS学科领域占有十分重要的位置。计算机软硬件技术的发展,直接导致了GIS的诞生,将计算机技术应用于空间数据管理就产生了GIS;基于传统的地图2维空间数据模型,经典的集中式结构GIS利用空间数据文件和关系型属性空间数据库相结合的方式,管理、存储、表达(可视化)和推演(空间分析)空间信息是GIS最为成熟的技术。计算机网络技术的发展,导致了分布式网络GIS的产生;基于局域网技术,人们发展了基于客户端服务器(C/S)结构的GIS,开创了分布式GIS的先河; C/S结构实现了客户端服务器端的计算平衡,并使空间信息的共享达到了一个前所未有的水平;随着Internet的飞速发展,人们很快在C/S结构的基础上,发展了多层的浏览器/服务器(B/S)结构(WebGIS),这种结构克服了C/S结构中“胖客户端”的弊端,无论在哪里,只要有一个普通的浏览器,就可以登录WebGIS系统,用户和数据彻底分开,结构上更加松散,但目前WebGIS技术还很不成熟,在很多方面亟等发展,例如;浏览器通过中间件与应用和数据服务器进行通信和连接,那么有关GIS的各种中间件,包括控件、组件和智能体技术研究十分火热;为便于网络传输空间数据的解压缩技术研究十分关键;分布式数据与数据仓库技术(实现图形数据、属性数据、影像数据、DEM数据、专题数据和统计数据的一体化、档案化管理)基于空间数据仓库的知识挖掘技术,分布式空间数据共享技术、空间信息的Web服务技术,浏览器端的空间数据可视化技术,基于WebGIS的辅助空间决策技术等都是WebGIS的技术前沿领域。

现代大科学的一种发展趋势就是科学技术化,技术科学化,科学技术一体化。这种特点在地理空间信息科学中表现得尤为明显。如上述所提到的空间数据模型、空间信息共享、空间数据挖掘、虚拟地理环境等,理论与技术的特点都很明显,且二者密不可分,这就要求现代高级的GIS人才,要同时具有较强的理论与技术创新能力。。

3结束语

随着GIS技术的不断发展,目前世界上常用的GIS软件已达400多种、我

国的GIS软件也由2004年的51个、05年的66个一直在逐年增加。它们大小不一,风格各异,各种GIS专业应用中的电子地图、多媒体电子地图、网络电子地图、移动设备导航电子地图等多种地图可视化系统应运而生,用户范围也更加大众化。而今后更应从空间数据挖掘和知识发现研究、虚拟现实技术的实用化、地球空间信息网格技术、空间数据不确定性与数据质量控制等需要进一步推进GIS技术的创新,并对目前GIS爆炸式的发展更应引起我们足够的注意、研究与理性的思考。

主要参考文献:

﹝1﹞刘南、刘仁义· Web GIS原理及其应用﹝M﹞·北京:科学出版社2002.6.

gis技术论文篇(8)

随着二十一世纪的到来,社会对土地规划、资源建设的要求越来越高,掌握GIS技能已经是土地资源管理专业学生的必然要求,培养学生的GIS技能也已经成为土地资源管理专业教学的重要任务。土地资源管理是一门综合性学科,其理论性和实践性都较强。在教学过程中,我们不仅要做好理论教学工作,还要关注实践领域,提高学生的GIS技能,使学生能够熟练地掌握这门现代化技术,从而更好地应用到土地资源管理业务中。

1土地资源管理专业引入GIS课程的必要性

1.1土地资源管理专业的综合性特点

土地资源管理专业是众多学科的集成体,涉及的知识范围比较广,要想提高土地资源管理专业的教学质量,我们必须重视学生的理论能力和实践能力,培养复合型人才,使学生掌握测量、制图等专业技能。随着信息技术和网络技术的发展,该专业也呈现出“信息化”的特点,在土地资源规划和建设方面,越来越重视GIS技术手段的应用,可以说GIS为土地资源管理专业提供了一个网络平台。基于信息大环境的影响,教学育人工作也应当顺应时代潮流,符合时代要求,适应时代的变迁,重视GIS课程的引进和发展。

1.2GIS课程的应用性特点

GIS是土地资源管理专业的基础性课程,也是技术性课程,它在土地资源管理中的应用范围非常广泛。除此之外,GIS还应用于其他行业领域,可见GIS是一种应用性很强的现代化技术。总之,人类社会上一切与处理、分析空间数据相关的学科,都在试图找到一种能够收集、加工、整理、存储、检索和显示输出多种多样数据的工具,这些数据都产生于人类的生产生活和各种实践活动,而这种工具的归结点就是GIS。尽管GIS应用前景较好,但是当前我国的人才输送还满足不了GIS的发展需求,因此在土地资源管理专业培养学生的GIS技能,不仅可以促进该专业的发展,而且还可以满足GIS对社会人才的需求。

1.3GIS实验教材的不适用性

当前GIS实验教材的设计和编写都是针对GIS专业的,对于其它专业则没有通用的教材。专门的GIS实验教材无论在教材内容还是实验设计,都无法较好地适应于土地资源管理专业,因此采用当前的GIS教材会有一些弊端,也会影响到该专业人才的培养工作。为了增强GIS实验教材与所用专业的契合度,我们要从专业的实际情况出发,根据专业内容编写实验项目,结合学生的学习特点,不断完善教材的设计体系,从而使GIS实验教材更好地满足专业的发展要求,促进实践教学工作的进展。

2GIS技术在土地资源管理专业中的具体应用

2.1GIS技术在地籍管理中的应用

在土地管理过程中,土地调查是一项重要的任务,也是进行管理的首要工作,通过土地调查我们可以得到相关土地资源信息,从而为后续的工作提供所需的资料。这项工作是离不开GIS的,需要GIS技术的极大支撑,主要表现在:GIS可以采集和输入相关数据,建立地籍库,并且还可以对数据及时进行更新。但是在地籍库的管理方面还需要进一步优化,例如:如何使地籍库的录取工作标准化和规范化等。我们应当对其加强管理,以便给后续的管理工作提供相关资料。

2.2GIS技术在调查土地利用情况中的应用

土地利用现状分析是土地资源管理中的一项实时性工作,为了明确土地利用情况,我们需要对土地的数量、质量、分布情况、应用情况及其变化情况有一定的了解和掌握。此阶段,GIS的应用主要体现在以下几个方面:通过GIS来对土地利用情况进行记录、统计和分析,并对数据进行转换,测定田坎系数,调绘成果转绘以及绘制相关图表,最后对图表信息和数据信息进行统一管理,输出关键情报,从而了解目前的土地利用现状,实现调查的目的,为土地管理奠定良好的基础,做出可靠地决策。

2.3GIS技术在土地资源规划中的应用

土地资源规划工作是土地管理工作中的核心内容,要想做好规划工作,达到规划后的利用目的,必须对土地的所有情况有一个宏观的把握,了解土地管理的所有信息,只有做到全面详细,才有可能不出任何规划错误。除此之外,还应结合土地管理的客观规律,在遵循客观规律的基础上发挥相关人员的主观能动性,合理科学地对土地资源进行规划。GIS在土地资源规划中的作用主要体现在:利用GIS综合分析土地情况后,进一步对土地资源制定大体的规划方案,并对土地资源的利用情况进行评估研究,建立空间预测模型,从而满足规划管理工作的需求,提供规划方案所需要的数据,保证数据的精准性和科学性。不仅如此,还可以进一步建立数据库,通过数据库来输入和分析数据,对规划对象进行GIS专题图叠加分析,进而提供多种规划方案,以便做出科学的规划决策。

2.4GIS技术在土地整治中的应用

GIS在土地整治中的应用主要体现在两个方面:一方面,我们可以利用GIS来构建土地整理专门使用的电子图件,明确并建立数据之间的相关关系,以便对这些空间数据进行更科学的管理。另一方面,我们也可以利用GIS来对原始数据单元进行分析统计,进而绘制相关图表和地图,例如土地利用现状分析图、土地资源管理规划图以及利用潜力分析图等,以便精确地了解土地整治的情况,在此基础上,定义地图关键要素,顺利进行图形变换。

2.5GIS技术在土地地价评估中的应用

空间数据的收集和处理工作是土地地价评估中一项重要的任务,而要做好此项工作,离不开GIS技术的辅助和支撑。LPS系统是地价评估中的应用系统,GIS能够把图形数据和属性数据连接起来,从而实现了空间数据叠加分析,再加上评估模型作用的发挥,最终使得土地地价评估工作顺利进行。因此,如何把LPS系统和GIS技术较好地结合起来关系着地价评估工作的成败,是土地地价评估工作的关键要素。通过两者的结合,不仅可以对土地地价进行客观合理的评估,而且还能够大大节省用户的评估时间,加快其工作效率。

3土地资源管理专业人才GIS技能培养的措施

3.1加大设备投入,满足教学要求

GIS课程的学习离不开实验教学,当前有些院校为了满足实验教学要求,已经购置了相关设备,并建立了实验室,以供科学研究。但是仍有部分院校仪器缺乏,实验条件不达标,影响了GIS的实验教学,而教学工作直接与学生的GIS技能培养相联系,因此GIS实验教学不到位,学生所掌握的技能也自然达不到要求。为此,各院校应当加大对GIS软件相关设备的投入,使用科研经费购入实验设备器材,如扫描仪、正版的GIS软件、中地公司国土系列软件等。以前的学生可能只在教室里通过PPT来认识相关的GIS实验设备,从来没有亲自利用仪器进行实验,对各种输入、输出设备的标识也没有切身体会过,通过增置实验设备,建立实验室,学生能够很好地认识各种GIS设备标识,掌握设备标准参数,从而使学生更好地掌握GIS技能,对知识有更好地运用能力。

3.2完善GIS教学体系,使其系统化

从教学的角度来说,培养学生的GIS技能是土地资源管理专业的核心教学任务和重点教学工作;从学生的角度来说,掌握GIS技能是学生就业的重大优势,是学生的核心竞争能力。而这两者之间关系密切,做好教学工作能够为培养学生的GIS技能奠定良好的基础,因此我们必须强调教学工作,不断完善GIS教学体系,实现GIS教学体系的系统化和专业化,为此,我们需要从理论教学和实践教学两个角度来提高教学水平和质量。一方面,开设地理信息系统课程,并设置合理的理论课时数,夯实学生的地理信息系统理论基础,注重基础,例如开设数据库原理与应用课程、VisualC++程序设计课程、CAD软件课程、制图课程等。同时,实践教学内容也不容忽视,通常来说,理论课程和实验课程各为24小时,坚持理论和实践相结合,最后外加一周的实习课程,尽可能早地联系相关企业和机构,为学生搭建实习平台,提供实习机会,使学生在实践过程中全方位地掌握GIS基础知识和技能。

3.3合理设计实验项目,优化其内容

设计合理的实验项目关系着GIS实验教学的质量,因此我们结合本专业特色和学生特点,科学设计实验项目,不断调整实验内容,使其符合当前实际领域的要求,避免教学工作与实际现状相脱节的情况发生,为此我们需要从以下两个方面加以保证。首先,明确GIS实验课程内容。在内容构建时,要着重突出数据收集、整理、加工、图形变换、输出等项目的设计,培养学生这些基础实践能力;在实习过程中,应当注意培养学生的专项能力,例如影像地图制作能力等,熟练掌握GIS的各个操作环节。其次,构建以GIS为核心的专业教学实践内容。土地资源管理教学一般使用土地利用数据库,为了培养学生的GIS技能,我们应当结合课程大纲,找到与GIS相关的教学内容,在进行实验教学时尽可能地以GIS技术的运用为核心来设计实验项目,实现土地资源管理专业课程和GIS技术课程的无缝结合,在项目中充分运用GIS软件和GIS技术,提高学生的综合应用能力。

3.4提高教师GIS技能,增强师资力量

理论教学和实践教学都是土地资源管理专业的重要工作,注重产学研一体化,这就要求无论是在理论教学领域还是在实践教学领域,教师们都要重视对学生GIS知识的巩固和GIS技能的培养,使学生能够掌握GIS应用的各个操作环节。对于没有GIS专业背景的教师而言,学校应当鼓励教师进修,不断学习,增强自身GIS专业知识与技能。除此之外,学校还要加大技术培训投入,定期举办讲座,或者借助网上资源平台,使教师可以自主进行学习,并对自己的能力进行科学评估。因此,教师也应当拥有一定的GIS技能,确保自身就是土地资源管理专业的复合型人才,以便更好地引导和帮助学生应用GIS技术。

4结语

为了培养土地资源管理专业人才的GIS技能,我们要首先要认识到土地资源管理专业应用GIS技术的必要性,同时还要明确GIS技术在土地资源管理中的具体应用情况,最后还要加大设备投入,不断完善GIS教学体系,合理设计实验项目,调整优化实验内容,注重教师GIS技能的提高,增强师资力量,从而使学生能够运用GIS技术解决土地资源管理问题,提高学生的GIS技能。

参考文献:

[1]王承武,马瑛.土地资源管理专业实践教学体系研究[J].广西教育学院学报,2007,05:66~69.

[2]鲍文东.基于GIS的土地利用动态变化研究[D].济南:山东科技大学,2007.

gis技术论文篇(9)

关键词 :创新 人才培养 GIS 实践

一、我国对GIS人才需求现状

我国的地理信息系统GIS产业发展迅速,经过几十年的时间已经渗透到我国经济建设的各个领域,如资源调查、国土管理、灾害预测、环境评估、城市管理和建设、邮电通讯、智能交通运输、军事、公安、公共设施管理、农业、森林、统计、商业、金融等。

但是,我国的GIS产业仍然存在很多问题,如标准规范不齐全,GIS产业服务体系不健全,数据标准化工作有待完善,导致数据不能很好地共享,数据更新慢; GIS应用的服务性企事业缺少,有效的GIS产业社会支撑体系缺乏;具有自主知识产权的国产GIS软件品牌较少,国际竞争力不足,GIS行业技术人员的研发能力薄弱等。

其中,对GIS人才的培养已成为亟待解决的问题。目前我国GIS企业对GIS毕业生的意见主要集中在以下几方面:第一,多数GIS企业缺少高水平的工程设计与管理人才,导致GIS项目不能成功实施。第二,学生在校期间实践环节较少或内容设置不当,实践能力普遍有待提高,很多毕业生编程能力较差,不能够规范使用对编程语言,工作初期独立完成公司交给的任务有难度,公司往往需要花费较大精力进行培训。第三,学生缺乏创新思维、逻辑思维和自我解决问题的能力,大多数毕业生只能按照给定的任务一步步完成计划书的内容,无法自己去独立思考完成任务。另外,我国高校培养的GlS人才缺乏国际竞争力,缺乏将GIS企业做大做强的创新能力。

社会和企业的需求形势对我国GIS专业的教育提出了更高的要求,即GIS教育不能仅停留在理论教学和简单的GIS应用,而要为我国GIS产业的发展培养具有创新创业能力的高素质人才,特别是创新精神的实践人才。

二、GIS教育存在的问题分析

从GIS企业对人才的需求调查可以看出我国GIS专业的教育和企业的需求并没有实现很好的接轨,由此反映出我国高校的GIS教育存在一些问题。这主要表现在以下几个方面。

第一,GIS人才培养方式不能适应产业发展的需要。GIS技术广泛应用于各个领域,而国内GIS专业设置一般较为单一,其人才培养模式不能满足不同的工作目标和社会需求,如GIS开发、针对不同领域的GIS桌面平台应用、GIS制图、数据处理等,尤其缺乏既具有工程实践又懂得经营管理的复合型人才。

第二,扩大GIS专业招生规模,注重GIS 人才的总量,但GIS人才的质量和人才结构往往被忽略。据统计,目前我国有上百所高校开设了GIS专科、本科或研究生专业,但是不同院校的GIS专业的师资力量、教学水平、软硬件设施和培养目标差别很大,很多院校培养的GIS人才能力欠缺。

第三,对专业实践动手能力培养重视不够。大多数高校实践教学时长相比理论课程较少,实践教学内容陈旧,与企业和市场上的需求有一定差距。

第四,本科教育中对学生的创新意识培养不够。在我国各高校的GIS教育的培养方案中,通常都没有对学生进行创新意识培养方面的规定。

三、建设创新实践平台对GIS人才培养的重要性

学生的创新精神和实践能力培养是当今素质教育的重点。深化GIS专业的教学改革,必须强调对学生创新能力的培养。通过各门课程的教学方案中的实验、实习或课程设计环节、专业竞赛和各年级大学生创新项目,高校不仅要加深学生对理论知识的掌握,锻炼学生的实践能力,更要培养学生的独立思考问题、解决问题的能力。

第一,剖析GIS专业现有教学计划中实践教学存在的问题,构建以创新能力训练为核心的一体化的实践平台,对GIS专业教学的深化改革具有重要意义。

第二,创新实践平台建设可以增强学生学习基础理论知识的积极性,使学生对课堂教学的被动学习就可以变为有目的的探索式主动学习;有利于促进理论教育与技术教育的结合,锻炼学生的系统思维能力和实践动手能力。

第三,学生参与创新实践活动,可以接触专业最前沿的内容,同时又能了解一个GlS项目从设计、研发到应用的全过程,特别是在设计和研发时不仅仅单纯解决技术问题,还要考虑项目成本、软件销售、售后服务等多种因素,增强学生的创业意识。

第四,GIS项目的实施过程中要求学生合理分工,团结协作,有利于培养学生的组织能力和团队协作精神,为今后融入社会打下良好基础。

四、GIS专业人才培养目标和实践教学的发展方向

第一,GIS产业是一项高新技术产业,技术的创新是GIS产业可持续健康发展的重要因素。GIS软件技术创新重要的是GIS专业技术人才的培养。要重视吸收信息科学和计算机专业人才,吸引越来越多的计算机编程人才加入到GIS产业技术队伍中,加速培养兼具地理科学、遥感、测绘科学、土地、林业等与GIS专业交叉的复合型人才。企业和相关单位应当根据需要建立技能结构合理的技术队伍。

第二,为满足不同的GIS企业和科研事业单位的需要,要建立不同层次、不同方向的GIS专业教育计划。一方面要培养擅长GIS开发和制图技术的专业型人才,也要注重培养GIS专业毕业生具有测绘、地理信息等方面的政策、法律、管理等方面的知识。既要注重硕士、博士等研究型高端GIS人才的培养,也要注重本科、专科等应用型中低端人才的培养。

第三,各高校GIS专业应根据自身的师资力量、学科体系进行合理评估,在此基础上设置该校GIS专业人才培养目标。例如,研究性大学侧重在GIS理论知识的突破和新技术的研发,非研究性大学侧重在基于系统的GIS理论知识教学上,培养学生GIS开发和应用能力,而专科学校则可以侧重GIS应用技能的锻炼,适当减少理论课程并降低其深度。可以设置导师,引导GIS专业的学生在不同的学期重点学习内容和要达到的技能,减小学生的盲目性,可以在入学初由专业负责人进行专业介绍,告诉学生该专业的师资情况、国内外发展现状、应用情况、就业方向等,激发他们的学习兴趣。

第四,GIS专业应特别重视实践能力和创新能力的培养。应改进原来“课堂理论+上机手把手引导操作”的传授式教学模式,将GIS创新实践活动在横向上分为应用类和开发类两个方向,在纵向上分为基础上级试验(课程中包含的上级学时)、综合实践(集中的实习或课程设计)和创新实践(校企联合培养、各类GIS大赛、大学生创新训练项目、教师科研等)三层,所有的创新项目或竞赛在这两个大方向下进一步分类分层,进而构成一个有机的创新实践平台体系。

参考文献:

[1]邹艳红,陈东锋,刘兴权.GIS创新人才培养中实践教学模式与方法探讨[J].创新与创业教育,2013(4).

gis技术论文篇(10)

地理信息系统(gis)可同时管理地理空间信息和数据库属性数据,在城市规划、地下管线管理、市政设施、房地产、交通管理等领域有广泛的应用价值。近年来,计算机技术的发展使gis在组成结构和应用技术等方面较之以前有了很大的进步。随着internet技术的发展和人们对gis的需求的提高,利用internet在web上和出版空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能,已经成为gis发展的必然趋势。于是,基于internet技术的网络地理信息系统—webgis应运而生。它利用当今先进的gis技术和internet网络技术,将地理信息在国际互联网上,为现有的信息服务行业注人新的血液,也将成为信息服务行业新的利润增长点。

1网络地理信息系统的特点和结构

1. 1特点

网络地理信息系统(webg工s)是利用网络技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术,是gis与互联网的有机结合,是gis在广域网环境下的一种应用,最终是实现空间信息的网络化。gis通过互联网延伸了功能,真正成为了一种大众使用的信息工具。在互联网的任意一个节点,人们都可以浏览网上分布的各种具有超媒体特性的地理空间数据、技术性数据,并进行地理分析、查询,以支持智能辅助决策。与传统的gis相比,webgis的特殊之处主要有如下表现:

(1)访问范围更广泛。客户可以同时访问多个位于不同地方服务器上的最新数据,这大大方便了gis的数据管理,使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。

(2)平立性。无论服务器/客户机是何种机器,无论webgis服务器端使用何种gis软件,由于使用了通用的web浏览器,用户就可以透明地访问webgis数据,在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析,实现远程异构数据的共享。

(3)大规模降低系统成本。普通gis要求每个客户端配备昂贵的专业gis软件,而用户通常使用的只是一些最基本的功能,这造成极大的浪费。webgis在客户端通常只需使用web浏览器(有时还要加一些插件),其软件成本与全套专业gis相比节省许多。另外,由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。

(4)操作更简单。要推广gis,使gis系统为广大的普通用户所接受,就要降低对系统操作的要求。通用的web浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。

(5)平衡高效的计算负载。传统的gis大都使用文件服务器结构的处理方式,其处理能力完全依赖于客户端,效率较低。而今一些高级的webgis能充分利用网络资源,将基础性、全局性的处理交由服务器执行,而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配,是一种较理想的优化模式。

1.2结构

webgis是在internet信息、数据共享、交流协作基础之上实现gis的在线查询和业务处理等功能的,web分布式交互操作是工作的重心。webgis的基本组成包括:web服务器;browser浏览器(gis插件);页面描述语言(html,vrml) ; web交互程序(java,cgi,active x);gis数据库管理器(arcstorm , sde ) 。

2设计思想

2. 1 gis网络协议

http协议基于tcp/ip,是属于iso/osi模型应用层的通信协议。它面向的对象与可扩展的特性使其比tcp/ip协议支持更多的数据类型,如文本、图像、声音等。/pc/">计算,并把执行的结果转换为html格式返回客户端。gis数据和计算都部署在服务器上,对客户请求相应的只是在服务器端进行gis计算,然后将结果形成新的中间gis数据,返送给客户,形成gi5数据迁移。服务器应用包括以下三种主要技术方案:

(1) gis桌面系统扩展。以gis桌面系统为基础的webgis服务器的结构如图1所示。

应用网关把客户的服务请求从web服务器通过ole或者tcp/ip技术转送给gis服务器中的监控调度程序,监控调度程序选择可用的gis桌面系统运行实例,完成客户请求的gis计算,然后把结果返回给用户,从而实现所有的gis功能。

(2)基于activex组件的gis服务器。组件gis服务器是在服务器端采用activex组件技术实现gis的服务器,其核心是gisactivex组件系统,其构造如图2所示。

activex组件是一个完整的具有独立功能的程序模块,在服务器端可以按照实现功能等方式把服务器分解成具有独立功能的activex组件,从而形成可伸缩的gis应用服务器。它可以灵活地实现可伸缩的应用系统,降低系统的成本,提高系统的性能。

(3)基于java的gis服务器。基于java的gis服务器系统的核心是用java实现的完成gis功能的javagis组件。该组件负责存取gis数据,提供gis服务。gis服务通过tcp/ip socket和java gis组件通讯,用于java gi5组件和web服务器之间建立链接,并管理gis组件实例。

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