地理信息科學概念
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇地理信息科學概念范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。
地理信息科學概念范文第1篇
甘肅省張掖中學734000趙春云
張掖市肅南縣位于張掖市的西南部，是河西走廊一個著名的少數民族自治縣，是甘肅省和青海省的交界地，也是全國唯一的裕固族自治縣，本縣現有裕固族、藏族、漢族、蒙古族等16個民族.少數民族人口2.12萬，占56.5%；裕固族人口1.02萬，占27%.
肅南縣是一個少小民族裕固族聚居區域，相對漢族區域而言地域比較分散偏遠，學生分布在各個偏遠的牧區，有著很強的民族情感.由初中進入高中后，來自各牧區的學生進入陌生的學習環境，面臨學習任務繁重，接受集體住宿集中管理的約束，要去適應這種集體生活，顯得有些不適應.再加之課業負擔重，難度大，遠離父母的關心呵護，就漸漸產生了焦慮情緒、畏懼情緒和對學習的厭倦情緒.有的學生聽課注意力不集中，逃課上網，直至自動輟學，讓家長和老師很為之惋惜.
面對這一少部分學生的厭學情緒，最關鍵的是培養他們對學習的濃厚興趣.老師應該從學生的角度出發，了解學生的需求，研究學生的個性差異，因材施教，穩住學生的情緒，以取得好的教學效果.在日常教學中，教師要精心設計課堂，通過探索各種適應新課程教學的方法，培養學生的學習興趣進而激發學生的學習欲望，盡可能讓學生主動探究從而使教學更具實效性.
應如何用新課改思維理念激發民族地區學生學習欲望呢？
一、教師要立足學生實際情況，讓學生明確學習目的進而樹立學習信心
在教育教學中，立足社會生活這個大課堂，給學生介紹本民族地區的氣候地理自然資源豐富物產等特點，介紹裕固族悠久的歷史燦爛的文化，當前改革開放建設成就，以及和發達地區、世界先進水平的差距.讓學生產生對自己民族的自豪感和自信心，肩負起發展本民族經濟文化的責任感.如介紹代表肅南歷史文化的“格薩爾王傳”、優美的自然風景區馬蹄寺、文殊寺、玉水苑和中華裕固風情走廊等重點景區；介紹肅南有耕地7萬畝和170萬公頃的草原.水資源豐富，年蘊藏量可以發電204萬千瓦.祁連山橫貫整個肅南縣全境，冰川總儲量非常大，達到了159億立方米，本縣現有有水源涵養林33萬公頃，我們總非常自豪的說這是河西地區乃至內蒙古西部的“生命線”和“綠色水庫”.但在2015年7月4日，山洪暴發，幸好無人傷亡.恰好我們講到人教版高中《數學》選修2-3的《離散型隨機變量的均值與方差》，而第63頁的例3恰好就是防御洪水的一例.把某地改成肅南，此題學生很容易就理解了.例題講完，又給同學們講了，豐富的資源是肅南發展經濟的巨大優勢.要把這些資源優勢變為經濟優勢是需要依靠發達的現代科學技術.為此，需要我們認真學習，掌握扎實的現代科學知識和現代化建設的本領.
二、在數學課教學中要善于聯系肅南實際，創設情境，激發學生的學習興趣
如在學習解三角形時，課講完后，同學們還是不會做題，我就布置作業，測量肅南縣紅灣寺大經輪的高，工具自備.同學們七嘴八舌的討論需要哪些工具，我只提醒借一只測角儀.2009年9月肅南縣斥巨資在縣城以南的樺樹林建造了一座大經輪.放假回來，同學們給出了基本高度20米，和實際相差4.62米.同學們敘述了測量過程：首先用細棉線繩測量出了大經輪的周長，測了三次，求了平均值，求出了大經輪的直徑.其次，確定同一直線上兩點，用米尺測出兩點之間的距離，用測角儀分別在兩點處記錄與大經輪頂所夾的角.然后，利用正弦定理求三角形的方法，求出大經輪的高.這恰好就是我們人教版高中《數學》必修五第13頁的例3.同學們自然而然的學會了三角形的這種解法.在講等差數列時，例舉馬蹄寺臺階數，第一層5級，第二層10級，第三層15級，臺階數構成了等差數列.知識的引入利用他們身邊的實例，不但自然貼切而且還極大地激發出了學生的學習興趣.這一節課同學們討論的很熱烈，許多概念都基本討論出來了.本節課上的非常成功.在知識的教學中，以肅南廣袤的草原為情景，進行數學問題的教學設計，讓學生既親切又直觀，既接近實際生活，讓教學進入情感領域，又激發起學生的學習興趣，使其興致盎然地進入探求新知識的心理狀態，要盡可能的憑借情境創設把知識傳授、能力培養和智力開發，以及情感態度價值觀教育有機地結合起來，從而促進學生學習成績的提高.
三、要打造高效課堂，多讓學生自主學習自主探究，保持他們濃厚的學習興趣
在導入新課后，教師應提出所要探究的問題，教給學生研究的方法，引導學生動手、動腦進行實驗觀察，找出材料所包含問題的信息.讓他們相互交流討論，充分發表自己的見解.學生通過積極參與，輕松地掌握所學知識，并為自己的收獲而高興，感到學習是一種輕松快樂的事.
數學教學要采用多種教法，最大限度調動學生的學習興趣，要讓學生對課堂保持一種新鮮感.這就要求在新授課上教師應該使用靈活多變的方法，要使用新課程教學的新方法新思路調動學生的學習興趣.
四、課堂教學中讓每個學生都能展示自己的學習所得，激發他們的學習興趣
在學生思考和討論之后，教師結合自己已準備好的新授課的教學設計，針對各學習小組提出的問題進行點撥、講解、評議.讓學生自己回答、展示課堂上學習所得，教師及時對各小組的表現進行評價；也可讓他們聯系自己生活的實際，談談對所學知識的感悟和啟發，升華出新知識來.尤其要發揮女生的語言優勢，鼓勵女生多談學習體會.提高女生學習興趣，有意識地在例題教學或練習題中鼓勵并啟發她們進行“說題活動”. 多措并舉，激發學生的求知欲，能夠使自己的進步，及時得到老師的肯定，而變得樂學起來，讓課堂因師生互動而精彩.
五、做好課后輔導工作，讓學生溫故知新，使興趣之火持續燃燒
地理信息科學概念范文第2篇
1 地理科學在科學體系中的地位
錢學森在20世紀80-90年代逐步完成了總結全人類研究的科學體系。概括起來分11個門類、5大巨系統、4項建設（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內容。
附圖
圖1 錢學森論人類的知識體系
Fig.1 The statement of human knowledge system by Qian Xuesen
錢學森將當今人類對科學知識的體系，分為數學科學、自然科學、地理科學、社會科學、建筑科學、軍事科學、人體科學、思維科學、行為科學、系統科學與美學11個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學、社會科學和地理科學作為客體世界的主要研究對象；而人體科學、思維科學和行為科學作為人類主體的主要研究對象；建筑科學界于客體與主體科學之間；軍事科學實際上是指謀略科學（包括經濟、政治、軍事等），是在掌握所有科學基礎上的智慧較量；美學是縱貫于各個學科的；數學科學與系統科學是橫貫于各個學科的。因此有以下的科學分類網絡系統（圖2）。
附圖
圖2 科學分類的網絡體系
Fig.2 The network system of science classification
在五個開放的、復雜巨系統中（圖3），地理系統與星系系統、社會系統、人體系統、人腦系統并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規律”。
錢學森提出的社會主義總體設計部（表1）中，除了政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設外，特別提出地理建設，筆者將其修改為地理系統工程，并增加了人口、科教、城鎮、資源、災害、產業。
表1 社會主義建設的系統結構（略有修改）
Tablel The system structure of socialism construction
附圖
2 地理信息科學
20世紀70年代以來，隨著航天技術的迅猛發展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機技術的迅猛發展，處理與解決這些海量數據的能力大幅度地提高。地理信息系統、地理專家系統、管理信息系統、輔助決策系統應運而生，使得地理信息科學首先獲得發展的機會。正是地理信息科學這門用高新技術武裝起來的技術科學的發展，帶動了整個地理科學的建立與發展。
附圖
圖3 五個開放的復雜巨系統
Fig.3 Five open complex giant system
地理信息科學的主要內容就是天地信息一體化網絡系統，包括航天信息網絡系統（外層空間衛星之間的信息網絡）、地面的網絡系統、天地之間的網絡系統三部分，是有線網絡與無線網絡連通的一體化網絡系統。1998年筆者發表了“航天信息與地理信息一體化網絡系統及其應用”的論文[5]，2002年又發表了“論地理信息科學的發展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學的創始與發展，當前各行各業都在進行數字化或信息化的建設，實際上都是天地信息一體化網絡中的部分子網絡或子系統。地理信息科學中最重要的原創性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。
隨著遙感信息的大量獲取，數學家以模式識別為工具對遙感信息進行圖像處理與分類，使用的數學工具主要是數理統計的方法，把遙感信息看成是沒有成因關系的隨機變量；物理學家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數學工具，事實上不承認地理現象的不確定性；大多數地理學家將遙感信息當成系列成圖的基礎信息，快速、準確地制作系列地圖。地圖是符號系統，其信息量遠不可與遙感信息量比較，地圖學家把遙感信息轉化成符號系統的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復雜現象中的非遙感信息轉變為歸一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統計與相似準則結合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結合；確定性與不確定性（包括隨機的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統一；圖像與方程（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術的推動下才有可能產生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。
地理信息系統本來就是為了制作地圖而創建的，因此地圖學家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統，是順理成章的。但是這種地理信息系統無論空間分析功能多么強大，也不可能進行模型計算，外掛、內嵌種種方式都不可能解決直接進行模型計算問題。系列地圖存入計算機的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機技術發展格格不入的疑難，最為典型的是數據挖掘，數據挖掘說明存在數據庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運算要求地理信息系統可以直接進行模型計算，由此地理信息編碼模型應運而生[10，11]。傳統的地理信息系統以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進行遙感信息模型運算的地理信息系統則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉化的紐帶，也是地理信息系統中屬性庫與地理專家系統中知識庫聯系的橋梁。
總之，天地信息一體化網絡系統是開放的復雜巨系統，研究這個巨系統的地理信息科學的內容遠遠超過了3S(Remote Sensing，Global Positioning System，Geographical Information System)的范圍，而是以天地信息一體化網絡系統為核心的天—地—人—機系統。地理信息科學雖然是從屬于地理科學的技術科學，但是地理信息科學的誕生與發展是引領地理科學成長的核心力量，因此本刊更名時，將地理信息科學與地理科學相提并論，突出了地理信息科學的重要性。
3 地理系統工程
地理系統工程當前尚未被廣泛認識，已經認識到的也僅僅是系統工程在地理學中的應用。當地理信息科學中的模型在實踐中應用時，必然會涉及地理系統工程的可操作性。地理遙感復雜信息模型的建立，可以進行定量預報和回溯，因此為地理系統工程打下了工程的基礎。國民經濟的主戰場主要包括人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等8個方面，這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發問題、21世紀水資源問題、能源問題、洪旱災害問題、環境問題、生態農業問題、城鎮體系問題、基建布局問題、產業結構動態調整問題以及相互之間的協調發展問題，無不屬于地理系統工程。
地理現象是復雜現象，地理系統是開放的復雜巨系統。當研究西部開發時，如果國家各個部門各行其是，石油開發只考慮石油開采與輸送管道；交通只考慮公路建設；鐵路只考慮鐵路建設；水利只考慮南水北調問題；城鎮建設只考慮城市規劃等，那么整體的西部地區有可能產生許多事倍功半的現象，例如修了公路沒有物資運輸；城市居民結構不盡合理；勞動力與產業結構不配套等。錢學森的社會主義總體設計部就是要把地理系統工程與政治文明建設、物質文明建設、精神文明建設系統地結合起來，地理系統工程僅是其中的一個子系統。而人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業是地理系統工程中的子系統。人口中的數量、素質、結構、分布是人口系統中的要素；資源中的礦產資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統中的子系統；大氣環境、水環境、土環境、生物環境、地質環境是環境系統的子系統；交通、鐵路、航運、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機網絡是基礎建設系統的子系統等。系統嵌套系統，分層次子系統與交叉子系統，構成完整的、開放的、復雜的巨系統。
研究開放復雜巨系統的方法，首先是將系統分解為多層次的子系統，明確其中的交叉子系統；其次是從定性到定量地確定子系統中各個要素與指標體系；第三是根據指標（相似準則）建立模型進行預測預報；最后是檢驗該巨系統的效益與效率。當前大多數是分別研究人口、資源、生態、環境、災害、城鎮、基建、產業等子系統，在一個地區全面研究區域地理系統工程的有效實例不多，區域經濟地理的研究還遠遠夠不上地理系統工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災害、水環境、生產用水、生活用水統一解決的洪水充分利用，全國水系網絡化與渤海淡化的地理系統工程，中國科技報曾進行報道，之后筆者在“21世紀黃河系統工程方略”一文中進行闡述，首先所能進行的研究是虛擬地理系統工程。全國水系網絡化與渤海淡化是21世紀的世紀工程，尚需有識之士共識，廣泛地深入研究，進一步的論證。轉貼于
如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究復雜的地理系統工程就是空想，然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，地理系統工程的實踐指日可待。
4 理論地理科學
地理信息科學一方面可以進一步為地理系統工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學提供技術基礎。從遙感信息模型發展到地理復雜信息模型再到地理數學[8]，為理論地理科學奠定了堅實的基礎。
理論地理科學中首要的是建立開放的復雜巨地理系統的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復雜模型理論與地理數學；第四是地理數學在部門地理—部門子地理系統工程與區域地理—區域地理系統工程中的應用。理論地理科學如果不能指導部門子地理系統工程的研究和區域地理系統工程的研究，那么就失去了理論意義。
如果沒有以高新技術武裝起來的地理信息科學的支撐，研究理論地理科學也是空想，然而所幸的是人們已經掌握了地理信息科學的許多關鍵技術，理論地理科學的建立指日可待。
5 地理科學在可持續發展信息社會中的作用
地理學的發展經歷了“地理環境決定論”、“人類中心主義”，然后達到了地理科學的可持續發展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發達國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的。可持續發展只有在信息社會中才能實現，人類一方面需要依靠科學技術開發資源，如太陽能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射，靠納米技術直接轉化太陽能為電能；另一方面是靠信息技術節省資源、能源，如天地信息一體化網絡系統就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術獲取外層空間信息源，靠計算機技術建立信息網絡。由此可見，地理信息科學在可持續發展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學的發展，地理系統工程與理論地理科學的發展，將為國民經濟的主戰場做出重要的貢獻。
由上分析，可見地理科學與地理信息科學已經被廣泛共識，地理系統工程與理論地理科學的發展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學”是適時的，是既有繼承性又有發展性的；是既有前瞻性又有現實性的。在這里我們希望地理科學界的同仁，切不要輕視技術，高新技術恰恰是新理論、新應用的強大推動力。
參考文獻
[1] 錢學森，等.論地理科學[M].杭州：浙江教育出版社，1994.1-325.
[2] 錢學森.發展地理科學的建議[J].大自然探索，1987，6(19):36-46
[3] 錢學森.就“地理科學”答《地理知識》記者問[J].地理知識，1990，(1):90-93.
[4] 馬藹乃.論地理科學的發展[J].北京大學學報（自然科學版），1996，32(1):120-129.
[5] 馬藹乃.航天信息與地理信息一體化網絡系統及其應用[J].北京大學學報（自然科學版），1998，34(4):533-541.
[6] 馬藹乃，等.論地理信息科學的發展[J].地理學與國土研究，2002，18(1):1-8.
[7] 馬藹乃.遙感信息模型[M].北京：北京大學出版社，1997.1-165.
[8] 馬藹乃.遙感信息模型與地理數學[J].北京大學學報（自然科學版），2001，37(4):521-529.
[9] 馬藹乃.遙感地理信息模型[J].地理學報，1996，51(3):266-271.
[10] 馬藹乃.地理信息編碼模型[A].地理科學與地理信息科學論[C].武漢，武漢出版社，2000.283-302.
[11] 馬藹乃.地理知識的形式化[A].地理科學與地理信息科學論[C].武漢，武漢出版社，2000.261-274.
[12] 馬藹乃.21世紀黃河系統工程方略（首屆黃河論壇暨王化云治黃思想研討會）[N].黃河報（轉載），2002.
地理信息科學概念范文第3篇
關鍵詞：人文地理與城鄉規劃；專業定位；課程體系；信息科學
中圖分類號：G6420文獻標志碼：A文章編號：
10052909（2015）02002805
資源環境與城鄉規劃管理專業是1998年教育部根據社會經濟發展的需要和學科發展的形勢而設立的專業，發展至今，出現專業定位模糊，廣度大深度小，就業競爭力受限等諸多尷尬問題[1]。2012年，教育部第四次修訂《普通高等學校本科專業目錄》（下簡稱《目錄》），原資源環境與城鄉規劃管理專業被拆分為人文地理與城鄉規劃、自然地理與資源環境兩個專業。2013年，人文地理與城鄉規劃專業招收第一屆本科生。該專業教育在國內剛剛起步，探索人才培養方法還是一個嶄新的課題。
南京郵電大學的人文地理與城鄉規劃專業，除同樣面臨新專業設置之初的機遇與挑戰外，還有其獨特的發展背景。2013年10月，經江蘇省政府研究并報教育部批準，南京郵電大學、南京人口管理干部學院實行合并辦學，組建新的南京郵電大學。在此之前，資源環境與城鄉規劃管理專業是南京人口管理干部學院特色專業之一，2002年開始招生，已有11年的辦學歷史，并已形成學歷結構、職稱結構合理，涵蓋地理學、規劃學、人口學等專業方向的教學科研團隊。2013年，根據《目錄》（2012版）要求，該專業開始
轉型，招收人文地理與城鄉規劃
專業第一屆本科生。合校前后，專業所依托的院校學科基礎全然不同，依據新南郵的學科特色構建專業培養體系成為專業發展必須認真研究的課題。
文章從教育部的專業導向、人才市場需求兩方面梳理人文地理與城鄉規劃專業基礎定位。結合南京郵電大學自身特色，以大數據時代智慧城市的建設與應用要求為導向，尋求信息科學與地理學、規劃學的結合點，并據此提出以信息科學應用為特色的人文地理與城鄉規劃專業課程體系構建原則與核心框架。
一、人文地理與城鄉規劃專業定位基本要求
人文地理與城鄉規劃專業基礎定位應重點考慮兩方面要素：一是教育部設置該專業的目標與要求，二是社會對專業人才的需求。
（一）專業設置導向
地理學和城鄉規劃專業是我國城鄉規劃人才培養的兩大主要來源[2]。前者以南京大學、中山大學、北京大學、華東師范大學等傳統地理強校為代表，主攻宏觀層面規劃，擅長理論探索、機理剖析與經濟社會綜合分析；后者以清華大學、東南大學、天津大學等建筑學老八校建筑老八校指之初最早開設建筑學、城市規劃相關專業的八所高校，包括清華大學、東南大學、同濟大學、天津大學、華南理工大學、重慶建筑大學（已并入重慶大學）、哈爾濱建筑大學（已并入哈爾濱工業大學）和西安建筑科技大學。
為代表，主攻微觀層面規劃，擅長空間設計與形體表達。兩者各具特色，各有專攻。
1998版《目錄》中涉及城鄉規劃的專業有地理科學類下屬的“資源環境與城鄉規劃管理”和土建類下屬的“城市規劃”。這一專業設置與上述兩大源頭相對應。2012年《目錄》調整，城鄉規劃相關專業仍為兩個，一是地理科學類下屬的“人文地理與城鄉規劃”，二是建筑類下屬的“城鄉規劃”。與1998版《目錄》相比，保留了地理、建筑兩個學科門類下的城鄉規劃相關專業設置，但將原資源環境與城鄉規劃管理專業拆分為人文地理與城鄉規劃、自然地理與資源環境兩專業。結合2012版《普通高等學校本科專業介紹》（見表1）不難發現，教育部認可并引導地理學、建筑學下兩規劃專業各自特色發展。地理學下屬的人文地理與城鄉規劃專業，應區別于工學下屬的城鄉規劃專業，做到強化主線，收縮口徑，夯實基礎，對口應用——立足宏觀、中觀區域層面，以地理學理論為基礎，強化綜合分析能力培養。（二）人才應用需求
教育部為人文地理與城鄉規劃專業設置的發展導向是否適應市場對規劃類人才的需求，是專業定位必須要論證的第二重標準。
如將城鄉規劃系統細分，可分為規劃編制與規劃管理兩個方面。僅就規劃管理來說，地理學專業背景的規劃工作者往往具有相對綜合的專業知識儲備和縝密嚴謹的邏輯思維能力，具備作為管理者的全局意識與綜合協調能力。
規劃編制工作又可分為宏觀、中觀、微觀等不同的區域尺度層面。具有地理學專業背景的規劃工作者擅長區域分析與經濟、社會綜合分析，在區域規劃、城市總體規劃等宏觀層面規劃中發揮核心作用并承擔大部分工作，在控制性詳細規劃這一中觀尺度規劃工作中也能發揮重要作用。
針對具體某項規劃工作，其工作流程又可劃分為規劃分析、規劃方案與成果表達三個步驟。在成果表達的制圖工作中，地理學背景規劃工作者確有一定劣勢。但在規劃分析和方案設計階段，地理學背景規劃工作者發揮的作用與建筑學背景規劃工作者旗鼓相當。
綜上，地理學背景規劃工作者往往具有系統全面的知識儲備和突出的綜合分析能力，在各類規劃工作中發揮重要作用（見圖1），不可或缺。強化地理學基礎、重視機理分析能力培養的人文地理與城鄉規劃專業人才培養要求也完全符合市場對專業人才的實際需求。
二、信息科學與地理學、規劃學學科融合的理論與實踐基礎
（一）地理信息系統的規劃應用
地理信息系統科學是地理學中的重要分支，作為空間科學與信息科學的重要結合點，技術發展與應用已較為成熟。與CAD等繪圖軟件相比，GIS（地理信息系統）工具的特點與優勢在于空間數據的組織、管理與分析，能夠有效管理和處理海量數據，關聯空間數據和屬性數據。某種程度上可認為是繪圖軟件與統計分析軟件的集成。
在美國，GIS已成為專業規劃師的標準工具，脫離GIS的規劃編制、規劃管理幾乎不存在，GIS用于地圖處理、規劃管理、分析與決策支持、公眾參與等方面[3]。在我國，GIS在規劃領域的應用相對有限& mdash;—在規劃管理系統的設計構建中應用廣泛，在規劃編制中應用較為粗淺，主要用于自然地理環境要素分析與公共服務設施、基礎設施的規劃選址分析。規劃工作者如能全面掌握地理信息系統原理及其軟件的規劃領域系統應用，則能順應這一趨勢，在規劃工作中更好地發揮作用。
（二）大數據時代海量空間數據的獲取與處理
與發展成熟但應用不足的地理信息系統分析方法相比，大數據時代空間數據獲取與應用則呈現出海量數據、先進技術與跨學科創新思維三大特征《大數據時代——生活、工作與思維的大變革》中指出，數據本身、技能與思維是大數據價值鏈的三個構成。 。
隨著信息網絡的迅速發展，百度、谷歌等搜索引擎，阿里、京東、亞馬遜等電子商務公司與騰訊等網絡服務運營商掌握海量用戶數據。隨著智慧城市理論的興起與“物聯網”的建設，行政管理機構也將成為大數據的掌控者。海量數據如何提升城鄉規劃的科學性與適用性，大數據如何為規劃所用，相關研究也陸續展開。
國內外有學者通過挖掘網絡數據、居民行為數據，對居民時空行為、城市空間與城市等級體系進行研究[4]。如以百度指數為依據對比分析城市間聯系強度[5]，通過微博數據挖掘分析網絡社會空間特征[6]等。空間數據的采集與分析已從利用單一GIS 軟件向多種信息設備相結合的階段轉變[4]。
針對智慧城市的建設熱潮，國內有學者積極開展現行規劃體系的“智慧”響應探索，提出在區域城鎮體系規劃、城鎮總體規劃及詳細規劃三大層次的規劃建設中應用智慧城市數據信息、融入智慧城市建設理念的思路與要點[7]。如城鎮體系規劃層次借由新信息技術強大的數據分析能力充分挖掘區域內各城市優勢發展的方向與重點，城市總體規劃層次應考慮采取合適的路網形式，合理規劃智慧交通基礎設施等。
這一背景要求規劃工作者不斷學習新的數據獲取與挖掘方法，探索并掌握大數據規劃應用的方式途徑。
三、以信息科學應用為特色的人文地理與城鄉規劃專業課程體系構建
（一）基本原則
南京郵電大學的人文地理與城鄉規劃專業發展，應在滿足專業基礎定位要求的同時，結合院校優勢學科——信息科學、地理學、規劃學三者的交叉領域，以地理學、規劃學為基礎，以信息科學應用為特色。其課程體系構建應遵循夯實地理學基礎、圍繞規劃應用主線、突出空間信息挖掘與分析能力培養的原則。
1.夯實地理學基礎
地理學基礎理論、方法與分析能力的培養是人文地理與城鄉規劃專業區別于工學下屬城鄉規劃專業的核心內容，體現專業定位的基本要求。通過基礎必修課程學習，了解地理學基礎理論框架與范疇、邊界與特色，掌握學科基本概念、理論與方法，是專業人才培養的根基。課程設置中，自然地理學、經濟地理學、人文地理學等地理學基礎課程必不可少。
2.突出空間信息挖掘與分析特色
大數據時代，應強化網絡數據挖掘與信息設備數據采集、大數據分析等理論方法的學習與能力培養。為此，應以數學、計算機、網絡等知識系統強化為基礎，通過設置地理信息系統、數據庫技術與應用、數理統計應用等與地理、空間規劃相關的信息技術類課程，培養學生的空間數據獲取與分析能力。
3.圍繞規劃應用主線
無論是地理學基礎分析能力的培養還是空間數據獲取與分析能力的訓練，最終應落實到進行空間分析、指導空間規劃上來。城鄉規劃應用是專業教育知識體系構建的主線，相關課程設置與能力培養都應圍繞這一主線展開。因此，城鄉規劃基礎知識的全面系統掌握對于夯實專業的基礎定位至關重要。為使學生對城鄉規劃領域基本概念、理論、研究方法等有相對全面系統的認識，城市規劃原理、城鄉規劃學導論等應作為專業基礎課程設置。
（二）課程體系框架設計
以上述原則為依據，結合南京郵電大學學科設置特色與要求，初步設定人文地理與城鄉規劃專業核心課程體系。該體系包含專業基本知識、專業特色知識兩大模塊，從通識教育、專業教育兩個層面設置課程（見圖2）。其中，專業基本知識模塊強化地理學、規劃學基礎理論與方法的學習，專業特色知識模塊突出空間信息獲取與分析特色技術應用能力的培養。
通識教育層面，設置高等數學、高級語言程序設計、數據庫技術與應用、概率論與數理統計等課程。除高等數學外，其他課程均為學校特色公共基礎課程。此類課程為培養空間數據獲取與分析能力奠定了扎實的數理基礎。
專業教育層面，將自然地理學、經濟地理學、人文地理學、城市規劃原理、城鄉規劃學導論、地理信息系統原理等全面系統介紹學科基礎理論、概念、方法的課程設置為專業基礎課程，將城市地理學、計量地理學、人口地理學、城市總體規劃、村鎮規劃、網絡地理信息系統、計算機輔助設計等深入介紹分支學科發展及強化實踐應用的課程設定為專業課程。
這一課程體系僅就專業核心課程進行設定。在核心課程之外，可根據需求選擇性設置地圖學、城市經濟學、城市社會學、社會調研方法等輔助課程，有助于學生全面系統掌握專業分析研究方法。具體課程體系建設中，還需針對課程設置順序、各學期學時與學分安排、實踐教學環節設計、教學大綱編寫等深入研究。
四、結語
目前在人文地理、城鄉規劃的研究與實踐領域，空間信息采集、挖掘與分析技術應用相對粗淺，存在領域狹小，工具單一，深度不足等問題。但隨著大數據時代生活、工作方式的變革與智慧城市建設的深化，基于大數據應用的空間分析思維與技術必將在規劃領域發揮重要作用。面向應用的人才培養，應考慮增加信息類課程的設置以迎接大數據時代海量數據分析應用的挑戰，而信息技術類專業，應針對不同領域的需求，增補相應領域的基礎知識課程。如面向智慧城市建設應用的信息技術類專業人才，應對規劃原理、規劃基本分析方法等城鄉規劃領域基礎知識有所了解。
上述背景下，文章結合人文地理與城鄉規劃專業的發展定位和信息技術的學科優勢，提出專業課程體系構建原則，為后續學校本專業培養方案設置擬定思路，并為其他院校該專業發展提供借鑒。
參考文獻：
[1]陳郁青.人文地理與城鄉規劃專業教育體系構建新路徑[J].閩江學院學報，2014（1）：103-107.
[2]陳昆 侖，李 丹，王 旭. 學科調整背景下人文地理與城鄉規劃專業的機遇與發展[J].高等建筑教育，2013，22（6）：22-25.
[3]宋小冬，鈕心毅.城市規劃中GIS應用歷程與趨勢——中美差異及展望[J].城市規劃，2010（10）：23-29.
[4]秦 蕭，等. 大數據時代城市時空間行為研究方法[J].地理科學進展，2013（9）：1352-1361.
[5]熊麗芳，等. 基于百度指數的長三角核心區城市網絡特征研究[J].經濟地理，2013（7）：67-73.
[6]甄 峰，王 波，陳映雪. 基于網絡社會空間的中國城市網絡特征——以新浪微博為例[J].地理學報，2012（8）：1031-1043.
地理信息科學概念范文第4篇
關鍵詞 ：地理信息系統 發展 應用
1.地理信息系統的定義與發展目標
地理信息系統（GIS， Geographic Information System）是一種基于計算機的工具，它可以對在地球上存在的東西和發生的事件進行成圖和分析。GIS技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數據庫操作（例如查詢和統計分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統相區別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、規劃戰略等中具有實用價值[1]。
國家測繪地理信息局日前印發了《測繪地理信息發展“十二五”總體規劃綱要》，目標是到2015年，建成數字中國地理空間框架和信息化測繪體系。規劃還提出，爭取把地理信息產業納入國家戰略性新興產業規劃。統計顯示，截至“十一五”末，我國地理信息產業總值突破1000億元；而到“十二五”末，這一數字有望突破2000億元。倍增的規模將給地理信息產業鏈上下游企業帶來巨大的市場空間。
2.地理信息系統的構成
地理信息系統主要有五個部分構成，及硬件系統、軟件系統、地理空間數據庫、空間分析模型和系統管理人員、系統開發人員和數據處理及分析人員。其中，核心部分是硬件、軟件系統[2]。
2.1 硬件系統
計算機硬件系統是計算機系統中的實際物理裝置的總稱。是構成GIS的物理外殼。根據句構成GIS規模的不同，分為基本設備和擴展部分兩大部分。基本部分包括計算機主機、存儲部分、數據輸入設備、數據輸出設備。擴展設備部分包括解析測圖儀、圖像處理系統、多媒體系統、虛擬現實與仿真系統、各類測繪儀器、GPS、數據通信端口、計算機網絡設備等。它們用于配置GIS的單機系統、網絡系統等不同規模模式。以及以此為基礎的一半GIS應用系統、導航GPS系統和能夠與傳感設備聯動的GIS。
（1）GIS單機系統模式。GIS單機系統是一臺計算機為核心，由存儲設備、輸入設備和輸出設備共同組成的GIS硬件系統，提供單用戶操作。
（2）GIS企業內部網系統模式。GIS企業內部網系統模式是有計算機企業網、服務器群、客戶機群、磁盤存儲系統（磁盤陣列）、輸入設備、輸出設備等支持客戶/服務器（C/S）模式的GIS系統，提供一個機構內的多用戶操作。
（3）GIS因特網系統模式。GIS因特網系統模式是有因特網、服務器群、客戶機群、磁盤存儲系統（磁盤陣列）、輸入設備、輸出設備等支持瀏覽器/服務器（B/S）模式的GIS系統，提供因特網上許可用戶的多用戶操作。一般是由企業內部網和外部網共同組成的客戶/服務器，瀏覽器/服務器的混合模式。
2.2 軟件系統
GIS的軟件系統構成了GIS的核心，關系到GIS的功能。GIS軟件系統的層次結構按照從高到低分為，GIS與用戶的接口、通信軟件（用戶界面、通信軟件）；
GIS應用功能（二次開發系統）；GIS基本功能軟件（商業化的GIS工作平臺）；
標準軟件（圖形圖像處理、數據庫系統、系統庫、程序設計等）；網絡管理軟件、工具軟件；操作系統。
GIS基本功能軟件是由GIS軟件商開發的，提供GIS基本功能和開發環境的商
業軟件。多數GIS工程應用首先是基于這個商業平臺，經過二次開發來完成的。目前，ESRI公司、Intergraph公司、MapInfo公司占據GIS市場的主導地位。當前，GIS軟件可運行于Unix，WindowsXP、等操作系統，多數軟件都提供不同的操作系統的軟件版本。
根據GIS概念和功能，GIS基本軟件由六大子系統組成，即空間數據輸入與格式轉換子系統、圖形與屬性編輯子系統、數據存儲與管理子系統、空間數據處理與空間分析子系統、空間輸出與表示子系統和用戶接口。
3.地理信息系統的應用
地理信息系統按照應用模式可以分為兩類[3]：一是，科學研究工具。對于科學計算結果的獲得和分析，把GIS作為科學研究的輔助手段。它主要應用于有關地學領域的科研項目研究中。它不僅需要用到GIS通用軟件所提供的功能，還要用到各種專業分析模型。二是，辦公服務系統。辦公服務系統應用于涉及空間數據的政府部門以及企業，以提高管理效率、制定好的決策和實現組織目標。
3.1 農業氣候區劃
根據農作物生長發育過程中對氣候條件的要求和氣候資源的地理分布特征來進行分區劃片的，在某種農作物的氣候可種植區內還有不同的地物類型，不同的農作物要求不同的地理環境。
3.2 城市大氣污染模擬
基于GIS建立大氣污染擴散模型，1）模擬污染物的空間分布，評價不同區域的環境質量；2）將污染物空間分布與人口密度空間進行復合分析，確定受污染影響的人口數目；3）預測在給定氣象條件下污染物的空間分布；4）確定不同點源對整個研究區污染總量的貢獻；5）為污染整治，如降低排放量、甚至關閉某些污染源，提供決策依據；6）如果要增加污染點源，可以比較不同的方案（如煙囪的位置，高度等），從中選擇最優方案；7）在城市規劃時，作為確定不同用地（居住、工業、商業等）的分布。
4.結束語
地理信息系統是近20年來新興的一門集地理學、計算機、遙感技術和地圖學于一體的邊緣學科，主要培養具備地理信息系統與地圖學、遙感技術方面的基本理論、基本知識、基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、災害、基礎設施和規劃管理等領域的政府部門、金融機構、公司、高校、規劃設計院所，從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
參考文獻：
[1] 楊開忠，沈體雁.試論地理信息科學[J].地理研究.1999（03）
[2] 張青鎖.地理信息系統介紹[J].河南地質.2000（D3）
[3] 馬藹乃.論地理科學的發展[J].北京大學學報（自然科學版）.1996（01）
地理信息科學概念范文第5篇
關鍵詞：地理信息系統；發展歷程；應用開發；數字城市
中圖分類號：C922 文獻標識碼：A 文章編號：
地理信息系統 ( Geographical Information System ,GIS) 地理信息系統技術是一種采集、 處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統，也稱為空間數據的管理系統。它通過對空間和時間數據信息的組織管理和處理分析，可以滿足使用者對研究對象的分析、評價和決策是集計算機科學、測繪學、遙感學、環境科學、空間科學、信息科學、管理科學等學科為一體的新興邊緣學科。
1 地理信息系統的發展歷程
地理信息系統起源于 20 世紀 60 年代加拿大和美國學者的在土地和交通方面的地理信息研究。1962年加拿大測量學者 R.F.Tomlinson 提出用計算機處理和分析地籍數據并建議加拿大聯邦地質調查局研發地理信息系統；1963 年由 R.F.Tomlinson 組織研究開發的計算機地理分析系統研發成功，正式命名為加拿大地理信息系統（Canada Geographic Information System,簡稱 CGIS）。而幾乎在同一時期， 美國西北大學的DuaneF.Marble 在研究城市交通過程中，也提出了建立地理信息系統的思想。作為一種建立在空間信息采集、模擬、處理、檢索、分析和表征基礎上的決策支持系統。而數字地球、地球信息科學（Geo-Information Science）等概念的提出和理論上的探討，更是將地理信息系統的發展推向一個嶄新的高度。 數字地球概念的正式提出源于美國前副總統戈爾 1998 年 1 月 31 日在加利福尼亞科學中心的一次講演， 在該講演中戈爾正式提出數字地球的概念。 戈爾在其講話中提到的數字地球指的是一個內嵌海量地理信息、三維、多分辨率的地球的數字表示(“Amulti-resolution,three dimensional representation of the planet, intowhich we can embed vastquantities of geo-referenced data”) 。
2 地理信息系統應用開發的一般方式
2.1 基礎開發
在開發過程中，開發者不依賴于任何 GIS 工具軟件， 而是利用程序設計語言對空間數據進行采集、編輯和處理分析，采用相關的算法進行獨立設計。 該方式的好處是無須依賴任何商業 GIS 工具軟件，可減少開發成本。 缺點是設計和實現比較復雜，需要大量人力和財力，并且很難在功能上與商業化 GIS 工具軟件相比。
2.2 借助 GIS 工具進行二次開發
目前大多數的 GIS 軟件商都向開發者提供了利用自己的 GIS 軟件進一步開發的宏語言。 例如，MapInfo 公 司 的 Maplnfo Professional 有 MapBasic 語言，ESRI 公司的 AreView 提供有 Avenue 語言，Intergraph 公司的 Geomedia 等。 用戶利用這些宏語言可以方便地進行二次應用， 但是由于宏語言功能極其有限， 不利于將信息管理系統的面向對象方法引入 GIS應用中。
2.3 集成二次開發
集成二次開發是指利用專業的 GIS 工具軟件（如Maplnfo，ArcView 等 ），實現 GIS 的基本功能，利用可視化開發工具，如 Delphi，Visual C++，Visual BasicPower Builder 等為開發平臺，進行二者的集成開發，目前主要有如下兩種方式：
1）采用 OLE/DDE 技術。采用OLE（ObjectLinking and Embedding，對象鏈接與嵌入）自動化技術或利用 DDE（Dynamic Data Exchang，動態數據交換）技術，用軟件開發工具開發前臺可執行應用程序，以OLE 自動化方式或 DDE 方式啟動 GIS 工具軟件在后臺執行，利用回調（Callback）技術動態獲取其返回信息，實現應用程序中的地理信息處理功能。
2） 利用 GIS 組件技術。主流 GIS 軟件公司都提供有建立在OCX技術基礎上的GIS 功能組件（如Mapinfo 公司的 MapX、ESRI 的 MapObjects 等），開發者可以利用自己所熟悉的常用編程工具，直接將 GIS功能嵌入其中，可以實現地理信息系統的各種功能。該方法可以將面向對象方法應用于 GIS 開發過程中來，從而實現功能更為完善的綜合性的 GIS 應用系統。
3 地理信息系統的應用
人類的信息中有 80％與地理位置和空間分布有關，所以 GIS 具有非常廣泛地應用。 經過 40 多年的發展,GIS 已發展成為一種成熟的空間數據處理技術和方法,被廣泛應用于各個領域。 在資源開發、環境保護、城市規劃建設、土地管理、農作物調查、交通、能源、通訊、地圖測繪、林業、房地產開發、自然災害的監測與評估、金融、保險、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運輸與導航、“110”報警系統、公共汽車調度等方面展現了廣闊的應用前景。這些領域將是 GIS 產業發展的新的增長點。實際上，GIS 的應用將加速度地深入人們的工作和生活的各個方面。由于地理信息在人類生活和國民經濟中的重要作用，GIS 在未來的幾十年中將保持高速發展的勢頭，成為 IT 高科技領域的核心技術。
3.1 GIS 與數字城市
GIS、RS（Remote Sensing，遙感）和 GPS（Global Positioning System,全球衛星定位系統 ）技術構成了空間信息技術的主要部分，即通常所說的 3S 技術， 其中GIS 技術是核心技術。 城市是人類活動最活躍的環節，GIS 技術的應用集中體現在城市應用中。 近 2 年來，數字城市已經成為國內信息化的熱點問題，而且還有持續升溫趨勢。 而以 GIS 為核心的空間信息技術是數字城市的核心應用技術，它與無線通信、寬帶網絡和無線網絡日趨融合在一起， 為城市生活和商務提供了一種立體的，多層面的信息服務體系。 數字城市建設包括 4部分內容，即基礎設施、電子政務、電子商務及公眾信息服務。而 GIS 應用貫穿上述 4 個部分和各個層面，從城市基礎地理信息數據庫到政府空間數據共享、電子商務物流配送以及基于網絡的公眾地理信息服務，GIS都發揮著不可缺少的作用。從具體的應用來說，GIS 已經廣泛應用于構成數字城市的眾多行業，如城市規劃、城市地下管網、電力、電信、公安、消防、急救等方面。
3.2 GIS 與企業信息化
GIS 技術在企業整個商務過程中都能發揮重要的作用。以 GIS 為核心的空間信息技術可以無縫集成到企業信息化的整體業務平臺中，與企業的財務系統、銷售系統、工作流管理系統、客戶關系管理系統等融合，并且在底層數據庫層面上實現數據的相互調用。 當建立在網絡架構上時則可以實現遠程和分布式計算。
3.3 GIS 與人們的生活
近幾年來， 隨著 GSM 移動通信技術的發展，GIS的應用范圍迅速擴展到人們的日常生活中。 集成 GIS、GPS、GSM 的技術已開始廣泛應用于車輛安全防范系統和調度系統，為人們提供車輛反劫防盜、報警、道路指引、醫療救護以及在此系統平臺基礎上擴展各種電子商務增值服務。 以醫療救護為例， 當患者向監控中心請求急救時， 監控中心可以從 GIS 電子地圖上查看到患者的具置，并同時搜索最近的急救車輛，讓最近的車輛前去接患者。 患者進入救護車后， 監控中心可以通過雙向通話功能， 指導救護車上的醫生實施救護治療，同時通過 GIS 的最優路徑功能，給救護車指引道路， 使其以最快的速度到達醫院或急救中心。 而在救護車行進的過程中，患者的家屬可以通過互聯網立即上網查詢救護車的行進位置及患者的狀態信息。通過 GIS，并結合 GPS 和 GSM 無線通信及網絡，使患者、家屬、救護車及醫生之間建立了無縫溝通體系，最終使患者能得到快速、及時的治療。
如果在車輛移動目標、家居固定點目標、重點保護單位甚至路燈上都安裝了 GPS、GSM 或其他無線通信設備，那么我們在城市生活中，無論是開車、行走或者是在單位、在家里，都可以通過由 GIS、GPS、互聯網以及無線通信技術構成的綜合服務系統獲得急救、 報警和各種商務服務，真正使我們處于立體的、全方位的數字化生活中，體驗數字空間高科技價值。
參考文獻
