地理信息科學(xué)導(dǎo)論

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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文第1篇

關(guān)鍵詞：人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃；專業(yè)定位；課程體系；信息科學(xué)

中圖分類號：G6420文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：

10052909（2015）02002805

資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)是1998年教育部根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要和學(xué)科發(fā)展的形勢而設(shè)立的專業(yè)，發(fā)展至今，出現(xiàn)專業(yè)定位模糊，廣度大深度小，就業(yè)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(xué)校本科專業(yè)目錄》（下簡稱《目錄》），原資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)被拆分為人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境兩個專業(yè)。2013年，人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)招收第一屆本科生。該專業(yè)教育在國內(nèi)剛剛起步，探索人才培養(yǎng)方法還是一個嶄新的課題。

南京郵電大學(xué)的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)，除同樣面臨新專業(yè)設(shè)置之初的機遇與挑戰(zhàn)外，還有其獨特的發(fā)展背景。2013年10月，經(jīng)江蘇省政府研究并報教育部批準(zhǔn)，南京郵電大學(xué)、南京人口管理干部學(xué)院實行合并辦學(xué)，組建新的南京郵電大學(xué)。在此之前，資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)是南京人口管理干部學(xué)院特色專業(yè)之一，2002年開始招生，已有11年的辦學(xué)歷史，并已形成學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)合理，涵蓋地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)、人口學(xué)等專業(yè)方向的教學(xué)科研團(tuán)隊。2013年，根據(jù)《目錄》（2012版）要求，該專業(yè)開始

轉(zhuǎn)型，招收人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃

專業(yè)第一屆本科生。合校前后，專業(yè)所依托的院校學(xué)科基礎(chǔ)全然不同，依據(jù)新南郵的學(xué)科特色構(gòu)建專業(yè)培養(yǎng)體系成為專業(yè)發(fā)展必須認(rèn)真研究的課題。

文章從教育部的專業(yè)導(dǎo)向、人才市場需求兩方面梳理人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)基礎(chǔ)定位。結(jié)合南京郵電大學(xué)自身特色，以大數(shù)據(jù)時代智慧城市的建設(shè)與應(yīng)用要求為導(dǎo)向，尋求信息科學(xué)與地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)的結(jié)合點，并據(jù)此提出以信息科學(xué)應(yīng)用為特色的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)課程體系構(gòu)建原則與核心框架。

一、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)定位基本要求

人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)基礎(chǔ)定位應(yīng)重點考慮兩方面要素：一是教育部設(shè)置該專業(yè)的目標(biāo)與要求，二是社會對專業(yè)人才的需求。

（一）專業(yè)設(shè)置導(dǎo)向

地理學(xué)和城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)是我國城鄉(xiāng)規(guī)劃人才培養(yǎng)的兩大主要來源[2]。前者以南京大學(xué)、中山大學(xué)、北京大學(xué)、華東師范大學(xué)等傳統(tǒng)地理強校為代表，主攻宏觀層面規(guī)劃，擅長理論探索、機理剖析與經(jīng)濟社會綜合分析；后者以清華大學(xué)、東南大學(xué)、天津大學(xué)等建筑學(xué)老八校建筑老八校指之初最早開設(shè)建筑學(xué)、城市規(guī)劃相關(guān)專業(yè)的八所高校，包括清華大學(xué)、東南大學(xué)、同濟大學(xué)、天津大學(xué)、華南理工大學(xué)、重慶建筑大學(xué)（已并入重慶大學(xué)）、哈爾濱建筑大學(xué)（已并入哈爾濱工業(yè)大學(xué)）和西安建筑科技大學(xué)。

為代表，主攻微觀層面規(guī)劃，擅長空間設(shè)計與形體表達(dá)。兩者各具特色，各有專攻。

1998版《目錄》中涉及城鄉(xiāng)規(guī)劃的專業(yè)有地理科學(xué)類下屬的“資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理”和土建類下屬的“城市規(guī)劃”。這一專業(yè)設(shè)置與上述兩大源頭相對應(yīng)。2012年《目錄》調(diào)整，城鄉(xiāng)規(guī)劃相關(guān)專業(yè)仍為兩個，一是地理科學(xué)類下屬的“人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃”，二是建筑類下屬的“城鄉(xiāng)規(guī)劃”。與1998版《目錄》相比，保留了地理、建筑兩個學(xué)科門類下的城鄉(xiāng)規(guī)劃相關(guān)專業(yè)設(shè)置，但將原資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)拆分為人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然地理與資源環(huán)境兩專業(yè)。結(jié)合2012版《普通高等學(xué)校本科專業(yè)介紹》（見表1）不難發(fā)現(xiàn)，教育部認(rèn)可并引導(dǎo)地理學(xué)、建筑學(xué)下兩規(guī)劃專業(yè)各自特色發(fā)展。地理學(xué)下屬的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)，應(yīng)區(qū)別于工學(xué)下屬的城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)，做到強化主線，收縮口徑，夯實基礎(chǔ)，對口應(yīng)用——立足宏觀、中觀區(qū)域?qū)用妫缘乩韺W(xué)理論為基礎(chǔ)，強化綜合分析能力培養(yǎng)。（二）人才應(yīng)用需求

教育部為人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)設(shè)置的發(fā)展導(dǎo)向是否適應(yīng)市場對規(guī)劃類人才的需求，是專業(yè)定位必須要論證的第二重標(biāo)準(zhǔn)。

如將城鄉(xiāng)規(guī)劃系統(tǒng)細(xì)分，可分為規(guī)劃編制與規(guī)劃管理兩個方面。僅就規(guī)劃管理來說，地理學(xué)專業(yè)背景的規(guī)劃工作者往往具有相對綜合的專業(yè)知識儲備和縝密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，具備作為管理者的全局意識與綜合協(xié)調(diào)能力。

規(guī)劃編制工作又可分為宏觀、中觀、微觀等不同的區(qū)域尺度層面。具有地理學(xué)專業(yè)背景的規(guī)劃工作者擅長區(qū)域分析與經(jīng)濟、社會綜合分析，在區(qū)域規(guī)劃、城市總體規(guī)劃等宏觀層面規(guī)劃中發(fā)揮核心作用并承擔(dān)大部分工作，在控制性詳細(xì)規(guī)劃這一中觀尺度規(guī)劃工作中也能發(fā)揮重要作用。

針對具體某項規(guī)劃工作，其工作流程又可劃分為規(guī)劃分析、規(guī)劃方案與成果表達(dá)三個步驟。在成果表達(dá)的制圖工作中，地理學(xué)背景規(guī)劃工作者確有一定劣勢。但在規(guī)劃分析和方案設(shè)計階段，地理學(xué)背景規(guī)劃工作者發(fā)揮的作用與建筑學(xué)背景規(guī)劃工作者旗鼓相當(dāng)。

綜上，地理學(xué)背景規(guī)劃工作者往往具有系統(tǒng)全面的知識儲備和突出的綜合分析能力，在各類規(guī)劃工作中發(fā)揮重要作用（見圖1），不可或缺。強化地理學(xué)基礎(chǔ)、重視機理分析能力培養(yǎng)的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)人才培養(yǎng)要求也完全符合市場對專業(yè)人才的實際需求。

二、信息科學(xué)與地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)學(xué)科融合的理論與實踐基礎(chǔ)

（一）地理信息系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)科學(xué)是地理學(xué)中的重要分支，作為空間科學(xué)與信息科學(xué)的重要結(jié)合點，技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用已較為成熟。與CAD等繪圖軟件相比，GIS（地理信息系統(tǒng)）工具的特點與優(yōu)勢在于空間數(shù)據(jù)的組織、管理與分析，能夠有效管理和處理海量數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。某種程度上可認(rèn)為是繪圖軟件與統(tǒng)計分析軟件的集成。

在美國，GIS已成為專業(yè)規(guī)劃師的標(biāo)準(zhǔn)工具，脫離GIS的規(guī)劃編制、規(guī)劃管理幾乎不存在，GIS用于地圖處理、規(guī)劃管理、分析與決策支持、公眾參與等方面[3]。在我國，GIS在規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用相對有限& mdash;—在規(guī)劃管理系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)建中應(yīng)用廣泛，在規(guī)劃編制中應(yīng)用較為粗淺，主要用于自然地理環(huán)境要素分析與公共服務(wù)設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃選址分析。規(guī)劃工作者如能全面掌握地理信息系統(tǒng)原理及其軟件的規(guī)劃領(lǐng)域系統(tǒng)應(yīng)用，則能順應(yīng)這一趨勢，在規(guī)劃工作中更好地發(fā)揮作用。

（二）大數(shù)據(jù)時代海量空間數(shù)據(jù)的獲取與處理

與發(fā)展成熟但應(yīng)用不足的地理信息系統(tǒng)分析方法相比，大數(shù)據(jù)時代空間數(shù)據(jù)獲取與應(yīng)用則呈現(xiàn)出海量數(shù)據(jù)、先進(jìn)技術(shù)與跨學(xué)科創(chuàng)新思維三大特征《大數(shù)據(jù)時代——生活、工作與思維的大變革》中指出，數(shù)據(jù)本身、技能與思維是大數(shù)據(jù)價值鏈的三個構(gòu)成。 。

隨著信息網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，百度、谷歌等搜索引擎，阿里、京東、亞馬遜等電子商務(wù)公司與騰訊等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商掌握海量用戶數(shù)據(jù)。隨著智慧城市理論的興起與“物聯(lián)網(wǎng)”的建設(shè)，行政管理機構(gòu)也將成為大數(shù)據(jù)的掌控者。海量數(shù)據(jù)如何提升城鄉(xiāng)規(guī)劃的科學(xué)性與適用性，大數(shù)據(jù)如何為規(guī)劃所用，相關(guān)研究也陸續(xù)展開。

國內(nèi)外有學(xué)者通過挖掘網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、居民行為數(shù)據(jù)，對居民時空行為、城市空間與城市等級體系進(jìn)行研究[4]。如以百度指數(shù)為依據(jù)對比分析城市間聯(lián)系強度[5]，通過微博數(shù)據(jù)挖掘分析網(wǎng)絡(luò)社會空間特征[6]等。空間數(shù)據(jù)的采集與分析已從利用單一GIS 軟件向多種信息設(shè)備相結(jié)合的階段轉(zhuǎn)變[4]。

針對智慧城市的建設(shè)熱潮，國內(nèi)有學(xué)者積極開展現(xiàn)行規(guī)劃體系的“智慧”響應(yīng)探索，提出在區(qū)域城鎮(zhèn)體系規(guī)劃、城鎮(zhèn)總體規(guī)劃及詳細(xì)規(guī)劃三大層次的規(guī)劃建設(shè)中應(yīng)用智慧城市數(shù)據(jù)信息、融入智慧城市建設(shè)理念的思路與要點[7]。如城鎮(zhèn)體系規(guī)劃層次借由新信息技術(shù)強大的數(shù)據(jù)分析能力充分挖掘區(qū)域內(nèi)各城市優(yōu)勢發(fā)展的方向與重點，城市總體規(guī)劃層次應(yīng)考慮采取合適的路網(wǎng)形式，合理規(guī)劃智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施等。

這一背景要求規(guī)劃工作者不斷學(xué)習(xí)新的數(shù)據(jù)獲取與挖掘方法，探索并掌握大數(shù)據(jù)規(guī)劃應(yīng)用的方式途徑。

三、以信息科學(xué)應(yīng)用為特色的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)課程體系構(gòu)建

（一）基本原則

南京郵電大學(xué)的人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)發(fā)展，應(yīng)在滿足專業(yè)基礎(chǔ)定位要求的同時，結(jié)合院校優(yōu)勢學(xué)科——信息科學(xué)、地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)三者的交叉領(lǐng)域，以地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)為基礎(chǔ)，以信息科學(xué)應(yīng)用為特色。其課程體系構(gòu)建應(yīng)遵循夯實地理學(xué)基礎(chǔ)、圍繞規(guī)劃應(yīng)用主線、突出空間信息挖掘與分析能力培養(yǎng)的原則。

1.夯實地理學(xué)基礎(chǔ)

地理學(xué)基礎(chǔ)理論、方法與分析能力的培養(yǎng)是人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)區(qū)別于工學(xué)下屬城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的核心內(nèi)容，體現(xiàn)專業(yè)定位的基本要求。通過基礎(chǔ)必修課程學(xué)習(xí)，了解地理學(xué)基礎(chǔ)理論框架與范疇、邊界與特色，掌握學(xué)科基本概念、理論與方法，是專業(yè)人才培養(yǎng)的根基。課程設(shè)置中，自然地理學(xué)、經(jīng)濟地理學(xué)、人文地理學(xué)等地理學(xué)基礎(chǔ)課程必不可少。

2.突出空間信息挖掘與分析特色

大數(shù)據(jù)時代，應(yīng)強化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘與信息設(shè)備數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析等理論方法的學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)。為此，應(yīng)以數(shù)學(xué)、計算機、網(wǎng)絡(luò)等知識系統(tǒng)強化為基礎(chǔ)，通過設(shè)置地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用、數(shù)理統(tǒng)計應(yīng)用等與地理、空間規(guī)劃相關(guān)的信息技術(shù)類課程，培養(yǎng)學(xué)生的空間數(shù)據(jù)獲取與分析能力。

3.圍繞規(guī)劃應(yīng)用主線

無論是地理學(xué)基礎(chǔ)分析能力的培養(yǎng)還是空間數(shù)據(jù)獲取與分析能力的訓(xùn)練，最終應(yīng)落實到進(jìn)行空間分析、指導(dǎo)空間規(guī)劃上來。城鄉(xiāng)規(guī)劃應(yīng)用是專業(yè)教育知識體系構(gòu)建的主線，相關(guān)課程設(shè)置與能力培養(yǎng)都應(yīng)圍繞這一主線展開。因此，城鄉(xiāng)規(guī)劃基礎(chǔ)知識的全面系統(tǒng)掌握對于夯實專業(yè)的基礎(chǔ)定位至關(guān)重要。為使學(xué)生對城鄉(xiāng)規(guī)劃領(lǐng)域基本概念、理論、研究方法等有相對全面系統(tǒng)的認(rèn)識，城市規(guī)劃原理、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)導(dǎo)論等應(yīng)作為專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置。

（二）課程體系框架設(shè)計

以上述原則為依據(jù)，結(jié)合南京郵電大學(xué)學(xué)科設(shè)置特色與要求，初步設(shè)定人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)核心課程體系。該體系包含專業(yè)基本知識、專業(yè)特色知識兩大模塊，從通識教育、專業(yè)教育兩個層面設(shè)置課程（見圖2）。其中，專業(yè)基本知識模塊強化地理學(xué)、規(guī)劃學(xué)基礎(chǔ)理論與方法的學(xué)習(xí)，專業(yè)特色知識模塊突出空間信息獲取與分析特色技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

通識教育層面，設(shè)置高等數(shù)學(xué)、高級語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等課程。除高等數(shù)學(xué)外，其他課程均為學(xué)校特色公共基礎(chǔ)課程。此類課程為培養(yǎng)空間數(shù)據(jù)獲取與分析能力奠定了扎實的數(shù)理基礎(chǔ)。

專業(yè)教育層面，將自然地理學(xué)、經(jīng)濟地理學(xué)、人文地理學(xué)、城市規(guī)劃原理、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)導(dǎo)論、地理信息系統(tǒng)原理等全面系統(tǒng)介紹學(xué)科基礎(chǔ)理論、概念、方法的課程設(shè)置為專業(yè)基礎(chǔ)課程，將城市地理學(xué)、計量地理學(xué)、人口地理學(xué)、城市總體規(guī)劃、村鎮(zhèn)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)、計算機輔助設(shè)計等深入介紹分支學(xué)科發(fā)展及強化實踐應(yīng)用的課程設(shè)定為專業(yè)課程。

這一課程體系僅就專業(yè)核心課程進(jìn)行設(shè)定。在核心課程之外，可根據(jù)需求選擇性設(shè)置地圖學(xué)、城市經(jīng)濟學(xué)、城市社會學(xué)、社會調(diào)研方法等輔助課程，有助于學(xué)生全面系統(tǒng)掌握專業(yè)分析研究方法。具體課程體系建設(shè)中，還需針對課程設(shè)置順序、各學(xué)期學(xué)時與學(xué)分安排、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計、教學(xué)大綱編寫等深入研究。

四、結(jié)語

目前在人文地理、城鄉(xiāng)規(guī)劃的研究與實踐領(lǐng)域，空間信息采集、挖掘與分析技術(shù)應(yīng)用相對粗淺，存在領(lǐng)域狹小，工具單一，深度不足等問題。但隨著大數(shù)據(jù)時代生活、工作方式的變革與智慧城市建設(shè)的深化，基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的空間分析思維與技術(shù)必將在規(guī)劃領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。面向應(yīng)用的人才培養(yǎng)，應(yīng)考慮增加信息類課程的設(shè)置以迎接大數(shù)據(jù)時代海量數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的挑戰(zhàn)，而信息技術(shù)類專業(yè)，應(yīng)針對不同領(lǐng)域的需求，增補相應(yīng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識課程。如面向智慧城市建設(shè)應(yīng)用的信息技術(shù)類專業(yè)人才，應(yīng)對規(guī)劃原理、規(guī)劃基本分析方法等城鄉(xiāng)規(guī)劃領(lǐng)域基礎(chǔ)知識有所了解。

上述背景下，文章結(jié)合人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的發(fā)展定位和信息技術(shù)的學(xué)科優(yōu)勢，提出專業(yè)課程體系構(gòu)建原則，為后續(xù)學(xué)校本專業(yè)培養(yǎng)方案設(shè)置擬定思路，并為其他院校該專業(yè)發(fā)展提供借鑒。

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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文第2篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市、基礎(chǔ)地理信息、數(shù)據(jù)整合

1 數(shù)字城市

數(shù)字城市具有廣義和狹義兩種概念，廣義上講就是城市信息化，是綜合利用地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體及虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，建立電子政府、電子商務(wù)企業(yè)，通過發(fā)展信息家電、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上醫(yī)療，建立信息化社區(qū)。狹義的數(shù)字城市是指利用數(shù)字地球理論，基于3S等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)、管理，服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾，服務(wù)于人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施和管理信息系統(tǒng)。通俗的講數(shù)字城市是指在城市規(guī)劃建設(shè)與運營管理以及城市生產(chǎn)與生活中，利用數(shù)字化信息處理技術(shù)，將城市的各種信息資源加以整合利用。

數(shù)字城市有基礎(chǔ)的三部分組成：第一部分是信息基礎(chǔ)設(shè)施，是由高速網(wǎng)絡(luò)支持的計算機服務(wù)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)；第二部分是數(shù)字城市的基礎(chǔ)框架，由各類基礎(chǔ)地理信息組成，在數(shù)字城市建設(shè)中，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是“數(shù)字城市”建設(shè)框架的主要內(nèi)容，同時也是數(shù)字城市三維建模的基礎(chǔ)；第三部分是數(shù)字城市的管理使用者，城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字城市是城市各職能部門與城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的集成，它包括城市規(guī)劃、建設(shè)、國土資源、市政公用設(shè)施、環(huán)保、電信、消防、防震減災(zāi)預(yù)測等。

2 基礎(chǔ)地理信息的現(xiàn)狀

數(shù)字城市建設(shè)中充分利用現(xiàn)有資料可以大大的節(jié)約建設(shè)成本及縮短建設(shè)周期，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是對城市目前發(fā)展?fàn)顩r的真實反映，只有保持了現(xiàn)勢性及必要的精度，才能充分發(fā)揮城市基礎(chǔ)地理信息的作用，更好地為城市發(fā)展規(guī)劃做好保障服務(wù)。但由于數(shù)字城市建設(shè)中所收集來的各類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)形式、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及提供部門等存在多源性、多維性、類型多樣性、動態(tài)性、關(guān)聯(lián)性等特點，因此必須根據(jù)數(shù)字城市建設(shè)的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行整合才能利用。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行整合時應(yīng)根據(jù)數(shù)字城市的相關(guān)規(guī)范和要求從數(shù)據(jù)的格式、數(shù)據(jù)的測繪基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性等方面進(jìn)行。

（1）數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一

各部門根據(jù)自身需要實測和收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由于使用數(shù)據(jù)平臺、應(yīng)用需求不同，數(shù)據(jù)格式五花八門，另外各部門數(shù)據(jù)采集的技術(shù)手段、技術(shù)方法、時間不同，造成數(shù)據(jù)的不一致性，各部門間很難進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信息共享。要充分利用這些數(shù)據(jù)，必須使用相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字城市建設(shè)認(rèn)可的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，如DLG常見的數(shù)據(jù)格式為dxf、shapefile等。

（2） 數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設(shè)與改造使得城市現(xiàn)狀發(fā)生很大的變化，已有的空間地理數(shù)據(jù)都不是最新的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，現(xiàn)勢性不強，因此，已有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新是建設(shè)“數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)”必須解決的問題之一。

（3） 測繪基準(zhǔn)的統(tǒng)一

空間數(shù)據(jù)在獲取時各部門根據(jù)自己的使用方便及要求，使用的測繪基準(zhǔn)也不相同，這些數(shù)據(jù)如果不通過投影變換根本無法直接疊加在一起使用，因此數(shù)據(jù)收集時應(yīng)注意收集數(shù)據(jù)的測繪基準(zhǔn)信息，以便在數(shù)字城市建設(shè)中方便投影變換，統(tǒng)一數(shù)據(jù)的測繪基準(zhǔn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的無縫銜接。

3 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)整合要求及方法

數(shù)字城市建設(shè)需整合各部門的數(shù)據(jù)，如測繪、國土、建設(shè)、交通、水利、電力等各個部門的數(shù)據(jù)，他們所提供的數(shù)據(jù)在采集、編輯機數(shù)據(jù)庫建設(shè)等方面均參照本行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、建庫標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)分層、屬性信息及質(zhì)量等方面均不相同。因此針對以上的因素，在數(shù)據(jù)進(jìn)行整合時應(yīng)由一下幾個環(huán)節(jié)，具體流程如圖1所示。

（1）數(shù)據(jù)的收集與分析

數(shù)據(jù)需收集測繪、國土、建設(shè)、交通、水利、電力等各個部門的相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集完成后，應(yīng)首先分析源數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及空間分層、屬性信息及數(shù)據(jù)質(zhì)量等，找出與數(shù)字城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及要求間的差異，建立新舊標(biāo)準(zhǔn)及各矢量圖層之間的關(guān)系對照表。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及入庫

數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、投影變換、分類代碼的轉(zhuǎn)換、圖層的定義及重新分類、已有屬性信息的提取等處理，使之初步符合數(shù)字城市建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

矢量格式轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下要求：空間實體無丟失，空間實體幾何精度符合要求，空間實體屬性內(nèi)容無缺失，不改變實體之間、實體與屬性之間的關(guān)系。DOM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下要求：DOM數(shù)據(jù)的顏色不失真，DOM數(shù)據(jù)分辨率不降低。DEM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下要求：格網(wǎng)點的平面坐標(biāo)應(yīng)保證正確，格網(wǎng)點的高程值應(yīng)保證正確。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換入庫后應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯處理、接邊處理、拓?fù)潢P(guān)系處理、屬性信息檢查及補錄等工作。

矢量數(shù)據(jù)編輯處理完成后應(yīng)滿足：要素分層符合規(guī)范設(shè)計要求，圖層設(shè)計及整理要求應(yīng)符合數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，屬性數(shù)據(jù)填寫正確，數(shù)據(jù)代碼正確。數(shù)據(jù)接邊后應(yīng)保證分層實體及屬性值應(yīng)保持一致，圖層內(nèi)部及圖層間拓?fù)潢P(guān)系正確；接邊時低精度數(shù)據(jù)服從高精度數(shù)據(jù)。影像數(shù)據(jù)整理鑲嵌需具有相同分辨率的才能鑲嵌。并且應(yīng)保證：地理覆蓋完整，鑲嵌后無模糊或重影、色調(diào)均勻、紋理清晰。DEM數(shù)據(jù)接邊重疊區(qū)格網(wǎng)點高程值一致。

（4）數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

數(shù)據(jù)整合完成后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的正確性、數(shù)據(jù)的完整性、邏輯一致性、合理性、屬性數(shù)據(jù)正確性、附屬資料完整性等內(nèi)容。

4 結(jié)束語

數(shù)字城市建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程，充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以提高數(shù)字城市建設(shè)速度，降低經(jīng)濟運行成本。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)應(yīng)在采集、數(shù)據(jù)庫建設(shè)等采用國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)各行業(yè)數(shù)據(jù)的共享，更好的數(shù)字城市建設(shè)與應(yīng)用、經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文第3篇

[關(guān)鍵詞] 財經(jīng)沙盤 IT 數(shù)據(jù)倉庫 OLAP 地理信息

1.系統(tǒng)簡介

財經(jīng)沙盤是一套新型財政綜合管理與決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)以建立完整、有效和實時的財經(jīng)數(shù)據(jù)信息采集體系為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的數(shù)據(jù)倉庫和地理信息技術(shù)為支撐，以專業(yè)的統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)拓展深層應(yīng)用，從而將政府財政綜合管理涉及的各領(lǐng)域、各部門、各行業(yè)的數(shù)據(jù)快速收集、提取、整理、展現(xiàn)，同時提煉出圖、表、數(shù)、聲、影等不同形式的結(jié)構(gòu)化信息，以大屏幕液晶觸摸屏為載體，通過城市多媒體數(shù)字地圖，直觀地反映本區(qū)域宏觀經(jīng)濟概況、公共財政運行、稅源動態(tài)分布，以及各經(jīng)濟職能部門和企事業(yè)單位的動態(tài)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，為決策層提供一個直觀、方便、可視化的經(jīng)濟運行沙盤，從而實時掌控經(jīng)濟運行和發(fā)展全局，同時輔助領(lǐng)導(dǎo)綜合管理和科學(xué)決策。

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)

財經(jīng)沙盤的技術(shù)設(shè)計遵循了先進(jìn)性、實用性、整體性與簡易性原則，以數(shù)據(jù)倉庫、OLAP、GIS技術(shù)為核心，采用java開發(fā)語言，利用java中的mvc技術(shù)搭建開發(fā)框架，采用數(shù)據(jù)庫Oracle、web服務(wù)中間件weblogic、gis等構(gòu)建而成。

2.1 以數(shù)據(jù)體系為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)倉庫為支撐

財經(jīng)數(shù)據(jù)信息采集體系首先要對計劃收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后整理出數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)過數(shù)據(jù)的抽取(extract)、轉(zhuǎn)換(transform)、加載(load)等三個主要步驟，而抽取、轉(zhuǎn)換、加載的軟件工具通常稱為ETL。對數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換、加載后，形成各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫，以面對不同的應(yīng)用主題和管理需求。

財經(jīng)數(shù)據(jù)總庫實際上也是一個數(shù)據(jù)庫，只不過這個數(shù)據(jù)庫是將原來形成的各種分散在各個不同數(shù)據(jù)庫、各種數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，并按照各種應(yīng)用集成在一起，為統(tǒng)一的歷史數(shù)據(jù)分析及未來的遠(yuǎn)期行為預(yù)測提供平臺，對信息處理分析提供支持。

財經(jīng)數(shù)據(jù)總庫是一個面向主題的、集成的、時變的、非易失的數(shù)據(jù)集合，支持管理決策的全過程。主題、集成、時變、非易失這四個特征是財經(jīng)沙盤數(shù)據(jù)倉庫的應(yīng)用功能比其他普通數(shù)據(jù)庫強大的主要原因。

2.2 運用OLAP，籌建聯(lián)機分析系統(tǒng)

財經(jīng)沙盤運用OLAP（On-Line Analysis Processing）聯(lián)機分析處理系統(tǒng)，可以快速集成、整理、分析用戶需要的數(shù)據(jù)信息，集中展現(xiàn)，并快速形成用于決策的信息資源。

OLAP的主要特點是直接仿照用戶的多角度思考模式，預(yù)建多維數(shù)據(jù)模型，快速從各個角度獲取數(shù)據(jù)信息，也能動態(tài)地在各個角度之間切換，或進(jìn)行多角度綜合分析，具有極大的靈活性。

OLAP的基本多維分析操作有鉆取（Drill-up、Drill-down）、切片（Slice）和切塊（Dice）以及旋轉(zhuǎn)（Pivot）等。

鉆取。改變維的層次，變換分析的粒度。它包括向下鉆取（Drill-down）和向上鉆取（Drill-up）。Drill- up是在某一維上將低層次的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)概括到高層次的匯總數(shù)據(jù)，或者減少維數(shù)；而Drill-down則相反，它從匯總數(shù)據(jù)深入到細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察或增加新維。

切片和切塊。在一部分維上選定值后，關(guān)心度量數(shù)據(jù)在剩余維上的分布。如果剩余的維只有兩個，則是切片；如果有三個或以上，則是切塊。

旋轉(zhuǎn)。變換維的方向，即在表格中重新安排維的放置，例如行列互換。

數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)與OLAP的關(guān)系是互補性的。OLAP系統(tǒng)一般以數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)，從數(shù)據(jù)倉庫中抽取出詳細(xì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過聚集運算供前端工具展現(xiàn)。其中關(guān)系OLAP、多維OLAP、混合OLAP是基本的三種類型。在財經(jīng)沙盤技術(shù)設(shè)計中，采用了混合OLAP類型，將關(guān)系OLAP和多維OLAP的優(yōu)點結(jié)合起來。

OLAP是共享多維信息的、針對特定問題的聯(lián)機數(shù)據(jù)訪問和分析的快速軟件技術(shù)。它通過對信息的多種可能的觀察形式進(jìn)行快速、穩(wěn)定一致和交互性的存取，允許管理決策人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入地觀察。

而決策數(shù)據(jù)是多維數(shù)據(jù)，多維數(shù)據(jù)是決策者進(jìn)行決策參考的主要內(nèi)容， OLAP專門設(shè)計用于支持復(fù)雜的分析操作，側(cè)重對決策人員和高層管理人員的決策支持，可以根據(jù)分析人員的要求快速、靈活地進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的復(fù)雜查詢處理，并且以一種直觀而易懂的形式將查詢結(jié)果提供給決策人員，以便準(zhǔn)確地掌握財政信息的運行特點，了解對象的要求，從而制定出正確的決策方案。

2.3用GIS系統(tǒng)展示地理財經(jīng)全貌

GIS(地理信息系統(tǒng)，Geographic Information System)是隨著地理科學(xué)、計算機技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)發(fā)展起來的一個學(xué)科。GIS系統(tǒng)把地圖這種獨特的視覺化效果與地理分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析集成在一起，使之區(qū)別于其他信息系統(tǒng)，在政府、財政、企事業(yè)單位的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。

從技術(shù)與應(yīng)用的角度看，GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù)；從學(xué)科的角度看， GIS 是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計算機科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，具有獨立的學(xué)科體系；從應(yīng)用功能上看，GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能；從系統(tǒng)學(xué)的角度看，GIS具有一定結(jié)構(gòu)和功能，是一個完整的系統(tǒng)。概而言之，GIS是一個基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的分析和管理空間對象的信息系統(tǒng)，以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象是地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。

在財經(jīng)沙盤中，GIS中最重要的是基礎(chǔ)空間地理數(shù)據(jù)、財經(jīng)地理數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)在財經(jīng)沙盤中的作用主要體現(xiàn)在：

（1）財經(jīng)數(shù)據(jù)的空間地理分布；

（2）企業(yè)及財務(wù)指標(biāo)的空間地理分布；

（3）單位及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的直觀展現(xiàn)；

（4）重點項目、重點投資及相關(guān)信息的空間分布；

（5）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息地理分布；

（6）政府債務(wù)項目、種類、數(shù)量、績效數(shù)據(jù)信息空間分布；

（7）行政區(qū)劃及行政信息地理空間展現(xiàn)；

（8）基于二維、三維地圖的數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。一圖勝千言，基于圖層的觀察思考、分析研究更加直觀、高效，更容易觸動大腦的靈感而帶來意想不到的效果。簡單地說，財經(jīng)沙盤的地理信息系統(tǒng)，就是對綜合處理地理財經(jīng)空間數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)的一種嘗試與突破。

3.結(jié)束語

財經(jīng)沙盤作為一種新型的管理決策支持系統(tǒng)，整合了零散的管理信息，提供給管理者更大更全面的視角。該系統(tǒng)融合了數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、GIS等前沿技術(shù)，這在全國各地財政信息化建設(shè)上尚無先例，無論在技術(shù)應(yīng)用上還是在設(shè)計理念上均處于領(lǐng)先水平。

參考文獻(xiàn)：

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[4]吳越勝，李新磊：《Eclipse 3.0程序開發(fā)技術(shù)詳解》 清華大學(xué)出版社.

地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文第4篇

關(guān)鍵詞:計算機導(dǎo)論;課程構(gòu)建;教學(xué)實踐

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

“計算機導(dǎo)論”是學(xué)習(xí)計算機知識的入門課程,是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)完整知識體系的緒論,其重要作用在于讓剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生了解計算機專業(yè)知識能解決什么問題,作為計算機專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該學(xué)什么,使他們產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)興趣,同時為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

目前國內(nèi)相當(dāng)一部分大學(xué)“計算機導(dǎo)論”課程的定位是培養(yǎng)學(xué)生敢用、會用計算機的能力和主動利用計算機去解決本專業(yè)問題的意識、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和較快接受新技術(shù)、新方法的能力。2003年11月在桂林召開“全國計算機科學(xué)與技術(shù)方法論”會議后,較嚴(yán)格的區(qū)分了什么是“計算機導(dǎo)論”課程,什么是“計算機文化基礎(chǔ)”或“計算機操作初步”課程。但是,由于“計算機導(dǎo)論”課程長期定位不清,使得在教學(xué)中仍存在以下兩個主要問題:

(1) 關(guān)于課程內(nèi)容的設(shè)置存在爭論。一種觀點認(rèn)為應(yīng)該在課程中加入包含計算機操作初步如Office、Windows等工具使用的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),以便學(xué)生能夠盡快學(xué)會使用計算機,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一種觀點認(rèn)為應(yīng)在教學(xué)中介紹有關(guān)計算機系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、軟件工程等專業(yè)知識的入門知識點及與信息技術(shù)有關(guān)的社會人文知識等,使得學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有一個比較深入的了解,并對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有一個概括了解,為今后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。對于前者,有一定基礎(chǔ)的學(xué)生認(rèn)為自己完全掌握了課程所授知識,喪失了學(xué)習(xí)興趣;而對于后者,以國內(nèi)翻譯或影印的國外著名教材為代表,內(nèi)容較深,且有相當(dāng)?shù)膹V度(包括有算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、人工智能、軟件工程等內(nèi)容),不足之處在于教材的結(jié)構(gòu)不太合理,各章節(jié)的聯(lián)系也較松散,另外,在講授各領(lǐng)域時,顧及面太多,以致有學(xué)科內(nèi)容“濃縮版”的嫌疑。我國學(xué)者董榮勝教授提出解決“計算機導(dǎo)論”課程的關(guān)鍵在于學(xué)科認(rèn)知模型的構(gòu)建,探索出從學(xué)科的思想、方法這個較高的層面講授“計算機導(dǎo)論”課程的新途徑。然而,由于教材內(nèi)容較為抽象,使得教學(xué)效果并不明顯。

(2) 關(guān)于是否應(yīng)該針對不同學(xué)生進(jìn)行分層次教學(xué)存在爭論。不可否認(rèn),進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生來自全國各地,地域差異、貧富差異、文化差異、接受能力差異等因素導(dǎo)致學(xué)生起點不一樣,對“計算機導(dǎo)論”這門課的正確定位,不僅對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)科畢業(yè)生的就業(yè)問題具有重要的意義,同時對保持學(xué)科對優(yōu)秀學(xué)生的吸引力,進(jìn)而得到其他專業(yè)和社會的尊重也具有十分重要的意義。

因此針對以上問題,如何構(gòu)建“計算機導(dǎo)論”課程內(nèi)容成為一個亟待研究的內(nèi)容。本文在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,對“計算機導(dǎo)論”課程的構(gòu)建進(jìn)行了大膽的探索,經(jīng)過一個周期(四年)的實踐,取得了預(yù)期的效果。

2課程構(gòu)建

為了兼顧不同層次的學(xué)生,我們將課程分為課堂教學(xué)和實踐教學(xué)兩個部分,各占32個學(xué)時。課堂教學(xué)以學(xué)科知識體系、學(xué)科方法論、社會和職業(yè)道德為主,使學(xué)生了解計算機專業(yè)知識可以解決什么問題、怎樣解決;作為計算機專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)什么、如何學(xué);一名合格的計算機專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生應(yīng)該具備什么樣的素質(zhì)和能力、可以擔(dān)當(dāng)?shù)墓ぷ鲘徫挥心男┑取嵺`教學(xué)則以計算機基礎(chǔ)操作為主,針對不同層次的學(xué)生開展不同單元的訓(xùn)練,使得學(xué)生保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣,對課程的教學(xué)內(nèi)容既有感性認(rèn)識,又有理性認(rèn)識。

2.1 “計算機導(dǎo)論”課程內(nèi)容構(gòu)建

我們將“計算機導(dǎo)論”課堂教學(xué)內(nèi)容分為計算機基礎(chǔ)、學(xué)科知識及課程體系、學(xué)科典型問題、學(xué)科方法論、社會和職業(yè)道德五個模塊,這些模塊涉及范圍廣泛但具有一定深度,使得學(xué)生覺得有一定難度,但并非完全不可理解。各知識模塊包含的內(nèi)容如下:

(1) 計算機基礎(chǔ)

主要包括計算機發(fā)展簡史、目前計算機發(fā)展趨勢、著名的計算機公司、著名的計算機科學(xué)家、計算機學(xué)術(shù)組織和期刊雜志、計算機獎項、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理、數(shù)據(jù)的表示、存儲和處理等。

(2) 科知識及課程體系

主要包括學(xué)科專業(yè)劃分、各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、核心知識領(lǐng)域(Area)、核心課程的設(shè)置、計算機硬件基礎(chǔ)、計算機軟件基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等。

(3) 學(xué)科典型問題

以數(shù)據(jù)的表示、存儲、處理為主線,主要包括問題的抽象建模(以哥尼斯堡七橋問題為例)、可計算問題(以梵天塔問題為例)和不可計算問題(以停機問題為例)、算法復(fù)雜性問題(以阿姆達(dá)爾(G.Amdahl)定律說明串行與并行算法,以找零問題和背包問題為例說明P類問題、NP類問題以及NP完全性問題的關(guān)系,并給出一種簡單的貪婪解決算法)、軟硬件資源分配問題(以哲學(xué)家共餐問題為例)、計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議設(shè)計問題(以兩軍問題為例)、智能計算問題(以圖靈測試、西爾勒的中文屋子以及博弈問題、新的智能計算方法為例)等。

(4) 學(xué)科方法論

主要包括學(xué)科專業(yè)教學(xué)背景、學(xué)科定義、學(xué)科方法論、學(xué)科的認(rèn)知模型、學(xué)科的核心概念、學(xué)科中的數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)科學(xué)方法和形式化技術(shù)等。

(5) 社會和職業(yè)道德

主要包括學(xué)生的素質(zhì)和能力培養(yǎng)、計算機水平和認(rèn)證考試分類、計算機專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位介紹、二十一世紀(jì)企業(yè)需要的人才特征、學(xué)科的社會背景、學(xué)科職業(yè)和道德責(zé)任、計算機系統(tǒng)的風(fēng)險和責(zé)任、知識產(chǎn)權(quán)、隱私和公民自由、計算機安全等。

2.2計算機基礎(chǔ)操作實踐教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

關(guān)于計算機基礎(chǔ)操作,獨立于“計算機導(dǎo)論”課堂教學(xué),主要分為Windows操作系統(tǒng)的使用、辦公自動化套裝軟件的使用、電子郵件軟件的設(shè)置和使用及在國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet)上瀏覽查找信息的操作、常用應(yīng)用軟件的使用等四個模塊。每個模塊分為必做項目和提高項目,以針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生開展實驗教學(xué)活動。各模塊包含的內(nèi)容如下:

(1)Windows操作系統(tǒng)的使用

主要包括Windows的啟動、關(guān)閉和幫助系統(tǒng)、桌面、窗口和菜單的操作、中文輸入法的使用、資源管理器的使用、桌面的規(guī)劃和任務(wù)欄的設(shè)置、“我的電腦”的使用、控制面板的操作、MS-DOS方式(命令提示符)下的常用命令使用等。

(2) 辦公自動化套裝軟件的使用

主要包括MS-Office簡介、中文2000簡介、WPS簡介、文檔的基本操作及排版、表格設(shè)計、圖文混排、Word提高、工作表的基本編輯和格式化、圖表的應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理和分析、演示文稿的制作和放映等。

(3)Internet操作

主要包括常用瀏覽器介紹(IE、Netscape、FireFox、騰訊QQ瀏覽器、Opera、RSS等)、瀏覽器的設(shè)置和使用、Google、Baidu等搜索引擎的使用、電子郵箱的申請、撰寫、發(fā)送和接收電子郵件等。

(4) 常用應(yīng)用軟件的使用

主要包括壓縮軟件的使用(Winrar和Winzip、圖像壓縮軟件和視頻壓縮軟件等)、媒體播放軟件的使用(RealPlayer、Microsoft Media Player、豪杰超級解霸、暴風(fēng)影音等)、圖像瀏覽及處理工具的使用(Flash SlideShow Builder、Photoshop、ACDSee Photo Manager)等。

3教學(xué)實踐

目前我國有本科院校近八百所,開設(shè)有“計算機科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的院校大約占79%,按照教育部的劃分,“計算機類專業(yè)”還包括軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程,“信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)”包括:地理信息系統(tǒng)、電氣信息工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)、生物信息學(xué)、通信工程、微電子學(xué)、信息安全、信息對抗技術(shù)、信息工程、信息與計算科學(xué)、自動化等。這些專業(yè)與計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)之間雖有嚴(yán)格的界定,但是在教學(xué)中這些非計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)了很多本專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課,從而使得計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生普遍存在專業(yè)特色不明顯、競爭優(yōu)勢不強等問題。

針對這些問題,需要在“計算機導(dǎo)論”的課堂教學(xué)中充分把握專業(yè)特色,以深入淺出的方法對專業(yè)及整個知識和課程體系做一介紹,同時注意廣度與深度的把握。在我們的教學(xué)實踐中,始終把握一個學(xué)科主線:即什么能被(有效地)自動進(jìn)行,也即數(shù)據(jù)(信息)的自動處理。為此我們在相關(guān)章節(jié)的講解中始終貫穿數(shù)據(jù)的輸入、表示、存儲、處理、輸出等概念和方法,使學(xué)生在了解課程體系時能夠知道為什么要學(xué)這些課程、怎樣學(xué)習(xí)這些課程,提高了一年級新生對整個學(xué)科的認(rèn)識,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣,可為以后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

在教學(xué)方法上,針對專業(yè)特點和學(xué)生特點,除教師用多媒體方式進(jìn)行課堂講解外,還采用了許多靈活的教學(xué)方式:

(1) 相關(guān)內(nèi)容(如計算機網(wǎng)絡(luò)概述)的講解采用國家級、省級精品課程課件,使學(xué)生感受到國家級、省級或校級名師的風(fēng)采,同時對授課教師也是有力的促進(jìn)。

(2) 讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)中。現(xiàn)在的學(xué)生普遍基礎(chǔ)較好,為此,我們將一些小知識(如輸入、輸入、存儲設(shè)備等)的講解讓能力較強的同學(xué)承擔(dān),他們利用實踐教學(xué)在互聯(lián)網(wǎng)上查到相關(guān)資料,然后在課堂上展示給其他學(xué)生,不僅鍛煉了學(xué)生的獲取信息、組織材料、語言表達(dá)能力,而且對其他學(xué)生也將起到示范作用。另外,針對課程內(nèi)容我們精心準(zhǔn)備了一些題目(如:計算機專業(yè)的畢業(yè)生是否不如相關(guān)專業(yè)的學(xué)生等),讓學(xué)生分組辯論,通過查資料、準(zhǔn)備相關(guān)辯論內(nèi)容等,不僅提高了學(xué)生團(tuán)隊合作的精神,而且使學(xué)生感到“計算機導(dǎo)論”不再抽象,他們可以很好地理解,并愿意主動地去學(xué)。

(3) 對“計算機導(dǎo)論”課程進(jìn)行拓展。由于課程涉及的內(nèi)容較多、抽象性較強,而課時有限,因此在每章講完后,除布置課后作業(yè)外,還要求學(xué)生針對某一內(nèi)容做拓展閱讀,如講完第一模塊計算機基礎(chǔ)后,要求學(xué)生了解除課堂教授的著名計算機公司外,還有哪些著名的計算機公司,它們的主要成就是什么等。這一措施激發(fā)了學(xué)生積極進(jìn)取的精神。

(4) 加強學(xué)生進(jìn)行集體項目和交叉項目的實踐。計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個實踐性、創(chuàng)新性較強的專業(yè),為此,從學(xué)生開始學(xué)習(xí)“計算機導(dǎo)論”第一門專業(yè)基礎(chǔ)課開始,就應(yīng)強調(diào)學(xué)生具有團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新的精神。為了實踐這一特色,在課程結(jié)束后,要求學(xué)生自愿組合寫課程報告,每組3～5人,除教師精心選編的題目外,可以自行選題,突出對專業(yè)和專業(yè)體系的認(rèn)識與體會,讓學(xué)生從中學(xué)死記硬背的學(xué)習(xí)方法逐漸轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)、教師引導(dǎo)自學(xué)為主的新學(xué)習(xí)方式,考試也從應(yīng)試考試變?yōu)槟芰荚?為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)起到良好的引導(dǎo)作用。

4結(jié)語

本文在多年教學(xué)實踐基礎(chǔ)上,對“計算機導(dǎo)論”課程的構(gòu)建進(jìn)行了大膽的探索,學(xué)生在經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)后,不僅可以掌握基本的計算機操作技能,而且對學(xué)科有了整體的認(rèn)識,最重要的是提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生明確了努力的方向。在教學(xué)活動中我們深刻認(rèn)識到,順應(yīng)計算機學(xué)科迅速發(fā)展的趨勢,滿足國家發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求,設(shè)置合理的大學(xué)計算機專業(yè)課程,是一項需要持續(xù)研究的課題。

參考文獻(xiàn):

[1] 中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組. 中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[2] Behrouz A. Forouzan.計算機科學(xué)導(dǎo)論[M]. 劉藝,段立,鐘維亞,等譯. 北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[3] 董榮勝. 計算機科學(xué)導(dǎo)論――思想與方法[M]. 北京:高等教育出版社,2007.

地理信息科學(xué)導(dǎo)論范文第5篇

關(guān)鍵詞：空間數(shù)據(jù) ; GIS ; 數(shù)據(jù)計算

0 引言

   人防工程也稱人防工事，是指為保障戰(zhàn)時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫(yī)療救護(hù)而單獨修建的地下防護(hù)建筑，以及結(jié)合地面建筑修建的戰(zhàn)時可用于防空的地下室。隨著數(shù)字技術(shù)與地球空間信息科學(xué)的不斷發(fā)展。在現(xiàn)代化城市建設(shè)中，已開始廣泛應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)處理空間數(shù)據(jù)及其有關(guān)各種城市信息的管理模式，這種高新技術(shù)的應(yīng)用對現(xiàn)代化城市的總體規(guī)劃、合理布局、綜合平衡、科學(xué)決策等起著重要作用。鑒于此，開發(fā)基于GIS的人防工程信息管理系統(tǒng)是很有必要的。以城市地理信息為基礎(chǔ)，運用計算機技術(shù)對人防工程信息進(jìn)行管理。不僅適應(yīng)了人防建設(shè)信息化、正規(guī)化的要求；同時也適應(yīng)了現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭的要求，達(dá)到快速反應(yīng)，符合戰(zhàn)時指揮自動化的要求。

    1. 系統(tǒng)總體設(shè)計

    1.1系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)路線

    根據(jù)人民防空管理信息系統(tǒng)建設(shè)的實際需求，綜合運用GIS技術(shù)、組件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的人防工程數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)主要采用以下技術(shù)路線：1)系統(tǒng)采用C/S(客戶端/服務(wù)器)架構(gòu)。客戶端軟件在微軟.net平臺下,運用ESRI公司的ArcGIS Engine9.0組件進(jìn)行開發(fā)。

    數(shù)據(jù)庫采用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle 管理。通過ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎對空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,空間數(shù)據(jù)以Geodatabase的形式存放于服務(wù)器上。非空間數(shù)據(jù)以普通2維表的形式存儲在其他數(shù)據(jù)庫表空間中以方便維護(hù)與管理。3)建立竣工測量機制,研制開發(fā)數(shù)據(jù)維護(hù)、更新模塊,實行基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的維護(hù)與更新,保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

   1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 ?

空間分析的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫，從數(shù)據(jù)庫中獲取相關(guān)的屬性信息，利用分析模型實現(xiàn)空間分析功能。因此，必須設(shè)計合理的人防工程數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。人防工程數(shù)據(jù)庫的設(shè)計主要從兩個方面進(jìn)行考慮。1)要便于數(shù)據(jù)的組織、管理和應(yīng)用, 既要滿足市人防辦管理部門的需要, 又要滿足區(qū)一級建設(shè)、管理部門的應(yīng)用需求；要便于人防工程空間分析模型的建立與實現(xiàn), 因為空間分析模型的建立與實現(xiàn)依賴于空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

   2. 數(shù)據(jù)的處理與管理

   2.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)體系

    城市人防工程數(shù)據(jù)量大、類型多，從數(shù)據(jù)原始屬性來看，系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)及多媒體數(shù)據(jù)等。其中，空間數(shù)據(jù)可進(jìn)一步分為基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)和人防工程專題數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)是系統(tǒng)進(jìn)行空間地理定位的基礎(chǔ)，主要用于人防工程數(shù)據(jù)的空間定位及基礎(chǔ)地理環(huán)境信息的顯示，包括行政區(qū)劃、道路、水系、基本注記及有關(guān)的社會經(jīng)濟要素。專題數(shù)據(jù)則是為了滿足城市人民防空管理工作需要的專業(yè)信息。

    人防工程專題數(shù)據(jù)按照實際數(shù)據(jù)組織形式可分為4類，即規(guī)劃修建的人防工程、正常使用的人防工程、待報廢的人防工程和已報廢的人防工程。按照空間形態(tài)可分為點狀人防工程( 如防空警報器) 和面裝人防工程(如防空地下室)兩大類。對于每一類人防工程分別定義相應(yīng)的出入口和通氣孔等數(shù)據(jù)圖層。人防工程的屬性數(shù)據(jù)主要有工程建設(shè)單位、建設(shè)時間、管理單位、建筑面積、工程結(jié)構(gòu)形式、埋深、工程戰(zhàn)時用途、工程類型、防核能力、設(shè)計年限和報廢時間等。

   2.2 數(shù)據(jù)的采集與管理

   貴州某人防辦存儲著全市人防工程的各類數(shù)據(jù)，其中早期的數(shù)據(jù)大多以紙質(zhì)的形式存儲，隨著近年來計算機應(yīng)用技術(shù)的普及，現(xiàn)在竣工的大部分工程項目的設(shè)計由計算機輔助完成，部分工程保持有相應(yīng)的電子文檔，這些文檔大多以AutoCAD的dwg文件存儲，并存儲有空間坐標(biāo)。對于紙質(zhì)圖紙可以1：2 000，1：500基本地形圖為基礎(chǔ)，通過實地修測后，以掃描數(shù)字化的方法轉(zhuǎn)換成電子文檔，并通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)檢查等環(huán)節(jié)后，存儲于Oracle數(shù)據(jù)庫中。對于AutoCAD等電子文檔，則只需通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)檢查等環(huán)節(jié)后導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中。

   3. 系統(tǒng)功能設(shè)計

   3.1系統(tǒng)用戶管理

   對用戶使用權(quán)限進(jìn)行管理。根據(jù)系統(tǒng)的需要可靈活設(shè)置不同的用戶角色，各角色可靈活地分配不同的用戶權(quán)限。此外，還設(shè)計有申請功能，當(dāng)用戶感到自己功能不夠時可以向系統(tǒng)管理員進(jìn)行網(wǎng)上申請。

   3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理

   包括以下幾個模塊:

   1)數(shù)據(jù)檢查：對擬入庫以及已入庫的數(shù)據(jù)給出檢查報告及處理辦法，確保整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)使用的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

   2)數(shù)據(jù)錄入：包括對系統(tǒng)各類專題數(shù)據(jù)庫的添加、編輯修改等操作，便于對數(shù)據(jù)庫實時進(jìn)行更新與維護(hù)。

   3)專題數(shù)據(jù)編碼：通過給各類專題數(shù)據(jù)賦相互間嵌套的編碼值，實現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動掛接。

   3.3圖層管理：

   實現(xiàn)對各圖層數(shù)據(jù)的顯示控制、疊加順序控制、顯示顏色、模式設(shè)置、顯示比例尺控制等功能。

   3.4日常瀏覽查詢

   包括下列功能模塊:

   1)視圖操作：包括圖形的縮放、平移、視圖回溯等功能。

   2)快速定位：包括依據(jù)圖號、坐標(biāo)、道路名、道路交叉口、地名等

   多種方式查詢定位功能。

   3)圖形、屬性間雙向查詢：實現(xiàn)從圖形到屬性, 從屬性到圖形的雙向的、可視

   的互動。

   4)條件查詢：提供多字段組合條件查詢, 以及SQL語句的查詢。

   5)多媒體信息查詢：對各專題數(shù)據(jù)的多媒體信息進(jìn)行熱鏈接, 實現(xiàn)多媒

   體信息的顯示瀏覽。

   3.5統(tǒng)計計算

   對各類人防工程依據(jù)空間分布(如各行政區(qū)、街道、社區(qū)等)和工程屬性分類(如戰(zhàn)時用途、工程類型、防核類型等)進(jìn)行分類統(tǒng)計計算, 生成專題統(tǒng)計報表和各類統(tǒng)計專題圖,并對各類統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行綜合比較生成直方圖、餅圖、折線圖等統(tǒng)計圖表,同時將統(tǒng)計結(jié)果打印輸出或生成交換文件輸出。系統(tǒng)對統(tǒng)計計算設(shè)計了靈活的接口，用戶可以對統(tǒng)計項進(jìn)行靈活的定制，以滿足不同類別統(tǒng)計的需求。

   3.6空間分析

   1)警報器的覆蓋范圍和新建警報器的選址分析在圖面上根據(jù)不同的警報器類型和功率標(biāo)識出相應(yīng)的覆蓋范圍，找出警報器覆蓋的盲區(qū)，輔助新建警報器的選址。

   2)緩沖區(qū)分析：選擇要素，這個要素可以是點 、線或面，根據(jù)指定的緩沖區(qū)范圍生成緩沖區(qū)，可對緩沖區(qū)內(nèi)的各類專題信息進(jìn)行分析比較。

   3)斷面分析：可以顯示任意一點人防工程空間上的相對位置關(guān)系，如可標(biāo)識出工程的斷面情況、地面埋深等信息。

   4)最優(yōu)路徑分析：可分析出從某一點到另一點的最短或最優(yōu)路徑，制定最佳的人員疏散方案。

   5)人防工程載負(fù)量分析：通過疊加人口信息、城市功能分區(qū)、行政區(qū)劃等信息，分析人均人防工程的占有量和人防工程的空間分布密度，掌握人防工程的載負(fù)量，輔助人防工程規(guī)劃與建設(shè)。

   3.7人防工程管理

   包括人防工程規(guī)劃管理、新建人防工程管理、在用人防工程管理、在建人防工程管理和報廢人防工程管理等。

   3.8應(yīng)急預(yù)案

   輔助制定應(yīng)急預(yù)案，通過對人口分布密度、人防設(shè)施分布狀況等信息進(jìn)行分析，給出人員疏散路徑和位置，并在計算機屏幕上進(jìn)行模擬顯示。

   3.9成果輸出

   系統(tǒng)成果包括各類統(tǒng)計計算指標(biāo)和專題數(shù)據(jù)。為方便用戶，系統(tǒng)內(nèi)置了若干標(biāo)準(zhǔn)圖、表以供輸出。同時，系統(tǒng)支持Word，AutoCAD等格式文檔的輸出。為了防止大范圍數(shù)據(jù)導(dǎo)出導(dǎo)致的數(shù)據(jù)泄密，系統(tǒng)對導(dǎo)出的計算指標(biāo)進(jìn)行了權(quán)限控制，對圖形數(shù)據(jù)的導(dǎo)出限定了導(dǎo)出范圍，并做了日志記錄。

   4 結(jié)束語：

   城市人防工程信息管理系統(tǒng)的開發(fā)，是適應(yīng)當(dāng)前信息社會中管理現(xiàn)代化、城市信息化的需要，對于辦公一體化，提高工作效率具有推動作用；同時，需要隨著政府網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展進(jìn)一步的深入和完善。

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