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地理信息系统研究方向范文1
关键词：三维可视化; GIS; 空间数据
中图分类号：C37 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
目前，科学可视化、计算机动画和虚拟现实技术蓬勃发展，并成为计算机图形学领域的三大热门研究方向，它们的核心都是三维真实感图形[1]，也就是三维可视化技术。三维可视化技术是目前计算机技术和图像图形学发展的热点之一，它是依靠视觉效果将数据所要表达的信息直观显示出来的一种最好的方法。传统的地理信息系统对实物的空间立体感表达就比较抽象，将三维可视化技术引入GIS领域中可以动态地、形象地、多视角地、多层次地、如实逼真地描绘地球科学中的客观现象。如通常所见的地形三维可视化、虚拟战场、数字社区和虚拟城市等。本文结合在GIS中的应用介绍三维可视化开发的基本方法。
二、 三维可视化GIS关键技术
三维可视化技术可以简单的分解为三种技术的结合:可视化、三维和GIS。下面分析了可视化技术、虚拟现实、体视化技术、三维技术等关键技术。
1、可视化技术
可视化，也称为科学计算可视化(Visualization in Scientific Computer),它是指运用计算机图形和图像处理技术，把科学数据转换成可视的、能帮助科学家理解的信息，并进行交互处理的理论、方法和技术。GIS可视化技术是目前信息领域中广泛应用的一项技术，它通过强大的、有效的地图系统将复杂的空间和属性数抓以地理的形式进行描述，具有界面风格人性化设计，实现了文本、图形和图像信息相结合的定位、查询、检索模式信息表达形象化、自观化操作简单便利等特点[2]。
2、虚拟现实
虚拟现实(Virtual Reality)技术是一个由图像技术、传感器技术、计算机技术、网络技术以及人机对话技术相结合的产物。它以计算机技术为基础，利用高性能、高度集成的计算机硬、软件及各类先进的传感器，去创造一个使参与者处于一个三维视觉、听觉和触觉的环境，具有完善的交互作用能力、能帮助和启发进入虚拟境界的参与者的构思的信息环境。利用计算机系统提供的人机对话上具，同虚拟环境中的物体交互操作，使用户仿佛置身于现实环境之中，使参与者足不出户就能身处异景，如遥远的太空、海洋深处、甚至是微观世界。
3、体视化技术
三维体可视化技术是真正的三维。它是由完全的三维空间体数据构建模型，可以对模型切割来获取内部信息。它是每一个空间点对应三个方向，x, y, z，也就是在一个空间坐标上放置每一个属性点，可以由关系V = .f (x, y, z)表示，V表示空间点的属性值，x, y, z分别表示空间坐标[3]。
空间三维实体的可视化，即体视化主要是处理和分析各种体数据，并对这些体数据进行变换、操作和显示，其目的是让人们更清楚地认识蕴含于体数据之中的复杂的结构。体数据可以看成是在有限空间中的一种或多种物理属性的一组离散采样，它可以表示成:ƒ(x)，x ∈Rn；{x}是n维空间的采样点的集合，因此也有人把体数据成为数据集。
4、 三维技术
三维立体显示的出发点是运用三维立体透视技术和计算机仿真技术，通过将真实世界的三维坐标变换成计算机坐标，通过光学和电子学处理，模仿真实的世界并显示在屏幕上。三维技术广泛应用在资源环境模型、地形模拟、CAD辅助设计、影视特技、广告设计等方面。它具有可视化程度高、表现形式灵活多样、动态感和真实感强、资料更新方便等优点。
三、 三维可视化算法
直接体绘制技术具有能够产生三维数据场的整体图象，包括每一细节，并具有图象质量高，便于并行处理等优点，因而成为当前科学计算可视化中有吸引力的重要研究课题之一。鉴于直接体绘制技术的优势，下面重点介绍了光线投射法，移动立方体法以及Z-Buffer消隐算法[4]。
1、光线投射算法
光线投射算法是目前使用最广泛的体绘制方法之一。对于图像平面上的每一象素，从视点投射出一穿过该象素的视线，该视线穿过体数据空间，算法直接利用该视线上的采样值计算该象素的光强。其过程包括：数据预处理；数据值分类；重新采样；图象合成。
2、移动立方体法
移动立方体法(Marching Cubes算法)是三维数据场等值面生成的经典算法，是体素单元内等值面抽取技术的代表。与光线投射法不同，移动立方体法属于表面拟合算法之一。
移动立方体法基本思想为：首先逐个体素依次处理，找出该等值面经过体素的位置，求出该体素内的等值面并计算出相关参数，以便绘制出等值面。等值面的定义如下：
{(x, y, z)| s (x, y, z) = c0}，c0是常数。其中s(x, y, z) = a0+a1x+a2y+a3z+a4xy+a5xz+a6yz+a7xyz
ai (i=0, 1,..., 7)为常数，它们由体素的八个角点值唯一决定。
该算法中，体素是一逻辑上的立方体，由相邻层上的各四个象素组成立方体上的八个顶点。算法以扫描线方式逐个处理数据场中每一立方体体素，求出每一体素内包含的等值面，由此生成整个数据场的等值面。
3、Z-Buffer消隐算法
从一个视点去观察一个三维物体，必然只能看到该物体表面上的部分点、线、面，而其余部分则被这些可见部分遮挡住。如果观察的是若千个三维物体，则物体之间还可能彼此遮挡而部分不可见。因此，如果想有真实感地显示三维物体，必须在视点确定之后，将对象表面上不可见的点、线、面消去。执行这一功能的算法，称为消隐算法。
Z-Buffer算法的步骤如下：(1)初始化，帧缓冲器CB置成背景的光强或颜色，Z缓冲器ZB置成最小z值；(2)对多边形P，计算它在点(I,j)处的深度值zij；(3) zij>ZB(i,j)，则ZB(i,j) =zij, CB(i,j)二多边形P的颜色；(4)对每个多边形重复(2), (3)两步，最终在CB中存放的就是消隐后的图形。
四、三维可视化GIS实体的表达和三维数据的可视化
对于三维地理信息系统的空间数据的表达和二维地理信息系统有一定的差别，因此在数据实体的表达上，也有三维地理实体的特点。国内学者李清泉等人提出了以下表达建筑物和地形的三维信息[5]：地形被表达为数字高程模型（DEM）、数字地形模型(DTM)；建筑、构筑物等用实体(CSG)和边界表示(B-rep)。每种不同的表达方式都有各自的特点，根据不同的口的和不同的要求而定。在国内，地形数据的表达普遍采用的是DEM和DOM匹配，生成地形图；建筑物通常以2.5维的形式存在，之后进行纹理贴图。
DTM是描述地表单元空间位置的和地形属性分布的有序集合，是定义于二维区域之上的一个有限向的向量系列。它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形，通过存贮在介质上的大量的地面点空间坐标和地形属性数据，以数字形式来描述地形地貌。它随用途不同具有不同的数据结构，但一般均可变换成为规格点组成的栅格数据形式。
DEM通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示，广义的DEM还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。在GIS中，DEM是建立三维地形的基础数据，其他的地形要素可由DEM直接或间接导出，成为“派生数据”，如坡度、坡向。DEM主要有三种表示模型:规则格网模型(GRID、等高线模型和不规则三角网模型(Triangulated Irregular Network，TIN)。
由于三维几何表示能提供物体的几何描述，使空间物体可用计算机来存贮、处理、显示。物体3D表示可以有多种方法，大致分为基于体表示和基于面表示两大类，其中，具有代表性的是结构实体表示(Constructed Solid Geometry, CSG)和边界表示(Boundary representation, B-rep)方法。CSG方法在计算机辅助设计(CAD)中应用广泛，它通过预定义的模型单兀来表示空间物体，这些单元具有规则的形状，如:立方体、圆柱体、圆锥体等，单元间的关系主要是布尔操作。CSG方法的优点是模型关系简单，便于显示和数据更新，缺点是空间分析难以进行:而B-rep表示方法，可以通过对构成物体边界的点、线、面和体四种类型兀素的精确描述，即能够精确表示物体几何位置以及兀素间的拓扑关系，虽然B-rep方法适于空间操作和分析，但存储空间占用多，计算速度较慢。
五、三维可视化在GIS中的应用
目前在社会的各行各业中，地理信息三维可视化系统都得到了广泛的应用[6]：
1.城市：地理信息三维可视化系统应用于城市建设的很多领域，如大楼的建筑结构和住户管理、空气污染与流动状态监测、地下水源污染监测、地下管线的规划与管理等。
2.环境：二十一世纪全社会都更加重视环境保护，地理信息三维可视化系统可以表达大上、地面、地下多层次的环境状况，更好地模拟真实三维环境，帮助人们更好的管理与治理环境。
3.地质：地质是资源、矿山、环境等众多学科与工程应用的基础。地理信息、三维可视化系统应用于表达复杂的三维地质构造形态(如地层界面、不整合面、断层等不规则的面状构造)，表达岩石内部结构(如层理、纹理、走向、孔隙度、孔隙连通方向等微细的内部构造)以及岩体内部物质的分布状况。
4.矿山：在矿山领域，地理信息三维可视化系统平台应用于表现矿体及围岩形态，表达巷道、采矿工作面形态，表达矿井风流状况、瓦斯浓度、地场应力等三维现象，如果再加上各种知识库、专家系统，还可支持三维环境下的工程管理与决策。
5.海洋：二十一世纪是海洋的世纪，海洋的研究与管理在我国可持续发展战略中将占据越来越重要的位置。海洋在不同深度的含盐量、水温、压力、水流方向都是不同的，地理信息三维可视化系统应用于表达海洋世界，可以帮助人们更好地研究与开发海洋。
6.气象：地理信息三维可视化系统应用于反映不同高度上气流、气压、大气成分的变化情况。
六、结束语
目前，三维可视化地理信息系统的研究已成为国内外研究的热点，随着计算机技术以及相关三维可视化技术的发展和地理科学、大气科学、海洋科学等研究三维空间特征的深入，三维可视化地理信息系统的研究与开发已成为地理信息系统研究领域的重要方面和今后发展的一个趋势。
参考文献：
[1] 和平鸽工作室编著.OpenGL高级编程与可视化系统开发(高级编程篇).北京:中国水利水电出版社，2003年1月第一版.
[2] 郑琦.吴刚.朱莉等.可视化技术在MIS中的应用研究.计算机仿真.2005.4. 第22卷第4期.
[3] 何全军.三维可视化技术在地理信息系统中的应用研究.吉林大学硕士学位论文.2004.
[4] 缪海岚.面向地学应用的三维GIS可视化技术研究.福州大学硕士学位论文.2002.
地理信息系统研究方向范文2
关键词：海洋地理信息系统；应用；趋势
中图分类号：C922文献标识码： A
MGIS是在计算机硬件条件和软件系统的支持下，以海底、海面、水体、海岸带及大气的自然环境与人类活动为研究对象，对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理，进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务，并且结合Web技术可以实现海洋数据和相关MGIS功能的实时共享，其在海洋科学上的使用将改善现有的海洋数据的管理方式，大大提高海洋数据的使用率和工作效率，为海洋科学各领域的研究深化开展提供了有力的技术支持。如图1
一、MGIS的应用现状
（1）海洋渔业
自20世纪80年代起发展至今，国际上已经形成了一些较为成熟的渔业MGIS系统和软件。我国直到20世纪90年代中期才开始相关研究，但是目前已有根据海洋863计划需求开发的海洋渔业GIS平台；基于东海渔业数据库搭建的实现生产指挥调度、资源保护的东海渔业渔政综合管理系统；东海经济渔业资源预测预警辅助决策支持系统；还有研究者利用GIS软件相关空间分析功能按年分析1967—2004年间印度洋金枪鱼生产数据，获得捕获种类产量及分布情况；分析单个环境因子对渔场产生的作用，进行渔情预报。虽然我国目前建立的渔业管理和服务系统大都具有地方性特点，但这些都是MGIS在海洋渔业方面的开发和应用进行的有益尝试。MGIS在海洋渔业方面的应用主要涉及渔业资源评估、动态监测与预报、渔业资源分布与环境的关系、水产养殖选址、鱼类栖息地制图与综合分析管理等。
（2）海洋资源开发与管理
海洋中蕴藏丰富的矿产资源，MGIS的空间分析功能和虚拟现实技术能出色完成海洋成矿特点和规律的探索，为海洋资源的开发与管理提供科学依据。美国矿产资源管理服务部门与ESRI公司合作针对墨西哥湾的海洋油气资源勘探和开发，建立了深水GIS系 统；国内也基于MapGIS平台探讨了海洋矿产资源评价中的某些方法的应用方案和实现途径；中科院遥感应用研究所以遥感信息数据位基础建立了海洋数据库，开发了海洋油气评价模型，并实现了其结果的可视化。这项研究在海洋863计划820专题中在南海海域进行了应用，以GIS为中心集成各种技术开发了一整套经济、快速、有效的海洋油气资源预测集成系统，为我国海洋地理信息系统的研究奠定了一定的基础。
（3）海洋环境评价、监测和保护
美国区域海洋观测预报系统将研究区实时的观测资料与GIS结合，快速准确定位灾害影响区，为卡罗莱纳州及周边海域的相关部门提供灾害预防和救助工作辅助。国内则出现了面向管理决策层的可视化环境监测评价动态系统———河北省海洋环境保护信息系统，对海洋环境质量进行评价和监测；以SuperMap为基础平台实现环境分析、三维动态模拟，流场动态显示和查询功能的长海县海域生态环境评估信息系统；还有利用WebGIS技术对海洋环境监测数据进行实时聚类分析整合，实现有害藻类密度快速预测。MGIS利用环境监测统计、水文、气象、化学、地质、地球物理和灾害等数据，实现环境质量监测评价、灾害预测预报及决策辅助，为保护海洋环境、保证海洋资源可持续发展和海上生产安全服务。
（4）区域海洋综合管理
海岸带是地球表面最为活跃的自然区域，而专属经济区则蕴藏有丰富的矿产和生物资源，MGIS就是对这些区域进行全面调查、监测、合理规划和管理的有力工具。欧洲北海四国支持SE－AGIS工程开发了海岸带管理规划系统框架；美国在州一级的海洋管理地理信息系统基础上开发了包括卡罗莱纳州、佐治亚州、佛罗里达州、专属经济区周边的海洋区域以及海洋边界的区域性模式；国内几家单位联合研制出了中国海岸带与近海环境遥感监测与信息系统集成技术体系；也有研究者以SuperMap为基础平台构建了南海分局基础地理信息系统，系统对管辖海域海图和功能区划、海底管缆、石油平台、遥感影像图等数据进行综合管理，为南海分局指挥决策提供准确、及时、全面的信息支撑。
（5）其他领域
除以上介绍的应用领域外，MGIS还广泛应用于海洋划界、海洋工程、海上旅游、海运交通和海洋监察执法等方面。例如，利用MGIS技术，结合虚拟现实和碰撞检测，建立一个实时交互的三维海上溢油可视化信息系统，实现了溢油漂移扩散的动态模拟，为溢油紧急处理提供决策辅助。也有研究者在海洋数据管理和可视化等方面进行了尝试，例如设计开发三维虚拟海洋实现了网格环境下多源海洋环境信息 多维时空特征分析和三维海洋环境场景构建；以及针对海洋调查数据的保密性及安全性需求，设计了基于C/S模式的海洋地质调查数据保密框架等。
二、发展趋势
（1）Web技术与 MGIS的结合目前，我国的MGIS的研究与应用的主要范围集中在一些政府部门和科研机构，社会普及程度不高，无法进行共享，无形之中造成了许多资源和信息的浪费。WebGIS是Internet技术与GIS技术的完美结合，在Web上空间数据，用户通过Internet的任意节点就可以浏览WebGIS系统的空间数据、制作地图及进行各种空间检索和分析，甚至提供预测和决策支持。利用Web技术与MGIS平台的完美结合，提高数据的共享与开放程度，让广大科研工作者将有限的数据资料发挥更大作用，减少MGIS重复建设和数据的重复获取，这样不仅提高信息获取的效率，同时也降低了信息服务者的工作强度，可以通过网络方便、快速、及时地提供强大的地理信息服务功能到需要的地方，发挥MGIS在科学研究、政府决策、国防建设和文化教育等行业的应用价值，这对推动海洋科学研究进程是十分必要的。
（2）三维、四维MGIS与虚拟现实技术结合现阶段大部分的MGIS平台都支持点、线、面三类空间物体，是二维分析显示的。但是海洋环境特殊，海洋数据空间属性较强，用二维的形式进行这些三维甚至是四维海洋数据的表达从某种程度上来说是不够完整的。同时，虚拟现实技术与MGIS的结合可以模拟现实中的海洋环境形成虚拟的立体实体，进而改善数据成果表达与输出方式，提高MGIS的人机交互程度和空间数据表达的真实性，甚至可以通过视觉、听觉、触觉等来感知海洋环境。三维和四维MGIS的数据结构，空间对象描述方法，与虚拟现实技术的结合等都是MGIS的一个重要研究方向，也是MGIS发展的必然。
（3）多学科综合GIS技术是多学科交叉派生的综合科学，3S和5S的集成，使得测绘、制图、地理、遥感、管理和决策科学相互融合，成为实时空间分析和决策支持的工具。同样，MGIS的研究和应用也应该不仅仅局限于海洋科学，更多的还要涉及社会科学、自然科学、管理科学和决策科学等诸多领域，是全球性、综合性的，MGIS与诸多学科的集成研究，能满足人们的实际需求，使其发展更贴合现实，是MGIS发展的必由之路。
（4）全球尺度的MGIS随着海洋科学的研究的不断深入，很多研究人员发现，海洋的许多变化并不能与大范围尺度割裂开来，海洋变化是全球范围的，海洋研究也应该逐渐向全球尺度发展，而这些全球性的研究课题并不是单独的某几个国家或学者就能完成的，需要国际性质的合作，全球尺度的技术合作是发展的趋势。全球性的海洋研究必须建立在大量的全球性、实时性、动态性的观测资料基础上，常规方法很难处理而且不易提取专业信息，为了更有效的对全球尺度的海洋科学研究进行数据存储、分析和处理、输出，全球尺度的MGIS已是大势所趋。
结语
广阔的海洋，拥有丰富的各项资源，是现在和未来世界各国经济发展的重点区域和争夺的焦点。MGIS技术作为一个新的研究领域，在很多方面还不够成熟，我国在MGIS领域的工作也才刚刚起步，大力加强MGIS技术的研究力度，深入开展其在海洋各领域的实际应用，将推动我国海洋科学的发展，具有的经济、社会和战略意义。
参考文献：
［1］王芳，朱跃华．海洋地理信息系统研究进展［J］．科技导报，2007，25(23):69-73．
地理信息系统研究方向范文3
[关键词]信息科学；信息技术；旅游；交叉研究；系统综述
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002—5006（2013）01—0114—15
1 引言
旅游领域正在经历着一个以商业实践和研究活动为平台的迅猛发展期，对于旅游研究者而言，把握领域最新研究进展、了解已被研究的内容以及思考未来的研究方向是非常重要的。在我国的旅游研究中，针对各种研究主题的综述性研究非常丰富，然而信息科学与旅游的交叉研究并没有得到足够的重视。
交叉研究或跨学科研究一词源于1926年美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯（Woodworth）创建的英文形容词：interdisciplinary（跨学科的），指超过一个学科范围的研究活动。信息科学是一种横断科学与方法科学，在信息科学所涉及的4个方面研究中：（1）电子科学与技术、信息与通信系统、信息获取与处理；（2）计算机科学与技术、网络与信息安全；（3）控制理论与工程、系统科学与工程、人工智能与智能系统；（4）半导体科学与信息器件、信息光学与光电子器件、激光技术与技术光学，其中3个方面都与旅游研究在研究对象上发生交叉（如旅游博客数据挖掘、旅游推荐系统），且旅游研究也不断采用信息科学的理论与方法去解决问题（如人工智能在旅游预测中的应用、计算机仿真在游憩行为研究中的应用），体现了交叉研究和跨学科特征。信息科学与旅游的交叉研究客观存在，且已经经历了20多年的发展。
旅游研究一直是一个开放的体系，吸纳着其他学科的营养；信息科学与旅游研究的交叉与融合为解决旅游领域的新矛盾、新问题和探索新规律、新原理提供了新的思维方式和科学的研究方法，是信息时代旅游发展的产物与趋势。信息科学与旅游的交叉研究无论对旅游学术研究还是对旅游业发展都具有非常重要的意义，其研究进展应得到关注与重视。
已有关于信息科学与旅游交叉研究进展的综述研究川没有体现出两种研究的“交叉”性，即信息科学研究中有哪些以旅游为研究对象或者解决旅游领域的问题？旅游研究中涉及哪些信息科学方法与技术应用？这些问题的回答对于研究者广泛与深入开展信息科学与旅游的交叉研究具有重要意义。
为了较为全面地阐述信息科学与旅游研究之间的“交叉性”，本文采用系统综述方法对该交叉领域最近12年发表的文献进行了搜集、筛选、整理、归纳与分析.以期帮助相关研究者了解这一交叉领域的主要研究问题及所取得的研究进展，并对今后的深入研究有所借鉴与启发。
2 系统综述方法
系统综述（systematic review）又称系统评价，起源于医学领域，是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法，目前已经被广泛应用于循证医学（evidence—based medicine），逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域。系统综述可被精确区分为两种类型：（1）定性系统综述，原始文献的研究结果被分析与总结，但未经统计学合并；（2）定量系统综述，又称元（meta）分析或荟萃分析，应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域，直接将定性系统综述称为系统综述，将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法，目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域，因此本文采用定性系统综述方法，简称系统综述。
本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤：
（1）确定研究问题
为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状，本文确定了如下系统综述的研究问题：①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面？③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势？
（2）确定文献搜索策略
基于所确定的研究问题，设计如下文献搜索策略：
①搜索工具与数据库：采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect；
②搜索关键字：采用关键字组合“tourism”AND（“computer”OR“communication technology”），即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现；计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一，计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性；经过反复搜索测试，“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索，搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究，实现本文系统综述的研究目标；③搜索的时间范围：2000年之后。
（3）文献搜索
按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。Google Scholar显示共有54500条结果（2011年12月22日），其只提供最相关的前1000条；IEEE Xplore（搜索字段为“摘要”）共搜索到46条结果（2011年12月24日）；ScienceDirect（搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”）共搜索到36条结果（2011年12月24日）。
（4）文献筛选
在上述搜索到的条目中，按照表1所示的文献入选和剔除标准，筛选用于本文系统综述的文献。
表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选，最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇，其中期刊论文158篇，会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议，文献来源分散且涉及领域广泛，有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写，本文则侧重对系统综述研究步骤（1）所确定的研究问题的回答。
（5）分析与完成报告
根据系统综述研究步骤（1）所确定的研究问题，对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。
为了分别回答问题1与问题2，本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角，分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上，当两种研究产生交叉与融合，进行上述严格区分是较为困难的。为此，本如下处理：
（1）按照文献来源所属学科范畴进行划分，如来源于Tourism Management及《旅游学刊》的文献则划入旅游类，来源于Expert Systems with Applications及《计算机工程》的文献则划入信息类；
（2）按照期刊载文的学科范畴划分，如《华东经济管理》刊载旅游类文章，则归为旅游类，《北京工商大学学报（自然科学版）》刊载信息技术类文章，则归为信息类；
（3）按照入选文献的具体内容划分，一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类，则阅读入选文章原文，如果偏重人文社会学视角，则归入旅游类；如果偏重信息科学及技术视角，则归入信息类。
由此，经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中，测绘类期刊归入信息类中；两类分别含有入选文献147篇和98篇。
3 综述结果与分析
3.1问题1：信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？
“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究，而是指其研究问题由旅游领域而产生，或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面，而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点，如表2所示。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等；而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。
3.1.1
应用系统
应用系统指面向各种终端设备，如电脑、手机、PDA（掌上电脑）、电话等使用者的可用人机交互系统，也包含网站（Web）应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统，在本类研究主题统计中将其排除，另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用；另一方面是人选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。
应用系统的相关研究可分为：①战略设计或实施建议，如航空业信息技术应用战略与战术研究，以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议；②技术架构设计，如基于面向服务的体系架构（service oriented architecture，SOA）的旅游资源信息服务模型研究；③系统设计与开发，如一种智能旅游行程导航系统，以及四川、山西和赣东北等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。
3.1.2人工智能
人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术，可将相关研究分成以下几个方面：①推理，即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统，如基于贝叶斯网的旅游行程推理；②数据挖掘，如旅游突发事件预测预警、消费者特征分析、基于机器学习的旅游博客观点挖掘以及数据仓库技术在旅游业中的应用；③主体（agent），如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐弛；④评价，如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价；⑤决策支持，如旅游目的地选择决策支持系统。
3.1.3地理信息系统
旅行活动是一种人地关系，地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源，地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统、基于短信服务的餐馆推荐系统、导航系统、位置服务系统、旅游资源监控预警系统以及古建筑信息系统等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中，几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃，如雅安市WebGIS（万维网地理信息系统）的实现研究、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发以及泰山三维（3D）地理信息系统的研发。
3.1.4移动应用
移动通信技术，特别是移动终端技术的快速发展，使得面向旅游者手持终端（如手机、PDA）的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用，移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索、导航、实时路线及目的地推荐；并向普适计算的方向进行扩展，如手机电子门票、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏等。除了面向旅游者服务外，移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析，如可通过基于手机数据的散客流分析，对目的地住宿的可容纳量进行估算。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务，如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。
3.1.5推荐系统
推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务，帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源，如信息、服务以及商品等，并自动生成个性化推荐。目前，推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划，可面向旅游电子商务用户，也可面向互联网用户；可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划引，也可推荐旅游目的地、餐厅以及住宿等。推荐系统主要采用人工智能、语义网、移动应用、定位与地理信息系统等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型、系统架构设计等方面。
3.1.6语义网和本体
语义网（semantic Web）是传统网站的一种扩展。在语义网中，信息具有明确的含义——语义，人类语言与机器语言之间能够相互理解，机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息，使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体（ontology）是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术，能够实现语义网信息处理的自动化，提高网站搜索的准确性以及网站服务质量。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象，如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换、动态生成客户供给的客户关系管理、旅游网站信息系统、旅游目的地管理系统以及旅行推荐系统。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达，从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息；其中，旅游知识域的本体表达、行程规划的语义信息推理是实现这些系统的关键技术。
3.1.7Web服务
Web服务（Web services）是Web上数据和信息集成的有效机制，是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案。因此，Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要，能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一，能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据。
3.1.8虚拟现实
虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示，如西安市360度全景虚拟旅游系统、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统、村镇民俗旅游资源的立体展示。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验，特别针对历史文化遗产与遗迹，如意大利的PEACH（personal experience with active cultural heritage，个性化体验活动的文化遗产）项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验以及马来西亚凯利城堡（Kellie’s Castle）的虚拟旅游原型研发。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护，如十三陵景区的虚拟复原。
3.1.9普适计算
普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展，普适计算在旅游研究中非常活跃，如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究，用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题；一个面向德国雷根斯堡（Regensburg）游客的移动终端游戏的设计与应用，游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通，该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。
3.1.10计算机仿真
计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真等。
3.2问题2：旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面？
旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛，表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web 2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注，如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。
进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳，可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴：
3.2.1信息技术对旅游的影响
信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中，信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。
信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上，集中表现于电子商务对旅游产业的影响、新型电子中介（供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等）对传统电子中介（计算机订座系统、全球分销系统等）的影响、信息技术对分销渠道的影响。
信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业，如电子商务在北京旅游企业中的应用现状、土耳其旅行社对互联网的使用情况、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究。
信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面，如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用等；又包含旅游企业的某项具体功能，如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用；还包含旅游资源开发与保护方面，如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用。
信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含：①电子商务的应用影响，如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素、酒店业应用电子商务的影响因素②网络营销对旅游企业的影响，如互联网广告对旅行社运营的影响；③旅游企业对技术应用的态度，如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度；④旅游者对信息技术使用的态度，如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素。
3.2.2信息技术在旅游中的应用模式
目前，信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web 2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究、旅游电子商务模式现状与趋势研究、旅游电子商务模式以及运营模式研究等。
网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开，如英国农村接待企业网站营销现状研究、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究、美国旅游官方网站网络营销使用分析、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究。此外，在线葡萄酒旅游以及在线客户关系管理都是一种网络营销方式。
随着互联网技术的发展，Web 2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面：①营销，即基于Web 2.0的网络营销方式，这是目前旅游研究领域最为关注的方面，如Web 2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究、博客对于旅游市场营销的中介作用；②旅游者行为与服务，如Web 2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究、基于Web 2.0的用户个性化定制研究以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘；③网站分类，如Web 2.0旅游网站的分类机制研究。
此外，面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索。
3.2.3信息技术在旅游中的应用评价
网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容。从评价对象上看，相关研究涉及官方旅游网站、目的地营销组织网站、各国及地区旅游网站；从评价内容上，包含有效性评价、可用性评价、使用分析、功能分析、网站设计、网站旅游本体分析、游客价值以及网站访问者分析等；从评价方法上有调查法、启发式方法、数据包络分析法、内容分析法、网站日志分析法、领域本体分析法等。
随着移动通信技术的发展，移动应用在旅游领域得到了广泛应用，针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注，如从用户角度对移动应用进行评价、各种移动旅游者指南功能与可用性评价。
3.2.4信息社会视角的旅游研究对象
较传统旅游研究对象，如旅游资源、旅游企业以及旅游者等，信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展，如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化，从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。
在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究，如消费影响因素与满意度、忠诚度与推荐行为、在线分享行为。随着社会网络的形成，在线旅游者的情绪研究得到关注，如通过旅游者在论坛、博客（微博）上的评论分析旅游者情绪，相关方法包含内容分析、统计与语言学分析、人工神经网络方法以及数据挖掘技术等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化，用来辅助其他旅游者的旅行计划。此外，旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注。
目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注，主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法以及网络拓扑图方法等；案例包含欧洲、意大利厄尔巴岛]以及河北省等。
旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区，部分旅游研究者对其给予了关注，如针对具有中国文化背景的芒果社区网（Mango）的综合性研究。
3.2.5社会信息化下的旅游研究方法
社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。
一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展，如网络调查方法扩展了传统现场发放问卷的调查方法；基于射频识别（RFID）与全球定位系统（GPS）技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法，并提高了数据的精度；遥感与地理信息系统（RS&GIS）技术可提高旅游资源监测的准确性等。
二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术，其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面：①需求预测，如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测、遗传算法在旅游需求预测中的应用、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用以及人工智能方法与其他预测方法的比较；②在线行为分析，如基于机器学习（machine learning）的在线消费者行为数据挖掘；③基于主体（agent）的旅游系统仿真研究，采用人工智能研究领域的重要分支——多主体系统（multi-agent system，MAS）对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真，探索旅游主体之间的相互作用与规律，如基于多主体的旅游空间结构演化研究、旅游者在目的地以及景区范围的动态性研究。
计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注，具体研究包含以下几个方面：①预测，如旅游收入预测；②旅游经济研究，如区域旅游经济系统动力学分析；③旅游主体行为研究，如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究。
地理信息系统（GIS）是信息科学与地理科学的交叉研究领域，作为旅游研究的一种研究方法或工具，主要被用于旅游资源评价。
3.2.6旅游领域中的信息科学研究
随着移动终端设备在旅游者中的普及，旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注，如上下文适应的移动应用体系框架设计、上下文相关的信息推动服务系统设计以及用于博物馆导游的多媒体技术研究。语义网与本体是信息科学的前沿领域，但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的关注，如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究。智能系统作为信息科学的前沿领域，在旅游研究中也受到了关注，除了综述性研究外，还出现了有关智能系统设计方面的研究。
应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究，如基于知识管理视角的目的地管理系统设计。而其中以我国的相关研究为最多，如赣东北网络旅游信息系统研究、上饶市旅游资源信息系统。
数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题，在我国旅游研究领域受到了关注，既包含了偏重技术的研究，如数字旅游的体系框架，也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究，如相关政策法规方面的研究。
3.3问题3：信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势？
尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展，但其仍然属于新兴交叉学科，其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节，笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上，通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题（表4），以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握，找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点，其反映了两类科学的交叉发展趋势，或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述：
3.3.1人工智能在旅游领域的深入应用
人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术，涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟，然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识，深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持，是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。
3.3.2基于语义网与本体的旅游推荐系统
语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域，是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”，包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务，“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具，如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成，使其对旅游者具有实际应用价值，是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。
3.3.3
普适计算与旅游（物联网、移动互联与旅游）
普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础。随着移动终端设备及其应用的发展，传统以计算机为中心的网络服务扩展至以移动终端一旅游者为中心，基于普适计算模式的连接物与物、人与物、人与人的物联网以及各种移动应用系统在旅游研究与实际应用中得到了重视。然而，无论是普适计算还是物联网，在信息科学研究中都是前沿领域，存在许多未解问题，因此，普适计算以旅游领域为问题域或典型应用，将同时有助于其本身以及旅游问题的解决。
地理信息系统研究方向范文4
关键词：地图信息系统 图件 图册 GIS 应用架构
中图分类号： P208 文献标识码： A
1引言
随着水利信息化建设和地理信息系统（GIS）的发展，水利建设过程中产生的传统硬介质图件、图册保存使用不便的缺点逐渐暴露出来,在许多水利部门却依然存在大量历史纸图,这些图件、图册数量大、种类多、精度低、现势性差、更新速度慢。
水库建设管理图件、图册包括水库规划图、施工图、水库基础设施配套图及批准的设计变更图件、图册原件。完整的、真实的水库工程图件、图册资料是水库工程实体质量的见证，是水库基础设施管理、使用、改建和扩建的依据，是水库建设档案的重要组成部分。过去对于水库建设过程中所产生的图件、图册资料管理一般采用手工编制与归档整理方式，手段落后，更新困难，查阅非常不便，不能满足水库设施高频率、快节奏的建设需要。为加强水库工程资料数字化和规范化管理，提高水库工程管理水平，设计和建立基于GIS的水库库区图件、图册管理信息系统势在必行。
本研究从水库管理单位的实际要求出发,利用数据库、GIS、网络等先进的技术手段，将和水库有关的各种图件、图册进行扫描，形成图像文件，并对图像文件进行合理的分类组织。开发设计的图件、图册管理信息系统,能有效解决了图件、图册的存储、管理和应用等诸多问题。
2系统研究现状及任务
地图信息系统是一种研究系统，目前还处于探索阶段。国内不同行业的地图信息系统因目标使用对象不同而研究方向不同，地图信息压缩存储查询方法及地图模型也不尽相同。
本研究项目任务是针对小浪底、西霞院库区不同时期、不同专题、不同类别的地图使用情况，研究水利工程地图信息的获取、传递、转换、贮存和分析利用，测定水利工程地图信息量的方法，研究地图信息转换和贮存管理方法，开发各种分析计算、综合对比、评价软件等，建立多种地图模型，应用和发展各种分析评价方法，以及开发相应的软件管理系统。
3系统建设主要工作
1、地图分类统计
对各时期、各类型的地图分门别类进行详细统计，建立地图分类统计图表。
2、地图扫描矢量化
对纸质地图用工程专用扫描仪扫描并矢量化，建立栅格地图。
3、地图拼接
确定地图坐标基准，对地图进行坐标系统校正，建立各类地图要素间拼接关系，对不同专题地图的相同要素进行拼接。
4、地图叠加
建立各类地图的不同要素间的叠加，尤其是对不同的专题地图进行叠加分析。
5、建立地图数据库
建立符合地理信息系统国家标准的具有动态属性的“小浪底、西霞院水库库区地图数据库”。
在“小浪底、西霞院水库库区地图数据库”基础上设计并开发“小浪底、西霞院水库库区地图信息系统”，系统包括水库地形地貌图模块、行政区域图模块、重要建筑物图模块、滑坡塌岸图模块等。
4系统建设目标
“小浪底、西霞院水库库区地图图件、图册管理信息系统”开发的目标主要有以下四个方面。
4.1统一规范管理
对小浪底、西霞院水库建设管理局在日常工作及科研工作中产生的库区各类地图图件、图册进行统一、规范的管理。从而使小浪底、西霞院水库建设管理局工作人员在其日常工作或科研工作中快捷、方便地检索、查阅所需地图图件、图册。并对最新产生的图件、图册快速入库更新，使决策人员能够以最快的速度了解水库库区地形地貌的变化、滑坡塌陷区域最新情况等。
4.2多媒体动态演示
将库区管理现状专题图、库区专项设施专题图、视频文件（AVI）、移民安置规划专题图等多种数据利用多媒体制作工具制作成多媒体演示汇报系统，声、像、图、文生动具体。同时提供提供自动播放功能，提供人工控制播放功能：播放，停止，跳转等。为工程设计的评审会或专题汇报会议提供现代化的专业素材，并能向领导实时动态演示。
4.3快速辅助决策
本系统还有一个非常重要的目的就是对突发地质灾害（比如滑坡、塌陷等）的快速辅助决策功能，系统可以展示事故发生点周边地形地貌环境情况来辅助决策，并生成地质灾害区域的最新地图，在紧急事故发生后记录并展示事故地点和事故的详细信息，并能对地质灾害的发生情况进行统计分析。
4.4辅助规划功能
辅助规划是在建立水库库区图件、图册管理信息系统的另一目的，通过实现对水库基础地图数据、专业地图数据和属性数据的管理和共享的同时，使专业图形数据与地形图数据结合，从而为规划设计提供较为贴近现状的图形数据和现状属性数据，并与水库相关数据库建立数据接口，获取地面工程动态数据。使地图图件、图册管理信息系统在规划设计得到应用推广，实现库区工程电子化资料快速更新，提高规划设计准确率，实现规划图纸的电子存档。
5用户情况及采用的软硬件
系统的使用人员是小浪底、西霞院水库建设管理局的领导、科研人员、工作人员及与水库建设管理局工作有联系的其他人员或领导。系统的使用人员一般应能较熟练操作计算机，使用浏览器。
系统的维护人员是小浪底、西霞院水库建设管理局的专业技术人员。系统的维护人员应能熟练操作计算机，并对计算机信息系统有一定的了解，熟悉GIS数据库操作。
系统开发使用的软件主要有：Oracle、ArcGIS server 、ArcGIS配套软件等。
数据处理使用的硬件主要有：数据库服务器、图形工作站、大幅扫描仪、打印机、计算机等。
6系统主要功能及实现
依据《小浪底、西霞院水库库区地图信息系统研究》的要求，“小浪底、西霞院水库库区地图图件、图册管理信息系统”应具有“地图上传功能”、“地图检索功能”、“地图浏览功能”、“地图下载功能” 、“地图编辑功能”、“地图叠加功能”、“地图统计分析功能”、“地图输出打印功能”、“地图的放大、缩小、鹰眼、区域选择、移动、目标检索、图层上移、图层下移功能”和“系统管理功能”等基本功能。
系统功能可以采用B/S体系结构和C/S体系结构相结合的方式实现。
7系统建设步骤
共分为四步：
（1）设计并建立“小浪底、西霞院水库库区地图图件、图册管理数据库”；
（2）在“小浪底、西霞院水库库区地图图件、图册管理数据库” 基础上设计并开发“小浪底、西霞院水库库区地图图件、图册管理信息系统”。
（3）对所有未数字化的图件图册进行图像扫描，并对扫描后的图件分门别类，建立起合理的组织结构，在小浪底、西霞院水库建设管理局对地图进行分类整理的基础上，协助小浪底、西霞院水库建设管理局进行相关地图入库的工作。
（4）最后对小浪底、西霞院水库建设管理局指定人员进行“小浪底、西霞院水库地图图件、图册管理信息系统”的维护及应用培训。
8系统应用架构设计
（1）客户层：包括3级用户（一般用户、管理用户、核心用户）。
（2）应用层：在ARCGIS平台上进行的图件、图册相关的二次开发。
（3）数据层：通过空间数据引擎ARCSDE与数据库相连。
9结束语
本文介绍了水库库区地图信息系统,以及该系统的具体实现方法. 水库的科学管理对水库的安全和效益的发挥至关重要,开发这个系统,节省了水库管理中需消耗的大量的人力、物力、财力,实现了水库管理的信息化。该系统的不断完善和应用，将大大提高了工作效率，为水库日常管理工作提供了统一的模式和规范化的操作流程，实现了水库管理信息化规划设计的现代化。
参考文献:
[1]朱长富；基于3S的水库淹没处理信息系统的开发与应用，人江，2005年S1期。
[2]陈雪冬,杨武年；水库移民GIS辅助决策支持系统的设计和实现[J]；测绘科学；2004年03期。
[3]胡志刚；小浪底移民项目管理信息系统开发研究[J]；华北水利水电学院学报；1996年02期
地理信息系统研究方向范文5
[关键词]土壤侵蚀模型；经验统计模型
中图分类号：S715.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0202-01
1 概述
土壤侵蚀预报是有效监测土壤流失和评估水保措施效益的手段，侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。自20世纪60年代以来，国内外已经开发出许多实用的土壤侵蚀预报模型。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法，一般情况下可以分为经验统计模型、物理物理过程模型和分布式模型。由于经验统计模型起源最早，应该最广，本文将着重介绍国内经验统计模型的发展动态。
2 国内土壤侵蚀经验模型研究动态
2.1 坡面侵蚀产沙经验模型的研究
坡面经验模型主要参考或直接利用USLE的基本形式，结合当地的地貌特征，根据我国的观测资料，计算土壤侵蚀的各项影响值。关于各侵蚀因子的定量研究，比较成熟的是降雨径流因子、地形（坡度、坡长）因子的研究，植被因子和水土保持因子的系统研究较少。在这些模型中，比较有代表性的是江忠善[1]和刘宝元[2]的经验侵蚀模型。
美国USLE通用土壤侵蚀模型是土壤侵蚀研究过程中的一个伟大的里程碑，它是W.Wischmeier与D.Smith[3]在对美国东部地区30个州10000多个径流小区近30年的观测资料进行系统分析基础上得出的。
刘宝元等[4]（2001）以USLE为蓝本，利用黄土丘陵沟壑区安塞、子洲、离石、延安等径流小区的监测数据，建立了中国土壤流失预报方程：中国土壤流失方程（CSLE）型的基本形式，形式简单，较易在不同地区推广使用，其基本形式为：
该模型的主要优点是根据我国水土保持措施的实际情况，将USLE中的作物和水土保持措施变成生物、工程和水土保持耕作措施因子，但是该模型与USLE相似，缺乏对物理过程的考虑，对陡坡地特有的浅沟侵蚀考虑不足。
江忠善[7]（1996）以沟间地地基准状态坡面土壤侵蚀模型基础，将浅沟侵蚀影响以修正系数的方式进行处理，建立了计算沟间地次降雨侵蚀产沙量的方程式：
C――水土保持措施影响系数。该模型同以往模型相比，一是模型结构符合黄土丘陵区地貌特点，考虑了黄土坡面特有的浅沟侵蚀类型。二是应用地理信息系统软件建立空间土壤流失数据库，实现了侵蚀预报模型与GIS相结合。由于模型模拟面积有限，因此在模型的推广应用时，需要一系列参数体系的修正，才能保证模型在外延时的正确性。
全国性模型建立和应用的关键在于以下四个方面：资料标准的统一、修正；不同区域各因子的修正体系的确立；模型在不同区域流域内的验证；新技术RS、GIS在实际预测中的应用等。但此模型也只能适用于缓坡地，对浅沟、切沟侵蚀等一些侵蚀方式没有考虑同时，由于一些因子的标准在不同地区的差异，模型的推广也受到一定的限制。
2.2 小流域宏观产沙模型
尹国康等[5]认为，气象、水文因素和包括人类活动影响在内的地表物理性质因素，是控制土壤侵蚀的2个重要方面，因此，降雨和径流、流域面积、流域地面沟壑密度、流域高差比、地面沟壑切割深度、流域植被与治理度、地面岩石抗蚀性等因素，是选择指标的主要对象，通过分析筛选和回归计算，提出小流域宏观产沙模型：
比较有代表性的流域侵蚀产沙经验模型主要有以下4个：
2.3 未治理流域暴雨产沙预报模型
江忠善等根据陕北、晋西、陇东南黄土丘陵区沟道小流域实测资料，建立了未治理流域的暴雨产沙预报模型：
该模型能反映小流域动力、地形、土壤、植被等因素对流域产沙的综合影响，适用于黄土丘陵区没有或者很少开展水土保持工作的流域产沙计算但由于没有考虑水土保持因子，不能用于流域水土保持治理的减沙效益评价。
3 结论
各学者对土壤侵蚀模型的认识并不统一，但一致的目标是使土壤侵蚀预报的模型精度较高。由于土壤侵蚀过程的复杂性、影响因素的多样性以及受技术、经济等各种条件的限制，这一问题都还没有统一、圆满的答案。希望未来的土壤侵蚀模型能够解决此问题，这将为土壤侵蚀研究的整个进程中加入重要的一环。
参考文献
[1] 刘善建.1953.天水水土流失测验的初步分析[J].科学通报，8（2）：7-8.
[2] 郑粉莉，刘峰，杨勤科等.2001.土壤侵蚀预报模型研究进展[J].水土保持通报，21（6）：16-18.
作者简介
地理信息系统研究方向范文6
近5年学校获得8项国家科学技术进步奖、国家技术发明奖
2010年国家科学技术进步二等奖获奖项目
特大异型工程精密测量与重构技术研究及应用
该项目在国家“十五”科技攻关项目、北京市自然科学基金、奥运工程、故宫古建筑大修等项目的支持下，率先开展了特大异型工程精密测量与重构技术研究；提出了快速精密“按需建网”的控制测量理论与技术，研制了基于经纬仪、全站仪以及数码相机为传感器的高精度三维坐标测量系统，基于地面激光雷达的精密三维重构技术，发明了专用测量装置，制定了相关技术标准，整体技术达到国际先进水平。本项目相关成果获省部级科学技术金奖1项、一等奖3项、二等奖3项；已申请国家发明专利10项，其中授权7项，获软件著作权2项，68篇（其中EI 9篇），出版专著3部，制定行业标准3项。
本项目已在国家大剧院、“鸟巢”、水立方、国家体育馆、首都机场新航站楼、CCTV新址、探月工程50米天线、北京国贸大厦、武广客运专线、故宫古建筑大修、全国地铁建设等大中型工程中得到应用，经济效益达到7亿多元，为北京奥运会、探月工程等国家重大工程项目作出了突出贡献。
2011年国家科学技术进步二等奖获奖项目
固体废弃物循环利用新技术及其在公路工程中的应用
该项目属交通运输工程领域，针对国家节能减排的重大需求，解决了道路建设中废旧沥青混合料、废旧橡胶轮胎、钢渣、建筑垃圾等代表性固体废弃物在公路中高掺配率循环利用的关键技术难题，形成了生产线与试验示范基地，实现了固体废弃物的高效循环利用。本项目已获得授权发明专利4项、实用新型专利6项、受理发明专利申请7项，编制国标4部、行业规范4部，相关技术已在全国18个省市的32个国家和省级重点工程中成功应用。近3年来，本项目取得直接经济效益21亿元，累计经济效益33亿元，引领了交通运输、建筑、钢铁等行业的技术进步。
2012年国家科学技术进步二等奖获奖项目
地下工程开挖诱发灾害防控关键技术开发及应用
近年来，我国地下空间开发迅速发展，仅城市轨道交通行业每年新增里程就达150公里以上，市政基础设施等大型穿越工程显著增加。确保开挖、运营以及相邻构筑物的安全是地下工程建设的技术核心，本项目针对大型地下工程开挖领域的超近结构物隔离保护、风险辨识与控制、灾后结构恢复等重大技术难题，展开了长达15年的科技攻关。
在国家自然科学基金重大项目等支持下，本项目通过关键技术的开发与应用，取得了阶段性成果19项，授权专利8项（其中发明专利6项），软件著作权7项，发表相关学术论文116篇，形成地方标准2部，所取得的技术成果已经在“首都机场滑行道穿越工程”等国家重点工程中得到广泛应用。
代表性建筑与古建筑数据库教育部工程中心
代表性建筑与古建筑数据库教育部工程中心依托北京建筑大学测绘工程、地图制图与地理信息工程等学科，于2009年12月经教育部批准建设。
工程中心围绕我国代表性建筑和古建筑遗产保护与利用的迫切需求，发挥与国内古建筑数据库生产企业联合的产学研优势，通过研究开发与工程化的环境建设，构筑起代表性建筑与古建筑数据库技术的工程能力平台；建立并完善工程化产业化的体制及运行机制；建设国内领先具有国际竞争力的代表性建筑与古建筑数据库技术研发与工程化产业基地。
工程中心的主要研究方向和内容：
建筑三维空间数据获取系统与技术：研制拥有自主知识产权的三维激光扫描仪，研制以数字近景摄影测量与扫描系统为代表的数据采集设备，形成一个能够以多种手段获取代表性建筑与古建筑的各种空间几何、影像纹理、点云等多源数据的系统。
面向古建筑等大型复杂对象的逆向三维建模软件与技术：对采集的点云数据进行逆向，包括数据处理构建点云模型、根据点云模型提取构成建筑构件的结构实体几何（Constructive Solid Geometry— CSG）模型、基于点云模型构建建筑表面的三维不规则三角网（3D-TIN）模型、在CSG模型或者3D-TIN模型上加载影像纹理构成建筑的仿真模型4个步骤。
代表性建筑与古建筑数据库管理系统与技术：数据库中要包含空间数据与非空间数据，还有文学数据、历史数据、影像数据等。要设计一种能够管理、查询、显示和利用这些数据的数据模型和结构，构成代表性建筑与古建筑的数据库系统。
代表性建筑与古建筑数据库的应用技术：将数据库应用于建筑遗产生命过程分析、建筑遗产备灾数据库、数字化建筑遗产复原研究、推动建筑学的实境化教学、国际化的建筑数据交换平台等5个方面。
基于文献的历史建筑复原研究数据库：将中国历史不同时期建筑的资料与文献数据重建为历史建筑的代用数据，并使用现代信息获取、存储与可视化技术，提取各个朝代特色建筑的丰富资料成为数字化信息，进而建立一个较完善的、可共享的历史建筑档案数据库。
建筑信息存储与交换数据标准：建立富有建筑行业特色的历史建筑和特色建筑数据库，以及国内首个历史建筑和特色建筑数字档案信息交换及应用平台。
近几年，该中心获得国家科学技术进步二等奖1项，省部级奖励8项。
城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室
城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室依托北京建筑大学环境工程和市政工程、环境科学等学科建设，于2009年12月经教育部批准成立。实验室立足北京，面向全国，紧紧围绕我国城市化快速发展进程中水环境污染控制和综合治理中的突出共性问题，以城市雨水系统为切入点，以可持续水循环为引领，以建立健康的城市水环境为目标，以揭示城市水环境水量水质保障各环节的科学机理为支撑，在城市雨洪控制与利用、水质净化与环境风险评价、水资源再生利用与节水、水资源优化配置与管理领域，通过环境工程和市政工程、环境科学等学科之间的相互交叉和渗透，重点开展跨学科创新性应用基础研究。
重点实验室主要研究方向及研究内容：
城市雨洪控制利用与水环境生态修复：城市雨水系统发展战略与规划设计评估模型工具研发；城市雨水产汇流特征及其对水环境响应机理研究；城市雨水资源化利用理论与技术；城市雨水径流污染控制理论与生态处置技术研究；城市雨水管理政策与制度设计研究；城市雨水系统的信息化管理 。
污水处理及其资源化：污水处理系统的数学模拟优化与数字化智能决策控制系统 ；可持续污水生物营养物去除回收反应过程和机理；高效低耗的污水再生处理新工艺；污水生物处理系统中的内源过程机理研究；污水资源化回用的环境与健康风险评价原理与方法研究。
城市节水与水系统优化管理：城市生活公共建筑节水技术研究；城市工业再生水利用技术研究；城市规划对城市节水影响机理研究；城市工业节水潜力分析和技术集成；城市工业和公共建筑节水相关定额研究。
目前，实验室共承担科研项目200余项。其中，国家自然科学基金10项，国家重大科技专项课题/子课题6项，国家“863计划”课题1项，省部级项目30余项。近年来，实验室承担各类企业合作与社会服务项目200余项。包括：北京市东方太阳城水环境系统与雨水利用工程、数字化污水处理厂的建设研究方案、龙潭湖节水和再生水利用的研究与示范等。
现代城市测绘国家测绘地理信息局重点实验室
该实验室依托北京建筑大学与建设综合勘察研究设计院有限公司，于2011年9月被国家测绘地理信息局批准建设。实验室凭借学校测绘科学与技术学科优势、人才培养优势和建设综合勘察研究设计院有限公司的建设行业优势，面向城市规划、建设、管理和文化遗产保护需求，通过产学研联合，实现优势互补，研究构建现代城市测绘地理信息理论方法和技术体系，为城市运行管理和文化遗产保护提供特色服务，为政府提供决策支持，为公众提供信息服务，为企业运营提供技术服务。实验室将逐步建设成为现代城市测绘地理信息领域的高水平研究平台。通过营造一个创新、开放、和谐的实验室学术环境，培养在主要研究方向上具有国际、国内先进水平的中青年优秀科学家、学术带头人和优秀创新团队，形成高层次学术交流、成果培育转化和人才培养基地。
重点实验室主要研究内容：
现代城市测绘技术体系与标准化：基础测绘方面：研究大地基准现代化、城市三维测量与建模的理论与方法；在摄影测量与遥感方面，主要研究多源对地观测数据高可靠高精度处理、高效能网络分布式光学遥感数据一体化处理、倾斜摄影与面阵摄影测量技术、多模式合成孔径雷达摄影测量、激光雷达数据处理及其与摄影测量数据融合、遥感数据智能解译等；在地理信息系统方面：主要研究地图智能综合与质量控制、地理信息自动化数据挖掘与知识发现、时空数据通用模型与一体化管理、地图数据级联更新、地理信息智能服务等。要大力推进地理信息数据处理关键技术攻关，加强测绘生产技术装备建设，建设地理信息服务体系，研究制定测绘基准框架，通用和专用标准。
城市地理信息理论、方法及应用：重点研究网格化城市管理的理论、方法和技术体系；研究城市突发事件应急指挥和城市运行保障的策略、模型、方法和技术；研究构建城市历史多源空间信息共享与服务系统平台的相关理论和技术方法；研究城市空间信息应用与共享服务模式，发展面向网格化、精细化城市运行管理服务的空间信息支撑技术，探索基于空间信息的城市建筑生命周期管理新方法。
建筑精细测量与重构重点研究城市建（构）筑物精细测量技术：为建筑施工进行精密放样、建筑运营进行质量监控和安全监测服务；文化遗产精细三维重构技术，为文化遗产数字化保护和利用服务。
近年来，学校重点实验室获得多项省部级以上科技奖励。“特大异型工程精密测量与重构技术”获得2010年国家科技进步二等奖；“三维激光扫描测量建模技术研究及在故宫古建筑测绘中的应用”获得2009年测绘科技进步奖一等奖；“国家体育场精密施工测量技术研究与实践”获得2008年测绘科技进步奖一等奖，同时荣获2008年度“全国优秀工程勘察设计金奖”。
供热、供燃气、通风及空调工程北京市重点实验室
供热、供燃气、通风及空调工程北京市重点实验室依托北京建筑大学环境与能源工程学院供热、供燃气、通风及空调工程学科，是经北京市教育委员会、北京市科学技术委员会评审和认定的首批北京市重点实验室，于2001年6月成立，2009年12月通过第二期建设项目验收，2010年9月进入第三期建设。
重点实验室主要研究方向：
燃气综合高效利用技术：包括研究燃气综合高效利用技术、天然气梯级高效利用技术、集中供热和区域供冷技术、城镇建设和新农村建设所应用的新能源和可再生能源应用等相关技术。
供热空调制冷系统与设备节能技术：包括研究供热系统量化管理节能技术、空调用冰蓄冷技术、大型公共建筑用能系统监测和优化技术、浅层地热和水源热泵技术等。
室内环境质量检测与控制技术：包括研究室内空气品质的检测方法、室内空气品质控制手段相关技术、室内空气品质改善技术。
建筑节能综合应用技术研究：包括研究降低建筑用能系统、能源输配系统能耗并提高能效技术、监测和优化管理建筑用能技术、改善建筑围护结构或建筑构件热工性能技术、实现可再生能源在建筑中的规模化应用技术、发展绿色建筑和实现建筑节能减排相关技术。
近5年来，承担科研项目125项，科研经费2，228万元。其中，国家自然科学基金4项，“863计划”子课题1项，“十一五”子课题7项，国际合作项目5项。实验室已完成的研究成果中，许多已直接应用于北京市场，内容涉及旋流式烟气除尘器、低污染催化燃烧炉、烟气热能回收器、低温空气源热泵系统、室内环境质量检测等，同时申请多项发明专利及实用新型专利。
绿色建筑与节能技术北京重点实验室
绿色建筑与节能技术实验室是2010年由北京市教育委员会、北京市科学技术委员会批准建设的北京市重点实验室。实验室的建立主要为北京市城市建设发展中所遇到的环境和资源方面的问题、可持续发展方面的问题提供科技支持。实验室以“人文北京、科技北京、绿色北京”为服务方向，将建筑学、土木工程、材料科学与工程、环境工程等多学科进行交叉与融合，结合北京的城乡建设需求，致力于基础研究、应用基础研究、关键技术研发，促进当前与未来城乡建设中以可持续发展为模式的建筑事业发展。
重点实验室主要研究方向和课题：
绿色建筑设计与施工关键技术研究：绿色建筑规划评估理论与应用；既有建筑更新改造的理论、方法与模式；新型围护结构研究；建筑风环境、光环境、水环境研究；可再生能源建筑一体化技术研究。
节能墙体关键技术研究：研究节能混凝土、砌体外墙和玻璃幕墙的设计、生产和施工的系统理论；研究混凝土、砌体外墙及玻璃幕墙节能性能的关键技术；研究节能混凝土、砌体外墙及节能玻璃幕墙的系统设计理论。
可持续性建筑材料研究：研究建筑垃圾资源化关键技术与应用研究；研究再生结构材料与再生功能材料的形成机理；研究节能环保材料设计与机理研究；研究工业废弃物在可持续性结构材料中的性能机理及应用技术。
绿色建筑能源系统研究：供热空调制冷系统与设备节能技术研究；新型高效制冷、热泵机组及系统研究；建筑能耗及环境控制系统特性评价指标研究；建筑用能管理自动控制系统研究；可再生能源开发与利用理论及技术研究；蓄能机理及建筑应用研究；太阳能、浅层地热能开发与利用关键技术及理论研究；混合能源系统的运行控制研究。
绿色建筑水循环系统：雨水收集利用关键技术与设备成套化研究；非传统水源循环途径与水资源优化配置技术研究；建筑节水与场地水资源循环利用技术；低影响开发与绿色建筑关键技术与应用研究；绿色建筑水环境生态调蓄净化技术与集成技术。
该实验室近年来获得国家科技进步奖二等奖1项，省部级科技进步奖15项，国家优质工程设计银奖1项，省部级优秀设计奖1项；编制国家、地方、行业各类技术标准4项；专利及知识产权数十项。
实验室自组建以来，在绿色医院设计研究、采光遮阳一体化建筑构件研究、高层建筑风噪机理及对策研究、节能材料制造研究等多个方向，开展了系统的研究工作，取得了一定的阶段性成果并进行了示范项目的成果转化实践。同时，实验室针对绿色建筑重点方向，面向北京及全国进行开放性课题资助。典型的研究课题及成果有：中国驻厄立特里亚使馆经商参处绿色建筑设计、北京腾达大厦绿色建筑优化对策研究、北京宣武医院绿色医院评价及设计研究、佛山东平新城项目绿色建筑星级认定技术咨询等。
工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心
工程结构与新材料北京高等学校工程研究中心经北京市教育委员会批准于2010年1月成立。该中心具有北京市高校唯一的“工程结构与建筑材料”工程检测资质，拥有国家设计甲级资质的北京建工建筑设计研究院和全国行业领先的北京建工京精大房工程建设监理公司。工程研究中心依托北京市建设领域龙头企业北京建工集团、北京市建筑设计研究院、北京市市政工程设计研究总院、北京市政路桥控股有限公司等4家企业，为北京的城市建设提供必要的技术支撑，旨在提升北京在工程结构节能、抗震、耐久性、环保和可持续发展结构工程材料应用方面的整体水平。
工程研究中心主要研究方向：
工程结构节能抗震新技术研究和应用：开展工程结构相关的抗震新技术和国外先进抗震技术的国产化研究，节能新型墙体的研发和应用研究。
现代大型复杂结构施工监控技术与标准化施工技术：开展大型复杂结构的施工关键技术和施工监控技术研究，高效预应力成套技术标准化施工研究。
既有工程结构的检测、鉴定与维修加固：开展工程结构的材料检测、结构检测、检测鉴定和加固新技术的研究。
建筑垃圾资源化、再生环保节能和可持续性结构材料的研究和应用：开展建筑垃圾资源化、再生结构材料关键技术和规模化生产技术研究。
环保型可持续发展城市道路工程材料：开展环保型城市道路材料的关键技术研究，积极开展热再生技术、温拌沥青混合料技术的成果转化。
工程研究中心目前承担“973计划”“863计划”、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等研究项目共计80余项，研究经费达1，000余万元。获得国家和省部级奖励11项；申请专利10余项，获批6项，其中发明专利2项。
北京市建筑安全监测工程技术研究中心
北京市建筑安全监测工程技术研究中心于2011年4月经北京市科学技术委员会正式批准设立。中心结合学校机械工程、土木工程和电气工程等学科优势，致力于该领域重大关键性、基础性和共享性技术的研究，以及相关科研成果的系统化、配套化和工程化开发，为北京乃至全国建筑安全监测提供所需高新技术和装备。
中心主要研究方向：
基于声学技术的建筑安全监测。
大型建筑运行环境状态监测。
建筑安全物联网系统工程。
特种机器人的研究在建筑安全监测中的应用。
建筑钢结构和混凝土结构安全评估及可靠性技术。
建筑装备安全监测规范与服务。
目前，中心在研国家自然科学基金项目1项，北京市自然科学基金项目2项，其他省部级以上科研项目10余项。获北京市科学技术奖一、二等奖各1项，其他省部级科技奖2项。
北京市城市交通基础设施建设工程技术研究中心
北京市城市交通基础设施建设工程技术研究中心于2012年经北京市科学技术委员会批准成立。该中心以北京建筑大学为依托，并联合北京市政工程设计研究总院和北京市政路桥建设控股（集团）有限公司，形成了集交通基础设施综合防灾减灾规划、大型交通枢纽设计、交通基础设施新材料与新技术研发等于一体的省部级科研及成果转化平台。中心整合了北京交通基础设施研究领域的优势资源，协同开展科技创新，通过产学研结合，促进成果转化，为北京建立高效、安全、环保的世界城市交通运输体系提供技术支持，并培养一批高层次人才，以满足北京交通基础设施建设需求。
中心技术研究开发主要方向：
交通枢纽规划设计：研究综合交通枢纽规划布局理论、功能设计方法及行人交通特征，解决高效交通换乘、优化枢纽内部流线等交通运行效率及紧急情况下行人疏散等安全问题。
交通基础设施综合防灾减灾：研究交通基础设施的综合防灾减灾，解决地下道路及空间火灾烟气控制、内涝防治、安全疏散、结构抗震设计及安全评价问题。
交通基础设施全寿命设计：解决交通基础设施全寿命设计相关技术难题，着重开展混凝土耐久性及工程应用技术、交通基础设施使用性能预测、评价技术与应用和交通基础设施抗震设计新技术等相关内容的研究。
交通基础设施施工新技术：研究交通基础设施施工新技术，解决施工的空间制约、资源制约、无障碍施工等问题。
该中心近3年来获得国家科技进步奖一等奖1项、二等奖5项，省部级科技进步奖22项，国家优质工程设计银奖4项，省部级优秀设计奖16项；国家、地方、行业各类技术标准54项；专利及知识产权75项；国家级工法5项，省部级工法10项。科研成果已应用于工程约60余项，其中包括：奥林匹克公园综合交通规划、北京地铁4号线的防灾减灾设计、长安街大修改造的全寿命设计、北京市四元桥立交工程的施工新技术等。
北京建筑文化研究基地
北京建筑文化研究基地于2010年被北京市哲学社会科学规划办公室、北京市教育委员会批准建立。
基地自成立以来，紧紧围绕“三个北京”和中国特色世界城市建设，开展北京城市文化特色研究、空间哲学研究、建筑伦理研究和建筑文化遗产保护研究，共承担各级各类课题40余项。其中，国家社科基金项目2项，省部级哲学社会科学课题15项，北京市自然科学基金2项。举办国际、国内学术研讨会5次，出席国内外学术会议40余人次。出版著作20余部，150余篇。有20多篇论文被《人大复印报刊资料》全文转载，有100余篇论文被CSSCI收录。基地重视人才培养和建筑文化科普工作，2012年开始招收“设计伦理学与美学方向”硕士研究生，建设了建筑物文化特色资源库，取得了丰硕的科研成果和良好的社会效益。
基地主要研究领域：
北京城市建筑文化特色与功能研究：北京传统建筑文化的意义及功能；北京城市主要功能区的建筑文化特色；北京城市公共建筑物和公共空间的文化内涵；北京城市建筑形态的文化功能等。
建筑伦理研究：建筑、规划、工程活动的价值取向；建筑、规划、工程活动的公共参与；西方建筑思潮的伦理分析。
北京建筑文化遗产保护研究：北京城市建筑遗产的类型与特征；北京城市建筑遗产的文化功能评价；北京城市建筑文化遗产的再利用。
北京应对气候变化研究和人才培养基地
北京应对气候变化研究和人才培养基地成立于2012年3月，由北京市发展和改革委员会、北京市教育委员会联合共建。
基地的基本定位：
北京市应对气候变化智库；北京市应对气候变化信息服务中心；北京市应对气候变化战略措施研究和技术交流平台；应对气候变化专业人才培养与人力资源储备中心。
基地建设将立足北京、面向全国、放眼世界，跟踪气候变化问题的国际、国内形势及动态，汇聚国内外应对气候变化领域的精英人才和技术，集成利用北京市在相关研究领域的各类资源，开展气候变化对本市经济社会的影响及应对措施等方面研究，培养储备本市应对气候变化专业人才，努力将该基地建设成为与国际接轨、国内一流的集应对气候变化相关教学、研究与技术开发于一体的产学研综合性基地。
基地将组建与气候变化紧密相关的能源、交通、建筑、环境、生态、经济与金融、规划与管理等跨学科研究力量，紧密跟踪气候变化问题的国际国内形势及动态，系统全面地分析气候变化对北京市经济社会和环境的影响，研究本市应对气候变化的总体战略、应对机制与技术、应对计划与方案。
基地主要研究方向与内容：
开展相关发展战略和政策标准的研究；搭建北京市应对气候变化信息交流和研发网络；开展应对气候变化技术研究，包括基础研究、适应气候变化能力的研究、提升温室气体减排水平的研究、温室气体减排及相关低碳政策在短期内的经济社会影响研究等。
北京建筑大学——浙江勤业建工集团有限公司技术研发中心
为充分发挥高校科研人才优势和建筑施工企业的生产要素资源，促进工程建设领域的科技进步和科技成果的孵化与转化，建筑工程浙江省工程技术研究中心（企业技术中心）由北京建筑大学和浙江勤业建工集团有限公司（以下简称“浙江勤业集团”）共同组成并申报建设。中心于2009年获得浙江省批复（浙经信技术[2009]311号）。
研究中心的建立是本着优势互补、互惠互利、共同发展的原则，以切实发挥产学研联合作用为目标，以实现提高企业科技创新、促进高校科技成果转化为主要任务。
中心自建立以来围绕工程实际中遇到的技术难题，企业与高校联合开展了多项科研项目合作和技术攻关，主要包括：围绕土木工程施工领域的共性技术与关键技术，重点在施工新技术、新材料、新设备、新工艺等“建筑四新技术”方面开展创新研究与开发，以形成一批具有自主知识产权的一系列技术成果，并大力做好应用与推广工作。
中心的科研项目选题主要来源于三个途径：一是浙江勤业集团设立或拟定的项目，包括工程建设的行业标准、发明专利、国家级工法等；二是学校根据具体土木工程热点、难点技术而设立或拟定的项目；三是国家及地区科研主管部门的相关科研课题。浙江勤业集团与学校拟定的项目由各单位分别提交到研发中心，并由专家委员会评审通过后，方可列为正式选题并由中心负责编制项目申报指南。
北京建筑大学建筑科技大学科技园
北京建筑大学建筑科技大学科技园是依托北京建筑大学的优势学科及科技创新资源，面向首都城乡建设，集聚创新创业人才，扩散高新技术，建设知识创新和科研成果转化及产业化的中心；是为首都城市规划、建设与管理提供科技支撑和智力支撑的创新创业基地；是产学研合作引领产业结构优化升级的高新技术企业集聚区；是首都城乡建设创新创业人才培养的高地。
科技园以建筑科技为主导，围绕城乡规划、建设与管理，是重点开展建筑结构、建筑施工、建筑材料、建筑节能、建筑监理、智能建筑以及城市基础设施建设的研究、设计、实验、应用、信息等产业化基地。
