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地理信息科学的前景范文1
关键词：新课程；地理教学；能力
我国新一轮高中课程改革的全面启动使我们不得不再次正视教师的教学观念问题。为适应这种新形式，教师必须在新课程理念的指导下，积极、主动地改革自身的教学方式，用新课程理念引导现代高中地理教学。
一、建立具有时代特征的新型师生关系
师生关系是一种民主、平等的人与人之间的关系。教师在要求学生尊重老师的同时，也要尊重学生的人格，尊重学生的劳动。在教学中，师生关系是很重要的一个因素，因而，建立具有时代特征的新型师生关系是一切教学工作顺利开展的必要前提。教师要树立为学生服务的意识，并全心全意地为学生服务。学生的学习不可能是“一帆风顺”的。教师应帮助学生增加成功与获得喜悦的机会。
融洽的师生关系有助于创造和谐的课堂气氛，当然这需要教师在主观上做积极的努力。师生间的融洽关系与和蔼的教学态度都会使学生感觉到课堂气氛轻松，学生也就能够自觉主动地参与到课堂教学中，当然也就容易创设出有效性的学习氛围。
二、用新课程理念引导现代地理课堂教学
课堂是教师教和学生学的“主阵地”，新课程改革最重要的途径是要通过课堂教学的改革来落实。新课程在内容上力求贴近社会、生活和学生需要，不再将教材视为学生必须完全接受的对象和内容，而是强调教材的“范例性”，将其作为引起学生认知、分析、理解事物的一种文本或中介，并以文本的开放性、创造性、生成性给教学以多样的诠释角度。
1.创设情境，培养学生的探究能力
新课程要求着重培养学生的探究能力，倡导实施探究性学习。探究性学习的流程为：创设情境―主动探究―寻求结论―实践应用。情境的创设应尽可能从学生喜闻乐见的生活情境和客观事实出发，以图画情境展现，给学生提供自主探索和合作交流的机会，让学生主动研究实践问题。老师在这一过程中，充当一个组织者和参与者的角色，在必要时给予学生点拨和解疑，但更多应是倾听学生的想法，鼓励他们积极发言。学生交流一段时间后，可用简短的文字或用语言等形式表达探究成果，老师对他们的探究结论适当进行评价，并对问题进行拓展。特别是当学生的见解出现错误或偏颇时，要引导学生自己发现问题、自我矫正，将机会留给学生。
其实，不论是学还是教，都应注重探究。学生自我探究知识并独立地掌握知识，正是当前新课标理念下的地理课教学中，培养学生各种能力的迫切要求，也是适应素质教育和新课程标准的需要。
2.贴近生活，激发学生的学习兴趣
我国著名教育学家陶行知先生曾提到，“没有生活做中心的教育是死教育”“生活即教育”。在传统的地理教学中，学生往往是被动地接受相关知识和技能训练，缺乏学习兴趣和真实的体验。新课程的基本理念之一是满足不同学生地理学习的需要。如果能将实际生活中的地理知识融入课堂教学中，学生会在不知不觉中掌握知识的同时，增加地理学习的兴趣。
总之，在新课标理念下的高中地理教学，要充分利用生活中的地理，激发学生的学习兴趣。在课堂教学中，教师应不断创设教学情境，培养学生的探究能力。让学生成为学习的主体，感受地理学科的魅力。新课程将改变学生的一生，新课程也将激发老师的活力，让我们与新课程同行吧！
参考文献：
［1］夏志芳.地理课程与教学论.浙江教育出版社，2003.
地理信息科学的前景范文2
【关键词】地理信息科学；发展；应用
1引言
地理信息科学主要是对地理信息技术的研究，是针对现代地理学中的比较复杂的、范围又比较广泛的内容而进行的解析处理与技术保障，通过其在不同领域的应用，不难看出，在全球变化性问题上，地理信息科学有一定的处理功能，例如：社会经济发展，资源与环境的保护、开发利用等方面。毫不夸张地说，新世纪是地理信息科学的时代，是依赖地理信息科学的发展与应用的时代。
2地理信息科学的发展历程
地理信息科学是以信息技术的发展为理论基础，以核心技术遥感、全球定位及相互渗透技术的发展，而形成的集成化技术系统。当前，随着地理信息产业的成熟，一些发达国家已经成立了高科技的地理信息系统与企业，而我国因为在这一领域的发展时间较短，还没有大规模的体系动作，许多的科研项目还停留在研究阶段，更没有被公众广泛认知，可喜的是，在近几年，国家加大了对高新技术大扶持与推动工作，先后成立了“中国GIS协会”和“中国海外GIS”协会，以及应运而生了相关的高科技企业，同时在国家的职能部门中也设立了测绘信息局与信息系统，相信通过不断的努力与科学的探索，在不久的将来，我们将能看到地理信息技术在我们的生活中遍地开花，生机勃勃的繁荣景象。
3地理信息科学的发展趋势
那么究竟地理信息科学在哪些方面可以得到应用与发挥呢？我们在这里举例说明一下，就我们的城市电子地图来说，此技术的应用可以让我们浏览城市分布全貌，通过输入起点、终点，还能查询出公交车的路线，并提供相关车次信息，获取沿途的换乘信息与道路信息，其信息量之大，实用价值之大，不仅体现了地理信息科学的超强功能，更实惠和方便了我们日常生活；又如，在医学上，地理信息系统可以用来制作血管分布图、内部器官的结构图，这样，我们就可以直观地看到人体各部位的结构，微观手术的实现，使我们看到，地理信息科学真的离我们很近。也正是因为以上种种优点，它正逐步影响与改变着我们的生活，然而，这也只是地理信息科学被广泛应用的冰山一角，它不仅在城市交通与规划上得以应用，在自然资源保护、自然灾害的预测与预防，以及水气管道等领域，都有其发挥空间。那么，作为一门新兴学科，它未来将有怎样发展前景呢？就目前而言，地理信息科学主要是通过计算机来收集储存海量的人文地理信息，也正在航天技术中进行着不断的尝试，而一般地理复杂方程的建立，为地理信息科学的发展提供了理论基础，使其得以应用，地理信息网络系统正在迅速发展，在遥感影像成图，数学模型与信息模型，还有复杂的地理现象等方面都进行了深入的研究工作，这些无疑说明，地理信息科学具有旺盛的生命力，必将在推动社会生产力的发展中发挥巨大作用。
4地理信息科学的框架结构
地理信息科学的核心是将遥感、定位、遥测、虚拟地理环境及新一代地理信息系统等集合成一体化的天地信息网络系统，再运用信息机理研究、全球定位系统理论与应用研究、遥感理论和技术研究、3S集成理论应用研究等，实现地理信息技术的探讨与完善，在从技术理论过度到实践应用，构建推动社会前进的包括文化发展、制度创新、产业发展等人文科学的完事体系。新一代的地理信息系统是在互联网的交互作用下，不仅仅局限于集成库的数据收集，而是在遥感、遥测、定位、地面观测、社会统计这五个数据源的作用下建立的数据库集合，在以后的发展中，我们还会将多媒体引入数据收集中，建立更全面的关系数据结构，还要发展元数据与数据仓等技术，为此面向我们的问题是，如何解决图像与图形结合、知识与属性连接、推理机与逻辑库等问题。地理信息科学严格来说，是一门研究人类与地理环境相互作用的学科，建立整个学科体系可以从三方面入手：（1）技术层这个层面的研究主要依靠遥感技术、GPS技术、GIS技术以及其他空间信息为设施基础，在这些技术支撑下探讨与分析如何处理、描述地理信息的基本问题，并由此构建研究地理信息的可运用机理。（2）理论层地理信息科学是建立在地理学基础上，以计算机技术为辅助的学科，它通过地理信息的运动机理，与地理学科的基本原理与理论相结合，运用计算机强大的存储与处理功能进行区域化服务，进行可持续发展。（3）应用层所有的理论与研究均要对我们的社会，我们所生存的空间发挥其作用，才能得到应用，作为强大的地理信息科学也一样，在如此强大的理论与技术支撑下，面对我们全球的变化问题，它从资源、环境、经济、社会、人口等方面，对我们的生活进行了决策性的服务，并通过持续性发展继续指导着人类的各项实践活动。
5地理信息科学在产业化进程中所面临的问题
现阶段，地理信息科学的应用还没有得到充分发挥，集成化一体信息网络系统的框架内容也在日趋完善中，与基础设施相关的众多学科领域也在大力筹建中，为此，我们在投入了大量的人力、物力与财力的前提下，必须快速解决这一学科中所面临的问题。（1）遥感影像的系列成图问题这个问题并不是一个没有参考的问题，大地图集就是可以参考与借鉴的系列成图的典范，当然，这经过了几世纪，几辈人的努力，从文字描述到地图制作，才获得了如此伟大的进步，才最终完美地呈现在我们眼前。作为新一代的遥感影像系列成图问题，因系统间符号与数据结构相冲突，达不到完整统一的制作要求。那么在计算机人工智能的帮助下，我们是否可以完成这项工程呢？答案是尚未成功，但我们相信，不久的将来，通过计算机的图像处理功能的不断深入开发，遥感影响的进一步普及应用，我们终将会解决系列成像问题。（2）改变地理信息计算机系统计算机在地理信息科学中起着决定性作用，其数据库与辅助设计相结合，使地理信息系统得以完善，然而，出现的新问题是：由于系统中不支持模型的综合运算，不能使运算结果可视化，这一问题只有通过改变系统中对地理现象客观规律的软件，可将专题地图自动自成，才能取得这一阶段性的突破。（3）计算与信息模型的问题模型有实物模型与信息模型之分，信息模型是在信息系统中运行的，而我们的地理信息科学中，有遥感信息模型、复杂性地理信息模型、料子体元遥感信息模型等这些信息模型的系数与指数都会随时空或新因素发生变化，那么系统对其计算结果也会产生辩证逻辑计算，这将是一个不断更新的要进行大量计算处理的研究工作。
6结束语
地理信息科学的迅速发展，离不开其应用价值与推动历史进程的重要作用，目前，仍处于发展中阶段，随着信息产业的不断成长壮大，这门学科将得到更广泛的应用，相关技术也属于高科技知识产业，对人才的培养也有较高要求，在国家政策的大力扶持下，我们也欢迎更多的有识之士参与进来，一起为我们的新兴事业添砖加瓦。
【参考文献】
[1]侯景伟，孔云峰．地理信息科学的时空哲学思考[J].测绘与空间地理信息，2013(1)：18-21．
[2]王立新，吕德洪.GIS在我国的应用现状分析[J]．江西测绘，2006(4):28-30.
地理信息科学的前景范文3
[关键词]地理信息系统 地质 矿产 勘查
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-124-1
1前言
地理信息系统，简称GIS，是用于处理地理信息的系统。它综合地理学、计算机科学、数学、信息学、测绘学等学科，以地理和测绘为基础，依靠计算机技术作为技术支撑，广泛应用于与空间信息有关的领域。
地理信息系统有三个基本特征。首先，地理信息系统是以计算机软件为基础的应用系统，其使用职能为通过计算机接收外部信息进行空间数据整理。其次，地理信息系统以多媒体数据库系统为媒介，它的功能和使用范围将随着多媒体技术和数据库的技术发展而发展。第三，地理信息系统经由内部处理器完善生成的数据具有两大特点，分别是统计性和空间地理性。
2地理信息系统的发展背景
地理信息系统的发展只有50多年的历史[1]，了解地理信息系统出现的背景对于更好的认识地理信息系统有重要的意义。
首先，地理信息系统以地理学为认识基础。从概念上看，地理信息系统就是处理和地理有关的信息。在经历了传统地理学、计量地理学之后，地理学如今走向了信息化的道路。通过计算机技术的引用，将过去纸面上、手头上的数据进行信息处理与加工，进而系统化、统一化、定量化、动态化。地理信息系统作为一种新思想、新技术丰富了解决地理问题的手段，是地理学科走向多元化发展的道路。
其次，地理信息系统以地图学为方法基础。传统的地图表达方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今计算机技术的引入使得地图学以信息的形式存在于系统中，计算机通过外部输入获得信息，通过内部程序进行加工处理，从而获得精确可靠的地理信息。而且由于计算机网络的发展，其更新快、实时性强、精度高的特点更为突出。不过，传统的地图学提供的地理信息系统以地图学色彩设计与表示方法、地图制图综合、地图量算与分析、专题数据处理与
表示方法等都在地理信息系统得到了延续。
第三，地理信息系统以空间对地观测获得新的信息源。如何获得可靠、丰富且实时的信息源一直以来是地理信息系统发展过程中的重要问题。传统的信息来源是在地图学发展的基础上出现的，如实地测绘、航空摄影、探险考察等。如今计算机网络和数据库的发展很好的解决了困难。卫星、航天飞机、无人机等实时化、全球化通信网络成为了地理信息系统获取新信息的重要工具，对地理信息系统来说，这是其发展过程中极其重要的一环。
3地理信息系统的发展
地理信息系统从上世纪60年代诞生到现在已经发展了50多年，世界各国已经开始应用地理信息系统来进行空间数据的储存、获取、传输和处理等，给管理人员和决策人员提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系统产生的背景之后，我们更要知道地理信息系统50多年的发展历史，更好的认识地理信息系统以便在今后的使用中得心应手。
地理信息系统的最初构想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美国的 Duane F.Marbel 在二十世纪六十年代初分别提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用计算机技术的方法建立加拿大地理信息系统，简称CGIS，其功能主要是进行地图的叠加和量算。这是地理信息系统发展的第一阶段，属于开拓期。这一时期内，研究人员利用计算机技术开发了一些简单的软件，后人称之为地理信息系统软件包。然后利用这些软件包进行空间数据的地学处理。1972年CGIS在简单完善后投入使用，美、英也开始进行相关研究的工作。二十世纪七十年代是地理信息系统的平稳发展阶段，注重管理是这一阶段的主要内容。进入八十年代，地理信息系统实现了技术上的重大突破，空间决策支持分析的出现使得地理信息系统的应用越来越广，各国政府也从中获得了利益，因此，相关的研究机构被设立，地理信息系统进入快速发展的阶段。1992年，Goodchild提出地理信息科学概念，旨在研究应用计算机技术处理、储存、管理、分析地理信息过程中的一系列基本问题。地理信息科学的提出使得地理信息系统理论化，这是地理信息系统发展的必然结果。二十世纪九十年代地理信息系统已经服务于多种行业，特别是地理信息科学的提出使得它将有更加广阔的未来。时间进入二十一世纪，近十年来，遥感、全球定位系统、国际互联网等现代信息技术与地理信息系统相互联系、相互渗透，它们之间已经发展形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统。新时代、新技术的蓬勃发展给地理信息系统注入了新的活力，而地理信息系统广阔的应用前景必将使得它在今后拥有更好的未来。
4地理信息系统在地质矿产勘查中的应用
地理信息系统在现今高新技术层出不穷的背景下飞速发展，加之信息化技术和信息化产业的不断完善，地理信息系统已经在地质学领域取得了重大发展。
地理信息系统在地质学领域的发展主要表现在地质制图、地质灾害预测、石油勘探资料管理和矿产资源预测等方面。我们着重介绍其在地质矿产勘察方面的发展。
首先是地理信息系统用于地质矿产勘探制图。长久以来，矿产、石油勘探都需要通过地质、物探等得到相关资料做成地图，以完成相关信息的综合。不过传统的地质制图方法存在效率低下、利用率低、管理繁杂等不足，已经不适应如今迅速发展的油气勘探、矿产开发等领域。地理信息系统的出现很好的解决了这一问题，它可以实现各种专题图的可视化、数字化，并通过数据库对其进行管理，存贮方便且查询容易。
其次是地理信息系统用于地质矿产勘探数据管理。在地质矿产勘探过程中，如何对庞大的数据资料进行管理是很重要的问题。如今，地理信息系统通过将各种文本资料录入，图形资料数字化，从而完成由文本、图形到数据的移植。这种方式便于保存，且通过识别码连接实现对空间信息、属性资料的一体化管理，继而做到对矿产地质信息的全方位管理与应用。
第三是地理信息系统用于矿产资源预测。勘查人员在研究地质矿产资源的过程中会遇到很多棘手的问题。恶劣的地质环境，简陋的分析设备以及不可预知的自然环境都使得研究人员头痛欲裂。不过，地理信息系统的出现有效的降低了这一问题的难度。现今，大量的地源信息、地质资料已被获得，研究人员要做的就是将它们录入地理信息系统中，然后通过计算机技术进行处理就能获得有价值的信息。
地理信息系统在地质矿产行业的发展中发挥了巨大作用，取得了很多成果。美国、加拿大、澳大利亚等过早在1985～1989年就将其应用于地质矿产调查和填图[2]。2002年，澳大利亚得研究人员携带笔记本电脑于野外采集地质数据，并建立相关数据库。Zhou[3]以其建成的中国金矿大型数据库为基础，使用地理信息系统进行成矿地理分析，预测区域成矿靶区。中国地质科学院方一平等建成1：500万中国矿产资源数据库，中国地质矿产信息研究院吴仲煌将GIS应用于矿产资源区域评价。此外，我国1：50万数字地质图数据库[4]已经建立完成。总而言之，通过地理信息系统辅助，研究人员可以基于大量的信息进行空间采样，从而对地质矿产勘查进行预测和指导。
5地理信息系统的未来展望
地理信息系统数据量庞大、信息多元化、定量化分析等特点正是传统地质研究中所缺乏的。不过地理信息系统也存在着如分析对设备要求较高、硬件花费较大、收集资料耗时耗力等不足。随着地理信息系统的应用被越来越广泛的开发，地理信息系统在地质矿产勘查领域的发展将会朝以下几个趋势发展：高维化、网络化、集成化和智能化。我们相信地理信息系统的研究将使其更加完善，并更好的服务于各行各业。
参考文献
[1] 王家耀，成毅，吴明光，孙庆辉. 地理信息系统的演进与发展. 测绘科学技术学报. 2008， 8 （5）， No.4.
[2] 郑贵洲.地理信息系统（GIS）在地质学中的应用[J]. 地球科学， 1998， 23（4）： 420～423.
地理信息科学的前景范文4
关键词：Web-GIS；北海老街；虚拟旅游
1 概述
随着旅游行业的高速发展和“互联网+”的兴起，虚拟旅游的研究已经逐渐成为热点。GIS （地理信息系统）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，Web-GIS（网络地理信息系统）是Internet技术应用于GIS开发的产物。
北海老街（珠海路）是北海市历史文化名城的核心开发街区，对北海的旅游产业起着支撑作用。珠海路历史悠久，商业传统优良，是北海历史和风俗及市民生活的浓缩地带。旅游产业规模不断扩大，经济效益日益突出，然而一些问题也日益凸显，对外宣传力度不够，不能及时的旅游信息和进行旅游咨询活动，市场潜力未得到充分开发。应用Web-GIS等技术实时旅游信息、实现数据共享，使游客能够直接通过互联网实现数据访问，实现空间数据浏览、查询，对促进北海老街的旅游发展具有非常重要的意义。
2 Web-GIS概述
网络地理信息系统（Web Geographic Information System，Web-GIS），是指基于Internet平台，运用在Internet上的地理信息系统，包括Web-GIS浏览器、Web-GIS服务器、Web-GIS编辑器、Web-GIS信息四个部分，是地理信息技术和互联网技术结合的产物。Web-GIS与传统GIS相比具有如下优势：全球化服务应用、分布式动态系统，良好的可扩展性、良好的兼容性等。
Web-GIS主要具有如下几个功能：
（1）在全球范围内通过多种手段获取地理信息，把已存在的图形数据转化为 Web-GIS 的基础数据，提高数据共享和传输效率；
（2）不同地区的客户端利用浏览器的交互能力，实现图形及属性数据的查询检索；
（3）实时完成在服务器端为浏览器端提供模型参数的分析与计算，并即时将计算结果以图形或文字等方式返回至浏览器端；
（4）将Internet上空间分布的信息进行组织管理，为客户端提供基于空间分布的多种信息服务，提高资源利用。
计算机软硬件和网络技术的快速发展，地理空间信息科学的飞速发展以及人们对信息需求的不断增加，这些都给Web-GIS的开发和应用提供了非常广泛的空间：如与多媒体技术、虚拟现实技术的结合，基于移动端Web-GIS的研发，基于网格计算的Web-GIS系统模式等。Web-GIS将为电子商务、电子政务等多种信息化建设提供巨大的技术支持平台。
3 虚拟旅游系统的功能设计
依据北海老街旅游的基本情况，将系统功能分为三大模块：空间数据管理模块，系统查询模块，系统维护模块。
3.1 空间数据管理模块
该模块对空间数据库中的数据进行分析，需要具备动态管理功能，能够及时根据北海老街基础设施更新、景点内部扩建和改建动态更新数据库信息。（1）图形显示模块：完成图形的大小缩放、显示全图等基本图形处理功能。（2）空间分析模块：使用Web-GIS便捷的空间分析能力可以在地图上简单的实现半径查找，如通过Web-GIS分类查找老街景点情况，以及商店、饭店等功能性设施。（3）多媒体显示模块：借助多媒体，实现路线漫游跟踪和快速显示，并可以对各主要景点进行多媒体演示，通过图像、视频、音频等多媒体信息全面介绍老街的最新旅游风貌。（4）虚拟三维显示模块：虚拟现实（Virtual Reality）利用计算机生成模拟环境，给用户提供现场多感觉通道，根据不同的使用需求，探寻一种最佳的人机交互方式，使游客通过特殊交互设备身临其境，实现虚拟旅游，获得身临其境的感受。
3.2 系统查询模块
该模块为用户提供多种查询功能，按照查询对象类型的不同，分为以下几个部分：（1）景区地理信息查询：查询从北海主要地标（如：北海站、福成机场、南珠汽车站、银滩、北部湾广场等）到达景区的路线。（2）景区景点分布查询：用户可以根据需要查询各类景点的位置，如基督教堂，博物馆等。（3）功能性查询：查询餐饮娱乐信息，并完成餐饮住宿的在线预订。
3.3 系统维护模块
实现快捷方便的系统维护和数据升级，提供可靠的旅游信息供用户准确的下载，为游客和旅游管理人员提供有力的信息支持。
4 Web-GIS的构造模型
本系统采用当前主流的浏览器服务器（B/S）模式，该模型为三层结构体系：数据库服务器、Web-GIS应用服务器和客户端。数据库服务器和Web-GIS应用服务器被区分开来，客户端采用通用的Web浏览器。相对于传统的两层结构，客户端在该模式下可以使用通用的浏览器，支持多种操作系统，具有操作简单、使用和开发成本低等特点。另一方面，数据库服务器、Web-GIS应用服务器的分离，大大降低了服务器的负载。
用户通过Web浏览器向Web-GIS应用服务器发出请求， Web-GIS应用服务器接收到请求后从数据库服务器中读取数据， Web-GIS应用服务器根据用户请求，或直接在服务器端处理数据并将结果发送到客户端，或者将数据发送到客户端由客户端自行处理。浏览器服务器三层结构如图1所示：
5 结束语
北海作为国内著名的沿海旅游城市，拥有独特的自然和人文景观，由于北海市旅游信息的封闭性，阻碍了北海旅游业的发展。经过多次的实地调查和数据采集，我们开发设计了北海老街虚拟旅游信息系统，旨在探索一种全新的旅游模式。
本系统的特点主要体现在，使用Web-GIS技术，采用浏览器服务器三层结构实现浏览、查询、缩放、测量等功能，客户端采用通用web浏览器访问系统资源，操作性大大提高，同时降低了服务器的负载。
参考文献
[1]贺媛媛，张颖.Web GIS 的发展现状及前景[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2008.
[2]闫丽洁，秦奋，余明泉. 基于WebGIS的旅游信息系统的设[J]. 聊城大学学报（自然科学版），2006.
[3]黄国倩.北海老街（珠海路） 调查研究[J].老区建设，2012.
[4]李世佳，梁优.北海老街的保护与开发现状及其问题探讨[J].钦州学院学报，2014.
[5]舒永刚. WebGIS旅游信息搜索功能研究及应用[D].浙江工商大学，2012.
地理信息科学的前景范文5
[关键词]GIS 林业 调查 前景
中图分类号：F35 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0257-01
随着当今社会信息技术的不断发展，林业部门中也逐渐将信息技术引入了其中，且林业信息化程度在不断加深加强，信息技术的利用程度还关系到林业工作的全面发展。而林业调查是林业工作的重要内容，传统的调查方法已经无法跟上时代的步伐，也不能满足林业发展的需求。所以，必须借助持续的技术创新发展，更好的为林业调查服务，在这样一种背景下，GIS得到了越来越多的应用。
1.GIS技术简介
GIS的中文名字是地理信息系统，是一种借助计算机相关设备可以实现地球部分区域地理分布数据的采集、存储以及分析等功能的特殊空间信息系统。GIS这门学科综合性强，它将一些地图学、地理学和计算机信息科学知识融入了其中，在多个行业领域得到了运用，还能处理和分析空间信息，还能有效的集成地图视觉化效果、地理分析功能以及数据库操作，以便更好的开展数据分析与管理。
GIS在林业调查中发挥了十分重要的作用。首先，GIS技术的使用，更好的促进了林业工作朝着科学化方向发展。并且通过全面收集与分析空间数据的属性，突破了传统数据分析的单一性限制，分析结果更加合理、更加有效，也有助于制定更好科学的决策方案。利用此技术还能实时的管理林业资源中的属性数据与空间数据，一旦森林资源因为其他因素出现了变化，系统就会立即更多资源数据，更好的帮助林业工作人员准确的掌握实际情况，最终进行有效的决策。其次，可以提升林业调查的工作效率。若是采用传统的手工绘制方式，一个乡镇级别的地形林相图可能就需要花费30天的时间，且比较容易发生人为失误方面的误差，而当使用这种技术时，就只要3天的时间，工作效率提升了十倍，有效缩短了制图时间，节省了人财物的投入。再有，我们可以借助此系统中的功能模块，更科学的统计分析与查询所搜集到的各种数据信息，通过将之跟实际数据进行对比，能够将原有数据的局限性和问题找出来，做到及时有效的修正，确保了相关数据的全面性、准确性和真实性。
2.GIS在林业调查中的应用
2.1 运用在森林资源的监控和清查中
经济的快速发展，使得很多森林用地被破坏，使得国内的森林资源覆盖率大大降低，国内水土资源的流失问题越来越严重，土地荒漠化程度问题日渐凸显。所以，怎样在发展经济的基础上，确保森林资源的均衡性，防止出现水土流失就成为了现阶段的一个重要问题。地理信息系统具有遥感技术的功能，可利用卫星对森林资源进行大面积的清查和监控。其主要做法是利用GIS将森林类信息转化为具体数据，保存到计算机之中，再利用计算机制成图从而对森林资源进行有效的比Γ通过其比对得到森林资源的变化情况，及时监察，在GIS中报告，对资源的增减走向也会进行有效的评价。
2.2 制定森林经营决策方案
GIS借助其拥有的数据库和数据管理功能等，可以很方便地在空间、属性数据的基础上建立生长、预测、经营、决策模型。通过对各种经营过程进行模拟、比较和评价，选择出最优经营方案，并形成综合或专题报告输出供决策者参考。1990年伊藤达夫利用GIS制定森林经营开发方案，应用后取得了满意效果。
2.3 林业制图
制图是一项技艺性强且工作量极大的工作，但GIS提供的制图功能使制图工作变得轻松自如。在制作植被分布图时，GIS把地图的信息源根据海拔、坡向、坡位、坡度、土壤类型、年降雨量等分成不同的“层”，使每一层与一定立地上的植被相联系，从而简化、连贯了植被成图工作。WINGIS将地图分为点状图、线状图、面状图、等值线图等四大类，利用其图形作模块，通过图形的组合、叠加、复合，实现地图的拼接、剪裁、缩放等各种功能，从而制作用户所需的各种复杂的专题图。GIS在日本林业上的应用，其主要功能就是森林资源数据管理、分析与各种地图、图形的处理等。
2.4 遥感技术
当前，GIS中的遥感技术在林业发展中发挥了不可替代的作用，尤其在预防森林火灾中遥感技术起到了重要作用，并取得了丰硕的成果。遥感图像通过卫星进行传递，其色彩丰富、定位精准、效果逼真，能及时发现火情，对林业发展具有重要作用；GIS利用卫星观察大面积森林的红外波段的光谱可判断这片森林是否能健康、有无虫害等。
3.GIS在林业调查中的前景
3.1 森林资源的信息管理
GIS具有强大的信息管理系统。我国国土面积巨大，土地类型众多，土壤种类多。因此各地、各林业、各地森林面积，植物种类、森林占地面积、植被年龄等数据过去只能从纸质数据库中进行查找，纸质化档案保存不完整且容易缺失。利用地理信息系统不仅可以做到动态监控和管理，还可以更直观、更方便的把握林业资源的分布情况。
3.2 林业分类功能
利用现代地理信息系统，可以对现有林业种类分类，具体来说，就是按照横向到边、纵向到底的原则，大到按照农林的归属地、权限管理部门，小到林内的资源种类等进行条块分割，数据标识，信息共享。运用地理信息系统，将文字叙述为数字信息，分门别类形成科学、高效的信息集成体系，客观真实反映现状，为今后的经营和发展提供最根本和直接的科学依据。
3.3 森林限额采伐管理
应用地理信息系统，可以清楚地把握各地、各林业局及林场，乃至各林场、小班的森林资源状况。下达森林采伐限额指标可做到有的放矢。同时，可以确定各小班的森林经营措施，实现以小班为单位的动态经营管理。
3.4 林业用地信息管理
我国林业用地所占比例很大，可开发利用的潜力也很大。为促进林业用地的管理进一步合理开展，可利用地理信息系统，做到有效地管理林业部门的土地资源，实现对林业用地的权属利用情况及开发前景动态管理。
3.5 森林病虫害检测及控制应用
地理信息系统，可以实现对森林病害、虫害、鼠害发生规律、分布状况及控制程度动态监测及跟踪管理，能够克服工作的盲目性和被动性，做到心中有数，防治工作及时。
3.6 森林防火监测及动态管理
运用地理信息系统还可以对林业安全防火系统进行全面、准确地动态监测和警报。众所周知，火患是林业第一天敌，为此，大量科研技术人才一直至力于这方面的研究。20世纪90年代初，我国研制出了第一个“林火管理”地理信息系统并逐步改进。21世纪，各地州市都在林防火的事前、事中控制上各出奇招。随着林业GIS信息管理系统的技术越来越完善和成熟，随着地理信息系统推广和运用，必将大大提高林业安全管理水平，并产生巨大社会效益和经济效益。
综上所述，在国内现阶段的林业调查工程中，GIS系统的应用尚处于初级阶段，很多技术难题没有得到彻底的解决，特别是在GIS系统的构建方面，对于功能模版及各系统的完善也是必不可少的。随着GIS系统的不断创新与发展，其在林业调查工程中的应用前景更为广阔，也是选取最为经济、合理林业调查工程方案的关键，必须引起相关单位和技术人员的高度重视。
参考文献
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地理信息科学的前景范文6
关键词：空间信息技术；物联网；技术应用
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）07-0050-03
0 引 言
物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。空间信息技术是指采用现代探测与传感技术、摄影测量与遥感对地观测技术、卫星导航定位技术、卫星通信技术和地理信息系统等为主要手段，研究地球空间目标与环境参数信息的获取、分析、管理、存储、传输、显示、应用的一门综合和集成的信息科学和技术[2]。
近年来，在物联网概念及其应用迅速发展的背景下，空间信息技术迎来了应用与发展的新机遇，并逐渐显示出了其在物联网中的重要地位和不可替代的作用。探讨空间信息技术在物联网中的作用与应用，对于促进多方的技术融合与协同发展的必要性日益显现。
1 空间信息技术与物联网的发展概况
1.1 空间信息技术的发展
空间信息技术是当前人类获取并处理大区域地球空间及其动态信息的唯一技术手段。随着科技的进步，空间信息技术无论是在单项技术还是在综合集成上，都得以飞速发展，尤其是在1998年戈尔提出“数字地球”概念后，世界各国均纷纷出台相关的发展策略与长远规划。目前，在空间信息获取上，全球对地观测能力不断增强，人类逐步进入一个多源、多时相、全方位和全天候对地观测的新时代；在空间定位技术上，则以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系统为代表，在静态动态定位精度、运行可靠性以及实时数据上都得以改善与提高；在空间信息分析处理上，GIS作为集地理、测绘、计算机等多学科为一体的交叉综合性学科快速发展，其以空间数据库为基础，进行数据的输入、输出、组织和管理，更关键的是GIS提供了对信息的认识表达、综合分析、理解决策等方面的技术和模型，具有强大空间数据处理与空间信息分析功能，业已成为地球空间信息科学的重要理论内涵与技术手段，是空间信息技术深化应用的核心，并向系统结构化、集成化、网络化、三维化以及智能化等方向发展。
在具体的应用上，国内外相继开展了数字地球、智慧地球、数字区域、数字城市、数字社区等一系列研究。目前的应用已走出军事、测绘等传统领域，进入经济社会发展各个领域，包括资源环境、城乡规划、工程建设、交通、电力、农业、林业、电信、商业、旅游、现代物流等领域以及大众服务行业，并形成了规模强大的空间信息产业[3]。
1.2 物联网的发展
物联网理念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书 [4]。1998年，美国麻省理工大学（MIT）提出了“物联网”的构想。1999年，美国Auto-ID首先明确提出“物联网”概念。2005年，国际电信联盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度报告，正式将“物联网”称为“the Internet of Things”，并对物联网概念进行了扩展 [5]。目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家。2008年，欧盟智慧系统整合科技联盟（EPOSS）发表《2020的物联网：未来蓝图》的报告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美国总统奥巴马就职后，将“智慧地球”提升为国家层级的发展战略，从而引起全球关注。2009年6月，欧盟委员会提交了《欧盟物联网行动计划》，随后了其物联网战略。日本政府自20世纪90年代中期以来相继制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多项国家信息技术发展战略。韩国政府自1997年起出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策。我国也在2006年的《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）》中将物联网的核心传感网列入重点研究领域。2009年，总理提出“感知中国”概念，并于2010年《政府工作报告》中指出要加快物联网的研发应用，国家工业和信息化部门也把物联网发展作为国家信息产业确定的三大发展目标之一。
与基础性研究同步，物联网应用研究也取得了一定的进展，在仓储物流、假冒产品的防范、智能楼宇、路灯管理、智能电表、城市自来水网等基础设施、医疗护理、精准农业传感技术的精确应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等领域体现了极大的应用价值，并将发挥巨大的潜在作用。
2 空间信息技术在物联网中的作用
2.1 为物联网系统提供空间认知的基准与标准
当前信息技术的发展，使得人们生活在一个由计算与通信技术构成的信息空间与物理空间共存的空间中。在这个对偶空间中，既有存在从物理空间中获取信息形成信息空间的组成过程，也有从信息空间向物理空间提供信息的反馈过程[6]。物联网系统需要认知物理空间，并促进两个空间的深度融合，而对于物理空间的认知与基准问题则应包括几何、物理和时间基准等内容，这些也恰是空间信息技术研究的基本问题。空间信息技术在确定空间信息几何形态和时空分布上的技术进步与应用发展间接上奠定了物联网系统对于物理空间的认知基准。另一方面，标准化是任何行业发展必须面对的问题，物联网系统由于其自身综合性、交叉性等特点，标准化问题尤为突出。而伴随着空间信息技术发展形成的一系列空间信息标准，包括括数据的格式、精度、质量以及信息的分类编码、安全保密、技术服务等诸多方面的内容可以直接被物联网系统标准化所借鉴，至少在空间数据与信息上可以利用现有的标准化成果。
2.2 为物联网系统提供实时与非实时空间信息
人们接触的信息中约80%和地理位置相关，物联网系统中空间信息更是占据重要地位，空间信息技术则可以为物联网系统提供实时和非实时的空间信息。随着3S技术（RS、GPS、GIS）的进步以及与信息、通信技术的结合发展，现已实现对于目标的实时与非实时分类识别、跟踪定位和监测监管。一方面，随着制图学与空间数据库相关理论与技术的进步，业已形成多层次标准化的基础地理空间数据库，为物联网系统提供了基础地理信息平台，并直接影响到物联网应用的广度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物联网系统获取相关空间信息的途径之一。其中，RS作为宏观观测地球的手段，其数据的空间、时间、光谱、辐射分辨率不断提高，数据传输与处理的实时性显著增强，并积累了大量的历史数据形成空间影像动态数据库；GPS的定位精度和覆盖范围也不断提升，且从静态扩展到动态，从单点到广域，从事后处理到实时定位，足以为物联网提供高精度的实时定位信息，另外，GPS还可以为物联网系统提供统一的时间信息。
2.3 为物联网系统提供空间数据的分析处理、集成管理与数据挖掘
物联网本意是要将物体与物体通过传感器、网络等联合为有机整体，要将物体的特征特性转换为数据进行信息传输交流，这些数据具有异构、分散、多源、海量和时空动态等相关特性，这给系统的数据处理与管理带来了挑战。物联网系统必须将繁杂的数据进行有效的集成聚合与分析处理，才能保证物体之间的信息交流。作为空间信息技术之一的地理信息技术则是空间信息的存储、处理、分析、管理和应用的核心技术，在数据存储与管理方面，业已形成先进的面向对象数据模型和成熟的空间数据库技术；在数据的分析处理上，GIS有强大的空间数据处理能力，尤其在空间分析能力上更是其区别于其他信息系统的显著标志。
空间分析是为获取和传输空间信息而基于地理对象的位置及形态特征的分析与建模的系列技术，物联网系统的特征要求其具有强大的空间分析能力，以达到对海量空间数据的处理分析、挖掘、推理，并达到智能决策与服务的目的。当前，空间信息技术在数据管理与处理上已从传统的空间数据管理系统逐步向空间决策支持系统转变[8]。为适应物联网的发展需求，空间数据分析与数据挖掘还将向泛空间信息分析、协同实时处理、智能推理、面向公众服务等方向转变[9]。
2.4 为物联网系统提供空间可视化技术
人占据物联网系统中人与物的信息交互的主导地位。有研究表明，人获取客观世界的信息约有80%来自视觉，相对于其它途径和方式，图形图像信息最易被人们直接识别，可视化技术将数据转换解释为直观的图形，从而简化、便捷了人们获取信息的方式与途径。
物联网系统中涉及复杂的多源、多维空间数据，空间可视化理论与技术奠定了其可视化的基础，并在一定程度上提高了人/机、人/物的信息交互效率。此外，GIS的发展已从传统的2维地图发展至2.5维与真3维空间信息系统，其基于空间数据库构建的虚拟环境与情景模拟技术日趋成熟，以数字地球为代表的系统建设也已在应用方向逐渐普及，这些都将在新时代物联网的建设中向广度和深度发展。未来计算机技术与人的思维科学将进一步融合，人也会成为物联网虚拟环境中的一部分，而其大前提则是需要借助空间信息可视化技术以及虚拟现实技术来保证人与物、人与虚拟环境、人与空间信息的交互。
2.5 为物联网系统提供其他相关技术支撑
空间信息技术除了在空间数据的管理、处理、可视化等领域以外，还可以为物联网系统提供很多其他相关技术支撑。例如，在物联网中人与物的物理空间是连续的，而传感器所获取的数据大多为点数据，在获取连续的空间数据上则需要空间信息相关技术的支撑。遥感就是获取大范围数据的最佳手段之一，在物联网系统中，借助其与相关点数据的关联反演也是当前通过点源数据获取大范围连续数据的技术方法。
另外，早在物联网概念出现之前，空间信息技术已有了长足的发展，产生了诸多应用基础平台与相关支撑技术，例如基础地理信息平台、分布式空间数据库平台与技术、移动GIS平台与技术等。在这些平台之上又成功地出现了一系列应用，如导航、智能购物等公众LBS服务，又如数字地球、数字城市等大区域范围的应用。在这样一些应用上，已经出现了物联网概念的雏形，这些已建成以及正在发展的平台为物联网系统的构建奠定了平台与技术基础，很多物联网系统的构建可以基于上述平台，添加物联网的传感器、网络通信、人工智能等技术以实现物联网系统功能，例如冷链物流管理系统等[10]。
3 空间信息技术在物联网建设中的应用
有学者指出物联网的概念脱胎于应用，其相关技术与应用雏形早已出现，物联网的应用领域包括资源、环境、工业、农业、公共安全、交通运输、城市管理、平安家居和医疗健康等等，而这些领域中很多都是空间信息技术传统与新兴的应用领域。在即将来临的物联网新时代中，空间信息技术在这些领域中成功的应用案例和知识积累也将为物联网应用与建设奠定基础。
3.1 空间定位技术应用
空间定位技术自诞生以来，逐渐由军方转向民用，已形成巨大的应用市场，目前较为成熟的应用主要有导航、物流以及各种基于位置的服务（LBS）。在物联网系统中，空间定位技术提供了人、物的空间位置信息，在物联网建设中有着举足轻重的地位并有着广阔的应用市场。例如，人和物的跟踪定位，在安全、物流、远程医疗、LBS服务等相关领域都是不可或缺的，空间定位技术势必被这些领域物联网的建设所应用。
3.2 遥感技术应用
遥感是空间信息技术中最具历史的技术，在地质、资源环境、灾害、区域、城市等调查监测、分析预测方面有着成功的应用。作为一种传感技术，遥感将在这些领域物联网建设与应用中成为系统信息源之一，也必将因其具有低代价大范围连续获取信息的能力而大有作为，尤其是在当前物联网传感器以点信息源为主的情况下，遥感获取的信息恰是物联网建设应用中有待发掘的蓝海领域。
3.3 地理信息系统技术应用
地理信息系统的核心技术涵盖多源空间数据集成、空间信息可视化、空间分析技术、空间数据挖掘和GIS 应用建模等诸多方面[11]，因此，在各领域的物联网建设中，GIS不仅可以提供功能强大的数据存储、处理、交换、分析、管理和应用，还可以提供对空间与非空间信息的认识、分析与数据挖掘、表达和决策的技术和模型。随着物联网研究与应用的深入，出现了物联网与GIS的集成应用[12]，一些物联网的建设也直接基于GIS而设计开发，因此GIS在物联网建设中的应用价值和应用前景也越来越被人们所共识。
4 结 语
从物联网概念的提出，到近年来的快速发展，许多先进理念与科技创新不断出现，但有学者指出物联网还缺乏理论依据和技术支撑，物联网的发展需要传感、网络、计算机以及空间信息技术等相关理论技术的支撑。徐冠华院士曾在国家遥感中心成立15周年纪念会上提到，空间信息技术在过去的几十年里得到了迅速发展，但在产业化和实用化方面还有相当距离，而物联网概念的诞生及其在各领域的发展恰为空间信息技术的应用提供了广阔的市场和发展机遇。因此，清醒地认识空间信息技术在物联网系统建设中的作用及其应用，促进空间信息技术和物联网的集成结合对于物联网及其相关产业的快速发展具有重要的现实意义。
参 考 文 献
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