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地理信息系統專業知識范文1
摘 要：隨著GIS技術的不斷發展，GIS已經成為與地理空間信息有關的各行各業的基本工具。本文在分析非GIS專業地理信息系統課程教學目標、專業學科背景等問題的基礎上，對非GIS專業地理信息系統教學中從課程內容安排、教學方法、考試設置等方面進行了分析總結，并提出了對非GIS專業地理信息系統課程教學的一些建議。
關鍵詞：非GIS專業；地理信息系統；課程教學
1、非GIS專業開設GIS課程的必要性
地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統[1]。從上世紀60年代初開始興起，經過50多年的發展，GIS已經滲透到與空間信息相關的各個行業，成為各個行業解決問題的基本工具，從而使得GIS專業人才的需求大量增加。由于GIS是一門集計算機科學、地理學、測繪、環境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科[2]。相對于GIS專業的學生，非GIS專業學生基礎知識掌握不夠，對GIS先行課程如計算機、地圖學、地理學、測繪學、數據結構、數據庫等知識不甚了解。導致非GIS專業的學生在學習該課程時抓不住重點，覺得理論性太強，學習很吃力，和本專業聯系不大，不敢興趣。所以非GIS專業的GIS課程設計與教學方法必須結合本專業的特點進行設置。
2、課程教學安排的探討
非GIS課程的設計應緊密結合本專業，使學生掌握GIS的基本概念，熟悉數據的組織和管理常采用的方法，掌握空間數據的采集、輸入和編輯等基本內容和方法，熟悉GIS空間分析的基本方法，能夠以GIS軟件為基本工具，解決自己所學專業領域實際問題。為了實現這個目標，必須根據專業需求制定教學大綱、教學計劃和實綱，確定合理的課時、學分、授課方式、實驗內容等，根據專業需求進行內容的篩選，在理論課和實驗課之間進行合理課時分配，確定考核形式和要求。
2.1教學內容組織
地理信息系統是一門典型的交叉型邊緣學科，其顯著特點是多學科集成，涉及的知識面廣，發展與內容更新的速度快，滲透性和空間抽象性強，研究對象的空間尺度變化大。對于非GIS專業而言，由于專業課程的限制，在基本知識缺乏的情況下，對地理信息系統課程教學內容組織和篩選就顯得尤為重要。
因此，在編制非GIS專業的教學大綱時，應考慮非GIS專業學生的專業背景，讓學生了解GIS的發展歷史、現狀及未來發展趨勢，對GIS有基本的認識與了解。同時，讓學生熟練掌握GIS的數據來源，利用GIS專業軟件進行數據采集和編輯、空間分析以及GIS產品的制作與輸出的方法。了解地理信息系統數據庫、地理信息系統模型與建模等部分內容。培養非GIS專業學生利用GIS知識解決問題的基本意識，增強學生利用GIS處理本專業基本問題的能力。
2.2理論教學模式
非GIS專業的地理信息系統課程宜采用靈活多變的教學模式。理論課程采用多媒體進行教學，在教學行式上，采取講解、演示、課堂討論和案例分析等多種形式相結合，針對不同專業需求，選擇相應的學習形式，突出重點、培養學生靈活的思維模式和學習方法，通過具體實例讓學生了解GIS在實際生活中的應用。如對比學生熟悉的選課以及查詢成績的教學管理系統與地理信息系統，讓其了解其他管理信息系統與“地理”信息系統兩者之間的區別與聯系，增加學生的學習興趣與熱情。非GIS專業開展GIS課程的目的是為其專業提供一個GIS分析手段，最終目的還是要用來解決其專業領域的問題。因此，在講解GIS在本專業的具體應用時，采用案例分析的方式，使學生熟悉利用GIS解決實際問題的流程和空間分析的基本方法與特點。但是，在案例的選擇非常重要，應選擇學生所學專業領域相關的應用案例。
2.3實驗教學內容的選擇
上機實驗是從理論到實際應用的重要環節，許多內容如數據采集、編輯、空間查詢與分析、地圖的編制與輸出等都必須通過實驗，才能夠真正理解和掌握。同時激發同學們進一步學習的欲望。實驗內容設計除與教學內容同步外，還應與相關專業緊密結合，最好是以學生所學專業問題為實驗目標，選取適量的實驗數據，通過GIS的不同專業軟件操作，達到解決問題的目的。軟件一般選擇比較成熟的ESRI公司的ArcView軟件和ArcGIS軟件。從簡到難，要求學生對這2款軟件的界面、基本功能以及一般的空間分析功能能夠熟練的操作。針對不同專業需求，實驗的具體內容應盡可能地與其專業知識相結合。通過實驗操作，使學生能夠利用所學的GIS知識，與專業相結合來解決專業領域的問題。有助于提高學生的學習效果，加深學生對GIS理論知識和本專業之間的聯系。通過這樣的實驗課程，不但加深了對GIS的基本功能的了解，而且能夠利用GIS工具解決專業實際問題的方法，從而達到真正的學以致用。
2.4考核方式上選擇
要想培養學生的創新性思維模式、拓寬在GIS領域的知識，就必須改變考試方法和考試內容，使考試方式靈活多樣。要拋開傳統的對課本內容死記硬背，出現高分低能現象的考試形式，針對非GIS專業地理信息系統的教學目標和課程本身的特點，可以采用如課后作業、實驗成果、讀書報告、設計、考試等多種方式相結合，成績按一定比例分配的考核行式。這樣使學生能拋開課本，養成隨時查閱相關資料的習慣，并能分析研究問題，提出自己的見解。為了真實反映學生的學習效果，最后針對考試的內容要合理的選?。撼丝疾閷W生對基本知識掌握的程度，還需要考核學生與實驗相關的軟件操作能力和實際應用分析能力。通過這樣的形式，改變學生臨時抱佛腳的不良學習風氣，能較好的體現教學效果，促進學生的學習積極性。
3.結束語
由于GIS本身的特點以及在各個行業的應用、以及GIS空間分析能力的不斷提高，使得GIS被越來越多的專業所應用。然而針對不同專業和技術背景的人員，對GIS的理論及應用的掌握是有所不同的。非GIS專業教學過程中應采取與專業緊密結合的多樣化教學方式，從多環節進行合理的設置和優化。另外，加強GIS授課者自身綜合素質的培養，提高其相關專業水平，也是促進GIS教學質量提高的重要指標。
參考文獻：
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地理信息系統專業知識范文2
關鍵詞：地理信息系統；教學方法；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0118-02
一、引言
地理信息系統（簡稱GIS）與地理學、地圖學、測繪科學、遙感科學與技術、計算機科學、數學密切相關，同時涉及土地科學、資源學、環境科學、城鄉規劃等學科知識，是一門典型的交叉型學科，同時也是一門應用性很強的學科。隨著GIS技術在眾多領域的應用，對具有創新能力和解決實際問題能力的GIS專業新型人才的需求也在不斷增長，而現有的高校GIS專業課程的教學現狀還不能滿足社會對GIS專業人才的特殊需求。因此，對高校GIS專業課程的教學改革與實踐研究就顯得尤為必要和迫切了。
二、高校GIS專業課程教學現狀與存在的問題
近年來，隨著地理信息系統的快速發展，我國人才市場供求矛盾顯得尤為突出，一方面是社會對高層次人才的大量需求，另一方面是高校輸送的GIS專業畢業生社會實踐能力不強。GIS專業是應用性很強的專業，地理信息系統本科專業是以培養應用型人才為主，GIS專業課程的教學質量高低直接關系到通過高等教育培養的專業人才能否適應當前社會發展的需求。由此，為了更好地適應社會發展的需求，為社會輸送優秀人才就要不斷深化GIS專業課程的教學改革。
1.教育理念落后。目前高校GIS專業課程所采用的教學模式仍是傳統的講授模式，注重對學生理論知識的傳授，忽略了GIS專業的應用性特點，缺乏對學生實際操作能力的重視，忽視了對學生綜合能力的培養。不同的教學方法適用于不同的專業課程，在教學活動中引入適合本專業特點的教學方法，會起到事半功倍的效果，教學質量也會有大幅的提升。而GIS專業應用性很強的特點也要求教師在教學方法上有所改進。
2.實踐教學缺乏。實踐教學是一個較為復雜的教學活動，一般指教學活動中的實驗、設計、實習、實踐等，是高等教育教學的重要組成部分，也是GIS專業自身特點的要求。GIS專業作為一個應用性十分強的專業，通過課程設計、模擬實訓、社會調查、畢業實習、畢業論文等具體的實踐環節，能夠提高學生的學習興趣，培養學生自主學習的能力，培養學生分析、解決問題的能力以及創新能力。但是目前許多高校在課程設計上實踐課的課時偏少、對實踐教學投入的經費少等原因，雖然經過了多年的摸索實踐，基本上形成了完整的體系，但實踐環節還是顯得十分薄弱。
3.教學手段運用單一。多媒體和網絡技術能夠提供圖文、聲像并茂的多種感官刺激，能夠創設形象、直觀的交互式學習環境，激發學生的學習興趣，提高教學質量，同時還能提供大量的信息資源。如果能夠運用這些網絡資源和多媒體手段，不僅有利于學生主動發現、主動探索精神的培養，還有利于學生認知結構的形成與發展。但目前在高校地理信息系統專業的課堂教學中，基本上采用PPT講授的方法，對于其他多媒體技術和網絡資源的使用還很少。
4.教學考評模式簡單。地理信息系統是一門應用領域十分廣泛的學科，是以培養應用型人才為主，因此教學考評模式不能延用傳統的考核模式，應更多地強調學生在學習過程中的變化與發展，提高分析問題、解決問題的能力；提倡開卷、閉卷多種評價手段，理論實踐多元評價目標；注重激勵性評價，培養學生的自信心和自尊心。但目前許多高校GIS專業教學評價模式仍以單一的筆試成績來評價所有學生，教學考評模式過于簡單，不能真實、全面地反映學生的學習成績。
三、地理信息系統專業課程教學改革措施
1.注重案例教學。案例教學法是指利用已有的案例作為個案讓學生分析和研究，在此基礎上提出各種解決問題的方案，從而提高學生分析、解決問題的能力的一種教學方法。案例教學作為一種行之有效的教學法已被廣泛引入我國高校課堂。GIS專業課程具有應用性很強的特點，把案例教學引入課堂，能夠提高學生理論水平與實踐能力，培養學生理論聯系實際分析問題、解決問題的綜合能力，從而提高教學效率，提升教學質量。
2.加強教學實踐環節。教學實踐是地理信息系統專業課程教學的重要環節，計算機類課程是GIS專業的基礎課，注重理解計算機原理和運用計算機軟件，提高實際操作能力，如C++語言課程的上機操作。GIS的核心課程也要求學生掌握各種GIS軟件的操作，這些都需要在機房上機操作。實踐教學環節是對理論教學的補充與深化，能夠使學生熟練掌握arcgis、ERDAS等軟件，也是對學生應用能力的培養。同時，野外考察實習也是GIS專業必不可少的實踐環節，是對校內實踐課程的補充，其目的是使學生更深層次地理解基本理論，掌握基本地理信息的野外采集與表征方法，為GIS中空間信息的收集、處理、表達與分析打下堅實的基礎。除此之外，讓學生參與科研也是一種很好的實踐教學，教師根據情況可以讓學生參與教師本人或其他教師的科研項目，讓學生從實踐中學習，這樣不僅能對所學理論知識融會貫通，還能培養學生解決實際問題的能力。因此，高校地理信息系統專業在課程的設計方面應適當加大實踐操作環節，對于掌握理論課所講授的基本內容，提高學生的實際動手能力、培養學生的創新思維，都具有十分重要的意義。
3.積極運用網絡資源與多媒體手段。20世紀90年代以來，隨著計算機技術和現代信息技術的快速發展，網絡資源及多媒體手段已廣泛應用于教育領域的各個方面。在傳統教學中難以精確描述、學生難以充分理解的抽象內容通過多媒體手段能予以較好解決。地理信息系統技術的發展之迅速，意味著GIS專業的師生不斷更新知識才能保持專業上的技術優勢。Internet上的地理信息系統教育為地理信息系統專業的師生提供了一種重要的學習方式。這些網站介紹了GIS的相關概念和應用、各類數據來源以及處理方式等相關問題。同時，許多著名的GIS軟件生產公司的網址，如ESRI公司，這類網址上包含了軟件產品介紹、軟件包、程序設計技巧、大型數據及軟件免費下載方法等信息。遠程用戶可以直接下載某些GIS程序進行教學演示。除此之外，GIS精品課程也為GIS專業課程教學提供了豐富的精品資源，GIS精品課程的教學資源包括教學大綱、教案、課程教材、實習教材、實習指導書、習題集等，為師生提供了多種可供選擇的學習方式。總之，豐富的網絡資源也為教師和學生提供了一個良好的學習環境，大大優化了教學過程，豐富和完善了教學內容，提高了教學質量。網絡與多媒體的運用使教學效果起到事半功倍的作用，而且也提高了學生的學習興趣，同時也加強了學生綜合素質和能力的培養。
4.強化教學評價改革。地理信息系統是一門理論知識與實踐能力高度結合的課程，注重提高學生對理論知識的把握和實際的操作能力，而傳統的筆試量化評價的考核方式卻不能如實地反映學生的這種能力，因此在量化成績時應采用多樣化的考核方式。這種方法主要包括平時考試+期末考試、機試+筆試。平時成績應以學生參加案例討論、野外實習、交流、問題回答、出勤、課后作業等作為依據；期末考試也應重點考核學生理論聯系實際、分析和解決問題的能力；機試所占比例可達40%，這樣更能真實地反映學生的實際操作能力。這種多樣化的考核方式從多方面考核了學生，注重知識測試和能力測試，對提高學生學習的積極性以及提升學生各方面的能力起到了積極的作用。
四、結語
地理信息系統具有很強的實踐性和理論指導性相結合的特點。隨著地理信息系統的快速發展，社會對GIS專業畢業生的要求也越來越高，知識面廣、基礎理論知識扎實、實踐能力強及高素質的復合型人才已成為用人單位的寵兒，而教學改革是培養這種復合型人才的重要途徑。通過采用多樣化的教學方法，應用豐富的網絡資源以及采用多媒體手段和改革教學評價體系，學生不僅能更好地掌握和運用理論知識，而且能培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生的實際操作能力，為其以后步入社會打下堅實的基礎。
參考文獻：
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地理信息系統專業知識范文3
關鍵詞：森林資源經營與管理；地理信息系統
引言
森林資源經營業具有用地廣闊、生長周期率長，生態系統結構錯綜復雜，森林資源在于地表層等特點。我國大部分的森林管理都與空間位置有關，采取傳統的方式制定管理決策，欠缺直觀性和決策過程的可視化，給森林資源的經營和管理帶來了很多困擾。以地理信息系統為基礎，很好的解決了森林資源屬性數據和圖形數據處理、顯示表達和各類林業用圖的制作等方面問題。
1 現代森林資源經營與管理信息系統建設
1.1 地理信息系統 在現代森林資源經營與管理信息系統中，地理信息系統作為組織、應用其他空間信息技術的一個載體，包括基礎的空間數據輸入、儲存、管理及空間數據處理與分析。
（1）建設森林資源經營和管理信息系統運用所需要的數據，按照所建立的數據類型分為：空間數據、屬性數據，同時還涉及到文檔數據、信息共享數據與無數據管理而需要的元數據。按照數據的用途分為：基礎數據和專題數據。（2）空間數據的處理分析功能具有一些基本操作功能，包括地理信息查詢和分析功能，除此之外，還需要具備地圖制圖與輸出的功能，包括地圖符號設置、地圖注記配置、統計專題圖制作、地圖投影變換、三圍地圖顯示和繪制等。
1.2 森林資源經營與管理決策支持系統
（1）模型庫決策支持系統中森林資源經營與管理信息系統占有重要的位置。管理者不僅僅是直接依靠庫中的數據進行決策，很大程度上還需要依靠模型庫中模型進行決策。森林資源有著明顯的時序特點，現實中所擁有的各種數據其實都是過去發生過的事實，所以現在所使用的數據其實也是過去已經記錄的數據，利用這樣的數據去面對現在或未來的森林資源經營與管理信息系統是非常不科學的做法?，F代的森林資源經營與管理信息系統建立具備著應用模型的分析能力，利用地理信息系統工具和數據，針對某一類森林經營管理的模擬，為管理者提供評價、預測、管理和決策所帶來的信息。（2）森林資源經營與管理專家知識庫建設
對于森林資源經營與管理信息系統這樣大型的工程需要大量的人來做決策，并且在決策過程中需要依賴森林資源現狀和以往的經營，以便管理者們提供各種各樣的優化方案，幫助管理者做出最科學合理的決策方針。而這些系統經驗都是來自專家知識庫，因此專家知識庫是現代森林資源與管理系統的必要組成部分。對于森林生長的特點，生長周期長；對人類的環境影響也是長期有效，導致專家知識庫是靠著大量長時間記錄獲得證實和體現。
2 系統主要功能
森林資源經營與管理信息系統具有地理信息系統的一些數據編輯、地理信息查詢與分析和地圖制圖與輸出等基本操作功能外，還具有以下3個主要功能：分為專家咨詢、輔助決策和預測預報。專家咨詢是運用專家知識庫展現森林資源經營與管理方面的專業知識，為客戶們提供森林資源經營與管理的專家知識性咨詢；輔助決策是利用專家知識庫，建立森林資源領域模式和知識規劃，確定綜合因素展開優化配置，并且生成相對于的分析圖紙，采用砍伐設計、造林規劃等方案制定評價，提供輔的決策；而預測預報是根據系統模型庫中的模型，分析綜合影響因素，為森林各類自然災害，林業規劃做出針對性的預測預報。
3 結語
綜合上述，隨著我國社會經濟的快速發展，林業產業也迅速發展起來，在林業產業中森林資源經營與管理信息系統的建設占據著重要的位置，目前大部分的森林資源依舊停留在空間數據的采集、存儲、管理、查詢、分析、顯示和制圖的水平，而空間分析能力就比較差，缺乏對于復雜空間問題決策的支持能力，很難滿足現在社會對于森林資源的需求，幫助決策者明確所規定的目標，本文為了能夠完善森林資源經營與管理信息系統的建設，對此整體的現狀進行了分析，分類說明了信息系統的建設：地理信息系統；森林資源經營與管理決策支持系統；人機交互系統建設，為了能夠更好的實現森林的可持續發展。
參考文獻
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地理信息系統專業知識范文4
關鍵詞：燃氣；地理信息系統；GIS
前 言
燃氣管道和輸配設備是燃氣企業的命脈，而以往絕大部分的燃氣管道資料都依賴于竣工圖紙和巡線人員的記憶，準確性和可靠性較差。隨著城市化水平的不斷提高，城市的建設與變遷日新月異，燃氣管道的新建和變更速度非?？?，在城區內形成了大規模、錯綜復雜的地下燃氣管網，依靠傳統的竣工資料及巡線人員記憶模式遠不能滿足現代化管理的需要。因此，目前各大燃氣企業開始致力建設城市燃氣地理信息系統。
地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是一種采集、處理、傳輸、儲存、管理、查詢、檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統，是分析、處理和挖掘海量地理數據的通用技術[1]。城市燃氣利用GIS技術，能夠解決以往管網數據統計和整理效率低，人工管理可靠性差的問題，實現管道及相關設施設備空間數據、屬性數據、拓撲關系的一體化管理，為燃氣管網的維護維修、事故搶險、業務分析提供準確可靠的數據。
1 系統的開發中值得注意的幾個問題
1.1 特性分析
城市燃氣地理信息系統的開發需要軟件和燃氣兩個不同專業的配合，系統幾乎涉及燃氣行業的所有數據，數據來源多樣、格式標準難以統一、不同數據更新速度不同步。燃氣管道及設施設備的屬性多，具有位置、管徑、埋深、壓力級制等幾十個重要屬性，且對數據的準確性要求高。由于歷史原因，部分屬性可能無法確定，所以在確定必備屬性時必須詳細研究本單位管網的實際情況，否則會對數據的錄入造成困難。另外，城市燃氣地理信息系統是一個動態的系統，隨著管網建設及遷改工程的建設，管網資料信息變化速度快，對數據錄入和更改的方便性有較高要求。
1.2 底圖選擇
道路建筑圖屬背景底圖，是地理信息系統中的最基礎的部分。在系統的開發過程中，道路建筑圖一般設置為單獨的背景圖層，燃氣管線等信息是建立在背景圖層的基礎之上的，沒有道路建筑圖，管線地理位置就缺乏參考，也就不能叫做地理信息系統。因此，在系統的開發過程中應特別注意對底圖的選擇，底圖的來源有以下幾種方式：①從當地城市規劃設計院等部門購買道路測繪圖紙；②自行請測繪單位測繪；③從谷歌、搜狗、百度地圖等網絡地圖供應商獲取接口。從城市規劃設計院購買的圖紙及自行測繪的圖紙的優點是道路建筑的準確度較高，但存在價格昂貴，且不能及時更新的問題。在實際的使用過程中，城市道路建筑的變化速度非?？?，地形地貌的變化會給管線信息的瀏覽帶來困難。另一方面，目前的管線信息全部采用坐標定位，道路建筑圖是為方便視覺上參考，不需要通過與道路建筑物的相對距離來確認管線絕對位置，所以底圖的實時性比精確性顯得更為重要。谷歌、搜狗、百度等網絡地圖更新速度快，建筑物名稱標注較為準確，甚至還有三維地圖和衛星地圖，使用成本相對較為低廉，如需開發web版本，網絡地圖的兼容性更好。開發過程中還必須注意解決管線信息采用的坐標系統和底圖的坐標系統可能不匹配導致管線信息顯示偏差的問題。
1.3 開發團隊
城市燃氣企業中，管線、閥井、調壓箱等設施設備一般由不同部門負責日常管理。在系統的開發過程中，如果將管線和設施設備由不同部門負責，就可能出現不同部門意見不一致，最后錄入系統的時候格式不統一，或者數據重復的情況。所以，系統開發必須由一個團隊統一負責，應在分析燃氣系統的特殊性的基礎上，遵循項目管理的“啟動――計劃――執行――控制――收尾”五大過程[2]，實行項目經理制，要求項目經理必須具備良好的技術知識，在公司具備類似職能經理的權利，能在全公司范圍內調配資源，從全局上掌控系統的開發。
1.4 協調工作
在系統的開發過程中，燃氣企業作為甲方，軟件的設計一般外包給專業的軟件設計公司。軟件設計單位的人員只懂軟件的編程設計，但對燃氣行業的專業知識知之甚少。在實際的開發過程中，經常會出現系統開發完成才發現未對燃氣管道壓力級制進行有效區分，遺漏鋼塑轉換等重要部件等問題。燃氣企業為了能與軟件開發單位配合，一般指派熟悉軟件設計的職工對接，但他們往往缺乏一線工作的經驗。所以，在系統的開發的過程中，要特別重視前期的需求分析，一方面，燃氣企業應指派一線經驗豐富的工程師作為開發團隊的技術支持，盡可能在公司使用者的范圍內征求意見，配合軟件設計公司做好需求分析；另一方面，安排對軟件設計公司的人員進行燃氣基礎知識的培訓，兩方面相互結合，才能避免后期大范圍改動。
1.5 硬件升級
燃氣地理信息系統需要對基礎數據進行大量反復的存儲和提取，對計數機的硬件配置有著很高的要求，特別是內存和顯卡必須能滿足軟件的需要，否則，系統開發得再完美也只能是雞肋。另外，燃氣地理信息系統大部分基礎數據一般存儲在遠程數據庫，數據的傳輸對網絡的搭建有極高的要求，網線、交換機等網絡設備必須選擇符合標準的規格，否則頻繁的掉線或者登錄不上系統的情況會對系統的正常使用帶來很多麻煩。
2 系統的應用
燃氣地理信息系統的應用非常廣泛，包括管網的整體瀏覽、查詢統計、制圖打印、數據編輯、設施設備管理等基礎功能應用。通過這些基礎功能應用能夠對燃氣管線及設施設備進行有效管理，本文對基礎功能的應用不做詳細探討，著重對系統使用過程中的與其他業務相關的應用做一些討論。
2.1 管線精確定位
在燃氣企業的運行過程中，經常需要尋找管線具置，如工程碰口時，需要尋找原建管線具置，搶險開挖時需要掌握地下管線的準確位置。然而，以往資料的缺乏，加上城市化建設快，地形地貌相對發生變化大，往往大面積的開挖都無法找到需要確定的管線位置。結合燃氣GIS系統就能有效的解決這一問題，只需在管網地理信息系統上找到需要的管線位置，記錄下坐標和埋深信息，然后到現場，技術人員通過GPS設備輸入記錄的坐標信息即可快速定位。這一方法在實際的使用過程中簡便快捷，準確率高。運用得當，可以節約大筆開挖費用。
2.2 為設計人員提供依據
燃氣管線錯綜復雜，燃氣設計人員在設計新建管線時必須從整體的角度進行考慮，以往靠查詢竣工資料，都是局部片區，難以拼湊成整體，且查閱相對繁瑣，容易照成設計人員誤判。通過燃氣地理信息系統，設計人員可以從全面掌握整個管線的信息，且通過背景地形的結合，可以很清楚的知道哪些地方需要增設管線，甚至還可以利用地理信息系統上的水利計算應用，幫助設計人員找出現有管線的瓶頸之處，對管線的設計和對管網的長期規劃都有著極其重要的參考作用。
2.3 與其它系統集成
燃氣地理信息系統相當于一個管網的基礎資料，基礎資料做好后，其它相關的應用系統可以與燃氣地理信息系統集成，解決實際應用。如，燃氣地理信息系統可以與管網巡查系統進行集成，利用巡線人員和車輛配備的GPS巡線設備，可實時掌握巡線人員的巡線軌跡，統計巡線里程，分析重點巡查區域等。另外還可以與SCADA系統結合，為SCADA系統的測點分布提供依據。
參考文獻
地理信息系統專業知識范文5
關鍵詞：GIS;ArcGIS;專題應用;實踐;教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）20-0103-02
地理信息系統（Geographic Information System）是20世紀60年代初期發展起來的一門新興學科，它是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術。它在最近的30多年來，隨著計算機的飛速發展，而得到迅速的發展和普及，并廣泛應用于資源調查、環境評估、區域發展規劃、公共設施管理、交通安全等領域，成為一個跨學科、多方向的研究領域[1]。近年來，大批學校開展GIS專業學位教育，也有面向多種專業需求的GIS應用教育[2]，如交通工程、水資源管理、城市規劃專業等，對地理信息系統專業和相關課程的教學提出了更高的要求。對于地理信息系統專業的教學，需要針對本專業以實踐為主的特點，充分把握課程實踐教學環節，使學生在實踐過程中能夠應用GIS技術解決專業實際問題，同時將GIS課程基本概念理論融會貫通，從而達到培養GIS專業人才的目標[3，4]。
面向專題應用的實踐教學模式突出學生“在專題應用情境中、在實踐中學習”，強調學生的專業應用技能培養[5，6]。本文以寧夏大學資源與環境學院地理信息系統專業實施GIS課程實踐教學改革為背景，在GIS專業選修課ArcGIS軟件應用課程中選擇面向專題應用的教學模式，結合與ArcGIS軟件空間分析功能模塊，在教學實踐環節中以“專題應用”的形式將這種新型教學模式引入ArcGIS軟件應用課程實踐教學之中，并取得了良好的教學效果。
一、教學背景
寧夏大學資源與環境學院地圖與地理信息科學專業自2001年開始招生，2011年獲得碩士學位授權，目前專職教師10人，其中教授1人、副教授5人、博士4人，平均年齡37歲，學術隊伍相對比較年輕。隨著GIS專業的不斷發展，學生專業學習和就業的需求，對GIS專業教師提出了更高的教學、科研、實踐要求，本專業教師加強了實踐學習，申請相關教育教學的改革項目，對地理信息系統專業課程進行教學內容、授課形式、考試方式、教學效果等多方面的探索和實踐，同時組織學生參加各類創新項目。通過教學改革，為學生提供了更好地學習GIS專業知識和軟件平臺的實踐教學，教師的教學水平也不斷提高。
二、專題應用實例
ArcGIS10由美國ESRI公司開發，于2010年夏季，它代表了ArcGIS最新、最主要的產品，是目前最流行的地理學專業應用研究與空間分析工程處理與分析的計算工具。ArcGIS軟件應用于GIS課程實踐教學專題，包含ArcGIS空間處理的主要內容，如矢量數據空間分析、柵格數據空間分析、空間統計分析、3D分析和空間數據管理等[7]，基于ArcGIS軟件的空間分析功能來完成GIS應用專題的開發與實現。在教學實踐過程中，結合相關教師的科研方向設計了6個實踐教學專題如表1所示。
1.市區選址分析。緩沖區表示該點、線、面矢量實體某種屬性的影響范圍，它是地理信息系統重要的和基本的空間操作功能之一。市區選址分析專題通過對影響房地產價格的道路、學校、商業網點、名勝古跡等因子進行緩沖區分析、疊加，是比較典型的涉及到緩沖區分析、疊加分析的專題[7]。實踐內容涉及ArcGIS軟件的分析功能模塊，專題包括點、線、面數據的緩沖區原理驗證分析、緩沖區分析、多邊形疊加分析的實際地理應用。
2.尋找最佳路徑分析。在ArcGIS的空間分析功能模塊是關于柵格數據的空間分析，主要功能有：距離制圖、密度制圖、表面生成、表面分析、統計分析、重分類、柵格計算等。尋找最佳路徑分析應用到距離制圖中的成本路徑及最短路徑、表面分析中的坡度計算及起伏度計算、重分類及柵格計算等功能。
3.退耕還林還草規劃。退耕還林還草規劃專題重點對矢量數據進行疊置分析，疊置分析基本的處理方法是根據兩組多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性的多邊形或進行多邊形范圍內的屬性特性的統計分析。實踐教學內容包括對矢量數據和柵格數據的疊置分析這兩部分。此專題中包括聯合、求交集、篩選等多種ArcGIS分析功能模塊中的工具。
4.黃土高原丘陵溝壑區侵蝕溝道提取。黃土高原丘陵溝壑區侵蝕溝道提取專題要求學生應用ArcGIS空間分析模塊提供的水文分析工具對黃土高原丘陵溝壑區數據進行水流方向確定、洼地填平、水流累計矩陣的生成、溝谷網絡的生成以及流域的分割等分析，最后結合遙感影像對提取溝道和匯水面積數據進行驗證。
5.綜合專題。以小組為單位，確定相應的專題，按搜集數據、分析處理數據、空間分析過程、空間分析結果等空間分析步驟，完成一個專題的完整空間分析過程。學期最后一節課為成果展示課，要求綜合專題完成人進行答辯，制作PPT并對項目進行闡述。整個綜合專題實例從學生自己感興趣的方面去做空間分析，調動學生的積極性和創造性。近三年來，GIS課程實踐教學改革實施的相關班級，有趣的綜合專題實例不斷涌現：GIS分析女性化妝品的選擇、空間分析解析、全國剩女分布分析、銀川市公共衛生間分布分析、吳忠市清真寺分布分析等，大家在分析過程中集思廣益，調動每個學生的積極性。通過這樣的綜合專題實例，學生做到了熟練應用ArcGIS軟件，更加理解了GIS專業知識，相關綜合專題實例分析及空間分析工具如表2所示。
三、結論
選擇ArcGIS軟件應用課程作為GIS實踐教學改革的專業課程，結合不同專題的應用使用ArcGIS相應的空間分析功能模塊，讓學生在熟悉的專題中學習理解GIS相應的空間分析功能，這樣可以充分調動學生的積極性和創造性。一方面，學生在專題實例的分析過程中，掌握相應的ArcGIS軟件空間分析功能模塊，在專題實例的學習中，激發學生學習的積極性和熱情;另一方面，在實踐應用過程中，通過不同空間分析模塊的應用，加深學生對GIS的基本知識和概念的理解。最后，通過綜合專題實例單元，調動學生自身的創造性思維，從身邊實例出發，選擇自己喜歡的專題實例，通過收集數據、大量查閱文獻資料、不斷創新思路來優化自己的應用專題設計，在這個過程中能培養學生的創新思維和動手能力
通過ArcGIS軟件應用課程的實踐教學改革，學生在專題應用中學習了GIS平臺ArcGIS，通過其空間分析功能模塊的應用達到對GIS空間分析功能的理解和掌握。在教學實踐實施的近三年來，多名GIS專業本科學生紛紛踴躍參加學校組織的科技創新立項活動及挑戰杯等活動，都取得了不同的獎項，這極大地鼓舞了學生科技創新的熱情，更激發了學生對GIS專業的理解與熱愛，通過GIS課程實踐教學改革，為寧夏的GIS專業技術人才的培養起到了積極的作用。
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地理信息系統專業知識范文6
關鍵詞：技能大賽 GIS專業 教學
中圖分類號：G642
文獻標識碼：C
DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.043
近年來，隨著信息技術，計算機技術的快速發展，地理空間技術已經和納米技術，生物技術一起被公認為三大新興產業。地理信息系統（geographical information system，簡稱GIs）是用于采集、存儲、查詢、分析和顯示地理空間數據的計算機技術系統。一切與地理空間相關的人類生產生活都能夠應用GIs技術管理、分析及展示數字行業乃至數字地球的海量信息，因此，現代社會各行業對于GIs專業人才的需求越來越多。
目前，我國開設GIS專業的高校和開設GIs課程的專業越來越多，各行業對于從事GIs行業的人才要求也越來越高。社會要求畢業生有較好的計算機，數據庫等基礎，需要較強的動手能力甚至二次開發能力。我校GIS專業招生也有八年了，針對GIS課程的學科交叉性強和內容理論性強的特點，我院教師不斷進行相關課程改革，加強實踐教學，致力于提高和培養學生的綜合專業能力，尤其是近些年鼓勵和指導學生參加相關行業軟件的技能大賽，使得學生對專業認識更加深刻，取得了卓有成效的成績。
1 全國各種GIS大賽的基本情況
全國各種GIs相關部門組織的各類大賽此起彼伏：由中國測繪地理信息學會、中國軟件行業協會和教育部地理信息系統軟件及其應用工程研究中心主辦，中地數碼集團承辦的全國性高校GIs大賽分為操作技能組和二次開發組的比賽，至今已舉辦六屆；由中國地理學會、北京超圖軟件股份有限公司主辦的SuperMap杯全國高校GIs大賽已舉辦十二屆，分制圖組、應用分析組、云GIs創意組等多個組別開展競賽；Esri開發競賽是全球最大的GIs技術提供商ESRI聯合國內各大知名高校及合作伙伴單位聯手打造的校園競賽活動，分為地理設計組、Web與移動開發組、ENVI/IDL遙感應用開發組、三維建模與分析組。這些競賽分別針對不同學習階段的學生設計各類題目，可選擇度大，免費報名并開展長達數月的學習、培訓和設計，參賽面廣，最終公正評獎，提供一定的獎金及榮譽證書。
2 近年參賽學生的情況及成績
在GIs專業教學活動中，向學生提供專業相關的各級賽事活動，不僅鼓勵和拓展了在校學生實踐能力的培養和訓練，而且也成為大學生們施展才華的舞臺。近四年我院從地理信息系統專業到環境科學專業的學生，從大一到大四的學生，已有上百名學生參加全國高校GIs技能大賽，其中7個組別的19位同學獲教育部GIs軟件及其應用工程研究中心頒發的“MapGIS應用工程師”證書，并分別在制圖組，遙感組，三維景觀建模組等獲得了一等獎1次，三等獎2次，優秀獎4次的佳績，利用課余時間輔導和幫助學生完成設計和作品的四位教師中，一位獲得了由中國測繪學會等部門頒發的“第五屆全國高校GIs技能大賽優秀指導老師”的榮譽證書。
3 參加大賽所取得的教學實效
鼓勵和支持學生積極參加GIs比賽，目的在于激發學生對GIs技術學習、交流和應用的熱情、拓寬學生們的思維、鍛煉學生們的實際動手能力，同時推廣GIs技術在課堂以外的認知水平，比賽通過實踐教育，多方面接觸軟件，多重模式學習GIs的理論和實踐，并且還可以獲得一定的獎項，增加就業砝碼。首先，通過參加大賽，提高了學生學習的積極性和主動性。為了完成作品取得較好的成績，學生需要根據大賽基本要求動腦設計、收集整合地理數據資料，并主動與老師溝通聯系，討論方案，設計好整個作品。其次，在實現項目的過程中，會碰到模塊，命令，甚至是小小一個地學符號的選擇和設計等具體問題，解決每一個問題的過程，不僅使學生理解了GIs的基本原理，同時也鍛煉了專業的思維方式和解決問題的實踐能力。因為完全利用課外時間完成，所以大大增加了學生投入到GIs學習的時間，對專業能力和素質的培養，實踐技能的訓練都起到了積極作用。參加過大賽的同學對一個綜合性的項目從始至終的設計和實現有過鍛煉后，在畢業時受用人單位歡迎，在工作中也表現出較強的專業能力。因此，以大賽的形式促進專業學習，利于培養創新型GIs專業人才。
從CJIs大賽指導教師的角度來看，通過指導大賽活動，在課堂上可以更深入的結合實際應用講授GIs原理知識，同時對于GIs軟件的新版本及功能也能夠及時掌握，便于更新教學內容。與參賽學生對大賽題目的解讀、實時的交流，加強了師生之間的感情。對于教師自我專業能力提高，科研能力的培養也起到了積極的作用。
4 對GIS實踐教學的建議
我院師生參加各種GIs技能比賽，踐行了學?！袄碚撀撓祵嶋H，教學結合生產”的辦學方針。在地理信息系統教學中以技能競賽為手段，實現教育教學目標；以技能競賽為主導，實現和激發學生學習興趣，提升學生職業能力；以技能為本位，提高學生就業能力。以各種GIs技能競賽為契機，實現提高教師教學能力的目的。將GIs專業的比賽作為教學的必要環節常態化，讓更多學生通過比賽將專業知識融會貫通在實踐應用中，使技能大賽成為師生成長成才的重要平臺和經歷，從而形成GIs專業人才創新意識和實踐能力培養的新模式。
參考文獻：
【1】常勝.資環專業地理信息系統課程教學改革研究【J】.中國現代教育裝備，2010，（17）：76-78.
