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地理信息科學基礎理論范文1
關鍵詞：GIS；發展；演化
一、前言
地理信息系統（GeographicInformationSystem,GIS）是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數據的信息系統。其既是表示、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時還是一門關于空間信息處理分析的“科學技術”。
二、GIS的提出和迅速發展
50年代，由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應用，使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據，并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務，這樣就導致了地理信息系統的問世。
1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫，隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統這一術語，并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統（CGIS），用于自然資源的管理和規劃。稍后，美國哈佛大學研究出SYMAP系統軟件。但是，由于當時計算機技術水平不高，存儲量小、磁帶存取速度慢，使得GIS帶有更多的機助制圖色彩，地學分析功能極為簡單。當時的系統能實現手扶跟蹤數字化地圖，進行地圖數據的拓撲編輯，分幅數據的拼接，并發展了基于柵格的操作方法。
進入70年代以后，由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展，尤其是大容量存取設備—磁盤的使用，為空間數據的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發展增強了人機對話和高質量圖形顯示功能，促使GIS朝著實用方向迅速發展。一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。GIS這一技術成為一個引人注目的領域。
三、80年代的GIS—地理信息系統（GeographicInformationSystem,GIS）
80年代是GIS在理論、方法和技術上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規模和超大規模集成電路的問世，推出了第四代計算機，特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現，為計算機的普及應用創造了條件，加上計算機網絡的建立，使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外，軟件開發工具的廣泛應用和數據庫技術的推廣，推動了GIS的數據處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術的進一步發展，并逐步走向成熟。GIS的應用從解決基礎設施的規劃（如道路、輸電線等）轉向更加復雜的區域開發問題。當時，GIS已跨越國界，在全世界范圍內全面推廣，應用領域不斷擴大，并與衛星遙感技術結合，開始應用于全球性的問題（如全球變化、全球沙漠化監測等）。因此，國際著名的GIS專家，即前面提到的R.T.Tomlinson認為：“如果70年代是GIS發展的鞏固時期，那么80年代則是國際上GIS發展具有突破性的年代”。這個時期，GIS還保留有地理信息系統（GeographicInformationSystem,GIS）的含義和意思。
四、90年代的GIS—地理信息科學（GeographicInformationScience,GIS）
地理信息系統技術的應用大大提高了人類處理和分析大量有關地球資源、環境、社會與經濟數據的能力，而地理信息系統技術及其應用的進一步發展則必須以地球信息機理理論為基礎。陳述彭院士在論述地理信息系統發展時強調了對于地球信息基礎理論的研究，并指出地球信息基礎理論的實質內容：地理信息系統已不僅僅限于物質流與能量流的信息載體，而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預見性等；并認為：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于這個Info還包括很多地學規律，其分析模型必須以地學為基礎。
Goodchild于1992年提出地理信息科學(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題，如數據的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎設施建設、地理數據的不確定性及其對于地理信息系統操作的影響、地理信息系統的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統技術及應用發展到相當水平后的必然要求，它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢，而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時產生的；它在注重地理信息技術發展的同時，還注意到了與地理數據、地理信息有關的其他一些理論問題，如地理數據的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術運用于實踐的認可等。由此可見，地理信息科學在地理信息技術研究的同時，還指出了對于支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。世紀之交，由于地理信息系統的應用日益廣泛，加上航空和航天遙感、全球定位系統、數字網絡(Internet)和地理信息系統等現代信息技術的發展及其相互間的滲透和整合，逐漸形成了以地理信息系統為核心的地球空間信息集成化技術系統，為解決區域范圍更廣、復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證；同時，這些現代信息技術的綜合發展及其應用的日益深廣，掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝，于是時勢造英雄，促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期，GIS己經漸變地含有地理信息科學（GeographicInformationScience,GIS）的含義和意思。
五、現在的GIS—地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)
近年來，隨著地理信息產業的建立和地球數字化產品的普及應用，GIS的發展進入到各行各業乃至各家各戶的用戶時代，成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期，社會對GIS的認識普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系統已成為許多機構（特別是政府決策部門）必備的工作和決策咨詢系統。國家級乃至全球級的地理信息系統已成為公眾關注的問題，地理信息系統已被列入“信息高速公路”計劃，也是美國前副總統戈爾提出的“數字地球”戰略的重要組成部分。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業，具備了走向產業化的條件。
近來，個人數字助理（PersonalDigitalAssistant,PDA）、移動電話的普及給新的應用創造了許多機會。這樣的應用有流動工作人員和基于位置服務。流動工作人員，顧名思義，他們工作在遠程位置，如客戶處、分公司或者野外現場。這些工作人員經常要為完成某項任務下載一段所需的數據，在遠端使用這段數據，然后在每天工作結束的時候將改動更新（同步地）到主數據庫上。這種場景的一個重要方面是：客戶端保留有數據，并以離線方式在本地對數據進行操作。基于位置服務的使用是近年來出現的一個重要趨勢，這類服務徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統（GPS）的應用，可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置，并根據用戶的地理位置提出最佳解決方案?；谖恢梅盏挠绊懞椭匾源偈归_放GIS協會（OpenGISConsortium,OGC）提出了開放位置服務（OpenLocationService，OpenLS）,希望能夠將地理空間數據和地理操作的資源集成到位置服務和電信基礎設施中去。美國聯邦政府已于2001年10月頒布了規定：所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的，追蹤精度為125米。這樣，一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念，與此同時，對于空間技術的需求卻在不斷增長。位置服務（LocationBasedService,LBS）的巨大魅力在于通過固定或移動網絡發送GIS功能和基于位置信息，從而在任何時間應用到任何人、任何位置和任何設備上。當前，LBS已成為科學研究、技術發展和市場開拓領域共同的熱點話題。此時，GIS已朝著地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)的方向發展。
六、結論
地理信息科學基礎理論范文2
（邵陽學院，湖南 邵陽 422000）
摘 要：在人類知識體系的十一門類中，自然科學和社會科學是最重要的兩個組成部分，地理科學則將兩者巧妙地結合到了一起。在人類五大開放系統中，星際系統和社會系統是重要的兩個組成部分，地理系統在二者的結合上也發揮了重要的作用。本文首先介紹了地理科學的地位和理論體系，然后介紹了地理科學和可持續發展之間存在的聯系，最后在可持續發展戰略下對未來地理科學的發展趨勢做出了展望。
關鍵詞 ：地理科學；可持續發展；地理系統工程
中圖分類號：P90-4
文獻標志碼：A
文章編號：1000-8772（2015）08-0236-01
收稿日期：2015-02-06
作者簡介：張軒凡（1992-），男，海南澄邁人，本科在讀。研究方向：地理科學。
綜合性和實踐性是近代地理科學發展所體現出來的主要特點。地理科學的發展逐漸走向了數量化，地理科學的理論體系與社會生態以及其他學科都有聯系。當前，地理科學的發展要按照錢學森教授所建立的科學思想，加大對地理科學的研究力度，加大在地理科學上的科研投資，這對解決我國甚至是世界范圍內的環境污染、人口增長、以及區域發展等問題上具有重要的意義。
一、地理科學的地位及基本體系
（一）地理科學的地位
在錢學森教授總結的全人類研究的科學體系中，地理科學是十一個研究學科之一。地理科學在人類認識世界中發揮了重要的作用，同時，地理系統又是五大開放系統的重要組成部分。在人類知識體系中的十一門類中，自然科學和社會科學是其重要的組成部分，地理科學將兩者巧妙地結合到一起，地理科學的地位之所以得到提高，是為了制定可操作性的可持續發展的目標。
（二）地理科學的科學體系
現代地理科學的科學體系有很多分類，馬藹乃曾將地理科學體系分為三個基本層次：以基礎理論為主的理論地理科學；以技術科學為主的地理信息科學；以工程技術為主的地理系統工程，下面進行詳細的分析。
1. 以技術科學為主的地理信息科學：原來的地理生態系統分為大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈四部分，之后有關學者對其進行擴充，將人類圈、外層空間圈、地形圈和土圈納入了其中；在社會系統上分為經濟基礎圈，上層建筑圈和意識形態圈。為了將各個圈層中的共同和不同區別開來，將基礎的突破圈層結構深入到了獨立因子層。為了建立地理信息模型，對獨立因子層進行分析研究，之后在分析的基礎上建立了地理相似準則，通過地理信息模型的建立能夠很好地對未來地理現象進行預測。
2. 以技術科學為主的地理信息科學：對基本的地理信息進行整理和模型計算，在此基礎上得到的模擬地理工程，為我國的可持續發展總結經驗。在進行地理觀測、地理地位、地理實驗的數據處理上，一般用地理信息科學的相關技術進行分析。
3. 以工程技術為主的地理系統工程：地理系統工程是一個較為復雜的工程，其主要的任務就是處理好人地系統中的人地關系。地理系統工程和地理科學理論有著密切的聯系，地理系統過程的健康發展能夠實現地理科學的快速發展。
二、地理科學和可持續發展之間的相互關系
地理科學發展之初是“地理環境決定論”，之后過度到“人類中心主義”，接著又發展到當前的可持續發展階段。地理學科因為自身存在的特點，與可持續發展存在著一定的聯系，可持續發展的基本理論研究是地理科學研究的重要組成部分。
（一）研究主題
處理好人與自然的關系，是可持續發展研究的最終目的，這也正是地理科學研究的主題。
（二）研究內容
可持續發展主要的研究內容就是處理好人口、環境、資源等在人類社會發展中存在的問題，可持續發展研究的內容，絕大部分都是在地理科學的基本場所——地球表層上進行的。可持續發展研究的各個領域涉及到地理科學研究領域的很多方面。
（三）研究優勢
可持續發展基本理論的研究最終是要在不同的區域落實，而區域開發恰好是地理科學研究的重要領域。在進行可持續發展研究時，要明確具體的研究范圍，在明確研究范圍的前提下進行操作才具有可行性。目前，我國很多區域的發展中都貫徹了這一思想，并且已經取得了較好的成果。
三、在可持續發展視角下，對地理科學的展望
人類歷史是不斷發展的。近幾年，人類傳統的發展觀念已經逐漸被可持續發展觀所取代，而處理好人口、資源、環境和社會發展之間的關系，解決好他們在發展過程中出現的問題和矛盾成為當今中國發展的主題。地理環境是人類賴以生存的基礎，可持續發展基本思想的落實必須以地理環境為基礎，可持續發展是未來地理科學發展的主要方向，將會對地理科學的基本理論體系產生沖擊，地理科學將會迎來新的發展趨勢。
在可持續發展的視角下，地理科學朝著綜合化、整體化、系統化的趨勢發展，且向技術化和社會化方向傾斜，最終為實現可持續化創造條件。
四、結語
隨著人類社會的不斷發展，人口、資源、環境等方面的問題日益突出，這些問題的解決往往不是單一的學科研究所能完成的。可持續發展觀念的提出，將給地理科學的發展帶來春天。地理科學要結合自身的特點，總結自身的優勢，同可持續發展相結合，投入到社會生產實踐中，從而實現可持續發展研究的地理科學方向。
參考文獻：
[1] 劉凱, 吳國璽. 地理科學發展的哲學思考——以本體論與科技革命視角[J]. 資源開發與市場,2010(8).
地理信息科學基礎理論范文3
[關鍵詞]信息科學；信息技術；旅游；交叉研究；系統綜述
[中圖分類號]F59
[文獻標識碼]A
[文章編號]1002—5006（2013）01—0114—15
1 引言
旅游領域正在經歷著一個以商業實踐和研究活動為平臺的迅猛發展期，對于旅游研究者而言，把握領域最新研究進展、了解已被研究的內容以及思考未來的研究方向是非常重要的。在我國的旅游研究中，針對各種研究主題的綜述性研究非常豐富，然而信息科學與旅游的交叉研究并沒有得到足夠的重視。
交叉研究或跨學科研究一詞源于1926年美國哥倫比亞大學心理學家伍德沃斯（Woodworth）創建的英文形容詞：interdisciplinary（跨學科的），指超過一個學科范圍的研究活動。信息科學是一種橫斷科學與方法科學，在信息科學所涉及的4個方面研究中：（1）電子科學與技術、信息與通信系統、信息獲取與處理；（2）計算機科學與技術、網絡與信息安全；（3）控制理論與工程、系統科學與工程、人工智能與智能系統；（4）半導體科學與信息器件、信息光學與光電子器件、激光技術與技術光學，其中3個方面都與旅游研究在研究對象上發生交叉（如旅游博客數據挖掘、旅游推薦系統），且旅游研究也不斷采用信息科學的理論與方法去解決問題（如人工智能在旅游預測中的應用、計算機仿真在游憩行為研究中的應用），體現了交叉研究和跨學科特征。信息科學與旅游的交叉研究客觀存在，且已經經歷了20多年的發展。
旅游研究一直是一個開放的體系，吸納著其他學科的營養；信息科學與旅游研究的交叉與融合為解決旅游領域的新矛盾、新問題和探索新規律、新原理提供了新的思維方式和科學的研究方法，是信息時代旅游發展的產物與趨勢。信息科學與旅游的交叉研究無論對旅游學術研究還是對旅游業發展都具有非常重要的意義，其研究進展應得到關注與重視。
已有關于信息科學與旅游交叉研究進展的綜述研究川沒有體現出兩種研究的“交叉”性，即信息科學研究中有哪些以旅游為研究對象或者解決旅游領域的問題？旅游研究中涉及哪些信息科學方法與技術應用？這些問題的回答對于研究者廣泛與深入開展信息科學與旅游的交叉研究具有重要意義。
為了較為全面地闡述信息科學與旅游研究之間的“交叉性”，本文采用系統綜述方法對該交叉領域最近12年發表的文獻進行了搜集、篩選、整理、歸納與分析.以期幫助相關研究者了解這一交叉領域的主要研究問題及所取得的研究進展，并對今后的深入研究有所借鑒與啟發。
2 系統綜述方法
系統綜述（systematic review）又稱系統評價，起源于醫學領域，是指在復習、分析、整理和綜合原始文獻的基礎上進行的二次研究方法，目前已經被廣泛應用于循證醫學（evidence—based medicine），逐步應用于社會學、教育學、圖書情報等領域。系統綜述可被精確區分為兩種類型：（1）定性系統綜述，原始文獻的研究結果被分析與總結，但未經統計學合并；（2）定量系統綜述，又稱元（meta）分析或薈萃分析，應用統計學方法對若干個研究結果進行定量統計合并的過程。在某些不強調或較難實施統計學合并的研究領域，直接將定性系統綜述稱為系統綜述，將其作為一種對某研究問題、主題或現象的可獲得的所有研究進行評價和解釋的方法，目標在于通過一種可信的、嚴格的以及可審計的方法來提供公正的研究評價。信息科學與旅游科學的交叉研究屬于較難實現統計學合并的研究領域，因此本文采用定性系統綜述方法，簡稱系統綜述。
本文關于信息科學與旅游的交叉研究的系統綜述研究包含如下步驟：
（1）確定研究問題
為了全面了解與分析信息科學與旅游的交叉研究現狀，本文確定了如下系統綜述的研究問題：①信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？②旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面？③信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢？
（2）確定文獻搜索策略
基于所確定的研究問題，設計如下文獻搜索策略：
①搜索工具與數據庫：采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect；
②搜索關鍵字：采用關鍵字組合“tourism”AND（“computer”OR“communication technology”），即“旅游”與“計算機”或“通信技術”同時出現；計算機科學與技術是信息科學研究領域中最為活躍的方向之一，計算機科學與技術、通信科學與技術在信息科學研究中具有一定的代表性；經過反復搜索測試，“計算機”與“通信技術”作為關鍵字與“旅游”進行組合搜索，搜索結果能夠較為全面地覆蓋信息科學與旅游的交叉研究，實現本文系統綜述的研究目標；③搜索的時間范圍：2000年之后。
（3）文獻搜索
按照上述搜索策略分別在3個工具與數據庫進行搜索。Google Scholar顯示共有54500條結果（2011年12月22日），其只提供最相關的前1000條；IEEE Xplore（搜索字段為“摘要”）共搜索到46條結果（2011年12月24日）；ScienceDirect（搜索字段為“題目”或“關鍵字”或“摘要”）共搜索到36條結果（2011年12月24日）。
（4）文獻篩選
在上述搜索到的條目中，按照表1所示的文獻入選和剔除標準，篩選用于本文系統綜述的文獻。
表1所示第一步完成后共有512篇文獻入選。第二步經過多次逐步細化篩選，最終確定用于本文系統綜述的入選文獻共245篇，其中期刊論文158篇，會議論文87篇。245篇文獻來自106種期刊和58種會議，文獻來源分散且涉及領域廣泛，有關文獻來源、作者等的定量分析結果已另文撰寫，本文則側重對系統綜述研究步驟（1）所確定的研究問題的回答。
（5）分析與完成報告
根據系統綜述研究步驟（1）所確定的研究問題，對入選文獻進行分類、分析與總結。分析結果見下一章節。
為了分別回答問題1與問題2，本文需要將入選文獻劃分為旅游研究和信息科學研究兩種視角，分別簡稱為旅游類研究和信息類研究。而事實上，當兩種研究產生交叉與融合，進行上述嚴格區分是較為困難的。為此，本如下處理：
（1）按照文獻來源所屬學科范疇進行劃分，如來源于Tourism Management及《旅游學刊》的文獻則劃入旅游類，來源于Expert Systems with Applications及《計算機工程》的文獻則劃入信息類；
（2）按照期刊載文的學科范疇劃分，如《華東經濟管理》刊載旅游類文章，則歸為旅游類，《北京工商大學學報（自然科學版）》刊載信息技術類文章，則歸為信息類；
（3）按照入選文獻的具體內容劃分，一些綜合性期刊無法直接確認屬于哪一類，則閱讀入選文章原文，如果偏重人文社會學視角，則歸入旅游類；如果偏重信息科學及技術視角，則歸入信息類。
由此，經管類、電子商務、地理類等期刊歸入旅游類中，測繪類期刊歸入信息類中；兩類分別含有入選文獻147篇和98篇。
3 綜述結果與分析
3.1問題1：信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？
“面向旅游”并不特指專用于或專門針對旅游的研究，而是指其研究問題由旅游領域而產生，或者旅游是其最為典型的應用。面向旅游的信息科學研究幾乎涉及了信息科學研究范疇的各個方面，而許多研究領域更是體現了信息科學領域較新及較前沿的研究方向與熱點，如表2所示。面向旅游的信息科學研究中最受關注的研究主題是應用系統、人工智能、地理信息系統、移動應用、推薦系統以及語義網與本體等；而Web服務、虛擬現實、普適計算、計算機仿真也受到了一定程度的關注。下面對表2排序前10的研究主題的進展情況進行詳細闡述。
3.1.1
應用系統
應用系統指面向各種終端設備，如電腦、手機、PDA（掌上電腦）、電話等使用者的可用人機交互系統，也包含網站（Web）應用系統。本文為了強調移動應用和推薦系統兩類特殊的應用系統，在本類研究主題統計中將其排除，另列類別。應用系統研究占據了面向旅游的信息科學研究的較大比重。一方面是因為信息科學向旅游研究中進行滲透的最初方式正是其在旅游行業中的實際應用；另一方面是人選文獻中我國研究占據較大比重且較集中于該類研究。
應用系統的相關研究可分為：①戰略設計或實施建議，如航空業信息技術應用戰略與戰術研究，以及非洲撒哈拉以南地區的旅游組織實施電子商務的建議；②技術架構設計，如基于面向服務的體系架構（service oriented architecture，SOA）的旅游資源信息服務模型研究；③系統設計與開發，如一種智能旅游行程導航系統，以及四川、山西和贛東北等目的地或區域管理信息系統的設計與開發。
3.1.2人工智能
人工智能是面向旅游的信息科學研究較多采用的方法與技術，可將相關研究分成以下幾個方面：①推理，即采用人工智能推理技術支撐各種應用系統，如基于貝葉斯網的旅游行程推理；②數據挖掘，如旅游突發事件預測預警、消費者特征分析、基于機器學習的旅游博客觀點挖掘以及數據倉庫技術在旅游業中的應用；③主體（agent），如主體旅游者進行數據采集、分析并向旅游者進行旅游推薦弛；④評價，如基于神經網絡的上海旅游可持續發展能力評價；⑤決策支持，如旅游目的地選擇決策支持系統。
3.1.3地理信息系統
旅行活動是一種人地關系，地理信息是設計與開發各種旅游應用系統的重要信息資源，地理信息系統就是為這些應用系統提供地理信息使用接口的重要支撐系統。個性化目的地推薦系統、基于短信服務的餐館推薦系統、導航系統、位置服務系統、旅游資源監控預警系統以及古建筑信息系統等應用系統都離不開地理信息系統的支撐。上述“應用系統”主題研究中，幾乎所有面向目的地與區域的管理信息系統的設計與開發都離不開地理信息系統。有關旅游地理信息系統本身的研究也較為活躍，如雅安市WebGIS（萬維網地理信息系統）的實現研究、基于WebGIS的旅游地理信息系統研發以及泰山三維（3D）地理信息系統的研發。
3.1.4移動應用
移動通信技術，特別是移動終端技術的快速發展，使得面向旅游者手持終端（如手機、PDA）的各種移動應用得到了迅猛發展。相比較于傳統的計算機應用，移動應用較好體現了旅游以“人為中心”而不是計算機為中心的理念。相關研究主要集中于面向旅游者服務的信息推送與搜索、導航、實時路線及目的地推薦；并向普適計算的方向進行擴展，如手機電子門票、基于全球定位系統的車輛監控與導航以及手機與環境之間的交互游戲等。除了面向旅游者服務外，移動應用研究還包含面向旅游研究者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業的旅游行為數據采集與分析，如可通過基于手機數據的散客流分析，對目的地住宿的可容納量進行估算。移動應用中與位置信息相關的應用也被稱為位置服務，如位置信息服務、導航以及實時路線推薦等。
3.1.5推薦系統
推薦系統是為解決互聯網“信息過載”問題而提出的一種個性化服務，幫助用戶從大量信息中發現其可能感興趣的或者滿足其需求的資源，如信息、服務以及商品等，并自動生成個性化推薦。目前，推薦系統在旅游中的典型應用為旅游行程規劃，可面向旅游電子商務用戶，也可面向互聯網用戶；可規劃旅行的時間、地點以及活動等全套行程規劃引，也可推薦旅游目的地、餐廳以及住宿等。推薦系統主要采用人工智能、語義網、移動應用、定位與地理信息系統等技術。相關研究還涉及用戶個性語義模型、系統架構設計等方面。
3.1.6語義網和本體
語義網（semantic Web）是傳統網站的一種擴展。在語義網中，信息具有明確的含義——語義，人類語言與機器語言之間能夠相互理解，機器能夠自動地處理和集成網上對于人而言可用的信息，使得人與機器之間的交流變得像人與人之間交流一樣順暢。本體（ontology）是用來描述網絡文檔中術語的明確含義及其之間關系的技術，能夠實現語義網信息處理的自動化，提高網站搜索的準確性以及網站服務質量。旅游領域是語義Web與本體研究的問題來源與典型應用對象，如基于語義Web與本體技術的旅游中小企業間信息交換、動態生成客戶供給的客戶關系管理、旅游網站信息系統、旅游目的地管理系統以及旅行推薦系統。這些系統能夠對旅游領域知識進行本體表達，從而集成對于用戶有用的或者滿足用戶需求的語義信息；其中，旅游知識域的本體表達、行程規劃的語義信息推理是實現這些系統的關鍵技術。
3.1.7Web服務
Web服務（Web services）是Web上數據和信息集成的有效機制，是解決Web上各種應用系統高維護與更新代價的最為合理的解決方案。因此，Web服務在旅游中主要用于信息集成、交換以及系統之間的互操作。Web服務技術對于旅游目的地管理而言非常重要，能夠實現旅游目的地營銷系統與旅游企業之間以及目的地旅游企業之間的異構數據交換、共享以及集成。Web技術還是Web推薦系統的重要技術之一，能夠獲取推薦系統所需的動態與實時的萬維網數據。
3.1.8虛擬現實
虛擬現實技術主要用于旅游目的地、景區、景點的市場營銷。國內的相關研究集中于旅游目的地、景區及景點等的虛擬展示，如西安市360度全景虛擬旅游系統、北京妙峰山古建筑群的網絡虛擬漫游系統、村鎮民俗旅游資源的立體展示。鄭鵬等認為這是一種旅游產品的虛擬試用體驗。而國外的相關研究則側重于游客的現場體驗，特別針對歷史文化遺產與遺跡，如意大利的PEACH（personal experience with active cultural heritage，個性化體驗活動的文化遺產）項目針對提升游客在博物館對于文化遺產的體驗以及馬來西亞凱利城堡（Kellie’s Castle）的虛擬旅游原型研發。虛擬現實技術在旅游中的應用還包含了旅游開發與遺產保護，如十三陵景區的虛擬復原。
3.1.9普適計算
普適計算模式下人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理。由于移動終端設備及其應用的發展，普適計算在旅游研究中非?；钴S，如一種面向移動終端的基于旅游本體的信息廣播與推送方法研究，用以解決傳統移動終端對于旅游者需要花費昂貴的“漫游”網絡連接費用以及需要主動獲取信息等問題；一個面向德國雷根斯堡（Regensburg）游客的移動終端游戲的設計與應用，游客可以通過在空中晃動手機來與游戲中的歷史人物溝通，該游戲以一種有趣的方式向游客介紹雷根斯堡的歷史。普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯網應用的基礎理論與技術之一。
3.1.10計算機仿真
計算機仿真技術研究中面向旅游的研究包含基于概率統計方法對上海旅游服務系統顧客滿意度進行仿真以及基于系統動力學方法對新度假制度對城郊旅游的影響進行仿真等。
3.2問題2：旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面？
旅游研究中與信息科學方法與技術相關的研究范圍較為廣泛，表3顯示本文入選文獻中歸入旅游類的研究主題共有43種。其中最受關注的研究主題是電子商務、網站評估以及在線消費者行為。人工智能、移動通信、地理信息系統等信息科學方法與技術在旅游中受到了相應重視。旅游網站空間、系統評價、網絡營銷、應用系統以及正在大范圍普及的Web 2.0互聯網應用模式也受到了旅游研究的重視。信息科學領域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了關注，如計算機仿真、推薦系統、Web服務、語義網與本體。
進一步對表3各類主題的文獻內容進行剖析與歸納，可以得到以下旅游研究中與信息科學方法與技術相關的6個研究范疇：
3.2.1信息技術對旅游的影響
信息技術對旅游的影響研究主要包含信息技術對旅游產業的影響與信息技術在旅游中的應用影響兩個方面。其中，信息技術在旅游中的應用影響又分為現狀研究、作用研究、影響因素研究等方面。
信息技術對旅游產業的影響主要體現在其對傳統旅游產業價值鏈的重構上，集中表現于電子商務對旅游產業的影響、新型電子中介（供應商、互聯網門戶網站、拍賣網站、數字電視、移動商務等）對傳統電子中介（計算機訂座系統、全球分銷系統等）的影響、信息技術對分銷渠道的影響。
信息技術在旅游中的應用現狀研究主要側重于旅游企業，如電子商務在北京旅游企業中的應用現狀、土耳其旅行社對互聯網的使用情況、愛爾蘭旅游中小企業和鄉村微型住宿業對信息技術使用情況的分析、南非中小旅游企業對于信息技術使用的狀況研究。
信息技術對旅游的作用研究既包含旅游企業整體層面，如信息技術對埃及中小接待企業發展的積極作用、知識管理對于澳大利亞旅游業的作用等；又包含旅游企業的某項具體功能，如信息技術應用對于泰國酒店運營效率的作用；還包含旅游資源開發與保護方面，如計算機技術對于泰國古建筑重建的重要作用。
信息技術應用的影響因素研究對于旅游業如何有效應用信息技術而言是非常重要的。相關研究包含：①電子商務的應用影響，如泰國旅游企業應用電子商務的影響因素、酒店業應用電子商務的影響因素②網絡營銷對旅游企業的影響，如互聯網廣告對旅行社運營的影響；③旅游企業對技術應用的態度，如希臘旅行社對互聯網技術的使用情況與態度；④旅游者對信息技術使用的態度，如游客在度假時是否愿意使用基于技術的信息、影響旅游者使用互聯網進行旅游規劃的因素。
3.2.2信息技術在旅游中的應用模式
目前，信息技術在旅游中的應用模式研究主要集中于電子商務模式、網絡營銷以及Web 2.0。電子商務模式的相關研究有區域旅游電子商務開發計劃研究、旅游電子商務模式現狀與趨勢研究、旅游電子商務模式以及運營模式研究等。
網絡營銷是除了電子商務之外信息技術在旅游中最主要的應用模式。網絡營銷研究多圍繞網站展開，如英國農村接待企業網站營銷現狀研究、塞爾維亞旅游網站網絡促銷現狀和形式研究、美國旅游官方網站網絡營銷使用分析、旅游目的地營銷組織網站的客戶需求研究。此外，在線葡萄酒旅游以及在線客戶關系管理都是一種網絡營銷方式。
隨著互聯網技術的發展，Web 2.0作為一種新型的互聯網應用模式受到了旅游領域的高度關注。相關研究可以分為如下幾個方面：①營銷，即基于Web 2.0的網絡營銷方式，這是目前旅游研究領域最為關注的方面，如Web 2.0對克羅地亞旅游產品的營銷作用研究、博客對于旅游市場營銷的中介作用；②旅游者行為與服務，如Web 2.0下網絡旅游消費行為模式及旅游網站應用研究、基于Web 2.0的用戶個性化定制研究以及基于人工智能技術的微博“旅游情感”數據挖掘；③網站分類，如Web 2.0旅游網站的分類機制研究。
此外，面向產業價值網絡的四川旅游信息資源整合推進模式和機制是一種信息技術在旅游中應用模式的有效探索。
3.2.3信息技術在旅游中的應用評價
網站評價是信息技術應用評價研究中最主要的內容。從評價對象上看，相關研究涉及官方旅游網站、目的地營銷組織網站、各國及地區旅游網站；從評價內容上，包含有效性評價、可用性評價、使用分析、功能分析、網站設計、網站旅游本體分析、游客價值以及網站訪問者分析等；從評價方法上有調查法、啟發式方法、數據包絡分析法、內容分析法、網站日志分析法、領域本體分析法等。
隨著移動通信技術的發展，移動應用在旅游領域得到了廣泛應用，針對移動應用系統的評價研究也受到研究者的關注，如從用戶角度對移動應用進行評價、各種移動旅游者指南功能與可用性評價。
3.2.4信息社會視角的旅游研究對象
較傳統旅游研究對象，如旅游資源、旅游企業以及旅游者等，信息社會視角的旅游研究對象發生了擴展，如從旅游者的地理時空變化擴展到了在線旅游者行為變化，從旅游資源的空間格局擴展到了旅游網站的網絡結構等。
在線旅游者行為研究中最受關注的是消費行為研究，如消費影響因素與滿意度、忠誠度與推薦行為、在線分享行為。隨著社會網絡的形成，在線旅游者的情緒研究得到關注，如通過旅游者在論壇、博客（微博）上的評論分析旅游者情緒，相關方法包含內容分析、統計與語言學分析、人工神經網絡方法以及數據挖掘技術等。一項研究還將旅游者的博客進行了計算機可視化，用來輔助其他旅游者的旅行計劃。此外，旅游目的地營銷組織網站的旅游者在線行為也受到研究者的關注。
目的地地理尺度的旅游網站空間結構也受到研究者的關注，主要包含方法研究與案例研究。方法研究有統計方法以及網絡拓撲圖方法等；案例包含歐洲、意大利厄爾巴島]以及河北省等。
旅游虛擬社區是社會信息化背景下形成的新型社區，部分旅游研究者對其給予了關注，如針對具有中國文化背景的芒果社區網（Mango）的綜合性研究。
3.2.5社會信息化下的旅游研究方法
社會信息化下的旅游研究方法包含兩個方面的含義。
一是指傳統旅游研究方法可借助社會信息化背景進行擴展，如網絡調查方法擴展了傳統現場發放問卷的調查方法；基于射頻識別（RFID）與全球定位系統（GPS）技術的追蹤系統擴展了傳統旅游者游憩行為問卷調查方法，并提高了數據的精度；遙感與地理信息系統（RS&GIS）技術可提高旅游資源監測的準確性等。
二是指旅游研究方法對于信息科學方法與技術的借鑒。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科學方法與技術，其在旅游研究中的應用可以分為以下幾個方面：①需求預測，如基于人工神經網絡的西班牙巴利亞利群島旅游時間序列預測、遺傳算法在旅游需求預測中的應用、模糊時間序列及灰色理論在短時間序列旅游需求預測中的應用以及人工智能方法與其他預測方法的比較；②在線行為分析，如基于機器學習（machine learning）的在線消費者行為數據挖掘；③基于主體（agent）的旅游系統仿真研究，采用人工智能研究領域的重要分支——多主體系統（multi-agent system，MAS）對多層面、多地理尺度旅游系統進行計算機仿真，探索旅游主體之間的相互作用與規律，如基于多主體的旅游空間結構演化研究、旅游者在目的地以及景區范圍的動態性研究。
計算機仿真方法與技術在旅游研究中的應用也受到了旅游研究者的關注，具體研究包含以下幾個方面：①預測，如旅游收入預測；②旅游經濟研究，如區域旅游經濟系統動力學分析；③旅游主體行為研究，如上述人工智能研究中基于主體的旅游系統仿真研究。
地理信息系統（GIS）是信息科學與地理科學的交叉研究領域，作為旅游研究的一種研究方法或工具，主要被用于旅游資源評價。
3.2.6旅游領域中的信息科學研究
隨著移動終端設備在旅游者中的普及，旅游研究者對移動應用的相關研究給予了較大關注，如上下文適應的移動應用體系框架設計、上下文相關的信息推動服務系統設計以及用于博物館導游的多媒體技術研究。語義網與本體是信息科學的前沿領域，但由于其對于提升面向旅游者的網絡服務質量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的關注，如用于搜索引擎的旅游域語義表示研究。智能系統作為信息科學的前沿領域，在旅游研究中也受到了關注，除了綜述性研究外，還出現了有關智能系統設計方面的研究。
應用系統的規劃建議與系統結構設計是旅游研究者較為關注的信息技術研究，如基于知識管理視角的目的地管理系統設計。而其中以我國的相關研究為最多，如贛東北網絡旅游信息系統研究、上饒市旅游資源信息系統。
數字旅游是一種典型的旅游與信息技術的綜合叉研究主題，在我國旅游研究領域受到了關注，既包含了偏重技術的研究，如數字旅游的體系框架，也包含了圍繞數字旅游系統建設的保障體系研究，如相關政策法規方面的研究。
3.3問題3：信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢？
盡管信息科學與旅游的交叉研究在近12年間經歷了快速發展，但其仍然屬于新興交叉學科，其發展需要相關學者更為廣泛與深入的探索研究。在本節，筆者在對最近12年信息科學與旅游的交叉研究進行系統整理的基礎上，通過捕捉旅游類與信息類研究共同關注的研究主題（表4），以及基于筆者對信息科學以及旅游研究趨勢的把握，找到信息科學與旅游交叉研究中的研究重點，其反映了兩類科學的交叉發展趨勢，或者研究者們重新認識某些對該交叉領域的發展來講非常重要的問題。以下分別對它們進行闡述：
3.3.1人工智能在旅游領域的深入應用
人工智能方法與技術是信息技術發展的高級階段，研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術，涉及知識表示、自動推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面的研究內容。盡管目前人工智能在旅游中的應用以旅游需求預測最為成熟，然而其相關理論、方法與技術并沒有在旅游領域中得到充分應用。如何充分利用人工智能方法與技術來有效處理與使用旅游數據、信息與知識，深入挖掘旅游者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業的特征、存在的問題并進行決策支持，是信息科學與旅游科學交叉研究中較為迫切與前沿的問題。
3.3.2基于語義網與本體的旅游推薦系統
語義網與本體研究是信息科學領域的前沿領域，是海量網絡信息之間相互理解的基礎。互聯網的發展使得傳統面向旅游者的“線下”服務擴展至“線上”，包含以傳統計算機為中心的和以新興各種移動終端為中心的“線上”服務，“線上”服務質量對于信息時代的旅游者體驗是非常重要的?；谡Z義網與本體技術的旅游推薦系統正是提升網絡服務質量的有效方法與工具，如何將語義網、本體技術以及旅游推薦系統進行理論、方法以及應用上的有效集成，使其對旅游者具有實際應用價值，是信息科學與旅游科學交叉研究中的另一個前沿問題。
3.3.3
普適計算與旅游（物聯網、移動互聯與旅游）
普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯網應用的基礎。隨著移動終端設備及其應用的發展，傳統以計算機為中心的網絡服務擴展至以移動終端一旅游者為中心，基于普適計算模式的連接物與物、人與物、人與人的物聯網以及各種移動應用系統在旅游研究與實際應用中得到了重視。然而，無論是普適計算還是物聯網，在信息科學研究中都是前沿領域，存在許多未解問題，因此，普適計算以旅游領域為問題域或典型應用，將同時有助于其本身以及旅游問題的解決。
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1、軟件工程。專業介紹：軟件工程專業以計算機科學與技術學科為基礎，強調軟件開發的工程性，使學生在掌握計算機科學與技術方面知識和技能的基礎上熟練掌握從事軟件需求分析、軟件設計、軟件測試、軟件維護和軟件項目管理等工作所必需的基礎知識、基本方法和基本技能，突出對學生專業知識和專業技能的培養，培養能夠從事軟件開發、測試、維護和軟件項目管理的高級專門人才。培養要求：本專業是培養適應計算機應用學科的發展，特別是軟件產業的發展，具備計算機軟件的基礎理論、基本知識和基本技能，具有用軟件工程的思想、方法和技術來分析、設計和實現計算機軟件系統的能力，畢業后能在IT行業、科研機構、企事業中從事計算機應用軟件系統的開發和研制的高級軟件工程技術人才。就業方向：本專業學生畢業后可以從事各級各類企事業單位的辦公自動化處理、計算機安裝與維護、網頁制作、計算機網絡和專業服務器的維護管理和開發工作、動態商務網站開發與管理、軟件測試與開發及計算機相關設備的商品貿易等方面的有關工作。除考取國內外名牌大學研究生外，主要畢業去向是計算機軟件專業公司﹑信息咨詢公司﹑以及金融等其它獨資、合資企業。
2、通信與信息系統。研究方向：新一代通信網絡、光纖寬帶通信網、網絡探測和網絡管理、移動通信、寬帶/高速無線通信、衛星通信、專用無線通信系統、網絡與信息安全、電子商務、通信抗干擾系統、電子對抗系統、指揮自動化系統、衛星遙感系統、信息編碼與信號傳輸、語音與圖像處理及多媒體通信技術、通信信號處理、自適應信號處理、語音信號處理、圖象處理等。培養目標：本專業研究生能從事通信、信息科學及相關領域的科研開發與教學工作;較為熟練地掌握一門外國語，以便進行學術研討;能在本學科及相關學科領域獨立開展工作。專業特色：通信與信息系統是一級學科信息與通信工程下設的二級學科。該專業是現代高新技術的重要組成部分，是信息社會的主要支柱，是國民經濟高速發展的前提，國家的神經系統和命脈?，F代通信與信息技術正影響著我們生活的方方面面。
3、地圖學與地理信息系統。專業介紹：地理信息系統(geographic information system或 geo-information system，簡稱GIS)有時又稱為“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。培養要求：本專業根據地圖學、遙感和地理信息系統在國內外的最新研究成果、發展趨勢和相關的技術應用需求，設立了資源與環境信息系統、地理空間與地理過程模擬、網絡GIS及地圖制圖等研究方向，培養環節包括課程學習、教學實踐、學術活動、科學研究、系統開發及學位論文等。就業前景：隨著國家近幾年的擴招比例逐漸增大，高校畢業生就業難的問題已經存在， GIS專業的學生數量也在不斷增加，就業壓力也是不言而喻的。學生們應該認識到當前的大形勢，然后正確定位?，F在的各行業在未來都不能不應用GIS，科研地學研究，車船導航定位，軍事指揮，救災搶險，城市規劃，旅游，只要是你能想到的沒有不能和GIS扯上關系的!應用如此之廣，為畢業生提供更多的就業機會。
4、電子與通信工程。專業介紹：電子通信工程英文名為Electronics and Communication Engineering，是電子科學與技術和信息技術相結合，構建現代信息社會的工程領域，利用電子科學與技術和信息技術的基本理論解決電子元器件、集成電路、電子控制、儀器儀表、計算機設計與制造及與電子和通信工程相關領域的技術問題，研究電子信息的檢測、傳輸、交換、處理和顯示的理論和技術。研究方向：電子與通信工程專業研究內容包括信息傳輸、信息交換、信息處理、信號檢測、集成電路設計與制造、電子元器件、微波與天線、儀器儀表技術、計算機工程與應用等。就業方向：學生畢業后可在通信企事業單位從事通信網絡的設計和維護工作，并能從事通信系統的建設、監理及通信設備的生產、營銷等方面工作。
（來源：文章屋網 ）
地理信息科學基礎理論范文5
關鍵詞:GIS 教育教學 課程體系
一、前言
GIS教育自從20世紀90年代迅速發展以來，目前已經形成了從職業教育、中專教學、?？啤⒈究?、研究生的完整教育體系，培養的GIS專業人才也踏入社會、走上工作崗位。但隨著GIS應用逐漸社會化的同時，GIS的專業化趨勢也愈加明顯，缺乏專業特色的GIS教學也使得部分學校的學生難以適應市場的需要，甚至出現專業停辦的現象。所以，在新時期和新形式下繼續探索GIS專業教育方法，密切聯系具體領域，和具體的行業應用結合起來，形成具有專業特色的GIS教育勢在必行。
二、GIS專業教育教學現狀
2.1 課程設置缺乏側重點
目前，在本科GIS教育中， GIS專業的課程設置主要包括4類:地理類、測繪與遙感類、計算機科學與技術類和GIS專業類，它們組成了GIS本科專業素質教育的核心課程。這類教學體系大多針對性不強，側重點不強。很多同學學完之后感覺到又多又雜，很難把握，常常感到困惑。實際上目前國內從事GIS教育的各高等院校，各有各的背景，各個學校的側重點應該不同。雖然GIS專業具有應用上的廣泛性，但是在制定大綱的同時更應體現術業有專攻，各個學校在開設課程時最好結合自身的特長有側重點地讓學生專門學習一些跟專業相關的課程，充分發揮自己的特長。如南京大學、南京師范大學主要培養資源開發、應用方面的專業人才，河海大學的數字水利、東南大學的數字交通等都是結合自己的特長而形成了明顯的特色。中國礦業大學的GIS專業是依托測繪工程專業發展起來，應該突出測繪和礦業特色，培養為能源戰線服務的GIS人才。
2.2 軟硬件設施與教學計劃配合不佳，教學中實踐和動手能力強調不夠
在實際中相當多的學生缺乏實踐，原因主要有:(1)客觀因素。專業硬件設備的不完善，很多學校都缺乏相關的軟硬件環境。軟硬件設施與教學計劃配合不佳，相關的知識教師雖然在課堂上講了，但學生很難和實際的應用結合起來。(2)主觀因素。主要體現在部分教師經驗不足。有些教師由于各種因素本身缺乏實踐，也沒有相關的科研項目來支持，從而很難讓學生通過項目來了解GIS開發的實際過程，對教材所講解的內容，理解得就不夠透徹。
2.3 師資力量、辦學管理經驗不足
隨著GIS技術的快速發展，社會對GIS人才的需求量快速增長，使得全國很多學校，一窩蜂的上GIS專業。一部分GIS專業的教師也是“半路出家”，原來可能只是從事相關的工作，可能對整個GIS的基礎理論體系也不是非常的了解。在教學中常常有重此輕彼的現象出現，對GIS人才的培養造成不良影響，同時也使后續課程的學習受到一定的影響。作為教育者，我們更應該關注學生綜合素質的提高，這也是所有行業對人才共同的需求和要求，企業更為注重的是學生的綜合能力和發展的潛力。
2.4 缺乏準確地定位
GIS專業對計算機編程強調較多，好像編程已經成為GIS的代名詞。從而學生把編程作為專業第一要務，而忽略相關理論知識的學習。當然勿庸質疑，編程是一種重要的能力，但在實際中要結合學生自身特點和社會的需求有選擇有側重地學習，不能胡子眉毛一把抓。
2.5 學科定位與培養目標不大一致
由于各學校的專業背景不同，師資構成不夠合理，從而造成學科定位和培養目標不能一致。如工科人才在數理能力方面的培養力度不夠，理論學習不深入;而理科學生在培養過程中，計算機能力不強，缺乏社會實踐，實習不夠，動手能力不強。
三、21世紀GIS專業教育方法
結合以上分析，可以認為在新的時期、新的挑戰下培養GIS專業人才過程中應著重考慮以下幾個方面:
3.1 專業定位。隨著社會經濟發展對GIS專業人才的需求，目前開設GIS專業的單位越來越多。這一形勢對GIS專業在未來人才市場上的競爭力提出了嚴峻的挑戰。為了確保各校GIS專業學生未來能在人才市場上占有一席之地，專業的定位必須準確，應該結合自己的特色，面向專業應用領域構建合適的GIS教學體系[1]。
3.2 培養具備高素質及合理知識結構的師資。由于與GIS相聯系的相關學科多達十幾門，與一般的傳統專業教育相比，對從事GIS教學的師資人員在知識結構上有更高的要求。要求教學人員必須具備良好的專業素質、知識和廣闊的知識面。
3.3 GIS專業教育培養目標及課程設置。為適應高新技術的發展及社會對人才的要求，針對GIS專業特點，應從多方面、多渠道收集相關資料，同時，也要結合國家教委公布的本科專業新目錄中指出的加強基礎教育，淡化專業界限，拓寬專業口徑的思想。 要達到預期的培養目標和培養要求，同時也要有科學合理的課程設置作保證。在加強基礎教育、淡化專業(大專業，小方向)和拓寬口徑的原則下，將專業課程設置的重點定位在應用型人才培養上。
3.4 教學與實驗方法。針對GIS課程的特點，在教學與實驗方法上，應緊緊圍繞其“三基”及教學大綱和教學目的[2]。在教學上，首先讓學生了解GIS課程學習的重要意義，并通過GIS在各領域的應用實例，使學生產生濃厚的學習興趣。其次，根據學生的專業及知識結構特點，有選擇地突出GIS的重點和難點問題，深入淺出地對GIS的關鍵技術作以講解;在教學方式上，采取講解、演示、課堂討論等多種形式相結合的方式，培養學生綜合全面、突出重點、注重邏輯聯系的思維和學習方法，以達到最佳的教學效果[3]。
四、結語
GIS作為空間信息管理的有效工具，在社會經濟與建設中發揮著極其重要的作用。GIS專業教育的開展，在一定程度上為社會提供了良好的技術后備力量，只有在GIS專業教育中更好地使用社會發展的需要，才能切實作到理論聯系實際，促進教學相長，并使GIS的專業教育達到一個新的高度。
參考文獻
[1] 李滿春、戴崴巍、趙 勇，GIS專業人才的素質特征!知識結構與培養方案研究，地理與地理信息科學[J]，2004，20(2)26-29.
地理信息科學基礎理論范文6
一、教學目標
與GIS專業相比，非GIS專業受其專業特點限制，其教學的基本定位是緊密結合專業需求u，教學的目的是面向GIS系統的應用，主要是讓同學們掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理，熟悉常用GIS軟件，學會用GIS的手段分析解決專業領域問題。對于地質工程專業GIS的教學目的在于使得學生通過學習該課程，掌握GIS的基本概念、功能和組成，掌握GIS的空間數據結構，掌握地圖投影的基本原理，了解空間數據的獲取與預處理，掌握空間數據的分析方法，熟悉常用GIS軟件，并能將GIS的原理與技術應用到地質工程領域當中。在具體的理論教學和實踐教學中應充分考慮學生的專業基礎和背景，對教學內容進行重新組織，補充GIS在本專業中的作用和應用并對實踐上機內容進行精選。
二、教學內容組織
GIS是一門集計算機科學、信息科學、現代地理學、測繪遙感學、空間科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科，學生學習本課程要求具備一定的地理學、測繪學(測量學、全球定位系統、遙感、地圖學、計算機制圖等)、計算機(軟件設計基礎、程序設計語言、數據庫、數據結構、CAD等)等方面的基礎知識和基本技能。但對于非GIS專業而言往往缺乏相應的專業背景知識，并且學時相對也較少，為了解決這一矛盾上好GIS課程，首先應針對學生的知識背景和專業的應用需求對課程內容做適當的調整和補充。分析現有的GIS教材，主要有三大類：一類是面向GIS專業的，這類教材有的側重于地理學，強調地理事物的圖形和屬性表達，有的側重于數學和計算機，強調算法和程序，這些教材全面、系統，內容深入，并被GIS專業廣泛使用，但不完全適合非GIS專業；一類是針對軟件操作和應用的，在理論中穿插軟件操作介紹，這類教材以軟件應用為目的，內容相對淺顯易懂，但缺乏地質工程專業應用實例；還有一類是針對GIS應用較廣泛的領域，如人口、環境、城市等，這類教材中都介紹有大量的專業應用實例，內容結構各有千秋，深淺不一，而在這些面向專業應用的教材中較少涉及石油、地質等領域，另外有少量的數字油田方面的論著，但數字油田方面的論著主要是介紹各種油田相關的信息系統框架，往往并不系統介紹GIS原理與技術。綜合考慮這些教材的優缺點和針對性，筆者認為對于地質工程專業教學內容設置應遵循基礎性、系統性和面向應用的基本原則，采用以GIS基本概念、功能和原理為主線，將地質工程應用實例貫穿其中的方式來組織課程內容，對與學生專業背景無關以及學生理解有困難的內容進行適當壓縮甚至刪減，而對與專業應用直接相關部分內容應進行適當擴充，從而滿足學時的要求。筆者參考了大量的GIS教材及數字油田隨1叫方面的教材，并結合相關的科研項目，在充分考慮地質工程學生專業背景的基礎上，面向專業應用對課程內容進行了重新組織和補充，如表1所示。對于理論部分的深入程度可根據具體的學時在授課中靈活掌握。
三、上機實踐內容設置
上機實踐對于幫助學生深刻認識GIS的基本功能及提高學生實際動手能力具有重要的作用，它是GIS課程中的一個重要環節。目前GIS的實驗教材雖然數量在不斷增長，但大多針對GIS專業進行設置，對于非專業的GIS課程則無通用教材，往往需要自己編寫。原因是這些針對GIS專業編寫的教材無論從軟件的選取，還是實驗內容的側重性，難易程度，實驗數據與專業的貼切性等，都無法與本專業對于GIS課程的培養目標吻合，也不適合社會對本專業學生的需求。對于非GIS專業首先應根據專業應用選擇適合的軟件，目前市面上流行的GIS軟件，國外的有ArcGIS、Maplnfo等，國內的有MapGIS、SuperMap等，對于地質工程專業可選擇ArcGIS和MapGIS作為上機實踐軟件，因為目前在油田上這兩個軟件應用得最廣泛。上機實踐的學時設在l0個學時比較合理，上機內容設置的基本原則是既要與課堂理論知識緊密結合，又要考慮與專業應用相結合。上機內容的選取以GIS的基本功能為主線，與專業應用的結合則體現在試驗數據的選取及試驗過程的設計上。另外，筆者在實踐教學中發現很多實習指導書中所用的術語與教材中所用的術語往往不一致，這樣會給學生造成概念上的混亂以及理論和實踐的脫節，所以在編寫實驗指導書的時候還應注意實習中出現的術語要盡量與課堂教學中所用的術語保持一致，或者要對學生明確。例如在數字高程模型中由離散點生成用規則格網表達的數字高程模型，在課堂理論的教學中把這個過程稱為規則格網的生成，而在很多實習指導書中則把其叫做柵格表面的生成；再例如課堂教學中所說的柵格數據的疊加在軟件中往往是通過柵格的統計和計算來完成的，而并不是直接有一個柵格疊加的工具，對于這一點在教學和上機實踐中應向學生明確。針對地質工程的專業特點，以ArcGIS9．2為例，上機實踐內容、實習目的、實習數據和要求設置如表2所示，實習數據的選用盡量面向專業應用。
