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地理信息科學的前景范文1
關鍵詞：新課程；地理教學；能力
我國新一輪高中課程改革的全面啟動使我們不得不再次正視教師的教學觀念問題。為適應這種新形式，教師必須在新課程理念的指導下，積極、主動地改革自身的教學方式，用新課程理念引導現代高中地理教學。
一、建立具有時代特征的新型師生關系
師生關系是一種民主、平等的人與人之間的關系。教師在要求學生尊重老師的同時，也要尊重學生的人格，尊重學生的勞動。在教學中，師生關系是很重要的一個因素，因而，建立具有時代特征的新型師生關系是一切教學工作順利開展的必要前提。教師要樹立為學生服務的意識，并全心全意地為學生服務。學生的學習不可能是“一帆風順”的。教師應幫助學生增加成功與獲得喜悅的機會。
融洽的師生關系有助于創造和諧的課堂氣氛，當然這需要教師在主觀上做積極的努力。師生間的融洽關系與和藹的教學態度都會使學生感覺到課堂氣氛輕松，學生也就能夠自覺主動地參與到課堂教學中，當然也就容易創設出有效性的學習氛圍。
二、用新課程理念引導現代地理課堂教學
課堂是教師教和學生學的“主陣地”，新課程改革最重要的途徑是要通過課堂教學的改革來落實。新課程在內容上力求貼近社會、生活和學生需要，不再將教材視為學生必須完全接受的對象和內容，而是強調教材的“范例性”，將其作為引起學生認知、分析、理解事物的一種文本或中介，并以文本的開放性、創造性、生成性給教學以多樣的詮釋角度。
1.創設情境，培養學生的探究能力
新課程要求著重培養學生的探究能力，倡導實施探究性學習。探究性學習的流程為：創設情境―主動探究―尋求結論―實踐應用。情境的創設應盡可能從學生喜聞樂見的生活情境和客觀事實出發，以圖畫情境展現，給學生提供自主探索和合作交流的機會，讓學生主動研究實踐問題。老師在這一過程中，充當一個組織者和參與者的角色，在必要時給予學生點撥和解疑，但更多應是傾聽學生的想法，鼓勵他們積極發言。學生交流一段時間后，可用簡短的文字或用語言等形式表達探究成果，老師對他們的探究結論適當進行評價，并對問題進行拓展。特別是當學生的見解出現錯誤或偏頗時，要引導學生自己發現問題、自我矯正，將機會留給學生。
其實，不論是學還是教，都應注重探究。學生自我探究知識并獨立地掌握知識，正是當前新課標理念下的地理課教學中，培養學生各種能力的迫切要求，也是適應素質教育和新課程標準的需要。
2.貼近生活，激發學生的學習興趣
我國著名教育學家陶行知先生曾提到，“沒有生活做中心的教育是死教育”“生活即教育”。在傳統的地理教學中，學生往往是被動地接受相關知識和技能訓練，缺乏學習興趣和真實的體驗。新課程的基本理念之一是滿足不同學生地理學習的需要。如果能將實際生活中的地理知識融入課堂教學中，學生會在不知不覺中掌握知識的同時，增加地理學習的興趣。
總之，在新課標理念下的高中地理教學，要充分利用生活中的地理，激發學生的學習興趣。在課堂教學中，教師應不斷創設教學情境，培養學生的探究能力。讓學生成為學習的主體，感受地理學科的魅力。新課程將改變學生的一生，新課程也將激發老師的活力，讓我們與新課程同行吧！
參考文獻：
［1］夏志芳.地理課程與教學論.浙江教育出版社，2003.
地理信息科學的前景范文2
【關鍵詞】地理信息科學；發展；應用
1引言
地理信息科學主要是對地理信息技術的研究，是針對現代地理學中的比較復雜的、范圍又比較廣泛的內容而進行的解析處理與技術保障，通過其在不同領域的應用，不難看出，在全球變化性問題上，地理信息科學有一定的處理功能，例如：社會經濟發展，資源與環境的保護、開發利用等方面。毫不夸張地說，新世紀是地理信息科學的時代，是依賴地理信息科學的發展與應用的時代。
2地理信息科學的發展歷程
地理信息科學是以信息技術的發展為理論基礎，以核心技術遙感、全球定位及相互滲透技術的發展，而形成的集成化技術系統。當前，隨著地理信息產業的成熟，一些發達國家已經成立了高科技的地理信息系統與企業，而我國因為在這一領域的發展時間較短，還沒有大規模的體系動作，許多的科研項目還停留在研究階段，更沒有被公眾廣泛認知，可喜的是，在近幾年，國家加大了對高新技術大扶持與推動工作，先后成立了“中國GIS協會”和“中國海外GIS”協會，以及應運而生了相關的高科技企業，同時在國家的職能部門中也設立了測繪信息局與信息系統，相信通過不斷的努力與科學的探索，在不久的將來，我們將能看到地理信息技術在我們的生活中遍地開花，生機勃勃的繁榮景象。
3地理信息科學的發展趨勢
那么究竟地理信息科學在哪些方面可以得到應用與發揮呢？我們在這里舉例說明一下，就我們的城市電子地圖來說，此技術的應用可以讓我們瀏覽城市分布全貌，通過輸入起點、終點，還能查詢出公交車的路線，并提供相關車次信息，獲取沿途的換乘信息與道路信息，其信息量之大，實用價值之大，不僅體現了地理信息科學的超強功能，更實惠和方便了我們日常生活；又如，在醫學上，地理信息系統可以用來制作血管分布圖、內部器官的結構圖，這樣，我們就可以直觀地看到人體各部位的結構，微觀手術的實現，使我們看到，地理信息科學真的離我們很近。也正是因為以上種種優點，它正逐步影響與改變著我們的生活，然而，這也只是地理信息科學被廣泛應用的冰山一角，它不僅在城市交通與規劃上得以應用，在自然資源保護、自然災害的預測與預防，以及水氣管道等領域，都有其發揮空間。那么，作為一門新興學科，它未來將有怎樣發展前景呢？就目前而言，地理信息科學主要是通過計算機來收集儲存海量的人文地理信息，也正在航天技術中進行著不斷的嘗試，而一般地理復雜方程的建立，為地理信息科學的發展提供了理論基礎，使其得以應用，地理信息網絡系統正在迅速發展，在遙感影像成圖，數學模型與信息模型，還有復雜的地理現象等方面都進行了深入的研究工作，這些無疑說明，地理信息科學具有旺盛的生命力，必將在推動社會生產力的發展中發揮巨大作用。
4地理信息科學的框架結構
地理信息科學的核心是將遙感、定位、遙測、虛擬地理環境及新一代地理信息系統等集合成一體化的天地信息網絡系統，再運用信息機理研究、全球定位系統理論與應用研究、遙感理論和技術研究、3S集成理論應用研究等，實現地理信息技術的探討與完善，在從技術理論過度到實踐應用，構建推動社會前進的包括文化發展、制度創新、產業發展等人文科學的完事體系。新一代的地理信息系統是在互聯網的交互作用下，不僅僅局限于集成庫的數據收集，而是在遙感、遙測、定位、地面觀測、社會統計這五個數據源的作用下建立的數據庫集合，在以后的發展中，我們還會將多媒體引入數據收集中，建立更全面的關系數據結構，還要發展元數據與數據倉等技術，為此面向我們的問題是，如何解決圖像與圖形結合、知識與屬性連接、推理機與邏輯庫等問題。地理信息科學嚴格來說，是一門研究人類與地理環境相互作用的學科，建立整個學科體系可以從三方面入手：（1）技術層這個層面的研究主要依靠遙感技術、GPS技術、GIS技術以及其他空間信息為設施基礎，在這些技術支撐下探討與分析如何處理、描述地理信息的基本問題，并由此構建研究地理信息的可運用機理。（2）理論層地理信息科學是建立在地理學基礎上，以計算機技術為輔助的學科，它通過地理信息的運動機理，與地理學科的基本原理與理論相結合，運用計算機強大的存儲與處理功能進行區域化服務，進行可持續發展。（3）應用層所有的理論與研究均要對我們的社會，我們所生存的空間發揮其作用，才能得到應用，作為強大的地理信息科學也一樣，在如此強大的理論與技術支撐下，面對我們全球的變化問題，它從資源、環境、經濟、社會、人口等方面，對我們的生活進行了決策性的服務，并通過持續性發展繼續指導著人類的各項實踐活動。
5地理信息科學在產業化進程中所面臨的問題
現階段，地理信息科學的應用還沒有得到充分發揮，集成化一體信息網絡系統的框架內容也在日趨完善中，與基礎設施相關的眾多學科領域也在大力籌建中，為此，我們在投入了大量的人力、物力與財力的前提下，必須快速解決這一學科中所面臨的問題。（1）遙感影像的系列成圖問題這個問題并不是一個沒有參考的問題，大地圖集就是可以參考與借鑒的系列成圖的典范，當然，這經過了幾世紀，幾輩人的努力，從文字描述到地圖制作，才獲得了如此偉大的進步，才最終完美地呈現在我們眼前。作為新一代的遙感影像系列成圖問題，因系統間符號與數據結構相沖突，達不到完整統一的制作要求。那么在計算機人工智能的幫助下，我們是否可以完成這項工程呢？答案是尚未成功，但我們相信，不久的將來，通過計算機的圖像處理功能的不斷深入開發，遙感影響的進一步普及應用，我們終將會解決系列成像問題。（2）改變地理信息計算機系統計算機在地理信息科學中起著決定性作用，其數據庫與輔助設計相結合，使地理信息系統得以完善，然而，出現的新問題是：由于系統中不支持模型的綜合運算，不能使運算結果可視化，這一問題只有通過改變系統中對地理現象客觀規律的軟件，可將專題地圖自動自成，才能取得這一階段性的突破。（3）計算與信息模型的問題模型有實物模型與信息模型之分，信息模型是在信息系統中運行的，而我們的地理信息科學中，有遙感信息模型、復雜性地理信息模型、料子體元遙感信息模型等這些信息模型的系數與指數都會隨時空或新因素發生變化，那么系統對其計算結果也會產生辯證邏輯計算，這將是一個不斷更新的要進行大量計算處理的研究工作。
6結束語
地理信息科學的迅速發展，離不開其應用價值與推動歷史進程的重要作用，目前，仍處于發展中階段，隨著信息產業的不斷成長壯大，這門學科將得到更廣泛的應用，相關技術也屬于高科技知識產業，對人才的培養也有較高要求，在國家政策的大力扶持下，我們也歡迎更多的有識之士參與進來，一起為我們的新興事業添磚加瓦。
【參考文獻】
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地理信息科學的前景范文3
[關鍵詞]地理信息系統 地質 礦產 勘查
[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-124-1
1前言
地理信息系統，簡稱GIS，是用于處理地理信息的系統。它綜合地理學、計算機科學、數學、信息學、測繪學等學科，以地理和測繪為基礎，依靠計算機技術作為技術支撐，廣泛應用于與空間信息有關的領域。
地理信息系統有三個基本特征。首先，地理信息系統是以計算機軟件為基礎的應用系統，其使用職能為通過計算機接收外部信息進行空間數據整理。其次，地理信息系統以多媒體數據庫系統為媒介，它的功能和使用范圍將隨著多媒體技術和數據庫的技術發展而發展。第三，地理信息系統經由內部處理器完善生成的數據具有兩大特點，分別是統計性和空間地理性。
2地理信息系統的發展背景
地理信息系統的發展只有50多年的歷史[1]，了解地理信息系統出現的背景對于更好的認識地理信息系統有重要的意義。
首先，地理信息系統以地理學為認識基礎。從概念上看，地理信息系統就是處理和地理有關的信息。在經歷了傳統地理學、計量地理學之后，地理學如今走向了信息化的道路。通過計算機技術的引用，將過去紙面上、手頭上的數據進行信息處理與加工，進而系統化、統一化、定量化、動態化。地理信息系統作為一種新思想、新技術豐富了解決地理問題的手段，是地理學科走向多元化發展的道路。
其次，地理信息系統以地圖學為方法基礎。傳統的地圖表達方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今計算機技術的引入使得地圖學以信息的形式存在于系統中，計算機通過外部輸入獲得信息，通過內部程序進行加工處理，從而獲得精確可靠的地理信息。而且由于計算機網絡的發展，其更新快、實時性強、精度高的特點更為突出。不過，傳統的地圖學提供的地理信息系統以地圖學色彩設計與表示方法、地圖制圖綜合、地圖量算與分析、專題數據處理與
表示方法等都在地理信息系統得到了延續。
第三，地理信息系統以空間對地觀測獲得新的信息源。如何獲得可靠、豐富且實時的信息源一直以來是地理信息系統發展過程中的重要問題。傳統的信息來源是在地圖學發展的基礎上出現的，如實地測繪、航空攝影、探險考察等。如今計算機網絡和數據庫的發展很好的解決了困難。衛星、航天飛機、無人機等實時化、全球化通信網絡成為了地理信息系統獲取新信息的重要工具，對地理信息系統來說，這是其發展過程中極其重要的一環。
3地理信息系統的發展
地理信息系統從上世紀60年代誕生到現在已經發展了50多年，世界各國已經開始應用地理信息系統來進行空間數據的儲存、獲取、傳輸和處理等，給管理人員和決策人員提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系統產生的背景之后，我們更要知道地理信息系統50多年的發展歷史，更好的認識地理信息系統以便在今后的使用中得心應手。
地理信息系統的最初構想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美國的 Duane F.Marbel 在二十世紀六十年代初分別提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用計算機技術的方法建立加拿大地理信息系統，簡稱CGIS，其功能主要是進行地圖的疊加和量算。這是地理信息系統發展的第一階段，屬于開拓期。這一時期內，研究人員利用計算機技術開發了一些簡單的軟件，后人稱之為地理信息系統軟件包。然后利用這些軟件包進行空間數據的地學處理。1972年CGIS在簡單完善后投入使用，美、英也開始進行相關研究的工作。二十世紀七十年代是地理信息系統的平穩發展階段，注重管理是這一階段的主要內容。進入八十年代，地理信息系統實現了技術上的重大突破，空間決策支持分析的出現使得地理信息系統的應用越來越廣，各國政府也從中獲得了利益，因此，相關的研究機構被設立，地理信息系統進入快速發展的階段。1992年，Goodchild提出地理信息科學概念，旨在研究應用計算機技術處理、儲存、管理、分析地理信息過程中的一系列基本問題。地理信息科學的提出使得地理信息系統理論化，這是地理信息系統發展的必然結果。二十世紀九十年代地理信息系統已經服務于多種行業，特別是地理信息科學的提出使得它將有更加廣闊的未來。時間進入二十一世紀，近十年來，遙感、全球定位系統、國際互聯網等現代信息技術與地理信息系統相互聯系、相互滲透，它們之間已經發展形成了以地理信息系統為核心的集成化技術系統。新時代、新技術的蓬勃發展給地理信息系統注入了新的活力，而地理信息系統廣闊的應用前景必將使得它在今后擁有更好的未來。
4地理信息系統在地質礦產勘查中的應用
地理信息系統在現今高新技術層出不窮的背景下飛速發展，加之信息化技術和信息化產業的不斷完善，地理信息系統已經在地質學領域取得了重大發展。
地理信息系統在地質學領域的發展主要表現在地質制圖、地質災害預測、石油勘探資料管理和礦產資源預測等方面。我們著重介紹其在地質礦產勘察方面的發展。
首先是地理信息系統用于地質礦產勘探制圖。長久以來，礦產、石油勘探都需要通過地質、物探等得到相關資料做成地圖，以完成相關信息的綜合。不過傳統的地質制圖方法存在效率低下、利用率低、管理繁雜等不足，已經不適應如今迅速發展的油氣勘探、礦產開發等領域。地理信息系統的出現很好的解決了這一問題，它可以實現各種專題圖的可視化、數字化，并通過數據庫對其進行管理，存貯方便且查詢容易。
其次是地理信息系統用于地質礦產勘探數據管理。在地質礦產勘探過程中，如何對龐大的數據資料進行管理是很重要的問題。如今，地理信息系統通過將各種文本資料錄入，圖形資料數字化，從而完成由文本、圖形到數據的移植。這種方式便于保存，且通過識別碼連接實現對空間信息、屬性資料的一體化管理，繼而做到對礦產地質信息的全方位管理與應用。
第三是地理信息系統用于礦產資源預測?？辈槿藛T在研究地質礦產資源的過程中會遇到很多棘手的問題。惡劣的地質環境，簡陋的分析設備以及不可預知的自然環境都使得研究人員頭痛欲裂。不過，地理信息系統的出現有效的降低了這一問題的難度。現今，大量的地源信息、地質資料已被獲得，研究人員要做的就是將它們錄入地理信息系統中，然后通過計算機技術進行處理就能獲得有價值的信息。
地理信息系統在地質礦產行業的發展中發揮了巨大作用，取得了很多成果。美國、加拿大、澳大利亞等過早在1985～1989年就將其應用于地質礦產調查和填圖[2]。2002年，澳大利亞得研究人員攜帶筆記本電腦于野外采集地質數據，并建立相關數據庫。Zhou[3]以其建成的中國金礦大型數據庫為基礎，使用地理信息系統進行成礦地理分析，預測區域成礦靶區。中國地質科學院方一平等建成1：500萬中國礦產資源數據庫，中國地質礦產信息研究院吳仲煌將GIS應用于礦產資源區域評價。此外，我國1：50萬數字地質圖數據庫[4]已經建立完成?？偠灾?，通過地理信息系統輔助，研究人員可以基于大量的信息進行空間采樣，從而對地質礦產勘查進行預測和指導。
5地理信息系統的未來展望
地理信息系統數據量龐大、信息多元化、定量化分析等特點正是傳統地質研究中所缺乏的。不過地理信息系統也存在著如分析對設備要求較高、硬件花費較大、收集資料耗時耗力等不足。隨著地理信息系統的應用被越來越廣泛的開發，地理信息系統在地質礦產勘查領域的發展將會朝以下幾個趨勢發展：高維化、網絡化、集成化和智能化。我們相信地理信息系統的研究將使其更加完善，并更好的服務于各行各業。
參考文獻
[1] 王家耀，成毅，吳明光，孫慶輝. 地理信息系統的演進與發展. 測繪科學技術學報. 2008， 8 （5）， No.4.
[2] 鄭貴洲.地理信息系統（GIS）在地質學中的應用[J]. 地球科學， 1998， 23（4）： 420～423.
地理信息科學的前景范文4
關鍵詞：Web-GIS；北海老街；虛擬旅游
1 概述
隨著旅游行業的高速發展和“互聯網+”的興起，虛擬旅游的研究已經逐漸成為熱點。GIS （地理信息系統）是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛的應用在不同的領域，Web-GIS（網絡地理信息系統）是Internet技術應用于GIS開發的產物。
北海老街（珠海路）是北海市歷史文化名城的核心開發街區，對北海的旅游產業起著支撐作用。珠海路歷史悠久，商業傳統優良，是北海歷史和風俗及市民生活的濃縮地帶。旅游產業規模不斷擴大，經濟效益日益突出，然而一些問題也日益凸顯，對外宣傳力度不夠，不能及時的旅游信息和進行旅游咨詢活動，市場潛力未得到充分開發。應用Web-GIS等技術實時旅游信息、實現數據共享，使游客能夠直接通過互聯網實現數據訪問，實現空間數據瀏覽、查詢，對促進北海老街的旅游發展具有非常重要的意義。
2 Web-GIS概述
網絡地理信息系統（Web Geographic Information System，Web-GIS），是指基于Internet平臺，運用在Internet上的地理信息系統，包括Web-GIS瀏覽器、Web-GIS服務器、Web-GIS編輯器、Web-GIS信息四個部分，是地理信息技術和互聯網技術結合的產物。Web-GIS與傳統GIS相比具有如下優勢：全球化服務應用、分布式動態系統，良好的可擴展性、良好的兼容性等。
Web-GIS主要具有如下幾個功能：
（1）在全球范圍內通過多種手段獲取地理信息，把已存在的圖形數據轉化為 Web-GIS 的基礎數據，提高數據共享和傳輸效率；
（2）不同地區的客戶端利用瀏覽器的交互能力，實現圖形及屬性數據的查詢檢索；
（3）實時完成在服務器端為瀏覽器端提供模型參數的分析與計算，并即時將計算結果以圖形或文字等方式返回至瀏覽器端；
（4）將Internet上空間分布的信息進行組織管理，為客戶端提供基于空間分布的多種信息服務，提高資源利用。
計算機軟硬件和網絡技術的快速發展，地理空間信息科學的飛速發展以及人們對信息需求的不斷增加，這些都給Web-GIS的開發和應用提供了非常廣泛的空間：如與多媒體技術、虛擬現實技術的結合，基于移動端Web-GIS的研發，基于網格計算的Web-GIS系統模式等。Web-GIS將為電子商務、電子政務等多種信息化建設提供巨大的技術支持平臺。
3 虛擬旅游系統的功能設計
依據北海老街旅游的基本情況，將系統功能分為三大模塊：空間數據管理模塊，系統查詢模塊，系統維護模塊。
3.1 空間數據管理模塊
該模塊對空間數據庫中的數據進行分析，需要具備動態管理功能，能夠及時根據北海老街基礎設施更新、景點內部擴建和改建動態更新數據庫信息。（1）圖形顯示模塊：完成圖形的大小縮放、顯示全圖等基本圖形處理功能。（2）空間分析模塊：使用Web-GIS便捷的空間分析能力可以在地圖上簡單的實現半徑查找，如通過Web-GIS分類查找老街景點情況，以及商店、飯店等功能性設施。（3）多媒體顯示模塊：借助多媒體，實現路線漫游跟蹤和快速顯示，并可以對各主要景點進行多媒體演示，通過圖像、視頻、音頻等多媒體信息全面介紹老街的最新旅游風貌。（4）虛擬三維顯示模塊：虛擬現實（Virtual Reality）利用計算機生成模擬環境，給用戶提供現場多感覺通道，根據不同的使用需求，探尋一種最佳的人機交互方式，使游客通過特殊交互設備身臨其境，實現虛擬旅游，獲得身臨其境的感受。
3.2 系統查詢模塊
該模塊為用戶提供多種查詢功能，按照查詢對象類型的不同，分為以下幾個部分：（1）景區地理信息查詢：查詢從北海主要地標（如：北海站、福成機場、南珠汽車站、銀灘、北部灣廣場等）到達景區的路線。（2）景區景點分布查詢：用戶可以根據需要查詢各類景點的位置，如基督教堂，博物館等。（3）功能性查詢：查詢餐飲娛樂信息，并完成餐飲住宿的在線預訂。
3.3 系統維護模塊
實現快捷方便的系統維護和數據升級，提供可靠的旅游信息供用戶準確的下載，為游客和旅游管理人員提供有力的信息支持。
4 Web-GIS的構造模型
本系統采用當前主流的瀏覽器服務器（B/S）模式，該模型為三層結構體系：數據庫服務器、Web-GIS應用服務器和客戶端。數據庫服務器和Web-GIS應用服務器被區分開來，客戶端采用通用的Web瀏覽器。相對于傳統的兩層結構，客戶端在該模式下可以使用通用的瀏覽器，支持多種操作系統，具有操作簡單、使用和開發成本低等特點。另一方面，數據庫服務器、Web-GIS應用服務器的分離，大大降低了服務器的負載。
用戶通過Web瀏覽器向Web-GIS應用服務器發出請求， Web-GIS應用服務器接收到請求后從數據庫服務器中讀取數據， Web-GIS應用服務器根據用戶請求，或直接在服務器端處理數據并將結果發送到客戶端，或者將數據發送到客戶端由客戶端自行處理。瀏覽器服務器三層結構如圖1所示：
5 結束語
北海作為國內著名的沿海旅游城市，擁有獨特的自然和人文景觀，由于北海市旅游信息的封閉性，阻礙了北海旅游業的發展。經過多次的實地調查和數據采集，我們開發設計了北海老街虛擬旅游信息系統，旨在探索一種全新的旅游模式。
本系統的特點主要體現在，使用Web-GIS技術，采用瀏覽器服務器三層結構實現瀏覽、查詢、縮放、測量等功能，客戶端采用通用web瀏覽器訪問系統資源，操作性大大提高，同時降低了服務器的負載。
參考文獻
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[5]舒永剛. WebGIS旅游信息搜索功能研究及應用[D].浙江工商大學，2012.
地理信息科學的前景范文5
[關鍵詞]GIS 林業 調查 前景
中圖分類號：F35 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0257-01
隨著當今社會信息技術的不斷發展，林業部門中也逐漸將信息技術引入了其中，且林業信息化程度在不斷加深加強，信息技術的利用程度還關系到林業工作的全面發展。而林業調查是林業工作的重要內容，傳統的調查方法已經無法跟上時代的步伐，也不能滿足林業發展的需求。所以，必須借助持續的技術創新發展，更好的為林業調查服務，在這樣一種背景下，GIS得到了越來越多的應用。
1.GIS技術簡介
GIS的中文名字是地理信息系統，是一種借助計算機相關設備可以實現地球部分區域地理分布數據的采集、存儲以及分析等功能的特殊空間信息系統。GIS這門學科綜合性強，它將一些地圖學、地理學和計算機信息科學知識融入了其中，在多個行業領域得到了運用，還能處理和分析空間信息，還能有效的集成地圖視覺化效果、地理分析功能以及數據庫操作，以便更好的開展數據分析與管理。
GIS在林業調查中發揮了十分重要的作用。首先，GIS技術的使用，更好的促進了林業工作朝著科學化方向發展。并且通過全面收集與分析空間數據的屬性，突破了傳統數據分析的單一性限制，分析結果更加合理、更加有效，也有助于制定更好科學的決策方案。利用此技術還能實時的管理林業資源中的屬性數據與空間數據，一旦森林資源因為其他因素出現了變化，系統就會立即更多資源數據，更好的幫助林業工作人員準確的掌握實際情況，最終進行有效的決策。其次，可以提升林業調查的工作效率。若是采用傳統的手工繪制方式，一個鄉鎮級別的地形林相圖可能就需要花費30天的時間，且比較容易發生人為失誤方面的誤差，而當使用這種技術時，就只要3天的時間，工作效率提升了十倍，有效縮短了制圖時間，節省了人財物的投入。再有，我們可以借助此系統中的功能模塊，更科學的統計分析與查詢所搜集到的各種數據信息，通過將之跟實際數據進行對比，能夠將原有數據的局限性和問題找出來，做到及時有效的修正，確保了相關數據的全面性、準確性和真實性。
2.GIS在林業調查中的應用
2.1 運用在森林資源的監控和清查中
經濟的快速發展，使得很多森林用地被破壞，使得國內的森林資源覆蓋率大大降低，國內水土資源的流失問題越來越嚴重，土地荒漠化程度問題日漸凸顯。所以，怎樣在發展經濟的基礎上，確保森林資源的均衡性，防止出現水土流失就成為了現階段的一個重要問題。地理信息系統具有遙感技術的功能，可利用衛星對森林資源進行大面積的清查和監控。其主要做法是利用GIS將森林類信息轉化為具體數據，保存到計算機之中，再利用計算機制成圖從而對森林資源進行有效的比Γ通過其比對得到森林資源的變化情況，及時監察，在GIS中報告，對資源的增減走向也會進行有效的評價。
2.2 制定森林經營決策方案
GIS借助其擁有的數據庫和數據管理功能等，可以很方便地在空間、屬性數據的基礎上建立生長、預測、經營、決策模型。通過對各種經營過程進行模擬、比較和評價，選擇出最優經營方案，并形成綜合或專題報告輸出供決策者參考。1990年伊藤達夫利用GIS制定森林經營開發方案，應用后取得了滿意效果。
2.3 林業制圖
制圖是一項技藝性強且工作量極大的工作，但GIS提供的制圖功能使制圖工作變得輕松自如。在制作植被分布圖時，GIS把地圖的信息源根據海拔、坡向、坡位、坡度、土壤類型、年降雨量等分成不同的“層”，使每一層與一定立地上的植被相聯系，從而簡化、連貫了植被成圖工作。WINGIS將地圖分為點狀圖、線狀圖、面狀圖、等值線圖等四大類，利用其圖形作模塊，通過圖形的組合、疊加、復合，實現地圖的拼接、剪裁、縮放等各種功能，從而制作用戶所需的各種復雜的專題圖。GIS在日本林業上的應用，其主要功能就是森林資源數據管理、分析與各種地圖、圖形的處理等。
2.4 遙感技術
當前，GIS中的遙感技術在林業發展中發揮了不可替代的作用，尤其在預防森林火災中遙感技術起到了重要作用，并取得了豐碩的成果。遙感圖像通過衛星進行傳遞，其色彩豐富、定位精準、效果逼真，能及時發現火情，對林業發展具有重要作用；GIS利用衛星觀察大面積森林的紅外波段的光譜可判斷這片森林是否能健康、有無蟲害等。
3.GIS在林業調查中的前景
3.1 森林資源的信息管理
GIS具有強大的信息管理系統。我國國土面積巨大，土地類型眾多，土壤種類多。因此各地、各林業、各地森林面積，植物種類、森林占地面積、植被年齡等數據過去只能從紙質數據庫中進行查找，紙質化檔案保存不完整且容易缺失。利用地理信息系統不僅可以做到動態監控和管理，還可以更直觀、更方便的把握林業資源的分布情況。
3.2 林業分類功能
利用現代地理信息系統，可以對現有林業種類分類，具體來說，就是按照橫向到邊、縱向到底的原則，大到按照農林的歸屬地、權限管理部門，小到林內的資源種類等進行條塊分割，數據標識，信息共享。運用地理信息系統，將文字敘述為數字信息，分門別類形成科學、高效的信息集成體系，客觀真實反映現狀，為今后的經營和發展提供最根本和直接的科學依據。
3.3 森林限額采伐管理
應用地理信息系統，可以清楚地把握各地、各林業局及林場，乃至各林場、小班的森林資源狀況。下達森林采伐限額指標可做到有的放矢。同時，可以確定各小班的森林經營措施，實現以小班為單位的動態經營管理。
3.4 林業用地信息管理
我國林業用地所占比例很大，可開發利用的潛力也很大。為促進林業用地的管理進一步合理開展，可利用地理信息系統，做到有效地管理林業部門的土地資源，實現對林業用地的權屬利用情況及開發前景動態管理。
3.5 森林病蟲害檢測及控制應用
地理信息系統，可以實現對森林病害、蟲害、鼠害發生規律、分布狀況及控制程度動態監測及跟蹤管理，能夠克服工作的盲目性和被動性，做到心中有數，防治工作及時。
3.6 森林防火監測及動態管理
運用地理信息系統還可以對林業安全防火系統進行全面、準確地動態監測和警報。眾所周知，火患是林業第一天敵，為此，大量科研技術人才一直至力于這方面的研究。20世紀90年代初，我國研制出了第一個“林火管理”地理信息系統并逐步改進。21世紀，各地州市都在林防火的事前、事中控制上各出奇招。隨著林業GIS信息管理系統的技術越來越完善和成熟，隨著地理信息系統推廣和運用，必將大大提高林業安全管理水平，并產生巨大社會效益和經濟效益。
綜上所述，在國內現階段的林業調查工程中，GIS系統的應用尚處于初級階段，很多技術難題沒有得到徹底的解決，特別是在GIS系統的構建方面，對于功能模版及各系統的完善也是必不可少的。隨著GIS系統的不斷創新與發展，其在林業調查工程中的應用前景更為廣闊，也是選取最為經濟、合理林業調查工程方案的關鍵，必須引起相關單位和技術人員的高度重視。
參考文獻
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地理信息科學的前景范文6
關鍵詞：空間信息技術；物聯網；技術應用
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）07-0050-03
0 引 言
物聯網是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]?？臻g信息技術是指采用現代探測與傳感技術、攝影測量與遙感對地觀測技術、衛星導航定位技術、衛星通信技術和地理信息系統等為主要手段，研究地球空間目標與環境參數信息的獲取、分析、管理、存儲、傳輸、顯示、應用的一門綜合和集成的信息科學和技術[2]。
近年來，在物聯網概念及其應用迅速發展的背景下，空間信息技術迎來了應用與發展的新機遇，并逐漸顯示出了其在物聯網中的重要地位和不可替代的作用。探討空間信息技術在物聯網中的作用與應用，對于促進多方的技術融合與協同發展的必要性日益顯現。
1 空間信息技術與物聯網的發展概況
1.1 空間信息技術的發展
空間信息技術是當前人類獲取并處理大區域地球空間及其動態信息的唯一技術手段。隨著科技的進步，空間信息技術無論是在單項技術還是在綜合集成上，都得以飛速發展，尤其是在1998年戈爾提出“數字地球”概念后，世界各國均紛紛出臺相關的發展策略與長遠規劃。目前，在空間信息獲取上，全球對地觀測能力不斷增強，人類逐步進入一個多源、多時相、全方位和全天候對地觀測的新時代；在空間定位技術上，則以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系統為代表，在靜態動態定位精度、運行可靠性以及實時數據上都得以改善與提高；在空間信息分析處理上，GIS作為集地理、測繪、計算機等多學科為一體的交叉綜合性學科快速發展，其以空間數據庫為基礎，進行數據的輸入、輸出、組織和管理，更關鍵的是GIS提供了對信息的認識表達、綜合分析、理解決策等方面的技術和模型，具有強大空間數據處理與空間信息分析功能，業已成為地球空間信息科學的重要理論內涵與技術手段，是空間信息技術深化應用的核心，并向系統結構化、集成化、網絡化、三維化以及智能化等方向發展。
在具體的應用上，國內外相繼開展了數字地球、智慧地球、數字區域、數字城市、數字社區等一系列研究。目前的應用已走出軍事、測繪等傳統領域，進入經濟社會發展各個領域，包括資源環境、城鄉規劃、工程建設、交通、電力、農業、林業、電信、商業、旅游、現代物流等領域以及大眾服務行業，并形成了規模強大的空間信息產業[3]。
1.2 物聯網的發展
物聯網理念最早出現于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書 [4]。1998年，美國麻省理工大學（MIT）提出了“物聯網”的構想。1999年，美國Auto-ID首先明確提出“物聯網”概念。2005年，國際電信聯盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度報告，正式將“物聯網”稱為“the Internet of Things”，并對物聯網概念進行了擴展 [5]。目前，國外對物聯網的研發、應用主要集中在美、歐、日、韓等少數國家。2008年，歐盟智慧系統整合科技聯盟（EPOSS）發表《2020的物聯網：未來藍圖》的報告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美國總統奧巴馬就職后，將“智慧地球”提升為國家層級的發展戰略，從而引起全球關注。2009年6月，歐盟委員會提交了《歐盟物聯網行動計劃》，隨后了其物聯網戰略。日本政府自20世紀90年代中期以來相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多項國家信息技術發展戰略。韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設的產業政策。我國也在2006年的《國家中長期科學與技術發展規劃（2006-2020年）》中將物聯網的核心傳感網列入重點研究領域。2009年，總理提出“感知中國”概念，并于2010年《政府工作報告》中指出要加快物聯網的研發應用，國家工業和信息化部門也把物聯網發展作為國家信息產業確定的三大發展目標之一。
與基礎性研究同步，物聯網應用研究也取得了一定的進展，在倉儲物流、假冒產品的防范、智能樓宇、路燈管理、智能電表、城市自來水網等基礎設施、醫療護理、精準農業傳感技術的精確應用、智能化專家管理系統、遠程監測和遙感系統、生物信息和診斷系統、食物安全追溯系統等領域體現了極大的應用價值，并將發揮巨大的潛在作用。
2 空間信息技術在物聯網中的作用
2.1 為物聯網系統提供空間認知的基準與標準
當前信息技術的發展，使得人們生活在一個由計算與通信技術構成的信息空間與物理空間共存的空間中。在這個對偶空間中，既有存在從物理空間中獲取信息形成信息空間的組成過程，也有從信息空間向物理空間提供信息的反饋過程[6]。物聯網系統需要認知物理空間，并促進兩個空間的深度融合，而對于物理空間的認知與基準問題則應包括幾何、物理和時間基準等內容，這些也恰是空間信息技術研究的基本問題?？臻g信息技術在確定空間信息幾何形態和時空分布上的技術進步與應用發展間接上奠定了物聯網系統對于物理空間的認知基準。另一方面，標準化是任何行業發展必須面對的問題，物聯網系統由于其自身綜合性、交叉性等特點，標準化問題尤為突出。而伴隨著空間信息技術發展形成的一系列空間信息標準，包括括數據的格式、精度、質量以及信息的分類編碼、安全保密、技術服務等諸多方面的內容可以直接被物聯網系統標準化所借鑒，至少在空間數據與信息上可以利用現有的標準化成果。
2.2 為物聯網系統提供實時與非實時空間信息
人們接觸的信息中約80%和地理位置相關，物聯網系統中空間信息更是占據重要地位，空間信息技術則可以為物聯網系統提供實時和非實時的空間信息。隨著3S技術（RS、GPS、GIS）的進步以及與信息、通信技術的結合發展，現已實現對于目標的實時與非實時分類識別、跟蹤定位和監測監管。一方面，隨著制圖學與空間數據庫相關理論與技術的進步，業已形成多層次標準化的基礎地理空間數據庫，為物聯網系統提供了基礎地理信息平臺，并直接影響到物聯網應用的廣度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物聯網系統獲取相關空間信息的途徑之一。其中，RS作為宏觀觀測地球的手段，其數據的空間、時間、光譜、輻射分辨率不斷提高，數據傳輸與處理的實時性顯著增強，并積累了大量的歷史數據形成空間影像動態數據庫；GPS的定位精度和覆蓋范圍也不斷提升，且從靜態擴展到動態，從單點到廣域，從事后處理到實時定位，足以為物聯網提供高精度的實時定位信息，另外，GPS還可以為物聯網系統提供統一的時間信息。
2.3 為物聯網系統提供空間數據的分析處理、集成管理與數據挖掘
物聯網本意是要將物體與物體通過傳感器、網絡等聯合為有機整體，要將物體的特征特性轉換為數據進行信息傳輸交流，這些數據具有異構、分散、多源、海量和時空動態等相關特性，這給系統的數據處理與管理帶來了挑戰。物聯網系統必須將繁雜的數據進行有效的集成聚合與分析處理，才能保證物體之間的信息交流。作為空間信息技術之一的地理信息技術則是空間信息的存儲、處理、分析、管理和應用的核心技術，在數據存儲與管理方面，業已形成先進的面向對象數據模型和成熟的空間數據庫技術；在數據的分析處理上，GIS有強大的空間數據處理能力，尤其在空間分析能力上更是其區別于其他信息系統的顯著標志。
空間分析是為獲取和傳輸空間信息而基于地理對象的位置及形態特征的分析與建模的系列技術，物聯網系統的特征要求其具有強大的空間分析能力，以達到對海量空間數據的處理分析、挖掘、推理，并達到智能決策與服務的目的。當前，空間信息技術在數據管理與處理上已從傳統的空間數據管理系統逐步向空間決策支持系統轉變[8]。為適應物聯網的發展需求，空間數據分析與數據挖掘還將向泛空間信息分析、協同實時處理、智能推理、面向公眾服務等方向轉變[9]。
2.4 為物聯網系統提供空間可視化技術
人占據物聯網系統中人與物的信息交互的主導地位。有研究表明，人獲取客觀世界的信息約有80%來自視覺，相對于其它途徑和方式，圖形圖像信息最易被人們直接識別，可視化技術將數據轉換解釋為直觀的圖形，從而簡化、便捷了人們獲取信息的方式與途徑。
物聯網系統中涉及復雜的多源、多維空間數據，空間可視化理論與技術奠定了其可視化的基礎，并在一定程度上提高了人/機、人/物的信息交互效率。此外，GIS的發展已從傳統的2維地圖發展至2.5維與真3維空間信息系統，其基于空間數據庫構建的虛擬環境與情景模擬技術日趨成熟，以數字地球為代表的系統建設也已在應用方向逐漸普及，這些都將在新時代物聯網的建設中向廣度和深度發展。未來計算機技術與人的思維科學將進一步融合，人也會成為物聯網虛擬環境中的一部分，而其大前提則是需要借助空間信息可視化技術以及虛擬現實技術來保證人與物、人與虛擬環境、人與空間信息的交互。
2.5 為物聯網系統提供其他相關技術支撐
空間信息技術除了在空間數據的管理、處理、可視化等領域以外，還可以為物聯網系統提供很多其他相關技術支撐。例如，在物聯網中人與物的物理空間是連續的，而傳感器所獲取的數據大多為點數據，在獲取連續的空間數據上則需要空間信息相關技術的支撐。遙感就是獲取大范圍數據的最佳手段之一，在物聯網系統中，借助其與相關點數據的關聯反演也是當前通過點源數據獲取大范圍連續數據的技術方法。
另外，早在物聯網概念出現之前，空間信息技術已有了長足的發展，產生了諸多應用基礎平臺與相關支撐技術，例如基礎地理信息平臺、分布式空間數據庫平臺與技術、移動GIS平臺與技術等。在這些平臺之上又成功地出現了一系列應用，如導航、智能購物等公眾LBS服務，又如數字地球、數字城市等大區域范圍的應用。在這樣一些應用上，已經出現了物聯網概念的雛形，這些已建成以及正在發展的平臺為物聯網系統的構建奠定了平臺與技術基礎，很多物聯網系統的構建可以基于上述平臺，添加物聯網的傳感器、網絡通信、人工智能等技術以實現物聯網系統功能，例如冷鏈物流管理系統等[10]。
3 空間信息技術在物聯網建設中的應用
有學者指出物聯網的概念脫胎于應用，其相關技術與應用雛形早已出現，物聯網的應用領域包括資源、環境、工業、農業、公共安全、交通運輸、城市管理、平安家居和醫療健康等等，而這些領域中很多都是空間信息技術傳統與新興的應用領域。在即將來臨的物聯網新時代中，空間信息技術在這些領域中成功的應用案例和知識積累也將為物聯網應用與建設奠定基礎。
3.1 空間定位技術應用
空間定位技術自誕生以來，逐漸由軍方轉向民用，已形成巨大的應用市場，目前較為成熟的應用主要有導航、物流以及各種基于位置的服務（LBS）。在物聯網系統中，空間定位技術提供了人、物的空間位置信息，在物聯網建設中有著舉足輕重的地位并有著廣闊的應用市場。例如，人和物的跟蹤定位，在安全、物流、遠程醫療、LBS服務等相關領域都是不可或缺的，空間定位技術勢必被這些領域物聯網的建設所應用。
3.2 遙感技術應用
遙感是空間信息技術中最具歷史的技術，在地質、資源環境、災害、區域、城市等調查監測、分析預測方面有著成功的應用。作為一種傳感技術，遙感將在這些領域物聯網建設與應用中成為系統信息源之一，也必將因其具有低代價大范圍連續獲取信息的能力而大有作為，尤其是在當前物聯網傳感器以點信息源為主的情況下，遙感獲取的信息恰是物聯網建設應用中有待發掘的藍海領域。
3.3 地理信息系統技術應用
地理信息系統的核心技術涵蓋多源空間數據集成、空間信息可視化、空間分析技術、空間數據挖掘和GIS 應用建模等諸多方面[11]，因此，在各領域的物聯網建設中，GIS不僅可以提供功能強大的數據存儲、處理、交換、分析、管理和應用，還可以提供對空間與非空間信息的認識、分析與數據挖掘、表達和決策的技術和模型。隨著物聯網研究與應用的深入，出現了物聯網與GIS的集成應用[12]，一些物聯網的建設也直接基于GIS而設計開發，因此GIS在物聯網建設中的應用價值和應用前景也越來越被人們所共識。
4 結 語
從物聯網概念的提出，到近年來的快速發展，許多先進理念與科技創新不斷出現，但有學者指出物聯網還缺乏理論依據和技術支撐，物聯網的發展需要傳感、網絡、計算機以及空間信息技術等相關理論技術的支撐。徐冠華院士曾在國家遙感中心成立15周年紀念會上提到，空間信息技術在過去的幾十年里得到了迅速發展，但在產業化和實用化方面還有相當距離，而物聯網概念的誕生及其在各領域的發展恰為空間信息技術的應用提供了廣闊的市場和發展機遇。因此，清醒地認識空間信息技術在物聯網系統建設中的作用及其應用，促進空間信息技術和物聯網的集成結合對于物聯網及其相關產業的快速發展具有重要的現實意義。
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