gis技术论文精选(九篇)

第1篇：gis技术论文范文

摘要分析了几种网络计算模式的特点，针对客户机/服务器模式设计了一个地理信息系统(GIS)访问数据库的结构框架——客户端分为GIS功能层和数据库请求层两层，服务器存放数据，并将此结构与ESRI公司的空间数据库引擎(SDE)作了对比；通过比较几种数据库访问的程序实现方式，认为ODBCAPI在开放性方面是良好的.最后给出的MAPGIS实例表明：采用上述设计思路的应用系统不但利用了原有MAPGIS的研究成果，实现了GIS访问网络数据库的功能，而且还具有良好的开放性.

关键词地理信息系统，数据库访问，空间数据库引擎(SDE)，C/S模式，ODBC.

引言

近年来，网络技术得到迅速的发展，这就为信息资源的共享提供了技术上的可能.作为信息密集型的地理信息系统(GIS)上升到网络平台可谓适逢其时.但从目前的应用情况来看，除了国外极少的公司拥有网络版的GIS之外，在国内还处于试验研制的阶段.因此，尽快地研制出我国自主版权的网络GIS的原型和产品，并在技术手段上达到国际先进水平，是摆在我们面前的一项迫切的任务.

1网络计算的几种模式及特点

(1)传统的集中式.这是一种主机-终端模式，所有的计算任务和数据管理任务都集中在主机上，终端只是主机输入/输出设备的延长.这种模式的优点是容易管理，缺点是对主机的性能要求很高，也浪费了作为终端的计算机的计算能力，并且从性能价格比来看，在购置费用相当的情况下，一台主机的性能往往比不上几台计算机所组成网络的性能；因此这种模式已逐渐退出主流.字串5

(2)客户机/服务器(client/server，简称C/S)模式.一般说来，在这种模式下，服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器之间通过网络协议来进行通讯.客户机向服务器发出数据请求，服务器将数据传送给客户机进行计算，计算完毕，计算结果可返回给服务器.这种模式的优点充分利用了客户机的性能，使计算能力大大提高；另外，由于客户机和服务器之间的通讯是通过网络协议进行的，是一种逻辑的联系，因此物理上在客户机和服务器两端是易于扩充的.它是目前占主流的网络计算模式.

(3)浏览器/服务器(browser/server)模式.在这种模式下，用户端只需一通用的浏览器，如Netscape或Explore，便代替了形形的各种应用软件.服务器则为Web服务器.浏览器和服务器之间通过TCP/IP这一通讯协议进行连接.浏览器发出数据请求，由Web服务器向后台取出数据并计算，将计算结果返回给浏览器.这种模式的优点是：由于用户端所用软件只是一个简单的浏览器，用户基本上无需培训，用户端软件也无需维护；软件的升级与修改只在服务器端进行，对用户透明；服务器与浏览器可处于不同的操作系统平台.其缺点为：Web动态技术不够成熟，各种标准有待统一，如各厂家的动态协议互不支持、浏览器之争等.总之，它是一种先进的但发展还未成熟的技术.字串4

基于以上的分析，应选择客户机/服务器模式作为GIS访问网络数据库的实现模式.

2C/S模式下的GIS访问网络数据库的结构设计

设计在总体上分为C/S两层(见图1)，以充分利用C/S模式的跨平台、易扩充、数据独立等优点.在client端又分两层来进行设计——GIS功能层和数据请求层，GIS功能层是GIS的功能实现部分，数据请求层是GIS的数据实现部分.数据请求层作为一中间层，起到数据转换的作用，对上是具有GIS特点的数据文件，对下是标准的数据库记录.这种分层设计的形式一方面充分利用了现有的单机版本GIS研究成果；另一方面，GIS功能层和数据请求层的开发可同时进行，只要接口标准不变，本层的变动不会影响到另一层.

Fig.1ThegeneralframeworkofGISaccessingdatabasebasedonC/Smodel

值得一提的是ESRI公司的空间数据库引擎(spatialdatabaseengine，简称SDE)的设计方案(见图2).它是目前国际上领先的GIS数据处理的网络计算模型.其数据的访问形式为：由用户的应用程序(userapplication)通过SDE应用编程接口(SDEAPI)向SDE服务器提出空间数据请求，SDE服务器内存放有空间对象模型，并依据空间对象的特点在本地完成空间数据的搜索，并将搜索结果通过网络向用户的应用程序返回.字串2

对比图1和图2可以看出两者采用的都是C/S模式，并且都将GIS功能实现与数据请求进行分层处理；所不同的是面向数据库的数据请求实现的位置：图1

在客户机端实现，图2在服务器端实现.在服务器端实现的主要优点为：(1)对于空间对象模型及相关的计算模式的升级可以只在服务器端实现，而且对客户机端透明；(2)由于SDE服务器与数据库ORACLE7.2的结合非常紧密，因此数据的搜寻速度非常快.对于图1来说，把数据请求层放在客户机端，对数据库的依赖程度就不同于SDE服务器，后者对数据库的选型有极强的依赖性(目前SDE服务器只在ORACLE7.2实现)，相反，它是一种非常开放的结构，它所支持的服务器不但可跨数据库系统平台，而且还可跨操作系统平台.可以说，图1和图2两种设计模式的优缺点是相互对应的.

3数据库访问方式的比较

基于程序的访问数据库的几种方法如下.

(1)专用的数据库访问工具.如PowerBuilder，Delphi等，它偏向于对数据库中数据的管理和显示，具有限的计算功能.既不适于用它来开发GIS应用系统，也难以将它们的数据操纵功能与现有的GIS应用系统紧密结合.

(2)嵌入数据库语言的常规语言.各数据库厂家为了让用户程序能直接访问自已的数据库，基本上都提供了专有的面向C语言的预编译头和静态库，如Sybase公司的OPENCLIENT和ORACLE的PRO*C.字串5

(3)开放数据库互连性应用编程接口(opendatabaseconnectivityapplicationprogramminginterface，简称ODBCAPI)［2，3］.它是微软(Microsoft)公司提出的数据库访问形式.它通过确保所有的应用系统遵循标准的调用层接口，提供对特定数据源命令进行解释的驱动程序来保持应用系统的互用性.这样的应用系统是开放的，只要有相应数据源的ODBC的驱动，它就无需改变代码而可访问相应的数据库.

在确定访问数据库的方式时，ODBCAPI的开放性的优势是不言而喻的，但这种方式在效率上不如第二种访问形式.应说明的是：ODBCSQL语法分为3层，即最小层、核心层和扩展层，尽管目前的大型数据库都能支持到扩展层，但为了保证应用系统的开放性，在具体编程实现时，尽量只使用最小层和核心层的语法.

4某电信局配线系统的实现

客户机为MAPGIS/ODBC/WINDOWS95，服务器为SQLSERVER/WINDOWSNT，要访问的相关表中记录约为13万条.要求从地理底图上选中某一DP，在数据库中寻找出从这一DP到配线架的可用通路，并在数据库中作相应配线修改.如图3所示.结果表明：(1)程序实现了MAPGIS访问网络数据库的功能；(2)客户机和服务器均为PC机(主频166MHz)，每次操作反应时间为数秒，换机观察，发现服务器的性能是整个网络计算的瓶颈.

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5结论

(1)C/S模式为目前网络平台GIS的首选，将GIS功能与数据库访问分层实现有利于保护现有的开发成果；(2)将数据请求层放在客户端和以ODBC作为数据库的访问方式保证了应用系统的开放性，其访问可跨越数据系统和操作系统平台；(3)实例表明，应用系统的反应速度更多取决于服务器的性能，而不是ODBC的效率.

参考文献

1/base/common/userconf/proc96/TO100/PAP094/P94A.HTM.1998.4

第2篇：gis技术论文范文

引言

21世纪以来，随着计算机技术、网络技术的飞速发展，GIS技术也日新月异，基于局域网、广域网和Internet的GIS――网络GIS随之成为研究的热点和GIS的重要发展方向。随着网络GIS应用的广泛性和未来前景的不断扩大，网络GIS已经成为高校GIS专业的重要专业课程之一[1-3]。

目前，网络GIS正处于不断发展过程中，其教学方法和模式尚未定型[2]。因此，为了提高网络GIS课程的教学质量，探索网络GIS课程教学方法是非常有必要的。本文从网络GIS的课程特点着手，结合教学实践，探讨了网络GIS课程的教学方式方法以及考核方式。

1.网络GIS课程的特点

作为GIS学科的一个重要分支[2]，网络GIS课程是顺应当今世界地理信息系统（GIS）技术向网络化发展的趋势而设置的。在实际教学过程中，从学生反应的课程教学情况来看，网络GIS课程主要具有综合性强、技术更新快和应用范围广等特点[4]。

（1）综合性强。网络化GIS（简称网络GIS）是以网络为平台的GIS，是网络技术和GIS结合的产物[5]。网络GIS是一门综合性较强的课程，具有多学科与技术的集成和渗透性[6]。涉及到的背景知识和理论课程主要包括：《计算机基础》、《计算机网络与通讯技术》、《信息技术》、《地理信息系统原理与技术》、《测绘遥感学》、《空间科学和管理科学》、《地理信息系统原理与方法》等。由此可见，网络GIS课程的背景知识理论与技术支撑内容较多，对于学生学习该门课程提出了更高要求。

该门课程的技术支撑内容较多、学习内容复杂，学生学习任务较繁重[7]。众多因素致使《网络GIS》变成了一门枯燥无味、难以掌握的课程，一些学生甚至产生了抵触心理，导致学习积极性不高[7]。

（2）技术更新快。21世纪是网络的时代。近年来，随着网络技术的普及、信息技术的不断进步，网络GIS也得到迅速发展[1]，其相关知识与技术发展更新速度快[4]。许多新的观念、新的研究思路、新的技术、新的科研成果[8]，层出不穷。而网络GIS是以一系列信息技术为支撑的[1]，如ArcGIS、MapGIS、SuperMap等GIS开发平台技术；Java、C#、Javascript、Flex、Sliverlight等编程技术；Web、Android、ios等开发技术。这些信息技术的快速发展使得网络GIS技术课程的教学更新也必须与时俱进。

（3）应用范围广。网络GIS是一门应用范围广的课程。网络GIS技术已经与社会公众的工作和生活息息相关[2]。在企业信息化方面，网络GIS已广泛应用于测绘、国土资源管理、城市规划、通信、市政管理、灾害防治、水利等各行各业；在百姓生活方面，网络GIS也发挥着越来越大的作用，如百度地图、谷歌地图、车载导航等。

对于学习网络GIS课程的学生来说，除了需要掌握网络GIS相关的基础理论知识之外，更重要的是需要学会网络GIS的设计和实现[3]。因此，该门课程对学生的动手实践能力提出了更高要求[4]。 2.网络GIS课程教学改进

网络GIS课程是一门综合性较强的学科，同时具有技术更新快和应用范围广等特点，针对这些课程特点，主要采取以下3种方式进行改进教学方法和手段，使得有的放矢的教学，从而提高教学质量（图1）。

（1）互动式教学。互动式教学是一种新的教学模式，其主要特征在于强调学生与老师之间的互动，通过在教学过程中，教师与学生共同参与、双向交流来调动教与学的积极性和主观能动性，从而达到教学的最佳效果[9]。

网络GIS课程的综合性较强，其教学内容不仅涉及到计算机、网络、通信等基本原理与方法，还包含了GIS、WebGIS、移动GIS等技术方法和应用实例。因此，具备了互动式教学的基础。在具体实践操作中，可通过学生对教材的自主钻研与小组学习相结合的方法进行。如：教师可在课程结束之前，提前布置下次互动式教学的内容，并让学生分小组下去提前做好准备；在正式教学之前，让学生对准备的内容分小组进行汇报，教师对其内容进行点评等。从而培养学生的自学能力，使学生积极参与课堂，主动探究知识，提高学生学习的热情，增加他们学习的兴趣[9]。

（2）及时更新教学内容。21世纪是一个科学技术飞速发展，知识更新周期越来越短，获得和处理信息手段越来越丰富的信息时代，也是科学技术突飞猛进和知识经济迅速兴起的时代[6]。随着科学技术的飞速发展，导致网络GIS的结构知识体系的日益膨胀，这对网络GIS课程的教学提出了更高的要求[2]。面向21世纪的高等教育，网络GIS课程教学应与时俱进[6]，网络GIS只有走向智能化、多维动态的发展道路，才能符合社会经济发展的客观要求，才能为各行各业提供高性能、高质量的空间信息服务[10]。

在教学内容上，指导老师要保证传统的理论知识整体结构框架相对稳定的情况下，及时更新相关的教学内容，使其反映网络GIS的最新进展，通过相关课程内容设置，让学生与时俱进，及时掌握最新的知识点，如数字地球、移动GIS等。

（3）强化实验驱动教学。网络GIS课程同时还具有很强的实践性和应用性。为了适应社会日益增长的需求状况，学生需要采用多途径多方位的方法来提高自身的实践动手能力[2]。上机实验是使学生从理论走向实践的必需环节[2]，也是网络GIS教学实践的重要组成部分。因此，必须加强实验教学，通过上机实验，能加深学生对教学内容的理解，熟悉应用主流WebGIS、移动GIS等软件平台进行二次开发，从而提高编程实践水平。

其中，上机实验学时与理论教学学时至少按1：2进行配套。在教学过程中，教师可通过对课程实验内容进行设计，对实验任务进行分解、具体实验内容进行安排等[7]。学生可通过实验过程对课程理论知识进行消化与吸收，将实验与教学相结合，以实验促教学，以教学带实验，锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

3.课程考核方式

网络GIS的课程教学内容和要求是：①掌握网络GIS的基本原理与方法；②掌握几种典型的网络GIS；③了解网络GIS前沿及相关技术；④熟悉网络GIS二次开发技术。

为了达到网络GIS课程教学的目的和要求，同时综合考虑网络GIS的教学内容与教学形式，本文建议以平时成绩和期末笔试相结合的考核方式对学生进行综合考核。其中，平时的学习成绩占60%，主要包括课堂表现（30%）和上机实验（30%）两项；期末考试的笔试成绩占40%。

这种考核方式，有助于加强学生对平时学习过程的重视，调动学生学习的积极性，提高自主学习能力，增强实践操作动手能力，从而创造良好的学习氛围。

第3篇：gis技术论文范文

关键词:GIS;教学方法;实践教学

中图分类号:G42 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)09-0048-02

地理信息系统(Geographic information systems,GIS)是利用计算机技术实现地理信息采集、管理、分析和表现地理空间数据(Geo-spatial data)的系统,实现空间决策支持。地理信息系统的定义是由两个部分组成的。一方面,地理信息系统是一门学科,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个技术系统,是以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

一、GIS与教学

(一)GIS课程的特点

1、GIS是集多学科、渗透性强的学科。作为一门交叉性强的学科,还要有一定的计算机,地理,数学,测绘等知识作为铺垫。

2、GIS即需要理论知识,又需要应用能力的学科。GIS理论与GIS技术并存,理论需要技术的支撑,技术需要在理论的基础上改进。

3、GIS具有发展速度快,更新快的特点。GIS经历了实验室GIS、企业化GIS和社会化GIS三个发展阶段,社会化的GIS以提供广泛地理信息服务为其特征,GIS应用和其他应用紧密结合,已经成为人们日常生产和生活不可分离的一部分。

(二)课堂教学内容

对于从未接触地理信息系统理论、技术的学生来讲,对这门课可以说是一片空白的。在第一堂课上就要把地理信息系统这个名词给学生讲解清楚,并把地理信息系统的产生、发展过程及主要是用途一一给学生介绍明白。

对于地理信息系统这门课程,我们给学生建立一个整体的概念,即建立一条主线,并沿着这条主线进行逐次分解教学。而且还要在讲课过程中穿插更加易懂的实例来进行解释。依据地理信息系统的内容,我们可以将GIS生产过程简单的用一个示意图来表示。能够较好反映整个地理信息系统的纵横脉络,按照这个框图能够使讲课思路条理清晰,可以引导学生沿着这条主线,明白各部分的内容、目的、联系与区别,正确把握本门课程的结构知识。除了用这样的框图外,还需要引进一个实例来讲解,比如我们要划分旅游景区的是否开放区域,我们可以在框图的基础上,用实例来进行讲解。

(三)多媒体与传统方式相结合进行课堂教学

现代化教学设施的应用确实能为教学提供一些传统教学方法不可比拟的优势,可以减少大量的板书时间,大大增加教学内容,可以使一些教学内容更加生动、形象和直观,可以通过图、文、声、像等多种方式同时刺激学生的视觉、听觉和触觉等多种感官,提高学生的接受和理解能力。一方面,现代化教学方法和传统教学方法有机结合。

课堂授课时,应根据授课内容,选择多样合理的表达方式,以提高效果。课堂上一味地追求使用现代化的教学设施,将课堂讲授内容不加区别地用投影仪显示,时间一长,就会使学生眼睛疲劳、感觉单调乏味;因此,对于需要掌握的推导过程,用传统的手工方法,减缓授课节奏,可以使学生印象更深,效果更佳。另一方面,现代化教学手段的应用易划整为零。课堂上要把握好各类教学手段的使用方法和方式。

对于一些应用模型,算法之类,我们还需要用传统的方法进行推导。但是在展示一个GIS的功能应用就可以用多媒体,更加形象生动。

(四)GIS技术的实际应用

GIS技术的应用,狭义来讲,GIS的软件操作,也是地理课程教学中不可替代的重要组成部分。应用GIS技术手段解决地理学问题,是地理学研究方法上的一次质的飞跃。近年来,随着计算机技术特别是软件技术的发展,GIS已经与其它技术相融合成为一门综合性的技术。GIS的教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势,更重要的是让学生通过更多的实践学习,培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力,为今后的工作和研究作技术上的准备,因此GIS实践教学是课程教学中不可替代的重要组成部分,其课堂实验教学时数应该占到总课时的三分之一甚至于一半以上。

实习具体内容有:1、GIS工具型软件的使用和基本操作练习(可以选择多个软件,让学生进行分析比较它们的异同);2、空间数据的采集和编辑(针对不同的数据源进行采集);3、空间数据结构的转换和多源空间数据的融合;4、属性数据库的建立;5、简单地理信息查询系统的建立;6、设计与建立用户界面和简单应用系统(将计算机编程语言与GIS工具软件相结合)。

我们在教学中可以采取理论与实践相结合,采取演示验证实验教学法。也就是理论课的教学和实践课的教学穿行,这种实验教学方法一方面是教师的演示教学使学生初步了解使用技术的基本步骤和方法,另一方面是学生自己多操作、多运用,验证教师的使用技术,训练最基本的实验方法和技能,最终达到熟能生巧。这样可以使学生更好的理解GIS的基本理论、基本知识和基本的技术方法,熟悉GIS工具软件的使用和操作方法。同时也培养了学生的学习兴趣。

二、教学反思

(一)多与学生进行沟通

由于GIS固有的特点,在教学过程中教师与学生必须进行多方面的沟通,比如,可以采用录像、网络、E-mail、BSS等方式实现师生交流,让教师可以得到学生的反馈意见,及时的调整教学方案。用学生更加易懂的方式进行讲解。

(二)采用启发式的教学方式

在教学过程中要想方设法调动起学生的学习积极性,提高他们的学习兴趣,使学生变被动学习为主动学习。通过运用多种教学方式,比如启发式教学,这是一种鼓励学生提出问题,思考问题的方法。在启发式教学中,教师用通俗简单方法启发学生,让学生建立一定的自信心,不被问题吓倒,不怕失败,并尝试去分析问题,解决问题。

(三)重视实验环节

学习地理信息系统课应重视实习环节,可以说实习环节组织的好坏直接影响学习的效果,切实摒弃重理论、轻实践的错误教学思想,否则学生对地理信息系统的理解仅停留在一个感性认识上。

(四)教学过程多采用形象化的例子

教学过程多采用形象化的例子,这也是教GIS几年来学生最大的期望,在教学过程中多用形象化的例子收到了很大的效果。

(五)做到及时总结

在教完一届学生后,要将这门课的知识进行归纳、捋顺,找出教学中存在的不足及需要改进的地方,了解学生对本门课反映的热点问题、难点问题,为以后教学的改进奠定基础。

三、结语

针对目前GIS教学过程中存在的问题进行了探讨,并且提供了一些可以借鉴的经验。在教学过程中不断探索新的方法,是一个持续的过程。在总结经验学习先进知识的基础上进行历练。

参考文献:

[1]李凡.GIS在历史、文化地理学研究中的应用及展望[J].地理与地理信息科学,2008,(1).

[2]黄学龙,左宗义.Web2.0环境下的GIS电子地图理论及应用[J].现代计算机(下半月版),2008,(6).

[3]刘云,赵悦,邓玉林,王长凤.GIS在城市规划中的应用研究[J].中国新技术新产品,2009,(2).

第4篇：gis技术论文范文

关键词：GIS技术 数字城市 建设 应用

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-086-02

近些年随着数字城市建设概念的提出，GIS技术也越来越受到人们的关注，利用GIS技术的预算和决策能力为数字城市建设制定明确合理的计划已经成了数字城市建设的首要内容，GIS技术对数字城市建设的帮助能力绝不是仅仅只体现在合理科学的地理位置选择上，建筑与环境的和谐共融、街道人口的合理布局、自然灾害的有效预防等城市建设重点内容同时离不开GIS技术的帮助。

1 GIS技术的概念

什么是GIS技术，GIS是GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM的缩写，中文译名全称是地理信息系统，GIS技术（地理信息技术）是一种较为先进的计算机技术，利用这种技术我们可以更好的掌握地理环境，GIS技术在应用时我们只需传入数据、表格或直接手动输入数据，计算机就可通过精准的计算将其转化为三地地理图像，不仅如此，GIS本身还具有极强的分析和运算能力，也就是说当你将数值输入或传入其中后，计算机会通过你应用的意图来进行进行合理分析，得到相处的规划结果，并且做出最佳决断结果，可以说GIS技术是一项综合了计算、监测、绘制、预估、测评、决断以及服务的人性化地理信息处理系统。这里要着重说明下GIS技术的运算和监测能力，之所以GIS技术的使用前景被业内所一致看好，主要还是因为其强大的地理监控和运算能力，达到洲际地形，小到城市街道、人口组成、实时状态等可被监控到，并且考虑到运算决策过程之中。

2 GIS技术的发展优势

GIS技术之所有具有如此惊人的运算能力，是因为其数据基础是来源于地球数据库，那么什么是地球数据库，地球数据库的英文全称为DIGITAL EARTH，是一个不断完善和更新的全球地理数据汇聚库，GIS技术就是以此为数据计算基础，使用地理模型分析计算方式，多角度、多维度的对地理数据进行计算，GIS技术的计算结果具有较强的空间动态性和空间多样性，一般来讲GIS技术具有下面几个特出特征：

（1）GIS技术对多类型地理空间信息的采集、分析、管理、输出能力加强。

（2）GIS技术能够多角度、分层次地对地理信息进行有效分析，具有地理区域空间的综合分析、动态分析能力，其分析结果结尾准确，且具有一定的预测和决断能力。

（3）GIS技术的系统扩充能力强，拥有可开放式的计算环境，GIS技术对数据能力达到兼容的效果，支持多种不同数据库内的系统数据输入，如Sqlserver、Sybase、Oracle等等许多大型的地理数据库，增强了运算结果的准确性，另外GIS还支持多种开发工具和编程语言，可在多种系统操作平台上运行，并且可以为如EMS，CRM，OA，MIS，ERP，SCADA等应用系统提供统一的标准化接口服务。

（4）GIS技术具有科技科技先进性，GIS操作平台与世界先进的计算机处理技术保持着高度同步，包括数据库存储技术、网络发展技术、数据处理技术、图像处理技术以及地理信息处理技术等等，表现在GIS技术具有较强的兼容性和更简单多样的操作性，如GIS支持图纸查找、远程数据库等等，并且GIS操作系统的图像输出技术也较为优秀，可以实现直接打印出地图、各种实用数据报表等等。

3 GIS技术的发展方向

GIS技术的主要发展方向是由GIS技术的操作平台和操作相关操作设备的发展情况所决定的，近些年来随着计算机技术的发展和普及，也为GIS技术的发展提供了新的可能和方向，数据库、实景虚拟、多媒体、数字测绘、图形绘制、光线通讯等相关技术的不断完善和发展都为GIS技术的完善和发展提供了坚实的技术基础，尤其是卫星技术，能够准确捕获实时信息，并且精准度高、数据完善、提供的地理图像数据分辨率十分高。就目前的GIS技术的发展方向来看，其发展趋势具体呈现出一下几个方面的特点：

（1）网络型GIS技术。

网络技术的发展影响着GIS技术的发展方向，互联网GIS技术就是GIS技术发展的一个重要的方向，具体内容是以互联网为操作平台，建立全球万维网GIS技术。当前互联网GIS的建设工作已经有了初步的进展，但在建设过程中仍然存在着诸多问题，如互联网上的数据、互联网上的数据运算和操作、互联网中的数据安全、数据采集方式等等，但与传统GIS技术相比互联网GIS 技术具有应用面更广、用户操作更简便、数据收集更全面等优势。

（2）开放型GIS技术。

开放型GIS技术是指基于GIS操作设备的标准化接口，是多个GIS操作平台和操作设备之间相互关联，这样就可在这个局域分为内实现信息共享，开放型GIS技术不仅能地理数据完成内部交流、而且还可以使数据完成设备之间的流动和共享，使各个系统中得到的数据值更全面、完整，也是GIS技术达到共享、共融的基础，是GIS技术发展的必然方向。

（3）集成型GIS技术。

集成型GIS技术是指将遥感技术、地理综合信息技术、全球定位系统等一些以及融为一体，以便设GIS更具动态发展可能。

4 GIS技术在数字城市构建过程中的作用

4.1 数字城市

“数字城市”是“数字地球”的一个重要组成部分，是未来城市发展方向的一种形式，数字城市是指信息技术、网络技术以及数字技术已经从方方面面融入城市生活和发展之中，成为城市建设过程中不可或缺的一部分。数字城市概念是建立在人们对未来城市发展结果的构想基础上的，是城市发展和建设的阶段目标，其目的是使城市变成一个通体的系统，在这个系统中城市的管理工作、人民的生活和工作、城市的建设工作以及城市的经济发展等方方面面相容发展、共同发展，并且由一个统一的系统支配，使城市生活和发展的全部内容都能有机共融、和谐发展。数字城市的建设目标是使城市中各部分数据有效统一整合，使之更容易进行统一管理、有效使用、便捷使用。

4.2 GIS技术在数字城市建设规划工作中做起到的作用

在数字城市建设过程中，城市建设规划为建设工作提供明确的建设方向和建设指导，可以说书数字城市建筑规划是数字城市的建设基础和必要前提，那么GIS技术在制定数字城市建筑规划时起到了哪些作用呢。数字城市是使城市的信息化进程提高，以互联网为其内部和外部信息交换基础，又因为当代对环境保护意识的觉醒，所以数字城市的建设规划要同时符合环境和城市信息化发展两个方面，并且要有长久持续的建设计划，在这种情况之下就需要对建筑地形、城市周边地形、地形地貌的具体形态、城区区域内人口的分布和行动情况有准确的了解，GIS技术则可以详尽完整的为建设工作提供相应的数据参考信息，领用卫星监控系统绘制出高清地理图像，提供准确的人口分布、活动信息。又因为开放型GIS技术、网络型GIS技术、集成型GIS技术的出现，为城市建设过程中采用GIs基础提供了极大的便利。在城市建设过程中，GIS技术中模型计算结果又能够实现工程的实时监控，使城市建设结果更准确，建设效果更加明显。另外GIS技术自身所具有的计算和决策能力也为数字城市建设规划的准确性提供了保证，并且为其建设规划提供了更多的可能方案。

4.3 GIS技术在数字城市建设中的主要应用形式

随着科技的不断进步和经济体制的不断发展，社会信息化进程的加快正是人们的生活方式和行为方式发生着翻天覆地的变化，网络的普及、手机电脑等先进科技元素的应用使人们的生活和工作正变得更便捷、有效，全球一体化进行不断加快，在这种情况下建设数字城市势在必行，那么作为一种先进的地理综合信息计算系统，在数字城市建设过程中有哪些具体的应用方向呢，GIS技术在城市建设过程中最重要应用模式为两种：

（1）在数字城市建设中GIS技术可以起到有效的地理空间分配作用，根据GIS对城市内部和周边的地形特点、人口结果、建筑建构、人动规律等系类内容进行合理计算和分析，从而对城市布局、人口分布等内容进行重新调整，以换季人口资源、城市发展对环境的压力，也可改变交通、空气等一些生活环境。

（2）因为GIS具有预算能力，在建设中合理的建筑布局和地理地点选择也能使城市能更好得对可能来袭的洪水、地震等灾害进行预防。

5 总结

数字城市已经成为当今全球城市发展的主要方向，在建设过程中要充分利用GIS技术，准确把握地形地势结构，根据GIS技术的合理决策设定多种有效的规范方案，全方面考虑人员、环境、建设三者之间关系，是数字城市建设方向向着可持续发展、环境共融、高度信息化的方向发展。

参开文献：

[1] 李忠.基于GIS在数字城市规划的应用研究[J].湖南环境生物职业技术学院学报，2007，13（02）：19-22.

[2] 刘祖文.数字城市及其在城市建设中的应用研究[J].武汉城市建设学院学报，2000，17（03）：57-61.

[3] 李德仁，关泽群.空间信息系统集成与实现[M].武汉：武汉测绘科技大学大学出版社，1999：168-173.

[4] 赖明.数字城市导论[M].北京：中国建筑工业出版社，2001：51-56.

[5] 陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，2000：26-30.

[6] 龚健雅.当代GIS的若干理论与技术[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1999：186-190.

[7] 承继成.数字城市-理论方法和应用[M].北京：科学出版社，2003：62-65.

[8] 胡鹏.地理信息系统教程[M].武汉：武汉大学出版社，2002：32-37.

第5篇：gis技术论文范文

我国也于90年代将GIS应用于矿产资源的建设方面，如1995年，由原地矿部信息院主持，四川地勘局参加开展了1：20万GIS空间信息数据库及矿产资源评价方法的试点工作。中国地质调查局从20世纪90年代联合各大专院校，应用GIS技术在全国范围内进行了矿产潜力资源评价的试点工作，并着手开展研制出基于GIS平台的矿产资源评价辅助决策系统，除此之外，中国各大科研机构也相继研发了各种基于GIS的矿产资源信息系统，如中国矿业大学开发的第一个面向我国矿业领域的国产矿山GIS基础平台，该系统实现了矿山地理信息系统的动态修改和动态查询；2007年中国地质大学（北京）研发的阿拉善矿产资源信息管理系统，在VB6.0平台上采用集成二次开发方式，实现了档案管理,矿产资源信息的查询检索、开采区的影响预测等功能。2008年河北滦平县国土资源和河北理工大学联合研发的“矿产资源管理信息系统”,采用VB编程语言和GIS组件，开发的系统,实现了完整图形和属性数据的输入、输出、编辑、查询统计和分析等功能。武警黄金地质研究所百万成等以ArcView平台开发的“地质矿产信息系统”，陈练武等以MapGIS开发的榆林地区的矿产资源管理系统。目前，GIS在矿产资源信息化建设方面应用越来越广泛，开发的系统基本都具有数据管理、数据查询等常用功能，也有部分专门针对数据查询的信息系统，如昆明理工大学研发的以查询为主的“矿产资源信息管理系统”。中国矿业大学开发的“煤层地质信息查询系统”，中国新星石油公司实验地质研究院徐旭等开发的以查询、统计、输出为主要功能的“地理信息系统在无锡矿产资源管理信息中的应用”等，但是总体上对庞大的地学数据的查询分析功能的有效利用方面还是相当薄弱的，地学数据查询分析的研究和开发未受到应该有的重视，这将妨碍我国地学数据信息化的建设。

2存在的主要问题

对现有的基于GIS技术的矿产资源信息系统比较、分析来看，尽管能够适应某些用户的要求，但对专业性比较强的领域的用户来说仍存在诸多不尽人意的地方。认为基于GIS技术的矿产资源信息化，主要存在以下技术问题：无法解决对矿产资源数据的信息分析与决策。

2.1基于GIS技术的矿产资源信息系统还不能有效解决对矿产资源数据的信息分析与决策。目前GIS技术主要是面向众多领域，体系也较为庞杂，主要解决的数据对象为地表二维矢量和栅格数据。矿产资源数据更多反映的是地下矿藏数据，尤其是对三维地质空间结构。因此，基于GIS技术的矿产资源信息系统，在某些程度上还不能有效的解决这类特殊领域的需求，进而制约了对数据分析以及决策支持方面的应用。

2.2信息化系统建设成本较高在矿产资源信息化的过程中，需要对某些空间数据进行管理和分析，GIS技术是较为合适的选择与技术手段。因此，对于某些用户而言，为了部分功能需要而不得不购买整套GIS平台软件，这无形中提高了系统建设的总体成本，制约了基于GIS技术的矿产资源信息系统的推广与应用。

2.3信息化系统对数据依赖性较高由于矿产资源信息系统，多是针对某一地区或领域的数据进行的设计和开发。当系统结构发生变化或者是应用主题发生改变时，由于没有统一的数据模型，即使查询分析的操作完全一致，也需要对信息化系统做较大的改动。

3矿产资源信息化中的关键技术

在矿产资源信息化的过程中，GIS技术是核心技术。此外，由于矿产资源数据量庞大，数据的格式也是多式多样，为此还需要使用基于Geodatabase的数据存储技术，来对这些数据进行有效管理。同时，为了解决上述问题中信息化系统对数据依赖性较高这一技术障碍，本文建议科学使用数据字典技术，以提高系统的灵活性与通用性。

3.1基于Geodatabase的数据存储技术Geodatabase是ArcInfo引入的新的数据结构，它是以要素来表示不连续的实体，将要素的属性存储在数据库中，并且给要素赋予自然行为，定义要素间的关系，对于要素间的特殊的行为使用代码定制。Geo-database中的地理数据是按照层次型的数据对象来组织的，其中包括要素数据集（FeatureDatasets），Fea-tureDatasets表示共享空间的参考要素类的集合、要素类（FeatureClasses），FeatureClasses表示存储相同几何类型和属性的要素的集合，以及对象类（ObjectClasses）ObjectClasses表示存储非空间数据的表格[6]。对象之间是有着一定的关系的，Geodatabase允许用户定义这种关系。在Geodatabase中，对象类型、拓扑关系、空间关系和其他的一般关系都由用户自己进行定义，以及由用户捕获对象之间是如何相互作用的，通过这些方面，Geodatabase让用户表现要素的特征更加方便，更加自然。Geodatabase将空间数据以及与其相关的属性数据存放在DBMS（即数据库管理系统）中，方便了数据的一体化管理，以及实现了多源数据的无缝集成。同时，通过空间数据引擎（ArcSDE），生成ArcSDEGeo-database，实现了数据和客户端应用程序的无相关性，数据存放在服务器端的Access或SQLServer或Oracle等数据库中，从而实现数据共享和多用户操作。

3.2数据字典技术数据字典也称为数据目录或系统目录，是关于数据库系统中各类数据描述的集合，是进行全面的数据收集和完备的数据分析所获得的主要成果，是整个数据库环境的重要组成部分，是一个管理有关数据库设计、实现、运行和扩充阶段的各种信息的工具，在数据库的生命周期内起着不可或缺的作用[7]。以矿产资源信息化系统的查询分析功能为例，数据字典也起到重要作用。传统的数据查询往往都是直接对数据库访问然后查询，查询程序直接操纵数据库中的数据，数据模型与不同的需求相关，不可能一成不变，当需求发生变化时，数据模型就会发生变化，程序也会随之发生变化，使得程序和数据的相关性变的较高，这样，在对数据查询功能的开发中以及后期的维护升级中就产生了许多弊端：①开发过程中，由于没有统一的数据字典记录数据库信息，开发人员在开发之前必须抽出大量的时间和精力研究数据库中的表结构，索引信息等；相应的，一旦需求发生改变，数据库结构必然发生改变，已开发的程序将不可使用，必须加以改动，导致系统研发停滞。②在程序开发结束后的功能维护和软件升级中，由于程序和数据库之间存在的紧密联系，使得已开发功能无法正常使用，大量程序功能需要重新开发，所以这种开发方式存在着大量、重复的劳动，耗费了不少的人力资源。采用数据字典技术，大大的改变了数据查询程序对数据结构的依赖性，建立存储描述数据库的信息保存在数据字典中，让查询程序首先访问数据字典，然后根据字典的内容去操作相应的数据库。这样使得程序能够不再依赖于数据库，通过数据字典这个“接口”对数据库进行间接访问，这样数据检索的功能就能与地学数据库完全分离。同时，作为设计的工具。根据数据字典中存放着的与数据库相关的原始资料和各种信息，为数据库的设计提供了有力的工具；并且对于程序开发，它能够提供自适应性支持，使系统的灵活性增强、通用性和可移植性也得到提高，不仅对于查询分析模块的开发如此，对于整个矿产资源系统的开发都体现了灵活性、通用性和可移植性。此外，数据字典具有数据库恢复功能。数据库的描述信息保存在数据字典中的模型字典，当数据库文件被破坏时，模型字典的信息就能够用来重构数据库。

4结束语

第6篇：gis技术论文范文

论文摘要:林业GIS教育是现代林业教育的重要组成部分之一。随着理工类GIS教育的发展而发展起来的行业GIS教育，有着其自身发展的特点。在简要回顾我国GIS教育和林业GIS教育发展历史的基础上，分析了我国林业GIS教育的发展特点，即GIS技术的应用和理工科院校GIS教育的发展推动了林业UIS教育的发展，层次化、规模化的林业UIS教育逐步形成;指出目前林业GIS教育存在的主要问题，包括GIS人才培养水平参差不齐、林业GIS教育的宣传力度不够、GIS相关课程的设置不尽合理、教学条件较差和教学方法比较落后等。针对林业GIS教育存在的问题提出了改进措施，包括加强师资力量的培训，保证林业UIS教育的质量;加大宣传力度，提高业界叶林业GIS教育的重视程度;结合专业特点，合理设置GIS相关课程;改善教学条件，创造良好的教学环境;深化教学方法改革，保证课堂教学的效果。

地理信息系统(Geographic Information Sys-tem，简称GIS)是指收集、管理、操作、分析和显示空间数据的计算机软硬件系统。我国GIS的发展经历了3个阶段，即20世纪70年代的起步阶段、80年代的准备阶段、90年代的发展与产业化阶段。目前，GIS已经在资源开发、环境保护、城市规划、土地管理、农作物调查与估产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航，110报警系统、公共汽车调度等方面，得到了广泛应用。一大批地理信息系统软件被开发成功，如GeoSTAR. CityStar. MapGIS. Supermap等。

伴随着GIS技术的发展，GIS教育也蓬勃开展起来。到目前为止，全国已有150多所高校开设了GIS专业。在GIS教育中，林业GIS教育是发展比较慢的领域;而且由于地域经济条件、师资力量等原因，林业GIS教育的发展并不平衡，东部地区比西部地区发展快，南方地区比北方地区发展快。

一、我国林业GIS教育的发展历史

随着GIS技术的发展，社会对相关人才的需求不断增加，于是我国的GIS高等教育在20世纪80年代末开始起步，并迅速发展起来。1988年，第1个专门培养GIS人才的本科专业在武汉开始招生;1989年，大陆第1本GIS教材《地理信息系统概论》(黄杏元教授编著)由高等教育出版社出版;1993年，第1个GIS硕士专业在武汉开始招生;1994年，中国“GIS协会”成立，同时成立了“教育与科普专业委员会”;1997年，我国正式在地理学和测绘学2个一级学科下分别设立了“地图学与地理信息系统”和“地图制图学与地理信息工程”二级学科，并开始相关博士点和硕士点的申报和招生;1998年，教育部对高校的本科专业进行调整，把原来的504个专业调整为249个，但仍在原地理类专业中增设了地理信息系统理学本科专业。目前，我国已经形成了能够培养本科生、硕士、博士、博士后及留学生的完整的GIS高等教育体系。

林业行业是应用GIS比较早且比较广泛的领域。林业科技工作者从事林业GIS工作，既要掌握GIS知识，又要掌握林业专业知识;否则，将不能有效地把GIS技术与林业科研和生产紧密地结合起来，也不可能使GIS技术在林业生产、科研中发挥更大的作用。这就要求林业GIS教育承担起培养林业GIS开发、应用和技术推广专门人才的任务。林业GIS教育是随着理工类GIS教育的发展而发展起来的。目前，虽然全国几所高等农林院校开展林业GIS教育的方式不同，但是GIS相关课程的地位已经在林学专业的课程体系中显现出来。例如，北京林业大学林学院于2004年开设了“地理信息系统”专业叫;东北林业大学林学院也开设了“地理信息系统”专业，而且“地理信息系统”课程被评为省级“精品课程”;南京林业大学开设了“城市规划(地理信息系统)专业”和“遥感与GIS”课程;西北农林科技大学林学院在林学专业开设了“GIS与 GPS导论”课程;中南林业科技大学在“资源环境与城乡规划管理专业”开设了“地理信息系统”课程。这都充分证明了林业GIS教育在现代林业教育中有了长足的发展，并逐渐形成了自己的特色。

二、我国林业GIS教育的发展特点

(一)GIS技术的应用推动了林业GIS教育的发展

GIS是一门技术性和实践性很强的学科。随着GIS在林业森林资源管理、病虫害防治、造林规划设计、城市林业等各个领域中的广泛应用，林业行业对GIS专门人才的需求不断增加。这就要求林业教育部门必须紧跟GIS的发展趋势，培养大量不同层次的复合型人才。此外，“数字地球”“数字中国”和“数字林业”等观点的提出，也势必推动林业GIS教育的发展。

(二)理工科院校GIS教育的发展推动了林业GIS教育的发展

迅速发展起来的理工类院校GIS教育，为各行各业培养了大批GIS专门人才;其中一些GIS专门人才通过对林业专业的接触和学习，又逐渐成为林业GIS教育的骨干力量，有些甚至成为林业行业培养林业GIS技术人才的教育专家。同时，高等林业院校或相关研究所也派出具有相关GIS基础知识(计算机、地理学、测绘学等知识)和林业专业知识的人才，到理工科院校的GIS专业学习和深造，从而培养了一批从事林业GIS教育工作的实践者，加快了林业GIS教育的发展步伐。

(三)层次化、规模化的林业GIS教育逐步形成

目前，我国的高等林业GIS教育已形成了层次化、规模化的发展格局。高等林业GIS专门人才的培养单位涉及农业大学、林业大学和林业职业技术学院，以及相关的林业研究所;依托的专业有林学、地理学、测绘学、计算机科学等，同时也依托于相关的林业科研项目。高等林业GIS教育培养的人才类型主要是林学学科与理工科交叉的复合型人才，人才培养层次包括专科、本科、研究生教育，以及各级GIS技术人才培训。

三、我国林业GIS教育存在的主要问题

(一)GIS人才培养水平参差不齐

由于各类林业GIS人才培养单位的教学水平、教学条件不同，所以林业GIS人才培养的水平参差不齐，一些单位培养的林业GIS人才不尽如人意、名不符实。从毕业生就业需求的角度看，林业人才市场上出现了对林业GIS方向毕业生的需求增加而毕业生的相应能力偏低的矛盾现象。这给人才培养单位带来了一定的负面影响。

(二)林业GIS教育的宣传力度不够

在高等林业GIS教育方面，虽然我国大多数高等林业院校都开设了GIS专业或GIS相关课程，但是与发达国家相比，我国的林业GIS技术应用水平还有较大的差距，特别是林业GIS教育的普及程度远远比不上发达国家。1994年，中国地理信息系统协会专门成立了教育与科普专业委员会，旨在推动我国的GIS教育(包括林业GIS教育)、培训、科普工作以及与国际GIS业界的交流。但是，目前高等林业院校对GIS教育的认识不到位，没有给与足够的重视，从而影响了林业GIS教育的快速发展，甚至错过了发展的最佳时机。

(三)GIS相关课程的设置不尽合理

1.课程的先后顺序不合理

GIS所处理和表达的数据对象是地理空间数据，而地理空间数据具有几何图形和属性特征。其中，图形数据一般采用专用格式进行表达和存储，而属性数据大多采用商品化RDMS (关系型数据库管理系统)进行管理。这就要求学生在学习GIS课程之前，必须首先学习和掌握有关的基础知识，包括多种空间数据的采集手段(如普通测量学、GPS、林业遥感等)、制图方法(如地图学、计算机制图等)、软件知识(如软件设计基础、程序设计语言等)、数据库和数据结构等基础知识。因此，在制定教学计划时，应该充分考虑这些特点，合理安排GIS相关课程的先后顺序，否则很难保证GIS相关课程的教学质量。

2.课程的教学时数不合理

有的高等林业院校将GIS相关课程的教学时数设置为30学时，而且理论学时多、实验学时少，这种情况远远不能满足林业生产单位对林业GIS人才的要求。GIS课程作为“数字林业”教育的主要内容，是一门非常重要的支撑课程，其课程内容、课程教学时数的设置应充分考虑人才培养目标的要求，应保证有足够的教学时数。

(四)教学条件较差，教学方法比较落后

目前，有些高等农林院校还没有专门的林业GIS课程实验室，经常将其与一般的计算机辅助设计室混为一谈。这就造成GIS相关课程与其他计算机课程竞争教学资源，从而导致GIS相关课程的实践教学环节减少、教学管理不方便、教学成果难以持久保存。这进而使林业GIS教育的质量不能得到保证。

此外，林业GIS相关课程的实践性特点非常强。但是，由于林业GIS相关课程的教学方法过于简单，大多数课程仍然以课堂理论教学为主，没有开设足够的实践课程，所以教学效果并不理想。

四、改进和加强林业GIS教育的对策

(一)加强师资力量的培训，保证林业GIS教育的质量

为了提高林业GIS教育教学水平，一是应该加强高等院校中GIS教育师资力量的培养，切实培养一批业务精通、实践能力强的师资队伍;尤其是对非GIS专业毕业的教师，还应该采取行之有效的措施，加强其对GIS基础理论知识的学习。二是国家相关部门应该制定相关政策，规范GIS教育市场，对有条件开展GIS教育的单位和部门颁发资格证，对无条件开展GIS教育的单位应取消其办学资格。

(二)加大宣传力度，提高业界对林业GIS教育的重视程度

充分利用林业行业的宣传媒体，如报纸、杂志、网络等，宣传林业GIS教育在推动林业现代化建设中的作用，进一步提高业界对林业GIS教育的认识水平。同时，充分发挥中国林学会林业计算机信息分会等GIS应用分会的作用，在每年召开林业计算机信息分会年会之际，加大林业GIS教育的宣传力度，多展示GIS应用于林业的先进技术和产品，从而推动林业GIS教育的发展。

(三)结合专业特点，合理设置GIS相关课程

高等林业院校是开展林业GIS教育的主要阵地，肩负着培养林业GIS技术高级专门人才的任务。因此，高等林业院校要结合各专业的特点和各专业的人才培养目标，认真研究教学计划，确定GIS相关课程的开设目录和相应的教学时数以及课程开设的先后顺序等;要制定科学合理的GIS相关课程的教学大纲，使学生以充分掌握GIS基础知识和基本技能为目标。特别是没有GIS专业的教学单位，如果要开设GIS相关课程，尤要慎重，应充分考虑开设GIS相关课程所需要的师资条件和教学硬件条件，不能盲目开设。

(四)改善教学条件，创造良好的教学环境

教学条件包括师资力量、实验条件、教学手段等。林业GIS课程教学对实验条件的要求不仅是一般的计算机辅助设计室，还要求有专门的实验室，即GIS实验室;同时，还要求配备性能比较高的计算机、空间数据输人输出设备(如扫描仪、绘图仪等)和优质的GIS操作平台。因此，高等林业院校要发展林业GIS教育，在具有合格的师资队伍的前提下，还要加大投资力度，建立专门的、开放的林业GIS教学实验室。

(五)深化教学方法改革，保证课堂教学的效果

第7篇：gis技术论文范文

GIS青年教师职业发展定位国际上GIS作为一门学科和技术，从1963年在北美地区被提出后先后经历了开拓、巩固、突破性和社会化四个阶段。在中国自“九五”期间开始，GIS开始被政府重视，中国的GIS开始迈向产业化阶段。由于GIS的发展受到发展理念、学科教育、通讯技术、基础设施等多因素的影响，中国的GIS产业发展还相对缓慢。作为引导GIS发展方向和人才培养的高等院校，必将在推动中国GIS产业发展中具有十分重要的作用。作为一名GIS领域的高校青年教师，如何抓住中国GIS产业的发展机遇，从GIS学科特点出发，巧妙地结合自身的专业方向和研究兴趣，担负起培养GIS人才和推动GIS发展的历史使命，是每一个GIS教师应该认真思考的问题。

一、高校GIS专业的学科设置与教师特点

1.全面认识高校GIS专业的学科设置

中国的GIS高等教育始于1988年武汉测绘科技大学第一个设立的GIS本科专业。1997年正式在地理学和测绘学2个一级学科下分别设立“地图学与地理信息系统”和“地图制图学与地理信息工程”2个二级学科。1998年，教育部在原地理类专业中正式增设地理信息系统理学本科专业。随着教育部对本科专业的调整，在2012年9月教育部公布的《普通高等学校本科专业目录》中，将地理学1级学科中的“地理信息系统”调整为“地理信息科学”。名称的调整已经将GIS从学科的层面上升到科学的战略意义。

地理学作为GIS的思想基础奠定了GIS基本的思维模式，并不断拓展着GIS的应用领域。但是GIS的飞速发展还有赖于2个关键领域，即数据获取技术、数据传输处理技术。因此，在教育部《普通高等学校本科专业目录（2012年）》中的测绘类1级学科下设置了“遥感科学与技术2级学科”，在计算机类1级学科下设置了“空间信息与数字技术”，分别对应着GIS数据的获取与处理手段方面的人才培养，从而围绕GIS的核心“地理思想+数据获取与处理”形成了较为完整的人才培养体系。

2.立足自身学科背景，把握GIS发展前沿

从目前GIS专业的教师构成来看，多数教师来自于地理学，部分来自测绘学、计算机科学等专业，分别具有不同的专业背景，这对GIS本科专业教育来讲是一个较好的师资组合。但对教师个体而言，往往局限于自身的专业领域，缺乏对GIS领域或相关领域的全面认识。由于GIS具有的这些多学科交叉的特点，就出现了青年教师职业定位模糊而导致在相当一段时期内科研方向不明确、科研成果产出率低等问题，进而影响到课堂教学效果，最终影响自身的职业发展。因此，作为一名GIS专业教师应当有意识地在熟悉GIS的相关的学科特点及发展前沿，尽量在较短的时间内融合自身特点和学校学科优势，给自己一个科学、清晰的职业发展定位。

二、高校GIS青年教师的职业定位策略

作为一名高校教师，要立足掌握丰富的专业知识和学术前沿，养成独具魅力的教学风格和熟练的教学技巧。这样才能为今后的职业发展奠定坚实的基础。因此，高校的GIS青年教师应该围绕学术科研和课堂教学在以下方面做好职业定位。

1.熟悉GIS的学科特点与关键技术

作为一名GIS青年教师，无论是来自于何种专业背景，都需要对GIS行业有一个全面的认识，包括其形成发展历程、学科归属、思想基础、构成要件、关键技术、应用领域和发展趋势。基于这样一个全面的视野，才能较为客观地把GIS与自身的专业结合起来，才能明确自己的学术专攻方向，形成自己的研究优势，才能在课堂上为学生提供较为透彻的理论讲解。同时，要了解GIS发展的新思想、关键技术和热点应用领域，如“地理设计（Geo Design）”的概念与多点触控技术的结合，GIS对“云雾计算”技术汲取的“云雾GIS”，GIS与物联网的智能集成等。

2.明确自身学科与GIS学科的从属关系

从认识论的角度看，GIS的学科特点应围绕GIS的思想基础和解决问题的技术手段进行分析。据此GIS的核心应是基于地理数据的空间分析和数据获取与处理技术手段。由此，地理、测绘、计算机科学、遥感等学科分别在GIS领域中承担了不同作用。因此，不同专业背景的教师只有从自身的专业角度去审视GIS的发展，才能找到较好的学术突破点。当然，不同专业背景教师之间的交流也是非常重要的，学科的发展非常需要这样的专业交叉碰撞。

3.苦练教学基本功，追求高超的教学技艺

教师的首要任务是教书育人。站好讲台，为学生带去丰富的专业知识和正确的人生观世界观，这是每位教师必须具备的条件。因此，教师要积极参加各种教学观摩教研活动，不断拓展宽阔的专业视野，训练扎实的专业知识，塑造独立个人魅力的教学风格，培养高超的课堂教学技巧与艺术。积极参加由中国地理信息系统产业协会教育与科普工作委员会每年组织的高校GIS专业青年教师讲课竞赛，在大赛上接受检验，开阔眼界。

4.紧扣学校专业优势融入科研工作

各个高校的GIS专业大多都依托了一定的优势专业，如地理、地质、土地资源管理、林业技术等专业。作为青年教师在过了课堂教学关后，要积极主动熟悉所在学校的GIS相关专业，加入一定的科研小组，在团队中进步，在学习中收获。在一定时期内GIS思维模式相对固定，关键技术尚未突破的情况下，拓展GIS的应用范围也是取得进步的重点。

三、结语

中国的GIS事业正处于蓬勃发展的时期，GIS教育事业也值逢前所未有的机遇，作为一名GIS青年教育工作者，应该立足学校GIS专业特色，紧密结合个人研究兴趣，制定科学合理的职业发展规划，融入到中国的GIS教育事业中。

参考文献：

[1]边馥苓.我国高等GIS教育：进展、特点与探讨[J].地理信息世界，2004，（5）.

第8篇：gis技术论文范文

论文关键词：GIS专业，信息技术，信息类课程，课程设置

 

1.信息技术对GIS专业人员的重要性

近十几年来，信息技术得到了飞速发展，快速地渗透到各个行业，各个领域，取得了惊人的成就。GIS界也不例外，从最早的微机地理信息系统到今天的开放式地理信息系统平台，GIS在融人信息技术以后，已由古老的地图，沙盘时代跨人到了今天的电子GIS时代。

信息技术（Information Technology，简称IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（Information and Communications Technology, ICT）。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

从地理信息系统的学科交叉来看,计算机科学与技术、信息技术是地理信息系统重要的学科基础;从技术层面看,本质上说信息系统,计算机软硬件系统与信息处理是地理信息系统的关键;从理论支持来看,空间信息表达、3S集成技术都需要信息技术的支持。因此,信息技术是地理信息系统重要的理论和技术基础,相应在教学层面上,地理信息系统专业必然要对信息类课程提出较高的要求[1]。

2.课程设置中存在问题

信息类课程在地理信息系统专业教育中的地位和作用至少体现在以下几方面:

1.信息类课程是地理信息系统专业课程体系的重要基础和组成部分。相对于其他一些专业中信息类课程仅是一种技术性、辅助性课程,信息类课程本身是地理信息系统专业产生、发展与教育的重要基础和主要内容,其体系结构与教学水平将直接影响到地理信息系统专业教育水平与学生培养质量[2]。

2.信息类课程是地理信息系统专业教育上水平、上台阶的重要推动力。当前地理信息系统发展的前沿问题如网络地理信息系统、组件式地理信息系统、虚拟地理信息系统、多维动态地理信息系统等都需要现代信息技术的支持。在培养合格的应用型和开发型地理信息系统人才方面 ,信息能力与应用水平同样是一个重要方面。因此要培养适应社会需求的、 面向地理信息系统技术前沿的人才 ,信息技术教育将是关键之一[3]。

如今，计算机图形字，计算机控制技术信息技术，多媒体技术，数据库，计算机通信等信息技术渗透到地理信息系统，3S集成，测绘技术的各个方面免费论文。而目前GIS专业信息类课程教学却与GIS新技术的发展显得极不适应。信息技术应用水平的高低，势必影响到受教育者的素质。

信息技术在GIS界得到了广泛的应用，引起了世界各国的关注，然而我国GIS教育界却没有表现出应有的重视。国内各GIS院校GIS专业的教学计划中只有《计算机基础及应用》这门基础课，其它课程均为选修课或考查课(非主要课程)，教材内容也落后于现状的需要，如选用的教材内容肤浅、陈旧、课时少。有些专业课程，比如《空间数据库技术》及《GPS原理》都要求有信息类课程的基础，但课本里只是泛泛带过，学生并没有信息前导类课程的学习[4]。

3.GIS专业学生信息类课程的特点

针对GIS技术类专业对信息类课程的需求特点，选择正确的教学摘要涵盖信息管理与信息系统，数据库技术以及电子的定位导航等课程在内的一个广泛的信息课程体系。

1）GIS专业学生通常与诸如信号，图像，方程，表格等实体打交道比较多。为了能够对GIS类的学生有所帮助，信息基础课程须教会他们如何表示这些工作中会用到的数据，以及如何操作这些数据，对学生不太会感兴趣的诸如复杂数据结构和算法则进行适当的调整，增加用例。

2）GIS专业对学生的要求往往是能够熟练运用工作中所遇到的各种信息化工具，而非自身的兴趣所在，更非其职业追求的目标。他们通常对信息技术已有所接触，能够在家里轻松自如地运用信息技术进行一些图像编辑，多媒体合成等简单操作。在课堂上学的枯燥的原理和繁琐编程很容易让他们产生一种复杂的错觉。

3）课程中引用的例子应尽量与专业相关,使学生都可直觉接受的。特别是一些和学生学习生活相关的例子信息技术，是学生所喜闻乐见的。

4）GIS专业学生在信息类课程上的学习时间十分有限，他们不太可能系统地学习这些课程。由于GIS的相对复杂性。GIS专业的学生除了要掌握有关信息类知识外，他们对其他有关GIS的专业知识，GIS相关的体系的知识也要有相应的掌握和理解。

5）用于GIS科学的软件包很多，要选择一些对其未来工作中接触机率大的。目前GIS商用工具软件有数十种之多，其应用和功能各有侧重，如果让学生完全掌握如此多种的软件实属困难。所以在教育教学中应采用一些主流的应用软件进行教授。

4.信息类课程的设置方案高校信息技术(包括计算机基础)教育的目的是培养学生的基本信息素养和信息能力，使学生能将计算机与信息技术用于其工作领域，成为既熟悉本专业知识又掌握信息技术的复合性人才。在进入信息时代的今天，信息基础教育对于提高21世纪大学生的素质和能力有着十分重要的作用。多年的教学实践使我们认识到大学生的信息技术教育是一个循序渐进的教育过程，要着眼于学生信息素养和信息能力的培养，包括通识素养和能力与应用创新素养和能力。通识素养和能力是对所有大学生的基本要求，是指在接受高等教育之后，在信息技术方面应该具备的基本知识和能力。例如计算机的基本知识，信息表述能力、信息交流能力、信息系统的使用能力等。应用创新素养和能力是指学生能自主学习，具备较强的创新意识和开发能力，能灵活自如地把信息技术用于专业研究领域。实践证明，许多在信息技术领域有成就的人是非信息专业毕业的学生。他们既具有本专业的知识，又掌握信息技术，跨学科的人才知识面宽，富有创造精神。关键在于正确引导和培养。

国内外很多高校为GIS专业开设了多种不同类型的信息类课程，大体上可分为三种:1导论课程(计算机文化基础、信息系统基础)。2原理课程（电子技术、导航原理、数据库原理）免费论文。3应用课程(GIS软件应用、GIS 软件应用)。在研究GIS专业信息技术课程设置和教学时应当充分围绕这两个层次素质与能力。为此提出“1＋3＋X”（1门基础课＋3门限选课＋X门任选课）的分层课程设置方案。　 其中，1门基础课是“大学计算机基础”公共通识课，课程主要涉及计算机基础性和适用性的概念、技术和应用，它在培养学生的计算机知识、能力和素质方面起到基础性、先导性的作用。可以帮助学生对信息课程有一个概述上的了解和认识。在1门基础课程学习完成之后，各专业可根据需要在“数据库技术及应用”、“计算机网络技术及应用”、“电子技术”、“导航原理”、“地理信息系统原理”、“通信原理”中选择三门作为专业限选课。这些课程在已有“大学计算机基础”的基础上让学生更好理解和接受，同时也是对一些GIS高年级课程所必不可少的基础。只有在这些课程的基础上学生才能更好的把握有关GIS专业知识信息技术，将各种技术、方法更好的应用和融合。

为了达到新形势下培养学生动手实践能力的目的，学校可以在学分制下采用的是多模块、多层次的进阶式教育模式。由于学生的基础各异，学校还提倡学生根据自己的基础知识、兴趣爱好和实际应用需要选修实用技能课程。为此，我们可还设置了一系列信息类选修课程，供学生自主选择。可以结合GIS专业的实际的情况，适当开设“地理信息系统软件应用”、“导航软件应用”、“局域网的组建与管理”、“GIS模拟软件应用”、“数学建模软件”、“GIS计算软件应用”中选择X门作为专业任选课。这些选修课可以在学生已经有的限选课的知识基础上，可以更好、更有效率的学习GIS专业知识，把握有关技巧，所有知识融会贯通，有得于提高学习效率，加快知识层次的升华。

5.结束语课程设置和建设是一个系统工程，涉及到方方面面的问题，比如学校定位、学生来源、专业特点、师资结构等。我们对课程设置所做的工作和将要进行的改革目标都是为了提高我校信息技术教学的教学质量、教学效果，最终使学生受益。同时我们要充分试识到GIS在引入信息技术后所呈现出新的特点，不断补充新的知识，及时调整课程体系结构，以适成GIS技术发展的需要。

参考文献

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第9篇：gis技术论文范文

关键词：输电线路 三维GIS 三维模型

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0039-03

现今，电力系统的发展越来越高端，输电线路电网也越来越繁密，电力设备的相关应用也越来越复杂，但是为了促进科学化管理，GIS技术在电力行业的大范围发展中得到了广泛应用，特别是三维GIS这一关键技术。输电路的各种交叉与重叠等复杂状况以及输电线路是位于地理空间中的人为建物，其线路距离长，通过地区地理环境较为复杂，与其他电力线路和通信线路有交叉跨越，并且会通过一些其他的特殊区域。输电线路杆塔的位置与其所在的地理位置有着密切关系。为了更加直观展现出输电线路的全貌二维GIS的应用已经不能满足需求了，这种情况下二维GIS的发展受到了限制，而三维GIS却能够明确直观表达与再现。该文通过运用三维GIS技术，结合模式设计方法，提出了一种构建三维输电线路GIS系统的方法，并在实际的工程中得到了实现。

1 三维GIS技术概述及其应用现状

三维GIS技术是GIS技术的一个新兴的发展方向。三维GIS起源于二维GIS技术。由于人们所生活的环境是一个三维空间，二维GIS是简单将投影与二维平面的模型，其本质就是抽象的符号化系统。在描述人们所生活的空间中存在缺陷。恰好三维GIS克服了这一缺陷。其以立体的展现形式技术给体验者展现真实的地理空间现象，能够清晰表达空间对象的平面关系。对空间对象进行三维空间分析、操作也是三维GIS特有的功能。三维GIS技术的出现将GIS技术推向了一个新的高度，应用的范围也越来越广泛。从三维GIS技术研发的基础角度来看，目前三维GIS技术的发展主要有以下几种趋势。

（1）应用范围从三维可视化领域向三维地理信息展示发展。这一特点与二维GIS管理一样，都是从可视化角度出发，其目的是将地理数据变为可见的地理信息。

（2）管理模式从分散数据库向系统集成拓展。三维GIS存储与管理海量的空间信息和属性信息，基于分散的关系型数据库管理，将三维可视化与三维空间对象相耦合，从而形成系统集成。

目前，国内外还没有成熟完整的三维GIS平台，与三维GIS技术相关的系统大多数集中在可视化方面。

2 三维GIS技术在输电线路展示平台中应用到的主要技术

在输电线路展示平台中三维GIS技术的应用还需要结合相应的电力通讯技术、全景可视化技术与计算机科学技术。正是因为这些技术的综合性应用，才使得三维GIS技术中的某些关键技术得到可靠应用。其中主要的技术有：空间索引与数据组织、多源化的数据库集成与管理、海量数据处理技术、影像金字塔技术等。具体阐述如以下几点。

2.1 空间索引和数据组织

由于输电线路所处的空间、地质、地貌环境不同，所以输电线路的分配也是不同的。

采用灵活的三角网在地理建物的展示中显得尤为重要。采用这样的三角网可以更加方便快捷的建立所需目标模型，也可以按照一定的比例在复杂的地形下架设输电线路。

2.2 多元化的数据库集成与管理

在三维模型数据库里的集合图形与影像数据等其他数据通常是需要很多字节的，但是数据的字节越多就会造成数据量的庞大，因此，这就需要对这些数据进行数据处理与优化。在三维GIS技术里面数据的管理是一项非常重要的技术。对数据库的管理主要分为两个方面的管理，分别为空间数据库和ORACALE数据库。

2.3 海量数据处理技术

根据现有的经验与实践结果表明，限制海量三维数据处理技术的因素主要有两大方面，分别是几何数据与纹理数据的庞大、地物数据种类繁多。根据这种技术的限制因素来讲，这种技术主要运用有三个方面以实现数据的实时三维漫游。

（1）多级纹理交换技术。

纹理贴图对于三维场景的真实重现起着举足轻重的作用。正射影像、房屋墙壁等都是使用纹理贴图实现的。一般来说，在三维场景中，纹理图像的数据要占该场景所有数据量的90%甚至更多，如果解决好了纹理数据的问题，海量数据场景的管理和漫游问题也就迎刃而解。为了解决以上问题，采用“多级纹理交换”技术。该技术主导思想如下：①将场景中使用到的纹理拼合成为大小一致的纹理块；②为每块纹理生成5个细节等级的纹理，分别为0、1、2、3、4，其中1级纹理通过0级纹理1/4压缩得到，2级纹理通过1级纹理1/4压缩得到，……，依次类推；③在显示每个物体之前，计算该物体最终在屏幕上成像的大小，并以此决定该使用那一级的纹理；④在内存中建立纹理缓冲池，使用LRU算法进行纹理块的调度，确保使用频率高的纹理调度次数尽可能少。

（2）多级几何模型技术。

大范围三维场景包含众多的顶点、顶点索引、三角形等几何信息，一个50 km×50 km、间距为10 m的DEM，仅网格点就要占据600M的空间。如此大的数据量，如果不作任何优化，任何3D加速卡都无法实现实时渲染，更不用说高速漫游。LOD（多级几何模型技术）正是为了解决这一问题而出现的算法。LOD的核心思想如以下几点。

①将DEM分块；②对于每块DEM，根据不同的阈值，抽取其中的关键点构造三角网以生成不同细节等级（LOD）的几何模型；③DEM边界上，各个细节等级的几何模型使用相同的边界信息；④在渲染的时候，根据DEM块与视点的距离确定应该使用哪一个细节等级的几何模型。

（3）数据分块管理技术。

大范围场景的三维模型包含很多地物，对场景中的所有地物进行碰撞检测、纹理调度等操作需要耗费大量时间，给提高场景漫游速度造成了障碍。解决该问题的途径之一是对地物（包括地表数据）进行分块，每块自成一体，碰撞检测等耗费CPU时间较多的操作均以“块”为单位进行，这样可以极大提高程序执行效率。

2.4 影像金字塔技术

影像金字塔技术指的是在保持影像数据质量毫发无损的前提下实现影像快捷提取与显示，影像金字塔技术有压缩无损压缩和非压缩两种方案并同时支持文件和数据库两种存储方式。通过影像金字塔技术多幅影像可以拼接成一个连续、无缝和无损的海量影像层。金字塔技术的基本原理是将d维数据空间分割为2d个金字塔的集合，并提供了d维数据点到1维金字塔值的一一映射。这些值通过一种有序的一维索引结构存储和访问。

金字塔方法分割空间数据分为两步：第一步，将数据空间划分为2d个金字塔，这些金字塔以数据空间的中心（0.5，0.5，…，0.5）为顶点，以数据空间的（d-1）维表面作为基座。第二步，每个金字塔划分多个平行于基座的部分，每个部分对应于B+树的一个数据项。

3 三维GIS技术在输电线路展示平台中的应用

3.1 模型间无缝连接

随着三维GIS技术研究的不断深入和实践工作的不断深入，三维GIS技术在电力行业中得到广泛应用，在电力行业中最典型的应用就是对输电线路的三维场景建模，主要针对地物和设备，例如：建筑物、输电杆塔、树木、绝缘子等其他电力设备，三维GIS技术比较关注的是建筑物的外部结构和形态，而不是内部的拓扑结构，因为毕竟是为了是用户更加真实的再现输电线路现场的场景。因此，选用CGS（结构实体几何法）模型类对地面模型进行描述。（如图1）

由于地形形态是一个连续的空间层面的曲面，而非人们所说的平面，因此，如果不对CGS模型进行任何处理，建筑物底面与地形表面处相交的部分就会存在裂缝，会影响整个平台的可视化效果，看起来不真实，进而影响空间分析。由于TIN可以以不同层次的分辨率来描述地形表面，对于粗糙不平底面的描述极具有优势，根据实践的要求，可以将TIN模型与CGS模型结合使用，从而实现模型间的无缝连接。

3.2 三维场景的显示、查询和空间分析

利用三维GIS技术强大的空间检索与分析功能为输电线路展示平台提供了有力的技术可行性支持。

显示功能支持实现：可以显示整个三维场景并且可以在其中进行漫游、缩放、旋转以及飞行浏览等操作，显示整条输电线路包括导线、杆塔模型、绝缘子并且可以直观显示出线路的耐张段情况，可以沿着线路进行飞行模拟直观展示线路的交叉跨越情况。

查询功能支持实现：在三维场景中可以快速查询任一条线路及其相关属性数据，包括线路的电压等级、回路数、导线型号、杆塔的空间位置、绝缘子、金具等设备的信息。

空间分析功能支持实现：淹没分析，土石方体积计算、两点通视分析、弧垂分析等功能。

4 影响三维GIS技术发展的因素

影像三维GIS技术发展的因素分为促进与抑制两个方面。

（1）促进发展的因素有以下几点。

①二维GIS技术已经拥有比较成熟的理论与技术，而且应用到各行各业各领域。

②计算机科学技术的成熟与发展。为三维GIS技术提供了坚实的理论基础。

③空间数据库与面向对象数据库的研发已经进入商业化阶段。

（2）抑制发展的因素有以下几点。

①由于遥感，数字测量技术发展的局限，三维GIS地理数据的廉价获取还相当困难。

②三维GIS技术所需要的数据量远远高于其他系统，目前海量数据的处理技术还处于初级阶段，这就对三维GIS技术的发展产生了一定限制。

③三维GIS技术的核心是三维空间数据库，而三维空间数据库的核心是数据库结构设计和三维数据模型，在这方面缺少统一且权威的理论认证。

④现阶段空间分析还处于二维分析阶段，并非真正实现了三维的控件分析，且处于起步阶段，这也是三维GIS技术发展所面临的问题之一。

5 结论与展望

三维GIS技术和传统地理信息系统技术结合而发展起来三维地理信息系统是，它除了拥有空间信息的分析、处理和组织功能等地理信息系统基本功能外而且有虚拟现实技术可以直观、真实反映事物的优势。输电线路是电力系统重要的组成部分，具有明显的地理特征等特点，因此，适合使用地理信息技术进行管理。将三维GIS技术融合到输电线路的管理中建立具有输电线路特色的数据组织平台不但解决二维地理信息系统无法解决一些输电线路具有的特点，可为输电线路的设、施工和运维等工作提供良好的支持与服务。该文对三维GIS技术在应用过程中所涉及到的几种技术进行阐述，发现这几种技术对平台所运用到的数据具有一定的整理作用。综上所述，三维GIS技术在输电线路建设中的应用，为输电线路的管理、基础设计修建、扩建与决策提供有力的信息支持。

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