時間：2024-01-11 11:53:26
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地理信息科學進展，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
作者：杜培軍 張海榮 單位：中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院
1（略）
國內在環(huán)境信息科學的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀90年代以來，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設極大地推動了這一工作的進展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領域的應用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術在環(huán)境科學與工程領域有著廣泛應用，一些主要領域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測、城市熱島效應與熱環(huán)境監(jiān)測、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內容，一方面，各種數(shù)學模型、物理模型、統(tǒng)計模型在環(huán)境信息科學中得到大量應用，另一方面，基于環(huán)境過程機理的計算機模擬模型、元胞自動機(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫中挖掘和提取對決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術的發(fā)展，試圖將二者結合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)”并進行了初步研究?？梢暬潜磉_和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實感表達，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來，虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境科學與工程領域的應用中受到了研究人員的重視卿]。“虛擬地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實技術支持下地球科學研究的創(chuàng)新平臺，依托這一平臺，能夠進行環(huán)境科學與工程相關的理論研究、技術開發(fā)、工程實踐、模擬決策等活動。針對環(huán)境信息技術集成應用的趨勢，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國內目前在環(huán)境信息科學各個分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認識和探討。本文在分析環(huán)境信息科學研究進展的基礎上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構建了環(huán)境信息科學的體系結構，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學理論、方法與技術的應用，以期促進環(huán)境信息科學研究及其在構建和諧社會、推進可持續(xù)發(fā)展中的應用。
2環(huán)境信息科學的體系結構及其在煤礦區(qū)的應用
2.1環(huán)境信息科學的體系結構盡管環(huán)境信息科學的概念提出已有近20年的時間，但從目前國內外研究的現(xiàn)狀來看，對于環(huán)境信息科學的概念、學科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學研究計劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進環(huán)境信息科學研究的視角出發(fā)，首先需要對環(huán)境信息科學的體系結構進行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學的構成要素及相互之間的關系見圖l，這是當前引用較多的環(huán)境信息科學體系結構。由圖1可見，環(huán)境信息科學是多學科集成的領域。傳感器綜合技術和通信技術的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術成為可能，處理不同特征、尺度和復雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評價模型以及相關信息技術與平臺的合并，不同技術輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會經(jīng)濟因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎上，HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計算機系統(tǒng)，其結構（圖略）USGS的研究報告’)中，將環(huán)境信息科學定義為:環(huán)境信息科學是為加強對不同復雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認識的，集成物理、生物學、計算機和信息科學的多學科方法的研發(fā)、試驗和應用的學科。不同定義都強調環(huán)境信息科學的多學科交叉、以信息技術為支持、解決復雜環(huán)境問題的特點。Huang等川的觀點顯然更強調以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術為基礎的空間信息技術與環(huán)境科學和工程的交叉，而USGS的定義則重點強調了現(xiàn)代計算技術、人工智能等在環(huán)境領域的應用，特別是USGS在其未來環(huán)境信息科學發(fā)展規(guī)劃中重點強調了計算智能等技的應用?；谝陨嫌^點以及國內外研究的進展，結合我們的研究實踐與認識，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構建環(huán)境信息科學的體系結構及主要技術方法（圖略）。環(huán)境信息科學的理論基礎來源于面向環(huán)境科學與工程領域需求的多學科理論交叉，技術支持在于面向環(huán)境信息流的多技術手段集成，最終通過不同學科領域方法模型的綜合，實現(xiàn)環(huán)境科學與工程各個階段、各個過程的目標和任務。因此，需要從多學科理論交叉與多技術手段集成的角度推進環(huán)境信息科學研究。
2.2環(huán)境信息科學在煤礦區(qū)綜合應用的研究從一定意義上來講，環(huán)境信息科學并不是一門獨立存在的新興學科，而是諸多學科的交叉和集成。不同學科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評價、信息科學、計算機技術等領域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學密切相關的內容，這些學科的研究成果是促進環(huán)境信息科學發(fā)展的基礎和關鍵。換言之，以前進行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學的開展的相關論題研究，其重點還在于不同學科方向，但已經(jīng)構成了環(huán)境信息科學研究的基礎層。為了促進環(huán)境信息科學的研究，需要改變從外部到內部的“包圍型”研究模式，努力推進從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關學科的研究，特別是在不同學科交叉鏈接的關鍵論題上開展深入研究，以便形成適應環(huán)境信息科學體系與研究需求的理論方法體系和應用技術系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅動力發(fā)展起來的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應力狀態(tài)，導致地下水流失、地面塌陷，進而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導致嚴重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質災害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復雜性。目前，對于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預計、監(jiān)測與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應;(3)從煤礦區(qū)地質環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質環(huán)境評價與地質災害預防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調控;(5)從景觀格局生態(tài)學角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評價與控制;(9)從經(jīng)濟學角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟評價;(10)從管理學與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對以上不同視角的研究進行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時空環(huán)境信息是其中的關鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計算機信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識和其它領域知識的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應用相關學科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進環(huán)境信息科學研究的同時，也進一步推動相關領域的研究。實現(xiàn)整合的關鍵在于不同研究視角之間的關聯(lián)關系構建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學綜合研究與應用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學的重點在于多學科研究的交叉點，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評價、污染擴散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動態(tài)演變模型以及環(huán)境保護治理與生態(tài)重建方案設計);(3)面向環(huán)境監(jiān)測的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關信息的數(shù)據(jù)庫設計與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺下的模型解算與解釋、分析結果可視化與應用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)、知識的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構建。(6)資源一環(huán)境一人類一計算機系統(tǒng)中的信息流與信息應用。
3結語
環(huán)境信息科學的概念從提出到現(xiàn)在已有20多年的歷史，國內外從不同學科視角開展了大量研究，取得了一系列的成果。相對而言，我國在這一領域的研究，雖然也有很快的發(fā)展，但研究的主要出發(fā)點仍是地理科學、遙感與地理信息系統(tǒng)應用、景觀生態(tài)學等學科，針對環(huán)境信息科學本身的系統(tǒng)性、綜合性集成研究比較少。本文在介紹當前國內外環(huán)境信息科學研究方向進展的基礎上，從多學科交叉的角度、按照環(huán)境信息流和信息分析處理的特點探討了環(huán)境信息科學的體系結構，并以煤礦區(qū)采礦環(huán)境損害監(jiān)測治理與環(huán)境管理中環(huán)境信息科學的系統(tǒng)研究與集成應用為例進行了應用分析，體現(xiàn)了環(huán)境信息科學的發(fā)展前景和應用價值。針對環(huán)境信息科學的發(fā)展趨勢及其學科特點，需要進行多學科交叉的人才培養(yǎng)。目前國內學科設置缺乏環(huán)境信息科學二級學科，因此建議部分具有“環(huán)境科學與工程”一級學科博士點的院校自主設置“環(huán)境信息科學”二級學科，也可以考慮在“地理學”、“測繪科學與技術”一級學科下設類似二級學科。此外，在本科教育中也應注意深人全面的學科交叉滲透，如在地理信息系統(tǒng)專業(yè)開設環(huán)境類課程，在環(huán)境類專業(yè)中開設遙感、地理信息系統(tǒng)類課程。隨著環(huán)境信息科學研究的重視和加強，環(huán)境信息科學理論方法研究必然會得到快速發(fā)展，研究成果也必將會在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、大型工程項目實施、區(qū)域和城市發(fā)展規(guī)劃決策等方面發(fā)揮重要作用。
關鍵詞：大數(shù)據(jù)技術；測繪地理信息；應用對策
大數(shù)據(jù)技術的廣泛應用，在很多領域具有非常重要的影響。當前，信息獲取的手段越來越豐富，信息量也越來越大，對整個社會的發(fā)展具有一定的推動作用。但對信息科學合理的應用和有效儲存、管理也是目前各行業(yè)需要著重思考的問題。大數(shù)據(jù)技術在具體應用中，為諸多領域提供了可靠的發(fā)展空間，測繪地理信息不僅有利于經(jīng)濟建設，而且有利于推動社會發(fā)展，因此，要保證測繪地理信息的準確性、可靠性，就要認識到大數(shù)據(jù)技術應用的必要性。
1測繪地理信息發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)存問題
1.1測繪地理信息發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升，各種先進技術在各領域中的應用相對比較廣。3S技術的應用，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)測繪技術的改進和優(yōu)化，推動了測繪地理行業(yè)的信息化建設和發(fā)展。與此同時，測繪的生產主體模式也逐漸發(fā)生了根本性的變化，大量外業(yè)測量工作在具體開展中被業(yè)內的地理信息處理逐漸取代?？梢?，測繪地理信息服務范圍在不斷擴大。
1.2測繪地理信息存在的問題
測繪地理行業(yè)中，傳統(tǒng)技術應用效率、測繪結果無法滿足實際要求。針對目前存在的各種問題，提出針對性的解決對策，以此來保證測繪地理信息的準確性、有效性。1）測繪地理信息通常會被采集到各種不同類型的傳感器中，以此來實現(xiàn)快速合理的獲取和應用。通過靜態(tài)空間的數(shù)據(jù)方式，逐漸轉變成動態(tài)化的時空信息，特別是在當前物聯(lián)網(wǎng)時代背景下，無論是數(shù)據(jù)獲取還是在生產方式等方面，都已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢。直接造成數(shù)據(jù)量越來越大，雖然計算機硬件以及對應的儲存設備在實際應用中也在不斷提升，但還是無法滿足數(shù)據(jù)管理以及儲存各方面的需求。2）不同類型的先進技術手段在很多領域中被挖掘和利用，包括高分衛(wèi)星遙感技術、激光雷達等各種不同類型的技術手段。由于目前測繪地理信息對信息數(shù)據(jù)質量的要求在不斷提升，數(shù)據(jù)種類也在逐漸朝著多樣化的趨勢發(fā)展，大量的人工作業(yè)模式也逐漸朝著自動化的趨勢發(fā)展。此時，計算機在各項業(yè)務的具體處理方面經(jīng)常會出現(xiàn)嚴重不協(xié)調的問題。在現(xiàn)代化社會發(fā)展背景下，對各種不同類型的信息產品提出的需求非常大。測繪地理信息的服務范圍也在不斷擴大，導致邊緣模糊狀態(tài)比較嚴重，甚至還會引起跨界[1]問題。這種形勢下如果一直沿用傳統(tǒng)的測繪技術、測繪成果，很難滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展的個性化需求。測繪地理信息數(shù)據(jù)的產生、收集以及應用，要能夠體現(xiàn)全局性的特征，所以對數(shù)據(jù)實時有效的分析和處理能力提出了更高的要求。
2測繪地理信息中對大數(shù)據(jù)技術的合理應用
信息社會對大數(shù)據(jù)技術提出的要求越來越高，對各種不同類型的海量數(shù)據(jù)展開科學合理的儲存、管理以及計算，都是比較常見的處理手段。在實踐中，針對各種不同類型的數(shù)據(jù)信息展開處理時，通常情況下需要利用TB級或者更大量級的數(shù)據(jù)進行妥善處理，這些都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術根本無法完成的任務。大數(shù)據(jù)技術在實際應用中，會涉及分布式計算等，打破了測繪地理信息的發(fā)展瓶頸。
2.1地理信息數(shù)據(jù)的儲存和管理
大數(shù)據(jù)時代背景下，大數(shù)據(jù)技術實踐中應用地理信息數(shù)據(jù)涉及到的內容有很多，不僅涉及到各種不同類型的圖形、數(shù)據(jù)庫等具有結構化特征的數(shù)據(jù)內容，而且還涉及文檔內容、表格等具有非結構化特征的數(shù)據(jù)信息。針對結構化特征的數(shù)據(jù)進行處理時，要構建數(shù)據(jù)處理平臺，對數(shù)據(jù)進行分類管理，以此來達到良好的處理效果。在這一基礎上，可以通過Hadoop分布式的處理平臺作為基礎，對HDFS進行科學合理的應用，有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)集群的合理構建。數(shù)據(jù)管理集群的節(jié)點數(shù)量通常情況下可以直接與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)量規(guī)模、近期的需求情況等進行科學合理的配置，以此為基礎，有利于實現(xiàn)所有節(jié)點協(xié)同工作的集中化處理，以此來保證各項數(shù)據(jù)信息的儲存、計算等各項工作真[2]正落到實處。與此同時，可以通過對Hbase數(shù)據(jù)工廠的科學合理應用，實現(xiàn)對大量半結構化、各種非結構化數(shù)據(jù)的針對性的分析和處理。針對已經(jīng)生成結構化的數(shù)據(jù)，可以直接儲存到對應的Hadoop數(shù)據(jù)庫中，以此來保證數(shù)據(jù)信息的合理性、可靠性以及安全性。除此之外，要對Hive的數(shù)據(jù)倉庫展開科學合理的布設和應用，該數(shù)據(jù)倉庫的設置目[3]的就是為了實現(xiàn)對結構化數(shù)據(jù)合理的管理和控制。由此可以看出，Hive、Hbase在實踐中的聯(lián)合式應用，有利于實現(xiàn)結構化、非結構化這兩種不同類型地理信息數(shù)據(jù)的集群式管理，同時還可以保證儲存的可靠性。最后，通過對MapReduce的應用，實現(xiàn)分布式的計算和分析，通過Hadoop集群當中的并行計算方式，實現(xiàn)對現(xiàn)有大量數(shù)據(jù)針對性的處理。在此基礎上，有利于形成一個基礎的框架模式，以此來保證地理信息檔案對應的大數(shù)據(jù)處理平臺能夠得到合理構建和落實。
2.2測繪地理信息時空數(shù)據(jù)的運算和處理
計算機技術在實際應用中整體處理能力普遍有所提升，間接為測繪地理信息的效率、質量提升提供了保證。大數(shù)據(jù)分布處理技術在具體應用中最為明顯的優(yōu)勢是可以實現(xiàn)對大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量化處理，處理速度相對比較快。無論是圖結構數(shù)據(jù)的圖計算，還是全局數(shù)據(jù)的查詢和計算分析等，不同類型結構地理信息數(shù)據(jù)的應用，有利于工作效率[4]和質量提升。某專家在實踐中，通過對多源、多時相等各種不同類型的數(shù)據(jù)展開合理的處理，并進行數(shù)據(jù)入庫等各種不同類型的試驗操作。發(fā)現(xiàn)在實踐中數(shù)據(jù)源為資源3號的2衛(wèi)星影像，其自身的對應面積為270000km，通過應用PixelGrid-SAT軟件可以實現(xiàn)DEM、DOM等成果的制作和分析，還可以實現(xiàn)對DSM的提取、糾正等各種操作，以此來保證信息獲取、處理過程的時效性，高質量地完成測繪地理信息的處理。
3結語
大數(shù)據(jù)時代背景下大數(shù)據(jù)技術的引進和應用，對測繪地理信息工作的展開具有非常重要的影響。大數(shù)據(jù)技術的應用，不僅有利于實現(xiàn)對測繪地理信息各種海量數(shù)據(jù)儲存、處理以及分析和管理等問題的妥善處理，而且有利于保證各種不同類型數(shù)據(jù)信息處理效率和質量的提升。在保證自身分析能力、服務水平提升的同時，推動地理信息行業(yè)穩(wěn)定、高質量發(fā)展，滿足時代提出的個性化需求。081HuabeiNaturalResources華北自然資源論文
參考文獻：
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【關鍵詞】巖土工程勘察；數(shù)字化；GIS；數(shù)據(jù)庫
0 引言
巖土工程地質勘察是工程設計的先決條件，但傳統(tǒng)的巖土工程地質勘察資料一般都局限于二維、靜態(tài)的表達，這種表達描述場地地質空間構造起伏變化的直觀性差，不能充分揭示場地地質空間變化的規(guī)律，難以使人們直接、準確、完整的理解和感受場地土的物理力學性質變化情況，也越來越不能滿足巖土工程的空間分析要求，因此不能很好的服務于工程設計。如何突破傳統(tǒng)巖土工程勘察的技術缺陷，如何利用巖土工程勘察資料來推斷場地土的區(qū)域分布規(guī)律，如何利用巖土工程勘察資料來預測場地土的巖土工程性質，是巖土工程界一個古老而又有新意的問題。巖土工程地質勘察數(shù)字化主要解決的是巖土工程勘察中場地方域的數(shù)字化、場地物性指標的數(shù)字化、場地地層的數(shù)字化和巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設計。本文在分析、總結前人理論的基礎上，提出了巖土工程地質勘察數(shù)字化的體系和具體的實現(xiàn)方法。
1 場地方域的數(shù)字化―地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡稱GIS）是一門集計算機科學、信息科學、地理學等多門學科為一體的新興學科，它是在計算機軟件和硬件支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統(tǒng)。一個典型的GIS系統(tǒng)應包括四個基本的組成部分：計算機系統(tǒng)（硬件、軟件）、空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應用人員與組織機構和應用模型。
1.1地理信息系統(tǒng)的功能與應用
作為地理信息自動處理和分析系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)的功能與應用貫穿數(shù)據(jù)采集、分析、決策應用的全部過程，具體可概括為以下幾個方面：
（1）數(shù)據(jù)采集與編輯。即在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中將系統(tǒng)外部原始數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)內部，主要用于獲取數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在內容上與空間上的完整性、數(shù)據(jù)值邏輯一致性等。目前可用于地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的方法和技術很多，如跟蹤數(shù)字化、掃描數(shù)字化、遙感等。
（2）數(shù)據(jù)操作。包括數(shù)據(jù)的格式化、轉換、概化。數(shù)據(jù)的格式化是指不同數(shù)據(jù)結構的數(shù)據(jù)間變換；數(shù)據(jù)轉換包括格式轉換（如矢、柵格式的轉換）、數(shù)據(jù)比例尺的變換、投影變換等；數(shù)據(jù)概化包括數(shù)據(jù)平滑、特征集結等。
（3）數(shù)據(jù)的存儲與組織。這是一個數(shù)據(jù)繼承的過程，也是建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的關鍵步驟，涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織，其關鍵是如何將二者融合為一體。
（4）查詢、檢索、統(tǒng)計、計算功能。這是地理信息系統(tǒng)應具備的最基本的分析功能。
（5）空間分析功能。這是地理信息系統(tǒng)的核心功能，也是地理信息系統(tǒng)與其它計算機信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。地理信息系統(tǒng)的空間分析可分為三個不同的層次。一是空間檢索，包括從空間位置檢索空間實體及其屬性和從屬性條件集檢索到空間實體。第二是空間拓撲疊加分析，空間拓撲疊加實現(xiàn)了輸入特征的屬性的合并以及特征屬性在空間上的連接。第三是空間模擬分析，包括外部的空間模擬分析 （將地理信息系統(tǒng)作為一個通用的空間數(shù)據(jù)庫，而空間模擬分析功能則借助于其它軟件）、內部的空間模擬分析（利用地理信息系統(tǒng)軟件來提供空間分析模塊）和混合型的空間模擬分析（盡可能利用地理信息系統(tǒng)所提供的功能，同時充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)使用者的能動性）。
（6）輸出功能。以報表、圖形、地圖等形式顯示輸出全部或部分數(shù)據(jù)。
1.2 地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應用
巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)雖屬于兩個不同研究領域，但巖土的工程力學性質具有地理信息的屬性，即二者之間存在著一個重要的相似之處，即它們都蘊含著與空間坐標有關的信息。巖土工程勘察設計一體化側重于在空間信息基礎上進行設計、并對設計結果做出分析、評價和決策。它離不開全面的空間信息的支持。而地理信息系統(tǒng)側重于對各種空間信息的采集、管理和分析。如將地理信息系統(tǒng)技術，應用于巖土工程勘察設計，利用GIS強大的數(shù)據(jù)采集、管理能力和空間查詢、空間分析能力，對巖土工程勘察、設計、施工中獲取的大量的、形式多樣的信息進行有效地管理和分析，并為設計方案的生成、分析、評價和決策提供全面的信息支持，將為巖土工程勘察設計走向一體化開辟一條有效途徑。
將地理信息技術用于巖土工程勘察設計，與傳統(tǒng)的巖土工程勘察設計技術相比，具有以下優(yōu)勢：
（1）地理信息系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理能力，使巖土工程勘察數(shù)據(jù)來源更加廣泛，數(shù)據(jù)采集質量更高、速度更快。
（2）勘察設計數(shù)據(jù)具有內容上的復雜性和形式上的多樣性等特點，傳統(tǒng)的勘察設計系統(tǒng)對其處理顯得無能為力。能夠描述和表達復雜的空間實體且對于圖形、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)高度集成的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，為全面管理勘察設計信息提供了可能，從而為建立完善的專業(yè)設計模型、分析模型、評價和輔助決策模型提供了全面的信息支持。
（3）GIS空間分析功能，如拓撲疊加、緩沖區(qū)分析、數(shù)字地形分析等，為建立完善的專業(yè)設計、分析、評價、輔助決策模型提供了強有力的分析工具。
（4）GIS強大的可視化操作能力，為巖土工程勘察提供一個可視化操作平臺。
2 場地地層的數(shù)字化―巖土工程建模
所謂模型，就是根據(jù)實物、設計圖、構想，按比例、生態(tài)或主要特征（屬性）做成相似的物體或圖件，用以顯示、展示、揭示一類事物和問題。在巖土工程學科中，巖土工程地質模型，就是依據(jù)工程性狀，將重要的巖土工程條件，亦可稱要素，按實際狀態(tài)，簡明醒目地用圖形表示出來，簡言之，即工程與地質條件相互依存關系的圖示。這種地質與工程結合形式一一模型，能較好地解決了地質與工程的脫節(jié)，便于設計人員充分認識與真正應用好巖土工程工作成果，它深化了巖土工程條件的研究，更抓住了影響工程巖土變形或破壞的關鍵條件，與此同時，還促進地質與工程結合后的巖土變形規(guī)律、效應與法則的理性化，在理論與實用的兩方面均會得到實質性的進展。
2.1 巖土工程地質模型的特點
（1）確定性
巖土工程地質模型的應用特點是針對工程所涉巖土實體，它一般表現(xiàn)為場地
或地基。巖土工程工作者解釋研究的對象是確定的巖體，相應的它的地質模型應
具有確定性，不應當只局限在有限個剖面上。
（2）可視性
可以有多種方式對巖土工程地質模型進行可視化表述，常見的有以下5種：
①三維景觀方式。它容許人們從不同角度、不同方位、不同距離觀看三維工程地質模型的表面。為了增強模型的真實感，還要加上光照、紋理等效果，給人以逼真的感覺。但它還是只能看到模型的表面。
②掀蓋層三維景觀方式。在三維景觀方式的基礎上，想象掀開上覆的蓋層看到下伏工程地質界面，其實是第一種方式的變形。
③透視三維景觀方式。假象穿透地質體的一些部分，看到內部的工程地質界面，這也可以看做是掀蓋層三維景觀方式的一種變形。
④切面方式。假象切開工程地質模型，看到地質模型內部的水平或垂直切面上的地質構造形態(tài)。由于在二維切面上能方便地進行量算、修改等操作，還可以采用平行切出一系列切片的方式來形象地反映工程地質模型的內部結構，因而它是用二維方式來表達三維模型內部結構的一種理想方式，地質工作中常用的剖面圖就是這種方式的原形。在三維模型的支持下，用切面方式能產生很好的二維與三維聯(lián)動效果，即在二維剖面上的修改將影響到三維模型的形態(tài)。
⑤投影等值線方式。將工程地質界面的等高線或界面交線垂直地投影到水平面上形成等值線圖，地震勘探層位構造圖、礦床標高或厚度等值線圖等就是投影方式的原形。使用者可以根據(jù)工程地質界面的等高線圖對工程地質界面的空間形態(tài)有著非常好的把握能力，因此，該方法是傳統(tǒng)的用二維方式表達三維模型的重要方式之一。
（3）可修改性
要求工程地質模型具有可修改性是基于以下原因。一是由于勘探的實施獲取了新的數(shù)據(jù)資料，需要對己經(jīng)建立的地質模型進行細化；二是隨著研究的深入，巖土工程師對地質模型有了新的認識，需要修改地質模型；三是利用已建立的地質模型指導進一步的勘探工作?？尚薷男允谷藗兡軐Φ刭|模型進行修改和處理，使設想中的東西變成虛擬現(xiàn)實。
2.2 巖土工程地質建模的實現(xiàn)方法
巖土工程地質建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法（也叫數(shù)字表面模型）的歷史較早，它的基本內容就是通過精確的表示出工程地質體的外表面來表示均質地質體的建模方法。也是目前廣泛使用的建模方法。
表面模型法的數(shù)據(jù)來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料，包括測點的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)。然后利用數(shù)據(jù)解釋結果重構地質體界面?？梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c按照一定的規(guī)則連接起來，構成網(wǎng)狀曲面片，進而確定整個地質體的空間屬性。有很多方法用來表示表面，常用的方法主要有數(shù)學模型法和圖示模型法。
（1）圖示模型法
常用的圖示模型法有邊界表示法、規(guī)則格網(wǎng)法、等值線法、不規(guī)則格網(wǎng)法等。
①邊界表示法：通過面、線、點等簡單幾何元素的屬性來表示工程地質體的位置、形狀、屬性，這種方法用來表示簡單物體時十分有效。但對于很不規(guī)則的地質實體則很不方便，只有再降低精度要求的情況下，才可以使用。
②規(guī)則格網(wǎng)法（Grid ）規(guī)則網(wǎng)格：通常是正方形，也可以是矩形、三角形等規(guī)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個格網(wǎng)單元對應一個數(shù)值。數(shù)學上可以表示為一個矩陣，在計算機實現(xiàn)中則是一個二維數(shù)組。每個格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個元素，對應一個屬性值。
③等值線模型：等值線通常被存成一個有序的坐標點對序列，可以認為是一條帶有屬性值的簡單多邊形或多邊形弧段。由于等值線模型只表達了區(qū)域的部分屬性值，往往需要一種插值方法來計算落在等值線外的其它點的屬性值，又因為這些點是落在兩條等值線包圍的區(qū)域內，所以，通常只使用外包的兩條等值線的屬性值進行插值。
④不規(guī)則格網(wǎng)法（TIN ） ： TIN模型根據(jù)區(qū)域內有限個點將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡，區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內。如果任意點不在頂點上，則該點的數(shù)字屬性值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內則用三個頂點的高程）。所以TIN是一個三維空間的分段線性模型，在整個區(qū)域內連續(xù)但不可微。
3 巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的建設
巖土工程勘察數(shù)據(jù)具有多源性和空間性特點，常規(guī)關系數(shù)據(jù)庫技術已不能滿足人們對這些數(shù)據(jù)處理的需要，并且?guī)r土工程勘察數(shù)據(jù)顯著的空間特征和復雜的結構屬性，使巖土工程勘察成為計算機科學可視化的一個既非常重要又十分復雜的應用領域。如何有效地在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎上利用計算機技術實現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)據(jù)的時空分析、并開展定量結構刻畫和空間建模，是擺在當今巖土工程勘察工作者面前的一道難題。值得慶幸的是，隨著計算機信息處理技術飛速進步而迅猛發(fā)展起來的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術，集計算機科學、地理學、地圖學、計算機圖形學、測繪學、遙感學、環(huán)境科學、空間科學、信息科學、管理科學以及數(shù)據(jù)庫技術于一體，以其對空間地理數(shù)據(jù)強大的儲存查詢和分析處理功能、鮮明地區(qū)別于普通管理信息系統(tǒng)，它將空間數(shù)據(jù)處理、屬性數(shù)據(jù)處理、空間分析與模型分析等技術與計算機技術緊密結合，展示了極強的空間表現(xiàn)力，它能夠對復雜的地球空間數(shù)據(jù)進行采集、儲存、分類、檢索查詢、刻畫表述、分析建模，從而為我們開展相關研究提供了一個不可多得的、多學科集成的基礎平臺。因此，建立以處理空間數(shù)據(jù)為特征的巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和高效、快捷地巖土工程勘察數(shù)據(jù)進行采集、儲存、分類、檢索查詢、刻畫表述、分析建模等功能的GIS平臺是完全可以實現(xiàn)的。
3.1 基于GIS的巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的建設
地理信息系統(tǒng)集數(shù)據(jù)庫、制圖、空間分析功能為一體，它的出現(xiàn)為地質領域繁雜的數(shù)據(jù)管理、多源的成果表達形式和空間數(shù)據(jù)分析提供了快速、方便、準確的手段。建立正確有效的信息數(shù)據(jù)庫無疑是地質數(shù)據(jù)分析、研究的重要基礎，一個高質量的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將使系統(tǒng)的功能得到最大限度的發(fā)揮。
（1）巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的概念模型設計
巖土工程勘察信息處理系統(tǒng)是一個信息處理系統(tǒng)，信息或數(shù)據(jù)及其作用在信息或數(shù)據(jù)之上的處理是系統(tǒng)需求分析的主要任務，即要弄清需要有哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間有何聯(lián)系，數(shù)據(jù)本身有何性質，數(shù)據(jù)的結構和應對數(shù)據(jù)進行哪些處理，每個處理有什么邏輯功能。因此，為了把用戶的數(shù)據(jù)要求明確地表達出來，首先在較高的抽象層面上，使用一種面向問題的數(shù)據(jù)模型（概念性數(shù)據(jù)模型），按照用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模。
（2）數(shù)據(jù)庫建立實現(xiàn)
巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有三類：用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。
原始數(shù)據(jù)由測點數(shù)據(jù)組成，而測點數(shù)據(jù)又由測點幾何屬性數(shù)據(jù)（位置）和測點信息屬性數(shù)據(jù)（地層厚度、地層頂面標高、含水率、孔隙度、抗壓強度等物性參數(shù)）。
中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等，根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件，還可以進行各種信息查詢操作。
最終數(shù)據(jù)種類繁多，主要是根據(jù)用戶需要由中間數(shù)據(jù)生成，包括圖形資料（如單孔柱狀圖、連線剖面圖等）和文檔資料（如地質勘察報告等）。由于巖土工程的復雜關系，對于巖土工程的數(shù)據(jù)庫管理必須嚴格遵循時間序列，即遵循原始數(shù)據(jù)―中間數(shù)據(jù)―最終數(shù)據(jù)的關系。
3.2 基于GIS的巖土工程數(shù)據(jù)庫的主要功能
（1）數(shù)據(jù)輸入
數(shù)據(jù)輸入的時候關鍵是需要注意數(shù)據(jù)有效性檢驗和規(guī)范化處理。確保進庫數(shù)據(jù)滿足實際需要的精度和誤差范圍。
（2）數(shù)據(jù)庫檢索
某一實體的信息包括空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩部分，相應地，數(shù)據(jù)庫檢索就可以依據(jù)實體的空間位置檢索或依據(jù)實體的屬性進行檢索?？臻g檢索包括 “圖示點檢索”、“圖示矩形檢索”和“區(qū)域檢索”，而“條件檢索”和“交叉條件檢索”則屬于屬性檢索。利用數(shù)據(jù)庫檢索這一功能檢索和提取數(shù)據(jù)中的地質信息。
（3）空間分析
空間分析包括以下3個內容：
①疊加分析。包括區(qū)對區(qū)疊加分析，區(qū)對線疊加分析，區(qū)對點疊加分析，點對線疊加分析等。
②緩沖區(qū)（Buffer）分析。包括點緩沖區(qū)分析，線緩沖區(qū)分析，區(qū)緩沖區(qū)分析。
③多層立體疊加。
（4）屬性分析
包括為單屬性統(tǒng)計分析、單屬性累計直方圖、單屬性累計頻率直方圖、單屬
性分類統(tǒng)計、單屬性基本初等函數(shù)變換、雙屬性累計直方圖、雙屬性累計頻率直
方圖、雙屬性分類統(tǒng)計、雙屬性四則運算等。
（5）數(shù)據(jù)輸出
數(shù)據(jù)庫中單表、雙表、多表的單項數(shù)據(jù)、雙項數(shù)據(jù)、多項數(shù)據(jù)的單向和多向輸出和多組合輸出。這項功能的完成有賴于上述各項任務的完成程度，其目的是使用數(shù)據(jù)庫中裝載的數(shù)據(jù)來完成某項任務或為某項任務提供數(shù)據(jù)。
4 結論與建議
本文主要論述了基于GIS的巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)涉及到的相關理論知識，如地理信息系統(tǒng)理論、地質統(tǒng)計學、土性相關距離理論、地質建模技術、巖土工程數(shù)據(jù)庫技術等，在此基礎上，對基于GIS的巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)進行了研究，提出以下建議：
1、在巖土工程建模中沒有考慮斷層、透鏡體等地質現(xiàn)象的影響，巖土工程
地質模型有一定的局限性。為解決此問題，其中重要的環(huán)節(jié)是獲取研究區(qū)域關于
這方面的實際資料，通過知識反饋不斷來修正工程地質模型。
2、將研究區(qū)域當成一個統(tǒng)一體來看待的，沒有區(qū)分不同地質單元的差別，如河流、湖泊與陸地的差別，這個問題的解決，應當通過劃分區(qū)塊，將不能統(tǒng)一對待的區(qū)域從研究區(qū)剔除出來。但這樣做，會引起另外一個問題，就是研究區(qū)域在平面上就不是連續(xù)的，在插值計算時會有突變現(xiàn)象發(fā)生。對此問題的研究有待加強。
3、在地質物理力學性質指標的統(tǒng)計計算中是將研究區(qū)域作為一個區(qū)域體來看待的，而實際上往往是一個大區(qū)域在物理力學性質指標上可以劃分為幾個小區(qū)域。對此問題的解決首先確定小分區(qū)的邊界，然后對每個小分區(qū)單獨進行統(tǒng)計。
作者簡介：趙斌，男，1982年生，2006年7月畢業(yè)于沈陽農業(yè)大學水利學院，畢業(yè)后于遼寧省第五地質大隊工作，現(xiàn)主要從事巖土勘察工作。
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關鍵字：地圖制圖學，地理信息，評價模型
中圖分類號： G874 文獻標識碼： A
一、地圖空間信息量的相關研究
地圖空間信息量度量是地圖信息傳輸理論的一個最基礎的問題,定量計算地圖空間信息量一方面可以為地圖設計、地圖分析評價提供依據(jù)；另一方面亦為地圖綜合提供選取標準,控制地圖綜合的評價指標。鑒于此,此處緊緊圍繞地圖空間信息量的度量這一基礎研究問題,分別從地圖元素層次和專題地圖層次研究空間信息量度量的方法,并探討地圖空間信息量度量在地圖信息傳輸和制圖綜合中的初步應用。具體地,主要研究內容包括：1.系統(tǒng)地分析了地圖空間信息量度量的當前進展,包括地圖空間信息的分類、度量方法及其應用等方面,詳細分析了現(xiàn)有研究中存在的主要問題。進而,為了建立合理的地圖空間信息量度量模型,分析了不同領域的信息定義,指出了信息產生的本質即多樣性或差異性特征,并結合地圖制圖的特點,系統(tǒng)地闡述了地圖空間信息的定義、分類方法、度量準則以及基于特征的信息量度量的數(shù)學模型2.系統(tǒng)地研究了點要素、線要素和面要素的空間信息量度量方法。針對點要素的空間信息量度量,研究提出了一種改進的弧比弦算法,并用來定量描述節(jié)點的重要性程度,進而建立了節(jié)點的空間信息量度量方法。針對線要素和面要素,提出了基于認知的線、面要素幾何形態(tài)分解方法,給出了定量的描述指標。在此基礎上,采用層次策略,分別提出了基于彎曲的線要素空間信息量度量方法和基于凸包的面要素空間信息量度量方法。最后,采用實際的地圖要素數(shù)據(jù)對所提出的方法進行了實驗驗證和分析,結果表明了所提方法的正確性。3.系統(tǒng)地研究了點狀專題圖、線狀專題圖和面狀專題圖的空間信息量度量方法。采用“專題地圖空間信息的認知空間信息內容構成空間信息內容描述空間信息量的層次度量”的研究思路,重點研究提出了專題圖空間信息的層次分類和描述方法,包括元素層次的結構形態(tài)信息、鄰域層次的拓撲鄰接信息和整體層次的空間分布信息,并分別建立了各層次空間信息量的計算模型。最后,采用實際地圖數(shù)據(jù)對所提出的方法進行了合理性驗證和對比實驗分析,結果表明所提方法的合理性和優(yōu)越性。
二、地理信息服務方法研究
地理信息服務有效促進了地理信息的共享和功能復用，目前越來越多的企業(yè)或組織將自己擁有的地理空間數(shù)據(jù)和軟件功能開放為地理信息服務供人們享用。然而，隨著網(wǎng)絡上地理信息服務的數(shù)量不斷增多，人們獲取滿足需求的地理信息服務變得越來越困難。因此，迫切需要高效的地理信息服務發(fā)現(xiàn)方法來幫助人們查找和選擇所需服務。引入信息檢索技術、語義網(wǎng)技術、數(shù)據(jù)挖掘技術以及多屬性綜合評價技術來研究地理信息服務發(fā)現(xiàn)方法，從基于基本描述和簡單語義的地理信息服務發(fā)現(xiàn)、基于本體語義和規(guī)則支持的地理信息服務發(fā)現(xiàn)、基于分類與聚類的地理信息服務發(fā)現(xiàn)以及基于QoS的地理信息服務發(fā)現(xiàn)四個方面進行了深入研究。在地理信息服務發(fā)現(xiàn)的理論和方法上取得了一些成果。主要工作和創(chuàng)新點如下：1.分析了地理信息服務發(fā)現(xiàn)的背景、意義以及相關理論和技術基礎。從地理信息系統(tǒng)的服務化轉變、地理信息服務共享中存在的問題出發(fā)，對地理信息服務發(fā)現(xiàn)的背景進行了分析與思考，在此基礎上進一步指出地理信息服務發(fā)現(xiàn)研究的重要意義。確立了網(wǎng)絡服務技術、語義網(wǎng)技術、網(wǎng)絡服務質量評價作為地理信息服務發(fā)現(xiàn)三大技術基礎并闡述了相關理論和方法。給出了地理信息服務發(fā)現(xiàn)的定義，提出了地理信息服務發(fā)現(xiàn)的框架和方法，總結了地理信息服務發(fā)現(xiàn)的評價方法。2.現(xiàn)有網(wǎng)絡環(huán)境下，基于關鍵字的地理信息服務發(fā)現(xiàn)方法無法取得滿意的服務查找效果。針對此問題，論文引入信息檢索技術、WordNet詞匯語義技術進行改進，實現(xiàn)了基于基本描述和簡單語義的地理信息服務發(fā)現(xiàn)方法?；诨久枋龅牡乩硇畔⒎掌ヅ浞椒▽⒒诰庉嬀嚯x的服務名稱匹配和基于向量空間的服務描述匹配相結合。然后重點研究了基于簡單語義的地理信息服務匹配方法，該方法通過構造虛擬文檔和引入WordNet詞匯語義實現(xiàn)“操作級”的地理信息服務匹配，且能夠支持詞匯間同義關系、上位關系和下位關系的簡單語義功能。3.研究了基于本體語義和規(guī)則支持的地理信息服務發(fā)現(xiàn)方法以解決語義環(huán)境下的服務發(fā)現(xiàn)問題。圍繞該問題，分析了地理信息本體構建的準則、方法與工具、地理信息本體的邏輯構成、地理信息本體的集成方法。然后從數(shù)據(jù)或信息語義、功能或操作語義、執(zhí)行語義和服務質量語義四個方面出發(fā)，明確了地理信息服務的語義蘊含，并運用OWL-S對地理信息服務進行語義化描述。將加權語義距離和Wu-Palmer法相結合，改進了本體概念語義相似度的計算方法，在此基礎上結合服務接口依賴關系，提出了支持接口多態(tài)性的本體語義地理信息服務輸入輸出IO匹配方法，然后進一步研究了規(guī)則支持的地理信息服務前提效果PE匹配方法。4.針對數(shù)量的增多和種類的繁雜多樣使得地理信息服務變得混亂和無規(guī)則而影響服務發(fā)現(xiàn)效率的問題，論文提出將分類與聚類應用于地理信息服務發(fā)現(xiàn)。為此，分析了地理信息服務分類規(guī)范，為地理信息服務機器分類算法的類標選擇奠定基礎，并將樸素貝葉斯分類和k鄰近分類法用于地理信息服務自動分類，實現(xiàn)了相關算法并進行了實驗驗證，闡述了地理信息服務類別匹配的方法。
三、地圖制圖學與地理信息工程學科的發(fā)展趨勢和任務
1. 以空間認知為核心的地圖制圖學與地理信息工程學科理論體系將進一步完善和深化
目前, 在地圖空間認知研究方面, 理論體系尚不完善, 空間認知過程研究不夠深入, 用于指導地圖設計和可視化還不夠有力。據(jù)此, 今后要重點研究以下問題:
（1） 空間認知理論體系框架;
（2） 空間認知過程、實驗方法與技術;
（3）.地圖可視化系統(tǒng)中的地圖關系及表示方法;
2. 基于保質設計的地圖自動制圖綜合及其過程控制的智能化將取得突破性進展, 并進入實用化階段
目前的研究離實際應用還存在不盡如人意的地方: 一是自動綜合模型、算法還不具普適性; 二是自動綜合結果還有不盡如人意的地方。因此, 還必須進行持久深入的研究。今后重點研究的問題應包括:
（1） 幾何信息的尺度依賴與空間認知理論的聯(lián)系;
（2） 多尺度空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結構;
（3） 網(wǎng)絡環(huán)境下的空間數(shù)據(jù)多尺度表達與在線式自動綜合理論與方法質量評價;
3. 地理空間信息數(shù)據(jù)庫向圖形( 矢量數(shù)據(jù)) 、影像( 柵格數(shù)據(jù)) 和數(shù)字高程模型( 格網(wǎng)數(shù)據(jù))的多源數(shù)據(jù)一體化及完全面向對象發(fā)展
根據(jù)國內外研究進展, 我國在該領域應重點研究:
（1） 圖形( 矢量數(shù)據(jù)) 、影像( 柵格數(shù)據(jù)) 與數(shù)字高程模型( 格網(wǎng)數(shù)據(jù)) 數(shù)據(jù)融合的理論和方法;
（2） 海量圖形、影像與數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的一體化管理及高效快速索引技術;
（3） 基于圖形、影像與數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)一體化的完全面向對象的方法;
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參考文獻的撰寫是體現(xiàn)了作者對科學的嚴謹態(tài)度，論文當中引用的內容是可以查閱到的，也為同一研究的作者提供正確的閱讀方向。下面是學術參考網(wǎng)的小編整理的關于生物多樣性論文參考文獻，給大家在寫作當中參考欣賞。
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關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；資源；環(huán)境
1引言
地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種兼容存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術。GIS以其強大的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、形象直觀的應用界面、強大的空間分析能力等特點,能為現(xiàn)實地理空間上的物質和能量運動規(guī)律的研究提供方便、準確的管理和空間分析手段。因此,GIS與環(huán)境科學的結合運用有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
GIS與環(huán)境科學在研究對象和研究方法上所具有的相似性和互補性,使二者的結合孕育著巨大的發(fā)展?jié)摿?預期在環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價、環(huán)境工程及環(huán)境地球化學等領域擁有廣泛的應用前景。
2GIS在農業(yè)中的應用
在我國，從20世紀80年代中期開始，GIS技術就被應用于農業(yè)領域，從國土資源決策管理、農業(yè)資源信息、區(qū)域農業(yè)規(guī)劃、糧食流通管理與糧食生產輔助決策到農業(yè)生產潛力研究、農作物估產研究、區(qū)域農業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究、農用土地適宜性評價、農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、基于GPS和GIS的精細農業(yè)信息處理系統(tǒng)研究等，都取得了很大的成績，一些研究成果直接應用于農業(yè)生產，取得了很大的經(jīng)濟效益。隨著GIS理論的產生發(fā)展以及方法和技術的成熟，在農業(yè)領域的應用也逐步深入。從技術角度看，GIS在我國農業(yè)資源與環(huán)境領域中的應用進展主要體現(xiàn)在四個方面：
(1)作為農業(yè)資源調查的工具，建立了農業(yè)資源地理數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的瀏覽、檢索等，利用GIS繪制農業(yè)資源分布圖和產生正規(guī)的報表。
(2)作為農業(yè)資源分析的工具，GIS技術已不限于制圖和空間數(shù)據(jù)庫的簡單查詢，而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于各種目標的分析和重新導出新的信息，產生專題地圖和進行地圖數(shù)據(jù)的疊加分析等。
(3)作為農業(yè)生產管理的工具，主要是建立了各種模型和擬訂各種決策方案，直接用于農業(yè)生產。
(4)作為農業(yè)管理的輔助決策工具，利用了GIS的模型功能和空間動態(tài)分析以及預測能力，并與專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)及其它的現(xiàn)代技術（如RS和GPS）有機結合，便于我國農業(yè)生產的管理和輔助決策。
3GIS在林業(yè)中的應用
林業(yè)生產領域的管理決策人員面對著各種數(shù)據(jù)，如林地使用狀況、植被分布特征、立地條件、社會經(jīng)濟等許多因子的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行綜合分析并及時找出解決問題的合理方案，借用傳統(tǒng)方法不是一件容易的事，而利用GIS方法卻輕松自如。
社會經(jīng)濟在迅速發(fā)展，森林資源的開發(fā)、利用和保護需要隨時跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，掌握資源動態(tài)變化，及時做出決策就顯得異常的重要。常規(guī)的森林資源監(jiān)測，從資源清查到數(shù)據(jù)整理成冊，最后制定經(jīng)營方案，需要的時間長，造成經(jīng)營方案和現(xiàn)實情況不相符。這種滯后現(xiàn)象勢必出現(xiàn)管理方案的不合理，甚致無法接受。利用GIS就可以完全解決這一問題，及時掌握森林資源及有關因子的空間時序的變化特征，從而對癥下藥。
林業(yè)GIS就是將林業(yè)生產管理的方式和特點溶入GIS之中，形成一套為林業(yè)生產管理服務的信息管理系統(tǒng)。以減少林業(yè)信息處理的勞動強度，節(jié)省經(jīng)費開支，提高管理效率。
GIS在林業(yè)上的應用過程大致分為三個階段，即：
(1)作為森林調查的工具：主要特點是建立地理信息庫，利用GIS繪制森林分布圖及產生正規(guī)報表。GIS的應用主要限于制圖和簡單查詢。
(2)作為資源分析的工具：已不再限于制圖和簡單查詢，而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于各種目標的分析和推導出新的信息。
(3)作為森林經(jīng)營管理的工具：主要在于建立各種模型和擬定經(jīng)營方案等，直接用于決策過程。
三個階段反映了林業(yè)工作者對GIS認識的逐步深入。
目前GIS在林業(yè)上的應用主要有：
（1）環(huán)境與森林災害監(jiān)測與管理方面中的應用，包括：林火、病蟲害、荒漠化等管理，如在防火管理中，其主要內容有：林火信息管理、林火撲救指揮和時實監(jiān)測、林火的預測預報、林火設施的布局分析等。
（2）在森林調查方面的應用，包括：森林資源清查和數(shù)據(jù)管理，這是GIS最初應用于林業(yè)的主要方面、制定森林經(jīng)營決策方案、林業(yè)制圖。
（3）森林資源分析和評價方面，包括：林業(yè)土地利用變化監(jiān)測與管理、用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布、森林資源動態(tài)管理、林權。
（4）森林結構調整方面，包括：林種結構調整、齡組結構調整。
（5）森林經(jīng)營方面，包括：采伐、撫育間伐、造林規(guī)劃、速生豐產林、基地培育、封山育林等。
（6）野生動物植物監(jiān)測與管理。
1993～1997年，由聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）援助的“中國森林資源調查技術現(xiàn)代化”項目順利執(zhí)行。以全國林業(yè)監(jiān)測站點數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)為主要信息源，進行全國林地生態(tài)類型數(shù)據(jù)庫的建設工作，在空間上和時間序列上完整、系統(tǒng)的反映林地區(qū)域不同的生態(tài)系統(tǒng)特點、林種、群落特征及其林（樹）齡。4GIS在土地資源中的應用
GIS技術最初在土地資源開發(fā)與管理上的應用主要是土地利用現(xiàn)狀調查和城鎮(zhèn)地籍調查圖件和屬性數(shù)據(jù)的存儲、查詢等管理工作等，基本上沒有數(shù)據(jù)的空間分析及其它決策功能。隨著技術的不斷發(fā)展，目前在土地科學中的應用主要包括了土地評價工作（土地的適宜性或多宜性評價、土地的生產潛力評價、土地持續(xù)利用評價、城市地價評估、耕地地價評價等），土地利用規(guī)劃（包括土地利用總體規(guī)劃、土地利用多目標規(guī)劃），土地利用與土地覆被現(xiàn)狀分類與制圖，以及土地利用與土地覆被動態(tài)監(jiān)測。
5結論與展望
GIS在資源環(huán)境領域的應用方興未艾，從技術、地理信息、經(jīng)濟社會的需求等方面分析，在該領域有以下趨勢：
結合國家信息化推進工作，以電子政務相關工程為基礎，推動GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應用。信息化建設已成為我國各級政府及企業(yè)的重要任務，GIS在以資源、能力、生產、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設中，可以發(fā)揮應有的作用。結合相應的應用工程，推動GIS的發(fā)展。用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉向資源評估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，經(jīng)濟社會與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來，這些問題在時間和空間上具有諸多的關聯(lián)性，分析這些問題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持。
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關鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）；水利地理信息系統(tǒng)；水利行業(yè)
1地理信息系統(tǒng)概述
1.1地理信息系統(tǒng)的基本概念
地理信息系統(tǒng)是一種特定的空間信息系統(tǒng), 是一門介于地球科學與信息科學之間的交叉學科。它是在計算機硬件和軟件系統(tǒng)支持下, 對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、模擬、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。它是一門為區(qū)域和工程規(guī)劃、設計、管理決策服務的信息加工與管理技術, 是一種綜合性強、適用性廣的工具［1］。
1.2地理信息系統(tǒng)的構成
地理信息系統(tǒng)通常包括三個基本部分：計算機系統(tǒng)（包括軟件和硬件）、地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用人員和組織機構，見下圖1。
1.3地理信息系統(tǒng)(GIS)的特征
地理信息系統(tǒng)具有以下三個方面的特征：1.采集管理分析和輸出多種地理空間信息的能力, 很強的空間性和動態(tài)性;2.以地理研究和地理決策為目的, 以地理模型方法為手段, 具有空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測的能力, 并能產生高層次的地理信息;3.由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理。并由計算機程序模擬常規(guī)的或專門的地理分析方法, 作用于空間數(shù)據(jù), 產生有用的信息, 完成人類難以完成的任務。
2我國地理信息系統(tǒng)(GIS)及水利信息系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀
我國的地理信息系統(tǒng)起步于80年代, 1983年國家科委新技術局成立了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家規(guī)范研究組, 標志著我國的地理信息系統(tǒng)的研究提上了歷史日程。經(jīng)過了二十幾年的發(fā)展, 取得了一定的成果, 如人口信息系統(tǒng)、經(jīng)濟信息管理系統(tǒng)、國土信息系統(tǒng)等。尤其是經(jīng)過最近10年的努力, 我國GIS軟件的技術體系日趨完善, 已經(jīng)形成了基礎平臺軟件、桌面軟件、專業(yè)軟件、應用軟件四個體系。國產軟件在近一年時間里又有了長足的進步, 大型基礎平臺軟件產品研發(fā)進展良好, 尤其是得到國家863計劃支持的兩個大型GIS基礎平臺軟件表現(xiàn)突出, 在市場和應用方面有了新的進展［2］。
2004年年初, 美國勞動部將地球空間信息技術( Geo- spatial-technology) 、納米技術與生物技術一起確定為本世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ娜笞钪匾夹g。因此, 只有深入研究建立在地理信息系統(tǒng)基礎上的水利信息化, 才能逐步實現(xiàn)與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應的、能有效促進水利事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的水利信息化系統(tǒng)的形成。
目前，我國已經(jīng)完成了國家級水情數(shù)據(jù)庫建設，可以對歷史水情、實時水情及降雨信息進行精確的管理和查詢，省級流域級水情數(shù)據(jù)庫的建設也正在如火如荼的進行當中。可以說，該技術的應用使我國水利信息管理工作更加規(guī)范化，為有關數(shù)據(jù)的高效使用奠定了基礎［3］。
盡管GIS的迅速發(fā)展和日趨成熟為我們水利數(shù)據(jù)及信息管理提供了強有力的技術支持，但是由于我國水利數(shù)據(jù)量的不斷增長，而國內擁有獨立知識產權的數(shù)據(jù)庫軟件在面對海量數(shù)據(jù)的同時又顯得力不從心，因此，我國地理信息系統(tǒng)需要進一步發(fā)展和完善，協(xié)同我國的水利事業(yè)及其他學科和領域的共同協(xié)調發(fā)展。
3水利信息系統(tǒng)的解決方案
地理信息系統(tǒng)在水利行業(yè)中的應用領域主要包括水文、防汛、水資源、水利工程管理以及其他方面（如水環(huán)境污染、水環(huán)境保護、節(jié)水灌溉及水土保持等）。
21世紀是信息時代，地理信息系統(tǒng)技術在水利方面的應用將越來越廣泛。尤其在水利政務、防汛抗旱減災、水資源監(jiān)控調度等方面是傳統(tǒng)技術所不能比擬的。隨著資源衛(wèi)星航空航天技術的發(fā)展，水利遙感技術得到了充分的發(fā)揮空間，水土流失調查與動態(tài)監(jiān)測、水利工程前期規(guī)劃、大型水庫工程的地質調查、生態(tài)環(huán)境及水資源水污染監(jiān)測與調查、干旱沙漠區(qū)的水資源調查等等，在推動國民經(jīng)濟建設中起到了不可估量的作用［4］。 從水利行業(yè)本身來說, 正在加快水利信息化進程, 加強水利基礎數(shù)據(jù)庫(如雨情和水情、旱澇災情、水資源數(shù)量和質量、各種水利工程數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟等)的建設, 給GIS應用創(chuàng)造越來越好的條件;另一方面水利管理決策的時效性要求和可視化要求越來越高, 迫切需要GIS技術來滿足。
“數(shù)字水利” 是新世紀數(shù)字時代的一個組成部分，開發(fā)和利用水利信息資源，與時俱進，將會推動我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。 --!>
4我國地理信息系統(tǒng)(GIS)在水利行業(yè)的發(fā)展前景
GIS作為儲存和分析空間資料的強有力的工具,針對于水利信息系統(tǒng)的獨有特點，因此在水利行業(yè)具有廣闊的前景，但在應用GIS解決實際問題時, 應注意以下問題及發(fā)展方向。
水利工程中有目標的數(shù)據(jù)庫體系的建立和使用仍是GIS儲存和處理空間資料的主要方向, 而地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感技術三者結合起來對整個流域地形進行三維觀察, 利用GIS分析實際問題將是GIS的發(fā)展方向。
應用GIS解決實際問題時, 資料的收集、儲存和處理之間始終存在一個時間差, 最經(jīng)濟的辦法是在已有資料的基礎上, 盡量進行空間的綜合分析, 并對未來信息進行預測, 以此來制定工程規(guī)劃方案, 達到系統(tǒng)的最優(yōu)化。
多媒體技術是計算機技術的一場革命。它與數(shù)據(jù)庫、通訊技術和知識信息處理相結合, 可開發(fā)更好的具有一定智能的決策支持系統(tǒng)。在水利工程設計與管理中應該引用多媒體技術, 開發(fā)界面友好的系統(tǒng), 并應用計算機圖形( 圖像) 模擬技術與GIS結合來解決水利工程中的實際問題。
引入神經(jīng)元網(wǎng)絡技術、模糊控制理論及人工智能理論, 集成專家系統(tǒng)( ES) 與地理信息系統(tǒng), 解決水利工程施工與管理中的實際問題將使GIS的發(fā)展進入一個全新的領域。網(wǎng)絡技術發(fā)展和信息高速公路的建設, 促進具有統(tǒng)一規(guī)范標準的多級、分布式具有網(wǎng)絡通訊功能的地理信息系統(tǒng)發(fā)展, 將更有利于處理具有分布式特點的水利問題［2］。
隨著我國社會的不斷進步、基礎技術的不斷發(fā)展以及模型技術專業(yè)化的不斷發(fā)展，將為水利信息化建設提供完備的技術和充足的資金支持，水利信息化技術在未來必將擁有更好的發(fā)展前景和應用空間，也必將促進我國的水利事業(yè)邁向一個新的時期。（作者單位：鄭州大學）
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摘要：土地的開發(fā)管理和人民的生活和國家的長治久安有著密切的關系，而土地測繪作為土地開發(fā)的基礎在土地的開發(fā)管理中具有重要的作用。本文根據(jù)目前測繪技術的研究進展，簡單介紹了測繪技術在土地管理中的應用。
關鍵詞：土地管理測繪
測繪工作作為一項公益性事業(yè)，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展不可缺少的前期性、先行性的基礎工作，既為經(jīng)濟建設部門和社會各方面提供基礎地理信息，又為實現(xiàn)經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。測繪工作的成果數(shù)據(jù)是各項建設不可缺少的基礎資料，也是土地管理的重要工具之一。隨著3S技術，特別是全球定位系統(tǒng)(GPS)等空間信息技術的出現(xiàn)并逐漸應用到土地管理工作中，從而為解決土地問題、協(xié)調人地關系，提供了強有力的技術支撐，為滿足現(xiàn)代土地管理工作的要求，推進土地管理工作的現(xiàn)代化提供了可能。
一、測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀
集成了計算機科學、信息科學等學科的現(xiàn)代測繪科學，現(xiàn)今已進入了信息化時代。現(xiàn)代測繪技術主要由空間技術、衛(wèi)星遙感技術、地面數(shù)字測量技術和地理信息技術以及與之相配套的計算機技術、通信技術和專家系統(tǒng)技術等組成，也就是當前測繪領域通常所說的“5S”技術，而“5S”技術具體是指全球定位系統(tǒng)GPS、遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、測繪專家系統(tǒng)ES和數(shù)字測量技術DPS，并且“5S”技術已經(jīng)得到了廣泛的應用和迅速發(fā)展，對我國國民經(jīng)濟建設和居民生活水平的提高發(fā)揮著極其重要的作用。
隨著土地管理工作范圍和領域的拓展及延伸，迫切需要建立一套科學、規(guī)范的土地管理行政管理體系，利用現(xiàn)代測繪技術加強宏觀管理，實現(xiàn)土地管理的科學決策。由于測繪技術與土地管理是服務與被服務、保障與被保障的關系，我們應該進一步把測繪技術與土地管理工作緊密結合起來，充分利用測繪的技術、成果等優(yōu)勢，不僅能為土地管理提供更好的服務和切實的保障，也能更大范圍地發(fā)揮測繪技術的作用，從而促進測繪技術的更快發(fā)展。
二、測繪在土地開發(fā)管理中的應用
（一）遙感技術
遙感技術是本世紀60年展起來的一門新興綜合性探測技術。它通常利用飛機、氣球、火箭、衛(wèi)星等空間技術，以衛(wèi)星、飛船、空間站、航天飛機等飛行器作遙感平臺，以一個新的高度來觀測地球，然后通過光學、電子光線、紫外線、微波計算機技術來處理所得信息，從而探知鑒定研究對象的各種性質。遙感技術的主要優(yōu)點是“遙、感、快、廣”四個字，目前在我國土地資源調查監(jiān)測工作中得到了廣泛應用。首先遙感技術在土地利用動態(tài)監(jiān)測中發(fā)揮了重要作用。1999年以來，開始采用高分辨率、多時段衛(wèi)星數(shù)據(jù)，全面開展了國土資源利用動態(tài)遙感監(jiān)測工作，并隨之逐步建立起全國的土地遙感監(jiān)測體系。通過對全國重點城市占用耕地等土地利用遙感進行動態(tài)監(jiān)測，為合理利用每寸土地、切實保護耕地，強化土地管理工作提供了十分重要的技術支撐。
其次，遙感技術在土地利用變更調查中已得到廣泛的應用。土地利用變更調查主要以現(xiàn)勢性航空、航天正射影像圖和地形圖為基礎調查資料，在與原有土地利用現(xiàn)狀圖套合對比，并經(jīng)實地調繪和補充調查，實現(xiàn)對土地利用現(xiàn)狀的更新。目前，為了配合新一輪土地利用總體規(guī)劃修編，全國許多地方已經(jīng)完成和正在啟動以遙感為主要數(shù)據(jù)源的土地利用更新調查，進一步推進了遙感技術在土地利用調查監(jiān)測中的廣泛應用。
（二）全球定位系統(tǒng)(GPS)
我國GPS技術研究起步于80年代，進入90年代以后，GPS技術研究、開發(fā)和應用取得了長足進展。GPS衛(wèi)星是定位技術的迅速發(fā)展，給測繪工作帶來了革命性的變化，也對地籍測量工作，特別是地籍控制測量工作帶來了巨大的影響。應用GPS進行地籍控制測量，點與點之間不要求互相通視，這樣避免了常規(guī)地籍測量控制點位選取的局限條件，并且布設成GPS狀結構對GPS網(wǎng)精度的影響也甚小。由于GPS技術具有布點靈活、全天候觀測、觀測及計算速度快、精度高等優(yōu)點，使GPS技術在我國各省市的城鎮(zhèn)地籍控制測量中得以廣泛應用。
（三）地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息技術(GIS技術)是在傳統(tǒng)的地球科學與現(xiàn)代信息科學交叉融合的基礎上發(fā)展起來的新型空間信息技術。隨著計算機軟硬件技術已發(fā)展成為以GIS，GPS與遙感(RS)3項技術(簡稱3S技術)為核心的，以相關信息技術和應用領域知識為支撐的，以空間位置信息服務為特征的大型地理空間信息技術。目前其自身的技術體系逐漸成熟，正迅速向結構網(wǎng)絡化、軟件組件化及應用大眾化方向發(fā)展，并將形成市場容量巨大的地理信息產業(yè)。
我國GIS技術研究工作起步于70年代初期，80年代進入應用試驗階段，期間主要是借鑒國外GIS應用經(jīng)驗，采用國外的GIS軟件。90年代國內一些科研機構和院校也開始結合國內GIS需求，從引進、消化、吸收起步，著手開發(fā)GIS軟件，目前國產GIS軟件占據(jù)國內市場已達到近30%。由于土地調查監(jiān)測評價數(shù)據(jù)的空間性，在信息化過程中，需要進行空間數(shù)據(jù)的輸入、處理、管理和輸出，必須借助GIS技術才能夠實現(xiàn)。
隨著GIS技術的成熟和發(fā)展，八十年代末，九十年代初基于不同GIS平臺的各種類型和不同尺度的土地利用數(shù)據(jù)庫建設相繼啟動。經(jīng)過十幾年的努力，對土地利用空間和屬性數(shù)據(jù)描述、分析和表達輸出的土地利用數(shù)據(jù)庫建設已經(jīng)成為土地資源基礎數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，成為各級政府對土地資源保護、合理開發(fā)利用和科學管理倍加關注的基礎工作。土地利用數(shù)據(jù)庫建設在今后幾年中將朝著數(shù)據(jù)標準化、程序規(guī)范化、更新制度化、平臺網(wǎng)絡化、系統(tǒng)集成化、服務社會化的方向發(fā)展。
（四）“3S”集成技術
隨著GPS、RS、GIS三者技術教育水準的不斷提高，新技術在土地變更調查中的應用越來越廣泛，使土地調查數(shù)據(jù)更新工作變得越來越簡便。GIS、RS和GPS三者集成利用，構成為整體的、實時的和動態(tài)的對地觀測，分析和應用的運行系統(tǒng)，提高了GIS的應用效率。
快速、準確提取土地利用現(xiàn)狀及其動態(tài)變化數(shù)據(jù)，對保障我國資源安全和糧食安全及生態(tài)安全，保持社會穩(wěn)定，促進國民經(jīng)濟平穩(wěn)、快速、健康發(fā)展等具有重要意義。曾培炎副總理提出要通過“天上看，地上查，網(wǎng)上管”等手段嚴格土地管理，國務院2004年第28號文件明確提出了開展新一輪土地調查“3S”技術系統(tǒng)依靠數(shù)字化、信息化的特點，具有作業(yè)速度快、精度高等優(yōu)勢，對新一輪土地調查中的數(shù)據(jù)更新將發(fā)揮重要作用。
（五）數(shù)據(jù)處理與提取技術
隨著RS和GIS技術在土地調查監(jiān)測評價中的廣泛應用，基于遙感的土地調查監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理和提取技術也日趨完善。首先在計算機識別土地利用變化信息中發(fā)展了“基于土地利用圖斑單元的變化自動檢測方法”，該方法是將土地利用圖與遙感影像圖相疊加，在土地利用圖斑邊界及其類別信息引導下，以完整圖斑單元或像素為單位，按類別分層計算影像上待檢測處的影像特征值，按照設定的判讀規(guī)則，以知識庫中選取土地利用數(shù)據(jù)上圖斑類型對應用的遙感信息特征值進行比較判斷，即可自動檢測出變化的區(qū)域。其次，通過多年的土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測技術研究和實踐，總體提出或發(fā)展了一系列可行的土地利用變化信息的自動提取方法。如差異主成份法、多波段主成份變換法、主成份差異、分類后比較法、異常光譜檢測法。
總而言之，在信息化時代背景下，我國的多項技術得到了充分的運用，信息化測繪技術的運用，不僅保證了土地測量的準確性，還能為測量人員減輕工作任務量，保證了土地管理的順利開展，這也是促進國家土地資源管理和社會發(fā)展的重要條件。而在今后的土地管理中，信息化測繪技術將會得到更大的運用。
參考文獻：
關鍵詞：GIS；空間認知；疾病預防；分析推理
0 引言
在疾病防控中，GIS的主要作用在于運用空間分析和數(shù)據(jù)挖掘，進行疾病監(jiān)測預警分析、發(fā)病地區(qū)分析、發(fā)病原因分析、傳染病傳播分析、統(tǒng)計分析與可視化等[1]。陳如桂[2]等應用醫(yī)學地理與GIS方法分析病情分布時空結構及其與環(huán)境及社會經(jīng)濟因素的相關性，在確立對病情定量評估方法的基礎上，建立病情動態(tài)監(jiān)測與預報模型，有效防治疾病的發(fā)生、流行。尹軼華[3]等利用GIS強大的數(shù)據(jù)管理分析和顯示功能，與醫(yī)學疾病相結合，搭建疾病信息系統(tǒng)平臺，對疾病實施動態(tài)監(jiān)控預測。肺結核病發(fā)病有很強的空間性，具有傳染疾病聚集性分布的特點，與地區(qū)地理信息高度相關[4，5]。據(jù)衛(wèi)生部結核病控制中心報告，我國自1982年起進行全國結核病人統(tǒng)計報表，最近20余年以來，我國結核病傳染源的發(fā)現(xiàn)數(shù)明顯增加。但與流行病調查結果相比較，傳染性病人的發(fā)現(xiàn)率不足30%。在調查中發(fā)現(xiàn)的肺結核病人有54%未曾就醫(yī)，59%的病人就醫(yī)于綜合醫(yī)療機構，而未實行歸口管理，這種情況給扼制結核病疫情帶來一定困難。成都市自實行DOTS策略以來，結防工作取得歷史性突破，圓滿完成結防十年規(guī)劃制定的相關目標，取得階段性成果。在已取得的成果和歷史累積的大量數(shù)據(jù)中，如何發(fā)現(xiàn)發(fā)病熱點區(qū)域，揭示空間關聯(lián)模式，成為結核病發(fā)病空間認知的重要內容。文章擬在成都市結核病相關統(tǒng)計的基礎上，深度發(fā)掘結核病的空間聚集性，展示發(fā)病格局，推演發(fā)病的時空演進，探討GIS和地理空間推理在疾病防控中的應用。
1 主要理論基礎
1.1 地理本體
地理本體是一種領域本體，這類本體描述的詞表關系到某一具體的學科領域，提供了某個學科領域中概念的詞表以及概念之間的關系，或者該學科領域的重要理論[6]。作為一種領域本體的地理本體，是基于本體的地理數(shù)據(jù)框架中的一個層次，在其中可定義諸如公路、鐵路、建筑等地理學科的本體概念；另一個層次關注實際的地理數(shù)據(jù)集，領域本體中的許多概念可能在應用本體具有不同的名稱，并存在名稱相似而實質不同的情況。
1.2 地理空間認知
地理空間認知研究是地理信息科學的核心內容之一，包括地理事物在地理空間中位置的研究和地理事物本身性質的研究。地理認知研究主要包括地理知覺、地理表象、地理概念化、地理知識的心理表征和地理空間推理，涉及地理知識的獲取、存儲和使用[7]。
1.3 地理空間推理
空間推理是人類空間認識世界的一項基本活動。高?。?997）認為，地理空間知識可以表示為“地理空間關系+語義”，即地理空間推理就是地理空間關系的推理，它包括了一般的空間推理問題，是從空間知識形式化建模和邏輯推斷的角度認識空間。
2 結核病防控中的地理本體構建
2.1 基于GIS的結核病防控
GIS應用于結核病防控的總體目標是利用現(xiàn)代信息技術手段，將單純的結核病信息與地理位置結合，實現(xiàn)結核病防控中數(shù)據(jù)分析的多元化，將隱含信息通過可視化的手段挖掘出來，為保障人民健康服務。
結核病防控與GIS結合，其信息來源復雜，數(shù)據(jù)量大，具有綜合性。其主要數(shù)據(jù)有：
2.1.1 基礎地理
涉及的基礎地理數(shù)據(jù)有：境界、水系、交通、居民地、醫(yī)院、經(jīng)濟指標等。
2.1.2 疾病數(shù)據(jù)
結核病病患個體基礎數(shù)據(jù)：姓名、性別、年齡、詳細住址、病情狀況等。
2.2 結核病地理本體構建
基于此，特構建如圖1所示的結核病防控地理本體框架和圖2所示的結核病人的本體實例。
3 基于GIS的結核病分析與推理研究
3.1 結核病防控地理數(shù)據(jù)組織
GIS空間數(shù)據(jù)組織的對象來源于現(xiàn)實世界的地理現(xiàn)象，因此，必須對現(xiàn)實世界進行抽象和表達，以建立現(xiàn)實世界的GIS數(shù)據(jù)模型。本研究基于疾病防控地理本體框架，根據(jù)結核病發(fā)病的特點，利用層次分析法歸納出空氣質量、經(jīng)濟狀況、流動人口三個確定易感人群的主要影響要素。對所需數(shù)據(jù)分類分層，并確定研究所需地理數(shù)據(jù)及表達方式（表1）。
基于此，疾病防控地理數(shù)據(jù)庫采用了geodatabase面向對象數(shù)據(jù)模型。這種數(shù)據(jù)模型的定義目的在于使得GIS數(shù)據(jù)集中的特征更加智能化，物理數(shù)據(jù)模型與其邏輯數(shù)據(jù)模型更加接近[8]。
3.2 結核病發(fā)病的空間自相關性分析
地理空間自相關反映的是一個區(qū)域單元上某種地理現(xiàn)象或某一屬性值與鄰近區(qū)域單元上同一現(xiàn)象或屬性值的相關程度[9]。在這個問題的研究上，Moran首先提出了度量空間自相關的方法Moran's I，目前，幾乎所有涉及空間自相關的研究中都如此應用。Moran's I的統(tǒng)計顯著性通常采用隨機試驗方法，一般采用Z值檢驗檢驗區(qū)域間是否存在空間自相關。當Z值為正時，表示在地理分布中存在正的空間自相關，這時可以認為空間上是區(qū)域化的、集聚的；當Z值為負時，表示空間自相關；但Z值為零時，觀察值屬于獨立隨機分布，認為空間上是獨立的、非相關的和隨機的。
據(jù)此，對成都市2005年和2006年關于結核病相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行計算，根據(jù)空間數(shù)據(jù)的分布可以得到正態(tài)Moran's I的期望與方差，并最終得到標準Z-值如下：
2005年活動性病人登記率Z=0.37122，
2005年涂陽病人登記率Z=-0.11666，
2006年活動性病人登記率Z=0.38732，
2006年涂陽病人登記率Z=-0.09125。
通過空間自相關分析得到不同年份的Moran's I值，可以看到，活動性病人具有明顯的空間聚集效應。而作為活動性的一種的涂陽病人在空間上不具有聚集效應。事實上結核病作為一種傳染病，除了其傳染性外，與該地區(qū)地理信息高度相關。
3.3 結核病發(fā)病的熱點區(qū)域分析
Moran's I僅僅使用一個單一的值來反映一定范圍內的自相關，很難發(fā)現(xiàn)發(fā)病的熱點地區(qū)，即對周圍區(qū)域發(fā)病有重要影響的地區(qū)，必須進行局部的空間相關性分析，為此需要計算Getis's G統(tǒng)計量，G值越高，則表示發(fā)病情況在該區(qū)域附近有某種“擴散效應”，揭示了結核病發(fā)病在該區(qū)域附近產生了聚集，即所謂的“熱點區(qū)域”，該片區(qū)應為重點防控區(qū)域。
對結核病發(fā)病的局部相關分析的G值從高到低排列如下：
1）2005年活動性病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、青羊區(qū)、金牛區(qū)、錦江區(qū)、郫縣、龍泉驛區(qū)；
2）2005年涂陽病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、金堂縣、青白江區(qū)、龍泉驛區(qū)、錦江區(qū)、溫江區(qū)、金牛區(qū)；
3）2006年活動性病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、青羊區(qū)、郫縣、金牛區(qū)、錦江區(qū)、龍泉驛區(qū)；
4）2006年涂陽病人登記率：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、龍泉驛區(qū)、溫江區(qū)、金牛區(qū)、郫縣、青羊區(qū)。
由結核病發(fā)病的局部相關分析結果可以得到若干發(fā)病熱點區(qū)域：武侯區(qū)、成華區(qū)、雙流縣、青羊區(qū)、金牛區(qū)、錦江區(qū)、郫縣、龍泉驛區(qū)等。
3.4 結核病發(fā)病的時空演進
研究中采用基于地理元胞自動機[10]建立傳播模型與歷史病情動態(tài)模擬模型，模擬結核病傳染的時空演進。
根據(jù)結核病發(fā)病的特點，利用層次分析法歸納出空氣質量、經(jīng)濟狀況、流動人口三個主要影響要素，對這三個要素進行分級，確定了每個地區(qū)的這三個影響要素的級別后進行量化，由量化結果制作柵格圖并進行柵格計算，得出每個元胞的影響因素之和，然后根據(jù)空間自相關性獲取發(fā)病熱點區(qū)域，由以上部分確定元胞被感染的概率P，進而得出如圖3所示的結核病擴散模擬結果：
4 結束語
地理信息科學中的本體、認知、推理研究涉及方方面面，本文在建立結核病防控地理本體的基礎上，以疾病防控作為研究內容，從空間認知基礎出發(fā)，提出認知需求，尋找解決問題的方法，通過空間分析和推理，獲得新的認知，回歸認知，獲取了結核病發(fā)病的空間自相關性以及熱點區(qū)域與時空演進模式，分析了成都市各個行政區(qū)結核病發(fā)病的空間自相關性以及熱點區(qū)域，顯示出活動性病人具有明顯的空間聚集效應，并分析出發(fā)病熱點相關區(qū)域，為疾病的科學防控提供參考依據(jù)。
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【關鍵詞】： 數(shù)字攝影 信息化測繪 信息化
中圖分類號：P2文獻標識碼： A 文章編號：
隨著數(shù)字攝影測量不斷的發(fā)展與進步，整個測繪領域已有逐漸向信息化測繪發(fā)展的趨勢，但是目前我國信息化測繪領域還存在一定理論和技術上的障礙，目前我國正處于數(shù)字化測繪向信息化測繪發(fā)展的關鍵時期，經(jīng)國務院批準基礎測繪中長期規(guī)劃綱要提出：到2020年我國要形成以基礎地理信息獲取空間化實時化、處理自動化智能化、服務網(wǎng)絡化社會化為特征的信息化測繪體系，信息化測繪是數(shù)字化測繪發(fā)展的必然結果。現(xiàn)在就數(shù)字攝影測量談一下信息化測繪的相關問題。
一 數(shù)字攝影測量技術
1概念：數(shù)字攝影測量技術是在DGPS/IMU組合導航技術和LIDAR激光雷達掃描技術基礎上建立的一種數(shù)字測量手段。
2相關技術
2.1航空數(shù)碼相機：這種技術的優(yōu)點在于可通過不增加飛行成本而大幅度提高重疊度影像獲取、匹配及三維重建的精度。
2.2無地面控制的衛(wèi)星影像對地定位技術：這種技術已經(jīng)廣泛的應用到高空間分辨率衛(wèi)星影像幾何處理中，有廣闊的應用前景。
2.3數(shù)碼城市建模中數(shù)字攝影測量技術：這一技術是利用低空飛行為傳感載體，將安裝到旋轉平臺上的數(shù)碼相機拍到的航帶城區(qū)影像進行整體處理，生成城市立體影像拼圖。這樣一來大大降低勞動量同時減少一些由于地理復雜帶來的誤差。
二 信息化測繪技術
1內涵：信息化測繪沒有改變測繪的本質，數(shù)字化測繪是信息化測繪的基礎，離開了數(shù)字化測繪就沒有信息化測繪，二者密不可分，也就是說，信息化測繪不是替代數(shù)字化測繪，而是數(shù)字化測繪的新一輪發(fā)展，是數(shù)字化測繪的發(fā)展的必然結果。
2信息化測繪技術組成
2.1智能化移動測量技術
智能化移動測量技術是結合了空間同步、自動提取及傳輸移動實時信息等技術，作用在于整個測繪過程中對于熱點數(shù)據(jù)的采集。由于采取多項技術結合，能夠實現(xiàn)地理信息服務的社會化、實時化和大眾化。
2.2地理信息動態(tài)更新技術
地理信息動態(tài)更新技術有及時更新時態(tài)增量、地物變化信息以及數(shù)據(jù)保存等作用。由于這項技術的更新速度快、信息搜索及時以及能處理龐大復雜數(shù)據(jù)等優(yōu)勢使得整個信息化測繪的效率大大提高。
2.3數(shù)字化地圖技術
數(shù)字化地圖技術實現(xiàn)了紙制地圖的數(shù)字化處理，是將能滿足條件的紙制地圖利用數(shù)字化地圖處理儀處理后將產生的相關信息數(shù)據(jù)輸入電腦中，生成相應的數(shù)字地圖。這種地圖具有保真、便捷等特性。
2.4全球定位系統(tǒng)技術
該技術為地面上GPS使用提供精確實時、高精度的三維坐標及相關信息，該技術廣泛的應用到運輸導航、城市建設及航空航天等
2.5數(shù)字攝影測量技術
數(shù)字攝影測量技術以數(shù)字影像和攝影測量為基礎，結合計算機技術和數(shù)字影像匹配等技術廣泛應用到大比例尺地形測量中，是信息化測量技術的基礎。
3信息化測繪的核心
信息的集成和管理是信息化測繪的核心，在測繪領域，由于空間信息獲取速度快、信息獲取量大以及空間測繪產品多樣，如各種比例尺的4D產品（DOM、DRG）;還有各類更新信息乃至專題信息，如何將這些原始影像高度集中管理是一個十分復雜的問題。
4傳統(tǒng)觀念突破是信息化測繪發(fā)展的關鍵
隨著信息測繪的發(fā)展，數(shù)字真影測量技術的流程、組織獎發(fā)生深刻的變化，如數(shù)字攝影測量中影像的“控制點庫”建立有一定的作用及意義，但隨著真正的信息化測繪技術的到來，新影像與已有正射影像直接匹配，這樣一來“控制點庫”的作用就不太大啦，因此不能只停留在傳統(tǒng)的理念上來考慮數(shù)字攝影測量問題。
三 數(shù)字攝影測量技術對信息化測繪的積極作用
1數(shù)字攝影測量技術保障信息化測繪的科學實施
隨著數(shù)字測繪技術水平的不斷提高，整個測繪體系正朝著信息化測繪方向發(fā)展。發(fā)展的過程中數(shù)字攝影測量技術也在不斷的發(fā)展成全數(shù)字化與計算機結合，覆蓋面積更廣，應用范圍更大得技術體系。在信息化測繪技術將成為未來主流的大趨勢下，完善的數(shù)字攝影測量技術將不斷的有力的保障信息化測繪的科學實施。
2數(shù)字攝影測量理論的完善有利于信息化測繪體系的建立
科技不斷進步使得數(shù)字攝影測量理論不斷自我完善。數(shù)字攝影測量理論是數(shù)字攝影測量技術的基礎，而數(shù)字攝影測量技術是信息化測繪技術的基石，信息化測繪技術則是信息化測繪的核心內容，總之，數(shù)字攝影測量理論的完善將會為信息化測繪體系提供一個科學可靠的理論平臺，在對各種測繪技術中和整理后，信息測繪體系將會有建立起一個扎實可靠的理論基礎，符合了我國信息測繪的可持續(xù)發(fā)展。
3傳感器進步為信息化測繪提供技術手段
近些年來隨著傳感器的不斷進步已經(jīng)突破數(shù)字攝影測量依靠控制點進行測量的傳統(tǒng)模式，這樣一來將大大的提高傳感器捕捉信息的及時性與準確性，從而減少控制點的復雜性造成的誤差和其他一些不利的影響，傳感器不斷進步下衍生出的各種傳感技術將為信息化測繪技術提供先進的技術手段，促進了信息化測繪的發(fā)展進程。
總結：數(shù)字攝影測量技術與信息化測繪二者密不可分，數(shù)字攝影測量技術是信息化測繪發(fā)展的基石，數(shù)字攝影測量技術也是數(shù)字攝影測量技術發(fā)展的必然產物，綜上所述：信息化測繪解放整個測繪工作的勞動力，提高測繪效率應用前景廣發(fā)，但是我國的測繪體系有數(shù)字化測繪向信息化測繪發(fā)展過程中還有很多問題亟待解決，在這過程中需要克服種種困難，資源利用最大化，才能推動信息化測繪體系的不斷發(fā)展與完善，實現(xiàn)真正意義上的信息化測繪。
參考文獻
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關鍵詞：測繪新技術；工程測量；應用分析；展望
當今世界，社會經(jīng)濟得到突飛猛進的發(fā)展，使得測繪技術在工程測量中的應用得到更大的發(fā)展，測繪新技術大大提高了工程測量的質量，并且滿足了測繪工程的一些相關要求。相較于傳統(tǒng)的測量技術，測量新技術突破了傳統(tǒng)測量技術的一些局限，大大提高了測量數(shù)據(jù)的準確性，滿足了對現(xiàn)代測量技術的要求。
一、工程測量中的重要性
工程測量在當今世界得到了廣泛的應用，在很多領域都需要用到該方法，例如在建筑工程方面，水利工程方面以及橋梁工程方面都有很大的應用，在工程施工管理上起到了很好的指引作用。測量工程是一項要求相當高的工作，需要每個環(huán)節(jié)緊緊的聯(lián)系在一起，一旦某個環(huán)節(jié)有了小小的誤差，將會影響整個工程實施的進展過程。目前，工程測量在建筑工程方面已經(jīng)得到了很大的應用，使得因不當工作造成的爛尾樓出現(xiàn)次數(shù)明顯減小。工程測量要得到恰當?shù)膽?，必須在進行工程測量時做到認真準確，杜絕出現(xiàn)一些不正當?shù)牟僮?，這就要求我們在進行工程測量時，加強管理與控制，使用最先進工程測量技術，使誤差降到最低，確保工程測量的順利進行。在進行城市建筑工程測量時，由于地形的原因，使得測量工作能夠順利進展，但是由于對地形的測量沒有很大的難度，體現(xiàn)不出新技術在工程測量中的優(yōu)點。但是對于水利工程和鐵路工程測量的環(huán)境和地形等原因，使得測量放線工程在進展上有很大的困難，這時，測量新技術就能充分發(fā)揮其優(yōu)點了?，F(xiàn)在，信息技術飛速發(fā)展，數(shù)字化成圖技術、衛(wèi)星定位技術、地理信息技術以及遙感技術等新技術也已經(jīng)得到廣泛的使用并得到了很高的評價，使得新技術的發(fā)展前景一片大好。因此，工程測量已經(jīng)成為一項非常重要的工作。
二、測繪新技術在工程測量中的應用分析
隨著現(xiàn)代技術的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些測繪新技術，并且得到了很大的應用，使得工程測量得到很大的進步。由于新技術的使用，測繪工程測量數(shù)據(jù)的結果也得到了明顯的改善，數(shù)據(jù)精確度大大提高，自動化和數(shù)據(jù)化程度也得到了很大的提高。新技術的應用對人才提出了更高的要求，需要他們擁有更強的專業(yè)技能和能力，這就要求測量人員需要不斷加強自身的信息科學知識，保證能夠順利的開展工作。
（一）數(shù)字化成圖技術在工程測量中的應用
在傳統(tǒng)的測繪工作中，通常需要繪制大比例的工程圖。現(xiàn)在，數(shù)字化成圖技術的應用，改變了原來傳統(tǒng)測繪工作需要進行大規(guī)模野外作業(yè)，大大提高了出圖效率。一般來說，數(shù)字化成圖技術是一種方便快捷的測繪方法，它測繪便捷，勞動量小，精確度高，是現(xiàn)在測繪新技術的重要組成成分。數(shù)字化成圖技術有兩種模式，分別是內外一體化成圖模式和電子平板成圖模式。但是大多數(shù)工程測繪一般采用內外一體成圖模式，是因為它是一種高精確度的數(shù)據(jù)收集方法。
（二）衛(wèi)星定位技術在工程測量中的應用
衛(wèi)星定位技術與我們的生活息息相關，是我們非常熟悉的一種現(xiàn)代科學技術，它的簡稱為GPS。以GPS技術為基礎發(fā)展起來的RTK技術，是一種可以觀測實時數(shù)據(jù)的測繪新技術。這項新技術是把從GPS接收器安裝在系統(tǒng)的一個點上，然后將這些信息進行相關的處理。尤其是在最近幾年的發(fā)展，RTK這種測繪新技術在建筑工程測繪領域起到十分重要的作用，成為工程測量的一項重要技術。
（三）地理信息技術在工程測量中的應用
地理信息技術是一種新型的社會科學，它集結了環(huán)境科學、空間科學以及計算機科學于一體，成為現(xiàn)代科技中不可缺少的一種顯示信息的方法。在分析可視化和數(shù)據(jù)采集方面發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)在，這項新技術已經(jīng)日漸成熟，在很多領域都發(fā)揮著其重要的作用。
（四）遙感技術在工程測量中的應用
遙感技術是一項能夠進行大面積同步觀測的一項新技術，它的簡稱為RS，它能夠明顯提高觀測數(shù)據(jù)的準確性和時效性，它的這個優(yōu)勢使它在短時間內得到快速發(fā)展?，F(xiàn)在，遙感影像技術可以繪制小比例的地圖，成為當前工程測量的一種較為重要的測繪技術。通過遙感技術可以對土地的動態(tài)和調查研究進行實時檢測，就可以對一些違法用地現(xiàn)象進行監(jiān)督，保護我國土地資源，確保資源管理部門能夠更好的實施工作。隨著計算機影像技術的不斷發(fā)展，遙感技術的動態(tài)監(jiān)測給工程測量帶來極大的方便。
三、測量新技術在工程測量中的展望分析
伴隨著科技的不斷發(fā)展，社會生產力也得到很大的發(fā)展，測繪新技術也得到了發(fā)展，并且朝著管理可視化、測量結果數(shù)字化、內外一體化以及系統(tǒng)智能化等方向發(fā)展。依托這項新技術，可以大大提高測量數(shù)據(jù)的精確度，明顯提高工程測繪工作的效率。這些新技術的發(fā)展，為以后的工程測量提供發(fā)展方向，更有利于優(yōu)化工程建設的施測繪新技術工過程，促使工程測量的飛速發(fā)展。
就目前的現(xiàn)狀來說，測繪新技術的發(fā)展前景還是相當?shù)目捎^，但是僅憑這些還是不夠的，它需要工程施工企業(yè)和工程測量單位對測繪人員的培養(yǎng)，培養(yǎng)出更多專業(yè)性強，綜合能力也強的專業(yè)人員，為測量工作提供更多的人才資源。這樣做的目的也是為了方便測繪人員更好的了解工程測繪新技術，確保施工質量，使工程測量的工作能夠順利開展。
四、總結
我國工程建設發(fā)展迅速，現(xiàn)代工程測量的發(fā)展保證了工程建設的穩(wěn)定性，對我國從事相關專業(yè)的人員提出了更高的要求，需要他們不斷加強自身的能力，緊緊跟隨時代前進的腳步，使他們能夠在工作時得到精確的數(shù)據(jù)。
參考文獻：
[1]韓志剛.測繪新技術在工程測量中的應用與展望[J].廣東科技，2010，19（10）：171-172.
1.1 根據(jù)我國自然利用和經(jīng)濟發(fā)展的需要,建立了相當完整的學科體系
1952年全國進行高等院校院系調整,一些綜合大學建立了地理學系,并屬理科。在各大區(qū)與省師范院校中普遍設立地理學系,師資培養(yǎng)有很大進展。在幾十年的教學和研究實踐中,地理學的方向和領域不斷發(fā)展。在“”前高等學校的地理教育,采用前蘇聯(lián)的教學體制,分專業(yè)教學,以二三級分支建立專業(yè),加強了數(shù)理化自然科學,增加了實踐時間,使地理人才培養(yǎng)有很大的發(fā)展。在為國家自然資源利用和經(jīng)濟社會發(fā)展服務過程中,地理學研究機構逐步增加,形成了相當完整的學科體系。首先是在中國科學院建立了綜合性的地理學研究機構和有地區(qū)特色且針對我國特殊的地理問題的專業(yè)性地理學研究機構。改革開放以來,在綜合大學和師范大學建立的研究機構更多。80年代我國人文地理學得到復興,促進了應用地理、計量地理、旅游地理等學科的建立和發(fā)展。由地球信息科學家開拓的GIS在全國學術界和社會許多部門得到廣泛的應用,推動了地球信息科學在我國的發(fā)展,初步建立起一個地理信息科學基本體系。地理學研究機構和地理研究的發(fā)展,使地理學在為國家目標服務和科學問題的研究方面發(fā)揮著極其重要的作用。
1.2 “以任務帶學科”,提高了地理學的應用價值
“以任務帶學科”是我國50年來地理學取得蓬勃發(fā)展的一條基本經(jīng)驗。地理學家組織與參與完成了國家一系列重大的關于我國自然條件、自然資源、農業(yè)發(fā)展方面的調查研究任務,包括大規(guī)模的地區(qū)綜合考察、綜合自然區(qū)劃、農業(yè)區(qū)劃、黃淮海平原的綜合治理、國土規(guī)劃和發(fā)展研究等。在這個過程中,大大提高了地理學應用價值和科學水平,也是大量分支學科發(fā)展和形成的基本動力。相應地為政府和社會提供了大量的建議和科學資料,在生產實踐中產生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
1.3 理論研究在一些領域取得重要進展
50至60年代,提出了水熱平衡、化學元素地表遷移和生物地理群落等自然地理學的三個方向。學術思想早于當前全球變化研究中逐漸獲得共識的地球生物化學循環(huán)和地球系統(tǒng)科學的思想。通過實驗研究在農田生態(tài)系統(tǒng)中水分循環(huán)和水鹽運動規(guī)律及其與作物生長關系方面,在環(huán)境生物地球化學、環(huán)境背景值和環(huán)境健康方面,在地域分異規(guī)律與中國自然地理區(qū)劃、土地類型與土地利用、區(qū)域自然地理以及農業(yè)區(qū)劃、地域生產綜合體與區(qū)位理論和空間結構理論方面,在青藏高原隆起及其影響,在專題地圖學和綜合制圖的理論方面等重大的理論和實踐問題上取得了一系列重要成果。近年來對地球表層系統(tǒng)理論、地圖圖譜和社會地理理論的探討也取得了進展。
1.4 地理學的技術革命不斷發(fā)展
50和60年代我國地理學即開始了技術革新。70年代末的騰沖遙感開拓了我國的遙感事業(yè)。同時開始探討數(shù)學方法的應用。之后,模型建立和空間分析在區(qū)域研究和城市發(fā)展規(guī)劃中逐步推廣。系統(tǒng)論在地貌學及許多分支學科研究領域中的應用取得了明顯的進展,推動了一系列重要科學問題研究的深入。改革開放以來,中國科學院、高等學校GIS實驗室的建立,促使空間分析方法愈來愈多地在各種預報、預測和發(fā)展研究領域中得到應用。地理信息系統(tǒng)作為傳統(tǒng)科學與現(xiàn)代技術相結合的產物,不僅推動了地理學的發(fā)展,也為各種涉及空間數(shù)據(jù)分析的學科提供了新技術方法。
1.5 編纂了一系列大型學術著作
過去的幾十年中,以我國著名地理學家領銜組織編纂了一系列大型的地理學圖書和圖集,在建立我國地理學理論體系、積累地理學研究資料和向社會宣傳大量研究成果方面起到了重要的作用。最突出的有:《中國自然地理叢書》、《中國自然地圖集》、《中國土地利用圖》、《中國經(jīng)濟地圖》、《中國人口地圖》、《中國農業(yè)地理叢書》、《中國人文地理叢書》等。
1.6 高等地理教育和高級地理學人才培養(yǎng)的形勢較好
現(xiàn)在地理學一級學科的博士點在全國已有8個,二級學科自然地理的博士點9個,人文地理3個,區(qū)域經(jīng)濟的3個,地圖和GIS的3個。自然地理、人文地理、區(qū)域經(jīng)濟、地圖和GIS的碩士點共有92個。地理學培養(yǎng)的人才活躍在國家的規(guī)劃、計劃、環(huán)境和生態(tài)管理以及研究與教學等領域。
1.7 中等地理教育經(jīng)歷了艱難的發(fā)展
50年來我國中等地理教育出現(xiàn)了“兩起兩落”。目前國家教育部門,根據(jù)素質教育的要求,正在組織全國的專家大力進行國家基礎教育課程改革。根據(jù)我國自然環(huán)境狀況、發(fā)展狀況和國際化的要求,制定教學大綱和編寫地理基礎教育教材,我國中學地理教育正在第三次崛起。目前的?+X"高考科目改革方案,將促使學校和學生恢復對地理學的重視。
今天,可以肯定地說,我國地理學的影響力在擴大,而且已經(jīng)超出了專業(yè)的界限,地理學的決策應用價值大大加強了。地理學家的上述工作,在一定程度上促進了我國自然條件的合理利用,阻止了自然惡化的趨勢,地理學的方法逐步為社會所了解和應用,地理學的成就在很
大程度上為社會所認同。甚至可以說,地理學的發(fā)展在某種程度上改變了人們的時空觀念和有關領域的工作方式。今天,國家和社會如此地了解西部地區(qū)、黃土高原、黃河長江、青藏高原、黃淮海、國土開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展;地理學家開辟的GIS和遙感應用技術如此在社會廣泛應用并發(fā)揮著重要的作用等。地理學的一些基本觀念如“區(qū)域”及“區(qū)域差異”、地圖及GIS思想、“人地關系協(xié)調”等概念在愈來愈多的領域被采用。半個世紀以來,就為國家自然利用和經(jīng)濟發(fā)展研究的規(guī)模和在國家建設發(fā)揮的作用來講,世界上沒有哪一個國家的地理學能夠與我國相比。
在50年的發(fā)展過程中,我國地理學所走的道路也是有教訓的。如片面地批判地理環(huán)境決定論,導致在環(huán)境問題和環(huán)境科學興起之初處于被動;取消人文地理學,自然地理學與經(jīng)濟地理學存在分割狀態(tài);在相當長的時間里,缺乏與世界上大多數(shù)國家的學術交流;我們在理論的總結和創(chuàng)新方面仍然比較落后。
2 當前我國地理學發(fā)展的形勢
改革開放以來,國內與地理學的發(fā)展和應用有關的產業(yè)部門、科研院所,進行了大量的關于我國自然資源、環(huán)境整治、GIS的應用及國土開發(fā)等方面的研究和發(fā)展,形成了異常活躍和競爭的局面。近年來,在國家體制向市場經(jīng)濟轉軌、科研體制進行一系列改革的背景下,計劃經(jīng)濟時代的科研計劃、撥款制度、人事制度等已不復存在,而新的科教體制尚未規(guī)范和完善,地理學科研與教學單位面臨著一系列實際問題,如教學經(jīng)費的不足,“大鍋飯”不再存在,各種競爭日益激烈,一些地理單位甚至缺乏基本的生存條件。這迫使地理單位進行改革,近年來我國地理學發(fā)展的總趨勢是強化了社會需求和市場指向,出現(xiàn)了非?；钴S的局面。
在一系列學術領域,地理學的地位受到挑戰(zhàn)。地理學家曾經(jīng)在這些領域作出了許多開拓性的貢獻。如在農業(yè)區(qū)劃、國土規(guī)劃、GIS、城市研究、地區(qū)經(jīng)濟、旅游開發(fā)、全球變化、資源利用、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展等方面,現(xiàn)在地理學必須謀求新的發(fā)展和提高。隨著人口、資源、環(huán)境、發(fā)展等全球性問題之重要性日益突出,很多學科占據(jù)了一些傳統(tǒng)研究領域,如第四紀地貌、氣候學的研究等。現(xiàn)在,地質學在向上擴,大氣科學在向下沉,生態(tài)學和環(huán)境科學已自成體系,經(jīng)濟學在發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟,社會學在研究地區(qū)發(fā)展不平衡,建筑學向城市規(guī)劃擴展,凡此等等,地理學的一系列領域面臨其他學科的競爭和挑戰(zhàn)。
由于改革開放和社會主義市場經(jīng)濟的逐步建立,大學地理教育面臨著如何培養(yǎng)適應市場需要的理論型、應用型、技術型和新的地理教育型的人才問題,部分專業(yè)存在著畢業(yè)學生的分配問題。由于其他學科和領域對人才的競爭,大學和科研機構的人才流失也比較嚴重。
在上述競爭背景下,高等學校地理學廣泛地進行了改革和創(chuàng)新,出現(xiàn)了若干共同的趨勢。在教學和研究的目標方面,普遍定位在資源環(huán)境問題、社會經(jīng)濟的發(fā)展與規(guī)劃及GIS、遙感技術的應用。主要從事的領域涉及到資源利用與保護、土地管理、環(huán)境(包括生態(tài))的變化與綜合整治、國土規(guī)劃與城市規(guī)劃、區(qū)域開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展、旅游發(fā)展與規(guī)劃,GIS應用。相應地在高校地理院系伴隨著機構的改變和名稱的變化,普遍設立資源環(huán)境學院,包括資源、環(huán)境、地理、城市規(guī)劃、旅游、土地管理等;師資的成分、教材的內容、培養(yǎng)方向等均發(fā)生了變化。這些變化適應了社會的需求,為解決實踐問題作出了貢獻,也拓寬了研究和教育領域,在一定程度上加強了基礎研究,研究的數(shù)量也大大增加,并使師資、人才和招生生源得到了保障,畢業(yè)生分配有了較多且穩(wěn)定的渠道,教育和科研經(jīng)費也有了較多的來源。地理學科研機構的改革,實行績效工資,將在SCI等檢索刊物上發(fā)表文章作為考核和晉升的主要標準等,雖然其效果還有待觀察,但顯然加強了研究的專業(yè)化和研究論文的數(shù)量和質量,爭取了更多的課題和經(jīng)費,調動了研究人員創(chuàng)新的積極性,促進了優(yōu)秀人才成長。
現(xiàn)階段我國地理學發(fā)展也出現(xiàn)了一系列令人擔憂的問題和傾向:
(1)地理學理論、基本概念和區(qū)域地理等經(jīng)典內容的教學和研究被削弱了。教員為對付崗位責任制而疲于奔命,普遍重科研、輕教學。一些院系不僅改名,也改了專業(yè)方向,地理系在派生出旅游、房地產管理、環(huán)境學等方向的同時,本身迷失了方向,人地關系等地理學的核心和本質方面的研究和教學淡化了。由于理論研究的削弱,這些年來我國地理學的創(chuàng)新少了,還出現(xiàn)了自然和人文再次分離的苗頭。
(2)地理學不同于某些實驗室科學,需要有多種尺度的時間和空間研究。因此,定位臺站的長期、連續(xù)觀測和原始數(shù)據(jù)的分析研究,是地理學發(fā)展的基礎之一,但除了在少數(shù)研究所外,這種工作愈來愈弱化。在科研院所,普遍存在忙于爭課題和完成論文數(shù)量,不甘坐冷板凳做扎實細致工作的現(xiàn)象。在表面繁榮之下隱藏著一種浮躁之風,這樣難于出“多年不鳴,一鳴驚人”的源頭創(chuàng)新成果。在GIS和數(shù)量方法的應用取得明顯進展的同時,地理學家對野外的考察研究也削弱了,一些資源環(huán)境和國土開發(fā)的重大課題的研究,需要臺站進行長期觀測的研究,但普遍存在野外工作的人員和時間“不到位”的現(xiàn)象。
(3)全國性的協(xié)作和重大課題的研究愈來愈困難。目前的科研機構和科研體制,注重科學家的個人創(chuàng)造性,在組織結構方面愈來愈小型化,研究目標愈來愈體現(xiàn)為,特別是在SCI、SSCI檢索的期刊上。在這種情況下,一些大型的研究,如國家大區(qū)域的資源環(huán)境及發(fā)展的綜合研究,大型地理叢書和綜合性的學術著作的編寫,以及其他圍繞大項目的協(xié)作等明顯削弱了。如果這種情況不能改變,地理學的應用價值就將下降。
(4)為爭課題而迎合長官意志、政府行為和企業(yè)行為,科學研究的超前性和獨立性被削弱。地理學研究落后于社會需求和科學發(fā)展前沿,缺乏敏銳揭示隱患及對一系列重要實踐問題作出迅速反映的能力。
認真檢討我們與國際地理學發(fā)展的差距,發(fā)現(xiàn)我們對全球問題的研究還相當薄弱,地理學家還沒有走出去,在把握全球性的重大問題的基礎上開展我們的研究,并把研究成果推向國際;對國家重大的發(fā)展問題及其他決策問題的關注和研究薄弱, 特別是對高級理論性綜合性人才的培養(yǎng)缺乏應有的關注,要注意培養(yǎng)世界一流的全球性理論和應用的高級人才、區(qū)域專家;對地理學發(fā)展的理論、發(fā)展方向的關注薄弱,與整個科學發(fā)展大趨勢、其他學科發(fā)展前沿、科學哲學、國外地理學先進思想存在隔膜;信息化的應用仍不普遍。在地理學的基本觀點方面,我們對全球問題的關注和研究不夠。
3 21世紀我國地理學發(fā)展的展望
在為美國《科學》雜志撰寫的社論“科學在中國:意義與承諾”中指出:“中國正處在發(fā)展的關鍵時期,面臨著優(yōu)化經(jīng)濟結構、合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、促進地區(qū)協(xié)調發(fā)展、提高人口素質、徹底消除貧困等一系列重大任務。完成這些任務,都離不開科學的發(fā)展和進步。這就對中國的科技進步提出了緊迫的要求?！憋@然,地理學是實現(xiàn)這些國家重大任務的重要支撐學科之一。
我們要為一系列重大的決策問題提供科學依據(jù)。這些決策問題是重大的資源利用和自然保護問題、重大自然災害的治理問題、國家的地區(qū)開發(fā)戰(zhàn)略和發(fā)展問題等。在21世紀發(fā)展中,這些問題將進一步突出。在所有的區(qū)域性問題中,地理學家要重視我國西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和發(fā)展問題。在新的歷史時期,國家決策的許多問題,地理學家都可以參與工作。要通過這些重大問題的研究,進一步提高地理學的決策應用價值,對國家一系列重大問題,需要建立起迅速反映的能力。
70年代以來國際地理學的發(fā)展,愈來愈從注重由自然支配的環(huán)境變化轉移到人類支配的環(huán)境變化;地理學家愈來愈重視參與全球問題和國際性的研究計劃;加強了發(fā)展研究和發(fā)展規(guī)劃研究;地理教育的主要內容愈來愈傾向于“我們共同的未來”;信息化成為地理學發(fā)展的重要推動力量。地理學家在參與國家和政府的決策方面也在表現(xiàn)出更大的積極性。最近美國出版的一部專著《改變世界的十大地理學思想》指出地圖學和GIS思想、人類在人與自然關系中的調整、空間組織與相互依賴等地理思想,曾經(jīng)和正在強烈地改變著這個世界,也是最有價值的研究領域[1]。
在愈來愈多的新學科出現(xiàn)和參與我國的資源環(huán)境和發(fā)展問題研究的情況下,地理學面臨著激烈的競爭。為了弘揚地理學傳統(tǒng),為社會和科學發(fā)展作出獨特的貢獻,地理學必須根據(jù)自己的優(yōu)勢和學科特點,找準自己的方向,特別注意發(fā)現(xiàn)新的問題和新的領域。
3.1 關于21世紀我國地理學的發(fā)展方向
(1)國土整治研究。在21世紀來臨時,我們必須明確地理學能給國家和人類解決什么問題,包括區(qū)域性的資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境退化的監(jiān)控與治理、全球變化及其區(qū)域響應。全球環(huán)境變化和發(fā)展問題研究、全球一體化和多樣化是國際地理學發(fā)展的基本方向。青藏高原問題及其對我國大的自然格局的影響是地理學重大的長期研究目標。各種特殊類型的區(qū)域,如濕地、湖泊、山地等的環(huán)境和利用問題。在所有的區(qū)域性問題中,地理學家要在更大程度上重視我國西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和發(fā)展問題。加強資源環(huán)境的監(jiān)測、保護、規(guī)劃與整治研究,建立工程地理學。
(2)發(fā)展研究。這個方向自60年代在國際上逐步形成以來,已經(jīng)成為地理學發(fā)展的主流之一。我國經(jīng)濟高速發(fā)展,強烈地改變著我國的自然和社會經(jīng)濟結構;我國發(fā)展面臨著嚴峻的可持續(xù)性問題。這些問題的研究,可為實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略服務。地理學家和地理工作者要了解我國的自然、生態(tài)環(huán)境和城鄉(xiāng)發(fā)展,包括城市發(fā)展與規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展、農村發(fā)展等,就需要進一步開展地區(qū)經(jīng)濟與社會及城鄉(xiāng)發(fā)展研究。
(3)地理信息應用研究。GIS技術、遙感技術、空間數(shù)據(jù)的應用是地理學也是地球科學發(fā)展的重要推動力量。國家目標是發(fā)展地理信息科學,推動“中國數(shù)字地球”戰(zhàn)略,為區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護提供分析預報和決策支持的新的科學手段;為地球科學及其他有關學科研究提供時空信息并進行資源與生態(tài)環(huán)境研究分析、預測預報和時空調控的科學基礎。與此同時,地圖已經(jīng)成為以數(shù)據(jù)形式存在的動態(tài)多維產品,地圖圖譜是促進GIS應用的發(fā)展、使我們對日益復雜和相互聯(lián)系的事物的理解更加深刻的重要研究方向,這些技術可用于其他學科,但地理學對其發(fā)展和應用起到基本的作用。
3.2 地理學的教學改革問題
地理學是21世紀人才必備的素養(yǎng),世界各國都越來越重視地理教育。美國1992年制定了面向未來的教育改革計劃,規(guī)定地理學是所有大學和專業(yè)必修的五門課程之一(其余為英語、數(shù)學、物理、歷史)。為了適應我國21世紀社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,在地理學的課程設置及課程建設問題上,急需加強概念性的地理學及其中的自然地理學、人文地理學與地球信息科學的基礎課程,核心地理學課程必須保持和創(chuàng)新。美國一些科學社會學者最近預測的知識經(jīng)濟時代創(chuàng)新領域中,有很大部分(如資源的可持續(xù)利用技術、環(huán)境保護技術、生態(tài)恢復技術)必須具備地理學基礎。21世紀的地理學,不僅只是文理交叉的學科,而是可能分化成理論、應用與技術相互分離的教學、研究單位,因此,需要在人才培養(yǎng)上注意全面、全球綜合性的理論思維,要適應實踐和科學的發(fā)展,開創(chuàng)新的地理學課程。地理學若不能滿足社會的需求,那么其他學科肯定會取而代之。如在哈佛大學商學院,“新經(jīng)濟地理學(the New Economic Geography)”已成為一門核心課程。
3.3 推進地理學理論和地理學思想的創(chuàng)新,加強基礎理論的研究和教學
要以綜合的觀點和學科交叉的方式研究地球表層系統(tǒng)的演變及其動態(tài)機制。地球表層系統(tǒng)包括區(qū)域性的自然系統(tǒng)、人—地系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。自然系統(tǒng)中我們關注自然支配的環(huán)境變化,這方面的問題仍需進一步研究。如青藏高原的隆升及對我國和東亞環(huán)境的影響,我國的水土流失及沙漠化的自然因素等。在當今這個地球上,更重要的問題是人類支配的環(huán)境變化,核心是“人地關系地域系統(tǒng)”。要探討這個系統(tǒng)的內部組成、主要關聯(lián)及其與外部環(huán)境的關系,揭示人類對環(huán)境變化的感知和響應,以及人類對環(huán)境的利用和影響及環(huán)境對人類的影響。在較小空間尺度上,揭示地表物質元素轉化與遷移的機制;在宏觀層面上,研究氣候變化和全球物質反映之間的關系。從不同的空間尺度研究人口、資源、環(huán)境之間關系實質,并尋找解決的途徑。通過較小尺度的研究,經(jīng)過尺度轉換,為大范圍區(qū)域的整治提供理論基礎和政策依據(jù)。為了促進地理學理論和地理學思想的創(chuàng)新,需要加強與其他專業(yè)學者之間的聯(lián)系和磋商,進行跨學科的交叉和滲透。
3.4 發(fā)展地理學的方法論
21世紀在地理學各分支學科繼續(xù)發(fā)展的情況下,要求我們在地理學的方法論方面作深入探討并取得某些共識,地理學不是各種有關專業(yè)的簡單匯合,而是具有明確的核心和一致性。地理學已經(jīng)具有一套比較完善的方法論概念。
(1)區(qū)域概念。包括全球的概念、區(qū)域差異和區(qū)域相互依賴性的概念,沒有區(qū)域就沒有地理學。針對不同的空間尺度界定不同的區(qū)域論題,研究發(fā)生在區(qū)域中的過程和演變規(guī)律,而不是靜態(tài)地研究區(qū)域。各種地帶和各種類型地域(流域、區(qū)域、地方)的研究、全球變化的區(qū)域響應、陸地生態(tài)系統(tǒng)的演變、溫室氣體增加的影響等,在不同區(qū)域是不一樣的,因為地表各種過程在不同時空尺度表現(xiàn)差異及其自身的抗干擾能力和恢復能力不同。在人文領域內,區(qū)域或國家一體化和多樣化發(fā)展,是地理學研究和教學的基本范疇。
(2)統(tǒng)一地理學的觀念。這種觀念強調研究人類活動成為一大驅動因素的地球表層系統(tǒng)及其中的“人—地”地域系統(tǒng)。在最近出版的《對地理學的再審視——對科學和社會的新聯(lián)系》[2]一書中,地理學研究的地球表層系統(tǒng)被分解成三個系統(tǒng):環(huán)境系統(tǒng)、人類社會系統(tǒng)和環(huán)境—社會系統(tǒng)。而且,地理學研究的重點是其中的環(huán)境—社會系統(tǒng)即環(huán)境—社會動力學。在漢城召開的第29屆IGU大會上,前任IGU主席Messerli報告的主題就是:地理學研究的主要領域正在由自然支配的環(huán)境變化演變?yōu)槿祟愔涞沫h(huán)境變化[3]。幾十年以來,特別是近年來, 老一輩地理學家就強調對重大的地理學問題開展綜合性多學科交叉研究的極端重要性。自然地理學不考慮人類的活動和人文地理學忽視自然和生態(tài)基礎都是致使的弱點?，F(xiàn)代地理學的基本特點是:統(tǒng)一地理學、全球地理學和有人的地理學。地理學的“研究重點放在各圈層的相互作用及其與人類活動造成的智能圈的耦合與聯(lián)動上”[4]。
(3)將格局和過程關系的研究作為重要的觀點和技術路線。發(fā)生在各種類型和各種尺度的區(qū)域中的過程必然產生一定的格局,而格局的變化又會影響到自然、生態(tài)、社會發(fā)展的進程,這就產生了格局和過程間相互作用的研究。這種相互作用還表現(xiàn)在區(qū)域之間的相互依賴性,包括不同尺度區(qū)域之間的相互依賴性。如對不同時間序列、不同空間尺度的土地利用和土地覆被變化的研究就是如何。IGBP的全球變化和陸地生態(tài)系統(tǒng)項目將格局和過程關系的研究作為重要的技術路線[5]。實地調查、區(qū)域比較、尺度轉換等傳統(tǒng)方法和新興的空間分析、系統(tǒng)模擬是這種研究的基本方法。
3.5 擴大對相關國際性計劃的參與和全球問題的研究
中國經(jīng)濟發(fā)展的國際化程度在提高,我國的國際影響日益擴大,我國地理學在更大程度地走向世界是必然要求。因此,要加強全球觀念和加強全球問題的研究,并在國際性會議上和國際交流中不斷展示我們的成果,甚至我們要培養(yǎng)將主要精力用于全球問題研究和參與國際學術活動的國際型的地理學家,積極參與國際和全球的研究計劃。
3.6 加強地理實驗和工程地理學研究,促進技術創(chuàng)新,以信息化推進地理學的發(fā)展
信息化使現(xiàn)實空間表征的理論方法得到了革命性的發(fā)展。GIS和遙感技術的應用通過時空數(shù)據(jù)和空間分析,使我們可以更迅速更好地認識相互聯(lián)系事物的本質和區(qū)域間的差異及其相互依賴。為了深入研究和揭示地球表層動態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和要素作用機理,必須重視地理學的實驗研究,并使微觀和宏觀研究相結合。但是,這些不能代替樣本研究,不能代替考察和觀測等,否則,我們不能認識“真實世界”及其動態(tài)系統(tǒng),改進真實系統(tǒng)的描述。大型工程的戰(zhàn)略研究為我國大規(guī)模建設時期所急需,目前尚很薄弱,建立工程地理學,既適應這種需求,又開拓了地理學的應用領域。
3.7 加強地理學的基礎教育和科普工作
基礎教育的主要目標之一是讓青少年了解國情和培養(yǎng)愛國主義、國際主義的情感。為了“我們共同的未來”也是我國地理教育主要內容之一。當今世界,資源、環(huán)境、人口、發(fā)展等全球性問題越來越尖銳,而地理學是各基礎學科中最能綜合、直接地對付這些問題的課程。因此,世界各國都越來越重視地理教育。最近,辦公室向黨和政府官員推薦新編中學地理課本,說明地理學普及的重要性。要通過基礎教育和科普工作,讓國民中有愈來愈多的人了解什么是地理學,地理學能干什么,如何培養(yǎng)人們的地理學觀念,推動地理學的發(fā)展。
4 結語
近年來我國正在實施“科技創(chuàng)新計劃”和“教育振興計劃”,為地理學單位的改革和發(fā)展提供了較為優(yōu)越的條件,也提出了更高要求,我們有條件在新的世紀中實現(xiàn)地理學的更大發(fā)展。地理學科研單位正在進行整合,一些單位進入中國科學院“創(chuàng)新基地”,內部組織結構和人員結構都有較大變化。高等學校地理院、系的改革以改名開始,隨后也進行了不同程度的結構調整,“211工程”和理科基地建設使幾個重點大學地理學得到很大程度的加強(但一般高校,尤其是普通師范學院,地理系仍然舉步維艱)。袝"計劃、杰出青年基金、“創(chuàng)新基地計劃”和國家自然科學基金重大、重點項目、面上項目強調“源頭創(chuàng)新”,進入這些計劃和項目的單位和個人重視基礎研究和理論研究,也有了進行這種研究的條件。長期以來,地理學家和地理學思想,對人類社會經(jīng)濟的發(fā)展作出了巨大的貢獻。今天,我們的國家和全球的自然和社會經(jīng)濟結構正在發(fā)生劇烈的變化,向地理學提出了一系列重大的科學問題和實際問題。地理學,這門偉大的學問正面臨著更大發(fā)展的機遇,全國地理學工作者聯(lián)合起來,把我國由地理大國發(fā)展為地理學強國。
【參考文/！/獻】
[1] Hanson S,ed.Ten Geographic Ideas That Changed the World [M].New Brunswich:Rutgers University Press.1997.
[2] Rediscovering Geography Committee.Rediscovering Geography:New Relevance for Science and Society [M].Washington:National Academy Press,1997.
[3] Messerli B,Martin Grosjean,Thomas Hofer,et al.From naturedominated to human-dominated environmental changes [J].IGU Bulletin,2000,50(1):23-38.
