地理信息科學(xué)和環(huán)境工程精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇地理信息科學(xué)和環(huán)境工程，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

近年來(lái)，環(huán)境信息科學(xué)(EnvironmentalInformationS。iences，或EnvironmentalInformaties，或Enviromatics)作為一門新興的交叉學(xué)科得到了快速的發(fā)展，早期單一的工程方向“環(huán)境信息化”正在發(fā)展成為一門多學(xué)科理論交叉、多技術(shù)手段集成的新興學(xué)科領(lǐng)域〔。國(guó)際環(huán)境信息科學(xué)學(xué)會(huì)(InternationalSocietyfo;EnvironmentalInformationSeienees，ISEIS)作為這一領(lǐng)域的學(xué)術(shù)組織，致力于發(fā)展信息技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，提供環(huán)境信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的多學(xué)科交叉，以促進(jìn)環(huán)境信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的國(guó)際交流。國(guó)內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)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(jì)90年代以來(lái)，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級(jí)政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實(shí)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(lǐng)域的應(yīng)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、3S技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)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(cè)、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測(cè)、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計(jì)模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過(guò)程機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬模型、元胞自動(dòng)機(jī)(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘和提取對(duì)決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過(guò)程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究。可視化是表達(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過(guò)三維可視化、三維模擬實(shí)現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過(guò)程的真實(shí)感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)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(shí)技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺(tái)，依托這一平臺(tái)，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實(shí)踐、模擬決策等活動(dòng)。針對(duì)環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢(shì)，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(guò)程和結(jié)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(luò)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(guò)程和管理可視化。盡管國(guó)內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個(gè)分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時(shí)間，但從目前國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計(jì)劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對(duì)環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問(wèn)題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評(píng)價(jià)模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺(tái)的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，USGS的研究報(bào)告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強(qiáng)對(duì)不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識(shí)的，集成物理、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強(qiáng)調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題的特點(diǎn)。Huang等川的觀點(diǎn)顯然更強(qiáng)調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來(lái)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了計(jì)算智能等技術(shù)的應(yīng)用。基于以上觀點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過(guò)不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個(gè)階段、各個(gè)過(guò)程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。

2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來(lái)講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨(dú)立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過(guò)程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點(diǎn)還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)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(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動(dòng)力發(fā)展起來(lái)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(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)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(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問(wèn)題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對(duì)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(yù)計(jì)、監(jiān)測(cè)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(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)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(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)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(yīng)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(píng)價(jià)與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);(10)從管理學(xué)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(duì)以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時(shí)空環(huán)境信息是其中的關(guān)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(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識(shí)和其它領(lǐng)域知識(shí)的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過(guò)成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時(shí)，也進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。實(shí)現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點(diǎn)在于多學(xué)科研究的交叉點(diǎn)，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機(jī)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(yàn)證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評(píng)價(jià)、污染擴(kuò)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(dòng)態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計(jì));(3)面向環(huán)境監(jiān)測(cè)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(guān)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺(tái)下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)、知識(shí)的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

篇2

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；立體人才培養(yǎng)模式；課程體系；實(shí)踐教學(xué)

1997年教育部對(duì)我國(guó)高等教育專業(yè)目錄進(jìn)行了修訂，在地理學(xué)一級(jí)學(xué)科下增設(shè)了地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)。將近10年時(shí)間，全國(guó)已有100多所高校建立了該專業(yè)，其中大部分依托原有的地理學(xué)、測(cè)繪工程等專業(yè)，因此專業(yè)培養(yǎng)模式和課程體系存在著較大差異。2003年8月，地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)召開了首屆GIS專業(yè)教育研討會(huì)，提出了GIS專業(yè)課程體系設(shè)置方案，提出“低年級(jí)寬口徑、高年級(jí)分類培養(yǎng)”的基本模式，但沒(méi)有涉及到農(nóng)林院校。隨著地球信息科學(xué)和現(xiàn)代林業(yè)科學(xué)的發(fā)展，GIS技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷拓廣，層次不斷深入，建立適應(yīng)地理學(xué)類專業(yè)基本要求、又具有森林資源與生態(tài)環(huán)境應(yīng)用特色的立體人才培養(yǎng)模式和專業(yè)發(fā)展平臺(tái)，以及立體化課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)于GIS教育和現(xiàn)代林業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。北京林業(yè)大學(xué)GIS專業(yè)是在擺脫原有專業(yè)的情況下設(shè)立的全新專業(yè)，因此建立新的立體化課程體系具有必要性和可行性。

一、專業(yè)定位與特色

GIS專業(yè)的基本特點(diǎn)是該專業(yè)屬于新興的綜合性、交叉性學(xué)科范疇。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的基本要求，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外GIS專業(yè)教學(xué)模式和課程設(shè)置的充分調(diào)研，結(jié)合我校的特點(diǎn)，適應(yīng)林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)對(duì)創(chuàng)新性人才的需求，我們提出“立足林業(yè)，服務(wù)生態(tài)”的辦學(xué)理念。通過(guò)專業(yè)建設(shè)，形成既適應(yīng)地理學(xué)類專業(yè)基本要求、又具有森林資源與生態(tài)環(huán)境應(yīng)用特色的立體人才培養(yǎng)模式和專業(yè)發(fā)展平臺(tái)，以充分體現(xiàn)該專業(yè)的交叉性、邊緣性、綜合性和技術(shù)性，服務(wù)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。通過(guò)培養(yǎng)方案修訂、課程體系優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容和手段改進(jìn)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革，構(gòu)成專業(yè)建設(shè)的系統(tǒng)性工程，形成完善的立體人才培養(yǎng)模式，建立起專業(yè)發(fā)展平臺(tái)，構(gòu)建立體課程體系，使人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和手段等各個(gè)環(huán)節(jié)都得到極大的改造和提升，形成創(chuàng)新性人才培養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展、學(xué)科發(fā)展的新特點(diǎn)，即：重視基礎(chǔ)、面向應(yīng)用、突出重點(diǎn)、深入前沿、分類培養(yǎng)、拓寬口徑。

我校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的特色在于培養(yǎng)學(xué)生的地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和地球信息科學(xué)綜合應(yīng)用能力，以資源與環(huán)境調(diào)查、信息管理、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及決策為主要應(yīng)用方向。學(xué)生主要學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)和地圖學(xué)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等方面的基本理論和基本知識(shí)，受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，具有地理信息系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本技能及初步的教學(xué)、研究、開發(fā)和管理能力。專業(yè)定位概括為：3S理論技術(shù)基礎(chǔ)扎實(shí)(專業(yè)的根本，提高培養(yǎng)層次)；立足林業(yè)，服務(wù)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)(體現(xiàn)專業(yè)特色)；適當(dāng)兼顧其他領(lǐng)域應(yīng)用(拓寬就業(yè)渠道)。 br>

二、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方式

(一)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

GIS專業(yè)主要培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，能在科研機(jī)構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作，能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和管理、政務(wù)商務(wù)管理等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級(jí)專門人才。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)和能力：

1.掌握數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息管理等方面的基本理論和基本知識(shí)；

2.掌握地理信息系統(tǒng)和地圖學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的基本原理和基本方法，具有地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、空間信息處理分析、系統(tǒng)管理和維護(hù)的能力；

3.掌握森林資源與生態(tài)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、信息管理的基礎(chǔ)知識(shí)；

4.了解國(guó)家科學(xué)技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等有關(guān)政策和法規(guī)；

5.了解地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)學(xué)科的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)；

6.受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，具有一定的從事科學(xué)研究工作的能力；

7.掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。

(二)專業(yè)培養(yǎng)方式

GIS專業(yè)以課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、畢業(yè)論文、綜合實(shí)習(xí)為主要培養(yǎng)方式，由技術(shù)應(yīng)用人才、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)人才、科學(xué)研究人才、創(chuàng)新型拔尖人才四個(gè)層次構(gòu)成立體人才培養(yǎng)模式。

1.通過(guò)課堂教學(xué)使學(xué)生掌握本專業(yè)的基本理論、技術(shù)和基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)過(guò)程中以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，采用啟發(fā)式、研討式等教學(xué)方式，加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于提出問(wèn)題并獨(dú)立解決問(wèn)題的能力；

2.通過(guò)實(shí)踐教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。主要通過(guò)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的合理安排以及綜合性實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；

3.通過(guò)畢業(yè)論文和綜合實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)能力和寫作能力，以及掌握文獻(xiàn)資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、獨(dú)立工作的能力；

4.通過(guò)設(shè)置名師教室、科研訓(xùn)練學(xué)分和創(chuàng)新學(xué)分，使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)意識(shí)；

5.通過(guò)第二課堂、社團(tuán)活動(dòng)等加強(qiáng)素質(zhì)教育，使學(xué)生具有一定的管理組織能力，積極參與多方面的社會(huì)服務(wù)與公益活動(dòng)，樹立服務(wù)社會(huì)的思想。

三、立體人才培養(yǎng)模式和課程體系

立體人才培養(yǎng)模式的基本思想是嚴(yán)格按照因材施教的原則，改革傳統(tǒng)的一刀切這種單一的人才培養(yǎng)方式，根據(jù)生源的不同特點(diǎn)、興趣和基礎(chǔ)，將人才培養(yǎng)目標(biāo)劃分為不同層次，根據(jù)不同層次的培養(yǎng)目標(biāo)制定相應(yīng)的培養(yǎng)計(jì)劃，提出不同的培養(yǎng)要求，學(xué)生畢業(yè)后達(dá)到不同的專業(yè)層次。

(一)立體人才培養(yǎng)模式

由技術(shù)應(yīng)用人才、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)人才、科學(xué)研究人才、創(chuàng)新型拔尖人才四個(gè)層次構(gòu)成金字塔培養(yǎng)模式。

第一層次(技術(shù)應(yīng)用人才)：培養(yǎng)掌握地球信息科學(xué)基礎(chǔ)理論和技術(shù)，面向廣大行業(yè)服務(wù)的應(yīng)用型人才。要求學(xué)生具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)、地學(xué)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，面向多行業(yè)應(yīng)用，熟悉和了解森林資源與環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，土地資源評(píng)價(jià)，房地產(chǎn)評(píng)估，地籍與 施工測(cè)量，區(qū)域分析與規(guī)劃等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能，特別是森林生態(tài)學(xué)、森林經(jīng)營(yíng)與管理、資源調(diào)查監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能，能夠勝任林業(yè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域有關(guān)空間信息獲取、管理、分析等工作。

第二層次(地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)人才)：在第一層次的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)在計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)等方面具有較為扎實(shí)的知識(shí)和技術(shù)，面向企業(yè)、科研單位、教學(xué)行業(yè)的GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)人才。要求學(xué)生熟練掌握VC++、JAVA等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具，數(shù)據(jù)庫(kù)管理和應(yīng)用技術(shù)，軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)理論和知識(shí)，了解GIS發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，能夠從事GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。

第三層次(科學(xué)研究人才)：培養(yǎng)掌握學(xué)科前沿理論和技術(shù)，具有進(jìn)一步培養(yǎng)潛力的高層次后備人才，畢業(yè)后可以直接進(jìn)入碩士階段的學(xué)習(xí)和深造，或成為科研、教學(xué)行業(yè)的研究型人才。要求學(xué)生具備多學(xué)科交叉知識(shí)的背景，掌握人工智能、空間統(tǒng)計(jì)學(xué)等基礎(chǔ)理論，能夠利用地球信息科學(xué)與技術(shù)在資源環(huán)境領(lǐng)域從事科學(xué)研究工作。

第四層次(創(chuàng)新型拔尖人才)：這類人才應(yīng)具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和獨(dú)立從事研究、開發(fā)的能力，有一定的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，通過(guò)國(guó)際交流與合作，爭(zhēng)取到國(guó)外深造。

將該模式用一個(gè)圓錐體來(lái)表示，圓錐的每一個(gè)截面構(gòu)成一個(gè)不同的培養(yǎng)層次，在二維截面上，表示該層次應(yīng)具備的知識(shí)和技術(shù)，底面是該專業(yè)的基本要求。層次越高，人數(shù)逐漸減少，學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量是相應(yīng)截面下圓臺(tái)的體積。通過(guò)該模式的培養(yǎng)，學(xué)生畢業(yè)后可以成為3S技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用人才、軟件開發(fā)人才、了解和掌握3S技術(shù)前沿信息的研究型人才以及高素質(zhì)的拔尖人才。

根據(jù)此培養(yǎng)模式，在新的教學(xué)計(jì)劃中，將第一層次的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能培養(yǎng)作為專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程，通過(guò)不同門類的專業(yè)選修課達(dá)到該層次不同行業(yè)應(yīng)用型人才的要求；第二層次通過(guò)專業(yè)主干課和有關(guān)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的專業(yè)選修課達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)；第三層次在前兩個(gè)層次的基礎(chǔ)上，通過(guò)人工智能、空間統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)等理論、技術(shù)的學(xué)習(xí)，以及創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)(如科研訓(xùn)練)達(dá)到要求；第四層次通過(guò)從低年級(jí)的外語(yǔ)加強(qiáng)，到高年級(jí)的專業(yè)講座、名家講堂、導(dǎo)師導(dǎo)向培養(yǎng)等多種方式，培養(yǎng)拔尖人才。

轉(zhuǎn)貼于 (二)立體化課程體系的建設(shè)和優(yōu)化

根據(jù)立體培養(yǎng)模式，建立理論——技術(shù)——應(yīng)用的教學(xué)體系。與此相適應(yīng)，在課程體系中，專業(yè)基礎(chǔ)課注重基礎(chǔ)理論的培養(yǎng)，要求深而廣；專業(yè)課的設(shè)置注重知識(shí)的深度，體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的前沿，從技術(shù)的角度加深；選修課則注重知識(shí)的廣度，體現(xiàn)資源與環(huán)境特色，面向?qū)嶋H應(yīng)用。通過(guò)合理的課程設(shè)置，以3S技術(shù)在資源與環(huán)境中的應(yīng)用為核心，加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)本學(xué)科綜合性邊緣學(xué)科的特點(diǎn)。

1.課程設(shè)置原則

(1)體現(xiàn)林業(yè)特色。我校GIS專業(yè)在加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)的同時(shí)，應(yīng)體現(xiàn)森林資源與環(huán)境應(yīng)用的特色。因此，設(shè)置林業(yè)生態(tài)環(huán)境工程概論、森林資源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、森林生態(tài)學(xué)等課程。

(2)加強(qiáng)開發(fā)能力培養(yǎng)。根據(jù)GIS專業(yè)的基本要求以及社會(huì)需求，加強(qiáng)開發(fā)的基礎(chǔ)，使學(xué)生掌握GIS軟件開發(fā)的基本方法、開發(fā)環(huán)境的工具，適應(yīng)多種行業(yè)對(duì)軟件開發(fā)人員的需求，設(shè)置VC++、C語(yǔ)言、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)等必修課，以及選修課Java語(yǔ)言、WEBGIS等。

(3)強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)。GIS專業(yè)是技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)，對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力要求很高，因此實(shí)踐環(huán)節(jié)是教學(xué)效果和質(zhì)量保障的關(guān)鍵。主要措施包括：綜合實(shí)習(xí)5周，時(shí)間按排在第六學(xué)期末的暑假，不占用正常教學(xué)時(shí)間，地點(diǎn)以校外實(shí)習(xí)基地為主，結(jié)合教師的科研課題，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)獲取的途徑和方法、應(yīng)用主流平臺(tái)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理、模型與系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)維護(hù)等。

(4)盡早培養(yǎng)專業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。將遙感、GIS等主干課程設(shè)在二年級(jí)下半學(xué)期，使學(xué)生在二年級(jí)就開始接觸專業(yè)核心。在核心課程教學(xué)中增加講座、討論教學(xué)方式，該方式已經(jīng)在目前的教學(xué)中嘗試并取得很好的效果。同時(shí)，設(shè)置“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與知識(shí)挖掘”、“地學(xué)模型基礎(chǔ)”兩門選修課，跟蹤學(xué)科發(fā)展。

(5)強(qiáng)調(diào)課程之間的銜接，體現(xiàn)學(xué)科交叉的特征。由于學(xué)科的交叉性強(qiáng)，涉及計(jì)算機(jī)、地理學(xué)、數(shù)學(xué)、資源與環(huán)境等多種課程，課程之間密切相關(guān)，將“地球科學(xué)概論”與“系統(tǒng)科學(xué)概論”合并為“地球系統(tǒng)科學(xué)概論”，體現(xiàn)專業(yè)的特征。

(6)體現(xiàn)分類培養(yǎng)的理念。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，同時(shí)體現(xiàn)我校的特色，拓寬專業(yè)渠道。選修課分為三類：開發(fā)類、應(yīng)用類和前沿類課程。學(xué)生可以根據(jù)自身的特點(diǎn)選擇相應(yīng)類別的課程，并自成體系。

2.基本課程設(shè)置

(1)主要專業(yè)基礎(chǔ)課：強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)、地學(xué)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，以面向多種行業(yè)發(fā)展。

①計(jì)算機(jī)課程：包括計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)(理)、VC++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與技術(shù)、軟件工程等。

②地學(xué)基礎(chǔ)課程：包括自然地理學(xué)、地球系統(tǒng)科學(xué)概論、地圖學(xué)。

③數(shù)學(xué)課程：包括高等數(shù)學(xué)A、線性代數(shù)A、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等。

④資源環(huán)境管理：包括林業(yè)生態(tài)環(huán)境工程概論、森林資源監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。

(2)主要專業(yè)課：強(qiáng)調(diào)3S理論和技術(shù)的掌握。

包括專業(yè)概論、測(cè)量學(xué)、GPS原理與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)制圖、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、遙感原理與應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用、遙感圖象處理、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)。

(3)專業(yè)選修課：注重計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、地學(xué)知識(shí)的擴(kuò)展和在3S技術(shù)中的應(yīng)用，與研究生教育銜接。

專業(yè)選修課包括：

①計(jì)算機(jī)科學(xué)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、微機(jī)原理、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算方法、Java語(yǔ)言、人工智能、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與知識(shí)挖掘。

②地學(xué)：經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、人文地理學(xué)。

③數(shù)學(xué)：地學(xué)模型基礎(chǔ)、多元統(tǒng)計(jì)分析。

④應(yīng)用：土地評(píng)價(jià)與土地管理、地籍測(cè)量與管理、施工測(cè)量、森林生態(tài)學(xué)、WEBGIS、區(qū)域分析與規(guī)劃、資源環(huán)境信息系統(tǒng)、森林經(jīng)營(yíng)管理等。

通過(guò)以上課程設(shè)置，以3S技術(shù)在資源與環(huán)境中的應(yīng)用為核心，加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)本學(xué)科綜合性邊緣學(xué)科的特點(diǎn)。

四、立體實(shí)踐教學(xué)模式

在實(shí)踐教學(xué)方面，改革和完善實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加綜合性實(shí)習(xí)比重，以利于學(xué)生了解課程之間的聯(lián)系并聯(lián)系實(shí)際。立體實(shí)踐教學(xué)模式包括四個(gè)基本層次。

(一)課堂實(shí)驗(yàn)

根據(jù)新的培養(yǎng)模式，對(duì)原有教學(xué)計(jì)劃中專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課以及部分專業(yè)選修課的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)分析和實(shí)驗(yàn)效果跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果對(duì)部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，增加綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重。

(二)課程實(shí)習(xí)

實(shí)習(xí)內(nèi)容注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)和開發(fā)能力，如在遙感圖象處理與應(yīng)用、GIS開發(fā)與應(yīng)用課程中，采用國(guó)際主流平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生的軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)能力。組織學(xué)生到企業(yè)、科研院所參觀學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科研和生產(chǎn)應(yīng)用的了解，以利于學(xué)生擴(kuò)展就業(yè)思路，確定自身專業(yè)發(fā)展方向。

(三)綜合實(shí)習(xí)

通過(guò)項(xiàng)目研究，決定增加5周的綜合實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，以教學(xué)基地為主要平臺(tái)，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)開展高年級(jí)綜合實(shí)習(xí)，由專業(yè)教師和企業(yè)、科研院所共同承擔(dān)指導(dǎo)工作，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，將理論和技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中。

(四)科研訓(xùn)練

制定學(xué)生參與科研活動(dòng)的計(jì)劃，并要求有科研課題的教師通過(guò)雙項(xiàng)選擇確定3～5名本科生參與課題研究。同時(shí)組織高年級(jí)的學(xué)生參加全國(guó)GIS設(shè)計(jì)大賽，學(xué)科教師為指導(dǎo)。

篇3

[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng)　發(fā)展概況　發(fā)展前景

引言：

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)性的決策支持系統(tǒng)，是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用適當(dāng)?shù)牡乩砟Ｐ秃头治龇椒ǎm時(shí)的提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究、評(píng)價(jià)、管理、定量分析和決策服務(wù)而建立的一類計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

1　GIS的發(fā)展

1.1　G18發(fā)展簡(jiǎn)史

20世紀(jì)60年代，為GIS的開拓期。加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tom]inson首先提出地理信息系統(tǒng)的概念，把地圖變成數(shù)字形式的地圖，并領(lǐng)導(dǎo)建立了世界第一個(gè)地理信息系統(tǒng)――CGIS，它具有覆蓋，測(cè)量，資料數(shù)字化掃描的功能，支持一個(gè)跨越大陸的國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，將線編碼為具有真實(shí)的嵌入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的“弧”，并且將屬性和位置的信息分別存儲(chǔ)在單獨(dú)的文件中，以實(shí)現(xiàn)專題地圖的疊加、面積量算等。

20世紀(jì)70年代，為GIS的發(fā)展期。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展，GIS技術(shù)朝實(shí)用化方向發(fā)展。世界上先后出現(xiàn)了許多不同專題、不同規(guī)模、不同類型各具特色的GIS。如美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局研發(fā)了50多種地理信息系統(tǒng)用于獲取和處理地質(zhì)、地理、地形和水資源信息；法國(guó)建立了地理數(shù)據(jù)庫(kù)GITAN系統(tǒng)和深部地球物理信息系統(tǒng)：瑞典的區(qū)域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、土地測(cè)量信息系統(tǒng)、城市規(guī)劃信息系統(tǒng)等。

20世紀(jì)80年代，為G18的突破期，注重于空間決策支持分析。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，地理信息的處理效率和傳輸時(shí)效，尤其在柵格掃描輸入的數(shù)據(jù)處理方面得到極大的提高。地理信息系統(tǒng)逐漸走向成熟，并進(jìn)入多學(xué)科領(lǐng)域，從比較簡(jiǎn)單的、功能單一的、分散的系統(tǒng)發(fā)展到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向智能化發(fā)展，新型的GIS將運(yùn)用專家系統(tǒng)知識(shí)進(jìn)行分析、預(yù)報(bào)和決策。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，為GIS的普及期。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS由單機(jī)、靜態(tài)、二維向網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)、多維的方向發(fā)展，為滿足了不同人群的需求建立了事務(wù)處理系統(tǒng)(TPS)、管理信息系統(tǒng)(MIC)、決策支持系統(tǒng)(DSS)、人工智能和專家系統(tǒng)(EC)。GIS進(jìn)入各行各業(yè)，成為許多機(jī)構(gòu)的必備系統(tǒng)，成為現(xiàn)代化最基本的服務(wù)系統(tǒng)。

1.2　我國(guó)的GIS發(fā)展概況

1980年，中科院遙感應(yīng)用研究所成立全國(guó)第一個(gè)地理信息系統(tǒng)研究室標(biāo)志著我國(guó)的G18研究工作的起航，雖然起步較晚但發(fā)展迅速。世界的G18技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，為我國(guó)快速發(fā)展G18技術(shù)創(chuàng)造了條件。我國(guó)以改革開放為契機(jī)，加強(qiáng)了與國(guó)外的學(xué)術(shù)和技術(shù)的交流，并進(jìn)行了一系列的理論探索和區(qū)域性研究，為我國(guó)GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準(zhǔn)備。

1985年以來(lái)，GIS作為政府行為，正式被列入了國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，籌建了一個(gè)新型的開放性研究實(shí)驗(yàn)室――國(guó)家資源與環(huán)境系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，并完成了技術(shù)引進(jìn)，數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開發(fā)等，在全國(guó)大地測(cè)量和數(shù)字地面模型建立的基礎(chǔ)上，建成了1：100×104國(guó)土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)和全國(guó)土地系統(tǒng)；1：400×104全國(guó)資源和環(huán)境信息系統(tǒng)；1：250×104水土保持信息系統(tǒng)。

21世紀(jì)人類社會(huì)全面進(jìn)入信息時(shí)代，GIS作為一門多技術(shù)交叉的信息空間科學(xué)，不斷地用新的技術(shù)和方法來(lái)裝備自己。在我國(guó)，全國(guó)開發(fā)了一系列空間信息軟件和制圖軟件，建立大量數(shù)據(jù)庫(kù)和一些具有分析和應(yīng)用深度的地理模型和基礎(chǔ)性的專家系統(tǒng)，完成了一批綜合性、區(qū)域性和專題性的系統(tǒng)，如中國(guó)科學(xué)院的中國(guó)國(guó)土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)、資源開發(fā)模型工具庫(kù)系統(tǒng)、黃河下游洪水險(xiǎn)情預(yù)警信息系統(tǒng)等。GIS的研究逐步與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。

2.GIS的發(fā)展前景

2.1　地理信息系統(tǒng)與數(shù)字地球

數(shù)字地球是地理信息系統(tǒng)的延伸，是“3S”(全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)G18和遙感Rs，簡(jiǎn)稱“3S”)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。數(shù)字地球是一種可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)、多分辨率和三維的地球表示，即在全球范圍內(nèi)建立一個(gè)以空間位置為主線，按地理坐標(biāo)整理構(gòu)建一個(gè)全球信息模型，描述地球上每一點(diǎn)的全部信息，使地理信息可隨時(shí)隨地的為任何人任何事服務(wù)。數(shù)字地球在當(dāng)前的工農(nóng)業(yè)建設(shè)中的重大作用已初見(jiàn)端倪，它必將在林業(yè)、水產(chǎn)、交通、地礦、通信、教育、資源、環(huán)境、人口、軍事、新聞媒體、城市建設(shè)等眾多領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2　GIS在抗災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

近年來(lái)，全球的自然災(zāi)害頻發(fā)，給人類社會(huì)帶來(lái)了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，我國(guó)是世界上自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，因而我國(guó)的自然災(zāi)害防范應(yīng)對(duì)形勢(shì)更加嚴(yán)峻，亟需建立更加有效的自然災(zāi)害管理系統(tǒng)。G18技術(shù)可為其提供空間數(shù)據(jù)和相關(guān)屬性數(shù)據(jù)的快速存取和管理及分層可視化功能；提供空間、屬性數(shù)據(jù)一體化分析和多種空間決策功能，并可與災(zāi)害分析預(yù)測(cè)模型相結(jié)合，快速生成有效的決策支持信息。在1991年江淮等地發(fā)生的重大洪澇災(zāi)害中，我國(guó)綜合應(yīng)用遙感、通信和G18技術(shù)建立的國(guó)家防洪遙感信息系統(tǒng)發(fā)揮了重大作用。隨著綜合減災(zāi)研究的進(jìn)行，GIS技術(shù)將會(huì)更加廣泛的應(yīng)用于災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，自然災(zāi)害評(píng)估，災(zāi)害應(yīng)急救助救援，災(zāi)害保險(xiǎn)與恢復(fù)等領(lǐng)域。

3.結(jié)語(yǔ)

在高度信息化的時(shí)代，地球數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的信息科學(xué)技術(shù)的時(shí)代，G18技術(shù)將更加受到重視，在全球享受GIS技術(shù)帶來(lái)巨大便利的同時(shí)，GIS技術(shù)的研究與應(yīng)用必將進(jìn)一步深化，GIS必將在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、資源管理、環(huán)境工程等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳信才等.地理信息系統(tǒng)原理、方法及應(yīng)用.[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院，1998.8

篇4

1橫向課程模塊化結(jié)構(gòu)劃分

該體系以科學(xué)基礎(chǔ)、人文素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力和跨文化交流能力的協(xié)調(diào)發(fā)展為導(dǎo)向，以基礎(chǔ)科學(xué)研究為人才培養(yǎng)服務(wù)，讓學(xué)生在課堂中拓展知識(shí)，在實(shí)踐中提高創(chuàng)新能力，在學(xué)習(xí)生活中養(yǎng)成優(yōu)良的綜合素質(zhì)，因材施教，以發(fā)揚(yáng)學(xué)生個(gè)性為原則，開展個(gè)性化人才培養(yǎng)課程體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中全校通修課主要以培養(yǎng)學(xué)生的正確價(jià)值分析與判斷能力，和諧健全人格，并有良好的語(yǔ)言運(yùn)用與溝通能力和管理思維為目標(biāo)，設(shè)置哲學(xué)、政治、體育、軍事等課程；學(xué)科通修課程以培養(yǎng)學(xué)生掌握GIS關(guān)聯(lián)學(xué)科知識(shí)為基本目標(biāo)，開設(shè)資源、環(huán)境、生態(tài)、網(wǎng)絡(luò)通訊等相關(guān)課程；開放選修課以培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展為主要目標(biāo)，設(shè)置GIS前沿和應(yīng)用拓展的相關(guān)學(xué)科課程；而專業(yè)發(fā)展課程則體現(xiàn)其專業(yè)人才培養(yǎng)需求，包括6大基本課程模塊：GIS類課程、地理類課程、測(cè)繪類課程、計(jì)算機(jī)類課程、數(shù)學(xué)類課程和創(chuàng)新科研與實(shí)踐類課程。其中地理類課程模塊培養(yǎng)學(xué)生GIS基礎(chǔ)理論，數(shù)學(xué)類課程模塊培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)密的邏輯思維能力，測(cè)繪類模塊培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，計(jì)算機(jī)類課程培養(yǎng)學(xué)生信息化技能，GIS類課程培養(yǎng)學(xué)生空間思維和空間分析能力，創(chuàng)新科研與實(shí)踐類課程培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2縱向菜單式、個(gè)性化GIS課程邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在現(xiàn)有的模塊化、層次化課程體系的基礎(chǔ)上，增加課程之間的縱向邏輯聯(lián)系，建立面向領(lǐng)域問(wèn)題解決為目標(biāo)的，橫向分層次、縱向分方向的課程結(jié)構(gòu)體系，搭建菜單式GIS課程結(jié)構(gòu)體系，以指導(dǎo)、發(fā)現(xiàn)和培育個(gè)性化地理人才的基礎(chǔ)。該體系包括4個(gè)縱向?qū)哟危喝Ｍㄐ拚n、學(xué)科通修課、專業(yè)方向課和方向拓展課，縱向?qū)哟伍g通過(guò)方向課程間的聯(lián)系，建立樹狀課程關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)體系。在該課程體系結(jié)構(gòu)下，學(xué)生可以根據(jù)各自感興趣的學(xué)習(xí)方向/領(lǐng)域問(wèn)題，方便選擇系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的課程體系，如對(duì)于地理空間分析與數(shù)據(jù)挖掘方向感興趣同學(xué)，在學(xué)校通修課的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)地理類、測(cè)繪類學(xué)科通修課，選擇性學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)類和數(shù)學(xué)類課程，并在方向課上修習(xí)空間分析、空間數(shù)據(jù)挖掘等核心課程，并選修本方向核心擴(kuò)展課程——地理大數(shù)據(jù)挖掘。既體現(xiàn)了厚基礎(chǔ)、寬口徑的基礎(chǔ)教學(xué)要求，又充分滿足了個(gè)性化發(fā)展的需求，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化人才培養(yǎng)的菜單式定制。

3面向領(lǐng)域問(wèn)題的GIS實(shí)踐教學(xué)課程優(yōu)化設(shè)計(jì)

實(shí)踐教學(xué)是GIS實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是全面提升GIS學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。以提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力為出發(fā)點(diǎn)的GIS實(shí)踐教育，也應(yīng)體現(xiàn)層次性、模塊化結(jié)構(gòu)特征。將實(shí)踐教學(xué)劃分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次，其中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)著重基本實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)，主要為原理性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證性，由各課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課完成。每門實(shí)驗(yàn)課包含若干實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以驗(yàn)證、鞏固課堂理論知識(shí)為目的，培養(yǎng)地學(xué)認(rèn)知能力和動(dòng)手能力。綜合性實(shí)驗(yàn)主要強(qiáng)調(diào)地理學(xué)理論、方法和技術(shù)的綜合運(yùn)用，以解決地理學(xué)中的問(wèn)題、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問(wèn)題的能力為主，主要包括數(shù)字測(cè)圖實(shí)驗(yàn)、遙感技術(shù)與應(yīng)用、地圖設(shè)計(jì)與編繪實(shí)習(xí)等。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自擬或自主完成具有創(chuàng)新意義的設(shè)計(jì)課題或項(xiàng)目，以強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力為主要目標(biāo)，如網(wǎng)絡(luò)GIS開發(fā)與地理信息服務(wù)實(shí)習(xí)、自適應(yīng)地圖可視化與位置服務(wù)實(shí)習(xí)等。該體系一方面便于學(xué)生全面了解地理問(wèn)題解決的各環(huán)節(jié)，從而真正達(dá)到提高解決實(shí)際地理問(wèn)題的能力；同時(shí)，也有利于教學(xué)與科研的互動(dòng)，在教學(xué)中培養(yǎng)訓(xùn)練創(chuàng)新思維以及研究、解決問(wèn)題的能力。

4結(jié)語(yǔ)

篇5

同目前的熱門專業(yè)如管理、計(jì)算機(jī)等相比，地礦類專業(yè)相對(duì)屬于冷學(xué)門專業(yè)。開設(shè)地礦專業(yè)的大學(xué)也因?yàn)閷I(yè)研究的關(guān)系，通常地處內(nèi)地或偏遠(yuǎn)地區(qū)。因此，在選擇報(bào)考院校和專業(yè)時(shí)候，地礦類專業(yè)往往被“冷落”。

不過(guò)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科交叉和交流增多，地礦專業(yè)的學(xué)生所接受到的訓(xùn)練也不再像以前那樣相對(duì)狹窄。有些地礦類大學(xué)受到冷落可能只是地域原因，其實(shí)也有相當(dāng)有實(shí)力的。屬于工學(xué)學(xué)科的地礦專業(yè)作為一級(jí)學(xué)科，又可分為采礦工程、礦井建設(shè)、勘查工程、礦山通風(fēng)與安全、應(yīng)用地球物理、應(yīng)用地球化學(xué)、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)、石油與天然氣地質(zhì)勘查、選礦工程和石油工程等專業(yè)方向。工作性質(zhì)多數(shù)為研究實(shí)驗(yàn)或加工生產(chǎn)，與工業(yè)關(guān)系密切。

從專業(yè)層面看，地礦類專業(yè)以極高的就業(yè)率傲視其他專業(yè)。不過(guò)，需要注意的是，身體不好者不適合報(bào)考地礦類專業(yè)。

材料類

材料學(xué)分為三個(gè)大類：金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和高分子材料。大部分高校會(huì)開設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè)，專業(yè)下又分出幾個(gè)方向，針對(duì)性地學(xué)習(xí)這三大類的知識(shí)，并且它還與其他一些工程科學(xué)相重疊，因此在各大院校，材料科學(xué)與工程都有若干分支。

材料學(xué)森羅萬(wàn)象，無(wú)所不包，是國(guó)內(nèi)外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎(chǔ)而重要的學(xué)科。目前據(jù)相關(guān)專家分析，我國(guó)在材料成型設(shè)計(jì)方面缺乏的人才在 20 萬(wàn)～30 萬(wàn)之間，并且呈逐年遞增趨勢(shì)，材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成了“搶手貨”。目前我國(guó)整個(gè)材料行業(yè)都缺少高精尖人才，人才缺失問(wèn)題已經(jīng)成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。

機(jī)械類

機(jī)械被稱為“工程之母”，幾乎所有的工程行業(yè)都需要機(jī)械專業(yè)人才。從設(shè)計(jì)、制造和大規(guī)模生產(chǎn)一條龍，從地球到宇宙空間，都有機(jī)械人忙碌的身影。該專業(yè)也不局限于傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)，在許多尖端科學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械往往也是該領(lǐng)域所依托的基礎(chǔ)，像在航空航天業(yè)里，飛行機(jī)械師就是必不可少的人才。

機(jī)械專業(yè)屬于教育部規(guī)定的一級(jí)學(xué)科，因此它底下設(shè)有許多二級(jí)學(xué)科，雖然各個(gè)大學(xué)具體開設(shè)的方向有所差異，但基本上都有這么幾個(gè)專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、工業(yè)工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、流體機(jī)械及工程。

儀器儀表類

儀器與儀表類專業(yè)是信息科學(xué)技術(shù)的源頭，是光學(xué)、精密機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)多學(xué)科互相滲透而形成的一門綜合學(xué)科。儀器儀表設(shè)備水平在很大程度上反映出一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力發(fā)展水平，當(dāng)前我國(guó)各行各業(yè)的儀器儀表正從自動(dòng)化向智能化方向發(fā)展，需要大量的測(cè)控技術(shù)及儀表專業(yè)的人才。

能源動(dòng)力類

能源是維持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保證，它與材料和信息構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)繁榮和發(fā)展的三大支柱。能源動(dòng)力專業(yè)又可分為工程熱物理、熱能工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、制冷及低溫工程等二級(jí)學(xué)科，主要為航空航天動(dòng)力工程及自動(dòng)化、汽車動(dòng)力工程、電廠熱能動(dòng)力及自動(dòng)化、制冷及低溫技術(shù)、能源與環(huán)境工程等領(lǐng)域培養(yǎng)高級(jí)專門人才。能源動(dòng)力學(xué)科和機(jī)械學(xué)科關(guān)系甚為密切，因此許多大學(xué)常把能源動(dòng)力類專業(yè)歸并到機(jī)械學(xué)院。比如清華、同濟(jì)的熱能工程系隸屬機(jī)械工程學(xué)院、上海交大則有機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院、浙大設(shè)有機(jī)械與能源工程學(xué)院。

電氣信息類

由于目前我國(guó)重視高科技發(fā)展，推動(dòng)了科技進(jìn)步，從而帶動(dòng)了與此相關(guān)的計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子專業(yè)以及通信專業(yè)人才需求的大幅增長(zhǎng)，近兩年國(guó)家每年對(duì)通訊基礎(chǔ)設(shè)施的投資多達(dá)近兩千億元。

有關(guān)專家指出，隨著新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，信息產(chǎn)業(yè)已成為朝陽(yáng)行業(yè)，更將成為今后國(guó)民支柱產(chǎn)業(yè)，因此就業(yè)前景長(zhǎng)期向好。按照教育部劃分標(biāo)準(zhǔn)，電氣信息類專業(yè)主要包括：電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、電氣工程與自動(dòng)化、信息工程、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息顯示與光電技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)、光電信息工程、廣播電視工程、電氣信息工程等專業(yè)。

環(huán)境與安全類

環(huán)境工程是研究環(huán)境問(wèn)題的一門學(xué)科，它的任務(wù)是通過(guò)評(píng)價(jià)人類生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，用具體的工程、規(guī)劃和管理措施，收集和處理污染物，消除污染，凈化環(huán)境，使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。水治理是環(huán)境治理的一個(gè)重要領(lǐng)域，常常是環(huán)境治理最初著手的領(lǐng)域，所以在很多院校，該專業(yè)與給水排水工程與環(huán)境工程也設(shè)在一起。

在高校專業(yè)的分類中，跟環(huán)境工程分在一起的還有安全工程。安全工程，簡(jiǎn)而言之，研究的是生產(chǎn)、工程或者說(shuō)是行業(yè)的安全問(wèn)題。很顯然，不同行業(yè)需要有各自不同的具體安全措施，所以，安全類專業(yè)是依托于各個(gè)行業(yè)的。

土建類

土建類專業(yè)包括建筑學(xué)、城市規(guī)劃、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程、城市地下空間工程、歷史建筑保護(hù)工程、景觀建筑設(shè)計(jì)、水務(wù)工程、農(nóng)業(yè)工程、設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程、建筑設(shè)施智能技術(shù)、建筑電氣與智能化、景觀學(xué)、風(fēng)景園林、道路橋梁與渡河工程、工程管理等專業(yè)。在土建類中建筑學(xué)是重中之重，建筑學(xué)不僅要求學(xué)生有較強(qiáng)的形象思維能力、圖形表達(dá)能力和較強(qiáng)動(dòng)手的能力，還要求學(xué)生有良好的數(shù)學(xué)、歷史、美術(shù)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)大概有70多所大學(xué)設(shè)有建筑學(xué)專業(yè)，此專業(yè)的名校生非常有競(jìng)爭(zhēng)力，此專業(yè)的學(xué)制一般是五年。

水利類

水利是一門既古老又現(xiàn)代的專業(yè)。之所以說(shuō)它古老，是因?yàn)樵谠忌鐣?huì)，人類靠漁獵游牧為生，逐水草而居，部族定居以后，需水日增，人畜供水和生產(chǎn)用水的引水、供水工程就產(chǎn)生了。

在信息化時(shí)代，傳統(tǒng)水利行業(yè)面臨全面技術(shù)提升和改造的歷史任務(wù)。該專業(yè)應(yīng)用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的水利行業(yè)進(jìn)行改造，如采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)等進(jìn)行技術(shù)改造。水利類包括水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程三個(gè)專業(yè)。