時間:2023-03-20 16:08:11
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇測繪地理信息論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
(1)技術(shù)方面。GIS在工程測繪進行數(shù)據(jù)分析和處理時,結(jié)合GIS的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)及借助數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的管理方法和模式形成了一種全新概念的地理現(xiàn)象思維方式。與此同時,GIS通過將各種現(xiàn)代技術(shù)的有機融合,有效地提高了工程測繪工作的效率和工作質(zhì)量,實現(xiàn)了對工程施工現(xiàn)場的地理定位相關(guān)數(shù)據(jù)的快速搜集以及動態(tài)分析。(2)功能方面。一般而言,GIS的主要功能包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的分析以及該項技術(shù)在工程測繪工作應(yīng)用決策等。就地理信息系統(tǒng)而言,按照多源性對其劃分,可將其劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)檢驗、數(shù)據(jù)概化、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)的分析等功能。在這些功能中以模型分析和空間分析在地理信息系統(tǒng)中所表現(xiàn)出的功能作用最為重要。
1.2GIS在工程測繪中的應(yīng)用
(1)數(shù)據(jù)采集。就數(shù)據(jù)采集工作而言,以往的數(shù)據(jù)采集方式主要是通過對紙質(zhì)數(shù)據(jù)的掃描而得到數(shù)據(jù)信息資料。而GIS技術(shù)支持下的數(shù)據(jù)采集方式則是通過GPS利用全球定位系統(tǒng),對地理坐標(biāo)進行定位,得出相關(guān)數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)進行整理、分析。最后利用遙感技術(shù)完成所有數(shù)據(jù)采集所需程序的設(shè)計任務(wù)。
(2)數(shù)據(jù)處理。就工程測繪而言,各種地理信息數(shù)據(jù)的處理一般都具有時間特征、空間特征及屬性特征。就這些特征而言,按照所涉及到的數(shù)據(jù)對象可將其分為主觀數(shù)據(jù)對象和客觀數(shù)據(jù)對象。地理信息系統(tǒng)將所搜集到的數(shù)據(jù)信息直接存儲FAT表內(nèi),然后通過各數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性對數(shù)據(jù)進行處理。
(3)數(shù)據(jù)管理。利用GIS技術(shù)建立核心測繪要素集實現(xiàn)了對地理信息數(shù)據(jù)的分層化管理,使數(shù)據(jù)信息管理更加的合理化;此外,利用GIS技術(shù)對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管線要素集建立,實現(xiàn)了工程測繪工作開展的合理性和科學(xué)性。
(4)數(shù)據(jù)顯示。通常來講,對于地理信息系統(tǒng)中的地圖特征表達,可通過采用單一地圖、符號等多種表達方法來完成。針對工程測繪工作而言,通常單一的符號表達法只能表現(xiàn)出地圖上信息分布情況。比如在城市測繪工作中可通過點對居民居住情況進行描述,利用線條將城市內(nèi)道路的實際分布情況描述出來;也可利用不同的顏色將城市內(nèi)的道路交通實際情況描述出來,使得城市道路和交通信息比較清晰地以數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來。
2GPS在工程測繪中的應(yīng)用
2.1GPS技術(shù)特點和測量原理
(1)技術(shù)特點。GPS技術(shù)的主要特點是定位精度高,對觀測對象進行觀測所需時間短,各個觀測站間不需要通視并提供三維空間坐標(biāo)。相比地理信息系統(tǒng)中的其他技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用效果來言,在提高工程測繪精準(zhǔn)度方面有著顯著的優(yōu)勢特點。
(2)測量原理。地理信息系統(tǒng)中的GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的測量原理主要是運用偽距離測量和載波相位測量方式對被測量對象進行相關(guān)信息測量和搜集。就偽距離測量來講,其測量原理具體為:利用接收機接收GPS衛(wèi)星測距碼和電文信息,然后計算信號從發(fā)射到用戶接受所需要時間,最后計算出衛(wèi)星同接收機間的距離;載波相位測量原理是通過對GPS衛(wèi)星載波信號在傳播路徑上的相位變化來計算相關(guān)信號傳播距離。
2.2在工程測繪中的具體應(yīng)用
(1)土地動態(tài)檢測。傳統(tǒng)的土地動態(tài)檢測主要是采用的檢測方法是平板儀補測法和簡易補測法。而GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用,以該項技術(shù)的優(yōu)勢功能在提高土地動態(tài)檢測精準(zhǔn)度、效率等方面發(fā)揮著極大作用。尤其進行野外檢測方面可有效地減少人力和物力的投入。
中圖分類號:G632 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)04-0144-01
1 信息系統(tǒng)及其基本思想
系統(tǒng)科學(xué)是介于哲學(xué)與具體工程科學(xué)之間的一種重要科學(xué)思想,運籌學(xué)、控制論、信息論、計算機科學(xué)技術(shù)等成為了系統(tǒng)科學(xué)重要的學(xué)科基礎(chǔ)。系統(tǒng)思想是在系統(tǒng)科學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的重要思想,其核心在于從整體性、層次性、開放性、可控性等方面理解和認識對象系統(tǒng),進而通過預(yù)測、評價、控制、優(yōu)化等具體方面改進和改善對象系統(tǒng)的狀態(tài)的一門學(xué)科。
隨著系統(tǒng)科學(xué)需要研究和處理的問題的復(fù)雜性的不斷提高,面對開放的、復(fù)雜的系統(tǒng)性問題,系統(tǒng)科學(xué)提出使用人機交互與集成控制的方法應(yīng)對上述問題,信息系統(tǒng)的思想和方法即為系統(tǒng)科學(xué)所需解決的問題提供了有效途徑。信息系統(tǒng),是以計算機硬件、計算機軟件、計算機用戶、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成的人機一體化系統(tǒng),是系統(tǒng)科學(xué)的重要組成部分。
信息系統(tǒng)的思想主要體現(xiàn)在:①整體性。信息系統(tǒng)的功能由數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出等各子系統(tǒng)協(xié)同發(fā)揮,共同實現(xiàn),從而體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體性特征。②層次性。信息系統(tǒng)由各個子系統(tǒng)構(gòu)成,各個子系統(tǒng)又可以進一步分解為具有不同功能的模塊,因此信息系統(tǒng)具有一定的層次性,任何系統(tǒng)為其上一級系統(tǒng)的子系統(tǒng),又為其下一級系統(tǒng)的上級系統(tǒng)。③開放性。信息系統(tǒng)處于不斷的動態(tài)變化中,如其不斷接受外部數(shù)據(jù)輸入,又通過對數(shù)據(jù)的處理和分析,將相關(guān)信息輸出到系統(tǒng)外部。
2 地理信息系統(tǒng)及其在高中地理教育應(yīng)用的必要性
地理信息系統(tǒng)是以計算機硬件和計算機軟件為基礎(chǔ),以空間地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲、計算、圖形生成、分析等為主要對象的計算機集成系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、自然資源管理等社會和經(jīng)濟生活方面得到了日益廣泛的應(yīng)用并取得了顯著的績效。地理信息系統(tǒng)已作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程走進了我國大多數(shù)開設(shè)地理、測繪等專業(yè)課程的高等院校。正是由于地理信息系統(tǒng)的助力,才使得數(shù)字地球、數(shù)字城市等概念和生活模式逐漸為人們所理解和接受。
我國的高中地理課程教育滲透地理信息系統(tǒng)的必要性主要體現(xiàn)在以下方面:首先,地理信息系統(tǒng)作為具體的信息系統(tǒng),充分體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)的核心思想,通過地理信息系統(tǒng)的教育教學(xué),能夠幫助學(xué)生有效理解和運用系統(tǒng)科學(xué)中的整體性、層次性、開放性等系統(tǒng)性思想,培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和方法論;其次,我國九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)地理教學(xué)大綱提出了地理教育和教學(xué)要注意“發(fā)展智力和培養(yǎng)能力”的目標(biāo),通過開展面向高中學(xué)生的地理信息系統(tǒng)知識、方法的教學(xué),突破了傳統(tǒng)的限定于課本且學(xué)生被動式的教學(xué)方法,使得學(xué)生能夠通過教師講解與動手實踐,培養(yǎng)學(xué)習(xí)和解決問題的積極性、主動性和創(chuàng)造性;再次,隨著計算機教育的普及,我國大多數(shù)中學(xué)具備了優(yōu)良的計算機教育環(huán)境,從而為地理信息系統(tǒng)的教育教學(xué)的開展提供了有效平臺。
3 地理信息系統(tǒng)思想在高中地理教育滲透方法分析
3.1 加強地理信息系統(tǒng)與日常教學(xué)的融合
在高中地理教學(xué)的過程中,采用課本教學(xué)與地理信息系統(tǒng)軟件相互結(jié)合的教學(xué)方式。例如,在我國人口分布知識的講解中,可以利用地理信息系統(tǒng)軟件對我國不同人口分布數(shù)量的地區(qū)表征不同的顏色,從而幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)我國人口分布的地域性特征;又如,在大氣變化的知識講解中,可以在地理信息系統(tǒng)軟件的幫助下,展示大氣變化的時間性特征,從而幫助學(xué)生了解大氣變化的規(guī)律性特征。通過地理信息系統(tǒng)與日常教學(xué)的融合,增加學(xué)生對所學(xué)知識的感性認識,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.2 通過動手解決問題培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思想
最有效的培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性思想的方法在于通過學(xué)生自己動手解決問題的方式培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思想。例如,課題分組安排學(xué)生開展“中國糧食產(chǎn)量的分布特征和演化趨勢”興趣小組研究,在開展課題研究的過程中,學(xué)生需要搜集我國分省級區(qū)域的糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)、將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)、根據(jù)產(chǎn)量繪制分布圖、對省級區(qū)域進行分類等。在開展課題研究的過程中,能夠幫助學(xué)生深入了解信息系統(tǒng)所具有的開放性、層次性、交互性等系統(tǒng)性特征。
3.3 積極培養(yǎng)學(xué)生利用地理信息系統(tǒng)解決問題的能力
通過啟發(fā)式教學(xué)的方法培養(yǎng)學(xué)生利用地理信息系統(tǒng)的方法解決實際問題的能力。例如,培養(yǎng)學(xué)生利用地理信息系統(tǒng)的工具求得兩地之間的最優(yōu)路徑的具體方案;此外,可以啟發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中哪些問題可以在地理信息系統(tǒng)的幫助下得到有效解決,從而培養(yǎng)學(xué)生利用地理信息系統(tǒng)解決問題的能力。
(青島市城陽第三高級中學(xué),山東 青島 266112)
參考文獻:
陳述彭(1920.2—2008.11)曾是中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),后當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士及國際歐亞科學(xué)院院士。任中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所名譽所長,資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室名譽主任。他還曾擔(dān)任國際歐亞科學(xué)院中國科學(xué)中心副主席兼地球信息科學(xué)學(xué)部主任,國際地理聯(lián)合會地理數(shù)據(jù)地理模型委員會委員,國際空間委員會中國委員會委員,IGBP中國委員會委員,中國地理學(xué)會理事長,中國國際減災(zāi)委員會科技顧問,國家遙感中心顧問以及中巴資源衛(wèi)星應(yīng)用分系統(tǒng)總設(shè)計師等。陳述彭創(chuàng)辦了《地球信息科學(xué)(學(xué)報)》和《遙感信息》等刊物并長期擔(dān)任主編,著有《地學(xué)的探索》六卷、《石堅文存》三卷,聯(lián)合撰寫《遙感地學(xué)分析》、《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》、《地球信息科學(xué)》、《遙感信息機理研究》、《地學(xué)信息圖譜》等專著,主編《遙感大詞典》及《地球系統(tǒng)科學(xué)》等大型工具書,主持設(shè)計編輯和印制了《中華人民共和國大地圖集—自然地圖集》、《中國陸地衛(wèi)星遙感分析圖集》等大型圖集,發(fā)表中、英、俄文論文300多篇。曾獲國家自然科學(xué)二等、三等獎,國家科技進步獎,何梁何利獎,陳嘉庚地球科學(xué)獎,國際歐亞科學(xué)院一級勛章,美國地理學(xué)會0.Miller金質(zhì)獎?wù)碌泉勴棥?/p>
二、陳述彭的地學(xué)思想
1.陳述彭地學(xué)思想的啟蒙
陳述彭從小興趣廣泛,5歲起跟著父親學(xué)習(xí)識字。在長沙高級中學(xué)時刊登的《南岳游記》受到校長的贊賞,成為了引導(dǎo)陳述彭走上地學(xué)的第一個無聲信號。1927年陳述彭以優(yōu)異的成績考入浙江大學(xué)。在的烽火年代,竺可楨先生大力倡導(dǎo)著徐霞客的毅力和精神,熱愛自然,熱愛祖國,推崇科學(xué)、民主的求實精神,浙大史地系更是名家云集,老師們講授地球演化的歷史、自然演化的過程、文化人類學(xué)、歷史地理學(xué),嚴格的野外基本訓(xùn)練和系統(tǒng)的地學(xué)基礎(chǔ)知識令陳述彭大開眼界。浙大的學(xué)術(shù)空氣異常濃郁:涂長望教授的大氣物理、氣象觀測,葉良輔教授的歷史低值和演示抗污分析,任美鍔教授的地形發(fā)育旋回和經(jīng)濟地理區(qū)位理論,譚其驤教授的沿革地理,張其昀教授的地緣政治天上地下,自然人文,展現(xiàn)出了地球科學(xué)的大千世界,這些積累為他后來樹立一切從實際出發(fā)實踐第一的精神和建立可持續(xù)發(fā)展的理論思維打下了初步基礎(chǔ),這里也成為樹立陳述彭地學(xué)科學(xué)大有可為這一堅定信念的發(fā)源地。
2.以歷史唯物主義為基礎(chǔ)研究地學(xué)歷史的發(fā)展規(guī)律
陳述彭十分注重基于歷史唯物主義的研究方法,他系統(tǒng)的分析和研究我國地圖學(xué)發(fā)展過程,發(fā)表了《地圖的故事》、《地圖史話》等論述。以歷史唯物主義的觀點,結(jié)合歷史背景和社會發(fā)展對地學(xué)的需求分析其發(fā)展的歷史過程,剖析社會效益和歷史作用。他憑借豐富的歷史和人文基礎(chǔ)知識及理論,闡述了地學(xué)作為自然科學(xué)與社會科學(xué)的橋梁在與人類社會共同進步過程中的普遍發(fā)展規(guī)律。陳述彭科學(xué)的分析評價了中國和世界古代地圖科學(xué)的先驅(qū)希臘的托勒密和中國的裴秀,指出:“在世界地圖科學(xué)史上,希臘的托勒密和中國的裴秀,好像兩顆璀璨的明星,東西輝映。他們的著作標(biāo)志著山谷時代地圖學(xué)的總結(jié)性成就,反映了東方和西方不同的發(fā)展特點,奠定了地圖學(xué)的基石,對后來地圖制圖產(chǎn)生過長期的、深遠的影響?!标愂雠磉€分析了中世紀(jì)西方和中國地學(xué)研究停滯不前的原因,肯定了中國羅盤、齒輪、造紙、印刷術(shù)對世界測繪發(fā)展的貢獻,對于近代地形圖測繪和專題地圖的出現(xiàn)與發(fā)展也有著深入的思索,并以此為基礎(chǔ)系統(tǒng)地總結(jié)了地圖學(xué)幾個主要歷史階段的時代體征,并提出了以史為鑒自力更生的發(fā)展道路。
3.以實踐為基礎(chǔ)的區(qū)域論地學(xué)思想
地學(xué)研究往往都是通過環(huán)境論與人地關(guān)系論視角、區(qū)域—空間論的視角、綜合的視角或地理學(xué)的空間表述完成的。在傳統(tǒng)的地學(xué)思想中,系統(tǒng)論和區(qū)域論是二元對立的,但現(xiàn)代地學(xué)研究中卻大量運用了系統(tǒng)科學(xué)的信息論、控制論、系統(tǒng)論等要素作為方法依據(jù)。現(xiàn)代地學(xué)既注重對實體性、具體性區(qū)域的綜合性和獨特性分析,同時也采用區(qū)位分析和空間分析手段強調(diào)空間模式化、理論化研究。陳述彭明確指出地理建設(shè)、規(guī)劃、實踐中應(yīng)堅持“因地制宜”,任何空間政策的實施都不應(yīng)做概括性處理,而是根據(jù)地理環(huán)境的差異做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。陳述彭以大量科學(xué)考察和野外觀測為基礎(chǔ),在1947《螳螂川流域之地文與人生》的碩士論文中,通過大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和繪圖,闡述了對區(qū)域地文與人生綜合、邏輯研究的趨勢。文章從分析該區(qū)域的自然背景、地形發(fā)育和人地關(guān)系方面入手,探究區(qū)域內(nèi)各種地理因素間的相互影響,指出地理現(xiàn)象之整合性與綜合性:“如具有生命之機體,不容分割且具個性”,通過分析個別地理因素為區(qū)域地理研究打下基礎(chǔ)。他還先后赴遵義、沁河流域、桂林七星巖、南嶺山地等一系列對于地理典型區(qū)域具有代表意義的人地景觀開展地貌、自然基礎(chǔ)、地文與人生的研究,注重通過挖掘各區(qū)域的演變與歷史發(fā)展過程,恰當(dāng)?shù)倪\用注重空間分布和空間差異性的區(qū)域論地理學(xué)思想,詮釋被研究對象的整體性和統(tǒng)一性。在早年的《桂林七星巖喀斯特洞穴地貌圖》中,陳述彭以現(xiàn)有的地形—地質(zhì)平面圖和綜合剖面圖為基礎(chǔ),提出關(guān)于洞穴地貌演進過程的假設(shè)和推斷。在論述了洞穴地貌圖的六種類型后,歸納總結(jié)出了一般地貌制圖的基本步驟。陳述彭還在《遵義附近之相對地勢》一文中對地文分析方法中有關(guān)“相對地勢”的計算方法開展過比較研究,在《遵義附近之聚落》中對“估計人口之方法”給予了論述,這些都不失為區(qū)域論地學(xué)研究的典型實例。隨著二十世紀(jì)五十年代,陳述彭以任務(wù)帶科研組織開展大地圖集編制時,將地理學(xué)研究和地圖制圖相結(jié)合,明確了制圖綜合研究方法是建立在對制圖區(qū)域整體認識基礎(chǔ)上的系統(tǒng)論的整體觀。在地圖學(xué)研究過程中,陳述彭重視區(qū)域各種地理因素之間的相互影響及其空間差異性,分析當(dāng)?shù)氐匚呐c人文之間的密切關(guān)系,強調(diào)綜合制圖要以自然綜合體與經(jīng)濟體綜合體為依據(jù),注重“自然綜合體的內(nèi)在聯(lián)系與自然地帶規(guī)律性的體現(xiàn)”和“區(qū)域各種地理要素之相互影響,與當(dāng)?shù)氐牡匚呐c人生之深切關(guān)系”的研究思路,指出制圖實踐“能具體揭示自然綜合體的類型和分布規(guī)律,反應(yīng)地域之間的相似性與差異性,為進行主導(dǎo)因素分析,地理相關(guān)研究和疊置法的運用提供可靠地地圖資料”的論述,形成的基于系統(tǒng)性區(qū)域論地理學(xué)思維方式和研究方法的地圖制圖理論,這一系列在地圖制圖理論與方法上的示范和影響,啟發(fā)了當(dāng)時一代的地理與地圖工作及愛好者,隨后的十余年全國出現(xiàn)了綜合制圖和綜合地圖集的編制期。
隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展,必將充滿各種競爭,無論是政治、軍事的競爭,還是經(jīng)濟、科技的競爭,歸根結(jié)底都是人才的競爭。高等學(xué)校是培養(yǎng)人才的重要基地,特別是要培養(yǎng)適應(yīng)社會、經(jīng)濟和科技發(fā)展的人才,是普通高等學(xué)校肩負的重要使命。目前各高校都在深入開展專業(yè)教學(xué)改革工作,探索具有現(xiàn)代觀念的人才培養(yǎng)模式,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。本文對高等院校測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了探討,并為應(yīng)用型測繪人才的培養(yǎng)提供參考意見。
一、現(xiàn)代測繪的內(nèi)涵
從現(xiàn)代信息論的觀點看,測繪學(xué)是一門關(guān)于地球空間信息的學(xué)科。傳統(tǒng)的測繪受地面測量技術(shù)、時空尺度和精度水平以及投入的局限,其產(chǎn)品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎(chǔ)上編繪的專用地圖;它不能及時反映地球表面形態(tài)的變化,特別是大范圍或全球變化;其產(chǎn)品制作周期長,已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟和全球經(jīng)濟高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)加快了人類社會的運行速度。測繪學(xué)是提供人類生存空間、自然環(huán)境及其變化信息的學(xué)科,它的學(xué)科內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化,因此,如何界定測繪學(xué)的含義,已是世界各國測繪工作者所關(guān)注的問題。從20世紀(jì)90年代開始,國際上將測繪學(xué)(SurveyingandMapping)更改為一個新詞,以準(zhǔn)確反映學(xué)科實質(zhì),Geomatics一詞由此應(yīng)運而生。隨后,有關(guān)Geomatics的提法在我國學(xué)術(shù)界主要是地學(xué)界成為熱門話題,由于對其含義理解不同,其中文譯名將它譯成。地球空間信息學(xué)。,已基本得到認同。不管人們對Geomatics的含義如何理解,根據(jù)ISO的標(biāo)準(zhǔn)定義和國際測繪聯(lián)合會(IUSM)對。測繪學(xué)。的定義,兩者的含義是基本類同的,只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準(zhǔn)確地描述了測繪學(xué)在現(xiàn)代信息社會中的地位和作用,適應(yīng)了現(xiàn)代社會對地球空間信息的大量需求的特點,因而發(fā)展和提高了測繪學(xué)的研究和工作領(lǐng)域,符合現(xiàn)代測繪學(xué)發(fā)展的實際?,F(xiàn)代測繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù),包括GPS、衛(wèi)星遙感和航測,測繪的范圍從地面擴展到整個近地空間,加之通訊、計算機網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù),使地球空間信息學(xué)科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測繪學(xué)有了很大的發(fā)展和更新,由此,Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實施,測繪學(xué)面臨一個歷史性的發(fā)展新機遇,傳統(tǒng)的或現(xiàn)代測繪學(xué)將以地球空間信息學(xué)的新面目立于地球科學(xué)分支學(xué)科之林,以更強的活力向前發(fā)展。
二、測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)出現(xiàn)的問題
當(dāng)前測繪工程專業(yè)在課程設(shè)置及目標(biāo)定位中還存在著不容忽視的問題和矛盾。主要表現(xiàn)為:在課程內(nèi)容整體設(shè)置上具有一定的盲目性和隨意性,不重視研究社會的需求,因人設(shè)廟、因人保廟的現(xiàn)象時有發(fā)生。在課程結(jié)構(gòu)安排上表現(xiàn)出重技術(shù)課程、輕管理課程,從而導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后適應(yīng)能力較差,尤其是到建筑施工、路橋施工一線的畢業(yè)生。沒有很好地緊貼市場,國家經(jīng)濟發(fā)展迅速與測繪學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)模式等方面反應(yīng)相對遲緩的矛盾仍然存在,適應(yīng)社會需求的大量面向市場經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場的技術(shù)應(yīng)用型、復(fù)合型測繪人才沒有得到充分的培育。人才培養(yǎng)模式多樣化和目前專業(yè)框架、格局相對單一的矛盾。在中國市場經(jīng)濟不斷完善的情況下,測繪作為國家經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)的一項先行性、基礎(chǔ)性工作,具有很強的科學(xué)性、技術(shù)性。面向21世紀(jì),中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出、北京申辦2008奧運成功、數(shù)字地球、數(shù)字中國、數(shù)字省區(qū)、數(shù)碼城市的建立、中國成功加入WTO、注冊測量師制度的逐步建立和測繪主體體制及運行機制的改革完善等都對測繪市場及測繪教育帶來了空前發(fā)展的機遇,也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。具體來說,現(xiàn)代社會對測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求上,正從過去的技術(shù)型向市場技術(shù)應(yīng)用管理型轉(zhuǎn)變。主要表現(xiàn)為:三個高技術(shù)的綜合運用(GPS、GIS、RS),三大能力的提高(分析解決問題的能力、公關(guān)能力、職業(yè)遷移的能力)、三大意識的形成(市場經(jīng)濟主體意識、工程質(zhì)量管理意識、國際競爭合作意識)。因此重視和加強對測繪工程專業(yè)應(yīng)用性、復(fù)合型人才培養(yǎng)的研究,提高測繪工程專業(yè)學(xué)生的社會競爭能力和適應(yīng)能力更具有現(xiàn)實和長遠意義。
三、測繪專業(yè)人才培養(yǎng)措施
1.測繪學(xué)科研究的方向
測繪學(xué)科是采用各種方法和手段研究空間對象的定位、描述和表達,動態(tài)變化與監(jiān)測,并將所獲得的各種空間信息進行加工、存儲與處理,使之綜合應(yīng)用于經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究、社會發(fā)展等各個領(lǐng)域中所形成的一門學(xué)科。測繪科學(xué)既是地球?qū)W科的重要分支,又是一門工程應(yīng)用學(xué)科,她服務(wù)于各種工程建設(shè),包括地面、空中、地下、水下各種民用工程、礦山工程、海洋工程、軍事工程、環(huán)境工程、生態(tài)工程等領(lǐng)域。
隨著空間和信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,測繪學(xué)科正在經(jīng)歷著一場深刻的革命,并將成為一個重要的信息產(chǎn)業(yè)。面向二十一世紀(jì),測繪學(xué)科的發(fā)展趨勢和方向是:測量數(shù)據(jù)采集和處理自動化、實時化、數(shù)字化、智能化;測量數(shù)據(jù)管理科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、一體化;測量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會化、廣泛化。GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)及其集成是測繪學(xué)科的前沿領(lǐng)域,也是未來數(shù)字地球的基礎(chǔ)。
2.注重課程設(shè)置
現(xiàn)代測繪科學(xué)研究的主要對象是空間信息,而以空間信息理論為核心的測繪學(xué)科,與地學(xué)、生態(tài)、環(huán)境、城建土地管理等相關(guān)學(xué)科都有密切的聯(lián)系。現(xiàn)代測繪高新技術(shù),往往是多種專業(yè)技術(shù)的綜合系統(tǒng),只有將各類知識融匯貫通,構(gòu)成有機的知識網(wǎng)絡(luò),才能適應(yīng)現(xiàn)代科技相互交叉、滲透、移植的特點。而傳統(tǒng)的測繪工程專業(yè)的課程設(shè)置,專業(yè)性過強,學(xué)科領(lǐng)域單一,知識結(jié)構(gòu)面太窄,特別缺乏相鄰的專業(yè)知識,這種知識結(jié)構(gòu)顯然滿足不了現(xiàn)代社會的要求。因此為了培養(yǎng)應(yīng)用型測繪專業(yè)人才,我們認為課程設(shè)置應(yīng)根據(jù)目前的國情、市場經(jīng)濟的要求,既要考慮測繪知識的系統(tǒng)性,又要兼顧學(xué)科的綜合發(fā)展趨勢具體應(yīng)設(shè)置的主要課程如下:基礎(chǔ)及公共課:包括數(shù)學(xué)、物理、政治、外語、大學(xué)語文、文獻檢索、計算機基礎(chǔ)、計算機高級語言、計算機圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理、技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、法律基礎(chǔ)、體育等。測繪專業(yè)課:包括測量學(xué)、數(shù)字測圖原理與方法、大地測量學(xué)基礎(chǔ)測量平差基礎(chǔ)、攝影測量與遙感、工程測量、測量原理及應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用、地籍測量與土地管理等。相關(guān)專業(yè)課:包括城鎮(zhèn)規(guī)劃、自然地理學(xué)、采礦學(xué)工程與工業(yè)攝影測量、土建概論、數(shù)據(jù)通訊與模式識別。
3.注重工程意識和應(yīng)用能力的培養(yǎng)
與精英化高等教育或研究型大學(xué)的人才培養(yǎng)模式相比較,。應(yīng)用型人才。培養(yǎng)途徑具有以下4個主要的特點:應(yīng)用型人才的知識結(jié)構(gòu)是圍繞著一線生產(chǎn)的實際需要加以設(shè)計的,在課程設(shè)置和教材建設(shè)等基本工作環(huán)節(jié)上,特別強調(diào)基礎(chǔ)、成熟和實用的知識,而相對忽略對學(xué)科體系的強烈追求和對前沿性未知領(lǐng)域的高度關(guān)注;應(yīng)用型人才的能力體系也是以一線生產(chǎn)的實際需要為核心目標(biāo),以大工程為背景,在能力培養(yǎng)別突出對基本知識的熟練掌握和靈活應(yīng)用,比較而言,對于科研開發(fā)能力就沒有更高的要求;應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程更加強調(diào)與一線生產(chǎn)實際的結(jié)合,更加重視生產(chǎn)實習(xí)這個教學(xué)環(huán)節(jié),通常將此作為學(xué)生貫通有關(guān)專業(yè)知識和集合有關(guān)專業(yè)技能的重要教學(xué)活動,而對于研究型人才培養(yǎng)中在理論上給予特別重視的畢業(yè)設(shè)計與學(xué)位論文,則更重視與工程實踐地結(jié)合,或者用綜合實踐代替。應(yīng)用型人才要注重工程意識(求真務(wù)實、嚴謹規(guī)范拼搏進取)和工程文化(求善求美、以人為本、協(xié)調(diào)發(fā)展)地培養(yǎng),建立科學(xué)的發(fā)展觀,能夠妥善處理人與自然的關(guān)系;科學(xué)活動是認識世界地活動,工程活動是改造世界地活動,在工程活動中能夠協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系尤為重要。要注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才的創(chuàng)新精神、增強其創(chuàng)新意識、激發(fā)其創(chuàng)新愿望、提高其創(chuàng)新能力,以便他們更好地與各自的專業(yè)相結(jié)合而創(chuàng)造地學(xué)習(xí),即在學(xué)習(xí)中進行創(chuàng)造,在創(chuàng)造中深入學(xué)習(xí),把自己培養(yǎng)成為富有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才。
4.完善實踐教學(xué)體系
測繪工程專業(yè)同其它專業(yè)相比尤其注重學(xué)生的實踐能力和動手能力,大學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)日益受到人們的重視,因為實踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。應(yīng)該徹底改變傳統(tǒng)教育模式下實踐教學(xué)處于從屬地位的狀況,構(gòu)建科學(xué)合理培養(yǎng)方案的一個重要任務(wù)是必須為學(xué)生構(gòu)筑一個合理的實踐能力體系,并從整體上策劃每個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。這種實踐教學(xué)體系是與理論教學(xué)平行而又相互協(xié)調(diào)、相輔相成的??茖W(xué)合理的實踐教學(xué)體系包含三個方面。第一,受實驗學(xué)時的限制,很多實驗不能保證每一位學(xué)生都能夠有充分的時間親自動手,因此,應(yīng)增加實驗室的開放時間,讓每個大學(xué)生都能經(jīng)過多個這種實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)和訓(xùn)練,這不僅能培養(yǎng)學(xué)生扎實的基本技能與實踐能力,而且對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)很有好處。第二,應(yīng)盡可能為學(xué)生提供綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)造性比較強的實踐環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和自我探究能力,這也是素質(zhì)教育的根本要求。第三,從長遠的觀點來看,實踐環(huán)節(jié)應(yīng)盡量與測繪單位的生產(chǎn)實際相接合。測繪教育的最終目的是為生產(chǎn)服務(wù),因此,實踐環(huán)節(jié)必須要面向?qū)嶋H的生產(chǎn)應(yīng)用,當(dāng)然要做到這一點還需要教育部門與生產(chǎn)單位共同努力去創(chuàng)建一個良好的互動機制。
總之,探索對于測繪人才的一種合理的培養(yǎng)模式有著重大的現(xiàn)實意義,測繪專業(yè)教育者應(yīng)該從多個角度探索測繪人才的培養(yǎng),為我國的測繪事業(yè)做出更大的貢獻。
參考文獻:
中圖分類號:TU984文獻標(biāo)識碼: A
引言
城市規(guī)劃、建設(shè)以及管理主要是依賴對城市過去、現(xiàn)在以及以后相關(guān)信息的掌握。當(dāng)前的信息涉及面比較廣、信息量相當(dāng)大,絕大多數(shù)屬于空間信息,以前的人工作業(yè)以及分析手段對于城市發(fā)展的要求遠遠不能滿足。隨著計算機及空間技術(shù)的高速發(fā)展,逐漸建立起了以信息獲取技術(shù)作為主要標(biāo)志的科技。城市規(guī)劃以及規(guī)劃管理也在這樣的背景之下需要進行變革,引入遙感技術(shù)則可以極大豐富城市規(guī)劃、建設(shè)以及管理的方法。
1、遙感技術(shù)概述
遙感是一門建立在空間科學(xué)、計算機技術(shù)、光學(xué)、電子技術(shù)、信息論等等新技術(shù)科學(xué)和地球科學(xué)理論基礎(chǔ)之上的綜合性技術(shù),也是現(xiàn)代前沿科學(xué)技術(shù)之一,宏觀、動態(tài)、綜合、快速、多層次、多時相的優(yōu)勢。在當(dāng)前新技術(shù)發(fā)展較快的背景之下,遙感技術(shù)伴隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展獲得不斷提高以及完善,服務(wù)領(lǐng)域因之不斷擴展,而得到了廣泛的重視,表現(xiàn)出比較強的應(yīng)用價值、良好的經(jīng)濟效益以及巨大的生命力。城市遙感信息是城市之中十分重要的信息資源之一。遙感技術(shù)在城市規(guī)劃以及管理方面的應(yīng)用目標(biāo)表現(xiàn)在:首先,快速實現(xiàn)城市范圍之內(nèi)國土資源以及生態(tài)環(huán)境的多層次、全方位綜合調(diào)查。第二、依照不同的層次以及內(nèi)容編制系列基礎(chǔ)圖件,則可以客觀、系統(tǒng)地反映出城市的建設(shè)成就以及當(dāng)前存在的問題,也可以給制定城市國民經(jīng)濟以及社會發(fā)展的中長期規(guī)劃、國土資源和生態(tài)環(huán)境的綜合整治規(guī)劃以及城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供一定的科學(xué)依據(jù)。
2、遙感在國土規(guī)劃中的具體應(yīng)用
2.1、大比例尺數(shù)字制圖
法國SPOT5和美國IKNOS、QUICKBIRD衛(wèi)星影像的地面分辨率分別達到2.5m、1m、0.61m,在未來更高分辨率的衛(wèi)星遙感影像將進入商業(yè)運行,這就使衛(wèi)星遙感技術(shù)突破僅能進行定性分析的局限,而跨入定性以及定量分析的全新境界之中。所以,航天遙感制圖應(yīng)用也比較活躍,不僅僅在國土資源調(diào)查、土地利用監(jiān)測、城市規(guī)劃監(jiān)測、重點風(fēng)景名勝區(qū)監(jiān)測之中獲得了應(yīng)用,同時在國家863計劃信息獲取以及處理技術(shù)主題之中也展開了利用分辨率為0.61m的QUICKBIRD衛(wèi)星影像進行城市大比例尺地形圖的更新研究。同時,高分辨率衛(wèi)星遙感影像可以提供立體像對,可以直接生成DEM數(shù)據(jù),同時也可以進行大比例尺地形圖的獲取以及更新測繪。
2.2、攝影測量制圖分析
目前1:5000及其以下小比例尺地形圖進行測繪,通常都是使用攝影測量方法進行測繪。在城市測量上,因為其要求成圖比例尺比較大,以前因為航測儀器以及作業(yè)水平的局限,平面精度還能滿足要求,然而高程精度比較難滿足《城市測量規(guī)范》的要求。近幾年來,計算機技術(shù)的進步使得攝影測量制圖出現(xiàn)全新發(fā)展,誕生了地形數(shù)據(jù)采集以及處理的數(shù)字攝影測量技術(shù),數(shù)字測繪成果可以直接給GIS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)前,使用數(shù)字攝影測量技術(shù)進行城市大比例尺地形圖的測繪以及更新已經(jīng)相當(dāng)普遍,諸多城市測繪部門已經(jīng)形成了一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。實踐表明,應(yīng)用攝影測量技術(shù)進行城市大范圍大比例尺空間基礎(chǔ)信息的獲取與更新,精度完全可以滿足要求,且周期短、成本低。
2.3、遙感技術(shù)輔助規(guī)劃決策
在城市規(guī)劃管理中,建設(shè)項目規(guī)劃設(shè)計條件是城市各項建設(shè)的法定依據(jù),核發(fā)建設(shè)項目規(guī)劃設(shè)計條件是規(guī)劃管理的首要工作。因此如何科學(xué)確定建設(shè)項目規(guī)劃在設(shè)計條件中的各項控制要求顯得尤為重要。以往確定出讓地塊各項控制要求時,很容易陷入就地塊論地塊局面。但是利用遙感圖像作為背景,就可以直觀地分析出讓地塊周邊相對完整區(qū)域內(nèi)建筑容量、圖底關(guān)系是否合理,從而為確定出讓地塊建筑容量及公共廣場空間的布局、規(guī)模提供依據(jù)。
2.4、正射影像制圖
城市道路工程規(guī)劃利用衛(wèi)星遙感影像進行道路交通調(diào)查,對挖掘城市現(xiàn)有道路的潛力和改善道路交通條件有著重要的輔助作用。應(yīng)用米級遙感影像可準(zhǔn)確提取城市各種道路分布、長度、寬度、密度的現(xiàn)狀信息。為城市規(guī)劃部門研究城市道路交通存在的問題及城市發(fā)展和建設(shè)的關(guān)系,以及如何通過治理,使道路交通更好的為城市社會經(jīng)濟發(fā)展提供技術(shù)支持。我院利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)提取城市道路及城市綠地等信息制作圖,為規(guī)劃服務(wù)。結(jié)果表明城區(qū)道路網(wǎng)在衛(wèi)星真彩色圖像上很明顯,紋理清晰,解譯方便。
城市水域?qū)m椪{(diào)查在常規(guī)真彩色衛(wèi)星正射影像圖中,河流呈藍色,色彩飽和,色調(diào)較淺。公園的人工湖、老城區(qū)部分河段以及城郊養(yǎng)殖水塘表現(xiàn)為深色調(diào)。水體越深,色調(diào)越深水體含沙量越大,色調(diào)越淺水體受污染程度越重,色調(diào)越深靜止的水體較深,流動的河流色調(diào)相對較淺。結(jié)合實地調(diào)查資料,從影像圖不僅能夠清楚的解譯出城區(qū)各水體的分布,還可根據(jù)洲、島的形狀、河流交匯處的銳角判斷河流的走向。
2.5、對城市以及建設(shè)用地格局分析
城市人口的增加,房地產(chǎn)業(yè)的高速增長發(fā)展,促進了城市空間迅速增長,并且也出現(xiàn)了土地開發(fā)過熱,地價暴漲等等問題,其給城市規(guī)劃建設(shè)產(chǎn)生了諸多不利的影響。怎樣合理使用城市的每一寸土地,同時提升土地的效益,促進城市的可持續(xù)發(fā)展,迫切需要對于城市增長的規(guī)律進行研究。利用多個時期的遙感影像圖進行城市用地變遷動態(tài)研究,使用CA以及GIS技術(shù)預(yù)測、模擬城市增長的時空變化過程,可以發(fā)現(xiàn)城市規(guī)劃之中存在的問題,做到及時改正,同時提升規(guī)劃的準(zhǔn)確性。宏觀對土地進行監(jiān)測。遙感技術(shù)對土地的監(jiān)控提供了大量的TM圖像以及其他相關(guān)土地數(shù)據(jù)資料。
遙感技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計與管理中的作用比較明顯,會直接促進規(guī)劃的合理性和設(shè)計的高質(zhì)量的提升,而在城市空間結(jié)構(gòu)動態(tài)變化研究、輔助城市規(guī)劃與決策支持、城市發(fā)展演變的動態(tài)研究、城市生態(tài)環(huán)境調(diào)查、城市建設(shè)現(xiàn)狀及違章建筑調(diào)查、為建立城市地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)資料以及城市資源管理、城市環(huán)境地質(zhì)與環(huán)境災(zāi)害研究等方面也獲得良好的應(yīng)用效。遙感技術(shù)是“數(shù)字城市”建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,城市遙感信息是“數(shù)字城市”多源信息的一個重要分支。遙感信息在城市領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,將推動數(shù)字城市乃至數(shù)字中國與數(shù)字地球建設(shè)的發(fā)展,對于提高城市建設(shè)的決策、規(guī)劃和管理水平,提高城市建設(shè)的環(huán)境、經(jīng)濟、社會等的綜合效益,以及城市的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將起到十分重要的作用。
2.6、遙感技術(shù)能夠豐富城市規(guī)劃建設(shè)檔案庫的信息量
以往城市規(guī)劃檔案庫中很少存有城市一定時期內(nèi)某片區(qū)建設(shè)資料,因此針對城市可持續(xù)發(fā)展專項研究也經(jīng)常因缺乏相關(guān)資料而無法進入深入研究。遙感影像客觀、清晰地記載了城市發(fā)展痕跡,信息量極為豐富,同時便于存取,因此近年來城市規(guī)劃檔案庫逐漸利用遙感影像作為歸檔資料。同時遙感影像豐富的信息量可以為城市科學(xué)研究提供了大量的基礎(chǔ)資料。如城市交通總體規(guī)劃、城市綠化建設(shè)等規(guī)劃,就可取調(diào)遙感影像資料,分析城市各個歷史時期空間發(fā)展演變規(guī)律。
由此可見,遙感技術(shù)在城市規(guī)劃管理領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。但是,我們也應(yīng)該認識到遙感技術(shù)的利用還處于起步階段,在規(guī)劃管理也還存在一定問題:由于大部分遙感影像圖經(jīng)過圖像拉伸、增強等計算機處理,無可避免地存在一定誤差,這將在一定程度上影響規(guī)劃成果的準(zhǔn)確性;同時,遙感數(shù)據(jù)并非量化數(shù)據(jù),不具備三維坐標(biāo),無法指導(dǎo)具體項目建設(shè)施工。因此,目前遙感技術(shù)仍只適用于規(guī)劃分析層面,但是,遙感技術(shù)已在開拓三維坐標(biāo)定位等新領(lǐng)域。為此,我們有理由相信隨著遙感技術(shù)不斷深入發(fā)展,將成為城市規(guī)劃管理不可或缺的管理工具。
3、結(jié)語
隨著高分辨率遙感數(shù)據(jù)日益廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)外衛(wèi)星運營機構(gòu)都加大了對衛(wèi)星技術(shù)的研究開發(fā),相繼了分辨率更高的新衛(wèi)星的發(fā)射計劃,預(yù)計到2014年,國產(chǎn)衛(wèi)星的分辨率達到亞米級,國外衛(wèi)星分辨率將達到0.2m。利用高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)可提取非常詳細的街道、建筑物、河流,以及地形、地貌信息。以往只有航空影像才能獲得高分辨率對地觀測圖像,現(xiàn)在高分辨率衛(wèi)星遙感影像可與之媲美。高分辨率衛(wèi)星影像將更廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和管理,更好的服務(wù)與數(shù)字城市建設(shè)。
參考文獻
[1]杜培軍,郭達志,盛業(yè)華.高分辨率衛(wèi)星遙感的發(fā)展及在城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用[J].城市勘測,1999,04:17-21.