时间：2023-08-08 17:10:17
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地理信息技术及其应用，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在进行高中地理信息技术的教学时，首要的培养目标就是加深学生对于地理信息技术的基本认识。基本的教学目标就是让学生对于地理信息技术的概念以及相关的核心技术、遥感技术的概念以及实际应用；地理信息系统的构成以及应用领域；全球定位系统的构成及其应用、电子地图的概念及生活中的运用；基于地理信息技术的数字地球的概念等一些基本的有关地理信息技术概念的学习和掌握。在教学的过程中，教师要抓住教学的重点，帮助学生进一步理解有关地理信息技术相关概念的含义，对于一些超出当前学生认知水平的难点只需进行简单的介绍，让学生适当的了解即可。
2实践目标——运用能力的培养
地理信息技术教学过程离不开教学实践，因此教学实践环节的培养目标，就是培养学生应用地理信息技术来解决实际问题的能力，主要有以下几个方面：
2.1初步掌握遥感图像的读图技巧
遥感技术是地理信息技术中的一个重要的组成部分，因此学习遥感图像的判读是地理信息技术教学中的一个重要内容。读图的基础就是对于一些地物的形状、颜色等遥感图像的特征要十分熟悉。例如，遥感图像上人工建筑物的颜色往往会呈现浅蓝色或者是灰白色；天然湖泊的边界往往比较圆滑。同时，还要学会借助已知的地物来推断未知地物。例如，与村庄或者城市相连的线状地物往往是小路，而与湖泊相连的往往是河流等。在教学过程中，教师要注意为学生展示相关的遥感图像，培养学生的读图能力。
2.2GPS手持机定位导航的实践
当前GPS在生活中的应用越来越多，其强大的导航功能更是受到了越来越多的青睐。目前，GPS手持机的人机界面更加人性化，操作也更加简单方便，使得GPS实际运用的教学难度也进一步降低。在地理信息技术教学的过程中，教师要安排相关的实践活动来让学生掌握GPS手持机的操作和使用。例如，教师可以开展野外拉练等活动，让学生利用GPS手持机的导航功能来指导学生向着目标地前进，在实际应用的过程中让学生掌握GPS的导航定位功能的应用。
2.3掌握一些简单的GIS软件的操作运用
目前有很多GIS软件，其功能也是多种多样。常用的GIS软件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技术教学过程中，要使学生对至少一种相关的GIS软件的操作能够基本的掌握，同时能利用相关的软件来实现一些数据的处理和加工。在GIS软件学习的过程中主要培养以下能力：数据表的建立、简单的数据查询和数据分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷键的使用、通过网络GIS地图查询相关的地理信息、利用GIS软件制作一些专题地图等，进一步提高学生对GIS软件的实际应用能力。
3发展目标——思想认识的加深
3.1认识到地理信息技术的重要性
地理信息技术强大的数据获取以及分析和处理能力在社会上的各个领域有着广泛的应用。在实际的教学过程中，教师要让学生对于地理信息技术在中国国民经济发展过程中发挥的作用有更加深刻的认识，让其感受到地理信息技术在国家进行建设决策过程中起到的支持作用。同时，它在生活中实际应用也进一步拓展了人们的生活空间，使人们的生活更加便利舒适，进而让学生在对于地理信息技术的重要性有着充分认识的基础上加强学生对于地理信息技术应用的意识。
3.2注重地理信息安全的保护
在地理信息技术教学的过程中，还要注重学生的地理信息安全意识的培养。目前信息安全是网络安全中一个极为重要的组成部分，一些不合法的地理信息的应用可能会给他人带来重大的损失甚至有可能触及法律。在地理信息获取和使用的过程中，要提高学生的地理信息安全保护意识，不将一些重要的地理信息外泄，不一些虚假的地理信息，不因个人利益而随意篡改地理信息，不窃取个人使用权限之外的地理信息等，加强学生对于地理信息安全的保护意识，进一步规范地理信息技术的使用。
4结语
近年来地理信息技术发展迅速、日益成熟，它在各领域的广泛应用推动了地理课程的改革，新课标中大幅度增加“地理信息技术”的内容，并在课程理念中强调信息技术在地理学习中的应用。本文对四个版本高中地理教材中“地理信息技术”部分的内容编制特点进行研究，在知识点选取、栏目设置类型、图像系统设置方面相对比，分析各自的特点，希望为现有教材中该部分内容修改完善提供一些建议。
关键词：
地理教材；地理信息技术；内容编制；对比分析
当今社会，随着科学技术的发展，地理信息技术的应用范围不断扩展，带动了对专业地理信息技术人才的需求，同时也带来了基础教育地理课程内容的革新。2003年，国家教育部颁布的《普通高中地理课程标准(实验)》，将地理信息技术这一专题纳入高中地理课程体系中，地理信息技术第一次作为一个相对独立的部分和选修课之一进入地理课程标准[1]。2004年，经全国中小学教材审定委员会初审通过出版了人民教育出版社出版的人教版、中国地图出版社出版的中图版、山东教育出版社出版的鲁教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科书。四套实验教科书都非常重视对“地理信息技术”的编制，形式上和内容上各具特色，体现了教材的多样化和个性化趋势。
一新课标中的地理信息技术
地理课程标准是地理教材编写的依据、地理教学的依据，也是地理教学评价的依据，是教材、教学的出发点和归宿[2]。近年来地理信息技术发展迅速，地理课程标准也正在随着整个社会的信息化进程不断做出调整。《全日制普通高中地理新课程标准（实验）》对“地理信息技术”的要求如下：“标准”中强调信息技术的应用，非常重视培养高中生获取地理信息的素养。同时要求学生认识地理信息技术的基本含义与应用领域、形成用现代地理科学思维与方法解决地理问题的意识与能力、形成科学精神和科学态度[3]。此外，新课标中较多使用“了解”、“举例”、“查询”等行为动词，对RS、GPS、GIS以及电子地图等具体内容有不同的学习要求，主要侧重结合实例来让学生了解地理信息技术在实际生活中的应用，从而使高中生具备获取地理信息技术的能力。
二信息技术内容编制对比分析
（一）知识点选取比较
四套教材都选有RS、GPS、GIS、数字地球等知识，符合新课标对该部分的要求，基本上能够满足地理教学的需要。湘教版和中图版在内容安排、编排形式方面较为相似，都是用一章共四节的篇幅来讲述该部分知识，其涵盖的知识点也大致相同。两者较大的区别在于湘教版较偏重于介绍GIS和RS的基本理论，而实践应用方面较少；中图版则较注重RS的应用，以第二节“遥感技术的应用”为例，本节在简要阐述RS的基本原理之后，分别详细的介绍了RS在资源普查、环境和灾害监测中的应用，并在课后设有“准确预测易贡错决堤”的案例，以便于让学生在学习本节内容时体会到遥感技术是与生活密切联系、切实可行的。鲁教版中设有“学用电子地图”单元活动，突出了电子地图的实用性，最能满足“标准”中对电子地图的要求。此外，鲁教版较侧重介绍“数字地球”，该部分知识共有7页，详细的表述了“未来的城市——数字城市”、“未来校园——数字校园”等内容。人教版中该节基础知识点只有RS、GPS、GIS，数字地球则出现在阅读材料中，与另外三个版本相比该部分内容较少，且偏重于介绍理论知识，地理信息技术的应用方面涉及较少。这一问题在访谈过程中也被高中地理教师普遍反映。但人教版该节最后在综合地理信息技术的基础上设计了活动，让同学们根据自身的学科兴趣、认知水平的差异来进行自主学习，在一定程度上使教学内容更具有弹性。
（二）栏目设置比较
经过对比分析发现，鲁教版单元活动中的“问题”栏目旨在提出具有启发性的问题来激发学生的学习兴趣，与其他版本内的“思考”栏目功能大致相同；而“知识窗”和“阅读”都是帮助学生拓展视野，二者有异曲同工之妙。因此可以把鲁教版单元活动中的“问题”作为“思考”，“知识窗”作为“阅读”，则四个版本“地理信息技术”部分栏目设置的异同点如下表所示：四个版本均设有“阅读”、“思考”和“活动”栏目。“阅读”是教材内容的扩展与延伸，也是教材内容的补充和完善，它具有对正文知识进行解释、拓展和深化的重要作用，也在一定程度上扩展了学生的地理视野。而“思考”栏目可以引导学生积极参与课堂教学，以便于导入新课，同时也有利于培养学生的批判性思维和创新思维。中图版栏目最为丰富多样，每节均设有探索、学习指南、阅读、案列研究、思考和复习题栏目，而名词链接、活动栏目则视需要而定。“探索”设在每节课的正文之前，探索的内容与本节课的知识密切相关且富有创意，重在培养学生创新学习的能力，使学生学会学习。而“案例研究”位于每节内容的后面，具有总结。但中图版有的栏目知识性过强，不利于激发学生的学习兴趣。鲁教版中主要有“活动”、“知识窗”和“问题”三类栏目。其中“活动”栏目数量较多，共8个，也因为该教材中这一部分内容本来就是以单元活动的形式呈现，所以着重锻炼学生动手实践的能力。如“分析和解译遥感影像”、“用电子地图查询路线”等，引导学生动手操作，促进学生自主学习、合作学习和探究学习。知识窗（即阅读）栏目中多介绍一些实例或者基础性知识，注重教材与实际的结合。湘教版中“阅读”栏目较突出，共23个，大量的阅读材料可以使学生了解更多的知识，加深对教材的理解，提升思维能力。“活动”栏目则依据具体目的不同，又分为活动思考、活动探究、活动实践三个子类型，其中活动实践的数量较多，例如设计了“搜索GIS定义，列举GIS简报”等活动实践，对学生搜集、整理、表达地理信息的能力都提出了具体的要求，锻炼了学生学以致用的动手操作能力。总体而言，湘教版教材栏目设计新颖，呈现方式多样，既具有知识性、科学性，也不失趣味性。而与前三者相比，人教版设置的栏目类型、数量都较少。但在访谈中教师普遍反映学生对“地理信息技术”中的案例很感兴趣，经常会询问老师RS、GPS以及其他技术的具体操作过程，但由于课本上所给的实例较少，且只有简单的文字介绍，学生的学习需求往往得不到满足。
（三）图像系统分析比较
林培英教授在《学校地理教材现代化研究》中对图像系统定义为：“地理教材除去文字和数字符号外，还有图像符号来表示、解释和揭示地理知识，称作地理教材的图像系统。”[4]图像系统是地理教材的重要组成部分，一般蕴含着大量的地理信息，且较为生动形象，易读易懂。总结多数专家的观点，地理教材中的图像类型主要有地图、示意图、景观图、遥感影像图、照片、地理统计图（表格、线状图、柱状图、结构图、柱状折线图）、漫画等类型[5-7]。四个版本教材中的图像类型和数量统计如表4所示。从表4中可以看出，中图版和湘教版“地理信息技术”部分所展现的图片数量最为丰富，这两个版本的教材本身文本内容就较多，相对应的图像数量也较多，用直观简洁的图像来补充课文内容，可以提高教材的表达效果。不同类型的图像具有不同的功能。示意图立体感强，能够直观的表达地理基本原理、规律、分布等，容易被学生接受。以湘教版第二节“遥感技术及其应用”的图3-27“遥感技术系统”为例，生动形象且又真实地展示遥感技术的工作过程，便于学生明白地理现象之间的关系，得到形象的概念。同时从表4中也发现，在这6种图像类型中，四个版本“地理信息技术”中均是示意图的数量最多。地图是地理教材在内容和形式上与其他教材最明显的区别，它可以储存、选择、模拟和表达地理信息，具有知识传播和能力培养两种最基本最重要的功能[8]。鲁教版在“辨别地理方向”中使用了多幅地图，与文字密切配合，简洁清晰的表达了地理内容。而照片与其他类型图像相比更真实、更贴近生活，形象生动，使用照片可以在一定程度上引起学生的共鸣，给予其感性认识，激发他们的学习兴趣。中图版和湘教版都在讲述GPS的应用时插入了大量的实物照片。文字虽然可以表述概念和原理，但是不能反映空间结构，而图像能够直接迅速地表达出地理事物的结构和空间关系。“地理信息技术”的图像系统设计应结合教材实际内容，考虑到该部分内容与现代技术密切相连，且注重实践应用，而遥感影像图不仅拥有丰富的信息，而且直观，在一定程度上体现了地理信息技术的先进性，因此各版本教材可以适当增加遥感影像图的数量。
三建议
四套教材都从各自的角度理解课程标准，对地理信息技术进行了不同的编制设计，虽各有千秋，但仍有一定的局限性。中图版突出地理信息技术的应用，结合恰当的实例详细地介绍地理信息技术的每一个功能，旨在帮助学生学会使用地理信息技术。且在介绍地理信息技术原理时均采用了图示的方法，形象生动地展示了地理信息技术的工作原理。但该部分活动设计的较为简单，建议活动栏目的设计要符合高中生的学习心理，让学生通过活动确有收获。鲁教版中“地理信息技术”被编排在6个单元活动中，这种创新使该部分内容更为丰富，但这样的编排形式也可能弱化它们之间的联系，不利于学生对地理信息技术的整体把握。因此在教学过程中应注意加强各部分之间的联系。湘教版中该部分知识丰富详实，且设置了大量的阅读材料有利于开拓学生的视野。但这部分教材对地理信息技术原理的介绍过于简单，建议教材在介绍地理信息技术原理时能够用简单形象的语言深入浅出的介绍，使其更有深度。人教版教材较为规范严谨，注重地理信息技术中各项技术的联系，但在访谈过程中多数教师反映该部分内容较为单薄，且偏重于介绍理论知识，地理信息技术的应用方面涉及较少。因此建议在教材中适当丰富本节内容，并适当增加一些关于地理信息技术在各领域实际应用的案例，以满足学生的学习需要。目前信息技术的使用范围不断扩展，在生活中的地位也越来越重要，学习先进的地理信息技术已经成为一种趋势，积极完善教材中的“地理信息技术”内容，使其更符合学生的学习需要，对培养地理信息专业人才、促进社会发展具有重要意义。本文通过对四个版本教材“地理信息技术”部分多角度的对比分析，在一定程度上为“地理信息技术”内容的编制提出一些较为合理的建议。总之，编写好一本教材不是一蹴而就，而是需要在实践检验下不断修订，逐步走向完善。
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基金项目：防灾科技学院第六批重点课程建设课程资助项目；防灾科技学院教学研究与教学改革项目（JY2014A02）
[摘要]《GIS原理及其应用》是测绘工程专业一门重要的专业必修课。本文对目前该课程在测绘专业教学中存在的诸多问题进行了深入分析，在此基础上，结合我院测绘工程专业的培养目标，对该课程在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革探讨，加深学生对GIS的基本理论、基本方法和基本技能的理解，特别突出GIS实践的重要性，以期提高《GIS原理及其应用》课程的教学效果和教学质量，培养适应社会经济发展，具有创新精神和实践能力的高素质专业人才。
[关键词]GIS原理及其应用；教学；改革；实践；考核
中图分类号： G642. 0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（a）-0000-00
随着测绘信息技术的飞速发展，测绘产品的获取、处理、管理、分析、应用等方面都跟GIS密切相关。理解GIS的基本原理和常用的空间分析方法，在此基础上掌握GIS专业软件的操作使用，这对测绘专业学生今后的就业和继续深造具有很大的实际意义。《GIS原理及其应用》作为测绘专业学生一门重要的专业必修课，具有较强的理论性和实践性，通过本门课的教学使学生掌握GIS的基本原理及其常用的空间分析方法，熟悉空间数据组织和管理常用方法，了解空间数据采集和输入、数据质量分析的基本方法和内容，了解地理信息系统在现代社会所处的地位、地理信息系统发展与应用的趋势、以及地理信息系统在测绘工程中的重要应用。因此，《GIS原理及其应用》这门课程的学习对测绘专业学生影响深远。目前，在测绘工程专业的GIS教学中一直沿用GIS专业的教学内容和教学方法，由于前期课程安排和学时等方面与GIS专业有很大差别，这就造成了测绘专业学生对GIS的学习不能达到预期效果，为更好地完成本课程的教学目标，有必要对《GIS原理及其应用》教学内容和教学方法进行思考、探讨和改革。
1确定培养目标
结合我校“立足地震行业，面向社会”的战略目标，我校培养的测绘学生是可在地震行业中立足，同时更主要的是面向社会的大众化需求，因此培养的学生要具备扎实的测绘理论知识、掌握测绘工程专业技能、具备实施地形变形测量、变形监测、精密工程测量等测绘工程的设计、实施及管理等能力，能在地震监测预报、灾害防御、国家基础测绘、国家资源调查、城市规划与管理等部门从事设计、实施、管理等方面的厚基础、重实践的应用型人才。而随着计算机技术、RS技术和GPS技术的发展，在掌握了基本测绘理论和方法的基础上，如何实现测绘信息的有效集成和应用，GIS成为其实现信息集成的首选工具。因此，《GIS原理及其应用》作为测绘工程专业的必修课，是测绘专业学生在未来发展的必然需求。
2教学中存在的问题
2.1非GIS专业先修课程差异
地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科，因此它明显地体现出多学科交叉的特征；而测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及其空间位置关系的科学。两个专业教学目标有很大不同，但又有所交叉。测绘科学为地理信息系统提供高精度的空间数据，保证了空间数据的精度和质量，以及地理信息系统产品的开发；地理信息系统为测绘科学成果的有效集成提供了良好的解决方案。由于专业特色的限制，GIS专业在前期的理论基础学习中开设关于计算机和地理学的课程，如数据库系统概论、计算机图形学、自然地理学、人文地理学等课程，这些课程的开设为接下来的GIS原理及其应用的学习奠定了理论基础。计算机学提供了GIS学习的软、硬件知识；地理学作为GIS的理论依托，为GIS提供引导空间分析的方法和观点。而在测绘工程专业的人才培养方案中，《 GIS原理及其应用》课程开设缺乏一定的前期理论支撑，这使得测绘专业的《GIS原理及其应用》的教学内容与教学方法并不适合沿用GIS专业所采用的教学内容和方法，要根据测绘专业的特点调整其教学内容和教学方法，以便更适应于测绘专业学生的学习和掌握。
2.2教学内容多，实践课时少
在现行的本科教学培养方案中，明确限制总学时数不超过2500学时，而在测绘专业基础课等不被压缩的前提下，测绘专业开设GIS课程的学习，其学时安排是48课时，还包含了不少于8课时的实践课时，而GIS本科专业学习中，其学时的安排一般为64课时。在课时明显压缩的前提下，要想较好地完成《GIS原理及其应用》的教学，必须对现行教学内容、方法和安排做出调整。由于GIS的学习具有较强的理论和实践相结合的特点，调整后的GIS学习必须保证理论和实践课时的饱满，这样才能保障学生学习的效果。
3、教学改革的措施
3.1侧重学科交叉，注重GIS思维的培养
由于地理信息系统的多学科交叉特性，在测绘专业的GIS教学过程中，侧重强调测绘专业与GIS的交叉性，突出GIS学习与测绘专业的紧密性，将GIS的学习定位到测绘专业体系内。在教学过程中，注重讲授GIS的基本理论、常用空间方法、应用模型等内容，这些是初次接触GIS的学生必须了解和掌握的知识；在教学内容的安排上，注重地学理论与工科技术的交叉，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生遇到问题时能够以GIS的思维方式进行问题的抽象与表达，并在后续工作中善于应用所学和所知道的测绘技术、GIS理论进行数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示。这个过程既考察了学生对所学技术的掌握程度，又注重培养了学生运用GIS思维对空间数据集成的应用，使学生能够更加真实了解测绘与GIS集成在解决实际问题的优势，并在解决问题的过程中对所学理论与方法有更深刻的理解。
GIS作为一个辅助决策工具，教学过程中突出GIS解决问题的思路，同时将涉及到的其他学科知识作为解决问题中的一个环节，加强学生自学意识，学会问题的分解与表达，构建适合于地理信息分析和表达的应用模型，以此达到解决问题的目的。
3.2合理安排课程，理论和实践分层次实现
长期以来，高校普遍存在的一种教学模式就是任课老师讲-学生听，学生处于被动接受的地位，这种传统的教学模式，在理论知识传授的系统性和完整性方面有一定的优势，但其在实践性较强的学科教学中的不足也显而易见。首先，学生遇到问题，解决问题的积极性没有被调动起来；其次，不能将理论知识和实践操作很好的结合在一起；最后，没有经过学生思考和实践过的理论是无法在工作中得到很好应用的。基于这些问题，首先在课程安排上做出调整，将《GIS原理及其应用》安排在第五学期，在这门课的学习过程中，主要侧重基础理论的学习，如GIS的基本概念、基本构成、基本功能、发展历史、数据结构、空间分析方法等。同时对涉及到的测绘专业知识给予重点提示，加深对测绘专业基础知识的掌握，突出GIS多学科交叉的特点。在安排的8课时实验中通过对Mapinfo9.5的学习，让学生对GIS解决问题的基本思想有所认识，即通过对现实世界的抽象，到计算机世界的存储，对数据空间数据结构以及存储有一个系统的认识。这学期完成学习后，学生对GIS的基本理论知识、常用空间数据结构、以及空间数据获取与测绘技术的结合已有一个清晰的认识，即达到GIS理论教学目标。 由于学时有限，但又强调GIS实践应用的重要性，在第六学期安排一门《GIS软件应用》，以ESRI公司的ArcGIS作为实践平台，弥补GIS理论学习中实践不足的问题，在GIS软件应用这门课中，所有的实验以案例的方式提出，要求学生给出应用到的相关理论知识和解决方案，并通过动手实验达到解决问题的目的。
3.3 巩固理论知识，多种考核方式相结合
在考核方式上，《GIS 原理及其应用》采用“平时成绩（10%）+实验报告（20%）+期中考试成绩（20%）+期末考试成绩（50%）”的方式。平时成绩主要是通过作业和课堂表现获得；实验报告是对学生动手能力的考察；期中考试主要是在课程中期对学生进行测试，对学生起一个督促作用；期末考试则是对学生理论知识最终掌握情况的检验。采用上述考核方式，能较好地反映学生对知识的掌握情况，以及在分析问题、解决问题等方面的能力。
4结论
《GIS原理及其应用》是测绘工程专业的一门必修基础课，本课程学习对后续《GIS软件应用》的学习及学生今后的就业和深造影响深远。本文首先介绍了该课程在测绘工程专业培养目标中的地位，并分析了现行教学中存在的问题，在此基础上提出了教学改革的具体措施：1）侧重学科交叉，注重GIS思维的培养；2）合理安排课程，理论和实践分层次实现；3）巩固理论知识，多种考核方式相结合。以此不断提高教学水平，及时了解学科发展动态，掌握学生对专业知识的需求，从而及时对教学内容和教学方式进行调整和完善。
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关键词：测绘行业、现状、发展、弊端、战略规划
中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号：
现阶段我国测绘行业的发展现状
自从提出数字地球这个理念以后，有关数字地球的国际会议就在北京举办，此次会议也是全世界首次会议，被称之为数字地球国际会议。国务院副总理李岚清在会上指出，我国政府对数字地球的作用非常重视，实行的方针主要是需求牵引，统一规划，分阶段发展并且要共同建设共同分享，这为数字地球建设的发展起打下坚实的基础，随着变化，数字中国、数字区域、数字省和数字城市代替了数字地球的概念，在这种情形之下，对我们国家测绘行业的快速发展起到非常关键的作用。首先，建设地球空间数据库，地理空间信息技术的建设需要由基础空间信息数据库作为基础，也是建设国家信息基础设施的重点，对国家信息化的建设起到重要作用。建国以来，国家在国土调查方面投入了很大的投资，积累了大量的各方面的信息，包括：齐全的专业、较高的标准化及系统性，并且能够遍布全国，大部分地理空间信息的生产与管理都是由国家来负责。其次，建设空间信息技术标准，国家科技部组织并研究了空间数据格式交换标准，此标准定义了三种数据的交换格式，包括：栅格数据、矢量数据、影像数据等。并在此交换格式的基础之上进行数据交换件的开发，实不同部门及不同系统间的交换空间、非空间数据得以实现。在一九九九年八月二日此标准作为国家的标准并进行颁布，二零零零年十月一日进行了实施。空间信息共享元数据标准在地理空间信息描述的基本内容及模式上都进行了规定，具体内容包括：质量信息、标识信息、表示信息、实体、空间参照信息以及属性信息，还有发行信息与元数据参考信息等。国家空间信息共享体系的建设，为国家信息化建设服务起到非常关键的作用。最后，有关空间信息的处理、信息的分析以及管理技术能力，地理空间信息技术发展的基础就是国家空间信息处理、分析与管理技术，并且也是地理空间信息技术发展的有利平台与工具，同时，也是产业发展的灵魂。 此领域的技术范围较广，主要包括：地理信息系统技术和软件、图形图像处理技术和软件以及全球卫星导航定位技术和软件等。一直以来，在这个领域中，占有绝对的统治地位的就是国外的软件，而国产软件相比来讲则处于薄弱的位置。然而，随着国家不断重视，并且通过各方面的努力，这种局面已经得到很大的改善，尤其是在九五期，很多由我们国家自己研制的软件都已达到了国外同类的产品，甚至已超越了国外同类产品，不但在国内占有一定的市场份额，在国际上也占有一定的市场份额。
新时期我国测绘行业存在的问题
首先，建设数据库，第一、把数据共享，在数据库的建设中存在非常严重的重复建设的问题，没有健全的数据共享机制，相应的政策法规也没有保障，没有标准的数据库，这样就导致无法实现数据的共享。除此之外，就是数据较多并且都是各自单位自己加工而成的，并没有形成数据产业。第二、关于测绘经费的问题，一直以来，国家没有对测绘做足够的投入，测绘体制一直保留着传统的体制，没有规范的市场，没有稳定的测绘队伍，也没有完善的政策环境。这些问题都充分说明一个问题，地理空间技术是一项高新技术，涉及的领域也是技术密集性的产业，不管是购软件设备还是硬件设备，无论是对数据的生产还是更新的投入，都是一个很大的数字，并且投入与产出会产生很大的反差，这对发展起到很大的影响。其次，空间信息技术的标准，在基础类的标准规范中，如今，国家标准只包括地球空间数据交换格式，但是，软件方面的工作还是比较缺乏的，国内没有普遍的使用；一些非常重要的数据标准只能停留在方案阶段，如：空间元数据标准、空间数据共享模型、空间元数据系统运行规范等，要成为真正的国家标准还有一定的距离；部分重要的基础性标准也没有开展工作，如：地理信息系统软件功能标准、空间互操作协议、空间数据传送协议以及空间信息查询语言标准等。另外，在应用类的标准规范中，也没有建立起行业的地理信息系统技术规范或标准。
三、新时期我国测绘行业发展战略规划
首先，在数字中国的地理空间框架的建设中要加快速度，二十一世纪是信息化的知识经济时代，我们国家提出了全面建设小康社会的奋斗目标，测绘属于地理信息产业，在以后的发展中应加快数字化测绘体系向信息化测绘的转变，重点建设数字中国、数字区域、数字城市的地理空间信息基础框架。其次，在有关部门的协作配合下，加快建设数字中国、数字省份的应用示范工程。以地理空间基础数据库作为平台，有效结合其他行业专业部门的专题数据。
四、笔者对我国测绘行业的几点看法
第一、根据目前我们国家的国情，制定国家空间数据基础设施政策，需要考虑以下四个原则：一是鼓励公开，提供数据共享程度的原则；二是把市场竞争的机制引进来，充分利用利益驱动的原则；三是运用国家宏观手段的原则，四是实行数据分类动作的原则。 第二、制定出空间信息共享的政策，具体包括：数据报偿定价政策、数据投资政策、市场竞争和利益驱动政策、数据公开和保密政策、数据分类运作政策、数据安全以及防护政策、数据标准化政策等。第三、使数据共享的关键性问题得到有效解决，具体包括：数据模型和数据格式、数据结构、空间数据质量、地理信息的标准化、网络建设、数据的互操作、法规与政策。在使国家信息得到安全保证的基础上，使部门及地区间的地理空间信息资源得到充分的共享以及合理的利用，起到有效的促进作用。第四、实现地理数据共享其中一个关键性问题就是地理信息标准化，这对地理信息产业的形成起到很大的促进作用，也是地理信息产业的发展的重要条件。与国际有关地理信息标准的水平相比较，我们的水平是有一定差距的，重点是标准的理念基础及适用性的差距。第五、使国家的空间管理体制得到健全，在新世纪的全球空间信息技术发展的形势之下，使我国的空间信息技术发展及应用得到进一步的研制，使发展战略、总体规划、技术路线及专项计划得到进一步的明确。第六、在人才的队伍方面加强建设，无论是测绘技术还是信息技术都在不断的快速的发展，所涉及的领域也在不断扩大，在人才队伍的建设以及培养方面要不断加强并进一步落实，这样才能跟着国家信息基础设施建设的步伐，使我们国家在此领域的创新能力得到提升，并且提高国际的竞争力，与此同时，还要把应用成果的示范作用充分发挥出来，加强应用技术方面的培训，只有这样才能使人才队伍得到稳定。
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关键词：新形势下；城市测绘技术；分析
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
信息化测绘，简单说就是以信息化技术为依托，在数字化测绘的基础上，在完全网络化运行环境下，实现实时有效地向信息化社会提供地理信息综合服务的测绘方式和功能形态。信息化测绘是我国测绘实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后即将进入的又一个新的发展阶段，它代表着我国测绘在进入新世纪后现代化建设总的战略方向。
1 城市测绘工作的必要性
城市规划是城市发展建设的龙头,没有一个科学的规划,建设就无从做起;没有城市规划,城市就会盲目地建设、盲目的发展,今天拆,明天建,觉得不合适就拆、再建,形成了恶性循环,如何才能防止出现恶性循环,那就是规划的同时重视由测绘工作提供的规划基础资料。城市规划可分为三个不同层次,即城市总体规划、城市分区规划和城市详细规划,而每一个层次工作的开展都要有现势性很强的不同比例尺地形图作依据,都要有以多种不同的测绘成果及数据为基础。城市测绘是实施总体规划的保证,如果说一个城市利用各种比例尺现势性较强的地形图做出科学的城市总体规划,前期测绘工作非常重要,那么我们说如何实施规划,进行科学的规划管理,城市测绘就显得更加重要。城市是一个复杂的综合体,它包括地上地下管网,各种类型的建设等等。当其规划设计完成后进入实施建设阶段时,则要求把各种管网准确地规划意图放样到实地,而能达到此目的所依靠的唯一手段就是城市测绘。可以说城市测绘贯彻在城市规划的制定和实施建设的全过程,二者有着密不可分的关系,否则规划不能进行,建设不能实施。
2 信息时代测绘技术的开展应注意以下几点
随着技术的不断进步，人类迈入了信息时代，这个时代，人与人之间的距离拉近了，信息实现共享了，信息化已经渗透到了我们生活的方方面面。信息化是充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知识共享，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程。信息技术早已彻底融入和改变了我们的生活，更对城市测绘技术的发展带来了巨大的影响和冲击。
2.1 新的时代背景下测绘技术的服务对象发生了变化
信息时代背景下，大众的信息需求量急剧上升。现代测绘为科学研究、国民经济建设、现代国防建设以及政府部门提供技术支撑和数据保障。而随着社会大众对地理空间信息需求的增强，测绘的服务范围进一步扩大，覆盖到每一个在地球上生存活动的人类。深入挖掘大众的地理空间信息需求，是测绘信息化服务的重要目标，只有实现了为大众衣食住行的服务，信息化测绘才能真正走上产业化道路。
2.2 新的时代背景下测绘产品的形式发生了变化
传统的以制图和设计为主要目的的测绘产品标准，将会被以信息服务要求的多维多种表现手段新的测绘产品标准取代，产品形式更加复杂更具灵活性。如满足各种需要的数字地图、电子地图、各种地理信息数据产品、各种功能的地理信息系统等。测绘生产方法将不断改进，除传统的野外数据采集、航空摄影测量、遥感等方法外，低空摄影测量、激光扫描测量、车载3D激光成像测量等先进的手段将不断应用于实际的测绘工作中，以满足成果的多样化和准确反映现势性的地理信息，以满足信息社会变化快、需求及时准确的特点。
2.3 新的时代背景下测绘技术中更多地渗透入了网络力量
随着信息技术的发展，以及Internet在全球的迅速普及，使得人类社会空间在信息概念上逐步缩小，测绘服务的方式发生了根本性变化。测绘成果可分布式地存储在各个地方，通过建立地理信息一站式服务系统。用户只需访问一个网站、一个查询界面，就可以对分布在各地的地理信息进行检索、访问和浏览，实现任何人都可以在任何地方、任何时候享受地理信息服务的目标。测绘信息服务的信息应用社会化是建立在信息资源集成化和信息服务便捷化的基础之上的，而且需要首先生产公共公开的测绘产品，其最终目标是要让地理信息和测绘产品深入到平常百姓家，让测绘和地理信息成为全社会的共同需要。
3 信息时代背景下城市测绘工作面临的主要困境思考
随着测绘技术的不断发展，我国各城市的测绘工作取得了长足的进步，信息化测绘体系也日益完善，但是信息时代背景下城市测绘工作任然面临着很多困境，既有技术上的局限，也有体制、机制方面的制约，急需认真研究和解决。
3.1 技术依赖性过高
城市测绘技术在我国的起步时间较晚，与发达国家相比，技术不够先进，我国城市测绘技术创新任然存在较大的不足。一是自主创新不够，GPS系统、主流GIS软件、核心数据库等大多依赖于国外，技术安全隐患很大，需要集中各方面优势力量进行攻关；二是成果转化不力，已经建成的各种系统应用不充分，技术优势尚未转化为现实的生产力，需要在推广应用上下工夫，提高地理信息和相关技术对企业发展和经济增长的贡献率。
3.2 目前我国测绘工作人员的整体专业素养有待进一步提升
为了适应信息时代城市信息化测绘体系的发展，就必须配备足够的专业人才。但是目前，我国测绘工作人员的专业素养参差不齐，很多城市测绘单位的人才知识面很狭窄，急需引进和培养复合型人才。一是测绘与城市规划、国土资源管理等的复合型人才，有助于推动测绘业务的拓展，增强测绘服务的针对性；二是地理信息技术与电子通讯、计算机网络、电子政务等开发技术的复合型人才，适应GIS市场开发的多方面需要。
3.3 各级地理空间信息协调机制不健全
城市测绘工作，各级地理空间信息协调不健全是一直以来一个重大的问题。共享机制的缺乏已经极大地限制地理信息应用，一方面各部门在地理信息建设上的重复投资、多头管理，形成地区之间、行业之间、部门之间许多的地理信息孤岛，导致信息封锁、利益不均、低水平重复建设的局面；另一方面也存在对共享机制的片面认识问题，无偿调用、单向共享，忽视了版权单位的合理利益，不利于信息共享的可持续续发展。为此，应加快建立各级地理空间信息协调机制，制定完善包括数据标准体系、信息共享与利益公平政策、信息服务收费政策在内的信息共享机制和政策，以提高信息化建设的整体效益。
4 信息时代背景下信息化测绘体系的发展和完善展望
未来信息化测绘体系的发展和完善一直是业界研究的重要课题，尤其是时展变化到21世纪的今天，信息化测绘体系也要与时俱进，才能真正地促进城市测绘工作的稳步发展。在改变传统的测绘生产意识的前提下，充分使用各种先进的测绘生产手段和方法，将信息化测绘技术体系中的先进技术融入各个生产环节，建设多维多尺度的地理空间数据和信息的实时获取、自动化和智能化处理的生产体系。信息化测绘体系建设必须采用新的测绘生产方式和积极引进应用测绘新技术新方法，实现信息化测绘体系的根本目标，即实现面向空间数据的生产，从根本上解决现阶段存在的基础地理数据产品标准低、生产方式局限、产品表现形式简单、更新周期长、现势性差等问题，大幅度提高基础数据获取的速度和质量。
信息化测绘体系建设应依据各自单位的实际技术与应用情况循序渐进开展，大体应分两阶段。第一阶段依托数字化测绘发展的基础，按照信息化测绘产品的要求建立和完善各种测绘产品数据标准，提高测绘产品的技术含量；完善和使用各种地理信息前端数据采集加工平台，推广应用新技术新方法生产多样化多尺度的产品，产品现势性能力实质提高；初级产品以文件级形式保存，经数据转化完成数据库建立和更新，该阶段可简述为地图—数据生产模式。在这一阶段的工作重点是以信息化测绘技术体系建设为主要目标，延续现有生产模式，关注成熟的应用技术，夯实生产环节的技术基础， 提高作业人员的技术能力和专业认识水平，逐步向下一阶段发展过渡。第二阶段是第一阶段的发展，以数据库对数据的要求进行数据生产，弱化比例尺概念，强化元数据概念，生产的数据直接进入基础数据库，通过对数据库的操作，实现不同用途的服务目的；该阶段可简述为数据—地图生产模式。这一阶段以成熟的技术应用为基础，主要任务是改变内部生产模式，全面实现面向空间数据和信息的生产，进一步完善在新的生产模式下的技术形态；这一阶段的数据生产方式和手段更加先进，数据表现多样化，数据更新速度和产品质量显著提高，现势性表现能力和服务能力极大增强。
参考文献：
[1] 肖建华，王祥.谈城市测绘信息化建设[J].中国测绘报，2011，（03）.
[2] 王玉兰.城市测绘信息化体系与内容研究[J].科技创新导报，2010，（12）.
首都师范大学是一所包括文、理、工、管、法、教育、外语、艺术等专业的综合性师范大学，进入“211工程”的市属重点大学。“十五”期间，学校步入综合性教学研究型师范大学的发展道路，在科技平台的建设上谋求重点突破。“重点学科、重点实验室、重点基地”（三重）建设工作在学校发展中的作用日渐凸显。目前全校有市级重点学科6个，市级重点建设学科12个、省部级重点实验室4个、省部级以上人才培养基地及研究基地5个、校级重点实验室10个，并建有大学科技园。初步形成了多层次科技平台建设新格局。
“三维信息获取与应用”省部共建教育部重点实验室
依托“211工程”重点建设学科―城市地理信息技术与首都圈生态环境保护利用，学校三维信息获取与应用省部共建教育部重点实验室经过几年的建设，在产、学、研方面取得了一系列创新性研究成果。目前，实验室拥有地图学与地理信息系统、自然地理学两个博士学位点，拥有地图学与地理信息系统（理科、工科）、自然地理学、人文地理学、水文学及水资源、环境科学等多个硕士学位点。在城市三维空间数据采集与处理、真三维虚拟现实系统、环境资源管理信息系统和城市规划决策支持系统等领域，积累了相当的技术成果、工程化经验和人才队伍，形成了鲜明的特色，成为空间信息技术及其应用建设中的一支重要科技力量。
经过多年的人才队伍建设，实验室目前已经形成了以刘先林院士为学术带头人、以一批中青年博士、博士后为核心的学术团队。自从1997年以来，实验室团队成员主持和参加国家“863”项目7项、主持国家“973”项目子专题4个，主持国家自然科学基金9项，主持和参加国际合作项目6项，主持教育部、科技部、北京市等科研项目50余项。其中，所主持的国家“863”项目“3S在重大行业中的应用――旅游”是我国旅游行业中的第一个国家“863”项目。2005年，实验室主任宫辉力教授入选北京市科技创新拔尖人才，实验室团队入选北京市科技创新团队。
太赫兹光谱与成像实验室
首都师范大学太赫兹光谱与成像实验室，在北京市科技专项经费和“211”重点学科建设经费的大力支持下，“十五”期间得到了迅速的发展，取得了良好的成绩。目前，该实验室有特聘教授4人，全职教授5人，副教授2人，具有博士学位的在职教师10人，研究生30多人。近3年来，该实验室承担了国家“863”计划、国家自然科学基金、北京市科技新星计划、北京市自然科学基金、北京市教委科技发展计划及总装备部项目等多项研究课题，在国内外科技期刊和重要学术会议上发表学术论文50多篇，申请国家发明专利6项。
太赫兹电磁辐射是介于微波和红外光之间的电磁波。太赫兹波段 （0.1-10THz, 1THz=1012Hz）是人类迄今为止尚未很好开发的电磁波谱区域，是介于电子学和光子学的交叉学科领域。由于太赫兹电磁辐射具有独特的性质，太赫兹波在物理学、化学、天文学、生物学、医学、国家安全和军事与国防等领域的应用前景非常诱人。利用实验室开发的THz光谱检测系统和THz成像系统，可以对各种光学材料进行THz波段的光谱测量和分析。目前，实验室正在积极开展断层扫描THz成像（T-CT）的研究工作。
现代教育技术重点实验室
自进入“十五”以来，首都师范大学现代教育技术重点实验室在国内率先提出：重构大学与中小学的合作伙伴关系，以科学发展观为基础，倡导大学与中小学共同发展的理念。实验室在北京市石景山区、大兴区和东城区建立了三个实验区。“十五”期间，在北京市面向信息化教师专业发展实验区中培养了450名骨干教师，其中有多名教师获得区级或区级以上骨干教师和学科带头人称号，在区级教学设计大赛中这450名教师几乎全部获奖，专业能力得到大幅提升。与此同时，实验区还发展了首都师范大学虚拟学习社区网络教学支撑平台。这些成果引起了国内外学术界的广泛关注和好评。首都师范大学现代教育技术重点实验室在面向信息化教师专业发展中的研究范式转移及多学科交叉、多研究视角的研究特色同时也博得了中外专家的充分肯定和普遍赞誉。
[关键词]现代城市建设；虚拟地理信息系统（VR-GIS）；实践应用
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0318-01
一、前言
VR-GIS技术是指虚拟现实技术与地理信息系统技术相结合的技术，包括与网络地理信息系统（WebGIS ， ComGIS）相结合的技术。VR-GIS技术是上世纪90年代才开始的一种专门以地学信息科学为对象的虚拟现实技术。VR-GIS技术目前还不用数字化头盔、手套和衣服，它运用虚拟现实建模语言（VRML）技术，可以在PC机上进行，使费用大幅降低，所以它具有被广大用户接受的特点。本文主要对虚拟地理信息系统（VR-GIS）的构成及特征、关键技术进行了分析，并研究探讨了该技术在现代城市建设中的实践应用，总结了该技术的广阔应用前景。
二、 虚拟地理信息系统（VR-GIS）的构成及特征
VR和GIS两个技术的连接，主要是通过虚拟现实构模语言（VRML）转换文件格式，把GIS信息转到VR中表示。VR-GIS方法是基于一个耦合的系统，由一个GIS模块和VR模块组成。VR系统的构成模型见图1，用户操作虚拟环境时，主要使用传感装置，就能得到如二维实时显不等反馈信息。外部世界和系统使用传感装置可以形成反馈闭环，用户控制时，虚拟环境与用户的交互能够很大地影响外部世界。VR系统由6个模块组成，见图2。一是反馈模块，给用户提供实时反馈，接收传感器发出的模块信息；二是检测模块，用户发出操作命令后，检测到后通过传感器，在虚拟环境中使用；三是传感器模块，传感器一方面接收到用户的命令，然后运用到虚拟环境中；传感器在另一方面会将操作结果反馈信息传给用户；四是控制模块，控制传感器，并且作用在现实世界、虚拟环境和用户之间；五是建模模块，将现实世界用三维形式表现出来，构成虚拟环境。VR技术的特征：一是交互性。是指在模拟环境中，用户对物体的操作程度以及从环境中得到自然反馈的程度。比如，用户在现实世界中用手直接去抓取物体时，手有触觉，能够感受到物体重量，视觉中的物体会跟随手动的移动；二是存在感也称为临场感。是指在模拟环境中用户存在的真实程度。模拟环境如果想要达到理想程度，就要让用户难以分辨环境的真假；三是自主性。是指物体在虚拟环境中按照物理定律运动的程度。比如，受到力的作用，物体会翻倒或者移动；四是多感知性。是指计算机除了一般视觉感知，还有运动、触觉、力觉、听觉感知，甚至是嗅觉、味觉感知等虚拟现实具有人所具备的感知才能达到理想程度。
三、虚拟地理信息系统的关键技术
（1）系统集成技术。因为虚拟现实包含了许多模型与感知信息，所以集成技术在系统中至关重要。它主要包括了数据的管理模型和转换技术、同步信息技术、标定模型技术、合成与识别技术等。
（2）传感器和立体显示技术。传感器和立体显示技术主要运用在系统的交互能力上，但是目前的虚拟现实还达不到系统的需求。比如数据手套的缺点有使用不方便、低分辨率、较小作用范围、延退大等等；有待提高虚拟现实的跟踪范围与跟踪精度，三维显示技术也需要创新。
（3）动态环境的建模技术。虚拟现实的核心是建立虚拟环境，该项建模技术主要是为了获得真实环境的相关数据，按照应用要求，使用这些数据来建立虚拟模型使用CAD技术能够获取二维数据，同时也要使用非接触式技术建立起更多环境，结合在一起使用可以提高获取数据的效率。
（4）开发应用系统的工具。应用虚拟现实关键就在于找到适合的对象与场合，充分发挥出创造力与想象力。如果应用对象选择恰当的话，能够有效地提高效率、提高产品质量以及降低劳动的强度。开发虚拟现实的工具，要进一步研究创新。
（5）分布式VR-GIS技术。分布式VR-GIS必须运用到网络，虚拟环境和用户用网络连接，多人实时进行交互也需要网络。在虚拟现实环境中，用户和计算机进行交互，能够共享信息。主要模型结构分成复制式与集中式结构，而多协议模型包括了交互协议、仿真协议、动画协议、几何协议以及场景管理协议等。
四、现代城市建设中虚拟地理信息系统（VR-GIS）的实践应用
虚拟地理信息系统（VR-GIS）可以模拟景观结构、地貌构造、火山构造、地质构造以及地球构造等；也可以模拟大型的交通、城市工程结构。对三角洲演化形成的过程、冲击平原的过程、风化地貌以及河流地貌的进行虚拟实验。模拟试验海气交互、强对流天气、雷暴雨、龙卷风天气过程。地球系统的自然运动现象如火山爆发过程、地震的发生过程与机制、地壳运动过程都可以进行虚拟。对洪水灾害和救灾、学场森林火灾和救灾、垮坝灾害、雪灾、泥石流、滑坡、山崩、水土流失过程、荒漠化过程或土壤侵蚀过程进行虚拟。同时可以虚拟试验沼泽、湖泊、学场、森林生态系统，甚至是区域、城市、养殖农业生态系统的虚拟。对城市的可持续发展、区域的改造与规划进行虚拟。在现代数字城市系统中，虚拟地理信息系统所具有的观察立体细节的能力，可以跳转到不同的位置来检验开辟新观察的可能性。新的建筑物或其他设施的规划者能从他们的透视位置进行全面的立体观察，或者能从附近的建筑物看到他们所在的地方的虚拟建筑物。城市管理者能看见各层街道、建筑物和停车场上的实际地貌，估计附近地点可以容纳的建筑数目、拥塞情况、光线照射等情况。此外，他们能用GIS数据库显示分布的商业活动，例如学校或商店的定位、主要下水道以及无数的其他信息。紧急事件报警服务能使责任者立即获得他们将要处理区域的三维图像，在GIS数据库中适当地添加事件信息，就能看见那儿出现的建筑或道路交通拥挤。
五、结语
总之，随着计算机技术的快速发展，在众多平台上的相关服务都需要采用V R-GIS，VR技术在微机环境中的实现也成为了现实VR-GIS是实时有效、高度集成的可视化地形数据，系统需要管理大量数据，是复杂典型的地理数据集。VR-GTS能够观察到立体细节，并且能够跳转到开辟检验新观察的功能。VR-GIS能够显示商业活动以及实际地貌的分布，并且数据库可以随时添加三维数据，这样对于各种城市新规划、地域新改变都能及时反应到VR-GIS中，其应用前景非常广阔。
参考文献
[1] 冯德俊，张献州，张文君.虚拟现实技术在地理信息系统中的应用[J].四川测绘，2001， （02）
[2] 陈浩磊，邹湘军，陈燕，刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线，2011，（01）.
[3] 罗玉华，左军，李岩.虚拟现实技术及其应用[J].科技信息，2010（01）.
关键词：3S技术；测绘工程；发展
中图分类号：P2文献标识码： A
“3S”三大子系统在功能方面各有千秋，不过也有其各自的缺陷与不足。GIS 技术可实现超大空间、属性信息的统筹化管理，且空间分析能力较强，不过数据源较为缺乏; RS能获取多时相、大面积的数据，不过管理和定位数据方面明显不足; GPS具有全球性、持续定时定位等特点，但在数据管理和显示中略有不足，因而“3S”集成已是必然发展趋势。“3S”的融合主要有下列几种形式: 1) GIS和RS 融合;2) GIS 和GPS相互融合; 3) RS和GPS之间的融合;4) GIS、GPS与RS三者间的融合。整体来看，整个结合过程经历了从低到高级、从分散到集成的过程。
一、基本概念与功能
地理信息系统，即以计算机技术为支撑，根据其空间分布及自身属性，将各类地理信息按照某种特定格式进行输入、检索、或综合分析。地理信息系统的功能在于：以数据为中心，对之进行采集处理、存储管理和变换重构、空间统计与分析 (拓扑叠合、数字地形分析等等)、产品制作以及二次开发等。
遥感，即对物体本身不产生接触，通过传感器来搜集物体的电磁波信息，并对之进行处理，以确定目标物的性质、几何形态及变化规律等。运用遥感技术，我们可掌握环境数据并对之进行动态、同步监测，从而获取准确的环境信息，它具有信息齐全、耗时短、不易受限等众多优点。
全球卫星定位系统，又叫“球位系”，它主要是借助卫星通讯技术，通过导航卫星来测量时间或距离，属于在中距离圆型轨道上运行的一个卫星导航系统。球位系可根据工作卫星的信号来确定目标位置，具有全天候、不间断定时定位的基本能力，可帮助我们解决地球导航与定位等系列问题。
二、“3S”技术的应用现状
“3S”技术是获取、处理、分析、管理、精确定位具有空间数据特征地物信息的一种信息技术手段，在林业、土地、水保、环境、土建、道路、地质、采矿、石油、军事等多种领域的开发、调查、评价、检测、预测中发挥基础和信息提供的作用，为决策科学化提供依据和保障。
（一）空间定位系统技术
空间定位系统技术（GPS），是由美国率先研制的一种全球定位系统，最初用于军事方面。它主要包含地面控制系统、用户接收机和卫星系统三个部分。在测绘工程中，3S技术能帮助我们准确测定某个未知（位置）的精准度，并实现科学定位。GPS的作用主要体现在下列几个方面：第一，它能对城市建设中的测绘精度进行控制，以获取城市规划中科学的测绘数据。第二，在地籍房产测绘工程中，运用3S技术准确测定界桩位置以及土地的使用面积，而后将所得数据输入GPS系统中，从而获取准确的房产、地籍地图。此外，GPS凭借其高精度、高效益等优势，在大地、工程、航空摄影、地壳运动、运载工具导航与管制、工程变形、地球动力学及资源勘察等学科中也得到了广泛应用，掀起了测绘领域的一场技术革命。例如，黑龙江省文物保护部门运用GPS全球卫星定位技术，全面接收卫星信号，明确了三江平原地区汉魏遗址的具置，并通过全站仪将遗址地形及相关数据传输到计算机中，以形成遗址群的平面图系。整个勘测过程的精度较高，不仅节约了人力物力，同时也获得了大量可靠的测量数据。
（二）地理信息系统技术的应用
地理信息系统技术（GIS），其在资源环境测绘工程中，起着非常关键的作用。它既能够管理各种空间数据，同时也能对其进行测试分析，为实践工作提供参考。GIS技术测绘对象通常为点线面之类的空间数据，在测绘中可对之进行描述。在测绘工程中运用GIS技术，可帮助我们解决很多看似复杂的问题。第一，可有效处理、交换空间信息。空间数据资料的维护工作十分困难，且数据具有较高的时效性，运用GIS技术可快捷、方便地对空间数据进行处理，使其得到实时更新。GIS技术与测绘学有着紧密联系，工程测量、地籍测量等项目中，都可利用该项技术来获取比例不同的各种定位数据，同时还可及时获取动态测绘信息，为地理学测量带去更多便利。第二，可用于资产清查，如土地、森林及矿产资源的管理、清查及土地利用规划等。例如，加拿大应用GIS，首次完成了对全国土地资源潜力的统计与估算；运用GIS开展全球小麦大面积估产等，上述表明，GIS在资源清查方面的应用逐渐成熟。
（三）遥感技术
遥感技术，是基于测绘科学、计算机和电子科学等学科发展而来的，她充分汲取了各学科的优势，具有较高的应用性与科学性，因而在测绘工程中得到了普遍应用。第一，测绘地形图。遥感技术融合立体摄影测量，可轻松获取地面上的三维数据信息。遥感技术与雷达融合，可帮助测绘工程取得新的突破，雷达卫星通常不受云雾、气候等因素影响，通过借助遥感技术，可帮助我们测绘出更准确的空间数据。第二，正射影像图的制作。遥感影像主要是运用遥感技术来获得地面物体的图像。在处理遥感影像时，使用正射影像图还可改善图像的直观效果，使之生成具有地理坐标的遥感影像。第三，制作遥感专题图。值得注意的是，制图过程中，应控制好空间分辨率、波段选择及比例尺等，从而提高测绘的准确性。例如，在山西晋城市，推出了“矿产资源开发状况遥感动态检测”研究项目，因采矿规模偏小，且相对较为隐秘，当地矿管部门无法很好地掌握采矿情况。国家矿产资源开发司按照实际的遥感检测结果，明确辨别出了地裂缝、塌陷坑等各项地址灾害，为治理和恢复生态环境和停顿小铁矿开采点提供了依据。
三、展望及建议
由上述可知，3S技术在测绘工程中的应用正走向集成化，这也是未来的主流发展趋势。测绘中的集成化大体体现在如下几个方面：第一，GPS技术为测绘工程提供具体目标，其中应涉及各类信息运载平台的空间位置等；GIS技术在测绘工程中可对空间数据进行处理，并对之进行集成管理与监测，以构建新的信息平台；RS技术主要用于检测测绘目标及其环境，观察地表的信息变化情况，以便对数据库进行更新。国家水利部、科学院推出的实时洪水监测、水灾风险评估系统，南京水文资源研究所推出的长江防洪决策支持系统等，对防治近年来长江流域的大型洪水灾害提供了科学指导。此外，在土地资源规划过程中，运用3S技术能有效获取治理地区的各项资料，并构建相应的规划模型，科学评估最终的规划效果，从而为土地资源提供最佳的规划方案。随着社会的逐步发展，3S技术在测绘工程中的应用范围还将逐步扩展。3S技术的集成发展，很大程度上依赖数据通信技术，因而要促进3S技术的集成发展，我们就必须积极研发各种高科技与卫星宽带技术，为数据通信技术提供更为和谐的发展环境，发挥3S集成技术对测绘行业发展的推动作用。
结论
在我国，测绘行业是最早研究地理信息技术与“3s”集成技术的行业之一，其技术实力较强，在地理信息领域中发挥着不可磨灭的作用。完善以3S技术为核心的测绘技术体系，是推动测绘技术与产业迈向数字化、集成化方向发展的必要举措。21世纪是地理信息技术和产业快步发展的重要时期，作为测绘科技从业人员，理应抓紧机遇，勇敢应对挑战，为国家地理信息产业与测绘技术体系的构建，以及现代化测绘事业的发展，贡献一份力量。
参考文献：
[1]汤星亮.浅谈3S技术的发展与应用[J].硅谷. 2013(08)
关键词：现代农业 信息技术 技术应用
中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0094-01
21世纪是一个全新的世纪，它具有信息化的特点。在这个时代，电子计算机技术快速发展，信息技术渗入每一个社会领域，农业领域也不例外。现代信息技术已在农业生产的各个环节发挥着重要作用。它变更了传统农业的耕作方式，调整了农业产业结构。信息技术的应用是农业生产发展的需要也是提高农业生产力的必要手段。所以，我们应该重视现代信息技术在农业中的应用，提高农业生产效率。
1 现代农业信息技术
所谓现代农业信息技术就是将现代信息技术应用于农业生产，与农业生产完美结合，形成在农业生产中专用的技术。众所周知信息技术是一种新兴的科学技术，主要是研究信息的产生收集、存储转换、传递处理的过程和利用。信息技术主要应用在计算机硬件和软件和系统开发上[1]。随着计算机和网络的普及，信息技术得到了广泛的使用，大大的改变了人们的生活。在农业方面，信息技术的应用体现在土囊、气象、病虫灾害的勘测和预防上。当今比较成熟的农业信息技术主要有农业数据库系统、农业信息管理系统、农业专家系统、3S技术和多媒体技术等。
2 信息技术在农业上的应用
2.1 技术一：农业数据库的建立
农业数据库系统是一个存储在计算机内的、统一管理的组织有序的、共同享有的数据集合。我国主要的农业数据库系统有：农业资源信息、农业实用信息、农业生产资料信息、农产品市场信息和农业政策法规信息等数据库。这些数据库系统为我国农业生产提供数据基础，是农业生产的主要信息来源，为农业生产提供技术、市场和政策的信息支持。
2.2 技术二：农业信息管理系统的使用
管理信息系统简称MIS在农业方面的应用主要体现在农业经济管理等方面，在这基础上研发出了农作物产量气候分析预报系统等，有效的为我国农业生产提供了技术支持[2]。
2.3 技术三：农业专家系统的应用
农业专家系统就是农业智能系统，它以专业知识为基础对特定的问题像人类专家一样进行解答。主要是以信息管理技术为基础，将信息获取和推理的技术与农业生产经验、实验数据模型相结合造就的计算机农业系统。它可以直接为系统使用者提供各种农业生产问题的答案。它可以在农业生产的各个环节提供帮助，如作物的生产管理、水土保持、经济利润的分析等。
2.4 技术四：3S技术的大量应用
3S技术主要包括GPS全球定位系统、RS遥感系统和GIS地理信息系统。这三种技术已经成功且广泛的应用到农业领域中了。如GPS在土地、植被、火灾和农业资源的监测得到广泛使用，为农业生产提高精准的数据。RS技术主要应用于农业资源的调查和监测，如果土地利用状况、海洋渔业资源的调查、农作物生长的情况等需要遥感技术来获取准确的数据和图像，以此预防农业灾害的发生，降低灾害带来的损失。GIS是对数据进行综合处理和分析的计算机系统，在空间地理资源如土囊、气象等的数字化数据库的建立上得到广泛应用。
2.5 技术五：多媒体技术的采用
多媒体技术是将文字、声音、图片、影响等作用于计算机，形成传播农业知识和技术信息的工具。一般表现在录制农业技术相关的光盘，为现代农业技术的推广提供了保障[3]。
3 信息技术在农业应用中的问题及对策
问题一：农业信息化意识薄弱 对策：增强意识。
一些地方政府对农业信息化的建设不够重视，没有将农业信息化落到实处。这导致了地方农业信息化进程缓慢。要想提高地方农业生产所创造的价值就必须转变地方政府的观念，重视信息技术在农业生产领域的应用，推广信息技术的普及，开展技术讲座和远程教育，提高农民的文化素质和信息意识，培养新型农民。
问题二：专业性网站信息落后 对策：加强网站维护。
我国多数的农业网站中信息更新缓慢，信息落后，实用性较差，导致网站访问量低下，对农业生产的帮助有限。所以政府要加强农业数据库的统一管理，实现数据的互通，资源的共享，从而使农业数据库等得到真正的应用。
问题三：农业专业化人才紧缺 对策：积极培养人才。
现今，我国农业信息管理处于初始阶段，信息管理和技术研究人才匮乏。农业信息技术属于高新技术，农业设备的投入和人才的引进都需要大量资金。为了减少资金带来的压力，我国和地方政府都应该重视本土人才的培养，给人才的培养提供政府和资金支持，只有这样我国的农业才能走一条独立自主的创新道路[4]。
4 结语
我国农业与发达国家的农业相比，在生产规模、机械化和信息化程度、专业人才培养上都存在一定的差距。随着科学技术的发展，农业生产已经进入了高新技术的时代，这对我国农业的发展即是机遇也是挑战，我国信息技术在农业领域的应用还有大量的空间，所以我们需要不断的探索，解决现存的一些问题，重视人才的培养，落实技术 的推广，整合农业数据资源，实现全国数据的共享，并引进国外先进技术为我国新技术的研发提供借鉴，推动我国农业现代化进程。
参考文献
[1]邱新棉.农业技术的发展及其应用[J].世界农业，2010（12）：12-13.
[2]魏炳.信息技术在现代农业的应用[J].河南农业，2011（07）：61.
关键词：GIS 地理信息系统 3S 问题分析 空间分析
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0145-01
1、GIS的起源
地理信息系统起源于20世纪60年代经过近几十年的发展，已渗透到与生产生活有关的所有领域，如气候、土地、城市规划、石油、军事自动化、交通、海洋工程、电力等。同时可以帮助人们控制和解决森林砍伐、土地退化、温室效应以及流行病的研究和控制等问题。发展至今，基本上形成了非常稳定的数据模型和数据结构，形成了稳定有效的信息查询和空间分析的方法。但仍然存在诸多问题，比如GIS与万维网的结合、真三维空间模型、时空模型的表示和处理及综合空间分析方法等。
2、GIS的基本组成
地理信息系统主要由四部分组成：即计算机硬件系统，计算机软件系统，空间数据及系统的组织和使用维护人员即用户。其核心内容是计算机硬件和软件，空间数据反应了应用地理信息系统的信息内容，用户决定了系统的工作方式。
3、当代WebGIS发展及问题
3.1 WebGIS
Internet被称为21世纪信息传媒的一场革命，GIS与Internet的结合应用正在飞速发展，它取代了传统的PC或桌面GIS范例，成为下一代GIS平台。WebGIS与传统的基于Client/Server的GIS相比，具有更广泛的查询范围和平衡高效的计算负载等优点。
3.2 主流WebGIS平台
目前，各大地理信息系统软件商纷纷推出或升级自己的WebGIS软件产品，而且更新周期越来越短，国外的WebGIS软件平台主要有：ESRI公司的MapObjects Internet Map Server（MapObjects IMS）和ArcView Internet Map Server（ArcView IMS）后合并为ArcIMS；MapInfo公司的MapXtreme；Autodesk公司的MapGuide；Intergraph公司的GeoMedia Web Map等。国产WebGIS平台主要有由武汉吉奥信息工程技术有限公司的GeoSurf，国家遥感应用工程技术研究中心的地网GeoBeans等平台。
但是，当今WebGIS还处于不成熟的初级阶段，仍需要进一步的优化，用户还不能通过网络来进行真正地复杂的GIS空间分析功能，其原因之一是网络宽带存在的瓶颈，但这一瓶颈在3G时代有望得到解决。另一个原因是软件本身的问题，比如如何构建Internet与GIS的集成结构，以及如何实现高效的数据互操作，网上数据采掘等问题。另外WebGIS是建立在分布式数据库上的，为了增强服务器端的处理能力和速度，服务器端的GIS应用也要求是分布式的。这就加大了WebGIS应用与服务器端的复杂度，但是中间件技术解决了这一难题。现今，主要的中间件技术有CORBA、EJB等。但对于分布式的异质地理数据库如何实现异构数据源应用级交互以及分布式地理数据的一致性，地理数据的存储与获取仍然是WebGIS所面临的新课题。
4、当代 3DGIS发展及存在的问题
传统的GIS只能表达二维信息，例如：x、y。因此空间分析也在此基础上进行，称为2DGIS。现今2DGIS已经不能满足空间三维信息分析及查询的需要了，3DGIS要求能够模拟、表达、管理、分析与三维实体相关的信息，并提供决策支持。
5、主流3DGIS软件平台
5.1 SiteBuild平台
SiteBuild三维TM是一款有MultiGen公司生产的软件，基于ArcView系统的扩展，其最大的特点是可以充分利用三维数据库的数据，通过ArcView平台转换为三维数据。而且把场景创建，三维渲染融为一体，作为插件在ArcView中运行。MultiGen公司还推出了一些其他产品。比如，Creator、Vega等软件，引领三维软件的潮流。
5.2 IMAGING Virtual GIS平台
IMAGING Virtual GIS是一款由ERDAS公司开发的可以在虚拟环境中交互操作，并且可以查询地表地物的纹理属性和几何信息的三维可视化分析软件，其特点在于能够把复杂的三维数据采集变得轻松而且适用于大范围的三维场景。
5.3 三维造型软件
MultiGen Creator是MultiGen公司另一款集仿真战场、娱乐、城市仿真和计算可视化为一体的一个完整的交互式实时三维建模系统。它可以根据用户的需求对复杂的模型自动生成LOD模型，非常适合城市三维建模。其存储格式为目前流行的OpenFlight格式，并支持多种转换。虽然其优点众多，但也仍然存在诸多问题，例如：模块划分过多、价格昂贵、目前并不支持汉字包、不能完全作自主版权的开发与应用等诸多问题，仍需要进一步改进。
5.4 国产三维GIS系列软件
当今随着三维技术的快速发展，国内各大GIS软件生产商也飞速发展，主流平台主要有北京国遥新天地信息技术有限公司开发的EV-Globe、适普软件有限公司的IMAGIS，灵图软件技术有限公司的VRMap、武汉地大信息科技发展有限公司的InfoEarthTelluroMap等。这些软件在多源数据获取、数据库一体化管理、多维数据的集成应用与动态可视化技术方面已经得到了长足的发展。但也不乏存在这样或者那样的不足，例如在数据获取、数据管理、数据可视化、空间分析等方面还需要进一步提升。这需要人才、资金以及社会的共同努力来促进国内三维GIS软件业的发展。
参考文献
[1]陈述彭,鲁学军,周成虎.《地理信息系统导论》.北京:科学出版社,2000.
[2]史文中.空间数据与空间分析不确定性原理[M].北京:科学出版社,2005.
[3]刘南,刘仁义.《WebGIS》原理及其应用[M].北京:科学出版社,2005.
张石钢
2007年底，一个叫“数字星球系统”（多媒体球幕投影演示仪）的、能广泛应用于小学科学和地理学科等多领域教学的数字化教学仪器出现在基础教育领域。从那时起，这个能动态、立体地再现自然科学和社会科学现象与过程，能瞬间将平面资源转化成球面资源，并能迅速将学生眼球抓到教学中的神奇地球，风靡课堂。基于数字星球系统的数字化地理专用教室解决方案也由此诞生，并在全国普遍实施和应用。
2008年，随着全国教育科学“十一五”规划教育部重点课题将数字星球系统纳入重点研究对象，以及“基于数字星球系统的教学资源开发、教学模式及其应用效果研究”课题不断深入开展，大量优秀成果得以涌现，极大地促进了学校教学内容呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。这就是北京中教启星的核心产品，一个用创新理念、创新科技打造的中国的“哈利波特魔法球”——数字星球系统。
中教启星，是一个不断用领先科技服务于中国教育装备行业的领航企业。不断领先，这是中教启星区隔竞争对手的最好手段。领先科技、精品实施、应用服务保障，中教启星不断地用科技、技术说话，用精品课程、精品工程说话，用精心应用服务促应用效果。
2013年，北京中教启星科技股份有限公司通过自主研发，又倾心打造全新数字星球系统，实现了高分辨率、高解像力和10:1的高对比度，并以全新科技的数字星球系统为核心产品，全力打造出中国基础教育的未来教室方案。中教启星未来教室项目容纳了小学、初中、高中各个阶段，涵盖了科学、数学、地理、历史等学科和思维创新、创意等内容，形成了不同阶段、不同学科、不同知识面的综合性未来教室整体解决方案。
在中教启星未来教室中，数字化的地球三维立体动态地展示着自然科学和社会科学的现象与过程；最先进的教学仪器让教师的教学手段得到最大丰富、教学效果得到最大体现；最符合人体工学的智能桌椅保证着学生健康快乐地成长。中教启星的未来教室将最大限度地营造充分支持学生进行探究性学习的良好环境，让学生亲身经历知识探究的过程、获得和掌握学习知识的方法、强化学科知识的学习和培养学生综合素养。例如，中教启星数字化地理专用教室中，从设计要求上，不断为方便学生查阅各种地理信息资料如动态环境资料、遥感遥测资料及教材涉及的相关地理案例资料，方便学生进行实践活动，为探究性学习和学科实验活动创造条件；为启发式、探究式、讨论式、参与式教学创造条件；将地理学科发展前沿渗透于课程教学中。而在功能要求上，以满足实际教学为主，兼顾研究性学习、校本课程开发和兴趣小组活动；突出地理学科发展前沿及教育特点，突出自然地理与人文地理相结合的特点；充分运用现代教育技术，以“数字化”为主导，突破时间与空间的限制，为学生提供更多高质量的科学信息，及时将最新成果纳入教学过程；最大化满足学生的地理学习需要，建立富有选择性的地理教学环境，满足学生探索自然奥秘、认识社会生活环境、掌握现代地理科学技术方法等不同学习需要；同时，支持由传统课堂教学模式转向依托于信息技术环境的自主学习、协作学习的教学模式。可以说，中教启星在未来教室项目中，大量运用现代教育技术和前沿信息技术，通过人性化、创新的设计理念，完美地呈现出未来教室的美好发展前景。
中教启星，将一直以领先科技服务于中国教育，用精品说话。
（作者单位：北京中教启星科技股份有限公司）
关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型.
现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.
1多媒体数据的有效管理
通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.
1.1GIS数据库中多媒体数据的管理
1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.
有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据.
要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.
关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦即最后
图1相对基态的修正方式(据文献［1］修改)
Fig.1Amendmentwaysofrelativebasestate
a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.
关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即01(目标从无到有)；10(目标从有到无)；1N(目标从一个变成多个)；N1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.
1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些GIS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.
目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据.杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮.
对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.
1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成
多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据.
1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.
为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感.比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.
1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等.
为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.
2GIS应用系统中多媒体功能的实现
在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能
2.1空间数据库中多媒体数据的播放
由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.
下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti+1状态无的信息，显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i＜j时，转(3)；否则结束.
如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计.首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息.
2.2属性数据库中多媒体数据的应用
一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.
3多媒体技术在GIS中的应用前景
(1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进.
参考文献
1张祖勋.时态GIS数据结构的研讨.测绘通报，1996,(1):19～21
2杨学良.多媒体计算机技术及其应用.北京：电子工业出版社，1995.138～139
