时间：2023-12-19 11:17:42
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篇地理信息科学和环境工程，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。
关键词：科学思想；GIS教学；教学评估
大学课程教学是保障人才培养质量的重要环节。一个人接受什么样的大学教育，直接影响其思维习惯和科学素养的养成。当前，各级教学管理者采取多种激励措施，试图促进课程建设。特别是通过立项方式积极支持建设精品课程，以此带动和引领大学课程的建设与发展，促进教学质量的提高。管理者的愿望非常良好。各大学、院系也非常重视，教学改革深入人心。有人定义精品课程，是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教学资源、一流教学管理等特点的示范性课程。然而，科学教育有自己的规律，不同学科有不同的解决问题的方式，不同课程也有不同特点，同样的课程在不同的学科中其作用也可能是不同的。作为环境科学专业必修课程，地理信息系统的作用是为该专业学生提供必要的环境数据处理技能，引导学生如何应用地理信息科学(GIS)技术解决环境科学与工程中实际问题。要将地理信息系统建设为精品课程，需要理解科学、环境科学特点，结合“精品”的特色，参照美国优秀大学的GIS大师级教授的类似课程，从思想、内容、方法、教学辅助与管理上，探讨如何帮助学生更好地理解GIS思想，尽快掌握GIS应用技巧，解决环境科学中的实际问题。
聂庆华，南开大学环境科学与工程学院副教授。
一、精品课程的定义与特色
精品，字面上理解，是精心创作、质量上乘的作品。单纯以“一流”作为特色，缺乏可操作与比较。事实上，没有人清楚怎么才算是一流的标准。况且不同课程之间实际上没有可比性。教学时间长短、教师队伍结构、教学形式是否用现代信息技术、是否用国外教材，甚至学生的评价，也都不该是精品课程的必要前提或充分保证。因为教师从事教学时间不是教师对知识理解与领悟的指标，尤其是信息大爆炸时代，教龄长如果不善于学习，则是知识老化：教师队伍再强大，讲台却只能容纳一个人。科研也许可以团队接力，教学却主要是主讲教师能力与发挥；现代信息技术只是给教学带来了方便，不代表课堂知识是否新颖，也不表示能方便科学思想传输：国外教材也可能是外国作者本人的看法，不反映课程知识体系的完整。不同国外作者的教材，实际E差别也是非常明显的，不应当理解为用国外的教材就是精品的，用国内教材就相对低劣；学生的评价更不说明问题。好的课程，学生评价很好。但是一个附和学生分数需求、考试上明确具体内容、降低要求的老师，可能同样获得学生的青睐。
理解精品课程，应当先从“精”字入手，可以从五个方面来认知精品课程：
1 精通，精深广博。主讲教师不仅精通本课程相关的知识、课程各知识点的起源与发展，体会学科的科学思想，而且明白相关科学发展的现状和趋势，国外相同课程所采用的主要教材特点，不同学者的著作为什么会侧重本课程的不同方面。
2 精究，精习研究。教师拿起教材，照本宣科，只能给学生传授知识。但是由于有些中文教材知识相对陈旧，一般是多年前知识的累积，相关思想已经相对滞后。有的教材甚至十年也没有改进。因此教师应继续学习，追踪本专业方向上，世界各主要大学、研究机构代表性学者的研究报道：追踪各海外著名大学该课程的教学情况。每年及时更新自己的教学内容，以求将最新知识讲授给学生。
3 精要，讲清精髓。尽管教师精熟整个课程知识和思想，要在有限的课堂时间内，完整、清晰地向学生介绍整个课程内容，几乎是不可能的，要求教师精心准备每堂课，精明强记，讲清每堂课的精髓要点，让课堂上每个学生都有重要收获。若学生能够自己阅读、看懂的部分，教师就没有必要赘述。教师需要做的，是在课堂上揭示知识深处的思想。
4 精触，廉明克己。本质上，教学是潜移默化，引导学生做人的过程。大学生正处于走向成熟的年龄段，教师的人格魅力更影响学生的追求和处事方式。教师的质朴、严谨、和气与幽默，教师的廉明、求实、公正与公平等良好品格，在课程教学中可能给学生带来课程知识之外的启示。教师的微笑、宽容与坚持原则下的善良，会感染每个学生。我们主张将学生当作成熟人格的成人，尊重每个学生的人格，课堂与课后随时服务每个学生。但是必须让学生明白，一切尊重是相互的，一切自由是有规则的，一切行为都是需要自己负责任的。
5 精彩，精神活力。精彩课堂首先要求教师精心虔诚，以至诚心志，采用适当教学方式，讲述课程内容范围内的知识和思想。学生的参与是课堂更重要的一部分。参与不是让学生巍然正坐，步调一致听指挥。而是让学生的思想自由地思考和讨论课程内容。精彩的课堂不等于附和学生的喜好，决不能聊及与课程知识或思想无关的故事或幽默笑话。精彩是在于合理的内容编排，调动听众的积极参与。
因此精品课程的定义应当是：教师经过精习研究，精通课程知识与思想前提下，用精彩的语言、精巧的方法，在有限课堂时间内讲述课程内容范围内的知识和思想精髓。并且课后随时服务每个学生，解答学生相关问题。
二、GIS在环境科学与工程中的作用
GIS在环境科学中的作用，决定环境科学专业GIS课堂内容。GIS课程目标是服务于环境科学，而不是去研究GIS科学。作为环境科学专业必修课，GIS在环境管理与环境模拟方面的应用也逐渐被认知。要理解环境科学巾GIS课程教学要旨，应当先理解环境科学。
现代环境保护历史可以追溯到1870年，加州Merritt湖建立美国第一个官方野生生物庇护所。环境科学研究人类和生物与其他生命或非生命环境(物质和能量)如何相互作用。它是一个自然与社会科学的综合学科，其知识体系来自物理、化学、生物(尤其是生态学)、地质、地理、资源技术和工程、资源保护与管理、人口学、经济学、社会学、政治学、心理学和伦理学。因此，环境科学是从理论和应用层面，研究人类如何影响世界的一个交叉学科。环境科学家应用自然科学与社会科学信息，去理解地球系统如何工作，了解人与地球之间的交互作用，揭示环境问题的解决方案。因此，环境科学中，环境信息是有严格地理维的空间数据，环境信息获取、存储、管理、分析和表达与传输，都需要应用GIS技术。环境工程是借助工程原理，清除环境废弃物，降低环境风险。表面上是污水处理、固废消解和大气净化等具体工作，然而工程问题的解决往往是以模型为基础的，通过模型模拟问题的可能结果，建立环境模型才是环境工程研究的核心内容。GIS科学中Geocomputation、Geosimulation技术，是重要环境工程模拟工具。
就GIS本身而言，GIS从地理信息系统(Geographic
Information Systems，GIS)到地理信息科学(GeograDhicInformation Science，GIS)的发展则是1992年前后。从单纯GIS科学知识传授到GIS科学思想传播的升华，是最近十年的事情。随后伴随互联网技术的普及，地理信息服务(GeograpMc Information Service，GIS)成为当前GIS研究的热点之一。GIS是一个发展的技术、科学、服务，GIS的发展必然延伸其在环境科学中的应用，同时也必然带来课堂教学内容的扩展和更新。
至今，国内大学GIS课堂，往往传授GIS实用技术，以及为理解GIS技术应用所必需的概念与原理。GIS系统开发、GIS应用成为国内GIS重要主题。这种教育下。不可能出现GIS科学创新，我们只能追随商业软件开发，只能追随市场不断学习。由于信息所有权为政府，权威地理信息服务的垄断将最终阻碍技术提高。事实上，20年来国内GIS科学一直鲜有创新，只是追随国外进展，不断学习与应用。从科学自由理念出发，单纯GIS软件开发与GIS实用技术，可能变得没有科学意义。如果学生应用技能培养的同时，不能融入了更多GIS科学思考，则GIS应用也将变得一知半解。20年来，国内公司、大学、政府立项开发GIS系统不少，但真正成功的应用系统却不多。多数人谈到GIS在环境科学上的应用。首先想到的就是系统开发，对GIS学科思想理解上的畸形，直接导致GIS应用上的肤浅和难以持续。大学GIS课堂上，重视GIS科学思想的传播，是环境科学领域用好GIS技术的重要前提。
三、GIS教育与GIS课程建设实践
南开大学GIS课程的建设，经历一个漫长的探索过程，目标是让学生熟练应用GIS于环境问题的解决。初期，由于没有Interact，GIS教学只能参照北京大学、南京大学和中国农业大学的GIS课程，围绕在环境科学中应用，模仿他们的内容体系。有了网络资源，教师查阅美国、加拿大、英国、中国香港和台湾地区近百所高校GIS课程资料，并最终将教学参考重点资料锁定在美国大学GIS教学联合会(UCGIS)的网络教材。从1998年开始，该教材一直被多所北美大学使用。为适应国内学生语言习惯，我们也完成中文教材《地理信息系统及其在环境科学中应用》的编写和出版。随后，教师得到机会，追随美国科学院制图委员会主席、加州GIS学术主席、美国国家地理信息与分析中心(NCGIA)主任Keith C.Clarke教授学习。由Clarke教授推荐，后又追随美国科学院委员、美国艺术与科学委员、NCGIA学术主席的Michael F.Goodchild教授进一步学习GIS。随大师GIS课堂学习，加上进一步阅读加州大学图书馆大量的GIS教材和专著，为南开大学GIS课程教学改善打下一定基础。
得到Clarke教授和Goodchild教授书面许可，可以使用他们的GIS课本、课件、实验指导材料、考试试题。教学组织上，在一个学期时间内，讲完加州大学两学期GIS课程内容(包括GIS概论和GIS技术专题)，重点是GIS科学的思想体系。尽管教师付出非常多的时间，所有课件全部放在网络，为学生提供全英文教材。由于使用全英文讲课和考试试题，考试前没有任何提示，只能靠学生平时学习。结果显示： (1)教师讲清GIS科学思想，比单纯的知识讲解可能更深入。为学生未来准确应用GIS，解决实际问题将是有帮助的。(2)多数学生考试结果好，甚至全英文答题。俄语作为外语的学生，在没有提示情况下，也能答出优秀试卷。看来多数学生能适应英文教学与考试的。采用英文教学，至少专业术语上，为学生进一步深入学习GIS，打下良好基础。(3)作为教学研究的一部分，对考试不及格的学生进一步分析。重新从UCSB的GIS考试题库中，组织试卷，再在规定时间练习测试，显示这些学生仍不懂基本概念。反映出他们从来没有看过教材，如何教育这类学生仍需要思考。
【关键词】测绘；发展；探测技术；应用
测绘学是一门关于地球空间信息的学科，是采用各种方法和手段研究空间对象的定位、描述和表达，动态变化与监测，并将所获得的各种空间信息进行加工、存储与处理，使之综合应用于经济建设、国防建设、科学研究、社会发展等各个领域中所形成的一门学科。测绘科学既是地球学科的重要分支，又是一门工程应用学科，她服务于各种工程建设，包括地面、空中、地下、水下各种民用工程、矿山工程、海洋工程、军事工程、环境工程、生态工程等领域。现代测绘科学研究的主要对象是空间信息，而以空间信息理论为核心的测绘学科，与地学、生态、环境、城建土地管理等相关学科都有密切的联系。现代测绘高新技术，往往是多种专业技术的综合系统，只有将各类知识融会贯通，构成有机的知识网络，才能适应现代科技相互交叉、渗透、移植的特点。测绘的范围从地面扩展到整个近地空间，加之通讯、计算机网络等信息技术，给测绘学的发展提供了广阔的发展空间。随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展。
现代测绘技术主要有：（1）空间测绘技术（2）航空、卫星重力探测技术（3）航空航天遥感技术（4）地图制图与地理信息系统技术（5）GPS、GIS、RS的三S集成技术。测绘科学与技术下设大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程三个研究方向。
大地测量学与测量工程专业是培养具备地面测量、海洋测量、空间测量、摄影测量与遥感以及地图编制等方面的知识，能在国民经济各部门从事国家基础测绘建设、陆海空运载工具导航与管理、城市和工程建设、矿产资源勘察与开发、国土资源调查与管理等测量工程、地图与地理信息系统的设计实施和研究、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域从事研究、管理、教学等方面工作的工程技术人才。
摄影测量与遥控专业是结合摄影测量（解析摄影测量、数字摄影测量）、地理信息系统、图象信息处理以及遥感的系统理论和有关仪器设备的原理，培养从事摄影测量与遥感技术领域的地图制作，建立地理信息系统，进行资源调查以及近景摄影测量生产与研究的高级工程技术人才。
地图制图学与地理信息工程已从传统的地图绘制发展成为运用现代计算机技术与信息通信工程。
现代测绘学的内容广泛，任务涉及面大，是现代高新技术互相渗透的结果。现代测绘学与传统的测绘学有所不同，它不只是手段先进，方法新颖，而且其研究和服务的对象、范围越来越广泛，重要性越来越显著。
如上所述，现代测绘学是一门科学性、技术性很强的学科。对于国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，是一门重要的基础科学。
在工程建设方面，工程的勘测、规划、设计、施工、竣工及运营后的监测、维护都需要测量工作。在军事上，首先由测绘工作提供地形信息。在战略的部署、战役的指挥中，除必须究和服务的对象、范围越来越广泛，重要性越来越明显。如上所述，现代测绘学是一门科学性、技术性很强的学科，对于国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，是一门重要的基础科学。
测绘工作是国民经济建设和社会发展的一项前期性、基础性工作，是构成地理信息产业的基础和主干。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息，其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。
随着空间科学、信息科学和计算机技术的飞速发展，测绘科学技术也进入了一个新时代。目前，国内外测绘科学技术的发展出现了下列主要趋势：
（1）大地测量自采用快速高精度空间定位技术，特别是GPS技术以来，逐步从静态大地测量发展到动态大地测量，作用范围从地球局部区域扩展到全球，研究对象从地球表面几何形态深入到研究地球内部物理结构及其动力学机制，传统大地测量理论和技术将产生重大变革。应用大地测量技术对地壳运动和海平面变化进行精确监测和研究，及时对因环境变化而产生的自然灾害做出精确预报将受到普遍的重视。
（2）摄影测量的发展经过模拟摄影测量、解析摄影测量时代，已经于本世纪90年代进入到数字摄影测量时代。数字化摄影测量系统已经进入商品化的阶段；将数字摄影测量系统与地理信息系统结合，促进了测绘生产过程的数字化和自动化；利用GPS确定航摄外方位元素，从而实现无地面控制点或少地面控制点的航空摄影测量，摆脱繁重的野外控制测量工作。
（3）遥感技术正朝向多种传感器、多级分辨率、多频谱、多时相的信息获取和快速实时的智能化信息处理的方向发展。利用遥感技术对大陆、海洋、大气等地球环境的变化进行长期观测和分析，已经与遥感制图、地球资源调查一样成为遥感技术的主要方向。高分辨率卫星摄影系统、高分辨率成象光谱仪、合成孔径雷达等新型传感器及其影象信息处理系统日益受到普遍重视。
（4）地理信息系统已在某些专业得到应用并进入商品化生产的阶段，计算机技术和通讯技术的迅速发展，使GIS向多样化和分布式处理迈进。在侧重信息存储、数据库建立、查询检索、统计分析和自动制图等基本功能的基础上，GIS逐步进入开发分析、评价、预测、决策支持模型以及增加智能化功能的发展阶段。
（5）地图学的发展呈现出多层次、多领域、多时态、多功能的特点，遥感技术、地理信息系统技术、机助制图技术与多媒体技术的发展将使地图制图学的基本理论、技术方法和手段、工艺过程发生根本性的变化。研究解决利用遥感技术和其它手段快速更新地图信息，实现地图内容的自动综合，以及研制实用化专题地图设计专家系统、地图自动编辑制版系统和地图信息分析应用专家系统，是当今地图制图技术发展的关键。
关键词：数字线划图DLG制作DLG应用
在计算机技术和信息科学高度发展的当今,仅靠纸制地图和一些零散的数字地图提供的信息已经无法满足需要,数据库技术的应用和信息系统的建立使传统纸制地图的应用发生了质的飞跃,数字地图代替了纸制地图在当今时代的应用,是纸制地图的数字存在和数字表现形式.由时代的发展，数字化测图越来越被需要。
近些年来，随着计算机技术、网络技术及信息获取与处理技术等相关技术的飞速发展，4D产品的生产技术也有了不断的提高。与生产相关的方面，如数据获取、空中三角测量、质量控制、产品应用、生产管理等，在技术上也都有不同程度的进步。
航测内业“4D”产品生产技术的进展“4D”产品(数字高程模型DEM、数字正射影像图DOM、数字线划图DLG、数字栅格地图DRG)是地理信息的重要表达形式，是测绘为社会提供服务的基础，并成为国民经济建设部门进行决策、管理、设计、规划的主要依据，是我国解决人、资源、环境和灾害等重大社会持续发展面临问题的基本信息手段。摄影测量技术发明以后就成为测绘生产的主要手段，当前已由模拟摄影测量阶段经解析摄影测量阶段全面发展为数字摄影测量阶段。因其数据源、生产过程、最终产品等全部为数字形式，故称全数字摄影测量。全数字航空摄影测量内业生产，已经成为生产“4D”产品的主要手段。
其中，DLG(数字线划图)是现有地形图上寄出地理要素分层存储的矢量数据集,既包括空间信息也包括属性信息, 能进行空间信息的分层与叠加，提取属性数据，根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。 该产品较全面地描述地表现象，目视效果与同比例尺一致但色彩更为丰富，满足各种空间分析要求,可随机地进行数据选取和显示,与其他信息叠加,可进行空间分析、决策。其中部分地形核心要素可作为数字正射影像地形图中的线划地形要素.可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面以及作为人口、资源、环境、治安等各专业信息系统的空间定位基础。
1 特点
数字线划地图(DLG)是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（Digital Thematic Information）。此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。数字线划地图(DLG)的技术特征为：地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致。图形输出为矢量格式，任意缩放均不变形。DLG精度高,表现形式多种多样,与DOM复合可形成数字正射影像地形图,DOM与和DEM复合可形成数字立体地形图或数字地面模型(DTM)。DLG可满足各种空间分析要求,可进行空间分析和决策,而DLG数据的质量对于空间数据库至关重要的。适用于城市基础地理信息数据库数据产品化加工，适用于大型、区域性专业地理信息数据库数据产品化加工。并且野外工作量小，作业成本低，自动化程度高，生产效率高，技术成熟，进度可靠，工艺流程简单。
2 生产技术。原始资料主要采用：外业数据采集、航片、高分辨率卫片、地形图等。
制作方法：
1)利用数字摄影测量系统，采用以人工作业为主的三维跟踪的立体测图方法。目前，国产的数字摄影测量软件VintuoZo系统和JX-4C DPW系统都具有相应的矢量图系统，而且它们的精度指标都较高。可以采用：先外后内的测图方式、先内后外的测图方式、内外业调绘、采编一体化的测图方式。我们在工作当中主要使用的是JX-4C DPW系统来进行操作的，由外业作业人员对测区加密控制网，基于JX-4C全数字摄影测量系统的数字线划地图的绘制JX一4C 面向影像的各种算法被加进去后使其可以实现半自动或手动定向，在DLG生产过程中，可以利用航片和高分辨率卫片进行立体测图，在测图过程当中，对相片中的地物和地貌分辨不清部分，可以用估测的方式进行测图，之后再由外业人员将估测或者待测部分到实地利用其它仪器进行实际补测，将补测数据重新录入到计算机当中，由于立体的图形可以叠加至影像立体上去并且可以硬件放大、缩小、漫游，可以使作业精度得到一定的提高。
2)解析或机助数字化测图。这种方法是在解析测图仪或模拟器上对航片和高分辨卫片进行立体测图，来获得DLG数据。 用这种方法还需使用GIS或CAD等图形处理软件，对获得的数据进行编辑，最终产生成果数据。具体方法是：由航摄像片活着卫星遥感影像上准确判绘水系、交通、局鸣笛及工矿设施、植被等要素，不能准确判绘的要素（包括图形与属性），如地名、境界、管线等要素以及其他有关要素的属性应到野外进行调绘。根据内业预采的成果，到野外进行全面核查，纠错、补调，然后根据野外核查、补调的成果，内业再进行要素补充采集（包括图形与属性）和编辑。大大减少了野外工作量。
3)对现有的地形图扫描，人机交互将其要素矢量化。也就是在DRG背景数据上，采用人机互交的方式，进行DLG数据采集及属性录入，属性数据主要有DRG获取；当有新DOM以及专业数据资料时，应参照预处理图，在DRG与DOM叠合的基础上，以DOM为背景对更新要素进行图形采集，同时赋属性值；当发现矢量要素与其DOM同名影像位置的套合误差在某些部位超限时，应以DOM为准，对矢量要素进行修正。目前常用的国内外矢量化软件或GIS和CAD软件中利用矢量化功能将扫描影像进行矢量化后转入相应的系统中。工艺流程较简单，基于工程扫描仪、计算机等非专业化仪器设备，设备硬软件投入较少，生产成本低。
4)在新制作的数字正射影像图上，人工跟踪框架要素数字化。屏幕上跟踪：可以使用CAD或GIS及VirtuoZo软件将正射影像图按一定的比例插入工作区中，然后在图上进行相应要素采集。
5)野外实测地图。
6)数字线划图缩编的方式。根据缩编数据与产品数据的对比分析建立相应的数据模板用于继承、转换或编辑处理等操作
3数字线划图的应用
[关键词] 宁夏；智能旅游；信息系统；设计；VB
doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2015.02.136
[中图分类号]F59 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）02-0184-04
国务院于2009年12月颁布《关于加快发展旅游业的意见》（国发[2009]41号），将旅游业定位为国民经济的战略性支柱产业和人民群众更加满意的现代服务业，进一步提升了旅游业在国民经济中的战略性地位。宁夏回族自治区党委、政府将旅游业定为新的经济增长点和特色产业来培育，确立了以打造“西部独具特色旅游目的地”和“面向阿拉伯国家和穆斯林地区的国际旅游目的地”为目标的宏伟蓝图，目前已经形成了以两山一河（贺兰山、六盘山、黄河）、两沙一陵（沙坡头、沙湖、西夏陵）、两文一景（回族文化、西夏文化、塞上江南特色景观）为核心的A级以上景区31家，其中4A级及以上景区11家，在中国西北旅游圈发展格局中占有了一席之地，旅游业的快速发展取得了极好的业绩和经济效益，2010年接待国内游客就已经突破1000万人次，入境游客1.79万人次，实现旅游总收入67.8亿元，相当于全区GDP的4.12%。但宁夏传统的旅游管理方式已远远不能满足游客多层次的需求和旅游资源的动态变化趋势，信息技术在旅游行业里的应用范围窄、深度浅，成为旅游行业快速稳步发展的“瓶颈”，其中信息化和智能化管理是亟待解决的关键技术问题之一，迫切需要借助以空间信息处理为核心的地理信息系统（GIS）技术支撑，构建具有内容丰富，功能强大的空间信息管理系统、空间信息分析系统、空间信息查询系统及三维影像显示系统等功能的智能化旅游管理信息系统。因此，本文将地理信息系统技术和多媒体制作技术引入到宁夏回族自治区的旅游系统中来，开发具有编辑测量、精确定位、信息查询、资源动态管理和路径优化决策模块的宁夏智能化旅游信息系统，实现空间数据与属性数据关联的多媒体地图和全区旅游资源的高效利用与管理，以此整合宁夏全省现有旅游资源，进一步缩小与其他省份之间的信息化水平差距，为实现宁夏旅游产业跨越式发展提供信息管理技术体系保障，同时为游客带来前所未有的便利和全新的服务。
该旅游信息系统旨在实现以下几个具体目标：一是结合宁夏典型旅游景区及周边进行旅游资源的实地勘察与调研，构建宁夏智能旅游信息管理系统的理论基础和模型体系架构；二是旅游资源普查及数据库关联构建：在各县区旅游资源及旅游支撑系统普查的基础上，经宏观分析、计算、提炼、研究，完成空间数据库设计和属性数据库设计及关联关系创建；三是在统计分析宁夏旅游综合资源与旅游行业属性数据和景区及周边空间数据的基础上，通过系统分析、系统总体设计和数据库设计，使用现今流行的GIS软件如MapX、Supermap等，程序设计语言使用主流的开发语言进行混合编程如、JAVA等，以及使用Authorware、Flash等多媒体制作软件作为动态交互部分的开发平台，开发出包含景区及周边旅游资源分析、景区及周边发展条件分析、游客源市场分析、景区及周边环境的空间分析和景区及周边经营管理中的静态与动态的空间分配和利用率分析等功能，实现空间数据与属性数据关联，以及多媒体图形化显示目标的宁夏智能化旅游信息系统。
1 国内外研究及技术现状
现代旅游业的快速发展，旅游需求更加趋向多样化，游客对获取旅游信息的要求更高，旅游资源管理面临复杂化变化趋势，对旅游信息化技术的发展与应用也提出了更高的要求。纵观国外对旅游信息管理系统的研究[1-6]，国外旅游信息管理系统主要有三种空间尺度的系统形式：第一种是以国家空间尺度信息系统，通过核心计算机数据库及其服务器的转换和连接，使各个终端进入系统数据库，以此整合、协调和运行全国范围内的旅游信息，如丹麦的国家旅游目的地信息系统；第二种是区域空间尺度的信息系统，该类系统主要面向区域性游客出行、酒店、门票预订和游线的信息和查询为目的，其数据库信息的更新快捷和针对性更加贴近游客，如奥地利罗尔旅游管理信息系统和瑞士阿彭策尔旅游管理信息系统，该方式以用户电脑终端为基础，由景区的旅游资源、旅游设施、地理环境等方面的详细的信息数据库组成，单体用户终端通过专用软件与地区性信息系统实现联网；第三种是跨区协作旅游信息系统，该类系统主要是为了满足跨地区和国际之间的旅游信息沟通与共享，采用视频传输系统，通过视频传输技术连接信息系统数据库和用户，直接实现图像之间的传输，用户就可以获取旅游地景观图像，与旅游景区保持联系，这就极大地丰富了旅游管理信息系统数据库的内容。以此大大提高了经济效益、工作效率、服务质量；同时，提高了智能化管理旅游资源和提高旅游系统效率的途径，同时也是成为强化国际旅游市场竞争的重要手段。
国内相关研究远远迟于欧美国家，从20世纪80年代初期才开始进行的。通过引进、借鉴、消化吸收国外技术经验，在理论和实践方面均取得了长足的进步，主要表现在三个方面国：第一，理论研究方面，着眼于面向管理者和旅游者的旅游信息系统查询、资源管理、游前体验目的[7-9]，在GIS软件组件式和模块构成的集成、整合和多空间尺度的旅游信息多媒体表达方面[10-13]，形成和发表了一系列专著和论文。初步形成了以旅游信息科学为载体的学科体系[14]；第二，旅游信息系统实践应用方面，在吸纳整合国内外组件式GIS软件公司MapX、SuperMap的技术性挂件的基础上，中科院遥感所、湖南地质遥感所、青海省由中国科学院青海盐湖研究所与青海师范大学、中科院遥感应用研究所和中国科学院成都山地与环境灾害研究所等科研院所及高校陆陆续续建立了面向管理层的由地理信息基础库[15-17]、旅游资源库、服务设施库、游客统计库、资料库组成的旅游资源信息系统[18-25]，和面向游客的区域旅游信息系统（Tourist-oriented Regional Tourism Information System，TORTIS ），后期系统在模块构建方面做了进一步的优化提升，增加了数据输入模块、查询检索模块、路线选择模块、显示输出模块、系统界面模块等，提高了用户需求的满足和可操作性；第三，由于大数据和云计算的兴起，引发了对智慧旅游系统的关注和构建[26-31]，在2011年1月在全国旅游工作会议上，邵琪伟局长在报告中提出了开展“智慧旅游城市”试点建设。北京市、南京市、吉林省、四川省、大连市、苏州市、黄山市、温州市、武夷山、镇江等两省八市成为首批试点地区。2012年5月国家旅游局又公布了第二批“智慧旅游城市”试点名单，增加了无锡市、常州市、扬州市、南通市、武汉市、成都市、福州市、厦门市、烟台市、洛阳市等十个城市。九寨沟等景区作为智慧旅游系统的先行者和实践者在众多院士和区域学者的引领下，做了积极有效的尝试和构建，取得了一定的效率提升和综合效益。
综上所述，国内外旅游信息系统的研究和实践方面均取得了较大的成绩，但依然存在针对游客实际需求和期望信息采集、处理和分析技术系统研究的缺失和不足，主要表现为比较重视硬件投资而忽视了针对具体区域的软件信息技术的独立研发和整合应用，由此限制了旅游资源信息系统的功能和吸引力。迅速膨胀的技术经济和知识经济已经将宁夏等边远省份远远抛在后面，主要在信息系统的空间信息的表达和分析功能非常缺乏，信息系统中的信息相当贫乏等，这对于对接国线旅游市场和满足日新月异的旅游者需求方面已经存在较大短板，显然不能适应当今信息时代的旅游业发展要求和智慧旅游的发展潮流。因此，有必要以宁夏典型旅游景区为依托展开理论和实践研究。
2 系统设计内容及技术构架
2.1 系统设计内容
2.1.1 理论基础对比研究与技术可行性分析
结合宁夏典型旅游景区及资源的实地调查，宁夏智能化旅游信息管理平台（以下简称旅游平台）的构建是对传统的旅游行业的管理与发展进行深入研究和探讨，分析了存在的行业短板，提出了行业解决方案，对旅游平台所采用的方法、技术进行探索与可行性论证。
2.1.2 基础旅游资源普查、分类与评价模型构建
对宁夏各县市典型景区旅游资源及周边旅游支撑系统调研的基础上，采用基于景观生态学的景观评估模型的综合评价法和基于时间序列分析方法的三次指数平滑法建立旅游信息系统的评价及预测模型。经宏观分析、计算、提炼、研究，完成空间数据库设计和属性数据库设计及关联关系创建，并进行数据的优化分析和统计，实现对景区的评价和预测，将结果以图形、图表等直观可视化形式表现出来。
2.1.3 空间数据库及属性数据库的设计与关联构建
空间数据主要由基础地理信息数据和专题地理信息数据组成，各空间数据按其特征以图层的方式分层存储。其中基础地理信息数据划分为一些最基本的地图图层，如省界、市界、区界、道路、水系等，专题地理信息数据则由景区、景点、周边娱乐、购物、交通等组成。按照数据分类编码体系规范化分类编码，采用分层存储，并且赋予各层地理数据属性，每个图层包括整个地图的一个方面，图上所有要素均按点、线、面要素分层。
专题地理信息数据库由旅游资源数据库和旅游服务设施数据库组成。主要包括景区、景点、娱乐、购物、宾馆、饭店、医院等的配套服务及设施的分布数据。本系统利用电子地图工具里的分层技术，将专题地理信息数据库中涉及到的景区景点及相关信息按照一定的标准分类，分别组织到不同的图层，每一个属性图层里的内容都使用特定的图符表示并对应不同的数据源，即每一个图层都是空间地图与属性地图的相互配合的分层数据。
属性数据库的数据通过两种图形对照法和预先建立属性表格法输入宁夏典型景区旅游资源、旅游设施等方面的主要属性，然后根据标示关键词和图形之间的链接，建立数据库与关系数据库的关联。
2.2 系统构架
通过对宁夏旅游业现状的分析该平台以分单元的形式（即：管理系统单元、全景虚拟体验系统单元、客流统计系统单元和电子导游系统单元等四个单元）（见图1），将各单元功能有效的组合，通过管理系统单元统一各单元的数据标准和接口，以实现有效数据的采集和分析实现建设目标。
第一单元：管理系统单元主要分为内网和外网部分，内网以数据统计分析及各项报表功能为主，外网以信息、景点展示、旅游产品、纪念品等电子商务的功能为主，旨在智能便捷的为游客提服务，在使用GIS技术的同时，引入了景观评估模型。使得原本抽象的模型变得更加直观，方便了管理部门决策；同时也为游客提供了更好的出行参考。
第二单元：全景虚拟体验系统单元主要是景点展示、说明、虚拟体验为主与管理系统单元的外网部分相结合，利用现今流行的全景拍摄技术与Web技术相结合，对景区的景点实现街景地图的效果，使用户如身临其境的感官体验，并能更多的了解自己感兴趣的景区景点。
第三单元：客流统计系统单元主要以客流数据的采集、统计、分析为主，通过客流统计与预警系统，可以做到人流预警，解决人员密集时段的预知，并为场所经营者提供准确的客流信息，及时发现重大的客流安全隐患，帮助场所管理人员在客流高峰时期采取适当的措施，正确引导客流，避免事故的发生。该单元与管理系统单元的内网系统相结合。
第四单元：电子导游系统单元是通过多媒体技术开发适用于手机操作系统和专用数据终端的应用软件，即能自动通过语音导览终端机进行讲解；同时，同步显示讲解点图片信息，实现走到哪，对应讲解到哪。该单元与管理系统单元的内网相结合。
3 系统设计与开发
3.1 系统设计程序
根据宁夏旅游行业需求分析和实际应用分析，宁夏智能化旅游信息平台（以下简称旅游平台）通过四个单元的内容组成结构，基于B/S架构以Web GIS技术为支撑，借助Ajax异步交互及GIS空间分析功能等技术，使用JAVA、、C#.net、等开发语言和SQL Server数据库进行混合编程，分为以下几个子系统。
3.1.1 景区评估规划
建立评估模型，通过专家评测，游客评价，对景区的合理规划提供技术参考和建议意见，保证景区的最佳景观效果和管理模式，通过旅游区热度统计，区域吸引力评价，规划热门景区线路和主题线路。
3.1.2 旅游门户网站
以电子地图、三维模拟和实景体验等形式，基于手机、PAD、浏览器多个终端，为游客提供信息浏览、查询、导航等人性化的服务，并对景区所在地的各项基础地理信息、旅游资源及周边设施进行统一管理。
如以吃为主的饭馆、酒店、特色农家乐等，以住为主的宾馆、旅馆等，以行为主的旅游社团等，以及涉外机关、交通、邮电、银行、医疗等配套服务设施的相关信息、天气实时信息的查询等相关旅游服务的管理。
3.1.3 客流统计分析
采用视频式客流统计，对客流数据进行统计分析和挖掘，通过采集到的流量数据，用跟踪层的方式，动态的显示在地图上，可做到每天24小时的流量动态显示，这种基于模型的机器视觉技术，能准确地统计通道口出入人数和提供人群流动方向等信息，为科学决策提供数据支持。
3.1.4 移动智能导览
基于手机终端APP，在景区内建立布局合理的wifi热点，游客可用手机扫描二维码，安装手机导览系统，为游客提供景区导游和位置服务；同时，可接入景区的人流统计疏导系统，为游客提供导游、查询和实时客流疏导提醒等服务。
3.2 关键技术突破
3.2.1 景区评估和游客评价模型的建立
通过引入基于景观生态学的景观评估模型和基于景区地图应用服务的游客评价系统，实现景区管理部门对旅游资源的开发应用和保护，更具科学性和可持续发展性。
3.2.2 客流采集分析
采用基于模型的机器视觉技术，将统计的人数和人群流动方向等信息，与电子地图的跟踪层方式相结合，实现动态实时的流量数据。
3.2.3 无线定位算法
基于WiFi射频信号强度的权重值选择的定位算法。该算法是基于WiFi射频指纹的空间定位法，移动终端通过获得WiFi有效范围内的射频指纹特征，为每个扫描到的WiFi射频指纹设定了选择区间，指纹库中落在此区间的所有位置点设平均权值，最后选取权重值最大的WiFi射频信号为待定位点，如有相同权重值的WiFi射频信号，则比较信号强度距离取最小值，通过这种算法在一定程度上克服了WiFi射频指纹信号随机抖动对定位的影响，提高了定位的稳定性和精度。定位算法运行于服务端，客户端为配备WiFi模块的Android手机。借助该定位系统，解决了当卫星信号受到各种障碍物遮挡或干扰时，无法定位或误差较大的问题。
3.3 主要模块与特色功能
3.3.1 主要模块
地图操作：平移、拉框放大、拉框缩小、全副显示、距离量算、面积量算、清除高亮、鹰眼图、比例尺、指北针等辅助操作工具。
空间查询：提供中心点查询、多边形查询、拉框查询等空间查询操作。
属性查询：用户以感兴趣的分类别（历史景观、自然景观、人文景观、其他）景点为中心，可进行属性查询和简单空间查询。
路径分析：通过一个站点列表，将在地图上拾取的若干路径站点包含进来，对他们按照自己的需求进行增删、调序之后，进行路径分析。
景观评估：相关专家通过登录景观评估平台，根据评估模型进行判断评分。平台通过统计分析算法将评分结果自动生成图表和地图。管理员可以登录平台进行评分模型的权重进行增加、删除或修改。
地图自助服务：游客可以在景区地图上自助标注、发表意见、并查看，管理员通过后台管理系统可回复和删除游客自助的标签和发表的意见。
游客评价：游客在前台根据管理员设置的评价说明选项进行评价。管理员后台登录编辑评价选项。
流量变化查看：打开流量查看，出现流量图例页面，选择时间，通过点击控制轴上两边的箭头来丝24小时内的流量变化情况，并且在控制轴的右侧会显示当前丝吹氖奔涞恪
出租计价：选择起始点和终止点下拉列表框中的选择项，进行简单的出租线路总长度和费用的计算。
移动导览：将手机APP应用安装在手机终端上，根据景点位置信息找到地图上的景点，并标记出来，当靠近该景点或点击景点，便可以转到景点的介绍界面，可看到景点的图片、文字说明，同时还有语音讲解。在游览的同时，还可见自己的见闻分享到微信中，并有方便的景区周边资源的查找功能和语言设置。
3.3.2 特色功能
第一，使用目前流行的JAVA与.NET混合编程的技术，界面设计新颖独特，集视频、动画、交互和街景于一体，操作使用便捷，接口灵活，具有多平台兼容等优势。
第二，系统借鉴经典三层架构结合WCF进行开发，代码结构合理，易于维护。
第三，路径分析更具人性化，用户既可点选地图任意点进行多点路径分析，又可将地物查询果加入分析列表进行分析，同时可对列表中的站点进行位置调整、删除等操作。
第四，基于模型的机器视觉技术，对行人进行精确定位、跟踪，统计准确率达95% 以上。
第五，无线定位技术的应用，是对GPS 的有力补充。在移动智能导览系统中，集成了基于权值选择的无线信号强度获取目标位置信息的位置算法，在一定程度上减少了GPS信号由于干扰或漂移引起的定位误差，提高了游客位置信息的精确度。
4 讨论与不足
本文立足解决限制宁夏旅游业进一步稳定快速发展的信息化和智能化的“瓶颈”问题，借助以空间信息处理为核心的地理信息系统（GIS）技术支撑，构建具有强大的空间信息管理、空间信息分析、空间信息查询及三维影像显示等功能的智能化旅游管理信息系统。
通过引入了基于景观生态学的景观评估模型和基于地图服务的互动平台以及游客评价系统，采用基于模型的机器视觉技术和基于WiFi射频信号强度的权重值选择的定位算法。整合管理系统单元、全景虚拟体验系统单元、客流统计系统单元和电子导游系统单元四个单元于一体，强化游客体验和管理者智能动态化管理的动态导向特征，在一定程度上能够缩小宁夏与其他省区在智能化旅游管理技术上的差距。
但随着智慧旅游一词的问世，建设智慧旅游已经在全国范围内蔚然成风，顺应智慧旅游趋势该系统还有进一步优化和扩展的空间。尤其是大数据技术的引入将推动智慧旅游向更广更深的领域发展，其中一个重要趋向是面向游客深度体验和虚拟体验的关注，在借助智慧旅游最大程度地满足游客个性化需求和提供定制化服务，通过社交媒体和手机定位技术发展如现场救援、需求挖掘，需求响应等相关的新兴旅游服务将是智能化旅游管理信息系统的未来方向。
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关键词高标准基本农田建设；差距度；投资度；指标体系；评价；什邡市
中图分类号F301文献标识码A文章编号1002-2104（2014）03-0047-07doi：103969/jissn1002-2104201403008
高标准基本农田建设是依据土地利用总体规划和土地整治规划，在农村土地整治重点区域及重大工程、基本农田保护区、基本农田整备区等开展的土地整治活动[1]。大规模建设高标准基本农田已经上升为国家战略，2011年10月的《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》提出：“严格保护耕地，加快农村土地整理复垦。加强以农田水利设施为基础的田间工程建设，改造中低产田，大规模建设旱涝保收高标准农田”。2012年3月，国务院批复《全国土地整治规划（2011-2015）》，明确到2015年，再建成2.67×107 hm2旱涝保收的高标准基本农田。建立基本农田集中投入和全域整治新机制，继续实施116个基本农田保护示范区建设，重点加强500个高标准基本农田建设示范县建设，新建5 000处连片的高标准基本农田保护示范区，此举对于增强中国粮食安全保障能力、加快中国农业现代化发展，以及深化和扩展耕地数量、质量和生态全面管护内涵等具有重要战略意义[2-3]。
与建设任务的艰巨性和重要性相比，在高标准基本农田建设方面的研究略显不足。当前研究大多侧重于政策解读和宣传方面，也有专家[4-8]就如何加快高标准基本农田建设提出了战略思考和具体措施，还有土地整治实务工作者和研究人员[2，7-12]着重分析了当前高标准基本农田建设存在的问题及对策。然而尚未见到高标准基本农田建设的现状评价方法的研究，更缺少研究现状与高标准基本农田的差距度和差别化的投资的相关研究，而这方面的研究能有效确定建设区域的高标准基本农田的标准值、厘定基本农田现状与建设标准之间的差距，并使资金投资与现状相匹配，对高标准基本农田建设投资和决策具有重要参考价值，对落实和建设好2.67×107 hm2高标准基本农田意义重大。
在土地资源可持续利用的评价指标体系和方法上，国内外学者关注土地整理项目实施对自然生态环境和社会经济环境所可能造成的影响，为全面评价土地整理活动的生态环境影响和进一步规范化、科学化管理土地整理项目提供了理论基础[5-15]，也有学者从耕地整理的自然潜力和现实潜力两方面建立了评价指标体系，采用适宜的方法实现了指标的定量化；而耕地整理现实潜力在评价时，主要从待整理土地所处的社会经济区位、待整理土地本身的基础设施状况和区域耕地后备资源状况等方面选取评价指标[16-19]。冯锐，吴克宁等针对高标准基本农田建设中集中连片、设施配套、生态良好等要求，运用理想解逼近法和限制因素组合法，对西南丘陵区高标准基本农田建设做出时序安排与模式分区[20]。本文借鉴已有成果，以四川省德阳市什邡市为例，在调查基本农田现状的基础上，根据高标准基本农田建设标准、实践经验和专家意见选取指标建立评价体系，构建差距度模型计量反映基本农田现状与标准之间的差距，构建投资度模型计量反映差距度与投资额之间的关系，以指导高标准基本农田建设的资金投入和时空安排，也为土地整理规划及项目设计提供参考。
1研究方法与理论模型
1.1研究方法
本文的研究思路为：①依据《高标准基本农田建设标准》，按照工程系统理论，运用层次分析法，确定目标层、准则层和指标层，构建评价体系；②确定各评价指标的权重，用特尔菲法，选择15位相关专家，经过两轮打分得出权重，使之能较准确地反应基本农田的现状；③确定评价单元，考虑数据的可获取性和行政村的相对完整性，本文以各行政村内的耕地为评价单元；④构建差距度gap degree （GD）模型和投资度investment intensity （II）模型，计量反映各评价单元与标准值之间的差距程度以及差距度和资金投入的关系。通过ArcGIS9.3建立数据库，利用综合评价法对评价单元现状进行分析，对照已建成的高标准基本农田和相对应的综合值，确定高标准基本农田的标准值S，大于或等于标准值的表明没有差距，用0表示，暂不需政府投资；⑤采用自然断裂法natural breaks 分级方法结合实际情况对小于标准值的评价单元进行分级，差距度为1级表示与高标准基本农田的标准值最接近，表明评价单元现状较好，相应投资较少，5级表示与标准值最远，表明评价单元现状条件最差，相应投资最大；⑥案例分析与运用，检验模型和方法的正确性。
刘建生等：基于差距度与投资度的高标准基本农田建设研究与应用中国人口・资源与环境2014年第3期1.2评价指标的选择与权重的确定
高标准基本农田是指一定时期内，通过农村土地整治建设形成的集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的基本农田，包括经过整治的原有基本农田和经整治后划入的基本农田[1]。根据目标体系和《高标准基本农田建设标准》，将建设分为土地平整工程，灌溉与排水工程，田间道路工程，农田防护与生态环境保持工程及其他工程[21]，建立指标体系应围绕5大工程建设以达到建设目标。权重的确定采用特尔菲法，选择15位相关专家，经过两轮打分得出权重。指标及权重见表1。
（1）土地平整工程。根据高标准基本农田建设工程技术要求，土地平整应实现田块集中，耕作田面平整，耕作层土壤理化指标满足作物高产稳产要求[1]，考虑数据的可获取性选取田块集中度、田块细碎度、田块分维度、耕地坡度、有效土层厚度5个评价因子。田块集中可减少耕地的耕种成本和提高基础设施的使用效率，实现耕地规模经营[22]，可用田块集中度表示，即评价单元内农户平均经营田块个数的多少；耕作田面平整主要通过田块耕地坡度，细碎度、田块分维度3个指标反映，耕地的坡度较大，则不易采用机械化耕作，因而生产成本通常较高，细碎度、分维度也间接反映田块的平整度；有效土层厚度是耕地质量的重要影响因素，因此，耕作层土壤理化指标满足作物高产稳产要求方面选取有效土层厚度这一评价指标。
（2）灌溉与排水工程。灌溉与排水工程指防治农田旱、涝、渍和盐碱等灾害而采取的各种措施，包括水源工程、输水工程、喷微灌工程、排水工程渠系建筑物工程、泵站及输配电工程[1]，应达到旱能灌、涝能排的基本要求，本文选取灌溉设施设计保证程度、排水设施状况2个指标。灌溉保证率可用有效灌溉面积百分比表示，即以正常供水年内农田有效灌溉面积占区域内耕地总面积的百分数表示；灌溉设施条件指单位基本农田面积内的水利设施长度，根据土地现状图数据用Arcgis9.3量算评价单元内的水利设施长度。
（3）田间道路工程。田间道路工程指为满足农业物资运输、农业耕作和其他农业生产活动需要所采取的各种措施。包括田间道和生产路[1]，用通达度表示，田间道路通达度高，说明田间道路建设状况好，连通性高，以田间道路通达的田块数占田块总数的比率表示[22]。
（4）农田防护与生态环境保持工程。农田防护与生态环境保持是现代农业的重要方向，防风固沙，改善农田小气候，从而起到护田增产的作用。同时农田防护林网还会通过涵养水分、净化空气等改善农田周围地区的大气环境质量[23]。根据实地调查分好、较好、较差、差四等分别赋值4，3，2，1。
（5）其他工程。除土地平整、灌溉与排水、田间道路、农田防护与环境工程以外但与基本农田建设相关的其他工程，根据其他工程配套的实际情况赋值。
（1）数据标准化。由于收集的数据单位和数量级别不统一，在评价前应对各数据进行标准化处理，将其转化为无量纲的纯数值，使结果落到[0，1]区间，便于不同单位或量级的指标能够进行比较和加权。2.1研究区概况及数据来源
什邡市位于成都市西北部和德阳市西南部之间，距成都市60 km，德阳市20 km，位于成都一小时经济辐射圈内，并在成德绵经济带中处于有利地位，属于西部经济社会发达和经济快速增长地区。地形为西北-东南走向，呈长条形形状，居龙门山中段，103°47′-104°17′E，31°01′-31°37′N。2010年，什邡市幅员面积820.3 km2，耕地面积22 964.58 hm2，占土地面积的35.36%，其中平坝、丘陵、山地分别占耕地总数的88%、3%和9%。耕地主要分布在东南部平坝地区，基本农田面积19 911.27 hm2，主要分布在皂角、回澜、元石、禾丰、马井、隐峰、师古、南泉、马祖、双盛、湔氐等镇。
什邡市属于都江堰自流灌溉区，水资源较为丰富，境内有“1江2河3渠”，即石亭江、小石河、鸭子河，人民渠、红岩渠、大寨渠。全市耕地以水田为主，有少许旱地和水浇地。据什邡市农业局中低产田情况的调查报告，全市土壤耕层深度比较浅，中低产田占现有耕地面积的62.25%，耕地质量急需提高。本文以什邡市的行政村为评价单元，以四川省德阳市什邡市101个村的基本农田为研究对象，土地面积数据来源于2010年什邡市国土资源局土地变更数据，社会经济等数据来源于2010年什邡市统计局的《什邡市统计年鉴》和2011年12月和2012年4月份的现场调查数据、问卷数据，耕地分等定级成果（2007）来源于什邡市国土资源局。从2010年土地变更数据的地类图斑中提取基本农田图斑，运用ArcGIS9.3的空间分析方法将其图层与土地利用总体规划空间管制区图和坡度图进行叠加分析，扣除允许建设区、有条件建设区、禁止建设区和坡度>25°的耕地区域。
2.2差距度与投资度计算及分级
用ArcGIS9.3建立的数据库，利用构建的差距度评价模型对什邡市的耕地现状进行分析，对照已建成的高标准基本农田和相对应的综合值，确定什邡市高标准基本农田的标准值；根据投资度模型计算各评价单元的投资额，再采用natural breaks 分级方法结合实际情况进行分级，如表2，差距度为0级的为高标准基本农田，投资也为0，GD为5级的现状条件最差，投资应最大。什邡高标准基本农田差距度和建设投资分级
（4）在明确什邡市的差距度的数量和空间分布后，结合资金情况，按照先易后难、先难后易或者难易结合的原则，为土地整治规划提供支撑，为什邡市高标准基本农田的建设和投资决策提供多方案参考。通过对运用GD和II模型的运用，确定什邡市高标准基本农田的标准值为0930，已经是高标准基本农田的村7个
3结论与讨论
（1）本研究严格依据《高标准基本农田建设标准》，按照土地整理工程系统理论，确定目标层、准则层和指标层，构建评价体系，通过什邡市的案例运用，能较准确反应待建设的基本农田现状，现状条件比较好、差距度较小的基
（2）构建了差距度（GD）模型和投资度（II）模型的，计量反映耕地现状与高标准基本农田之间的差距程度和相应的投资额度，为差别化投资、有效配置建设资金提供科学参考，也能指导高标准基本农田建设的资金、空间和时序安排。
（3）本研究在差距度和投资度匹配上做了有益探索，但评价指标体系中少量评价指标难以量化，只能定性评价。科学建设高标准基本农田还需要综合考虑多方面的因素， 包括经济社会条件、政策限制、行政导向等，这些因素之间又互为交叉、互为影响，有时甚至相互矛盾冲突，必须经过综合分析、全面评判，才能做出科学合理的决策。如何进一步完善机制体制，构建政府主导、国土部门搭台、相关部门集中投入的高标准农田建设体系，加大涉农资金在地方上的统筹力度，解决高标准基本农田建设中存在的资金投入分散的问题，以建设促保护，以建设促发展，将高标准基本农田建设作为解决现有耕地田块破碎度的有效手段，并与土地承包经营权流转、农业科技推广相结合。同时，在高标准基本农田建设中如何做好公众参与，尊重农民意愿，保护农民权益，正确处理好建设中“科学”与“民主”的关系，解决权属状况复杂等社会现实问题，这些都是应该进一步研究和探讨的方向。
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