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关键词：地理信息系统；教学方法；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0118-02
一、引言
地理信息系统（简称GIS）与地理学、地图学、测绘科学、遥感科学与技术、计算机科学、数学密切相关，同时涉及土地科学、资源学、环境科学、城乡规划等学科知识，是一门典型的交叉型学科，同时也是一门应用性很强的学科。随着GIS技术在众多领域的应用，对具有创新能力和解决实际问题能力的GIS专业新型人才的需求也在不断增长，而现有的高校GIS专业课程的教学现状还不能满足社会对GIS专业人才的特殊需求。因此，对高校GIS专业课程的教学改革与实践研究就显得尤为必要和迫切了。
二、高校GIS专业课程教学现状与存在的问题
近年来，随着地理信息系统的快速发展，我国人才市场供求矛盾显得尤为突出，一方面是社会对高层次人才的大量需求，另一方面是高校输送的GIS专业毕业生社会实践能力不强。GIS专业是应用性很强的专业，地理信息系统本科专业是以培养应用型人才为主，GIS专业课程的教学质量高低直接关系到通过高等教育培养的专业人才能否适应当前社会发展的需求。由此，为了更好地适应社会发展的需求，为社会输送优秀人才就要不断深化GIS专业课程的教学改革。
1.教育理念落后。目前高校GIS专业课程所采用的教学模式仍是传统的讲授模式，注重对学生理论知识的传授，忽略了GIS专业的应用性特点，缺乏对学生实际操作能力的重视，忽视了对学生综合能力的培养。不同的教学方法适用于不同的专业课程，在教学活动中引入适合本专业特点的教学方法，会起到事半功倍的效果，教学质量也会有大幅的提升。而GIS专业应用性很强的特点也要求教师在教学方法上有所改进。
2.实践教学缺乏。实践教学是一个较为复杂的教学活动，一般指教学活动中的实验、设计、实习、实践等，是高等教育教学的重要组成部分，也是GIS专业自身特点的要求。GIS专业作为一个应用性十分强的专业，通过课程设计、模拟实训、社会调查、毕业实习、毕业论文等具体的实践环节，能够提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力，培养学生分析、解决问题的能力以及创新能力。但是目前许多高校在课程设计上实践课的课时偏少、对实践教学投入的经费少等原因，虽然经过了多年的摸索实践，基本上形成了完整的体系，但实践环节还是显得十分薄弱。
3.教学手段运用单一。多媒体和网络技术能够提供图文、声像并茂的多种感官刺激，能够创设形象、直观的交互式学习环境，激发学生的学习兴趣，提高教学质量，同时还能提供大量的信息资源。如果能够运用这些网络资源和多媒体手段，不仅有利于学生主动发现、主动探索精神的培养，还有利于学生认知结构的形成与发展。但目前在高校地理信息系统专业的课堂教学中，基本上采用PPT讲授的方法，对于其他多媒体技术和网络资源的使用还很少。
4.教学考评模式简单。地理信息系统是一门应用领域十分广泛的学科，是以培养应用型人才为主，因此教学考评模式不能延用传统的考核模式，应更多地强调学生在学习过程中的变化与发展，提高分析问题、解决问题的能力；提倡开卷、闭卷多种评价手段，理论实践多元评价目标；注重激励性评价，培养学生的自信心和自尊心。但目前许多高校GIS专业教学评价模式仍以单一的笔试成绩来评价所有学生，教学考评模式过于简单，不能真实、全面地反映学生的学习成绩。
三、地理信息系统专业课程教学改革措施
1.注重案例教学。案例教学法是指利用已有的案例作为个案让学生分析和研究，在此基础上提出各种解决问题的方案，从而提高学生分析、解决问题的能力的一种教学方法。案例教学作为一种行之有效的教学法已被广泛引入我国高校课堂。GIS专业课程具有应用性很强的特点，把案例教学引入课堂，能够提高学生理论水平与实践能力，培养学生理论联系实际分析问题、解决问题的综合能力，从而提高教学效率，提升教学质量。
2.加强教学实践环节。教学实践是地理信息系统专业课程教学的重要环节，计算机类课程是GIS专业的基础课，注重理解计算机原理和运用计算机软件，提高实际操作能力，如C++语言课程的上机操作。GIS的核心课程也要求学生掌握各种GIS软件的操作，这些都需要在机房上机操作。实践教学环节是对理论教学的补充与深化，能够使学生熟练掌握arcgis、ERDAS等软件，也是对学生应用能力的培养。同时，野外考察实习也是GIS专业必不可少的实践环节，是对校内实践课程的补充，其目的是使学生更深层次地理解基本理论，掌握基本地理信息的野外采集与表征方法，为GIS中空间信息的收集、处理、表达与分析打下坚实的基础。除此之外，让学生参与科研也是一种很好的实践教学，教师根据情况可以让学生参与教师本人或其他教师的科研项目，让学生从实践中学习，这样不仅能对所学理论知识融会贯通，还能培养学生解决实际问题的能力。因此，高校地理信息系统专业在课程的设计方面应适当加大实践操作环节，对于掌握理论课所讲授的基本内容，提高学生的实际动手能力、培养学生的创新思维，都具有十分重要的意义。
3.积极运用网络资源与多媒体手段。20世纪90年代以来，随着计算机技术和现代信息技术的快速发展，网络资源及多媒体手段已广泛应用于教育领域的各个方面。在传统教学中难以精确描述、学生难以充分理解的抽象内容通过多媒体手段能予以较好解决。地理信息系统技术的发展之迅速，意味着GIS专业的师生不断更新知识才能保持专业上的技术优势。Internet上的地理信息系统教育为地理信息系统专业的师生提供了一种重要的学习方式。这些网站介绍了GIS的相关概念和应用、各类数据来源以及处理方式等相关问题。同时，许多著名的GIS软件生产公司的网址，如ESRI公司，这类网址上包含了软件产品介绍、软件包、程序设计技巧、大型数据及软件免费下载方法等信息。远程用户可以直接下载某些GIS程序进行教学演示。除此之外，GIS精品课程也为GIS专业课程教学提供了丰富的精品资源，GIS精品课程的教学资源包括教学大纲、教案、课程教材、实习教材、实习指导书、习题集等，为师生提供了多种可供选择的学习方式。总之，丰富的网络资源也为教师和学生提供了一个良好的学习环境，大大优化了教学过程，丰富和完善了教学内容，提高了教学质量。网络与多媒体的运用使教学效果起到事半功倍的作用，而且也提高了学生的学习兴趣，同时也加强了学生综合素质和能力的培养。
4.强化教学评价改革。地理信息系统是一门理论知识与实践能力高度结合的课程，注重提高学生对理论知识的把握和实际的操作能力，而传统的笔试量化评价的考核方式却不能如实地反映学生的这种能力，因此在量化成绩时应采用多样化的考核方式。这种方法主要包括平时考试+期末考试、机试+笔试。平时成绩应以学生参加案例讨论、野外实习、交流、问题回答、出勤、课后作业等作为依据；期末考试也应重点考核学生理论联系实际、分析和解决问题的能力；机试所占比例可达40%，这样更能真实地反映学生的实际操作能力。这种多样化的考核方式从多方面考核了学生，注重知识测试和能力测试，对提高学生学习的积极性以及提升学生各方面的能力起到了积极的作用。
四、结语
地理信息系统具有很强的实践性和理论指导性相结合的特点。随着地理信息系统的快速发展，社会对GIS专业毕业生的要求也越来越高，知识面广、基础理论知识扎实、实践能力强及高素质的复合型人才已成为用人单位的宠儿，而教学改革是培养这种复合型人才的重要途径。通过采用多样化的教学方法，应用丰富的网络资源以及采用多媒体手段和改革教学评价体系，学生不仅能更好地掌握和运用理论知识，而且能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的实际操作能力，为其以后步入社会打下坚实的基础。
参考文献：
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[6]许捍卫，张友静，张行南.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界，2003，（4）：55-56.
一、地理信息系统课程中进行双语教学的必要性
1.市场对GIS人才的素质要求
随着我国市场经济的深入和经济全球化步伐加快，大量的外国企业、公司纷纷涌入，外向型企业急剧增加，国内外市场竞争日益激烈，国内外经济大环境的不断变化，需要高校培养出适应市场竞争和国际化发展需要的人才，尤其需要外语水平和在其专业上的应用能力。实施双语教学可以提高学生的外语水平，增强学生在就业市场的竞争能力。
2.课程自身特点的要求
GIS的理论和技术具有内容更新快、时效性强的特点[1]。当将发达的西方国家先进的理论和技术翻译后写进教科书拿到课堂上时，有的内容已经变得陈旧和过时了。实施双语教学可以使用最新的外文教材和资料，有效地解决这一问题。
3.课程教学改革的要求
长期以来，专业课程的教学和学生外语水平的提高相分离。一方面，学生在外语学习上是为了大学的过级考试，忽视了专业课外语能力的培养；另一方面专业课教师在教学中忽视外语工具的应用，不重视自身外语水平的提高。目前，高校的许多专业课程都进行了双语教学的试点工作，使学生将专业知识的掌握和外语水平的提高融为一体，重视学生使用外语工具进行交流能力的培养，把学生真正培养成为具有较高综合素养的有用人才。
二、地理信息系统课程中进行双语教学的可行性
1.教师外语水平不断提高
任课教师是教学过程的主导，要求教师不仅精通专业知识，而且要求外语水平高。我系不断提高教师的英语水平，通过多渠道提高教师的英语综合运用能力，如选送教师进修英语、出国培训等，为GIS课程双语教学的开展提供了有力保障。
2.学生外语水平提高和学习兴趣增强
就业市场的压力和学校的高度重视，使得学生的外语学习自觉性增强，通过报纸、杂志和影视等各种途径来获取外文资料，增强自身外语水平。在专业课程中使用双语教学，提高了学生的学习兴趣和积极性，为双语教学的实施提供了有利条件。
3.优良的教学条件和教学环境
在现有基本教材的基础上通过与国内外兄弟院校的学科交流，加强了GIS课程的教学资料的建设。针对学生的特点和培养目标的要求，结合教学实践，编写了专业外语等教学辅导教材。充分改善教学条件，利用多媒体教学软件开发的多媒体双语教学课件，教学效果良好，实验方便。
三、加强双语教学的具体实施
1.教学内容改革
我们采用的双语教学内容具有以下特点：
（1）对GIS中基础地理、数学模型、测绘理论和计算机的知识描述在占有大量外文资料的基础上，应该详细、透彻。在教学内容中增加了地理基础知识和计算机应用的有关理论知识。
（2）对GIS发展较快的领域，如互联网GIS、三维GIS、时态GIS等[2]，在双语教学内容中适当体现，对于知识更新速度快的内容及时更新和补充。
（3）突出了GIS实践的应用，增强了动手操作能力。
2.教学方法改革
双语教学过程中使用大量GIS实例和新闻记者材料，教学方法也应革新。
（1）重视教学过程。双语教学过程中要落实好课前预习、课堂教学和课后辅导复习三个教学环节。课前预习环节：课前教师要引导学生预习课堂授课内容，对教学内容的难点、重点予以明确，介绍并解释本章节所涉及的专业术语和关键词，扫清阅读障碍。课堂教学环节：双语教学效果和教学目的能否达到的关键环节。首先是教学内容以知识点带知识面，逐步扩展开来。在教学中，英语的使用由关键词汇到词组再到语句，层层渗透，逐渐扩展。其次，开始时讲授简单的内容和知识介绍，以汉语讲授为主、英语解释为辅[3]。随后逐渐过渡到以英语讲授为主、汉语解释为辅。最后再到全部使用英语。课后辅导复习环节：针对学生个体差异，因材施教。课堂接受能力弱的学生，教师要给予课后辅导，让学生在课后自己阅读。
（2）探索新的双语教学方法。双语课堂讨论教学方法。课堂教学前，教师就本章节内容设计专题问题讨论，以创造思维活跃的课堂环境和学术氛围，使学生思路开阔、思想活跃。学生通过课下英文资料搜集和文稿组织，在课堂上发表对问题的看法和建议，教师以组织人和指导者阐述自己在该问题方面的理解。学生使用英语口语和专业词汇发表见解。值得商榷的问题，大家共同讨论。这种教学方法有利于双语口语训练和专业问题的解决。
双语案例教学方法[4]。GIS是理论性与实践性都很强的学科[5]，现行GIS教材在理论性解释方面很强，具体的实例、案例却很少，很容易让学生感到过于抽象。为使学生应用所学的知识能够很快解决实际问题，我们借鉴了MBA的教学经验，应用案例教学方法。在教学的各个环节应用较多的例子来辅助双语教学，并提供完整的英文设计文档供学生参考。
双语教学改革是高校教学工作的一个重要组成部分。通过GIS课程双语教学改革，提高了教师的教学质量和学生的学习质量。学生通过GIS双语课程的学习，掌握了GIS的基本理论、基本方法和基本技能，锻炼了运用英语口语进行专业交流的能力，培养了自身的知识应用能力和知识创新能力。同时，任课教师也积累了GIS课程双语教学改革的经验，取得了教学改革的成果。
参考文献：
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关键词：地方高校；转型发展；地理科学；GIS技能；四维一体
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）32-0269-02
随着计算机科学与技术、地理科学、测绘科学等相关学科的发展，地理信息系统（Geographical Information System，GIS）作为对空间信息进行采集、存储、管理、分析、可视化以及的技术和工具，受到广泛的重视，发展迅速。GIS技能的培养对于地理科学专业学生掌握现代地理学研究方法和手段，解决地理学相关问题，提供了良好的专业素养和专业基础，对地理科学专业应用型人才培养，具有重要的意义。
一、研究背景及意义
党的十报告提出要加快发展现代职业教育，推动高等教育内涵式发展。十八届三中全会决定提出，要深化教育领域综合改革，加快现代职业教育体系建设，深化产教融合、校企合作，培养高素质劳动者和技能型人才。根据教育部对新建地方本科院校进行分类管理和构建高等教育职教体系的战略部署，贵州工程应用技术学院结合贵州省、毕节试验区产业结构调整与发展需要和学校实际，由单一的传统类师范院校向多科型应用技术大学转型发展。
作为传统师范类专业的地理科学专业，在此背景下，如何培养适应地方经济社会发展所需的地理科学类高级应用型技术人才，是地理科学专业转型发展所必须回答的问题。本文以贵州工程应用技术学院为例，探讨了传统地方高师类院校地理科学专业学生GIS技能培养教学改革，为地方高校转型发展中地理科学专业转型发展提供了思路和参考。
二、地方高校转型发展中地理科学专业GIS技能培养现状分析
在地方高校转型发展中，贵州工程应用技术学院与其他转型发展中的地方高校一样，存在着诸多问题。主要体现在以下几个方面。
1.师资队伍整体水平不高，结构不合理问题较为突出。我校地理科学专业自1990年开始筹建，1993年开办地理教育专科专业，2006年开办地理科学本科专业。本科办学时间短，其中负责GIS课程教学的专任教师两人，且均为中级职称，由于我校地理科学专业一直致力为地方培养地理教育工作者，对于GIS技能的培养重视不够，学生掌握GIS技能，解决地理学相关问题的能力还相对比较薄弱。
2.学生基础差、底子薄，缺乏学习的主动性和自觉性。我校地理科学专业学生85%来自贵州省毕节市，另有10%左右来自贵州省其他地州市。由于毕节地处乌蒙山区集中连片特困地区，基础教育较为薄弱，学生对于现代信息技术掌握水平较低。而GIS技能的培养依托计算机应用能力，而学生计算机应用能力较弱，又打消了学生学习的主动性和自觉性。学生信息技术能力的短板制约了学生GIS技能的提高。
3.教学仪器设备不足，课程体系不够完整。目前我校地理信息系统实验室教学设备主要是计算机以及相关专业软件。其中2010年得到中央财政支持新购置实验用计算机45台，其他如工程扫描仪、绘图仪、全站仪等设备均购置于2003年前后，设备较为老旧，部分已不能使用。对于地理科学专业学生来说，GIS课程一般开设于第五学期，作为GIS的前期课程和后续课程大部分以选修课形式开出，部分学生避难就易，导致GIS课程不能很好地与其他课程形成良好的学科体系。学生在学习过程中，往往只是学习了GIS基础课程，不能很好地将其应用于解决地理科学问题。
4.考核机制不健全，与社会应用相脱节，无法学以致用。GIS课程考核在2009、2011版教学大纲中，考核方式主要是闭卷考试，学生成绩最终由平时成绩（平时作业、提问、考勤等）×10%+期中测试（一般采取开卷考核方式）×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制，闭卷考试试卷主要考查学生的理论知识掌握情况，无法真正体现学生实践及应用能力，同时期中测试多采取开卷考核方式进行，期中测试成绩与期末考核成绩相差较大，部分学生也只是临近期末考试前突击背诵，导致出现考完即忘、无法深入理解的情况。
5.课程实验教材使用不合理，缺乏合适的实验素材。GIS课程是实践性较强的课程，GIS实践能力是GIS技能培养的重要方面，实验教学是决定GIS课程教学质量的关键步骤，同时也是学生能力培养的重要环节。我校地理信息系统实验教程采用的是2000年高等教育出版社出版的《地理信息系统实习教程》，该教程版本较为陈旧，实验内容不太适应于当今GIS技术的迅猛发展，并且多以基础性、验证性实验为主，与实际生产中GIS应用相脱节。由于缺乏较为实用的实验教程，学生无法通过实验教程掌握相关实践知识和能力。
三、GIS技能培养模式及教学改革探究
基于我校地理科学专业学生的实际情况，结合我校转型发展以及地理信息系统和地理信息系统实验课程教学的实际情况，在现有条件下，明确人才培养目标，通过理论与实践相结合的教学方式，以培养应用型、技能型地理科学人才为导向，积极引导学生拓宽视野，通过鼓励学生参与大学生课外科研活动、全国GIS技能大赛等方式，努力提高学生实际动手能力，培养学生解决实际问题的能力。
1.构建了“理论+实验+实践+应用”的四维一体课程教学模式。为提高学生的动手能力，改革教学手段和方法，以GIS技能培养为目标，从GIS理论与实践教学相结合的角度，构建了旨在促进学生专业理论学习和实践素质培养相结合的“GIS四维一体教学模式”，即“理论+实验+实践+应用”的课程体系下多层次、多模式的教学改革和实践。
“GIS四维一体教学模式”实现了理论是基础、实验是保障、实践是重点、应用是根本的地理类高素质应用型和技能型人才培养模式。在理论课堂教学方式上，打破了传统的灌输式和过分偏重讲授的教学方法，采取了讲解、演示、课堂讨论、案例教学等多种形式相结合的教学方式；实施互助式学习、启发式教学等教学模式启发学生的思维；注重理论联系实际的教学方法，培养学生学以致用，引导学生培养创新、创造能力。在实验课堂教学过程中，注重理论与实验相结合的教学方法，用实验进一步验证理论，使学生通过实际动手操作，进一步理解和掌握理论知识，达到理论指导实验，实验促进理论知识的掌握的目的。在实践环节，主要是通过积极引导学生申报各级各类大学生课外科研活动项目，鼓励学生参加诸如全国GIS技能大赛等方式，让学生学有所用。通过实践环节，进一步加深对理论和实验知识的理解和应用。
2.教学方法与教学手段的改革。GIS理论课程通过设计制作相关多媒体课件，辅以图片、视频等多媒体素材，使学生可以直观获取专业知识。通过启发式教学、互动式教学，及时将学生学习信息反馈给教师。授课过程中积极将本学科相关实际应用、发展现状及研究热点问题穿插于教学过程，使学生不止学习了书本知识，还了解了其具体应用和发展的情况，加深了学生的理解，提高了学生的学习兴趣。
3.构建系统化的实践教学体系，强化实验课教学，增强学生的实践能力。在GIS教学中选择较为权威、优良的理论教材的同时，注重实验教材的选取。实验课教学，以理论课程中的有关内容为主线，时间安排也一般与理论课教学穿行，目的是使学生加深理解理论课堂教学中的相关理论、知识和基本技术方法，并熟悉GIS软件工具的使用与操作等。
4.综合运用多渠道拓展学生思维。充分利用多媒体技术、网络技术等，将几个专业网站、论坛与学生一起分享，及时将本专业、本学科相关新闻和热点问题与学生进行交流和探讨，促进学生和教师之间的交流，开拓学生的视野。
5.改革考试考核方式。为科学反映教学的效果，将学生学习过程的考查与最终考试挂钩，将理论和实验考核相结合。学习过程中的考查主要以学生出勤率、课后作业为主、课程笔记、读书笔记、科技论文等为主；期末考试命题改变了以往只考查理论部分，现在的考试过程中增加了实际应用能力的考核以及学科发展方向、研究热点问题的考核。
四、结语
本文从传统地方高师类院校转型发展实际出发，结合社会经济发展需要以及地理科学专业自身特点，探讨了地理科学专业转型发展过程中，学生的GIS技能培养以及为进行GIS技能培养所进行的相关教学改革。以“四维一体教学模式”为核心，加以教学及考核方式的转变，在实际教学过程中取得了一定的成绩，学生GIS技能有所提高。
参考文献：
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关键词GIS，地质灾害 ， 预报预警
Abstract: the geological disaster is the most serious in one of the provinces, geological disasters various kinds and wide distribution, great harm, the serious influence of geological disasters in many more national economic development, threatening the people's life and property security. This paper analyzes the geologic hazard information system of GIS advantage and disadvantage, combined with 3 S technique and the development of computer network characteristics, is put forward based on the geological disaster network management information system.
Key words GIS, geological disasters, forecast warning
中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：
引言
地理信息系统 (GIS) 是有效表达、处理以及分析与地理分布有关的专业数据的一种技术，它为人们提供了一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。从20世纪80 年代以来，GIS在灾害管理中得到逐步深入的应用。我们可以根据地质灾害评估的需要，建立以GIS技术为基础的、用于地质灾害评价的空间分析模型，评价结果可以图层的形式显示或者报表、表格形式输出，为专业部门或决策部门提供灾害管理和决策依据。
1 GIS的概述
1.1 地理信息系统（GIS）
GIS即地理信息系统（Geographic Information System），地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。
1.2GIS的组成和功能
从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。
硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的设备等等。 软件主要包括以下几类：操作系统软件 、数据库管理软件 、系统开发软件 、GIS 软件，等等。GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。就GIS本身来说，大多数功能较全的GIS一般均具备四种类型的基本功能，它们分别是：1）数据采集与编辑功能；2）制图功能；3）空间数据库管理功能；4）空间分析功能。
2 GIS在地质灾害中的应用现状
GIS技术几乎渗透到地质灾害研究的各个方面，归纳起来主要有地质灾害信息管理、地质灾害危险性评价、地质灾害危险性区划、地质灾害预警预报以及地质灾害应急指挥等五个方面。
1）地质灾害信息管理中的应用：地质灾害研究是涉及地质、地貌、气象、水文、人类活动等诸多领域的一个庞大而又复杂的多元信息综合分析过程。
2）GIS在地质灾害危险性评价中的应用：地质灾害危险性评价是通过对地质灾害活动程度以及各种活动条件的综合分析，评价地质灾害活动的危险程度，确定地质灾害活动的密度、强度(规模)、发生概率(发展速率)以及可能造成的危害区的位置、范围。从定性分析看，地质灾害的活动强度越高，危险性越大，灾害的损失越严重。
3）GIS在地质灾害危险性区划中的应用：在地质灾害危险性区划中应用GIS技术，利用其强大的空间数据库管理与空间分析功能，建立专业研究模型，管理与分析贯穿地质灾害起源、发展和影响范围等地质灾害全过程的大量数据，并对地质灾害调查中所获取的信息进行处理，选取合适的评价预测指标，运用恰当的数学分析模型，实现地质灾害易发程度分区计算机自动化，避免了繁琐的手工统计计算，保证了计算结果的精度。
4）GIS在地质灾害监测与预警预报中的应用：随着遥感(Remote Sensing，简称RS)技术的发展，在地质灾害监测中趋向于将RS与GIS相结合。RS动态地提供地质灾害空间数据源和更新数据，为GIS提供空间数据和反映目标属性的专题数据；GIS用于遥感信息的自动提取，对遥感解译的地质灾害信息进行处理。
5）GIS在地质灾害应急指挥中的应用：应急指挥工作是一项复杂的系统工程，涉及到社会的许多方面，需要不同领域的专家和多个部门的共同努力。
3 青海研发玉树地质灾害预报预警系统
2011年6月青海省气象局组织科研人员研发了“玉树地质灾害预报预警系统”，并对原有的“青海东部地区地质灾害气象预报及评估系统”进行了升级完善，这两个系统的投入使用大大提升了全省地质灾害预警预防能力。
2010年4•14玉树地震致使山体松动，预防山体滑坡、泥石流等地质灾害是一项非常重要的工作。“玉树地质灾害预报预警系统”基于GIS技术，实现了玉树重点地区泥石流和滑坡崩塌以沟和点为单元的地质灾害预警，完成了区域雨量实时自动查询模块的设计，实现了实时监测雨量对预报雨量的代替，系统也为今后的升级预留了模块接口。升级后的“青海东部地区地质灾害气象预报及评估系统”补充了湟源、互助两县的地质灾害调查资料，使原系统地域覆盖面更广、资料更加翔实，提高了预报预警准确率。据青海省气象局科技与预报处负责人介绍，这两个系统已经通过视频系统进行了全省推广并投入业务使用，将大大提高青海省地质灾害多发区玉树和东部地区的地质灾害预警预防能力。
4 小结
随着软件技术的发展，组件式GIS已成为业界标准。地质灾害研究人员可以将灾害的专业知识封装成组件，嵌入到基于GIS的地质灾害系统中，从事系统开发的GIS技术人员不用再关心地质灾害专业方面的问题，只需建立灾害应用模型调用相应的地质灾害模块，既保证了系统的实用性，又缩短了开发周期，易于扩充与完善。同时，充分利用3S(GIS，CPS与RS)技术，将卫星的气象数据和卫星遥感数据作为GIS的数据源，实现动态空间数据库的建立，构成高度自动化、实时化和智能化的地质灾害系统，减少分析的人为性，更好地为相关部门提供强有力的决策支持。少数地质灾害系统增加了远程会商功能，给决策工作带来了更大的便利，具有推广应用价值。
参考文献：
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关键词：数字测绘技术；地质勘查；发展探讨；发展方向
中图分类号：P2文献标识码： A
引言
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、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。而数字化测绘技术展现了地球科学技术、空间科学技术、信息科学技术等学科领域交叉融合、服务人类发展的一个重要方向。
一、地质测绘相关问题的概述
1、地质测绘是为进行地质调查和矿产勘查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称。目前我们了解的地质测绘主要包括地质点测量、地质剖面测量、物化探测量、矿区控制测量、矿区地形测量、勘探网布测、勘探工程定位测量、坑探工程测量、井探工程测量、贯通测量、露天矿测量、地表移动观测以及有关图件的绘制、印制和地质矿产信息系统的建立。而在我们生活中主要应用的就是工程地质测绘，这种测绘方式只要是运用地质和工程地质理论对于工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明建设场地或建筑地段的工程地质条件。
2、数字化测绘技术的优点分析
（1）它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地（分层）反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗，非具一定专业知识才能读懂的缺陷。（2）数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现实性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用。（3）根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。（4）利用数字化（地形、地籍）测绘成果，作为底图，可在计算机上进行各种规划与设计（如土地资源开发规划和城市道路网的设计等），可方便地进行许多方案的设计与比较，对各种要素的统计、汇总、叠加、分析非常方便、准确。
二、数字化测绘的主要内容
（1）将地图数字化。当需要某一地区的数字地图，如果由于测量经费不足或是时间不允许，而不能对某一地区进行数字地图的绘制时，此种方法可以快速的解决这类问题。将现有地图数字化，就是经过利用计算机及其软件、扫描仪、数字化仪和绘制仪等对地图进行处理，在规定的时间内快速得到一幅数字化地图。一般采用扫描矢量法，扫描矢量法的精度较高，但其主要依赖于原图的绘制精度。在扫描的时候难免受到一些影响而产生误差，并且其绘制的结果主要是将原图数字化，导致其时效性不足。所以这种方法只能是应急需要，不可作为资料保存，但也可以根据实际情况，通过进一步测量对得到的数字化地图进行补充和更新，对一些具体事物的坐标进行精确调整，这样可以提高数字地图的精确程度以及实效性。
（2）数字化地图测绘。目前，这种方法是我国在测绘时所选择的主要方法。由于没有地图可以进行数字化或者测绘的地图要求比例很大都会选用这样方法。数字化地图测绘的精度非常高，一般可以将标记事物的精度控制在5cm 左右。
三、数字化测绘的具体方法
1、摄影测量。摄影测量学是通过对所摄物体的相片进行的分析、研究，确定所摄物体的形状、大小、性质和空间位置的一门科学和技术，是测绘科学的一个重要分支。依据获得相片的方法的不同和摄影距离的远近可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。
2、地理信息系统技术。作为现代信息科学及其延伸的一部分，地理信息系统（G IS）在现代信息社会发挥着至关重要的作用。G IS技术主要利用了计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。因其采用了诸多科学技术，优势不仅在于集地理数据采集、分析、管理、存储、三维显示以及成果的输出，还可以进行空间的提示、预测预报和辅助决策，功能强大丰
富。在未来很长的一段时间内，地理信息系统将向着数据多维化、数据标准化、系统集成化、平台网络化、系统智能化以及应用社会化方向发展。
3、遥感技术。现代遥感技术系统主要由空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统和信息分析应用系统四部分组成。遥感技术的出现在一定程度上提高了人们对生存环境的认识能力，比传统的野外测量得到的数据更加精确，且观测的范围更加广泛，对于静态及动态物体都能在瞬间成像，大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展，高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源。
四、数字测绘技术在地质勘查中的具体应用
1、作业模式的选择。数字测绘作业模式主要有编码和无码两种，其中编码模式要求作业员熟悉编码，多进行信息交流，作业速度较慢，尤其在地形复杂的环境下，作业难度较大，而且容易出错。无码模式较为简便，不容易出现错误，测绘速度快。数字测绘设备以往多是电子手簿，但在实际使用中容易受与全站仪不通视的影响，而且它对绘图员的要求较高。电子平板的造价较高，并且恶劣环境下缺乏可靠性，不便于携带，但测绘速度快。因此需要根据测绘条件等情况来综合考虑，选择最适合的作业模式。
2、地质勘查中测绘技术的基本框架。现代测绘技术是运用到地质勘查中的一些先进的技术和方法，它是融地质勘查外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地质勘查的同时可建立地籍数据库，并通过一定的途径建立地籍管理系统，为实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。
3、加强地质勘查信息化建设工作步伐。地质勘查系统将成为国土资源综合信息系统的一个重要的基础信息平台，地质勘查信息化建设后，将首先使地质勘查工作实现自动化，提高工作效率。同时，还可实现“日日登记、时时更新”的工作模式，显著提高数据管理的审批效率，促进数据管理的规范化、科学化、法制化建设，日后可以实现与其他系统集成、整合，满足如规划、土地评估、统计等等方面的应用。未来，地质勘查信息成果将在相关领域充分共享，进而大大提高对地勘结果的利用率。
五、数字测绘技术在地质勘察中大的发展方向
地质矿产勘查开发的基础就是地质测绘，地球信息学和测绘学的技术体系和工作模式是以 3s 一体化或集成为主导空间信息技术体系，发展方向是：高科技、自动化、实时化和数字化，以及多功能化等方向。控制测量也逐渐发展成为 GPS、ISS 最终实现技术换代；地形测绘则要发展加速投影和摄影测量以及遥感应用的结合，还有多种遥感手段和数据信息的处理技术，以有效的提高地质遥感的水平；勘探工程测量应逐渐扩大和吸收卫星源射电干涉系统、惯性测量系统和全球定位系统技术的应用，大规模的应用现代数据处理技术，以提高地勘工程测量的速度和精度，普及电磁波测距仪和电子速测仪的应用。
结束语
由此可见，地质测绘在地质勘查中有着十分重要的作用，也不单是地质勘探的基础，还是地质勘探的核心，在工作中它不仅对地形、工程和地质进行详细的勘探，还有效的对工程的各个项目进行有序的规划。因此，我们在进行地质测绘，应该注意每一个细节，避免错误的发展从而造成不必要的损失。
参考文献
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[2]王新亮,王洋.数字测绘技术在地质勘查中的应用[J].产业与科技坛.2011(20)
关键词 研究性学习；GIS空间分析；ILWIS软件
中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)06-0048-04
Inquiry Study Reform Plan of GIS Introduction based on ILWIS Software//Zhu Jing, Zhao An, Tang Qiqiang, Huang Chaoqing, Zhang Ganggang
Abstract Analyzing the characteristics of GIS Introduction curriculum and teaching problems, choose the selection of a waste disposal site as the case in inquiry study, using space analysis function of the ILWIS software, through three different geographic models to achieve location and mastered the skills and methods of spatial analysis of GIS.
Key words inquiry study; spatial analysis of GIS; ILWIS software
Author’s address Jiangxi Normal University, Nanchang, China 330022
地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一门实践操作性和应用性很强的学科。GIS概论课程是大学本科地理科学专业的一门专业必修课，通过理论教学和实践应用，使学生了解和掌握GIS的基本理论与方法，熟悉常用GIS软件技能，解决实际地理问题。然而目前国内大学开设的GIS概论课程大多偏重基本理论的讲授，GIS应用型人才培养与现实需求相距较大，问题日显突出。GIS教育教学工作者从GIS课程教学内容的构建[1]、教学方法的探讨[2]与实验设计[3]等方面进行了一系列的教学改革与探索，取得一定的教学成果，但要使学生在有限的实习课时（9～12课时）内迅速掌握GIS基本技术和软件，并解决现实科研问题是有困难的。因此，有必要寻找在掌握GIS基本原理条件下，快速运用GIS理论和技术，解决实际科研问题的软件和案例教学方案，开展研究性学习。
1 GIS概论与地理研究性学习
1.1 GIS概论课程特点与教学目标
GIS概论既是一门基础理论课程，又是一门应用性较强的技术性课程，因此在教学中必须注意基础技能的培养。GIS概论也是地理科学专业的一门专业必修课程，通过理论教学和实践应用，使学生了解和掌握GIS的基本理论与方法，熟悉常用GIS软件技能，解决实际地理问题。
1.2 目前GIS概论课程实践教学存在的问题
地理科学专业的学生不同于地理信息系统专业，除了具有一定的地理基础知识外，在计算机技术等其他方面的掌握有一定的欠缺，这就给GIS课程的教学和学生的学习带来一定困难。GIS基本理论与软件应用实践教学内容多而课时少的矛盾一直无法缓解。大量的新内容要补充，教学质量要提高，但学时数却在不断减少。目前GIS实习教程主要有地理信息系统实习教程[4]和ArcGIS空间分析试验教程[5]，这两套教程比较系统地介绍了ArcGIS等软件的基本功能和应用问题，但学生很难在有限的实习课时内迅速掌握GIS技术和软件，以解决实际地理问题。
1.3 以案例教学的方式展开研究性学习的优势
研究性学习作为一种新型的学习理念和方式，泛指学生主动探究的学习活动[6]，注重探究过程、技能发展和合作学习[7]。由于GIS概论课程的实践课时较短，为了激发学生学习兴趣，有必要在教学中选择熟悉且应用性较强的情景案例来辅助教学，使学生在解决实际地理问题过程中快速掌握GIS基本技能，同时促进理论知识的理解和掌握，增加学习动力，实现理论与实践一体化教学。
2 教改方案设计
本文以地理科学专业本科三年级的GIS概论课程空间分析一章内容为素材，以地理问题“垃圾填埋场选址”为案例，以地理信息系统（GIS）/遥感（RS）软件ILWIS为操作平台，设计案例教学的研究性学习方案，展开地理研究型学习。
2.1 教学准备
经过2年的基础地理课程学习，特别是通过GIS概论课程的理论学习和ILWIS软件基本功能的讲解，学生已基本具备一定的地理专业知识和GIS操作技能，本教改方案通过指导学生运用ILWIS软件，分小组进行研究型学习，探索、解决现实生活中“垃圾填埋场选址”这个熟悉的地理问题，明确空间分析思路，理解空间分析原理并掌握基本的空间分析技术，以获得亲身参与科学探究的体验，培养问题意识，提高发现问题和解决问题的能力。
ILWIS（Integrated Land and Water Information System）软件是荷兰地球监测和地球信息科学国际研究院开发的地理信息系统（GIS）/遥感（RS）软件，该软件安装简单、功能全面、操作简便，特别适合作为课堂实践教学平台，也适合初级学习者对GIS软件的快速掌握与应用。
2.2 创设情境案例，展开研究性学习
1）确定研究的问题。
【情境案例引入】本案例来自《ILWIS应用手册》[8]，Chinchina（简称C）市位于哥伦比亚（南美洲）安第斯山脉的中央大山脉，约1.5万户居民，所有的城市垃圾都倾倒在离市中心不远的一条小河里，环境污染问题日益严重，影响城市生活质量。市政府决定建垃圾填埋场处理垃圾，优化城市环境质量。
【教师提问】垃圾填埋场最适宜建在什么地方？
【师生讨论】研究主题是为C市寻找最适宜建垃圾填埋场的地址。查找的结果将会是一幅地图，显示适合建立垃圾场的可能的地址（每个适宜地址的适宜程度用适宜等级表示），标明图上每个地址建垃圾填埋场的适宜程度。
2）选择影响因子并确定所需数据。
【教师启发】C市建的垃圾填埋场要考虑哪些影响因素呢？需要满足哪些条件？
【小组讨论】面积要足够大，要建在平坦开阔的地方，不能占用农田，道路方便运输，离C市不能太远，水源的下游，等等。
【教师启发提示，引导学生总结建垃圾填埋场的条件】垃圾场不应该建在有滑坡或将来可能发生滑坡的地方；地形开阔，坡度较小；有一定的粘土含量，并且土壤渗透率较小，避免垃圾污染地下水源和环境；应该建在没有重要经济和生态价值的区域；离C市不能太近，但不能离建城区（居民区）太远，交通便利。
【学生质疑】哪里有相对平坦的土地，并且不会发生滑坡？这些位置上的土地利用类型和土壤条件合适吗？这些地方是否离建城区足够近？是否与C市保持一定距离？面积至少需要1公顷。最适宜的地址应该同时满足以上条件。
通过讨论，学生明确了建垃圾填埋场的影响因子有坡度、地质条件、土地利用类型、土壤类型、距离和面积，但这些影响因子如何进行合并与综合就涉及具体的地理模型。
3）获取影响因子专题图。教师提供本案例的原始数据图[8]有：地质（slide）、坡度（slope）、土地利用（landuse）、城市（city）土壤属性表（borehole）和地质斑块单元矢量图（geol）、道路（road）数据。打开ILWIS软件加载原始数据，分析原始数据及其类型，明确哪些原始数据可以派生所需数据。
【提问】如何提取所需影响因子专题图？
将介绍布尔逻辑、二元证据和多级指数叠加3种不同的地理模型提取影响因子，创建适宜性等级图。在布尔逻辑模型中，首先假设这些影响因素中，满足适宜性条件的赋值1，不满足的赋值0，所有的影响因子专题图中只有1（适宜）或0（不适宜），提取适宜区域。
拟定适宜性条件为：坡度小于20°，地层不会发生滑坡；土壤的粘土含量在50%以上并且厚度不小于5米，渗透率低于0.05米/天；土地利用类型为灌木、荒地；距离C市2 000米以内但必须在任何已建城区300米之外，面积至少1公顷。
①派生距离数据集，分析原始数据需从土地利用类型（landuse）图中提取出建城区（built-area），并对其缓冲区分析，派生建城区300米以外的距离图。
【操作过程】a.提取建城区（built-area）：built-up area=iff(landuse="built-up area",landuse,? )。b.右击建城区图（built-area），选择distance calculation，生成距离缓冲区（builtdist）。c.派生建城区距离图（suitbuilt）：suitbuilt=iff(built-area
②提取坡度、地质和土地利用适宜性专题图。
【操作过程】在ILWIS命令栏输入栅格运算式“suitslope=iff(slope
【提问】borehole土壤土层属性表中提供了粘土含量、粘土厚度和渗透率数据，如何得到适宜性土壤数据图？
③分析数据并进行属性表运算求平均值，然后计算适宜性土壤属性数据，创建属性图。如何实现呢？
【操作过程】a.打开geol属性表，join-group对话框连接borehole表，生成3列平均厚度（avgthic）、平均粘土含量（avgclay）、平均渗透率（avgperm）数据。b.geol属性表运算：suitgeol=iff((avgthick>5)and(avgclay>50)and (avgperm
4）合并影响因子，输出合成影响专题图。用布尔逻辑模型的并集运算合并图层，如果条件同时满足赋1，否则赋0。
【操作过程】suit1=iff((suitslid=1)and(suitslop=1)and(suituse=1)and(suitbuil=1)and(suitC=1)and(suitgeol=1),1,0)。输出合成影响适宜性位址专题图suit1。
5）分析选择位址，输出最佳选址图。
【提问】影响因子合并图（suit1）显示了可供选择的几个位址，哪些面积最少在1公顷以上，并且交通方便？
【操作过程】a.提取位址：Suitable=iff(suit1=1,suitable,?)。b.计算面积并创建图层：suitarea=mapareanumbering(suitable.mpr,8)。c.打开面积（suitarea）属性表，计算面积大于1公顷的位址：suitmost=iff(area>10000,1,0)。d.右击suitarea，选择attribute map创建适宜性面积属性图（suitmost）。e.叠加道路（road）图，寻找最佳位址。
【提问】布尔逻辑模型实现选址有什么优势？又有哪些局限？
最后计算结果只有“适宜区域”与“不适宜区域”两种状态。所有的影响因子在选址决策中有相同的重要性，这是比较理想的状态，在实际中不同影响因素会对决策产生不同的影响。
【思考】如果按照影响因子对选址的贡献不同，分配不同的权重合并专题图层会得到什么结果？这种方法称为二元证据模型，计算公式为：
①
在二元证据模型中各个因子对选址的贡献大小不同，分别分配不同的权重，如果将贡献最大定为10，最小定为0，通过分析得知各因子的贡献大小依次为土壤条件9、距C市距离8、距建城区距离7、土地利用6、坡度5、滑坡4。代入公式①创建适宜性位址图suit2。
【操作过程】Suit2=(Suitslid*4+Suitslop*5+Suituse*6+Suitbuil*7+SuitC*8+Suitgeol*9)/39。
【提问】计算结果中适宜性图suit1和suit2有什么不同？
二元证据模型得到的是一幅适宜性程度从低到高在0-1之间渐变矢量图。对结果进行重新分类，分为最适宜（Suitable）、相对适宜（Moderately suitable）和不适宜（Unsuitable）三类，寻找最适宜的地址。
重分类运算：ssuit2=iff(Suit2
【思考】二元证据模型对布尔逻辑模型的计算结果做了修正，但是每个影响因子内部只是均质的适宜（赋值1）状态，如果对每个影响因子不同类别按适宜性程度也分配不同的权重，结果怎样？例如坡度因子，若按坡度分类，每类的适宜性程度有多高？不同的坡度赋多大的权重？这种方法又称多级指数叠加模型，计算公式：
②
【讨论分析得知】每个因子之间除了对选址的贡献大小不同外，各个因子内部不同的类别对选址的适宜程度也不同，如果将最适宜定为10，最不适宜定为0，分别对每个因子的每类按适宜性程度分配权重，然后对每个因子按选址的贡献大小分配权重，合并图层，创建适宜性位址，如何实现？
①由于原始地质数据分为no landslide、stable、dormant、active四类，属性表添加一列weight，分析得知no landslide和stable类型最适宜，分别赋较高权重，dormant、active类型不适宜赋较低权重，提取适宜性地质专题图（Sslide），同样方法给土地利用类型中灌木和荒地赋较高权重，提取适宜性土地利用专题图。
②坡度、距离和土质不是分类数据，需要先分类，然后分别对每一类分配权重，提取适宜性专题图。
【操作过程】a.创建坡度分类图，创建slopeclass(group)domain，原始图中最大坡度为49°，以10°为单位依次添加5个domain item，创建坡度分类图：slopeclass=classfy(slope.slopeclass)。b.右击slopeclass domain，创建属性表，并添加一列weight，给坡度小于20°的赋较高权重，提取分类的适宜性坡度图（Sslope）。
距建城区的适宜距离是大于300米，以100米为单位对建城区缓冲区分5类，大于300米的分类分配较高的权重，提取分类的建城区适宜距离图（Sbuilt），类似提取C市适宜距离图（SC）。
【提问】土壤属性表数据如何实现分类、赋权重呢？
③适宜性土壤的粘土含量50%以上，厚度不小于5米，渗透率低于0.05米/天。
【操作过程】geol属性表运算：
Sclay=iff(avgclay>60,10,iff(avgclay>50,9,iff(avgclay>40,7,iff(avgclay>20,4,1))));
Schick=iff(avgthick>6,10,iff(avgthick>5,9,iff(avgthick>4,7,iff(avgthick>2,4,1))));
Sperm=iff(avgperm
实现分类同时赋权重，生成3列土壤适宜性数据，并分别创建属性图。
④合并专题图。每个因子按选址贡献大小分配权重代入公式②合并图层：
Suit3=(Sslide*3+Sslope*4+Suse*5+SC*6+Sbuilt*7+Sthick*5+Sclay*6+Sper*8)/44
多级指数叠加模型得到的是一幅适宜性程度更准确、适宜等级在0～10之间渐变矢量图。
重分类：ssuit3=iff(Suit4
2.3 总结与交流
展示研究结果，小组之间交流探究经验与心得，对比分析3种地理模型为C市寻找最适宜建垃圾填埋场的地址有何异同？
3 结束语
本教改方案讨论了3种不同的选址建模算法，适应了不同层次学生的需求，案例学习中通过ILWIS软件的图层、属性表运算以及两者交互，实现缓冲区分析，因子提取，属性表引用于合并、分类等空间分析功能的综合运用，算法简单，结果易于实现。在小组研究型学习的过程中，师生讨论，引导学生明确解决问题的思路，小组独立解决问题，教师个别指导，整个课程具有很强的探究性。
参考文献
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本文探索了“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式和要求。研究性教学的实施模式，必须符合学生的认知规律，有利于学生创造性地掌握教学内容，有利于学生发现和理解课程所涉及的众多不同专业的知识之间的内在联系，有利于培养学生解决实际问题的能力。“农业信息技术”课程研究性教学要求教师必须拥有驾驭众多学科专业知识的能力，能够以恰当的方式发挥启发和引导作用，确保研究性教学获得显著效果;要求学生以“主角”的心理定位，主动、独立地完成研究，积极、自信地进行公开展示和辩论。
［关键词］
农业信息技术;农业信息技术人才;教学
一、前言
人类社会已步入了信息社会的时代。农业信息技术就是信息技术与农业科学有机结合的一门新兴交叉学科，是信息技术服务于社会生产的典型案例。我国农业生产正面临着耕地面积逐年下降、水资源短缺问题日益突出、农业从业人员数量短缺等诸多挑战。应对这些严峻挑战，必须依靠科技创新，实现由以定性为主的传统模式向以定量为主的标准化、信息化发展方向转变。农业信息技术为实现信息化、数字化和智能化的农业信息管理与决策提供技术支持。［1］我国对农业信息人才的培养起步较晚。目前，仅有扬州大学、中国农业大学、南京农业大学等个别高校在农学、植物保护等专业开设了农业信息技术方向。［2－3］农业信息技术人才，特别是既精通农业科学，又擅长信息技术的专门人才严重缺乏。［3－4］如何快速培养出高素质、高水平的农业信息技术人才，是高等农业院校必须认真思考的问题。“农业信息技术”是农业信息技术专业的核心课程。该课程传统的教学方式比较重视“教”，而忽视“学”;重视知识的传授，而忽视学习能力和研究能力的培养。研究性教学摈弃了教师的强灌性传授，着眼于学生的创新精神和实践能力的培养。［5－6］学生通过教师的指导或引导，在一种类似科学研究的情境中主动探索、主动思考和主动发现。目前，全国高校已经在一些学科进行了研究性教学的探索和实践，逐步认识到研究性教学在培养人才中的重要性。［7］然而，“农业信息技术”课程的研究性教学的探索和研究目前却鲜见报道。
二、“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式
研究性教学实现方式多种多样，没有固定的实施模式。作为农业科学课程的一种，“农业信息技术”课程的研究性教学实施模式可以参考相关农业科学课程。例如，朱新开等［8］提出了实施“作物栽培学”课程研究性教学的三种模式:(1)自主设计型，即学生根据教师提出的开拓性问题，课后自行设计和实施实验，分析和归纳实验结果，然后在课堂上交流讨论，从而使得学生深入理解课堂教学内容;(2)课堂实践型，即学生针对教师提出的科学假设，在课堂上通过小型实验来验证或否定该假设，并通过交流讨论来提升教学效果;(3)理论分析与实践结合型，即学生根据教师所讲授的科学理论，通过在课外广泛查阅相关文献资料和搜集必需的资料，分析和探讨该理论的正确性，然后通过自行设计和实施的实验的结果，对该理论进行具体的检验，并在课堂上进行交流讨论。朱新开等提出的这三种模式也适用于“农业信息技术”课程的研究性教学。但我们认为，按照从课堂实践型到自主设计型，再到理论分析与实践结合型的顺序实施该三种模式，更符合学生的认知规律，更利于学生创造性掌握教学内容。必须强调的是，相对于其他农学课程，“农业信息技术”课程有其自身的特点。农业信息技术是农业科学与信息科学的交叉学科。具体来说，是农业科学与数据库及管理信息系统、专家系统、模拟模型、虚拟技术、机器视觉技术、遥感技术、地理信息系统、决策支持系统等的交叉学科，涉及到众多很不相同的专业。而且，由于课程体系安排等条件的限制，学生只能在尚未学习相关专业的课程的情况下学习“农业信息技术”课程，这对于教师传授知识和学生获取知识都是巨大挑战。教师在进行研究性教学时，必须考虑到这种特殊情况，通过创设类似科学研究的情境，引导学生主动地动手搜集和分析大量相关信息，发现和理解这些众多不同专业的知识之间的内在联系，积极地探索和掌握如何利用这些众多不同专业的知识创造性地解决问题。同时，“农业信息技术”还是一门以实际应用或解决问题为导向的课程。实施研究性教学，不能仅仅停留于专业理论的学习，还必须高度重视培养学生动手和独立解决实际问题的能力。课堂上，教师应通过设定具体的实例(最好是教师在自身科学研究中解决的真实案例)，引导学生利用所学知识和技能动手解决。教师还可以设置更高难度的科学问题和研究假设，由学生在课堂外解决。教师在创设科学研究情境时，可将开拓性的问题划分为具有内在连续性的多个子问题，使得学生能够以这些子问题作为“跳板”，跨过更宽的“河流”，达到培养学生解决实际问题的能力。
三、“农业信息技术”课程研究性教学的实施要求
农业信息技术是新兴学科和交叉学科，其研究性教学对“教”与“学”双方都提出了很高的要求。作为新兴学科，农业信息技术的研究性教学缺乏前人的成功经验可资借鉴，教师必须依靠自己对这个学科的认识、研究经验、对研究性教学模式的理解去设计和组织、实施好“农业信息技术”课程的研究性教学，并通过教学实践来不断完善。特别是，“农业信息技术”是农业科学与众多学科的交叉学科，教师必须拥有驾驭农业科学、数据库及管理信息系统、专家系统、模拟模型、虚拟技术、机器视觉技术、遥感技术、地理信息系统、决策支持系统等众多学科的专业知识能力，并能够及时、全面地把握众多相关学科的研究进展和热点。否则，就无法提出能够拓展课堂教学内容的富有启发性、针对性的科学问题和研究假设;而提出最佳的科学问题和研究假设，正是成功进行研究性教学的基础。［7］教师还必须在研究性教学的实施过程中，激发学生的参与兴趣和热情，使学生的兴趣和热情能够在整个实施过程中得以保持。教师必须在恰当的时候“出现”，以便能够及时地进行启发和引导，使学生能够将研究结果公开展示和辩论。参与“农业信息技术”课程的研究性教学，对于学生也是一个极大的挑战。学生必须克服依赖心理、懒惰心理和恐惧感、无助感，以“主角”的心理积极、主动地参与研究性教学。一方面，在必要时及时寻求老师或同学的指点和帮助;另一方面，要发挥自己的能动性，尽可能独立地完成相关研究，以充分发挥自身的潜力，提升进行独立思考和积极探索的能力，提升进行创造性学习的能力，提升将理论与方法相结合、知识与实践相融合的能力，以最终构建能够独立、创造性地解决实际问题的能力。
四、结语
与传统的灌输式教学模式不同，研究性教学模式着眼于同时提高学生的知识获取能力、研究能力和动手能力。为此，教师通过精心设计科学问题和研究假设，创设科学研究的情境，激发学生的学习兴趣，启发和引导学生主动地、创造性地探索和解决科学问题，从而使学生获得利用农业信息技术解决实际问题的能力。在“农业信息技术”课程实施研究性教学的过程中，教师并非对学生放任不管。相反，教师必须花费更多的时间和精力，确保研究性教学能够达到预期效果。对学生而言，研究性教学并非自学，并非“轻松”了，而是必须投入更多的时间和精力，彻底摒弃“惰性”，充分发挥自己的能动性，并积极通过与老师和同学的交流、沟通和合作，真正成为教学活动的主体，成为“农业信息技术”课程研究性教学改革的最大受益者。
作者：王建军 李媛媛 周桂生 高辉 孙成明 单位：扬州大学农学院
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关键词：工程测量；数字化；测绘技术；优点；应用
中图分类号：[P258]文献标识码：A文章编号：
前言：
随着社会经济的不断发展，遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）、全球定位技术（GPS）以及数字化技术等多种新兴技术得到蓬勃迅速的发展，并在各个领域中尤其是在工程测量中得到广泛的应用.经过多年的发展，目前，我国测绘科学技术已经取得较大的成绩，并逐渐构建数字化测绘技术体系，以网络通信、地理信息技术、全球定位系统、遥感技术等为中心，大大地提高我国测绘科学技术的整体水平。数字化测绘技术是新时期一种新型的测绘技术，它的产生于发展与计算机及网络技术的发展、测量仪器的智能化有着密切的关系。在工程测量中，数字化测绘技术起着至关重要的作用，并得到广泛的应用，促进工程测量工作的顺利开展.目前，随着数字化测绘技术在工程测量中的广泛应用，我国工程测量的服务领域不断延伸,并逐步向测量数据采集与处理的实时化、处理的自动化以及处理的数字化方向发展，工程测量开始进入一个数字化的时代。
1．工程测量中的现代数字化测绘技术
现代数字化测绘技术在工程测量中起着至关重要的作用，可以解决传统工程测量中无法解决的一些问题，使工程测量迈入一个新的发展阶段。在工程测量中，主要运用到的现代数字化测绘技术有地图数字化技术与数字化成图手段。
1.1 工程测量中的地图数字化技术
在以往的工程测量中，由于缺乏一定的科学技术，在比例尺较大的地图中，很难完成输入，地图数字化技术的出现，顺利地解决了大比例尺度地图的输入问题，运用扫描矢量化仪器及手扶式跟踪数字化，就可以对比例尺较大的地图进行输入。大部分的扫描仪器可以对地图中所呈现出来的信息实施数字化处理，数字化处理具有高效、便捷以及准确等特点.对地图信息实施数字化处理是目前设立GIS 系统最重要的工作之一，因而所需的时间也比较多，因此相关的工程测量部门必须采取有效的措施，在确保工作质量的前提下，尽可能的加快数字化处理工作的速度。
1.2 工程测量中的数字化成图手段
测绘是工程测量中重要的内容之一，也是工程测量传统的工作之一，但是对于工程图及比例尺较大的地图，则必须实施野外测量工作。 野外测绘是一项艰辛且复杂的工作，其周期通常比较长，因此无法满足客户的需求。数字化成图手段的出现，解决了野外测绘的难题.运用数字化成图手段，可以最大限度地提升地图的质量，保持较高的精度。同时，运用数字化成图手段在工作流程简化方面还有着至关重要的作用，使测绘变成简单易做的工作.此外，运用数字化成图手段，还可以最大限度地降低测量人员的劳动强度，对测量数据的存储有着非常重要的意义。目前，数字化成图技术主要包括两个模式，即电子平板模式及内外业一体化模式，其中内外业一体化模式是常用的一种模式，它可以借助全站仪及电子手簿等相关的设备，其精度较高，操作简单，因此比较受欢迎。
2．数字化测绘技术的优点2.1它可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗,非具一定专业知识才能读懂的缺陷。2.2数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,能够随时保持产品信息的现势性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。2.3三根据不同用户的需要,可以对产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,而且还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。2.4利用数字化(地形、地籍)测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等),可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下,大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度,数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。3.数字化测绘技术在工程测量中的应用
在工程测量中，数字化测绘技术得到广泛的应用，并逐渐成为工程测量中不可或缺的技术之一。数字化技术在工程测量中主要应用在两个方面，即在工程测图内容方面的应用及在数字地球方面的应用。
3.1 在工程测图内容方面的应用
数字化测绘技术在工程测图内容上，主要包括对原图实施数字化及进行地面数字测图。
3.1.1 对原图实施数字化
在测量工程中，若数字地形图无具体的要求或者要求不高，而工程的经费十分紧张，在这种情况下，可以选择对原图实施数字化。对原图实施数字化可以充分发挥原有图形的价值，同时利用计算机一级扫描输入设备，测量人员可以在较短的时间内运用数字化软件获取有用的地图。对原图实施数字化包括两种不同的方式，即扫描矢量化及手扶跟踪数字化.与手扶跟踪数字化相比，扫描矢量化在测量过程中具备较高的精度，其工作效率也比手扶跟踪数字化要高。但是，若与原图进行对比，利用扫描矢量化所获取的数字图，其精度则比较低，这与数字化处理过程中所出现的误差有着密切的关系。此外，由于扫描矢量化通常只能展示白纸成图过程中各个地表及地物的外貌，其所呈现出来的适时性比较弱，因此一般只用于工程测量中的应急性措施。
当条件符合一定的要求时，可以运用扫描矢量化，获取相关的数字地图，但如果单纯使用，则不够科学，所以常常辅以补测及修测等方法，将工程测量中的地表及地物方面的信息与利用数字化技术所扫描出的数图进行有机地结合，参照工程测量过程中的地表及地物信息，对原图中所反映出来的信息进行进一步的修正与完善，尽可能地提高原__实测地图所呈现出来的坐标也随之得到进一步地修正，从而达到提高地图精度的目的。
3.1.2 进行地面数字测图
在工程测量中，如果要求较高的测量精度，同时缺乏符合要求的、比例尺比较大的地图，这时候可以选择实施地面数字测图.地面数字测图方法是内外业一体化数字测图方法中比较典型的方法之一，在工程测量过程中得到广泛的应用.运用地面数字测图方法，可以获取精度较高的数字地图，同时在辅以一定测量手段的基础上，可以将关键的地物及其邻近控制点所具备的精度控制在5 厘米之内[5]。
3.2 数字化测绘技术在数字地球中的应用
数字地球是在计算机的基础上，将社会发展与经济发展等方面的内容进行整合，实施地理坐标的构筑统一，形成一个统一的框架体系，同时可以保存重要的社会信息，客户可以运用通信网络，对上述数据进行访问，获取重要的数据与信息.与传统的测绘工程相比，数字地球是一个全新的系统工程，具有复杂、庞大等特点，其科技含量非常高，因此综合性也比较高，并且涉及到的内容比较广泛，无论是哪个部门，都无法单独完成作业，因此需要各个部门的相互配合与协调，包括空间技术部门、信息科学部门、地球科学部门以及多个应用部门等等.测绘是信息学及地学中关键的内容之一，处于不可或缺的地位，对我国空间数据基础设施的建设有着至关重要的影响.测绘工作者在工程测量中通过计算机网络技术，获取重要的空间信息，并对空间信息进行进一步的处理，形成形式多样、内容完整的信息源，客户通过信息高速公路，即可获取重要的信息。
4．总结
总而言之，在工程测量中，数字测绘技术在工程测量中应用广泛，精确且实用，并且数字测绘技术也在日新月异地发展，各个工程测量中都得到广泛的应用。未来数字化技术将得到快速的发展，其在工程测量中的应用也不仅仅有以上两点，因此，测量工作者需要顺应时展，不断更新知识，更新思维，做数字化时代的测绘工作者。
参考文献：
[1] 卢正南.数字化测绘技术在工程测量中的应用分析[J]. 科技与企业. 2012(17).
摘要：本文首先介绍了现代测绘的本质和内涵，接着介绍了在现代测绘的背景下测绘人才培养所出现的问题，最后具体从各个角度探讨了测绘专业人才培养的措施。
关键字：测绘工程现代测绘人才培养
随着全球经济的不断发展，必将充满各种竞争，无论是政治、军事的竞争，还是经济、科技的竞争，归根结底都是人才的竞争。高等学校是培养人才的重要基地，特别是要培养适应社会、经济和科技发展的人才，是普通高等学校肩负的重要使命。目前各高校都在深入开展专业教学改革工作，探索具有现代观念的人才培养模式，提高人才培养的质量。本文对高等院校测绘工程专业人才培养模式进行了探讨，并为应用型测绘人才的培养提供参考意见。
一、现代测绘的内涵
从现代信息论的观点看，测绘学是一门关于地球空间信息的学科。传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图；它不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围或全球变化；其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学是提供人类生存空间、自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此，如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。从20世纪90年代开始，国际上将测绘学(SurveyingandMapping)更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名将它译成。地球空间信息学。，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对。测绘学。的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的大量需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，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，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。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。
二、测绘工程专业人才培养出现的问题
当前测绘工程专业在课程设置及目标定位中还存在着不容忽视的问题和矛盾。主要表现为：在课程内容整体设置上具有一定的盲目性和随意性，不重视研究社会的需求，因人设庙、因人保庙的现象时有发生。在课程结构安排上表现出重技术课程、轻管理课程，从而导致学生毕业后适应能力较差，尤其是到建筑施工、路桥施工一线的毕业生。没有很好地紧贴市场，国家经济发展迅速与测绘学科专业结构、人才培养模式等方面反应相对迟缓的矛盾仍然存在，适应社会需求的大量面向市场经济建设主战场的技术应用型、复合型测绘人才没有得到充分的培育。人才培养模式多样化和目前专业框架、格局相对单一的矛盾。在中国市场经济不断完善的情况下，测绘作为国家经济建设、国防建设的一项先行性、基础性工作，具有很强的科学性、技术性。面向21世纪，中国可持续发展战略的提出、北京申办2008奥运成功、数字地球、数字中国、数字省区、数码城市的建立、中国成功加入WTO、注册测量师制度的逐步建立和测绘主体体制及运行机制的改革完善等都对测绘市场及测绘教育带来了空前发展的机遇，也带来了巨大的挑战。具体来说，现代社会对测绘工程专业人才培养要求上，正从过去的技术型向市场技术应用管理型转变。主要表现为：三个高技术的综合运用(GPS、GIS、RS)，三大能力的提高(分析解决问题的能力、公关能力、职业迁移的能力)、三大意识的形成(市场经济主体意识、工程质量管理意识、国际竞争合作意识)。因此重视和加强对测绘工程专业应用性、复合型人才培养的研究，提高测绘工程专业学生的社会竞争能力和适应能力更具有现实和长远意义。
三、测绘专业人才培养措施
1.测绘学科研究的方向
测绘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。
随着空间和信息科学技术的发展，测绘学科正在经历着一场深刻的革命，并将成为一个重要的信息产业。面向二十一世纪，测绘学科的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理自动化、实时化、数字化、智能化；测量数据管理科学化、标准化、信息化、一体化；测量数据传播与应用网络化、多样化、社会化、广泛化。GPS技术、GIS技术、RS技术及其集成是测绘学科的前沿领域，也是未来数字地球的基础。
2.注重课程设置
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，只有将各类知识融汇贯通，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。而传统的测绘工程专业的课程设置，专业性过强，学科领域单一，知识结构面太窄，特别缺乏相邻的专业知识，这种知识结构显然满足不了现代社会的要求。因此为了培养应用型测绘专业人才，我们认为课程设置应根据目前的国情、市场经济的要求，既要考虑测绘知识的系统性，又要兼顾学科的综合发展趋势具体应设置的主要课程如下:基础及公共课:包括数学、物理、政治、外语、大学语文、文献检索、计算机基础、计算机高级语言、计算机图形学、数字图像处理、技术数据库技术、网络技术、法律基础、体育等。测绘专业课:包括测量学、数字测图原理与方法、大地测量学基础测量平差基础、摄影测量与遥感、工程测量、测量原理及应用、地理信息系统原理与应用、地籍测量与土地管理等。相关专业课:包括城镇规划、自然地理学、采矿学工程与工业摄影测量、土建概论、数据通讯与模式识别。
3.注重工程意识和应用能力的培养
与精英化高等教育或研究型大学的人才培养模式相比较，。应用型人才。培养途径具有以下4个主要的特点：应用型人才的知识结构是围绕着一线生产的实际需要加以设计的，在课程设置和教材建设等基本工作环节上，特别强调基础、成熟和实用的知识，而相对忽略对学科体系的强烈追求和对前沿性未知领域的高度关注；应用型人才的能力体系也是以一线生产的实际需要为核心目标，以大工程为背景，在能力培养别突出对基本知识的熟练掌握和灵活应用，比较而言，对于科研开发能力就没有更高的要求；应用型人才的培养过程更加强调与一线生产实际的结合，更加重视生产实习这个教学环节，通常将此作为学生贯通有关专业知识和集合有关专业技能的重要教学活动，而对于研究型人才培养中在理论上给予特别重视的毕业设计与学位论文，则更重视与工程实践地结合，或者用综合实践代替。应用型人才要注重工程意识(求真务实、严谨规范拼搏进取)和工程文化(求善求美、以人为本、协调发展)地培养，建立科学的发展观，能够妥善处理人与自然的关系;科学活动是认识世界地活动，工程活动是改造世界地活动，在工程活动中能够协调人与自然的关系尤为重要。要注重培养应用型人才的创新精神、增强其创新意识、激发其创新愿望、提高其创新能力，以便他们更好地与各自的专业相结合而创造地学习，即在学习中进行创造，在创造中深入学习，把自己培养成为富有创新意识的应用型人才。
4.完善实践教学体系
测绘工程专业同其它专业相比尤其注重学生的实践能力和动手能力，大学生实践能力的培养日益受到人们的重视，因为实践是创新的基础。应该彻底改变传统教育模式下实践教学处于从属地位的状况，构建科学合理培养方案的一个重要任务是必须为学生构筑一个合理的实践能力体系，并从整体上策划每个实践教学环节。这种实践教学体系是与理论教学平行而又相互协调、相辅相成的。科学合理的实践教学体系包含三个方面。第一，受实验学时的限制，很多实验不能保证每一位学生都能够有充分的时间亲自动手，因此，应增加实验室的开放时间，让每个大学生都能经过多个这种实践环节的培养和训练，这不仅能培养学生扎实的基本技能与实践能力，而且对提高学生的综合素质很有好处。第二，应尽可能为学生提供综合性、设计性、创造性比较强的实践环境，培养学生的动手能力和自我探究能力，这也是素质教育的根本要求。第三，从长远的观点来看，实践环节应尽量与测绘单位的生产实际相接合。测绘教育的最终目的是为生产服务，因此，实践环节必须要面向实际的生产应用，当然要做到这一点还需要教育部门与生产单位共同努力去创建一个良好的互动机制。
总之，探索对于测绘人才的一种合理的培养模式有着重大的现实意义，测绘专业教育者应该从多个角度探索测绘人才的培养，为我国的测绘事业做出更大的贡献。
参考文献：
[1]王新洲对21世纪测绘教育的初步思考[J]测绘通报,1999
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