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地理信息科学基础理论范文1
关键词：GIS；发展；演化
一、前言
地理信息系统（GeographicInformationSystem,GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析、和表达空间数据的信息系统。其既是表示、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。
二、GIS的提出和迅速发展
50年代，由于电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量与地图制图学中的应用，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据，并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，这样就导致了地理信息系统的问世。
1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS—加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。但是，由于当时计算机技术水平不高，存储量小、磁带存取速度慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。当时的系统能实现手扶跟踪数字化地图，进行地图数据的拓扑编辑，分幅数据的拼接，并发展了基于栅格的操作方法。
进入70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备—磁盘的使用，为空间数据的录入、存贮、检索和输出提供了强有力的手段。用户屏幕和图形、图像卡的发展增强了人机对话和高质量图形显示功能，促使GIS朝着实用方向迅速发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。GIS这一技术成为一个引人注目的领域。
三、80年代的GIS—地理信息系统（GeographicInformationSystem,GIS）
80年代是GIS在理论、方法和技术上取得突破与趋向成熟的阶段。由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现，为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输效率得到极大的提高。另外，软件开发工具的广泛应用和数据库技术的推广，推动了GIS的数据处理能力、空间分析功能、人机交互对话、地图的输入、编辑和输出技术的进一步发展，并逐步走向成熟。GIS的应用从解决基础设施的规划（如道路、输电线等）转向更加复杂的区域开发问题。当时，GIS已跨越国界，在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题（如全球变化、全球沙漠化监测等）。因此，国际著名的GIS专家，即前面提到的R.T.Tomlinson认为：“如果70年代是GIS发展的巩固时期，那么80年代则是国际上GIS发展具有突破性的年代”。这个时期，GIS还保留有地理信息系统（GeographicInformationSystem,GIS）的含义和意思。
四、90年代的GIS—地理信息科学（GeographicInformationScience,GIS）
地理信息系统技术的应用大大提高了人类处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，而地理信息系统技术及其应用的进一步发展则必须以地球信息机理理论为基础。陈述彭院士在论述地理信息系统发展时强调了对于地球信息基础理论的研究，并指出地球信息基础理论的实质内容：地理信息系统已不仅仅限于物质流与能量流的信息载体，而且包括研究地学信息流程的动力学机理与时空特征、地学信息传输机理及其不确定性(多解)与可预见性等；并认为：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于这个Info还包括很多地学规律，其分析模型必须以地学为基础。
Goodchild于1992年提出地理信息科学(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科学主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存贮、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等。地理信息科学的提出是地理信息系统技术及应用发展到相当水平后的必然要求，它是在人们不再满足于仅仅利用计算机技术来对地理信息进行可视化表达及其空间查询，而强调地理信息系统的空间分析和模拟能力时产生的；它在注重地理信息技术发展的同时，还注意到了与地理数据、地理信息有关的其他一些理论问题，如地理数据的不确定性、地理信息的认知以及社会对于地理信息技术运用于实践的认可等。由此可见，地理信息科学在地理信息技术研究的同时，还指出了对于支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。世纪之交，由于地理信息系统的应用日益广泛，加上航空和航天遥感、全球定位系统、数字网络(Internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透和整合，逐渐形成了以地理信息系统为核心的地球空间信息集成化技术系统，为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证；同时，这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广，掀起了全球变化研究与对地观测计划的新高朝，于是时势造英雄，促使一门新兴的交叉学科“地理信息科学”的脱颖而出。这个时期，GIS己经渐变地含有地理信息科学（GeographicInformationScience,GIS）的含义和意思。
五、现在的GIS—地理信息服务(GeographicInformationService,GIS)
近年来，随着地理信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用，GIS的发展进入到各行各业乃至各家各户的用户时代，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。这个时期，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系统已成为许多机构（特别是政府决策部门）必备的工作和决策咨询系统。国家级乃至全球级的地理信息系统已成为公众关注的问题，地理信息系统已被列入“信息高速公路”计划，也是美国前副总统戈尔提出的“数字地球”战略的重要组成部分。地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。
近来，个人数字助理（PersonalDigitalAssistant,PDA）、移动电话的普及给新的应用创造了许多机会。这样的应用有流动工作人员和基于位置服务。流动工作人员，顾名思义，他们工作在远程位置，如客户处、分公司或者野外现场。这些工作人员经常要为完成某项任务下载一段所需的数据，在远端使用这段数据，然后在每天工作结束的时候将改动更新（同步地）到主数据库上。这种场景的一个重要方面是：客户端保留有数据，并以离线方式在本地对数据进行操作。基于位置服务的使用是近年来出现的一个重要趋势，这类服务彻底改变了对用户地理位置的依赖。随着全球定位系统（GPS）的应用，可以很容易确定任何一个客户/使用者的精确位置，并根据用户的地理位置提出最佳解决方案。基于位置服务的影响和重要性促使开放GIS协会（OpenGISConsortium,OGC）提出了开放位置服务（OpenLocationService，OpenLS）,希望能够将地理空间数据和地理操作的资源集成到位置服务和电信基础设施中去。美国联邦政府已于2001年10月颁布了规定：所有蜂窝电话的位置在67%的使用时间里必须是可追踪的，追踪精度为125米。这样，一方面人们总在评述着Internet革命“消灭”了地理的概念，与此同时，对于空间技术的需求却在不断增长。位置服务（LocationBasedService,LBS）的巨大魅力在于通过固定或移动网络发送GIS功能和基于位置信息，从而在任何时间应用到任何人、任何位置和任何设备上。当前，LBS已成为科学研究、技术发展和市场开拓领域共同的热点话题。此时，GIS已朝着地理信息服务(GeographicInformationService,GIS)的方向发展。
六、结论
地理信息科学基础理论范文2
（邵阳学院，湖南 邵阳 422000）
摘 要：在人类知识体系的十一门类中，自然科学和社会科学是最重要的两个组成部分，地理科学则将两者巧妙地结合到了一起。在人类五大开放系统中，星际系统和社会系统是重要的两个组成部分，地理系统在二者的结合上也发挥了重要的作用。本文首先介绍了地理科学的地位和理论体系，然后介绍了地理科学和可持续发展之间存在的联系，最后在可持续发展战略下对未来地理科学的发展趋势做出了展望。
关键词 ：地理科学；可持续发展；地理系统工程
中图分类号：P90-4
文献标志码：A
文章编号：1000-8772（2015）08-0236-01
收稿日期：2015-02-06
作者简介：张轩凡（1992-），男，海南澄迈人，本科在读。研究方向：地理科学。
综合性和实践性是近代地理科学发展所体现出来的主要特点。地理科学的发展逐渐走向了数量化，地理科学的理论体系与社会生态以及其他学科都有联系。当前，地理科学的发展要按照钱学森教授所建立的科学思想，加大对地理科学的研究力度，加大在地理科学上的科研投资，这对解决我国甚至是世界范围内的环境污染、人口增长、以及区域发展等问题上具有重要的意义。
一、地理科学的地位及基本体系
（一）地理科学的地位
在钱学森教授总结的全人类研究的科学体系中，地理科学是十一个研究学科之一。地理科学在人类认识世界中发挥了重要的作用，同时，地理系统又是五大开放系统的重要组成部分。在人类知识体系中的十一门类中，自然科学和社会科学是其重要的组成部分，地理科学将两者巧妙地结合到一起，地理科学的地位之所以得到提高，是为了制定可操作性的可持续发展的目标。
（二）地理科学的科学体系
现代地理科学的科学体系有很多分类，马蔼乃曾将地理科学体系分为三个基本层次：以基础理论为主的理论地理科学；以技术科学为主的地理信息科学；以工程技术为主的地理系统工程，下面进行详细的分析。
1. 以技术科学为主的地理信息科学：原来的地理生态系统分为大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四部分，之后有关学者对其进行扩充，将人类圈、外层空间圈、地形圈和土圈纳入了其中；在社会系统上分为经济基础圈，上层建筑圈和意识形态圈。为了将各个圈层中的共同和不同区别开来，将基础的突破圈层结构深入到了独立因子层。为了建立地理信息模型，对独立因子层进行分析研究，之后在分析的基础上建立了地理相似准则，通过地理信息模型的建立能够很好地对未来地理现象进行预测。
2. 以技术科学为主的地理信息科学：对基本的地理信息进行整理和模型计算，在此基础上得到的模拟地理工程，为我国的可持续发展总结经验。在进行地理观测、地理地位、地理实验的数据处理上，一般用地理信息科学的相关技术进行分析。
3. 以工程技术为主的地理系统工程：地理系统工程是一个较为复杂的工程，其主要的任务就是处理好人地系统中的人地关系。地理系统工程和地理科学理论有着密切的联系，地理系统过程的健康发展能够实现地理科学的快速发展。
二、地理科学和可持续发展之间的相互关系
地理科学发展之初是“地理环境决定论”，之后过度到“人类中心主义”，接着又发展到当前的可持续发展阶段。地理学科因为自身存在的特点，与可持续发展存在着一定的联系，可持续发展的基本理论研究是地理科学研究的重要组成部分。
（一）研究主题
处理好人与自然的关系，是可持续发展研究的最终目的，这也正是地理科学研究的主题。
（二）研究内容
可持续发展主要的研究内容就是处理好人口、环境、资源等在人类社会发展中存在的问题，可持续发展研究的内容，绝大部分都是在地理科学的基本场所——地球表层上进行的。可持续发展研究的各个领域涉及到地理科学研究领域的很多方面。
（三）研究优势
可持续发展基本理论的研究最终是要在不同的区域落实，而区域开发恰好是地理科学研究的重要领域。在进行可持续发展研究时，要明确具体的研究范围，在明确研究范围的前提下进行操作才具有可行性。目前，我国很多区域的发展中都贯彻了这一思想，并且已经取得了较好的成果。
三、在可持续发展视角下，对地理科学的展望
人类历史是不断发展的。近几年，人类传统的发展观念已经逐渐被可持续发展观所取代，而处理好人口、资源、环境和社会发展之间的关系，解决好他们在发展过程中出现的问题和矛盾成为当今中国发展的主题。地理环境是人类赖以生存的基础，可持续发展基本思想的落实必须以地理环境为基础，可持续发展是未来地理科学发展的主要方向，将会对地理科学的基本理论体系产生冲击，地理科学将会迎来新的发展趋势。
在可持续发展的视角下，地理科学朝着综合化、整体化、系统化的趋势发展，且向技术化和社会化方向倾斜，最终为实现可持续化创造条件。
四、结语
随着人类社会的不断发展，人口、资源、环境等方面的问题日益突出，这些问题的解决往往不是单一的学科研究所能完成的。可持续发展观念的提出，将给地理科学的发展带来春天。地理科学要结合自身的特点，总结自身的优势，同可持续发展相结合，投入到社会生产实践中，从而实现可持续发展研究的地理科学方向。
参考文献：
[1] 刘凯, 吴国玺. 地理科学发展的哲学思考——以本体论与科技革命视角[J]. 资源开发与市场,2010(8).
地理信息科学基础理论范文3
[关键词]信息科学；信息技术；旅游；交叉研究；系统综述
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002—5006（2013）01—0114—15
1 引言
旅游领域正在经历着一个以商业实践和研究活动为平台的迅猛发展期，对于旅游研究者而言，把握领域最新研究进展、了解已被研究的内容以及思考未来的研究方向是非常重要的。在我国的旅游研究中，针对各种研究主题的综述性研究非常丰富，然而信息科学与旅游的交叉研究并没有得到足够的重视。
交叉研究或跨学科研究一词源于1926年美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯（Woodworth）创建的英文形容词：interdisciplinary（跨学科的），指超过一个学科范围的研究活动。信息科学是一种横断科学与方法科学，在信息科学所涉及的4个方面研究中：（1）电子科学与技术、信息与通信系统、信息获取与处理；（2）计算机科学与技术、网络与信息安全；（3）控制理论与工程、系统科学与工程、人工智能与智能系统；（4）半导体科学与信息器件、信息光学与光电子器件、激光技术与技术光学，其中3个方面都与旅游研究在研究对象上发生交叉（如旅游博客数据挖掘、旅游推荐系统），且旅游研究也不断采用信息科学的理论与方法去解决问题（如人工智能在旅游预测中的应用、计算机仿真在游憩行为研究中的应用），体现了交叉研究和跨学科特征。信息科学与旅游的交叉研究客观存在，且已经经历了20多年的发展。
旅游研究一直是一个开放的体系，吸纳着其他学科的营养；信息科学与旅游研究的交叉与融合为解决旅游领域的新矛盾、新问题和探索新规律、新原理提供了新的思维方式和科学的研究方法，是信息时代旅游发展的产物与趋势。信息科学与旅游的交叉研究无论对旅游学术研究还是对旅游业发展都具有非常重要的意义，其研究进展应得到关注与重视。
已有关于信息科学与旅游交叉研究进展的综述研究川没有体现出两种研究的“交叉”性，即信息科学研究中有哪些以旅游为研究对象或者解决旅游领域的问题？旅游研究中涉及哪些信息科学方法与技术应用？这些问题的回答对于研究者广泛与深入开展信息科学与旅游的交叉研究具有重要意义。
为了较为全面地阐述信息科学与旅游研究之间的“交叉性”，本文采用系统综述方法对该交叉领域最近12年发表的文献进行了搜集、筛选、整理、归纳与分析.以期帮助相关研究者了解这一交叉领域的主要研究问题及所取得的研究进展，并对今后的深入研究有所借鉴与启发。
2 系统综述方法
系统综述（systematic review）又称系统评价，起源于医学领域，是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法，目前已经被广泛应用于循证医学（evidence—based medicine），逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域。系统综述可被精确区分为两种类型：（1）定性系统综述，原始文献的研究结果被分析与总结，但未经统计学合并；（2）定量系统综述，又称元（meta）分析或荟萃分析，应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域，直接将定性系统综述称为系统综述，将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法，目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域，因此本文采用定性系统综述方法，简称系统综述。
本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤：
（1）确定研究问题
为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状，本文确定了如下系统综述的研究问题：①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面？③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势？
（2）确定文献搜索策略
基于所确定的研究问题，设计如下文献搜索策略：
①搜索工具与数据库：采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect；
②搜索关键字：采用关键字组合“tourism”AND（“computer”OR“communication technology”），即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现；计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一，计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性；经过反复搜索测试，“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索，搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究，实现本文系统综述的研究目标；③搜索的时间范围：2000年之后。
（3）文献搜索
按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。Google Scholar显示共有54500条结果（2011年12月22日），其只提供最相关的前1000条；IEEE Xplore（搜索字段为“摘要”）共搜索到46条结果（2011年12月24日）；ScienceDirect（搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”）共搜索到36条结果（2011年12月24日）。
（4）文献筛选
在上述搜索到的条目中，按照表1所示的文献入选和剔除标准，筛选用于本文系统综述的文献。
表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选，最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇，其中期刊论文158篇，会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议，文献来源分散且涉及领域广泛，有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写，本文则侧重对系统综述研究步骤（1）所确定的研究问题的回答。
（5）分析与完成报告
根据系统综述研究步骤（1）所确定的研究问题，对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。
为了分别回答问题1与问题2，本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角，分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上，当两种研究产生交叉与融合，进行上述严格区分是较为困难的。为此，本如下处理：
（1）按照文献来源所属学科范畴进行划分，如来源于Tourism Management及《旅游学刊》的文献则划入旅游类，来源于Expert Systems with Applications及《计算机工程》的文献则划入信息类；
（2）按照期刊载文的学科范畴划分，如《华东经济管理》刊载旅游类文章，则归为旅游类，《北京工商大学学报（自然科学版）》刊载信息技术类文章，则归为信息类；
（3）按照入选文献的具体内容划分，一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类，则阅读入选文章原文，如果偏重人文社会学视角，则归入旅游类；如果偏重信息科学及技术视角，则归入信息类。
由此，经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中，测绘类期刊归入信息类中；两类分别含有入选文献147篇和98篇。
3 综述结果与分析
3.1问题1：信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？
“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究，而是指其研究问题由旅游领域而产生，或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面，而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点，如表2所示。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等；而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。
3.1.1
应用系统
应用系统指面向各种终端设备，如电脑、手机、PDA（掌上电脑）、电话等使用者的可用人机交互系统，也包含网站（Web）应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统，在本类研究主题统计中将其排除，另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用；另一方面是人选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。
应用系统的相关研究可分为：①战略设计或实施建议，如航空业信息技术应用战略与战术研究，以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议；②技术架构设计，如基于面向服务的体系架构（service oriented architecture，SOA）的旅游资源信息服务模型研究；③系统设计与开发，如一种智能旅游行程导航系统，以及四川、山西和赣东北等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。
3.1.2人工智能
人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术，可将相关研究分成以下几个方面：①推理，即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统，如基于贝叶斯网的旅游行程推理；②数据挖掘，如旅游突发事件预测预警、消费者特征分析、基于机器学习的旅游博客观点挖掘以及数据仓库技术在旅游业中的应用；③主体（agent），如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐弛；④评价，如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价；⑤决策支持，如旅游目的地选择决策支持系统。
3.1.3地理信息系统
旅行活动是一种人地关系，地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源，地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统、基于短信服务的餐馆推荐系统、导航系统、位置服务系统、旅游资源监控预警系统以及古建筑信息系统等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中，几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃，如雅安市WebGIS（万维网地理信息系统）的实现研究、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发以及泰山三维（3D）地理信息系统的研发。
3.1.4移动应用
移动通信技术，特别是移动终端技术的快速发展，使得面向旅游者手持终端（如手机、PDA）的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用，移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索、导航、实时路线及目的地推荐；并向普适计算的方向进行扩展，如手机电子门票、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏等。除了面向旅游者服务外，移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析，如可通过基于手机数据的散客流分析，对目的地住宿的可容纳量进行估算。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务，如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。
3.1.5推荐系统
推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务，帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源，如信息、服务以及商品等，并自动生成个性化推荐。目前，推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划，可面向旅游电子商务用户，也可面向互联网用户；可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划引，也可推荐旅游目的地、餐厅以及住宿等。推荐系统主要采用人工智能、语义网、移动应用、定位与地理信息系统等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型、系统架构设计等方面。
3.1.6语义网和本体
语义网（semantic Web）是传统网站的一种扩展。在语义网中，信息具有明确的含义——语义，人类语言与机器语言之间能够相互理解，机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息，使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体（ontology）是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术，能够实现语义网信息处理的自动化，提高网站搜索的准确性以及网站服务质量。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象，如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换、动态生成客户供给的客户关系管理、旅游网站信息系统、旅游目的地管理系统以及旅行推荐系统。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达，从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息；其中，旅游知识域的本体表达、行程规划的语义信息推理是实现这些系统的关键技术。
3.1.7Web服务
Web服务（Web services）是Web上数据和信息集成的有效机制，是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案。因此，Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要，能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一，能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据。
3.1.8虚拟现实
虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示，如西安市360度全景虚拟旅游系统、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统、村镇民俗旅游资源的立体展示。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验，特别针对历史文化遗产与遗迹，如意大利的PEACH（personal experience with active cultural heritage，个性化体验活动的文化遗产）项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验以及马来西亚凯利城堡（Kellie’s Castle）的虚拟旅游原型研发。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护，如十三陵景区的虚拟复原。
3.1.9普适计算
普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展，普适计算在旅游研究中非常活跃，如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究，用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题；一个面向德国雷根斯堡（Regensburg）游客的移动终端游戏的设计与应用，游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通，该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。
3.1.10计算机仿真
计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真等。
3.2问题2：旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面？
旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛，表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web 2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注，如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。
进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳，可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴：
3.2.1信息技术对旅游的影响
信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中，信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。
信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上，集中表现于电子商务对旅游产业的影响、新型电子中介（供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等）对传统电子中介（计算机订座系统、全球分销系统等）的影响、信息技术对分销渠道的影响。
信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业，如电子商务在北京旅游企业中的应用现状、土耳其旅行社对互联网的使用情况、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究。
信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面，如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用等；又包含旅游企业的某项具体功能，如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用；还包含旅游资源开发与保护方面，如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用。
信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含：①电子商务的应用影响，如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素、酒店业应用电子商务的影响因素②网络营销对旅游企业的影响，如互联网广告对旅行社运营的影响；③旅游企业对技术应用的态度，如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度；④旅游者对信息技术使用的态度，如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素。
3.2.2信息技术在旅游中的应用模式
目前，信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web 2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究、旅游电子商务模式现状与趋势研究、旅游电子商务模式以及运营模式研究等。
网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开，如英国农村接待企业网站营销现状研究、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究、美国旅游官方网站网络营销使用分析、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究。此外，在线葡萄酒旅游以及在线客户关系管理都是一种网络营销方式。
随着互联网技术的发展，Web 2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面：①营销，即基于Web 2.0的网络营销方式，这是目前旅游研究领域最为关注的方面，如Web 2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究、博客对于旅游市场营销的中介作用；②旅游者行为与服务，如Web 2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究、基于Web 2.0的用户个性化定制研究以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘；③网站分类，如Web 2.0旅游网站的分类机制研究。
此外，面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索。
3.2.3信息技术在旅游中的应用评价
网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容。从评价对象上看，相关研究涉及官方旅游网站、目的地营销组织网站、各国及地区旅游网站；从评价内容上，包含有效性评价、可用性评价、使用分析、功能分析、网站设计、网站旅游本体分析、游客价值以及网站访问者分析等；从评价方法上有调查法、启发式方法、数据包络分析法、内容分析法、网站日志分析法、领域本体分析法等。
随着移动通信技术的发展，移动应用在旅游领域得到了广泛应用，针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注，如从用户角度对移动应用进行评价、各种移动旅游者指南功能与可用性评价。
3.2.4信息社会视角的旅游研究对象
较传统旅游研究对象，如旅游资源、旅游企业以及旅游者等，信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展，如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化，从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。
在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究，如消费影响因素与满意度、忠诚度与推荐行为、在线分享行为。随着社会网络的形成，在线旅游者的情绪研究得到关注，如通过旅游者在论坛、博客（微博）上的评论分析旅游者情绪，相关方法包含内容分析、统计与语言学分析、人工神经网络方法以及数据挖掘技术等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化，用来辅助其他旅游者的旅行计划。此外，旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注。
目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注，主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法以及网络拓扑图方法等；案例包含欧洲、意大利厄尔巴岛]以及河北省等。
旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区，部分旅游研究者对其给予了关注，如针对具有中国文化背景的芒果社区网（Mango）的综合性研究。
3.2.5社会信息化下的旅游研究方法
社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。
一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展，如网络调查方法扩展了传统现场发放问卷的调查方法；基于射频识别（RFID）与全球定位系统（GPS）技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法，并提高了数据的精度；遥感与地理信息系统（RS&GIS）技术可提高旅游资源监测的准确性等。
二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术，其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面：①需求预测，如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测、遗传算法在旅游需求预测中的应用、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用以及人工智能方法与其他预测方法的比较；②在线行为分析，如基于机器学习（machine learning）的在线消费者行为数据挖掘；③基于主体（agent）的旅游系统仿真研究，采用人工智能研究领域的重要分支——多主体系统（multi-agent system，MAS）对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真，探索旅游主体之间的相互作用与规律，如基于多主体的旅游空间结构演化研究、旅游者在目的地以及景区范围的动态性研究。
计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注，具体研究包含以下几个方面：①预测，如旅游收入预测；②旅游经济研究，如区域旅游经济系统动力学分析；③旅游主体行为研究，如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究。
地理信息系统（GIS）是信息科学与地理科学的交叉研究领域，作为旅游研究的一种研究方法或工具，主要被用于旅游资源评价。
3.2.6旅游领域中的信息科学研究
随着移动终端设备在旅游者中的普及，旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注，如上下文适应的移动应用体系框架设计、上下文相关的信息推动服务系统设计以及用于博物馆导游的多媒体技术研究。语义网与本体是信息科学的前沿领域，但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的关注，如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究。智能系统作为信息科学的前沿领域，在旅游研究中也受到了关注，除了综述性研究外，还出现了有关智能系统设计方面的研究。
应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究，如基于知识管理视角的目的地管理系统设计。而其中以我国的相关研究为最多，如赣东北网络旅游信息系统研究、上饶市旅游资源信息系统。
数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题，在我国旅游研究领域受到了关注，既包含了偏重技术的研究，如数字旅游的体系框架，也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究，如相关政策法规方面的研究。
3.3问题3：信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势？
尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展，但其仍然属于新兴交叉学科，其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节，笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上，通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题（表4），以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握，找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点，其反映了两类科学的交叉发展趋势，或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述：
3.3.1人工智能在旅游领域的深入应用
人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术，涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟，然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识，深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持，是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。
3.3.2基于语义网与本体的旅游推荐系统
语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域，是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”，包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务，“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具，如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成，使其对旅游者具有实际应用价值，是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。
3.3.3
普适计算与旅游（物联网、移动互联与旅游）
普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础。随着移动终端设备及其应用的发展，传统以计算机为中心的网络服务扩展至以移动终端一旅游者为中心，基于普适计算模式的连接物与物、人与物、人与人的物联网以及各种移动应用系统在旅游研究与实际应用中得到了重视。然而，无论是普适计算还是物联网，在信息科学研究中都是前沿领域，存在许多未解问题，因此，普适计算以旅游领域为问题域或典型应用，将同时有助于其本身以及旅游问题的解决。
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1、软件工程。专业介绍：软件工程专业以计算机科学与技术学科为基础，强调软件开发的工程性，使学生在掌握计算机科学与技术方面知识和技能的基础上熟练掌握从事软件需求分析、软件设计、软件测试、软件维护和软件项目管理等工作所必需的基础知识、基本方法和基本技能，突出对学生专业知识和专业技能的培养，培养能够从事软件开发、测试、维护和软件项目管理的高级专门人才。培养要求：本专业是培养适应计算机应用学科的发展，特别是软件产业的发展，具备计算机软件的基础理论、基本知识和基本技能，具有用软件工程的思想、方法和技术来分析、设计和实现计算机软件系统的能力，毕业后能在IT行业、科研机构、企事业中从事计算机应用软件系统的开发和研制的高级软件工程技术人才。就业方向：本专业学生毕业后可以从事各级各类企事业单位的办公自动化处理、计算机安装与维护、网页制作、计算机网络和专业服务器的维护管理和开发工作、动态商务网站开发与管理、软件测试与开发及计算机相关设备的商品贸易等方面的有关工作。除考取国内外名牌大学研究生外，主要毕业去向是计算机软件专业公司﹑信息咨询公司﹑以及金融等其它独资、合资企业。
2、通信与信息系统。研究方向：新一代通信网络、光纤宽带通信网、网络探测和网络管理、移动通信、宽带/高速无线通信、卫星通信、专用无线通信系统、网络与信息安全、电子商务、通信抗干扰系统、电子对抗系统、指挥自动化系统、卫星遥感系统、信息编码与信号传输、语音与图像处理及多媒体通信技术、通信信号处理、自适应信号处理、语音信号处理、图象处理等。培养目标：本专业研究生能从事通信、信息科学及相关领域的科研开发与教学工作;较为熟练地掌握一门外国语，以便进行学术研讨;能在本学科及相关学科领域独立开展工作。专业特色：通信与信息系统是一级学科信息与通信工程下设的二级学科。该专业是现代高新技术的重要组成部分，是信息社会的主要支柱，是国民经济高速发展的前提，国家的神经系统和命脉。现代通信与信息技术正影响着我们生活的方方面面。
3、地图学与地理信息系统。专业介绍：地理信息系统(geographic information system或 geo-information system，简称GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。培养要求：本专业根据地图学、遥感和地理信息系统在国内外的最新研究成果、发展趋势和相关的技术应用需求，设立了资源与环境信息系统、地理空间与地理过程模拟、网络GIS及地图制图等研究方向，培养环节包括课程学习、教学实践、学术活动、科学研究、系统开发及学位论文等。就业前景：随着国家近几年的扩招比例逐渐增大，高校毕业生就业难的问题已经存在， GIS专业的学生数量也在不断增加，就业压力也是不言而喻的。学生们应该认识到当前的大形势，然后正确定位。现在的各行业在未来都不能不应用GIS，科研地学研究，车船导航定位，军事指挥，救灾抢险，城市规划，旅游，只要是你能想到的没有不能和GIS扯上关系的!应用如此之广，为毕业生提供更多的就业机会。
4、电子与通信工程。专业介绍：电子通信工程英文名为Electronics and Communication Engineering，是电子科学与技术和信息技术相结合，构建现代信息社会的工程领域，利用电子科学与技术和信息技术的基本理论解决电子元器件、集成电路、电子控制、仪器仪表、计算机设计与制造及与电子和通信工程相关领域的技术问题，研究电子信息的检测、传输、交换、处理和显示的理论和技术。研究方向：电子与通信工程专业研究内容包括信息传输、信息交换、信息处理、信号检测、集成电路设计与制造、电子元器件、微波与天线、仪器仪表技术、计算机工程与应用等。就业方向：学生毕业后可在通信企事业单位从事通信网络的设计和维护工作，并能从事通信系统的建设、监理及通信设备的生产、营销等方面工作。
（来源：文章屋网 ）
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关键词:GIS 教育教学 课程体系
一、前言
GIS教育自从20世纪90年代迅速发展以来，目前已经形成了从职业教育、中专教学、专科、本科、研究生的完整教育体系，培养的GIS专业人才也踏入社会、走上工作岗位。但随着GIS应用逐渐社会化的同时，GIS的专业化趋势也愈加明显，缺乏专业特色的GIS教学也使得部分学校的学生难以适应市场的需要，甚至出现专业停办的现象。所以，在新时期和新形式下继续探索GIS专业教育方法，密切联系具体领域，和具体的行业应用结合起来，形成具有专业特色的GIS教育势在必行。
二、GIS专业教育教学现状
2.1 课程设置缺乏侧重点
目前，在本科GIS教育中， GIS专业的课程设置主要包括4类:地理类、测绘与遥感类、计算机科学与技术类和GIS专业类，它们组成了GIS本科专业素质教育的核心课程。这类教学体系大多针对性不强，侧重点不强。很多同学学完之后感觉到又多又杂，很难把握，常常感到困惑。实际上目前国内从事GIS教育的各高等院校，各有各的背景，各个学校的侧重点应该不同。虽然GIS专业具有应用上的广泛性，但是在制定大纲的同时更应体现术业有专攻，各个学校在开设课程时最好结合自身的特长有侧重点地让学生专门学习一些跟专业相关的课程，充分发挥自己的特长。如南京大学、南京师范大学主要培养资源开发、应用方面的专业人才，河海大学的数字水利、东南大学的数字交通等都是结合自己的特长而形成了明显的特色。中国矿业大学的GIS专业是依托测绘工程专业发展起来，应该突出测绘和矿业特色，培养为能源战线服务的GIS人才。
2.2 软硬件设施与教学计划配合不佳，教学中实践和动手能力强调不够
在实际中相当多的学生缺乏实践，原因主要有:(1)客观因素。专业硬件设备的不完善，很多学校都缺乏相关的软硬件环境。软硬件设施与教学计划配合不佳，相关的知识教师虽然在课堂上讲了，但学生很难和实际的应用结合起来。(2)主观因素。主要体现在部分教师经验不足。有些教师由于各种因素本身缺乏实践，也没有相关的科研项目来支持，从而很难让学生通过项目来了解GIS开发的实际过程，对教材所讲解的内容，理解得就不够透彻。
2.3 师资力量、办学管理经验不足
随着GIS技术的快速发展，社会对GIS人才的需求量快速增长，使得全国很多学校，一窝蜂的上GIS专业。一部分GIS专业的教师也是“半路出家”，原来可能只是从事相关的工作，可能对整个GIS的基础理论体系也不是非常的了解。在教学中常常有重此轻彼的现象出现，对GIS人才的培养造成不良影响，同时也使后续课程的学习受到一定的影响。作为教育者，我们更应该关注学生综合素质的提高，这也是所有行业对人才共同的需求和要求，企业更为注重的是学生的综合能力和发展的潜力。
2.4 缺乏准确地定位
GIS专业对计算机编程强调较多，好像编程已经成为GIS的代名词。从而学生把编程作为专业第一要务，而忽略相关理论知识的学习。当然勿庸质疑，编程是一种重要的能力，但在实际中要结合学生自身特点和社会的需求有选择有侧重地学习，不能胡子眉毛一把抓。
2.5 学科定位与培养目标不大一致
由于各学校的专业背景不同，师资构成不够合理，从而造成学科定位和培养目标不能一致。如工科人才在数理能力方面的培养力度不够，理论学习不深入;而理科学生在培养过程中，计算机能力不强，缺乏社会实践，实习不够，动手能力不强。
三、21世纪GIS专业教育方法
结合以上分析，可以认为在新的时期、新的挑战下培养GIS专业人才过程中应着重考虑以下几个方面:
3.1 专业定位。随着社会经济发展对GIS专业人才的需求，目前开设GIS专业的单位越来越多。这一形势对GIS专业在未来人才市场上的竞争力提出了严峻的挑战。为了确保各校GIS专业学生未来能在人才市场上占有一席之地，专业的定位必须准确，应该结合自己的特色，面向专业应用领域构建合适的GIS教学体系[1]。
3.2 培养具备高素质及合理知识结构的师资。由于与GIS相联系的相关学科多达十几门，与一般的传统专业教育相比，对从事GIS教学的师资人员在知识结构上有更高的要求。要求教学人员必须具备良好的专业素质、知识和广阔的知识面。
3.3 GIS专业教育培养目标及课程设置。为适应高新技术的发展及社会对人才的要求，针对GIS专业特点，应从多方面、多渠道收集相关资料，同时，也要结合国家教委公布的本科专业新目录中指出的加强基础教育，淡化专业界限，拓宽专业口径的思想。 要达到预期的培养目标和培养要求，同时也要有科学合理的课程设置作保证。在加强基础教育、淡化专业(大专业，小方向)和拓宽口径的原则下，将专业课程设置的重点定位在应用型人才培养上。
3.4 教学与实验方法。针对GIS课程的特点，在教学与实验方法上，应紧紧围绕其“三基”及教学大纲和教学目的[2]。在教学上，首先让学生了解GIS课程学习的重要意义，并通过GIS在各领域的应用实例，使学生产生浓厚的学习兴趣。其次，根据学生的专业及知识结构特点，有选择地突出GIS的重点和难点问题，深入浅出地对GIS的关键技术作以讲解;在教学方式上，采取讲解、演示、课堂讨论等多种形式相结合的方式，培养学生综合全面、突出重点、注重逻辑联系的思维和学习方法，以达到最佳的教学效果[3]。
四、结语
GIS作为空间信息管理的有效工具，在社会经济与建设中发挥着极其重要的作用。GIS专业教育的开展，在一定程度上为社会提供了良好的技术后备力量，只有在GIS专业教育中更好地使用社会发展的需要，才能切实作到理论联系实际，促进教学相长，并使GIS的专业教育达到一个新的高度。
参考文献
[1] 李满春、戴崴巍、赵 勇，GIS专业人才的素质特征!知识结构与培养方案研究，地理与地理信息科学[J]，2004，20(2)26-29.
地理信息科学基础理论范文6
一、教学目标
与GIS专业相比，非GIS专业受其专业特点限制，其教学的基本定位是紧密结合专业需求u，教学的目的是面向GIS系统的应用，主要是让同学们掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理，熟悉常用GIS软件，学会用GIS的手段分析解决专业领域问题。对于地质工程专业GIS的教学目的在于使得学生通过学习该课程，掌握GIS的基本概念、功能和组成，掌握GIS的空间数据结构，掌握地图投影的基本原理，了解空间数据的获取与预处理，掌握空间数据的分析方法，熟悉常用GIS软件，并能将GIS的原理与技术应用到地质工程领域当中。在具体的理论教学和实践教学中应充分考虑学生的专业基础和背景，对教学内容进行重新组织，补充GIS在本专业中的作用和应用并对实践上机内容进行精选。
二、教学内容组织
GIS是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科，学生学习本课程要求具备一定的地理学、测绘学(测量学、全球定位系统、遥感、地图学、计算机制图等)、计算机(软件设计基础、程序设计语言、数据库、数据结构、CAD等)等方面的基础知识和基本技能。但对于非GIS专业而言往往缺乏相应的专业背景知识，并且学时相对也较少，为了解决这一矛盾上好GIS课程，首先应针对学生的知识背景和专业的应用需求对课程内容做适当的调整和补充。分析现有的GIS教材，主要有三大类：一类是面向GIS专业的，这类教材有的侧重于地理学，强调地理事物的图形和属性表达，有的侧重于数学和计算机，强调算法和程序，这些教材全面、系统，内容深入，并被GIS专业广泛使用，但不完全适合非GIS专业；一类是针对软件操作和应用的，在理论中穿插软件操作介绍，这类教材以软件应用为目的，内容相对浅显易懂，但缺乏地质工程专业应用实例；还有一类是针对GIS应用较广泛的领域，如人口、环境、城市等，这类教材中都介绍有大量的专业应用实例，内容结构各有千秋，深浅不一，而在这些面向专业应用的教材中较少涉及石油、地质等领域，另外有少量的数字油田方面的论著，但数字油田方面的论著主要是介绍各种油田相关的信息系统框架，往往并不系统介绍GIS原理与技术。综合考虑这些教材的优缺点和针对性，笔者认为对于地质工程专业教学内容设置应遵循基础性、系统性和面向应用的基本原则，采用以GIS基本概念、功能和原理为主线，将地质工程应用实例贯穿其中的方式来组织课程内容，对与学生专业背景无关以及学生理解有困难的内容进行适当压缩甚至删减，而对与专业应用直接相关部分内容应进行适当扩充，从而满足学时的要求。笔者参考了大量的GIS教材及数字油田随1叫方面的教材，并结合相关的科研项目，在充分考虑地质工程学生专业背景的基础上，面向专业应用对课程内容进行了重新组织和补充，如表1所示。对于理论部分的深入程度可根据具体的学时在授课中灵活掌握。
三、上机实践内容设置
上机实践对于帮助学生深刻认识GIS的基本功能及提高学生实际动手能力具有重要的作用，它是GIS课程中的一个重要环节。目前GIS的实验教材虽然数量在不断增长，但大多针对GIS专业进行设置，对于非专业的GIS课程则无通用教材，往往需要自己编写。原因是这些针对GIS专业编写的教材无论从软件的选取，还是实验内容的侧重性，难易程度，实验数据与专业的贴切性等，都无法与本专业对于GIS课程的培养目标吻合，也不适合社会对本专业学生的需求。对于非GIS专业首先应根据专业应用选择适合的软件，目前市面上流行的GIS软件，国外的有ArcGIS、Maplnfo等，国内的有MapGIS、SuperMap等，对于地质工程专业可选择ArcGIS和MapGIS作为上机实践软件，因为目前在油田上这两个软件应用得最广泛。上机实践的学时设在l0个学时比较合理，上机内容设置的基本原则是既要与课堂理论知识紧密结合，又要考虑与专业应用相结合。上机内容的选取以GIS的基本功能为主线，与专业应用的结合则体现在试验数据的选取及试验过程的设计上。另外，笔者在实践教学中发现很多实习指导书中所用的术语与教材中所用的术语往往不一致，这样会给学生造成概念上的混乱以及理论和实践的脱节，所以在编写实验指导书的时候还应注意实习中出现的术语要尽量与课堂教学中所用的术语保持一致，或者要对学生明确。例如在数字高程模型中由离散点生成用规则格网表达的数字高程模型，在课堂理论的教学中把这个过程称为规则格网的生成，而在很多实习指导书中则把其叫做栅格表面的生成；再例如课堂教学中所说的栅格数据的叠加在软件中往往是通过栅格的统计和计算来完成的，而并不是直接有一个栅格叠加的工具，对于这一点在教学和上机实践中应向学生明确。针对地质工程的专业特点，以ArcGIS9．2为例，上机实践内容、实习目的、实习数据和要求设置如表2所示，实习数据的选用尽量面向专业应用。
