21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究

地理信息系统专业是一个新办专业，就目前而言，从教学计划、教学大纲、课程设置、教材的系统建设等方面都还存在问题。主要从GIS本科的培养目标计划、课程体系建设、实践教学及教与学的关系等方面阐述了思想，以与大家探讨如何建设一个规范、成熟的地理信息系统专业。     

对我国GIS教育与人才培养的思考

从专业设置，教学培养计划，专业核心课程三个不同层面，对我国理学、工学两大学科领域内地理信息系统专业教育与人才培养作了对比与分析，旨在为我国跨世纪GIS教育与人才培养提供一些借鉴。     

中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨

1997年教育部对我国高等教育专业目录进行修订，在地理学科下增设了地理信息系统专业。本文针对中国高等学校GIS专业核心课程设置问题，从GIS专业课程体系及其分类入手，讨论了GIS专业的主要课程设置状况，在此基础上提出了核心课程设置的初步方案，并提出核心课程建设的具体对策与建议。     

海外大学的地理信息系统(GIS)专业课程设置

选择性介绍了一些地理信息系统专业的课程实例。调查了3种地理信息系统专业课程，分别是测量、地理、计算机科学系的单一地理信息系统(GIS)本科专业(理工学士)；地理信息系统同商业、测量、计算机等其它学科结合的本科专业(理工学士)；地理信息系统研究生班课程(理学硕士)。文中用到的课程分别选自于加拿大、英国、荷兰、美国和香港特区的多所大学。     

面向资源环境行业需求的多层次复合型地理信息人才培养模式

随着资源环境行业对地理信息人才需求的增加,结合目前地理信息系统专业在人才培养模式上的不足,如培养目标不清晰、课程体系与行业需求不协调、学生实践能力不足和缺乏特色专业教材等,本文提出了面向资源环境行业需求的多层次复合型地理信息人才培养模式,并从课程体系与教学方法、实践教学环节、开放式办学模式、特色专业建设和教师队伍建设等5个方面途径来阐述这一培养模式。     

基于科研创新驱动的GIS专业实践教学模式研究

地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一门综合性、交叉性和实践性很强的专业学科,如何从实践教学环节着手,引导学生自主创新,已成为探索GIS人才培养模式的关键问题。本文通过概述国内外GIS专业发展,针对当代社会对GIS专业人才的需求以及高校对GIS人才培养的现状进行总结,从GIS专业实践教学体系、教学内容,以及教学方法等角度出发,提出了基于科研创新驱动的GIS专业实践教学培养模式。该模式的教学目标是提高GIS专业学生的综合素质,重点培养学生创新意识与实践能力。     

GIS专业本科教学探讨--北京大学教学实例

随着社会对于地理信息系统专业人才的需求,在全世界范围内地理信息科学的教学和培训工作得到了越来越广泛的重视．作为较早开始设立地理信息系统专业的综合性大学——北京大学,在地理信息科学教学实践中积累了丰富的经验,并形成了自己的特色：重视基础,淡化专业;重视地学基础课程的学习和应用;注重理论和实践的结合,向工科倾斜;及时反映GIS的最新进展。     

我国高等GIS教育:问题、创新与发展

随着地理信息科学技术的发展,地理信息系统专业得到广泛的普及,GIS高等教育面临着创新和发展。本文首先分析了我国高等GIS教育在课程整合、理论教育、技术教育、人才定位、教学方法等方面存在的问题,重点论述了我国高等GIS教育应从GIS学科、理论技术、教育体制、教育模式、教育方法和人才培养等方面开展GIS教育创新,最后对我国GIS高等教育的发展作了展望。     

面向21世纪地理信息系统人才培养模式的探讨

本文就21世纪地理信息系统(GIS)学科发展总趋向,探讨如何制定本专业的基本培养规格和人才的知识能力结构,如何确定相应的课程体系、教学内容和教学方法,以及关于新型人才的培养途径等问题,提出一些看法.以供同行讨论。     

高校《GIS分析、设计与管理》课程设置研究

对于国内外GIS实施、应用方面的文献做了综述和评估,在参考国内外文献的基础上提出了高校《GIS分析、设计与管理》课程设置的建议.作者认为,应从组织管理理论、信息系统、项目管理、案例分析等方面丰富GIS应用基础理论和实践知识,相关课程设计应当包括基础理论、方法论与实施管理3个部分,并配合大量的案例.作者据此思路在河南大学开设了此课程,教学实践表明,本文提供的课程设计方案适合GIS专业研究生学习,也可作为GIS本科生的专业提高课程,能够为学生提供所需的理论基础和实践知识.     

地球数字产品的空间数学基础

在分析当前地球数字产品空间数学基础局限性的基础上,将地图投影概念由传统的曲面到平面的变换扩展为曲面到曲面的变换,提出一套适合于大型GIS和地球数字产品的“地图投影”模型的实用模型,该模型的视图采用等距离切圆柱投影,度量空间是椭球面几何系统,符合计算机环境下GIS视图与度量空间分离的特性。鉴于全球多分辨率连续可视化,精密可视化量算,三维、多维地球数据统一,标准的空间定位框架和只有在统一的空间系统内全球资源、生态环境数据才能进行精确的地理分析等四个方面的需要,从地图投影进到本模型将是方向和技术趋势。     

上海基础平台遥感数据在旧区改造信息系统中的应用

遥感数据作为一种信息量非常丰富的数据类型,在许多GIS系统中却没有发挥应有的作用,这是目前上海城市管理GIS系统应用面临的一个问题。本文以上海旧区改造信息管理系统构建与应用为例,通过介绍遥感数据在该系统中的应用方式,阐述了基础平台遥感数据如何发挥其应有的作用,成为旧区改造宏观管理中不可缺少的信息源。     

以实践为导向的地理信息系统"逆向"教学模式

地理信息系统(GIS)和城市规划有着天然的联系,前者是后者进行空间分析、决策支持的重要工具,也是后者日常业务信息化的技术平台.本文作者在城市规划专业的GIS教学中,采用了以实践为导向的教学模式,主要采取三方面的措施:①设计了一系列和实践有密切联系的练习;②这些练习主要靠学生课余独立完成;③原理讲课安排在练习之后,内容精炼,适当回顾练习.上述三项措施经多年摸索、改进而形成,在不增加课内总学时的条件下,自主应用的能力逐年增强,知识面也得到扩展.     

GIS基础软件技术体系发展及展望

地理信息系统作为IT系统的重要组成部分,其技术的每一次进步都与最新IT技术的兴起息息相关。随着云计算、大数据、人工智能等技术的发展与应用,如今GIS基础软件已经形成五大技术体系：大数据GIS技术体系,增加了对空间大数据的存储管理、分析处理以及可视化的能力,丰富了空间数据的内涵;人工智能GIS技术体系,GIS通过结合人工智能相关算法,增强了GIS模型的分析预测能力,同时二者之间相互赋能,在增强GIS能力的同时,也让人工智能具备空间分析和可视化能力,拓展了其应用范围;新一代三维GIS技术体系,实现了二三维GIS一体化和多源异构数据的融合,推动了三维GIS从室外走向室内,从宏观走向微观;分布式GIS技术体系,突破了数据类型和容量的限制,数量级提升了GIS软件的性能,让高可用和高可信GIS应用成为可能;跨平台GIS技术体系,使得GIS软件可运行于不同类型的CPU架构和操作系统,满足日益丰富的多终端应用需求。五大技术相辅相成,进一步拓展了GIS基础软件的能力和应用场景。本文以SuperMap GIS为例,详细介绍了GIS五大技术体系的具体内容,阐述了每项技术的难点与创新点,并用光环曲线对五大技术体系的发展阶段进行了划分,探讨了未来GIS技术的发展趋势。     

地理信息系统专业实习模式探索性研究——以广州大学GIS专业实习为例

地理信息系统本科专业实践操作性强,其专业综合实习在人才培养过程中起着非常重要的作用。通过两届学生的专业综合实习,并结合实习效果及就业状况,对本专业的实习过程进行了分析。通过对实习基地建设、实习内容安排及就业方向的分析,并根据市场对人才的需求,提出了新的人才培养方向(应包括开发型人才、应用型人才、管理型人才、营销型人才及科研型人才)。同时提出了新的专业实习模式及人才培养方案建议,为本专业的实习及人才培养提供了借鉴。     

大型油田GIS软件工程项目的组织与管理

本文以“大庆油田地面建设信息系统”为例 ,阐述开发一个成功的 GIS软件工程需要确立的主导原则(即领导重视、用户配合、双方参与、资质审查 )。在项目管理的组织上 ,需要甲方成立行政领导小组、技术管理小组和项目开发小组 3个具体的组织来保证项目的顺利实施 ;同时在项目的实施过程中 ,应采用共建共管、集中实施的机制。     

人工智能GIS软件技术体系初探

作为人工智能的代表性技术,深度学习已经成为大数据等各个领域中最具有突破性发展的新技术。深度学习的成功主要得益于其新颖的数据驱动的特征表示学习能力,这种能力成功地替代了传统建模中基于领域知识人为设计特征的方式。在这些技术推动下,人工智能技术在新一代GIS基础软件技术的研究与应用中发挥着极为重要的作用,而现有人工智能GIS（AI GIS）技术研究整体仍处于初步探索阶段,距离成熟阶段尚有较大距离。作为新一代GIS基础软件的方法和技术,AI GIS已经广泛应用在遥感数据分析、水资源研究、空间流行病学和环境健康等地学领域,与传统GIS模型相比大大提高了对非结构化的遥感或街景影像和文本的地理信息提取和特征理解能力,显示出巨大的价值和发展潜力,但现有研究对AI GIS软件技术体系的梳理和总结尚不够全面。大部分研究只关注地理空间人工智能算法的研究及其特定场景下的应用研究,而对相关的AI GIS软件技术体系关注较少。本文分析了地理智慧的几个层次,并讨论了其与AI GIS的关系,总体介绍了国内外现有人工智能技术与GIS软件相结合的发展现状,进而提出了AI GIS软件技术体系。根据AI与GIS的结合关系提出了AI GIS由地理空间智能算法、AI赋能GIS和GIS赋能AI三部分组成。此外,为深入介绍AI GIS各部分组成,本文以SuperMap为例,探讨了AI GIS软件的设计与实现。最后,探讨了AI GIS的未来发展中亟需解决的问题。本文基于AI GIS软件技术的初步探索,尝试为地理智能的基础GIS软件技术体系的构建提供理论基础,以促进人工智能技术与GIS技术的进一步融合和发展,为实现地理智能提供一个可行的研究方向。     

高性能GIS研究进展及评述

互联网技术的发展使地理信息技术得到了前所未有的发展和应用,地理信息计算呈现出计算速度快、运行效率高、应用多样化的发展特征。而随着计算机硬件性能飞速提升,传统的GIS数据处理方式并不能与之匹配,各种缺陷与弊端逐渐显现,亟待更高效的数据处理方式。目前,以并行集群计算技术和分布式网络技术为代表的高性能计算的出现,为这些问题的解决带来了新思路,并逐渐发展形成了新一代的多核并行高性能计算系统。当前,如何利用新型硬件体系结构带来的计算能力,研究新一代高性能GIS计算系统,解决现在所面临的时空数据密集和计算密集问题成为重要挑战。高性能计算是基于一组或几组计算机系统组成的集群,通过网络连接组成超级计算系统以加强数据处理、分析计算性能的一种技术。在实际应用中,逐渐形成Hadoop,Spark和Storm 3大主流分布式高性能计算系统,它们三者各具优缺点。本文从高性能GIS算法、并行GIS计算、内存计算和众核计算4个方面梳理、归纳总结了高性能GIS的技术体系,分析了每类高性能GIS技术特征,综合分析、评述了近年来高性能GIS的研究进展,并对高性能GIS未来发展进行展望,为更完备、高效的高性能GIS体系的建立、发展和应用提供参考。今后,并行GIS计算、高性能计算模式和分布式存储仍然是GIS技术领域发展的重要方向,通过高性能GIS系统可有效地解决时空数据密集、计算密集和网络通讯密集等问题,大大提升GIS地理分析效率。     

基于Shapefile的基态修正模型设计与实现

 本文通过对Shapefile文件进行扩展,使用改进的基态修正模型,构建了一种ArcGIS的时空数据模型,支持对时空变化过程的存储、分析和模拟,同时支持传统的GIS空间分析功能。本研究还设计和实现了一种基于多时态矢量数据集的时空数据变化过程发现和时空数据转换算法,此算法可以自动提取多个时态之间的变化过程,将多时态数据转换成基于Shapefile的时空数据模型存储。鉴于该数据模型,设计和实现了时空数据的快照恢复、变化查询、历史演化分析和数据更新方法,验证了模型的可应用性。