社会科学和公共政策的空间化和GIS的应用

近年来社会科学的发展出现三大潮流,即“科学化”(强调借用自然科学的计量分析方法和模型)、“空间化”(关注社会经济现象的空间变化和相互作用) 和“应用化”(侧重于政策性规划性强的实用课题)。空间化的社会科学,尤其是应用研究离不开地理信息系统(GIS) 方法的应用,因为GIS 在整合、分析各种数据尤其是空间数据方面有独特优势。本文举例演示GIS 在相关领域(如经济学、语言历史、社会学特别是犯罪学、公共卫生和规划)的广泛应用。选取的案例来源于笔者多年研究的经验,包括美国联邦政府多家研究机构(NSF、NIH、NIJ) 资助的多项研究成果,旨在说明GIS在社会科学和公共政策研究中的应用价值。     

雪龙船实时航迹图中的技术处理方法

采用新编《系列世界地图》成果,结合GIS和计算机网络技术,于2004年11月首次实现了我国南极考察“雪龙”船航迹的网上实时跟踪服务。本文详细论述了“实时航迹图”的投影转换原理、图幅坐标与屏幕坐标的映射、航迹线剪裁、网上建立“实时航迹图”及利用可视化组件实现网上“实时航迹图”web应用几个关键技术问题,并给出了解决这些问题的具体方法。     

论“数字城市”及其三维再现关键技术

“数字城市”是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础 ,以宽带网络为纽带 ,运用 3S技术、遥测、仿真—虚拟技术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述。通过“数字城市”技术可以将现代城市的信息收集、整理、归纳起来 ,并按照地理坐标建立完整的空间数据模型 ,经过网络联结使每个人都能快速、完整、形象地了解城市的过去、现状和未来。目前国内外“数字城市”研究基本上是停留在软硬环境建设方面 ,至多处于研究的初期阶段 ,并没有在“数字城市”研究方面取得实质性的进展。本文主要探讨我国实现“数字城市”的关键技术 ,诸如 :数字城市空间基础设施、多种GIS系统集成模型研究、 3D GIS、三维城市规划、城市仿真与虚拟现实技术、数字城市支持下的数字社区等等。     

基于虚拟地理环境的数字黄河研究进展

虚拟地理环境是人类社会环境和自然环境在计算机三维虚拟空间的映射,是近20年来随着信息技术进步而迅速发展起来的研究领域。“原型黄河”、“模型黄河”、“数字黄河”则是基于地理信息系统、三维可视化技术、现代遥感遥测技术和虚拟地理环境技术的发展而提出来的。通过概述“数字黄河”的研究意义、研究方法,探讨了“数字黄河”研究需要解决的关键技术问题,包括自然环境中“原型黄河”各有机组成部分在虚拟地理环境中的表达及行为描述,自然环境和人类社会环境对黄河具有重要影响的因子之间相互作用的计算机表达。以“数字河道模型”为例详细论述了“数字黄河”的重要组成部分,如“数字河道模型”、“数字流域模型”、“数字水库模型”和“数字河口模型”在虚拟地理环境的表达。     

新疆区域经济差异时空演变特征分析

区域经济差异是经济发展过程中不容忽视的问题。通过基尼系数、人均收入差异系数、“崔王指数”、锡尔系数4种区域差异演化指数的计算,结合GIS空间分异和空间自相关分析,探讨了新疆区域经济差异的时空演变特征。结果表明:①新疆区域经济差异不断扩大,极化水平不断增强;南北疆内部区域经济差异与总体变化趋势一致,北疆内部、城市内部的经济差异对总体差异的作用显著。②区域经济发展的重心不断北移,极化中心基本显现;空间自相关高值区集中分布在天山北坡,低值区域不断扩大至整个南疆地区;北疆极化中心克拉玛依市“高-高”极化作用显著,乌鲁木齐市、鄯善县的“高-高”作用不显著,有待提升;南疆极化中心库尔勒市仅在改革开放初期“高-低”作用显著,近年来阿克苏市“高-低”作用显著,有望发展成为新的极化中心。     

西藏自治区沙漠化地理信息系统的研制和应用

 基于西藏自治区沙漠化普查数据库和图库,研制西藏自治区沙漠化地理信息系统,建立起“图形-属性”、“属性-图形”双向链接互通功能。系统具有主视图、属性表、统计图表、和图版等功能。利用GIS的存储、查询和地理分析功能研究沙漠化的现状,了解沙漠化危害程度,预测沙漠化发展趋势及规划防沙治沙措施等具有十分重要的意义。而将GIS应用于计算机制图、荒漠化指标体系的建立、荒漠化监测等工作中,将西藏沙漠化研究推向一个新的高度起到重要作用。     

湖北省区域发展的空间结构与空间意象

湖北省是中国中部崛起的重要支点,但其支点作用的发挥有赖于其空间结构的战略性选择。经济地理学理论分析表明：联结武汉、宜昌、襄阳、荆门、十堰、恩施5 个极核城市所构成的“A型点轴结构”是湖北省区域发展的最佳空间结构。空间数据分析证明：“A型点轴结构”的轴线沿线是湖北经济社会发展的精华地带,“A型点轴结构”中极核城市之间的梯度差异反映了整个湖北东、中、西部的地区差异。应用“A型点轴结构”来统筹湖北未来的区域发展,其空间意象具有鲜明的“星座”、“脊梁”、“巨梯”和“飞箭”特征。     

乡村居民旅游支持度影响模型及机理——基于不同生命周期阶段的苏州乡村旅游地比较

基于地方感、可持续发展、居民参与以及利益相关者等理论,选择“地方感”、“环境态度”、“参与度”、“居民感知”和“支持度”5个结构变量,构建影响旅游地居民支持度结构关系模型,以不同生命周期阶段的3 个乡村旅游地(渔港村、旺山村、蒋巷村)为实证研究对象,对居民旅游支持度结构模型进行验证分析,并依据结构方程模型分析和因子分析,深入探讨不同生命周期阶段旅游地的居民支持度的影响机制。研究表明：①基本维度因素在不同生命周期阶段旅游地的居民支持度影响模型中所起的作用存在差异,起步阶段旅游地的“地方感”和“环境态度”对支持度起正向作用,而“参与度”对支持度没有产生影响;“地方感”、“环境态度”和“参与度”对迅速发展阶段和稳定发展阶段旅游地的支持度均产生正向作用。②“居民感知”在不同生命周期阶段旅游地的居民支持度影响机制中所发挥的中介作用存在差异,起步阶段旅游地的“居民感知”没起到中介作用;迅速发展阶段旅游地的“居民感知”对支持度产生负向中介作用;稳定发展阶段旅游地的“居民感知”对支持度起到正向中介作用。③二维影响因素在不同生命周期阶段旅游地的居民支持度影响机制中所起的作用存在差异：起步阶段旅游地的“地方认同”和“基本环境态度”;迅速发展阶段旅游地的 “地方认同”、“可持续性环境态度”和“表层参与”以及稳定发展阶段旅游地的“地方依赖”、“经济代价性环境态度”、“深度参与”和“正面影响感知”对支持度均产生显著正向影响。     

大连居民的城市宜居性评价

以2006 年大连市大规模调查问卷为基础数据, 运用数理统计和GIS 分析手段, 从“居住安全性”、“生活方便性”、“居住舒适性”、“出行便利性” 和“环境健康性” 五大类指标出发, 首先, 对大连的城市宜居性的综合水平和各要素进行了评价; 其次, 研究了宜居性评 价结果与居民的收入、家庭构成、学历、年龄、性别等社会经济属性特征之间的相关关系;然后, 按照居民的四类社会属性, 利用聚类分析方法, 研究了大连工薪阶层、年轻白领、低收入阶层和年轻打工族等四类人群对城市宜居性的评价差异, 其中, 拥有高收入和高学历的工薪阶层和年轻白领对大连的宜居现状满意;低收入阶层和年轻打工族收入偏低, 居住区主要位于市郊和老工业区等, 对大连的宜居性评价较低。     

吉林省中部粮食主产区城乡综合发展水平格局特征

运用主成分分析、多目标加权求和模型、马尔可夫链和ESDA方法,在GIS 技术支持下,基于吉林省中部粮食主产区24 个空间单元2000 年、2003 年、2007 年3 个时间断面的数据,探讨该区城乡综合发展水平时空格局演变特征及其动力因子。研究结果表明：① 区域城乡发展存在“俱乐部趋同”现象,城乡综合发展水平的空间差异趋于扩大;② 区域城乡综合发展水平“两极分化”明显,高水平空间单元集中在5 个地级市辖区,低水平空间单元进一步向哈大铁路沿线集聚,并在其北侧形成“哑铃”状连续分布区,该区域有可能陷于强者愈强,弱者恒弱的“马太效应”;③ 主成分分析结果表明,城乡经济实力、空间区位、居民收入等是吉林省中部粮食主产区城乡综合发展水平时空格局演变的主要动力因子。     

论地理信息系统及其在地理学中的地位

地理信息系统技术的兴起代表了地理学发展的一个重要方向。地理信息系统是一门处理地理(空间)数据的综合信息技术,它属于技术地理学的范畴,它为资源与环境的管理和规划以及地理学的研究提供了一个革命性工具。另一方面,地理信息系统的建立和应用又依赖于地理学理论和实用模型的发展。进一步勾通地理信息系统与空间分析之间的关系是目前促进地理信息系统发展的重要课题。     

旅游信息系统建设模式探讨——以佛山市为例

作为当前旅游信息系统开发的两种主要基础平台，地理信息系统和多媒体制作系统都存在一定的缺陷。多媒体制作系统缺乏旅游地图的有效管理，空间查询，分析和统计功能，旅游地理信息系统则缺乏旅游信息的多媒体表达能力。从实用性和普及性出发，集合二者优点开发模式具有更大的推广应用价值。因此，论文提出在同一界面下基于GIS和多媒体集成的旅游信息系统开发模式；（1）在GIS中增加多媒体信息表达能力，以关系数据库为核心，把多媒体文件名信息存储在地理信息系统属性库，依靠多媒休段实现多媒体数据与地理信息系统图形和属性的关联，实现查询的基本概念；（2）在多媒体系统中开发部分GIS空间查询功能。以此思路，佛山科技学院GIS技术实验室利用VB进行GIS和多媒体二次开发，成功地完成了佛山旅游信息系统的设计和开发。     

Integration of GIS and video surveillance

This paper discusses the integration of three-dimensional (3D) geographic information systems (GIS) and video surveillance systems using augmented reality (AR) techniques. The motivation for this integration is to overcome problems faced by conventional video surveillance systems. Explicit information concerning which camera currently monitors what area in such systems is missing; therefore, insight into the situation depends heavily on the operator’s training and experience. To ensure the complete coordination and monitoring of a situation in a system with multiple cameras, it is necessary to introduce a single reference system. GIS arises as a natural solution because it not only provides a solid ground truth but also provides semantic information that can be highly important in certain video surveillance applications. To integrate information into a GIS application, that information must be georeferenced. Based on our previous research regarding the addition of georeferencing information to surveillance video, this paper introduces models that can be applied to help integrate video and GIS. With an analogy to Milgram’s continuum between the real world and virtual reality, and analogous to the augmented reality and augmented virtuality in Milgram’s continuum, two models of integration are defined here: GIS-augmented video and video-augmented GIS. Then, we define the architecture of GIS-based video surveillance based on these proposed integration models, and finally, a prototype is implemented. The implemented prototype serves as a basis for analysing possible applications of real-world systems based on the integration of GIS and video.     

面向个人应用的地理信息集成方案及其关键技术

该文简单回顾地理信息系统应用发展的过程 ,提出面向个人应用的地理信息集成方案和体系结构 ,并对实现此系统的关键技术进行了分析 ,最后探讨了在现有无线通信技术条件下实现此系统的一些问题。     

Using open‐ended geographic information system assessments to allow students to construct relevant geographies given the internationalisation of tertiary education in New Zealand

The geospatial skills shortage in New Zealand requires the development of more undergraduate geographic information system (GIS) courses. However, the internationalisation of New Zealand's tertiary education system has resulted in an increasingly diverse tertiary student population, which makes it challenging to teach GIS in a way that maximises relevance to all tertiary students. One approach to this challenge is to make use of the recent proliferation of openly available GIS data, and to internationalise GIS curricula by using open‐ended assessments that provide students with the opportunity to learn GIS by constructing their own geographies of relevance.     

1989～2013年中国地理信息系统研究综述——基于CSCD的计量分析

以中国科学引文数据库（CSCD）为数据源,采用文献计量分析方法,对1989 ～2013年发表的11 189篇地理信息系统（GIS）领域的研究论文进行统计,分别从发文年度、作者、机构、期刊、     

OutDet: an algorithm for extracting the outer surfaces of building information models for integration with geographic information systems

The integration of Building Information Modelling (BIM) and geographic information systems (GIS) is a promising but challenging topic to solve problems in construction industry. However, loading and rendering rich BIM geometric data and large-scale GIS spatial information in a unified system is still technologically challenging. Current efforts mainly simplify the geometry in BIM models, or convert BIM geometric data to a lower level of detail (LOD). By noticing that only exterior features of BIM models are visible from outdoor observation points, culling BIM interior facilities can dramatically reduce the computational burden when visualizing BIM models in GIS. This study explores the outline detection problem and presents the OutDet algorithm, which selects representative observation points, transforms & projects the BIM geometric data into the same coordinate system, and detects the visible facilities. Empirical study results show that OutDet can cull a large portion of unnecessary features when rendering BIM models in GIS. The use of outlines of BIM models is not an alternative but rather a supplementary approach for current solutions. Jointly using LOD and outer surface can help improve the efficiency of integrated BIM-GIS visualization.Because OutDet retains BIM geometry and semantics, it can be applied to more BIM-GIS applications..     

地理信息系统发展趋势

本文根据国内外在地理信息系统方面的进展，就地理信息系统的科学概念、基本构成和它的以下一些发展趋势作了讨论：（1）地理信息系统是构成地理学日臻完善的技术体系的重要部分；（2）空间分析功能是系统研究和应用的主要目标；（3）系统最重要的技术问题是管理和存储大量空间数据的数据结构；（4）综合性的发展特色日益明显；（5）标准化和智能型的发展方向已引起关注。     

基于MapXtreme的水资源管理信息系统研究与开发——以北江流域为例

北江流域是广东省重要的水域之一,随着GIS和网络技术的发展,传统的水资源管理手段和技术正面临着各种挑战.针对当前北江流域的管理现状,在系统分析、设计和开发的实践基础上,从各种技术的实现上多方面探讨地理信息系统、网络技术在水资源管理中的结合与应用问题,为应用系统从传统的单机或Intranet向Internet的跨越积累了经验,同时为水资源管理向可持续发展提供了一套较好方案.     

Identifying Skill Requirements for GIS Positions: A Content Analysis of Job Advertisements

This study identifies the skill requirements for geographic information system (GIS) positions, including GIS analysts, programmers/developers/engineers, specialists, and technicians, through a content analysis of 946 GIS job advertisements from 2007–2014. The results indicated that GIS job applicants need to possess high levels of GIS analysis and modeling skills (e.g., database development) and personal and social skills (e.g., communication) to obtain employment, although specific skill requirements differed significantly depending on job title. The findings from this study may be useful for improving GIS majors’ employability.