地理信息科學(xué)研究?jī)?nèi)容范文

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第1篇

1（略）

國(guó)內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀(jì)90年代以來(lái)，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級(jí)政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測(cè)、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測(cè)、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計(jì)模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過程機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬模型、元胞自動(dòng)機(jī)(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘和提取對(duì)決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究。可視化是表達(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實(shí)現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實(shí)感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿]。“虛擬地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺(tái)，依托這一平臺(tái)，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實(shí)踐、模擬決策等活動(dòng)。針對(duì)環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢(shì)，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結(jié)果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國(guó)內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個(gè)分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時(shí)間，但從目前國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計(jì)劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對(duì)環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系見圖l，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。由圖1可見，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評(píng)價(jià)模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺(tái)的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)（圖略）USGS的研究報(bào)告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強(qiáng)對(duì)不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識(shí)的，集成物理、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強(qiáng)調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問題的特點(diǎn)。Huang等川的觀點(diǎn)顯然更強(qiáng)調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來(lái)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了計(jì)算智能等技的應(yīng)用。基于以上觀點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)方法（圖略）。環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個(gè)階段、各個(gè)過程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。

2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來(lái)講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨(dú)立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點(diǎn)還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動(dòng)力發(fā)展起來(lái)的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對(duì)于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計(jì)、監(jiān)測(cè)與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評(píng)價(jià)與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);(10)從管理學(xué)與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對(duì)以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時(shí)空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識(shí)和其它領(lǐng)域知識(shí)的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時(shí)，也進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。實(shí)現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)綜合研究與應(yīng)用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點(diǎn)在于多學(xué)科研究的交叉點(diǎn)，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機(jī)理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗(yàn)證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評(píng)價(jià)、污染擴(kuò)散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動(dòng)態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計(jì));(3)面向環(huán)境監(jiān)測(cè)的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺(tái)下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)、知識(shí)的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

第2篇

近年來(lái)，環(huán)境信息科學(xué)(EnvironmentalInformationS。iences，或EnvironmentalInformaties，或Enviromatics)作為一門新興的交叉學(xué)科得到了快速的發(fā)展，早期單一的工程方向“環(huán)境信息化”正在發(fā)展成為一門多學(xué)科理論交叉、多技術(shù)手段集成的新興學(xué)科領(lǐng)域〔。國(guó)際環(huán)境信息科學(xué)學(xué)會(huì)(InternationalSocietyfo;EnvironmentalInformationSeienees，ISEIS)作為這一領(lǐng)域的學(xué)術(shù)組織，致力于發(fā)展信息技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，提供環(huán)境信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的多學(xué)科交叉，以促進(jìn)環(huán)境信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的國(guó)際交流。國(guó)內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀(jì)90年代以來(lái)，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級(jí)政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳、3S技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測(cè)、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測(cè)、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計(jì)模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過程機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬模型、元胞自動(dòng)機(jī)(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘和提取對(duì)決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究。可視化是表達(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實(shí)現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實(shí)感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿。“虛擬地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺(tái)，依托這一平臺(tái)，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實(shí)踐、模擬決策等活動(dòng)。針對(duì)環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢(shì)，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結(jié)果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國(guó)內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個(gè)分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時(shí)間，但從目前國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來(lái)看，對(duì)于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計(jì)劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對(duì)環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評(píng)價(jià)模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺(tái)的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，USGS的研究報(bào)告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強(qiáng)對(duì)不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識(shí)的，集成物理、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗(yàn)和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強(qiáng)調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問題的特點(diǎn)。Huang等川的觀點(diǎn)顯然更強(qiáng)調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來(lái)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了計(jì)算智能等技術(shù)的應(yīng)用。基于以上觀點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個(gè)階段、各個(gè)過程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。

2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來(lái)講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨(dú)立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點(diǎn)還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動(dòng)力發(fā)展起來(lái)的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對(duì)于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計(jì)、監(jiān)測(cè)與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評(píng)價(jià)與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);(10)從管理學(xué)與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對(duì)以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時(shí)空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識(shí)和其它領(lǐng)域知識(shí)的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時(shí)，也進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。實(shí)現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點(diǎn)在于多學(xué)科研究的交叉點(diǎn)，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機(jī)理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗(yàn)證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評(píng)價(jià)、污染擴(kuò)散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動(dòng)態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計(jì));(3)面向環(huán)境監(jiān)測(cè)的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺(tái)下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)、知識(shí)的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

第3篇

近年來(lái)，城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域都有對(duì)GIS技術(shù)的需求，在城市管理、城市規(guī)劃、市政工程、交通設(shè)施、公共服務(wù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等城市建設(shè)方面都廣泛地應(yīng)用了GIS技術(shù)，效果顯著，GIS在城市建設(shè)中為政府提供了強(qiáng)有力的管理規(guī)劃和決策工具。主要以面向建設(shè)行業(yè)和城鎮(zhèn)化建設(shè)為鮮明特色的城建類高校應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型、高素質(zhì)人才為根本，對(duì)學(xué)生要求實(shí)踐能力強(qiáng)，實(shí)踐是衡量是否培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人才的重要標(biāo)準(zhǔn)，提高實(shí)踐教學(xué)水平是城建類院校的當(dāng)務(wù)之急。天津城建大學(xué)立足天津、面向全國(guó)，服務(wù)我國(guó)城鎮(zhèn)化和城市現(xiàn)代化建設(shè)，構(gòu)建了城市規(guī)劃與建筑、城市建設(shè)、城市生態(tài)與環(huán)境、城市經(jīng)濟(jì)與管理、數(shù)字城市、城市文化等6個(gè)學(xué)科群。天津城建大學(xué)從2008年開始招收地理信息科學(xué)專業(yè)本科生，每年招收兩個(gè)班，到2013年7月，已培養(yǎng)了兩屆畢業(yè)生，共108名，其中有18名同學(xué)考取了研究生。目前天津城建大學(xué)已經(jīng)初步形成較完善的教學(xué)體系，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的地理信息科學(xué)人才，但是在很多方面還有待深層次的改革與完善，另外還要積極拓展就業(yè)渠道。目前，天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)建設(shè)中存在一些問題：人才培養(yǎng)目標(biāo)定位不準(zhǔn)，人才培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)需求脫節(jié)；課程體系過于龐雜，主次關(guān)系不明確，難以使學(xué)生掌握系統(tǒng)性的專業(yè)知識(shí)；地理信息科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的開展往往跟不上理論教學(xué)，造成理論與實(shí)踐相對(duì)脫節(jié)。同時(shí)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容簡(jiǎn)單孤立、系統(tǒng)性差、連貫性缺乏，多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生的綜合能力沒有得到全面培養(yǎng)。為了緊跟時(shí)代步伐和適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需求，地理信息科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位應(yīng)適應(yīng)社會(huì)對(duì)地理信息科學(xué)人才新的需求。根據(jù)天津城建大學(xué)性質(zhì)和專業(yè)特點(diǎn)，確定符合本校實(shí)際的地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)。通過本課題的研究，促進(jìn)天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)改革和發(fā)展；進(jìn)一步更新教育觀念，修訂培養(yǎng)目標(biāo)，改革教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法，尤其重視應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)要求，培養(yǎng)能與社會(huì)多元化人才需要結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的畢業(yè)生，真正實(shí)現(xiàn)為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)的目的。

二、研究方法

1)文獻(xiàn)研究法：文獻(xiàn)研究法作為一種單獨(dú)的研究方法，通過對(duì)文獻(xiàn)的分析，獲得對(duì)事物及現(xiàn)象的正確認(rèn)識(shí)。目前，對(duì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位已有了研究成果，課題組檢索相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，合理利用已有的著作、論文，通過對(duì)資料的系統(tǒng)分析、梳理和歸納，并進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，分析和研究應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位，總結(jié)并借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。

2)調(diào)查研究法：對(duì)天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的情況進(jìn)行調(diào)查問卷，掌握第一手資料；到相關(guān)院校實(shí)地走訪，結(jié)合他人的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行深入的分析。通過調(diào)研，收集有關(guān)地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理，對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量以及實(shí)踐過程中存在的問題和困難進(jìn)行分析。

三、城建類高校地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

3.1確定地理信息科學(xué)人才培養(yǎng)方向與要求

通過到其它高校和就業(yè)單位調(diào)研，全面了解目前社會(huì)對(duì)高校地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)中學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)以及對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的需求，同時(shí)全面掌握全國(guó)高校地理信息科學(xué)專業(yè)教學(xué)中的改革方向及研究成果。制定出天津城建大學(xué)地理信息科學(xué)人才的培養(yǎng)方向：培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字測(cè)圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能及其在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用本領(lǐng)能夠在城建、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)、測(cè)繪、資源環(huán)境、交通、土地管理等領(lǐng)域從事與地理信息科學(xué)相關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理等工作的應(yīng)用型人才。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)并掌握地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面的基本理論和基本知識(shí)，受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，具有較好的科學(xué)素養(yǎng)，具有地理信息系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)的基本技能及初步的教學(xué)、研究、開發(fā)和管理能力。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)和能力：掌握地理信息科學(xué)、地理學(xué)基本理論基本技能；掌握地理信息系統(tǒng)空間分析方法與應(yīng)用軟件、遙感圖像處理和地學(xué)信息提取技術(shù)、GPS定位原理與應(yīng)用，具有空間分析的基本能力；了解地理信息系統(tǒng)與遙感領(lǐng)域研究發(fā)展前沿，能熟練地運(yùn)用地理信息系統(tǒng)、遙感與GPS定位系統(tǒng)技術(shù)解決地理學(xué)中的信息采集、分析處理和決策支持等相關(guān)問題；④掌握一門外語(yǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能；⑤具有創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)同攻關(guān)能力，具備一定的地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)或具體應(yīng)用能力。

3.2專業(yè)培養(yǎng)方式

1)課堂教學(xué)：通過課堂教學(xué)使學(xué)生充分掌握GIS基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)。在課堂教學(xué)方面注重優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,增大課堂知識(shí)量，提高課堂教學(xué)效率，完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，注重采用啟發(fā)式、提問式、研討式等教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的良性循環(huán)。

2)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)：通過課內(nèi)GIS基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和科學(xué)研究能力。天津城建大學(xué)四門課開設(shè)了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，如地理信息系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)驗(yàn)、GIS空間分析原理與方法實(shí)驗(yàn)、GIS軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。任課教師確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在指導(dǎo)教師的幫助下，由學(xué)生獨(dú)立完成，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。

3)實(shí)習(xí)教學(xué)：目的是鞏固學(xué)生地理信息科學(xué)的基本理論，使學(xué)生系統(tǒng)掌握地理信息的理論技術(shù)和應(yīng)用的基本技能。使學(xué)生能從事地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)和地理信息工程的設(shè)計(jì)、建立與應(yīng)用工作。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)人才要求，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、一專多能的應(yīng)用性專門人才。既培養(yǎng)學(xué)生上機(jī)操作的實(shí)踐能力，更好地掌握應(yīng)用主要商用地理信息系統(tǒng)軟件，同時(shí)又培養(yǎng)利用常用地理信息系統(tǒng)軟件解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神，從而達(dá)到通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)鞏固和拓展理論知識(shí)的目的。遙感實(shí)習(xí)進(jìn)一步加深對(duì)相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解；掌握遙感影像處理的一般流程；熟悉專業(yè)軟件的使用方法；培養(yǎng)一絲不茍的工作態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行遙感技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際操作能力，要求理解遙感圖像目視解譯，了解遙感影像的幾何校正、增強(qiáng)處理和計(jì)算機(jī)分類。熟悉遙感影像獲取原理，理解從遙感影像中獲取各種信息的處理流程和方法，并熟練掌握一種或幾種專業(yè)應(yīng)用軟件。GIS程序設(shè)計(jì)主要包括GIS軟件設(shè)計(jì)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)兩部分的內(nèi)容，分為需求分析、項(xiàng)目管理方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)部署、運(yùn)行和維護(hù)等階段。空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是GIS軟件設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并提出空間數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)方案。空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要任務(wù)是將設(shè)計(jì)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)，并將采集的空間數(shù)據(jù)入庫(kù)，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

4)畢業(yè)實(shí)習(xí)：是地理信息科學(xué)專業(yè)本科生教學(xué)的必要環(huán)節(jié)，是畢業(yè)生走向工作崗位之前的一次綜合性實(shí)習(xí)，是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的一次初步的綜合考核。通過畢業(yè)實(shí)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和領(lǐng)會(huì)所學(xué)的基本理論，了解地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，較為系統(tǒng)地掌握地理信息系統(tǒng)的基本技能，把所學(xué)知識(shí)與解決實(shí)際問題相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高學(xué)生從事實(shí)際工作的能力。同時(shí)，通過畢業(yè)實(shí)習(xí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)收集必要的資料，做好技術(shù)、知識(shí)、資料的準(zhǔn)備工作。5)其他方式：通過天津城建大學(xué)學(xué)生科技活動(dòng)資助項(xiàng)目和天津城建大學(xué)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目管理辦法提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。讓學(xué)生積極參加教師的科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種GIS競(jìng)賽活動(dòng)，如MapGIS二次開發(fā)大賽、ESRI杯中國(guó)大學(xué)生GIS軟件開發(fā)大賽、SuperMap杯全國(guó)高校GIS大賽等，通過競(jìng)賽能夠培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

3.3理論課程體系研究

1)公共基礎(chǔ)課主要包括大學(xué)英語(yǔ)、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言C、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等課程。這些課程是為提高人才基本素質(zhì)需要而設(shè)置的專業(yè)通修課平臺(tái)，為培養(yǎng)學(xué)生的二次開發(fā)能力做好鋪墊。

2)學(xué)科基礎(chǔ)課包括工程圖學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字測(cè)圖原理與方法、C#程序設(shè)計(jì)等。主要為學(xué)生奠定好專業(yè)基礎(chǔ)，

3)專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感技術(shù)與應(yīng)用、衛(wèi)星定位原理與應(yīng)用、地圖學(xué)與地圖設(shè)計(jì)。這些課程為專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定必要基礎(chǔ)，是學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)技能必修的重要課程。

4)專業(yè)課主要包括地理信息系統(tǒng)原理、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)、GIS空間分析原理與方法、GIS軟件應(yīng)用和空間數(shù)據(jù)庫(kù)等。這些專業(yè)知識(shí)和專門技能的課程使學(xué)生掌握必要的專業(yè)基本理論、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，了解地理信息科學(xué)專業(yè)的前沿科學(xué)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)分析解決地理信息科學(xué)專業(yè)范圍內(nèi)一般實(shí)際問題的能力。

5)選修課包括專業(yè)選修課和公共選修課，開設(shè)了城市GIS技術(shù)與方法、數(shù)字城市、城市遙感、城市規(guī)劃原理。通過這些課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解遙感和GIS技術(shù)在城市擴(kuò)張、城市空間基礎(chǔ)設(shè)施管理、城市規(guī)劃制定與實(shí)施、城市管理功能、土地利用/覆蓋、城市環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用。專業(yè)選修課在學(xué)生掌握了必備的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，為了提高學(xué)生的專業(yè)水平、拓展專業(yè)素質(zhì)、了解專業(yè)前沿和交叉學(xué)科新知識(shí)、新技術(shù)、新方法等而設(shè)置的。公共選修課是學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣和實(shí)際需要而選擇修讀課程，該課程有利于提高學(xué)生的素質(zhì)修養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、拓寬學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域。

3.4實(shí)踐教學(xué)研究

實(shí)踐教學(xué)是深化理論課程知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的有效途徑[12]。地理信息科學(xué)是一門偏重于技術(shù)與實(shí)踐的學(xué)科，應(yīng)在注重學(xué)生理論素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí)，加強(qiáng)應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。實(shí)習(xí)主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：GIS基礎(chǔ)與開發(fā)方面、遙感方面和測(cè)量方面。實(shí)踐開設(shè)形式包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)兩個(gè)模塊。對(duì)于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，目前開設(shè)了地理信息系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)、GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)驗(yàn)、GIS空間分析原理與方法實(shí)驗(yàn)、GIS軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用等。對(duì)于實(shí)習(xí)，目前開設(shè)了地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)習(xí)、遙感實(shí)習(xí)、GIS程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)、數(shù)字地形圖測(cè)繪實(shí)習(xí)、衛(wèi)星定位原理與應(yīng)用實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的建設(shè)，加強(qiáng)校企合作。培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯到數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析再到系統(tǒng)開發(fā)的動(dòng)手能力，熟練操作常用地理信息科學(xué)軟件，并面向工程應(yīng)用前沿與前沿領(lǐng)域開展科學(xué)研究和工程實(shí)踐，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生科研立項(xiàng)，參加GIS大賽，并積極參與老師所研究的項(xiàng)目。完善實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化實(shí)習(xí)基地建設(shè)。

四、結(jié)束語(yǔ)