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地理信息科學(xué)應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；高中教學(xué)；地理信息技術(shù)

社會和時代的發(fā)展對高中地理教學(xué)提出了新的要求。地理技術(shù)在高中地理教學(xué)過程中的應(yīng)用適應(yīng)了當(dāng)今社會的發(fā)展需求和教育的改革要求。在高中地理新課標(biāo)教學(xué)中采用地理信息技術(shù)，有利于改變傳統(tǒng)以課堂和書本為主體的教學(xué)模式，將實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用于高中地理教學(xué)過程中，不僅增強(qiáng)了教師與學(xué)生之間的互動，而且培養(yǎng)了高中生的實(shí)踐能力和地理知識的應(yīng)用能力，讓學(xué)生能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行有效的處理，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于我國整體高中地理教學(xué)水平的提高。

1地理信息技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用

地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用，要以正確的地理教學(xué)理念和相關(guān)的地理信息技術(shù)軟件為依托，讓學(xué)生對地理基礎(chǔ)知識和具體的操作技術(shù)有明確的了解和認(rèn)知，讓高中生在課堂學(xué)習(xí)之余，利用所學(xué)的地理知識，進(jìn)行相關(guān)的地理操作，真正達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高中地理教學(xué)目標(biāo)。將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)中，能夠?qū)W(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行充實(shí)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)改革目標(biāo)。高中地理課程涉及到的內(nèi)容和知識相對比較廣泛，包括自然地理、人文地理和區(qū)域地理等，利用信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)課堂知識與地理實(shí)際相結(jié)合，加深學(xué)生對所學(xué)知識的了解。同時，能夠培養(yǎng)學(xué)生對地理的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到良好的教學(xué)效果。在高中地理教學(xué)中，將多媒體技術(shù)與地理信息技術(shù)相結(jié)合，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將學(xué)生作為教學(xué)過程中的主體，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性，讓學(xué)生主動參與到高中地理的學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中。同時，將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)中，能夠促進(jìn)課堂教學(xué)與實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)高中生對地理知識的應(yīng)用能力。比如，在高中區(qū)域地理教學(xué)過程中應(yīng)用地理信息技術(shù)，能夠?qū)^(qū)域地理信息技術(shù)進(jìn)行有效的顯示，有利于對地理現(xiàn)象和地理事物進(jìn)行直觀的了解，真正讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用地理知識解決生活中的問題［1］。

2地理信息技術(shù)實(shí)施的可行性分析

2．1完善的基礎(chǔ)設(shè)施：

隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械钠占埃嗝襟w技術(shù)越來越多被應(yīng)用于高中教學(xué)中，為地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用提供了技術(shù)支持。目前，我國普通高中都普遍開設(shè)了多媒體教室，為地理信息技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)的保障設(shè)施。同時，電子地圖和全球定位系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展，為高中地理教學(xué)提供了軟件保障。完善的基礎(chǔ)設(shè)施有利于高中地理課堂教學(xué)內(nèi)容和形式的多樣化，以圖標(biāo)、三維圖像等形式，讓學(xué)生對地理知識和地理現(xiàn)象具有更直觀的了解。

2．2豐富的教學(xué)資源：

豐富的教學(xué)資源是地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中順利實(shí)施的有效前提。將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)中，教師可以通過對相關(guān)地理數(shù)據(jù)和信息的查詢，豐富日常的教學(xué)資源，高中地理課堂內(nèi)容更加豐富，形式更加多樣。地理信息技術(shù)豐富了高中地理教材的理論系統(tǒng)，同時，能夠利用地理信息技術(shù)對相關(guān)教學(xué)資源進(jìn)行整合，并將其轉(zhuǎn)換成圖片和數(shù)據(jù)等不同形式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，讓學(xué)生更加易于接受，提高高中地理的課堂質(zhì)量和效率［2］。

2．3優(yōu)秀的師資團(tuán)隊：

地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用，必須以優(yōu)秀的師資團(tuán)隊為保障。近年來，隨著教育理念的改革，高中地理教師的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平不斷提高。我國很多高校的地理專業(yè)都開設(shè)有技術(shù)性的必修課程，為培養(yǎng)優(yōu)秀地理教師奠定了良好的基礎(chǔ)。同時，很多地理教師在日常教學(xué)過程中逐漸改變了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，注重對相關(guān)地理信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，不斷提高地理信息技術(shù)的應(yīng)用能力，為地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用提供了可行性的人才保障。

3地理信息技術(shù)對高中地理教學(xué)的影響

3．1對教師的影響：

將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)中，對教師的教學(xué)水平提出了更高的要求。地理信息技術(shù)不僅僅局限于地理軟件的應(yīng)用，而是借助地理軟件的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生對地理知識的理解和應(yīng)用能力。地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用，要求地理教師要具備扎實(shí)的地理知識和對地理技術(shù)的明確認(rèn)知，培養(yǎng)高中生利用所學(xué)知識和地理技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。同時，能夠讓教師改變傳統(tǒng)以背誦為主體的地理課堂教學(xué)模式，注重對學(xué)生地理實(shí)踐能力和地理思維能力的培養(yǎng)［3］。

3．2對學(xué)生的影響：

將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)過程中，能夠讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用，不斷提高學(xué)生的地理素質(zhì)和地理能力。改變傳統(tǒng)以應(yīng)試為目的的地理教學(xué)，讓學(xué)生們真正學(xué)會將所學(xué)的地理知識應(yīng)用于日常生活和實(shí)踐過程中。在高中地理教學(xué)過程中運(yùn)用地理信息技術(shù)是學(xué)生學(xué)習(xí)地理的基礎(chǔ)和前提，能夠幫助學(xué)生對動態(tài)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后結(jié)合實(shí)際的地理問題，提出相應(yīng)的解決措施。同時，也改變了傳統(tǒng)以課堂和書本為主體的高中地理教學(xué)模式，充分發(fā)揮高中生在地理學(xué)習(xí)過程中的積極性和主體地位，逐漸培養(yǎng)了高中生的獨(dú)立學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考能力，提高了高中地理課堂質(zhì)量和效率。

4結(jié)語

新課標(biāo)背景下，將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)中，改變了傳統(tǒng)的高中地理教學(xué)模式，更加注重對高中生的地理實(shí)踐應(yīng)用能力和地理信息處理能力的培養(yǎng)，滿足了素質(zhì)教育要求和新時代背景下的人才需求。地理教師要認(rèn)識到將地理信息技術(shù)應(yīng)用于高中地理教學(xué)過程中的重要作用，將其作為日常地理教學(xué)的輔助，不斷培養(yǎng)高中生的思維能力和實(shí)踐能力，體現(xiàn)新課標(biāo)的改革意義。

參考文獻(xiàn)

［1］于洪雷．在高中地理教學(xué)中應(yīng)用地理信息技術(shù)［J］．中國教育技術(shù)裝備，2015，（07）：35－36．

［2］旋曉偉，王林，等．信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用調(diào)查研究［J］．曲阜師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，（01）：125－128．

地理信息科學(xué)應(yīng)用范文第2篇

一、地理信息系統(tǒng)技術(shù)分析

地理信息系統(tǒng)是Geographic？Information？System的中文解釋，簡稱為GIS，其對空間數(shù)據(jù)具有采集、描述、管理、分析、存儲、檢索、查詢、顯示等功能，是現(xiàn)代化的計算機(jī)系統(tǒng)。在地理信息系統(tǒng)下，通過對地理信息數(shù)據(jù)的處理和分析，能夠有效實(shí)現(xiàn)“為我所用”的功能。在這一技術(shù)下，以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過計算機(jī)軟件和硬件的操作，可以充分實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的深度挖掘，實(shí)現(xiàn)對地球表層空間數(shù)據(jù)的描述、分析、存儲和檢索。

在實(shí)際的應(yīng)用過程中，通過GIS的強(qiáng)大功能，可以有效實(shí)現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)的處理，其主要功能包括數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)操作、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲以及輸入輸出等。

首先，關(guān)于數(shù)據(jù)的采集和輸入功能，對外部的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析，但是，在分析之前，系統(tǒng)將會到原始數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，從而將原始數(shù)據(jù)以系統(tǒng)內(nèi)部格式的方式存在。

其次，在地理信息系統(tǒng)下，具有屬性比你和圖形編輯的數(shù)據(jù)編輯功能。關(guān)于圖形編輯，主要承擔(dān)校正誤差、拓?fù)潢P(guān)系建立、圖形編輯、變換和修飾以及圖幅拼接等。在屬性編輯功能下，該功能與數(shù)據(jù)庫相對接，做好數(shù)據(jù)庫管理工作，常用的管理方式主要是指刪減、增加和修改等。

第三，關(guān)于數(shù)據(jù)存儲、管理方面的功能，主要是完成數(shù)據(jù)存儲功能，將某些特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，存儲介質(zhì)要根據(jù)具體情況而定，可能是外存儲設(shè)備，也可能是計算機(jī)內(nèi)部的存儲器，這要根據(jù)數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)來分析。而在數(shù)據(jù)管理方面，主要借助邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)系的建立，并通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理。

第四，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)下，可以實(shí)現(xiàn)對地理空間的查詢與分析。其中，主要的功能有數(shù)據(jù)綜合分析、數(shù)據(jù)查詢檢索以及操作運(yùn)算等，從而在數(shù)據(jù)庫、存儲裝置以及文件中得到要想的目標(biāo)數(shù)據(jù)，可見其查詢及檢索的功能強(qiáng)大性。另外，借助GIS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)地理空間實(shí)現(xiàn)全面分析。

第五，與計算機(jī)系類似，地理信息系統(tǒng)技術(shù)還具有數(shù)據(jù)顯示與輸出的功能。通過顯示器，可以將數(shù)據(jù)、結(jié)果以及中間的分析過程進(jìn)行展示，其中，主要是分析過程的顯示、圖形數(shù)據(jù)的編輯。借助GIS技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，同時也可以通過打印機(jī)、繪圖機(jī)以及計算機(jī)顯示屏顯示結(jié)果。

二、地理信息系統(tǒng)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

1在環(huán)境管理方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

具體到環(huán)境管理工作的實(shí)際，國家和各級環(huán)保部門需要在工作中遇到大量的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計報表，從而獲取準(zhǔn)確的環(huán)境質(zhì)量情況。如果單純依靠人工手段，面臨大量的數(shù)據(jù)分析工作，勢必會讓人束手無策。而通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，正好可以實(shí)現(xiàn)對這一問題的解決，從而優(yōu)化了各類環(huán)境資源的管理，尤其是生物資源、水資源、大氣質(zhì)量、社會經(jīng)濟(jì)等。通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了信息資源的優(yōu)化的同時，能夠有效實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，從而為土地的合理開發(fā)利用、城市發(fā)展規(guī)劃、環(huán)保統(tǒng)計等提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2在環(huán)境影響評價方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

在地理信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，將其應(yīng)用于環(huán)境影響評價具有重要的作用。通過其技術(shù)應(yīng)用，可以有效實(shí)現(xiàn)對土地利用情況、大氣質(zhì)量、地下水質(zhì)、地表水質(zhì)量、點(diǎn)、面源污染等數(shù)據(jù)的集成和管理，從而通過龐大而精確的數(shù)據(jù)對環(huán)境影響作出評價，成為輔助決策的重要依據(jù)，尤其是工程項目的建設(shè)，通過分析其對環(huán)境的影響路徑、影響情況及危害程度，為工程項目建設(shè)施工的科學(xué)決策奠定了基礎(chǔ)。

3在面源污染問題方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，面源污染問題一直是重大研究課題之一，是現(xiàn)實(shí)中對環(huán)境影響較為嚴(yán)重的污染類型，再加上其成因復(fù)雜，受影響范圍廣，因而難以有效分析和控制。在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的介入下，可以將地理資源與面源污染模型結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)對河流的綜合分析，并以圖形的方式進(jìn)行結(jié)果輸出和顯示，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的分析下，對易受侵蝕區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，合理評價面源污染，并根據(jù)土地的利用情況實(shí)現(xiàn)合理分配，從而為科學(xué)決策提供有效的理論依據(jù)。

4在水文環(huán)境管理方面應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)

在地理信息系統(tǒng)技術(shù)下，環(huán)保工作中的水文、地形、土地利用等數(shù)據(jù)均可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化管理，并通過該技術(shù)所帶有的特定程序，實(shí)現(xiàn)對水文環(huán)境問題的分析，從而有效促進(jìn)水文環(huán)境管理工作的科學(xué)化。比如，在GIS技術(shù)下，將柵格型地理信息系統(tǒng)技術(shù)搭配上有限元分析法，可以實(shí)現(xiàn)對暴雨徑流問題的分析，并以圖形的方式顯現(xiàn)出來，圖形中對洪水泛濫區(qū)域以及高徑流量區(qū)域進(jìn)行特殊標(biāo)記，并對洪水可能帶來的災(zāi)害進(jìn)行模擬，尤其是洪水災(zāi)害對地表物質(zhì)和土地利用情況的影響，這樣的分析結(jié)果可以廣泛應(yīng)用于水利工程的選址以及建設(shè)中。與此同時，在GIS技術(shù)下，由水文數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、降水量、含水層、土壤情況等組成的數(shù)據(jù)庫，可以有效滿足工程設(shè)計部門對于水文情況的查詢、檢索需求，為科學(xué)決策和研究提供了重要的參考資料。

結(jié)語：

在當(dāng)代，隨著科技的進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)技術(shù)也不斷完善，在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用也日漸廣泛。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的日漸成熟，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量、管理效率也得到了有效提升，這對于促進(jìn)環(huán)境管理的集成化和高效化具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]張態(tài)，申元英.地理信息系統(tǒng)在環(huán)境流行病學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2013，11：2005-2009.

[2]黃菊.地理信息系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2012，03：110-111.

[3]單禮堂.地理信息系統(tǒng)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J].環(huán)球市場信息導(dǎo)報，2015，27：73+75.

[4]馬超群.淺析地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J].城市地理，2015，22：219.

[5]馬宇航.地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015，35：101.

地理信息科學(xué)應(yīng)用范文第3篇

一、高中地理教學(xué)現(xiàn)狀

伴隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的全面推進(jìn)，高中地理教學(xué)活動也進(jìn)行了相關(guān)調(diào)整，并取得了一定的成績，然而在具體的教學(xué)活動中仍然存在一些問題，具體表現(xiàn)在如下幾方面：

1.一些地理教師的觀念尚未轉(zhuǎn)變，即便對于已經(jīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念的教師仍然使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法。

2.教師和學(xué)生之間缺少有效的交流、溝通，這在很大程度上影響了教學(xué)質(zhì)量。

3.在具體的教學(xué)過程中，存在較多的不公平現(xiàn)象，教師喜歡成績優(yōu)秀的學(xué)生，忽略學(xué)困生。

二、高中地理有效性教學(xué)研究的重要性

（一）新課標(biāo)中對高中地理教學(xué)課程目標(biāo)提出了新的要求

新課標(biāo)中指出應(yīng)全面實(shí)施素質(zhì)教育，以學(xué)生的全面發(fā)展和終身學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn)，建設(shè)新型教育理論，直觀地反映地理學(xué)科的發(fā)展，滿足社會發(fā)展對人才的需要。指導(dǎo)學(xué)生關(guān)心全球問題和我國重要的地理問題，發(fā)揚(yáng)科學(xué)文化精神，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力，深化可持續(xù)發(fā)展觀念。因此，應(yīng)進(jìn)行高中地理有效性教學(xué)。

（二）新課標(biāo)對教學(xué)活動和學(xué)生的學(xué)習(xí)提出了新的要求

新課標(biāo)中指出掌握基礎(chǔ)的地理文化知識，滿足多樣化的地理學(xué)習(xí)需求，加強(qiáng)對地理問題的探索，在地理教學(xué)中合理應(yīng)用信息技術(shù)，重視學(xué)生學(xué)習(xí)和評價環(huán)節(jié)的結(jié)合。地理教學(xué)的有效性十分迫切，只有明確相關(guān)問題，才能真正實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)。

三、高中地理有效性教學(xué)策略

（一）有效提問

高中地理教師所提問題應(yīng)具有啟發(fā)性和針對性，其中啟發(fā)性問題包含內(nèi)容性問題和過程性問題，內(nèi)容性問題是依據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計問題，旨在考察和鞏固教學(xué)內(nèi)容，過程性問題要求學(xué)生依據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)貏?chuàng)造形成屬于自己的表述，重在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。對于針對性問題應(yīng)以學(xué)生或者教學(xué)內(nèi)容為切入點(diǎn)設(shè)計教學(xué)問題，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，刺激學(xué)生的求知欲望。

（二）合理安排教學(xué)內(nèi)容

認(rèn)真研究新課標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)，明確教學(xué)目標(biāo)，其中教學(xué)目標(biāo)包含教師的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。地理教師應(yīng)從學(xué)生自身情況出發(fā)，預(yù)期最終的教學(xué)效果。編寫教案時應(yīng)全面考慮各種影響因素，并在課堂上將學(xué)習(xí)目標(biāo)傳達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生參考該學(xué)習(xí)目標(biāo)或者依據(jù)此目標(biāo)有計劃地完成教學(xué)活動。

（三）構(gòu)建良好的師生關(guān)系

教師在教學(xué)活動中發(fā)揮著指導(dǎo)者、組織者和參與者的作用，應(yīng)關(guān)心和理解自己的學(xué)生，平等對待性格不同的學(xué)生，加強(qiáng)和學(xué)生之間的交流溝通，拉近教師和學(xué)生之間的距離。在高中地理課堂上，應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氛圍，營造民主、和諧、輕松的課堂教學(xué)氛圍，讓學(xué)生真正喜歡上地理，主動表現(xiàn)。只有在教師和學(xué)生建立彼此信任和理解的關(guān)系，方可開展高中地理的有效教學(xué)。

（四）轉(zhuǎn)變思維模式

高中地理教師應(yīng)竭盡所能轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，只有這樣，才能讓學(xué)生得到多種思維模式的訓(xùn)練。同時，在具體的地理教學(xué)中，教師應(yīng)嘗試不同的教學(xué)方法，便于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生從不同的角度分析問題的能力。轉(zhuǎn)變思維模式能夠逐漸深化學(xué)習(xí)內(nèi)容，刺激學(xué)生的地理學(xué)習(xí)動機(jī)，進(jìn)而靈活應(yīng)對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題。例如，在講解全球氣候變化這節(jié)內(nèi)容時，教師可以采用小組探究的形式完成教學(xué)。首先，讓學(xué)生在課前與全球氣候變化有關(guān)的內(nèi)容；其次，在課堂上，指派小組代表發(fā)言，講述自己搜集到的資料，并指出目前我國氣候狀況，提出可行的解決對策；最后，讓學(xué)生圍繞搜集到的資料進(jìn)行討論，能夠發(fā)現(xiàn)影響氣候的多種因素。這種教學(xué)形式，深入挖掘了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，并增強(qiáng)了學(xué)生的應(yīng)用能力。

（五）注重課堂拓展

若想實(shí)現(xiàn)高中地理的有效性教學(xué)，不僅要掌握課堂和教材中的知識，還應(yīng)充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用，進(jìn)行適當(dāng)?shù)赝卣埂Ｔ诟咧械乩斫虒W(xué)中，重視教學(xué)拓展，盡量提高地理課堂教學(xué)的有效性。高中地理教師在講解相關(guān)知識點(diǎn)時，盡量聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中熱議的問題，向?qū)W生傳達(dá)地理小竅門，并搜集學(xué)生們較為感興趣的問題，將其融入到課堂教學(xué)中，調(diào)動學(xué)生的地理學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到學(xué)以致用的目的。例如，在講解地球的圈層結(jié)構(gòu)這節(jié)內(nèi)容時，一方面內(nèi)容本身具有較強(qiáng)的理論性，另一方面學(xué)生在這方面的積累較少，且相關(guān)概念模糊。此時，教師應(yīng)圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計一份調(diào)查問卷，通過學(xué)生的實(shí)地調(diào)查，有助于所學(xué)知識和現(xiàn)實(shí)生活的結(jié)合，便于有效性學(xué)習(xí)。

地理信息科學(xué)應(yīng)用范文第4篇

關(guān)鍵詞：CDIO；工程教育；信息安全；分梯度

作者簡介：康曉鳳（1978-），女，江蘇徐州人，徐州工程學(xué)院信電工程學(xué)院，講師；鮑蓉（1968-），女，上海人，徐州工程學(xué)院信電工程學(xué)院教學(xué)院長，教授。（江蘇 徐州 221000）

基金項目：本文系江蘇省高等教育教改立項研究課題（項目編號：2011JSJG253）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）32-0107-01

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是技術(shù)發(fā)展更新最快的專業(yè)之一，而信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)又是本專業(yè)技術(shù)更新最快的課程之一。為使本課程的教學(xué)內(nèi)容能跟上社會對人才的知識和技能要求，在給學(xué)生奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)理論的同時，還要強(qiáng)化動手能力，把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實(shí)際項目中，同時在實(shí)踐應(yīng)用中主動學(xué)習(xí)新知識去解決各種問題。

CDIO是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗。其核心思想是強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“基于項目的學(xué)習(xí)”，這個思想和所倡導(dǎo)的學(xué)以致用和應(yīng)用指導(dǎo)學(xué)是一致的。

信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是一門理論與實(shí)踐高度結(jié)合的課程，學(xué)生最初學(xué)習(xí)的積極性會比較高，但是如果沒有合理的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性會受到影響。只有在CDIO 理念的指導(dǎo)下，以學(xué)生為中心，合理安排教學(xué)內(nèi)容和過程，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

一、基于CDIO理念的教學(xué)大綱設(shè)計

根據(jù)CDIO工程教育理念，在構(gòu)思信息與網(wǎng)絡(luò)安全課程的教學(xué)大綱時，著重在教學(xué)目的、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式和課程設(shè)計等幾個方面對教學(xué)提出了更高的要求。課程內(nèi)容方面要求與當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展同步，將熱點(diǎn)問題融入到實(shí)際教學(xué)中去。例如，2013年“3.15晚會”曝光的和網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的問題，可以融入到相關(guān)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，分析其成因、原理和解決方法。課程設(shè)計要能與全國大學(xué)生信息安全競賽和全國大學(xué)生軟件設(shè)計大賽等各級各類相關(guān)學(xué)科競賽的水平同步，同時定期與相關(guān)的企業(yè)和院校交流，保證能夠以社會需求為導(dǎo)向提高學(xué)生的技術(shù)能力。在考核方式上進(jìn)行了大膽的改革，省級以上大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)項目的主要參與者和省級以上信息安全競賽的主要獲獎?wù)?，本課程就可以免修。

在上述思想的指導(dǎo)下，經(jīng)過課程組的討論，本課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括信息安全發(fā)展現(xiàn)狀和前沿技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)實(shí)體安全、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)加密和鑒別、防火墻、網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)與應(yīng)用、Internet安全和VPN技術(shù)等，實(shí)驗項目包括密碼學(xué)（置換、替代、DES和RSA）、PKI、多級安全訪問控制、防火墻、入侵檢測、病毒、VPN和安全審計等內(nèi)容。課程設(shè)計遵循以賽帶練的指導(dǎo)思想進(jìn)行開展，主要分為兩大方向：安全作品和模擬攻防。安全作品由教師指定參考題目或?qū)W生自擬題目來實(shí)施，這些題目主要參考各級信息安全競賽而不斷更新，如文件透明加解密、基于Android平臺的安全通信錄、基于Android平臺的綠色瀏覽器、基于Android平臺的手機(jī)防護(hù)系統(tǒng)等。模擬攻防由教師提前創(chuàng)建一個模擬環(huán)境，在此環(huán)境中預(yù)留一些漏洞和層層關(guān)卡，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)通過的關(guān)卡越多，則完成質(zhì)量越高，環(huán)境和關(guān)卡的設(shè)置參考各級攻防賽的相關(guān)設(shè)置。

二、一個核心、一個導(dǎo)向、三個層次的教學(xué)模式改革

為了最大限度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果，提出了一個核心、一個導(dǎo)向、三個層次的教學(xué)模式改革方案。一個核心是指以從業(yè)職位為核心，以信息安全人才未來可能從事職業(yè)的基本需求為基礎(chǔ)設(shè)定了三大類職位：安全軟件開發(fā)、安全顧問和紅客。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)期間擬定職業(yè)方向，進(jìn)而有針對性地提高某個方面的能力。一個導(dǎo)向是指以項目經(jīng)理訓(xùn)練為導(dǎo)向，即與網(wǎng)絡(luò)安全充分結(jié)合的綜合性的團(tuán)隊式項目訓(xùn)練，從團(tuán)隊人員的確定、項目計劃、項目實(shí)施和項目的推廣整個過程都有項目經(jīng)理來執(zhí)行，培養(yǎng)了學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、團(tuán)隊合作能力和工程系統(tǒng)能力。三個層次是指本課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上分為基礎(chǔ)模塊、項目模塊、企業(yè)模塊三個層次?；A(chǔ)模塊是本課程的理論知識學(xué)習(xí)，項目模塊是項目經(jīng)理訓(xùn)練，企業(yè)模塊是實(shí)訓(xùn)基地的企業(yè)項目實(shí)訓(xùn)。

三、分梯度的學(xué)生培養(yǎng)機(jī)制

徐州工程學(xué)院（以下簡稱“我?！保]有設(shè)置信息安全專業(yè)，信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程只是在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程方向開設(shè)，而信息安全人才是復(fù)合型的人才，僅僅在網(wǎng)絡(luò)工程方向的學(xué)生中去培養(yǎng)優(yōu)秀的信息安全人才是困難的。學(xué)生僅僅學(xué)習(xí)這一門課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到社會對信息安全人才的技能要求，所以我校一般從大一開始進(jìn)行選拔和培養(yǎng)。首先從計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中選拔一些有興趣的同學(xué)，進(jìn)入學(xué)院設(shè)立的學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)會，然后再從中選拔比較優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)入學(xué)院與企業(yè)共同設(shè)立的信息安全小組。進(jìn)入信息安全小組的同學(xué)采取導(dǎo)師制的方式進(jìn)行培養(yǎng)，指導(dǎo)老師對信息安全小組的每個同學(xué)制訂一份個性化的培養(yǎng)方案，指導(dǎo)這些學(xué)生去參加各級各類學(xué)科競賽，申請各級大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)項目，在本科學(xué)習(xí)的第四年再把這些學(xué)生送到相關(guān)的實(shí)訓(xùn)基地參加實(shí)訓(xùn)項目，形成了四年分梯度的信息安全人才培養(yǎng)機(jī)制，如圖1所示。

四、基于情景模擬的實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

在CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)5和標(biāo)準(zhǔn)6對目前實(shí)踐教學(xué)中存在問題的解決有很好的指導(dǎo)作用。依據(jù)CDIO的指導(dǎo)思想和企業(yè)項目需求，課程組老師進(jìn)行多方考察和篩選后，與企業(yè)合作建立了信息安全實(shí)驗室。本實(shí)驗室不僅可以進(jìn)行常規(guī)的課程實(shí)驗，同時也能模擬各種信息安全應(yīng)用案例，實(shí)現(xiàn)各類安全項目的實(shí)施。信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)體系將課堂教學(xué)、實(shí)驗項目、課程設(shè)計、學(xué)科競賽、教師科研、實(shí)訓(xùn)基地、服務(wù)社會等環(huán)節(jié)有效地融入一體。

在實(shí)踐教學(xué)中采取情景模擬教學(xué)方法。每一個實(shí)驗都進(jìn)行應(yīng)用情景設(shè)計，按照“設(shè)定情景—提出問題—分析問題—解決問題—總結(jié)經(jīng)驗—經(jīng)驗推廣”的模式進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)，使學(xué)生對每一個實(shí)驗項目都有一個全面的認(rèn)識，提高其解決問題的能力。

學(xué)生在本科學(xué)習(xí)的第四年進(jìn)入實(shí)訓(xùn)基地學(xué)習(xí)，和校外工程導(dǎo)師一起參與實(shí)際項目的開發(fā)，這樣學(xué)生掌握的技能就能和企業(yè)需求實(shí)現(xiàn)“零距離”對接。實(shí)施以來取得了豐碩的成果并受到學(xué)生的普遍歡迎，學(xué)生在校外實(shí)訓(xùn)期間參與企業(yè)各類工程集成項目多項，深受用人單位好評。

五、提高教師自身的CDIO理論和實(shí)踐能力

為了加深對CDIO的認(rèn)識，并把這個理念帶到教師實(shí)際的教學(xué)和科研工作中去，要求課程組的教師認(rèn)真學(xué)習(xí)CDIO的理念，同時積極參加國內(nèi)組織的CDIO教學(xué)研討活動?，F(xiàn)在很多大學(xué)教師在自己專業(yè)知識和科研方面都是專家，但在實(shí)際工程和產(chǎn)業(yè)中的經(jīng)驗非常有限，CDIO理念要求教師不僅要具備深厚的理論功底而且還要具備熟練的實(shí)戰(zhàn)動手能力。在這種思想的指導(dǎo)下，課程組教師積極爭取學(xué)院委派到企業(yè)進(jìn)行鍛煉的機(jī)會，增強(qiáng)自己的實(shí)際工程和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗。現(xiàn)在本課程組教師都具有工程項目經(jīng)歷。

六、結(jié)語

在充分研究與吸收CDIO工程教育理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)理念，對信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程從教學(xué)大綱的編制、教學(xué)模式的改革、實(shí)驗和實(shí)訓(xùn)體系的設(shè)計，以及學(xué)生培養(yǎng)機(jī)制等方面進(jìn)行實(shí)踐，取得了豐碩的成果。自2010年起，學(xué)生申請軟件著作權(quán)4項，在國內(nèi)的各類期刊9篇，在省級以上信息安全技術(shù)相關(guān)的學(xué)科競賽中獲獎11余人次、申請省級以上大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目10項。在此基礎(chǔ)上，將繼續(xù)運(yùn)用CDIO工程教育理念，深化課程的教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]王天寶，程衛(wèi)東.基于CDIO 的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐——成都信息工程學(xué)院的工程教育改革實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2010，（1）：25-31.

[2]林英，李彤.信息安全專業(yè)“應(yīng)用安全方向”CDIO實(shí)踐探索[J].計算機(jī)教育，2010，（6）：94-97.

[3]徐劍，王學(xué)毅，譚振華，等.基于CDIO的網(wǎng)絡(luò)安全類課程教學(xué)模式[J].計算機(jī)教育，2012，（8）：61-68.

地理信息科學(xué)應(yīng)用范文第5篇

1地理科學(xué)在科學(xué)體系中的地位

錢學(xué)森在20世紀(jì)80-90年代逐步完成了總結(jié)全人類研究的科學(xué)體系。概括起來分11個門類、5大巨系統(tǒng)、4項建設(shè)（圖1、圖2、圖3、表1），下面分別表述原著與解解的內(nèi)容。

附圖

圖1錢學(xué)森論人類的知識體系

Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen

錢學(xué)森將當(dāng)今人類對科學(xué)知識的體系，分為數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)、地理科學(xué)、社會科學(xué)、建筑科學(xué)、軍事科學(xué)、人體科學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與美學(xué)11個體系。對上述人類知識體系解讀，可以將自然科學(xué)、社會科學(xué)和地理科學(xué)作為客體世界的主要研究對象；而人體科學(xué)、思維科學(xué)和行為科學(xué)作為人類主體的主要研究對象；建筑科學(xué)界于客體與主體科學(xué)之間；軍事科學(xué)實(shí)際上是指謀略科學(xué)（包括經(jīng)濟(jì)、政治、軍事等），是在掌握所有科學(xué)基礎(chǔ)上的智慧較量；美學(xué)是縱貫于各個學(xué)科的；數(shù)學(xué)科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)是橫貫于各個學(xué)科的。因此有以下的科學(xué)分類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖2）。

附圖

圖2科學(xué)分類的網(wǎng)絡(luò)體系

Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification

在五個開放的、復(fù)雜巨系統(tǒng)中（圖3），地理系統(tǒng)與星系系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)并列，其中的物理、地理、事理、人理、腦理中的“理”都是指研究的“規(guī)律”。

錢學(xué)森提出的社會主義總體設(shè)計部（表1）中，除了政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)外，特別提出地理建設(shè)，筆者將其修改為地理系統(tǒng)工程，并增加了人口、科教、城鎮(zhèn)、資源、災(zāi)害、產(chǎn)業(yè)。

表1社會主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（略有修改）

TablelThesystemstructureofsocialismconstruction

附圖

2地理信息科學(xué)

20世紀(jì)70年代以來，隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，來自外層空間的遙感、遙測、定位、通訊信息海量地增加；隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，處理與解決這些海量數(shù)據(jù)的能力大幅度地提高。地理信息系統(tǒng)、地理專家系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，使得地理信息科學(xué)首先獲得發(fā)展的機(jī)會。正是地理信息科學(xué)這門用高新技術(shù)武裝起來的技術(shù)科學(xué)的發(fā)展，帶動了整個地理科學(xué)的建立與發(fā)展。

附圖

圖3五個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem

地理信息科學(xué)的主要內(nèi)容就是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括航天信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（外層空間衛(wèi)星之間的信息網(wǎng)絡(luò)）、地面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、天地之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分，是有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)連通的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1998年筆者發(fā)表了“航天信息與地理信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其應(yīng)用”的論文[5]，2002年又發(fā)表了“論地理信息科學(xué)的發(fā)展”[6]一文。兩篇論文基本上代表了地理信息科學(xué)的創(chuàng)始與發(fā)展，當(dāng)前各行各業(yè)都在進(jìn)行數(shù)字化或信息化的建設(shè)，實(shí)際上都是天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)中的部分子網(wǎng)絡(luò)或子系統(tǒng)。地理信息科學(xué)中最重要的原創(chuàng)性的成果是遙感信息模型與地理信息編碼模型。

隨著遙感信息的大量獲取，數(shù)學(xué)家以模式識別為工具對遙感信息進(jìn)行圖像處理與分類，使用的數(shù)學(xué)工具主要是數(shù)理統(tǒng)計的方法，把遙感信息看成是沒有成因關(guān)系的隨機(jī)變量；物理學(xué)家則把獲取遙感的物理過程視為遙感信息的成因，因此采用反演的方法，使用輻射傳輸方程為主的數(shù)學(xué)工具，事實(shí)上不承認(rèn)地理現(xiàn)象的不確定性；大多數(shù)地理學(xué)家將遙感信息當(dāng)成系列成圖的基礎(chǔ)信息，快速、準(zhǔn)確地制作系列地圖。地圖是符號系統(tǒng)，其信息量遠(yuǎn)不可與遙感信息量比較，地圖學(xué)家把遙感信息轉(zhuǎn)化成符號系統(tǒng)的系列圖譜。遙感信息模型則是將地理復(fù)雜現(xiàn)象中的非遙感信息轉(zhuǎn)變?yōu)闅w一化的影像信息，與遙感信息一起用方程、統(tǒng)計與相似準(zhǔn)則結(jié)合，也即演繹邏輯、歸納邏輯與類比邏輯結(jié)合；確定性與不確定性（包括隨機(jī)的不確定性、模糊的不確定性、灰色的不確定性、分形的不確定性）辯證統(tǒng)一；圖像與方程（一個像元或一個圖斑、一個方程）耦合；抽象思維與形象思維互動而建立起來的一種地理復(fù)雜信息模型[7-9]。這種信息模型只有在遙感技術(shù)的推動下才有可能產(chǎn)生。這種信息模型是遙感信息與地理信息連接的紐帶。地理信息系統(tǒng)本來就是為了制作地圖而創(chuàng)建的，因此地圖學(xué)家將從遙感中提取的系列地圖存入地理信息系統(tǒng)，是順理成章的。但是這種地理信息系統(tǒng)無論空間分析功能多么強(qiáng)大，也不可能進(jìn)行模型計算，外掛、內(nèi)嵌種種方式都不可能解決直接進(jìn)行模型計算問題。系列地圖存入計算機(jī)的圖形庫時，信息又是冗余的，因此帶來一系列與計算機(jī)技術(shù)發(fā)展格格不入的疑難，最為典型的是數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)挖掘說明存在數(shù)據(jù)庫中的信息有冗余。遙感信息模型的運(yùn)算要求地理信息系統(tǒng)可以直接進(jìn)行模型計算，由此地理信息編碼模型應(yīng)運(yùn)而生[10,11]。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)以圖形的疊合(Overlay)為主；而能夠進(jìn)行遙感信息模型運(yùn)算的地理信息系統(tǒng)則以像元或圖斑中的多位編碼的抽取(Extract)為主。這又是完全相反的途徑。地理信息編碼模型還是地理定量信息與定性信息轉(zhuǎn)化的紐帶，也是地理信息系統(tǒng)中屬性庫與地理專家系統(tǒng)中知識庫聯(lián)系的橋梁。

總之，天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，研究這個巨系統(tǒng)的地理信息科學(xué)的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范圍，而是以天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為核心的天—地—人—機(jī)系統(tǒng)。地理信息科學(xué)雖然是從屬于地理科學(xué)的技術(shù)科學(xué)，但是地理信息科學(xué)的誕生與發(fā)展是引領(lǐng)地理科學(xué)成長的核心力量，因此本刊更名時，將地理信息科學(xué)與地理科學(xué)相提并論，突出了地理信息科學(xué)的重要性。

3地理系統(tǒng)工程

地理系統(tǒng)工程當(dāng)前尚未被廣泛認(rèn)識，已經(jīng)認(rèn)識到的也僅僅是系統(tǒng)工程在地理學(xué)中的應(yīng)用。當(dāng)?shù)乩硇畔⒖茖W(xué)中的模型在實(shí)踐中應(yīng)用時，必然會涉及地理系統(tǒng)工程的可操作性。地理遙感復(fù)雜信息模型的建立，可以進(jìn)行定量預(yù)報和回溯，因此為地理系統(tǒng)工程打下了工程的基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場主要包括人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等8個方面，這8個方面是互動的。中國的人口問題、西部開發(fā)問題、21世紀(jì)水資源問題、能源問題、洪旱災(zāi)害問題、環(huán)境問題、生態(tài)農(nóng)業(yè)問題、城鎮(zhèn)體系問題、基建布局問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整問題以及相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，無不屬于地理系統(tǒng)工程。

地理現(xiàn)象是復(fù)雜現(xiàn)象，地理系統(tǒng)是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。當(dāng)研究西部開發(fā)時，如果國家各個部門各行其是，石油開發(fā)只考慮石油開采與輸送管道；交通只考慮公路建設(shè)；鐵路只考慮鐵路建設(shè)；水利只考慮南水北調(diào)問題；城鎮(zhèn)建設(shè)只考慮城市規(guī)劃等，那么整體的西部地區(qū)有可能產(chǎn)生許多事倍功半的現(xiàn)象，例如修了公路沒有物資運(yùn)輸；城市居民結(jié)構(gòu)不盡合理；勞動力與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不配套等。錢學(xué)森的社會主義總體設(shè)計部就是要把地理系統(tǒng)工程與政治文明建設(shè)、物質(zhì)文明建設(shè)、精神文明建設(shè)系統(tǒng)地結(jié)合起來，地理系統(tǒng)工程僅是其中的一個子系統(tǒng)。而人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)是地理系統(tǒng)工程中的子系統(tǒng)。人口中的數(shù)量、素質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分布是人口系統(tǒng)中的要素；資源中的礦產(chǎn)資源、水資源、生物資源、土資源、大氣資源等又是資源系統(tǒng)中的子系統(tǒng)；大氣環(huán)境、水環(huán)境、土環(huán)境、生物環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境是環(huán)境系統(tǒng)的子系統(tǒng)；交通、鐵路、航運(yùn)、航空、供排水、供電、供氣、供暖、電訊、電視、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)建設(shè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)等。系統(tǒng)嵌套系統(tǒng)，分層次子系統(tǒng)與交叉子系統(tǒng)，構(gòu)成完整的、開放的、復(fù)雜的巨系統(tǒng)。

研究開放復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法，首先是將系統(tǒng)分解為多層次的子系統(tǒng)，明確其中的交叉子系統(tǒng)；其次是從定性到定量地確定子系統(tǒng)中各個要素與指標(biāo)體系；第三是根據(jù)指標(biāo)（相似準(zhǔn)則）建立模型進(jìn)行預(yù)測預(yù)報；最后是檢驗該巨系統(tǒng)的效益與效率。當(dāng)前大多數(shù)是分別研究人口、資源、生態(tài)、環(huán)境、災(zāi)害、城鎮(zhèn)、基建、產(chǎn)業(yè)等子系統(tǒng)，在一個地區(qū)全面研究區(qū)域地理系統(tǒng)工程的有效實(shí)例不多，區(qū)域經(jīng)濟(jì)地理的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)夠不上地理系統(tǒng)工程。筆者曾在2000年底提出中國水資源、水災(zāi)害、水環(huán)境、生產(chǎn)用水、生活用水統(tǒng)一解決的洪水充分利用，全國水系網(wǎng)絡(luò)化與渤海淡化的地理系統(tǒng)工程，中國科技報曾進(jìn)行報道，之后筆者在“21世紀(jì)黃河系統(tǒng)工程方略”一文中進(jìn)行闡述，首先所能進(jìn)行的研究是虛擬地理系統(tǒng)工程。全國水系網(wǎng)絡(luò)化與渤海淡化是21世紀(jì)的世紀(jì)工程，尚需有識之士共識，廣泛地深入研究，進(jìn)一步的論證。如果沒有以高新技術(shù)武裝起來的地理信息科學(xué)的支撐，研究復(fù)雜的地理系統(tǒng)工程就是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學(xué)的許多關(guān)鍵技術(shù)，地理系統(tǒng)工程的實(shí)踐指日可待。

4理論地理科學(xué)

地理信息科學(xué)一方面可以進(jìn)一步為地理系統(tǒng)工程提供研究方法與手段；另一方面又為理論地理科學(xué)提供技術(shù)基礎(chǔ)。從遙感信息模型發(fā)展到地理復(fù)雜信息模型再到地理數(shù)學(xué)[8]，為理論地理科學(xué)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

理論地理科學(xué)中首要的是建立開放的復(fù)雜巨地理系統(tǒng)的理論；其次是地理類比的廣義相似理論[13]；第三是一般地理復(fù)雜模型理論與地理數(shù)學(xué)；第四是地理數(shù)學(xué)在部門地理—部門子地理系統(tǒng)工程與區(qū)域地理—區(qū)域地理系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。理論地理科學(xué)如果不能指導(dǎo)部門子地理系統(tǒng)工程的研究和區(qū)域地理系統(tǒng)工程的研究，那么就失去了理論意義。

如果沒有以高新技術(shù)武裝起來的地理信息科學(xué)的支撐，研究理論地理科學(xué)也是空想，然而所幸的是人們已經(jīng)掌握了地理信息科學(xué)的許多關(guān)鍵技術(shù)，理論地理科學(xué)的建立指日可待。

5地理科學(xué)在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用

地理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了“地理環(huán)境決定論”、“人類中心主義”，然后達(dá)到了地理科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展的階段。地球上人類消耗的資源、能源是極其不平衡的，按照發(fā)達(dá)國家的水平，一個地球是滿足不了全人類的需求的。可持續(xù)發(fā)展只有在信息社會中才能實(shí)現(xiàn)，人類一方面需要依靠科學(xué)技術(shù)開發(fā)資源，如太陽能的利用，靠基因工程使綠色植被更多地利用太陽輻射，靠納米技術(shù)直接轉(zhuǎn)化太陽能為電能；另一方面是靠信息技術(shù)節(jié)省資源、能源，如天地信息一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是信息社會的重要支柱之一，靠航天技術(shù)獲取外層空間信息源，靠計算機(jī)技術(shù)建立信息網(wǎng)絡(luò)。由此可見，地理信息科學(xué)在可持續(xù)發(fā)展信息社會中的作用[14]。隨著地理信息科學(xué)的發(fā)展，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學(xué)的發(fā)展，將為國民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場做出重要的貢獻(xiàn)。

由上分析，可見地理科學(xué)與地理信息科學(xué)已經(jīng)被廣泛共識，地理系統(tǒng)工程與理論地理科學(xué)的發(fā)展尚不夠充分，因此本刊更名為“地理與地理信息科學(xué)”是適時的，是既有繼承性又有發(fā)展性的；是既有前瞻性又有現(xiàn)實(shí)性的。在這里我們希望地理科學(xué)界的同仁，切不要輕視技術(shù)，高新技術(shù)恰恰是新理論、新應(yīng)用的強(qiáng)大推動力。

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