关键词：GIS消防通信灭火救援
一、前言
随着社会经济的飞速发展，城市规模不断扩大，人口密度越来越高，各种燃烧物的种类与性质日趋复杂，建筑结构、道路布局、水源分布等要素中的不定因素大大增多，这些都给消防部队灭火救援工作增加了难度。消防部门担负着保护生命和财产安全的重任，但其可利用的资源却十分有限。如何有效利用可获取的、有价值的信息对消防工作是至关重要的，而GIS恰恰为消防部门提供了宝贵信息。
二、GIS技术简介
GIS技术是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件技术的支持下，用于对地理空间数据的获取、存储、管理、传输、检索、分析和显示，以提供对空间对象进行决策和研究的人—机系统。在这种方法原理的引导下，加拿大测量学家建立了世界上第一个实用的地理信息系统“加拿大地理信息系统”。由于GIS技术的显著成效和良好的发展前景，在1998年，时任美国副总统的戈尔提出了“数字地球”这一新概念，更掀起了应用研究的新高潮。
我国自20世纪70年代中后期开展地理信息的研究与应用工作以来，GIS技术已几乎渗透到国民经济的各个部门，影响和改变着我们的生产、生活和工作方式。目前GIS已经在地形图与专题制图、城市规划与市政工程、土地利用与规划、资源环境评价、地震灾害预测研究、生物资源保护与利用等诸多领域得到了广泛的应用。
三、当前消防通信指挥面临的问题
长期以来，灾害现场的指挥员主要靠经验和直觉指挥部队实施灭火救援活动，现场指挥往往具有一定的盲目性，缺少临场指挥的科技依据。因此灭火救援的成功率和效率较低。为了把人员伤亡和火灾损失控制在最小程度，这就要求消防部队具有高效的指挥系统和科学的决策系统。
目前，我国大部分省市的消防指挥中心都建设了GIS和GPS，并在此基础上建立符合本地情况的消防通信指挥辅助决策系统，取得了一定的实际应用效果。通过简单易用的人机交互界面，GIS技术为消防工作提供强大的功能。因此，GIS技术可以被非GIS专业人士使用，用于完成火情分析，行动计划制定和快速行动实施。这些工具使指挥人员迅速准确地得到相关信息，如：抢险救援防护设备，消防实力，车辆状态，行动路线等。
不过，基于GIS技术的消防指挥调度系统大多具有技术先进、功能多、系统大、十分昂贵等特点，对于遍布全国各地的许多区县级消防部队来说，人员紧张、经费有限、火灾起数较少且火灾数据量相对不大，如果也应用上述系统，会造成一定浪费，不符合地方建设和部队发展的需要。因此如何兼顾通信指挥系统功能的完善性和前瞻性，又做到最大限度地节省财力、物力和人力，是当前消防指挥系统中存在的重要问题之一。
四、基于GIS技术的新型通信指挥系统
基于GIS技术构建消防通信指挥系统，首要因素是具备消防电子地图。我国大部分城市的消防指挥中心都购买了城市电子地图，但这些地图并不包括或包括很少消防信息，因此，必须按照消防通信指挥的要求对地图重新组织和不断修订，才能为灭火救援所用。目前普遍采用世界标准信息可视化系统MapInfo技术作为GIS系统平台，并结合MapBasic、OLE自动化和MapX等开发GIS应用系统。
Mapinfo产品定位在桌面地图信息系统上，与Arc/Info等大型GIS系统相比，因Mapinfo图元数据不含拓扑结构，它的制图及空间分析能力相对较弱，但对大众化的PC桌面数据可视及信息地图化应用来说，Mapinfo易学易用，价位较低，是一个优选GIS产品。Mapinfo提供了自己的二次开发平台，用户可以在平台上开发各自的GIS应用。二次开发方法归结起来有三种，它们是基于MapBasic的开发、基于OLE自动化的开发及利用MapX控件的开发。
为使消防指挥员可以更方便的在电子地图上了解一些专题情况，如市区的建筑位置、道路布局、消防水源（消火栓）的分布情况等，可以利用MapX控件制作专门的消防专题地图。目前消防部队推广使用的《化学灾害事故辅助决策系统》就是运用此控件维护电子地图信息，效果很好。与传统GIS专业性开发环境相比，像MapX这类组件式GIS系统具有小巧灵活、开发简捷、价格便宜等特点，而且以后会越来越大众化。用MapX开发的GIS系统运行速度快，但MapX并没能实现所有的Mapinfo功能(据称95%以上)，使用过程中也发现其存在生成或编辑地图能力及地理分析能力不足等缺陷。
五、GIS在消防信息化中的应用
（1）在119接处警中的应用。
GIS作为在119中运用的最早也是最能体现成果的技术，目前运用得比较成熟。GIS作为火警受理和智能决策系统有力的辅助手段，主要完成报警信息定位、GPS定位、信息查询统计、数据的分析显示，能够利用GIS系统准确、迅速确定报警人的地点及火灾位置，通过优化择选和计算能确定最佳行车路线，另外通过车辆GPS定位系统，能够在地图上实时观察车辆的行车轨迹，以判断车辆是否按照指定的路线行驶。
（2）在消防规划中的应用。
由于GIS基于图形方式，相关信息内容比较详细、精确，并且在计算机上能比较直观地反映各种数据实图，可以及时进行各种消防重点单位的选址、规划、建设，消防站点的规划，以及消防水源的建设规划。通过将各种规范数据输入计算机，GIS系统将自动判断出规划的合理性及计算间距。以改变传统人为判断的失误和不准确。
（3）在分析消防信息数据中的应用。
利用GIS可以在地图上直观地反映区域、行业火灾分布情况统计分析火灾数据，以便于制定科学的措施和对策，减少火灾事故的发生。同时，通过建立基于GIS的火灾隐患信息管理系统进行火灾隐患分析，既能形象地反映情况，又能便于动态管理，通过一些信息查询、分析评价与科学决策，能够对于城市突发性事件进行科学预测，便于消防、安监等部门有针对性地加强督查工作。
（4）制定灭火预案中的应用。
由于GIS内容丰富，目前许多系统采用的是影像甚至立体图形，便于指挥人员从空中了解观察周围情况。对于指挥员综合各种因素，制定有效的灭火预案有极大的帮助。
（5）GIS正朝着网络化、虚拟现实、多媒体及三维方向发展，开发网络模拟演练系统将是不远的现实，通过网上各种综合数据，实现对火灾的判断、力量调度、车辆布置以及进攻方向等战术措施，可以测出火灾扑救成功与否。
六、结论
新型消防通信指挥系统是建立在GIS技术的基础上，综合了多种学科和现代科技成果，相互的关联关系错综复杂。要确保系统流畅运行，还得进一步增强GIS技术的实用性，建立并完备系统的智能化模式结构、基础数据库、操作平台和应用软件等内容。为提高我国公安消防部队应对各种突发性灾害事件的能力，减少社会承受的灾害损失，大力建设合理科学的新型消防通信指挥系统，对于从理论体系、应用价值以及发展前景等方面，都将有着非常重要的意义。
关键词：GIS技术；水资源；运用
中图分类号： TV21 文献标识码： A
引言
GIS,是地理信息系统技术的简称,是当代科技快速发展中的一种空间信息分析下的产物。GIS技术既能科学分析多项资源环境信息,又能运用科学的分析方法对资源环境进行分析和监测,对资源环境的发展起到了积极的促进作用,也是我国科技领域的一项重要技术。
一、GIS技术的应用领域
1、水文情报预报及防洪减灾
GIS强大的数据整合能力为水文情报预报系统的设计和应用提供了很多方便，应用这些技术优势，能够更好地实现大范围内水文信息的提取、整合与编辑，这对于后期的水文预报有着重要作用。GIS技术能够更好地确定模型参数，提升参与数据和模型设计的精确度，加速水文模型的高质量开发。特别是数字高程模型的应用，能够融合水力学模型，更加客观而高效地实现对水文信息的监测。GIS技术的发展和应用为水文情报预报提供了重要的辅助资料，对加速各方面技术的研究都有着良性影响。GIS承担着众多骨干河道、大中型水库的洪水预报方案编制和洪水作业预报，在应用过程中取得了很好的效果。凭借水文水资源地理信息系统的优势，国家防汛指挥系统济宁水情分中心和水文站点顺利完成建设，并且成功编制了一套济宁市雨量等值线图软件，完成了济宁市中小河流治理水文站点布设及数据库整合，完成了水情交换系统安装调试工作，结束了原传输系统近10年的使用。
GIS技术目前在防洪减灾决策中的应用主要集中在4个方面:管理平台、灾情评估、风险分析与区划和城市防洪。首先是防洪信息管理系统构建下的决策支持平台可以更好地完成时间、空间数据的管理，从搜集、查询、检索、更新和维护等方面加强对信息资源的整合与应用，利用GIS的空间分析能力为防洪决策提供可靠的信息辅助支持，为各类应用模型提供数据、优化参数，从而做到准确地预测和表达，可以说是决策方案可视化的一种表现。
在灾情评估环节，主要发挥GIS对基础背景数据的管理优势。其将空间数据和各种属性数据进行多层次整合、管理，在此基础上对洪水灾害进行演进，从而为灾情数据的分析、提取、评估提供有利的辅助手段。
在评估完洪水灾害之后，是对灾害风险的分析和区划。这种分析和区划立足于系统对各种洪水发生概率和强度等数据的模拟计算，对可能造成的危害和危险性进行分析与损失评估。这个过程需要集合GIS技术对自然、地理、社会因子等诸多因素并附上相应的权重进行空间叠加，然后完成分析和区划，是一种评估灾害损失的有效手段。随着GIS技术研究的深入以及多种灾情模型的构建，近年来，评估系统所考虑的因素虽在不断完善，也变得更加全面，但仍然还有更大的研讨空间。例如充分利用GIS空间分析的功能，考虑流域上、下游的关系等。同时，GIS技术在数据层叠加、多边形合并、缓冲区的运用方面充分发挥了作用。
2、水文资源空间管理和决策支持系统研究
水文资源的空间管理和决策都要依赖于GIS技术。基于GIS技术建立的空间数据库是系统的核心，是相关水文决策必须考虑的重要参考数据。只有在这些精准数据上进行决策，才能更好、更全面地做出科学而正确的决策。
建立具有水文水资源特色的数据库，不止是为了更好地实现当前水资源的管理，更重要是根据水资源分布的时间和空间变化做出预测，建立相关的决策支持系统，提升水资源的管控能力。近几年发展起来的决策支持系统立足于常规决策支持系统和GIS技术，是一种优势明显的新型系统。但相对来说，其开发难度较大，需要大量财政资金支持。就我国水资源分布状况与近年来洪涝灾害发生的频率来看，加强这种新型决策支持系统的研究和应用对于我国未来水资源的管理有着极为重要的意义。
3、水环境管理
水环境管理的目的决定了这项工作相较一般水文管理在空间属性和层次上的要求更高。GIS技术的应用除了能够精确体现不同区域内的水环境状况，还能根据空间及时间范围内的变化趋势进行预测和监测，利用系统内的多种信息模块加强对水环境的管理，还能根据不同水环境需要适当进行加减。
4、水污染控制规划
水污染作为现今水文水资源领域重点关注的问题之一，对水资源的开发利用有着巨大的消极影响。区域环境规划过程中如何做好水污染的控制，将会严重影响环境规划目标实现的质量和效率。因此，利用GIS技术做好水污染的控制规划具有重要意义。
水污染控制规划方案要做好各功能区域水资源的分布设计。根据污染源的种类及分布，利用图的可视化形式做好分布方位与范围的设计，确保城市的排污网络能够发挥最大的排污效果，减少水污染在区域环境范围内的影响。具体流程如下:首先确定水污染控制规划的对象，建立水污染控制规划的数据包以及规划模型库；然后分别利用数据库及管理信息系统，建立面向用户的信息系统，根据用户所需要的数据、图表等信息完善水污染控制规划模型；最终完成区域环境内水污染的控制。美国水利科学家德博瑞就利用这种污染控制系统成功地计算了美国多个河流周边流域的污染值，更好地实现了水质的监测与污染的控制，在非点源污染控制上又上了一个层次。
二、对完善GIS技术的构想
相对于其他国家来讲,我国的GIS技术起步较晚,虽然发展时间不长,但发展速度却十分迅猛。对于目前我国GIS技术存在的缺陷,本文针对性的提出对GIS技术完善的几点建议,主要从GIS技术与我国经济发展和社会需求作为出发点,主要表现在:（1）制定具有专业性的国家地理信息管理系统,解决信息和管理等实际问题。（2）加强对GIS技术的规范,从而使得GIS技术能更好的运用于各项领域。（3）在国外引进技术的基础上进一步扩充和完善GIS技术。
相对于其他领域,在生态环境领域中,GIS技术的应用处于初始阶段,从地理位置、社会经济发展、环境质量监测等方面分析和相关的数据分析,对于这一领域有以下一些建议。
（1）以信息化为根据推进生态环境工作,推动GIS技术在生态资源管理中广泛应用。信息化建设已成为我国一项高端技术,GIS技术在以资源、生产、资金等空间的综合配置和优化合理为目的的信息化建设中,发挥其积极的作用。
（2）以专业化为根据推进生态环境工作,主要是向资源估测、监督、分析数据等专业方向发展。在社会经济发展的同时,人们的生活水平显著提高,不仅仅只追求物质文明,对精神文明的要求也逐步提高,在这种条件下,我们往往忽视了我们的日常行为对生态环境所造成的严重影响,近年来,严重的环境问题已经敲响了我们的警钟,需要我们给以高度的重视,这就离不开专业化的GIS技术,从而才能满足生态资源的需要,需要更专业化GIS技术的支持。
结束语
GIS技术的运用大大的促进了水文水资源的发展的同时也加快了GIS技术提升的脚步。地理信息系统（GIS）它是一门新兴的计算机应用科学，并且在水文水资源领域的作用日益的加大。GIS在管理、处理以及储存与分析时的分布资料，再为以后的开发规划以及运行管理的决策时，可以为水资源与环境的保护提供相当直观、科学的依据，并且协助了水文学科的有关理论方面的知识研究，GIS在其中起到了非常重要的作用。
参考文献
[1]李宝惠.GIS在水资源评价中应用现状及发展方向[J].民营科技,2010.
摘要分析了几种网络计算模式的特点，针对客户机/服务器模式设计了一个地理信息系统(GIS)访问数据库的结构框架——客户端分为GIS功能层和数据库请求层两层，服务器存放数据，并将此结构与ESRI公司的空间数据库引擎(SDE)作了对比；通过比较几种数据库访问的程序实现方式，认为ODBCAPI在开放性方面是良好的.最后给出的MAPGIS实例表明：采用上述设计思路的应用系统不但利用了原有MAPGIS的研究成果，实现了GIS访问网络数据库的功能，而且还具有良好的开放性.
关键词地理信息系统，数据库访问，空间数据库引擎(SDE)，C/S模式，ODBC.
引言
近年来，网络技术得到迅速的发展，这就为信息资源的共享提供了技术上的可能.作为信息密集型的地理信息系统(GIS)上升到网络平台可谓适逢其时.但从目前的应用情况来看，除了国外极少的公司拥有网络版的GIS之外，在国内还处于试验研制的阶段.因此，尽快地研制出我国自主版权的网络GIS的原型和产品，并在技术手段上达到国际先进水平，是摆在我们面前的一项迫切的任务.
1网络计算的几种模式及特点
(1)传统的集中式.这是一种主机-终端模式，所有的计算任务和数据管理任务都集中在主机上，终端只是主机输入/输出设备的延长.这种模式的优点是容易管理，缺点是对主机的性能要求很高，也浪费了作为终端的计算机的计算能力，并且从性能价格比来看，在购置费用相当的情况下，一台主机的性能往往比不上几台计算机所组成网络的性能；因此这种模式已逐渐退出主流.字串5
(2)客户机/服务器(client/server，简称C/S)模式.一般说来，在这种模式下，服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器之间通过网络协议来进行通讯.客户机向服务器发出数据请求，服务器将数据传送给客户机进行计算，计算完毕，计算结果可返回给服务器.这种模式的优点充分利用了客户机的性能，使计算能力大大提高；另外，由于客户机和服务器之间的通讯是通过网络协议进行的，是一种逻辑的联系，因此物理上在客户机和服务器两端是易于扩充的.它是目前占主流的网络计算模式.
(3)浏览器/服务器(browser/server)模式.在这种模式下，用户端只需一通用的浏览器，如Netscape或Explore，便代替了形形的各种应用软件.服务器则为Web服务器.浏览器和服务器之间通过TCP/IP这一通讯协议进行连接.浏览器发出数据请求，由Web服务器向后台取出数据并计算，将计算结果返回给浏览器.这种模式的优点是：由于用户端所用软件只是一个简单的浏览器，用户基本上无需培训，用户端软件也无需维护；软件的升级与修改只在服务器端进行，对用户透明；服务器与浏览器可处于不同的操作系统平台.其缺点为：Web动态技术不够成熟，各种标准有待统一，如各厂家的动态协议互不支持、浏览器之争等.总之，它是一种先进的但发展还未成熟的技术.字串4
基于以上的分析，应选择客户机/服务器模式作为GIS访问网络数据库的实现模式.
2C/S模式下的GIS访问网络数据库的结构设计
设计在总体上分为C/S两层(见图1)，以充分利用C/S模式的跨平台、易扩充、数据独立等优点.在client端又分两层来进行设计——GIS功能层和数据请求层，GIS功能层是GIS的功能实现部分，数据请求层是GIS的数据实现部分.数据请求层作为一中间层，起到数据转换的作用，对上是具有GIS特点的数据文件，对下是标准的数据库记录.这种分层设计的形式一方面充分利用了现有的单机版本GIS研究成果；另一方面，GIS功能层和数据请求层的开发可同时进行，只要接口标准不变，本层的变动不会影响到另一层.
Fig.1ThegeneralframeworkofGISaccessingdatabasebasedonC/Smodel
值得一提的是ESRI公司的空间数据库引擎(spatialdatabaseengine，简称SDE)的设计方案(见图2).它是目前国际上领先的GIS数据处理的网络计算模型.其数据的访问形式为：由用户的应用程序(userapplication)通过SDE应用编程接口(SDEAPI)向SDE服务器提出空间数据请求，SDE服务器内存放有空间对象模型，并依据空间对象的特点在本地完成空间数据的搜索，并将搜索结果通过网络向用户的应用程序返回.字串2
对比图1和图2可以看出两者采用的都是C/S模式，并且都将GIS功能实现与数据请求进行分层处理；所不同的是面向数据库的数据请求实现的位置：图1
在客户机端实现，图2在服务器端实现.在服务器端实现的主要优点为：(1)对于空间对象模型及相关的计算模式的升级可以只在服务器端实现，而且对客户机端透明；(2)由于SDE服务器与数据库ORACLE7.2的结合非常紧密，因此数据的搜寻速度非常快.对于图1来说，把数据请求层放在客户机端，对数据库的依赖程度就不同于SDE服务器，后者对数据库的选型有极强的依赖性(目前SDE服务器只在ORACLE7.2实现)，相反，它是一种非常开放的结构，它所支持的服务器不但可跨数据库系统平台，而且还可跨操作系统平台.可以说，图1和图2两种设计模式的优缺点是相互对应的.
3数据库访问方式的比较
基于程序的访问数据库的几种方法如下.
(1)专用的数据库访问工具.如PowerBuilder，Delphi等，它偏向于对数据库中数据的管理和显示，具有限的计算功能.既不适于用它来开发GIS应用系统，也难以将它们的数据操纵功能与现有的GIS应用系统紧密结合.
(2)嵌入数据库语言的常规语言.各数据库厂家为了让用户程序能直接访问自已的数据库，基本上都提供了专有的面向C语言的预编译头和静态库，如Sybase公司的OPENCLIENT和ORACLE的PRO*C.字串5
(3)开放数据库互连性应用编程接口(opendatabaseconnectivityapplicationprogramminginterface，简称ODBCAPI)［2，3］.它是微软(Microsoft)公司提出的数据库访问形式.它通过确保所有的应用系统遵循标准的调用层接口，提供对特定数据源命令进行解释的驱动程序来保持应用系统的互用性.这样的应用系统是开放的，只要有相应数据源的ODBC的驱动，它就无需改变代码而可访问相应的数据库.
在确定访问数据库的方式时，ODBCAPI的开放性的优势是不言而喻的，但这种方式在效率上不如第二种访问形式.应说明的是：ODBCSQL语法分为3层，即最小层、核心层和扩展层，尽管目前的大型数据库都能支持到扩展层，但为了保证应用系统的开放性，在具体编程实现时，尽量只使用最小层和核心层的语法.
4某电信局配线系统的实现
客户机为MAPGIS/ODBC/WINDOWS95，服务器为SQLSERVER/WINDOWSNT，要访问的相关表中记录约为13万条.要求从地理底图上选中某一DP，在数据库中寻找出从这一DP到配线架的可用通路，并在数据库中作相应配线修改.如图3所示.结果表明：(1)程序实现了MAPGIS访问网络数据库的功能；(2)客户机和服务器均为PC机(主频166MHz)，每次操作反应时间为数秒，换机观察，发现服务器的性能是整个网络计算的瓶颈.
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5结论
(1)C/S模式为目前网络平台GIS的首选，将GIS功能与数据库访问分层实现有利于保护现有的开发成果；(2)将数据请求层放在客户端和以ODBC作为数据库的访问方式保证了应用系统的开放性，其访问可跨越数据系统和操作系统平台；(3)实例表明，应用系统的反应速度更多取决于服务器的性能，而不是ODBC的效率.
参考文献
1/base/common/userconf/proc96/TO100/PAP094/P94A.HTM.1998.4
1.1GIS技术在水资源规划与评价中的应用在常规水资源评价中，一般只重视评价区域水资源及其利用数量，而无法利用有效工具评价水资源空间分布变化。在这种情况下，严重影响区域水资源利用效率分析结果的可靠性。GIS具备空间数据管理和分析功能，将其应用到水资源评价中，不仅能够提供直观、理性的可视化工具，而且还能够准确、快速处理空间信息，存储、管理和分析水资源评价数据，为研究区域水资源利用的空间差异提供有效表达手段。同时，在水资源规划管理中，以GIS技术为依托搭建水资源规划管理平台，能够为水资源规划提供大量地形地貌、土壤植被、生态环境、气象水文、社会经济等方面的信息，满足水资源规划管理对空间信息的需求。此外，水资源规划管理平台，还能够在自动生成流域自然地理和社会要素地图的基础上，绘制流域水资源供需图、水污染分布图、供水影响图、灌溉规划图等，进而分析流域水资源蓄量、空间分布与人口分布的关系，为水资源规划提供高层次的决策依据。
1.2GIS技术在生态用水量计算中的应用所谓的生态用水量也被称之为生态需水量或是生态环境用水量，这是随着生态环境逐步恶化而出现的新概念，从广义的角度上讲，生态用水就是维持全球生态系统水分平衡所需要的实际水量，如河流、湿地等维持自身功能的需水量。生态用水是目前水文水资源领域中研究的重点课题之一，借助GIS集成生态环境调查结果及相关数据，可以为生态环境的评价、管控以及其它方面的应用研究提供详实、具体的资料。同时，通过地理信息系统获取各个地区不同的土地覆盖植被类型的面积，再结合生态用水量的计算模型，便可准确计算出生态用水量。
1.3GIS技术在防洪减灾中的应用防洪减灾是一项系统性较强的工作，其中主要包括对洪水风险特性的了解和认识、对水灾成灾机理的探讨以及对防洪减灾体系的完善等内容。GIS技术在防洪减灾中的应用体现在如下几个方面：①防洪决策支持系统。GIS在该系统中的应用有空间数据管理，如查询、检索、更新等，借助GIS的空间分析能力可以为防汛指挥决策提供决策支持，并为各种应用模型的构建提供数据支撑。②洪涝灾害风险分析。应用GIS技术可以将洪水的危险性和承灾体的易损性以及损失评估等几个方面的自然、地理、社会因子的相应权重进行空间叠加，这是分析洪涝风险及对其进行区划的有效手段之一。③防洪。GIS技术在城市防洪中主要有以下几个方面的应用：积水退水的预测预报、排水设施管理、暴雨分布的可视化显示、暴雨时空特征分析等等，这为城市防洪工作的有序进行提供了强有力的技术支撑。
2.GIS在水文水资源领域应用中的发展趋势展望
2.1GIS研发标准统一化当前，在GIS技术研发领域尚未建立统一的技术规范和标准，使得GIS开发平台和数据模式呈现出多样化的特征，缺乏对GIS技术在水文水资源领域研发的针对性。为有效解决这一问题，应当建立统一的GIS应用规范和研发标准，使GIS能够满足大范围内的水文信息交流，为构建水文水资源信息管理网络平台提供技术支撑。
2.2建立水文水资源地理空间数据库以GIS技术为依托，建设标准化、规范化的水文水资源地理空间数据库，如水旱灾情数据库、雨情数据库、水情数据库等。将流域内的水文水资源信息、生态环境信息、自然资源信息、社会经济情况等信息纳入到数据库中，并做好数据库的实时更新工作，始终保持数据信息的全面性和准确性，为水文水资源管理与决策提供依据。
关键词 地理信息系统 学科建设 政策建议
1 引言
地理信息系统是地理学、资源与环境科学、地球系统科学中最富有生命力的部分，是它们重要的发展方向之一，“在持续发展的研究和决策中，没有任何其他领域比利用GIS技术更为重要”。地理信息系统发展十分迅猛，地理信息系统学科也非常年轻，从第一个GIS建立到现在只有33年的时间，从“数字地球”的提出到现在耳熟能详的“数字化浪潮”只有短短8年的时间。
随着地理信息系统学科的快速发展和社会需求空间的不断增大，地理信息系统人才的需求量也在不断扩大。如何加强GIS学科和人才培养体系建设显得尤为必要。
2 地理信息系统学科体系
GIS（Geographical Information System）是在计算机软件和硬件支持下，综合运用地理学、系统工程和信息科学的理论，获取、存贮、管理、传输、分析和输出地理空间数据的信息系统，是计算机和信息系统技术在地理科学中运用发展的产物。从学科角度看，地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术，是一门集地理学、测绘科学、计算机科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门科学为一体的新兴的综合集成学科，具有多学科交叉的显著特点。
从广义来看，GIS应属地球信息科学与技术的范畴。地球信息科学包括理论、技术和应用三部分。应用信息论、控制论和系统论形成了地球信息科学的方法论；区域的可持续发展和全球变化构成了地球信息科学的应用部分；信息的获取、监测，信息的模拟，信息的传播与建设构成了地球信息技术部分（见图1）。当前我国的GIS学科建设方面，存在理论不适应技术的发展需求，同时技术与应用脱节的现象。
从狭义来看，GIS属多学科综合集成的学科，包含了理、工、管理学科的科学与技术内容。GIS作为理科，以地理学、地图学、系统科学为基础；GIS作为工科则以计算机科学与技术、测绘科学与技术、系统工程为核心；GIS作为管理学，则以管理信息系统（MIS）为支撑体系。目前对GIS学科建设，一是分散在相应学科的边缘，没有得到充分的重视；二是学科体系不清，结构不完善。因此，只有把GIS学科建设作为一类交叉学科门类，进而从科学、技术、工程三个层次加强，才能够形成完善的学科体系，任何强调其中一个方面的倾向，均会对GIS学科发展产生不利的影响。设置交叉学科类在美国的学科分类体系中得到了充分且高度的重视。从GIS科学角度，要加强地球信息科学、地球系统科学等在GIS中的应用；从GIS学科建设的技术角度，要加强遥感技术的应用，以及网络计算机软件技术的开发与应用；从GIS学科建设的工程角度，要加强系统工程在GIS中的应用，从而保证任何GIS软件系统具有很强的稳定性与安全性，能够具有强大的服务功能。
3 地理信息系统人才培养体系
3.1 GIS人才培养方向
把握了GIS人才培养方向就勒住了人才培养体系的龙头。根据前面的论述，GIS人才培养方向可以归纳为：①GIS理论人才；②GIS技术人才（含软件开发人才）；③GIS应用人才(GIS工程建设)。
从科学（理论）角度看，地球系统的信息流是GIS研究的主要内容。资源与环境信息则是其主要关注的对象。GIS在不断发展中已逐步形成了以“地球信息科学”为基础的独特的理论体系，具有多学科集成的显著特点。但目前，正如陈述彭先生所指出的“地理信息系统基础研究状况是理论的发展满足不了技术进步的需求”。因此，在GIS人才培养中，首先需要的是能够满足学科发展所急需的理论型人才。
GIS技术人才包括信息的获取、监测，信息的模拟，信息的传播与建设等方面的人才，这些人才的培养，广义上包括遥感技术、GPS技术、地理信息系统与空间辅助决策系统以及信息基础设施建设方面的人才培养。对于GIS软件开发，为避免大量人力集中在低层、重复的程序编制上，应尽量利用已完成的软件资源，同时从长远看，中国应该发展自己的GIS软件，应该加大对软件开发的投入。
国外有统计数字：用于GIS软件、硬件和建库的投资比例为1∶2∶10。这反映中国的GIS软件市场大，而GIS的应用市场更大。现在国内急需GIS工程建设的高级技术人才。这样的高级技术人才必须具备很好的测绘、遥感、地理学、计算机和应用科学的知识基础；有处理各类GIS应用技术问题的经验；果断的判断和决策能力；较高的组织指挥才能。他们要凭自己的知识、经验和能力对GIS系统的建设和开发过程进行总体控制，解决技术难点，并能进行系统开发，对运行系统进行诊断。
GIS软件开发和GIS应用两类人才都需要培养。尤其是GIS应用人才培养目前国内还没认识到其重要性，国内不少人避开社会科学问题，倾向于纯技术课题，片面认为唯有编制低层次的算法程序才是高级的、有意义的工作。实际上“在发达国家的GIS人员结构中，绝大多数的人员和研究生都在GIS的应用领域工作，这才促成了GIS的蓬勃发展”。
3.2 国内外GIS学科、专业设置现状
GIS学科与专业设置影响到GIS人才培养的素质与人才结构。国外的GIS专业教育比中国早10年左右，20世纪80年代中后期，国内一些大学才开始着手建立了GIS专业。1997年国家学位委员会在对原有学科进行合并、调整的同时，在原地理学一级学科目录中增加了“地图学与地理信息系统”（理学）、在原测绘科学与技术一级学科目录中增加了“地图制图学与地理信息工程”（工学）两个二级学科，并开始进行这两个二级学科的博士、硕士研究生培养单位审批和招生工作。这也是我国最早开始的硕士、博士GIS研究生学位教育。1998年7月教育部颁布的新的本科专业目录中，在原地理类专业中增设了“地理信息系统”理学本科专业。
在我国现行的学士学位(本科)专业目录中，能够进行GIS专业人才培养相关的有理学、工学、管理学3个门类，4个学科，4个专业。但仅有地理科学类门下的“地理信息系统”一个专业可以授予GIS理学学士学位。美国在现行的学士学位(本科)专业目录中，能够从事GIS专业人才培养的有理学、文学、工学、管理学和环境学5个门类，5个学科，14个专业，并且都可授予GIS学士学位。
比较而言，我国现行的GIS专业设置，不符合GIS作为一门交叉学科和综合性学科的特点，阻碍了GIS学科建设，现行培养方案已不能满足GIS人才培养的需要，并在一定程度上限制了人才培养体系的建设与发展。
3.3 国内GIS专业课程设置对比分析
合理的课程设置，尤其是专业核心课程的设置，是GIS人才培养体系所面临的一个重要问题。目前，GIS专业课程体系主要由公共必修课、专业基础课、专业课等几部分组成。本文选取了典型的7所国内高校本科GIS专业的主要专业课程设置，包括：3个理学专业，4个工学专业（见表2，不包含数理基础部分的课程）。
分析表2可以看出：
1）不论其学校系科归属于理学或工学，课程体系的设置本质差异不大，除去公共必修课和数理基础课程外，根据GIS学科包含的核心内容看均包含有：地理（地球）科学、摄影测量与遥感、计算机科学，以及地理信息系统专业课程四个部分。
2）各校课程组结构比重的差异反映了理学、工学办学的特点及各校的办学特色与师资条件。虽然开设的课程类别基本相同，但课程结构存在明显差异：a) 工学对数理科学有相当高的要求，对计算机类和摄影测量与遥感课程组的要求也明显高于理学GIS；b) 理学GIS专业课明显多于工学GIS专业课，体现地理信息系统专业起源于地理学科的固有特性，反映了工科系科内地理科学有关学科师资力量的薄弱与不足；c) 不论工科或理科，各校优势学科课程都明显高于其他学校。如同济大学的测绘科学与技术课程，占总课程的30％。
3）比较而言：必修课除了物理、数学、计算机文化基础、英语、政治之外，如果将其他必修课作为专业核心课程，则重庆邮电大学 GIS专业测量学方面与遥感方面相对薄弱，电信专业方面课程得到加强。重庆邮电大学GIS专业是设在计算机学院下，重庆邮电大学GIS专业中各类课程的比重是：地理学或地学课程11.5%；计算机课程31.5%；摄影测量与遥感课程占2.27%；GIS专业课程15.9%；电信类课程占16.26%；其他基础课部分20.3%（图2）。这从某种程度上说明了重邮的特色，即计算机加电信的地理信息系统，同时也能引起我们对于到底培养怎样的GIS人才、办成怎样的专业特色进行思考。
4 地理信息系统学科与人才培养体系建设对策
4.1 学科建设对策
目前GIS学科的发展不能适应GIS未来发展的需要，甚至在一定程度上限制了学科的发展。有必要从本学科的长远发展来考虑如何将专业优势转化为优势专业的问题。
（1）完善和加强各级实验室建设。依托现有的计算机实验室，建立初步满足教学实验的软件和硬件环境，这对提高GIS人才的实验技能、对发展GIS专业至关重要。在地理信息系统实验室中，可分为理论基础实验、软件工程实验和综合实验三方面。
（2）全面建设野外综合实验基地。增添野外定位、观测、数据采集、记录、处理、通讯设备（GPS、水、土、气、生自动观测等）常规设备。野外综合实验基地的建设是提高对地学信息野外测量能力的基础，可包括地理学综合实验基地、测量和遥感实验基地、软件工程与管理实验基地等。
4.2 人才培养对策
4.2.1根据GIS人才的素质要求，加强实践性人才培养
GIS是一门集地理学、测绘科学、遥感学、计算机科学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科。虽然有个别提法不一定完全一致，但GIS是一门新兴的边缘、交叉学科，却是大家的共识。我们不能否认GIS的理论性，但我们更不能否认GIS的强技术性与实践性。可以说，GIS是一门偏重于技术与实践的学科。理论性与技术性并不矛盾，陈述彭院士说过，没有高新技术支持的科学是落后的科学，没有科学理论指导的技术则是盲目的技术，这是一句富含哲理的睿语。美国的GIS理论与技术都十分先进就是一个例证。因此，GIS人才不但要有深厚的理论基础，而且还要有过硬的技术能力，这就是GIS人才的素质标准。具有合理的知识结构，灵敏的空间数字思维方式，卓越的技术、实践、管理与组织才能，才是GIS创新型的高级人才。
人才培养除了要了解市场的前瞻性，从长远来看，将来GIS人才面向的越来越多的是企业，而真正推动“数字地球”“数字城市”的是政府行为，政府本身无法完成庞大的“数字城市”“数字国土”的任务，这些任务最终落在企业身上，从行政行为到市场的选择，它本身有一个滞后的过程，它受国家地理信息基础设施完善程度和某些技术瓶颈的制约，一旦这些瓶颈打破，将带来大量的对GIS人才的需求。
当前是市场经济，人才培养除了要了解市场的前瞻性外，还要有市场需求的现实性。从近期来看，企业需要的是马上能给单位创造价值的可塑性人才，它需求的是现实价值和潜在价值的统一，两者中，又更加注重现实生产力。技术娴熟的生产者能够马上受到企业的青睐。
因此GIS专业人才培养除加强理论教学外，更应该注重实践性人才培养。
4.2.2 进一步加强GIS人才培养的核心课程建设
目前，在本科教育中，精英教育与大众教育并存，GIS学科人才培养核心课程体系的建设已显得十分重要。为此，针对上述GIS学科体系划分、人才培养的专业设置，建议进一步加强大学GIS专业的核心课程建设，优化核心课程体系（表3、表4）。内容涉及与GIS学科密切相关的地理类、测绘与遥感类、计算机科学与技术类、GIS专业类四个课程组，作为GIS本科专业素质教育的核心课程。
4.2.3 注重GIS课程前驱课程和后续课程的设置
GIS课程应该根据专业特点和学生的认知特点设置，体现知识的前后衔接。学生通过前驱课程的学习，再进入GIS课程的学习，以GIS知识为主导，将GIS技术融入到其他方面的分析中（图3）。
4.2.4 在狠抓教学质量的基础上，扩大专业规模
从1998年7月教育部颁布的新的本科专业目录中，增设了“地理信息系统”理学本科专业。例如，重庆邮电大学地理信息系统专业于1999年经教育部批准设立，2000年开始招生，学制四年，授理学学士学位，是西南地区创建该专业的本科教学最早的学校之一，经过6年办学，从无到有，逐步走向完善。全体老师共同努力，教学计划得到调整，办学经验不断丰富，但规模一直成为进一步增加投入加强学科建设的一个瓶颈。
建议在狠抓教学质量的基础上，扩大专业规模，同时应该不失时机地加大投入。高新技术本身意味着需要高投入、高风险，才有高回报。
4.3加强GIS专业建设的规划与规划的执行
借用根据克来因综合国力方程，专业综合势力的评价可以表示为：
PP=（C＋E＋M）×（S＋W）
PP――表示专业综合势力
C――表示基本实力，包括学生素质，师资力量和教学设备
E――表示经济投入能力
M――表示领导能力，等于领导的感召力和协调能力，调动各项资源从事专业建设的能力
S――表示战略意图，即专业定位和专业建设长期规划、短期规划和年度计划
W――表示贯彻战略意图的能力，即专业建设长期规划、短期规划和年度计划执行力
由此可见，有战略目标，有强有力执行战略意图的能力是专业综合实力的一个重要指标。许多学校的专业建设都十分重视专业的整体规划。作为一个学科建设，需要有明确的站在时代的角度、全国的角度审视的战略意图，需要加强执行战略意图的能力。
参考文献
[1]Wiken Ed B, Paul C. Rump and Brian Rizzo. GIS Supports Sustainable Development [J]. GIS World, 199, 5(5).
[2] 邬伦，刘瑜，张晶.地理信息系统：原理、方法和应用.北京：科学出版社，2001，21.
[3] 史培军，李京，潘耀忠，陈军.中国地理信息系统学科建设与人才培养探讨.首届全国“地理信息系统”专业教育研讨会.2003.
[4] 陈述彭，何建邦，承继承.地理信息系统的基础研究――地球信息科学.地球信息，1997，3：11-20.
[5] 邵全琴.中国的GIS教育与人才培养.首都师范大学学报（自然科学版），1995，4（16）：88-89.
[6] 边馥苓.我国高等GIS教育：进展、特点与探讨.地理信息世界，2004，5（02）：20-22.
引言
21世纪以来，随着计算机技术、网络技术的飞速发展，GIS技术也日新月异，基于局域网、广域网和Internet的GIS――网络GIS随之成为研究的热点和GIS的重要发展方向。随着网络GIS应用的广泛性和未来前景的不断扩大，网络GIS已经成为高校GIS专业的重要专业课程之一[1-3]。
目前，网络GIS正处于不断发展过程中，其教学方法和模式尚未定型[2]。因此，为了提高网络GIS课程的教学质量，探索网络GIS课程教学方法是非常有必要的。本文从网络GIS的课程特点着手，结合教学实践，探讨了网络GIS课程的教学方式方法以及考核方式。
1.网络GIS课程的特点
作为GIS学科的一个重要分支[2]，网络GIS课程是顺应当今世界地理信息系统（GIS）技术向网络化发展的趋势而设置的。在实际教学过程中，从学生反应的课程教学情况来看，网络GIS课程主要具有综合性强、技术更新快和应用范围广等特点[4]。
（1）综合性强。网络化GIS（简称网络GIS）是以网络为平台的GIS，是网络技术和GIS结合的产物[5]。网络GIS是一门综合性较强的课程，具有多学科与技术的集成和渗透性[6]。涉及到的背景知识和理论课程主要包括：《计算机基础》、《计算机网络与通讯技术》、《信息技术》、《地理信息系统原理与技术》、《测绘遥感学》、《空间科学和管理科学》、《地理信息系统原理与方法》等。由此可见，网络GIS课程的背景知识理论与技术支撑内容较多，对于学生学习该门课程提出了更高要求。
该门课程的技术支撑内容较多、学习内容复杂，学生学习任务较繁重[7]。众多因素致使《网络GIS》变成了一门枯燥无味、难以掌握的课程，一些学生甚至产生了抵触心理，导致学习积极性不高[7]。
（2）技术更新快。21世纪是网络的时代。近年来，随着网络技术的普及、信息技术的不断进步，网络GIS也得到迅速发展[1]，其相关知识与技术发展更新速度快[4]。许多新的观念、新的研究思路、新的技术、新的科研成果[8]，层出不穷。而网络GIS是以一系列信息技术为支撑的[1]，如ArcGIS、MapGIS、SuperMap等GIS开发平台技术；Java、C#、Javascript、Flex、Sliverlight等编程技术；Web、Android、ios等开发技术。这些信息技术的快速发展使得网络GIS技术课程的教学更新也必须与时俱进。
（3）应用范围广。网络GIS是一门应用范围广的课程。网络GIS技术已经与社会公众的工作和生活息息相关[2]。在企业信息化方面，网络GIS已广泛应用于测绘、国土资源管理、城市规划、通信、市政管理、灾害防治、水利等各行各业；在百姓生活方面，网络GIS也发挥着越来越大的作用，如百度地图、谷歌地图、车载导航等。
对于学习网络GIS课程的学生来说，除了需要掌握网络GIS相关的基础理论知识之外，更重要的是需要学会网络GIS的设计和实现[3]。因此，该门课程对学生的动手实践能力提出了更高要求[4]。 2.网络GIS课程教学改进
网络GIS课程是一门综合性较强的学科，同时具有技术更新快和应用范围广等特点，针对这些课程特点，主要采取以下3种方式进行改进教学方法和手段，使得有的放矢的教学，从而提高教学质量（图1）。
（1）互动式教学。互动式教学是一种新的教学模式，其主要特征在于强调学生与老师之间的互动，通过在教学过程中，教师与学生共同参与、双向交流来调动教与学的积极性和主观能动性，从而达到教学的最佳效果[9]。
网络GIS课程的综合性较强，其教学内容不仅涉及到计算机、网络、通信等基本原理与方法，还包含了GIS、WebGIS、移动GIS等技术方法和应用实例。因此，具备了互动式教学的基础。在具体实践操作中，可通过学生对教材的自主钻研与小组学习相结合的方法进行。如：教师可在课程结束之前，提前布置下次互动式教学的内容，并让学生分小组下去提前做好准备；在正式教学之前，让学生对准备的内容分小组进行汇报，教师对其内容进行点评等。从而培养学生的自学能力，使学生积极参与课堂，主动探究知识，提高学生学习的热情，增加他们学习的兴趣[9]。
（2）及时更新教学内容。21世纪是一个科学技术飞速发展，知识更新周期越来越短，获得和处理信息手段越来越丰富的信息时代，也是科学技术突飞猛进和知识经济迅速兴起的时代[6]。随着科学技术的飞速发展，导致网络GIS的结构知识体系的日益膨胀，这对网络GIS课程的教学提出了更高的要求[2]。面向21世纪的高等教育，网络GIS课程教学应与时俱进[6]，网络GIS只有走向智能化、多维动态的发展道路，才能符合社会经济发展的客观要求，才能为各行各业提供高性能、高质量的空间信息服务[10]。
在教学内容上，指导老师要保证传统的理论知识整体结构框架相对稳定的情况下，及时更新相关的教学内容，使其反映网络GIS的最新进展，通过相关课程内容设置，让学生与时俱进，及时掌握最新的知识点，如数字地球、移动GIS等。
（3）强化实验驱动教学。网络GIS课程同时还具有很强的实践性和应用性。为了适应社会日益增长的需求状况，学生需要采用多途径多方位的方法来提高自身的实践动手能力[2]。上机实验是使学生从理论走向实践的必需环节[2]，也是网络GIS教学实践的重要组成部分。因此，必须加强实验教学，通过上机实验，能加深学生对教学内容的理解，熟悉应用主流WebGIS、移动GIS等软件平台进行二次开发，从而提高编程实践水平。
其中，上机实验学时与理论教学学时至少按1：2进行配套。在教学过程中，教师可通过对课程实验内容进行设计，对实验任务进行分解、具体实验内容进行安排等[7]。学生可通过实验过程对课程理论知识进行消化与吸收，将实验与教学相结合，以实验促教学，以教学带实验，锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
3.课程考核方式
网络GIS的课程教学内容和要求是：①掌握网络GIS的基本原理与方法；②掌握几种典型的网络GIS；③了解网络GIS前沿及相关技术；④熟悉网络GIS二次开发技术。
为了达到网络GIS课程教学的目的和要求，同时综合考虑网络GIS的教学内容与教学形式，本文建议以平时成绩和期末笔试相结合的考核方式对学生进行综合考核。其中，平时的学习成绩占60%，主要包括课堂表现（30%）和上机实验（30%）两项；期末考试的笔试成绩占40%。
这种考核方式，有助于加强学生对平时学习过程的重视，调动学生学习的积极性，提高自主学习能力，增强实践操作动手能力，从而创造良好的学习氛围。
关键词：GIS教学；民族师范院校；地理专业；产学研；改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1003-4374（2016）06-0054-03
地理信息系统（Geo-Information system）既是师范院校的一个专业（地理信息科学），也是现代地理学发展的一门延伸交叉技术[1]。我国现有160余所高校开设该专业，随着国家信息产业化的发展以及国内从事GIS开发的高科技企业的增多，GIS产业发展潜力巨大。GIS与地理学关系紧密，是计算机时代下地理学的新发展，是信息化的地理学，将地理地物计算机化后输入数据库，再把数据库的内容反映到电子地图上，可将传统地理信息应用到信息科技设备系统中去的数据库技术[2]。地理学为GIS提供了有关空间分析的基本方法，是GIS的基础理论依托；GIS也为地理问题的解决提供了信息时代的技术手段。因此，师范院校的地理教育专业中开设GIS相关课程成为必然。
阿坝师范学院（以下简称“学院”）为灾后重建学校，2006年秋才创办地理教育专业。目前虽师资还较薄弱，但始终注重理论与实践并重，除了必要的实验实习外，还开设了计算机以及GIS相关课程。由于学院地理教育是专科办学为主的特点及学生是文理兼收，因此数学、计算机、专业课基础等起点有所差异。在近几年的教学实践中，学生普遍反映学习GIS理论、操作软件困难和学习枯燥等问题。为此，笔者针对地理教育专业GIS课程的教学模式、组织学习实践、课程考核等方式进行初步研判，以不断提高学生的学习GIS兴趣以及实际操作能力。
1 民族师范院校地理教育专业的GIS教学
面对就业竞争压力，高校地理学教育在保持传统的基础上必须创新。措施之一就是在地理科学与计算机科学的框架下，构建地理学教学新体系[3]。GIS是地理学发展的前沿，是高校教育新常态下的必然选择，也是传统地理学复兴的一把钥匙[4]。阿坝师范学院作为一所川西民族地区的师范院校，由于学校地理位置偏僻、信息相对闭塞、管理经验相对落后等条件所限，目前我学院地理专业的GIS教学有以下几个特点：
1.1 学生专业基础不同
地理信息科学专业不仅要求学生既具有地理学的专业基础知识，如自然地理学、中国地理、地图学、大地测量学；还要有过硬的计算机技术知识，如数据结构、网络技术、数据库技术、计算机地图制图等知识；同时对数学基础、建模水平要求也较高。而非GIS专业的同学显然计算机水平没这么扎实，尤其对于地理教育专业学生而言。阿坝师范学院地理专业文理兼收，每年招生的文理生比例达到了5：1，男生女生比例可以（删除可以）达到1：3，以女生居多。这样也出现了学生的整体数学和计算机基础较差的现状；通过几年调查显示，大部分学生的计算机水平只达到国家一级，只有不超过5%的同学可以拿到了计算机国家二级证书。这与开设计算机课程不多有关，目前只开设了计算机基础课和C语言课程，导致了学生继续学习计算机相关课程的动力不够，学生对GIS中的数据结构、数据库组织架构等知识知之甚少，缺乏共鸣。故学生上课学习出现走神、无聊等现象。
1.2 R到逃目标不同
学科定位决定了师生对学科知识的理解和应用。地理信息科学专业主要要求学生掌握地理信息系统、地图学、测绘及遥感技术等方面的基本技能，参加相关GIS研究和技术开发方面的基本实训、比赛训练，具备地理信息采集与处理、系统设计与开发的基本技能及初步的研究和管理能力。而阿坝师院学院地理教育专业立足民族地区人才培养的实际，要求学生掌握地理及其相关学科基础理论和基本知识，掌握地理调查、定量观测、实验综合分析方法及了解地理信息系统技术、现代教育理论和基本教育技能，熟悉中学地理教材，成为适应现代教育发展，具有教学科研能力的中小学地理教师。
1.3 GIS学科建设薄弱
学院地理专业从事GIS研究应用的教师还很少，加之偏重于理论研究，实际研究相对不够，产学研不能很好得结合。GIS涉及到从现实地物到数字数据的抽象过程[5]，尤其是GIS概论课，围绕着空间数据结构、拓扑编码、空间分析等基本算法和原理，内容尤其抽象。由于学院学生学识基础较薄弱，导致学生觉得教学内容乏味、枯燥、深奥、难以理解等问题，学习困难。在对ARCGIS、MAPINFO等软件的学习操作中，很多学生都是第一次接触GIS体系，课程教学学生处于被动接受的状态，不能很好的透彻理解GIS理论，GIS上机实践更是难上加难，很多学生萌发了退缩的念头，主观能动性不足，严重影响教学进度和质量。
2 民族地区师范院校地理教育专业GIS教学的发展建议
对于非GIS专业的学习者而言，GIS知识入门非常重要，为今后有计划的实践应用打基础。地理教育专业中的GIS课程设置不可或缺。怎样提高地理教育专业学生学习GIS的兴趣和主动性？笔者就GIS课程的教学内容组织、教学模式、实验室发展等因子进行了探讨。
2.1 灵活多样的教学形式
问卷调查显示，91%的同学都认为GIS课程的开设很有必要。无论对专业建设发展还是对教师素质发展都有很大帮助。同时，几乎100%的同学反应教学内容单一、苦涩难懂。如何把晦涩的GIS理论讲得通俗易懂，提高学生学习动力，是教学改进的目标。为此，笔者首先重新组织教学内容顺序和精简教学内容。选用教材是黄杏元老师主编的《地理信息系统概论》，其对于专科地理教育专业学生而言稍显困难。比如在讲绪论部分时，为了更好的让同学们接受和理解GIS，可把教学内容分为为什么是GIS；GIS有哪几部分组成；GIS能干什么；如何实现GIS；GIS历史渊源等几部分知识块，这样教学效果比原来要强很多。由于本书涉及很多数据库知识，而学生几乎没有这方面基础，故在讲课时只讲解数据库的个别概念和语法涵义，尤其是在上机操作中要用到的语法。
采用灵活多变的教学形式，可以提高课堂效率[6]。例如采用与实际生活相关的实例来举证GIS的应用。利用谷歌地图等软件来查找阿坝师院位置、路径查询等方式来让学生切实感受到电子地图开发的功能和价值。结合教师个人工作经历以及科研项目，介绍一些GIS应用案例，GIS系统开发的过程，使学生切实体会到GIS的功能和宏观把握。通过开展小组讨论式教学，加强学生自我学习能力的培养。通过论坛学习、答疑平台交流等方式，让学生分小组去完成每周的GIS作业，激发学生学习的兴趣。
2.2 更新完善实验室教学条件，建立适宜的实践教学体系
GIS是一门实践性很强的技术。为了更好地提高学生理解和应用能力，在学院的关心支持下，地理专业建立了GIS实验室（机房），以更有助于学生学习了解GIS软件的操作和应用，提高动手能力。通过这几年对地理信息系统实验室的持续建设，初步构建了一个地理信息系统实践教学平台，为地理教育人才培养模式添加了新的内涵，对地理教育专业学生将地理知识与现代先进技术结合的技能的掌握发挥了重要作用。在GIS实验课程的设计方面，强调实验教学紧扣理论教学实践，主要开设的实验项目如下。
2.3 调整课程学习评价标准
以《地理信息系统概论》为例，在保证课程教学质量的同时，结合学生实际特点设定合理的课程学习评价标准，更好地达到教学大纲要求。针对学生GIS理论基础薄弱，相关基础课程，如数据库技术、C语言等课程开设少的实际，本门课程制定了以淡化理论算法，强化上机操作能力和分析能力培养为内涵的课程学习评价体系。将期末上机考试成绩占课程总成绩的比例定为60%，平时学习成绩（包含考勤、上课表现、期中理论知识测验成绩）占课程总成绩的比例定为40%。其中理论知识测验除了检验学过的基本概念的理解之外，还设计了上机案例操作分析等知识点。这样学生既了解了GIS相关理论也学到了一些GIS软件的操作技能。
2.4 与企业合办合建GIS实验室
在未来几年的本科教学中，计划在大二下学期分两个侧重方向：一个侧重于师范教育；一个侧重于技术应用。为了提高教学质量，以企业（社会）需求为导向，培养多层次的实用性GIS人才，积极争取与全国知名的武大吉奥信息技术有限公司共同建立“武大吉奥GIS实验室”，借力武大吉奥的MAPGIS软件以及强大的技术支持建设实验室建设。通过实验室的建设，提高教学质量，增强学生的二次开发能力，逐步完善从人才需求、人才培养、人才服务、就业、职业提升、到产业促进的循环发展，并为争取地方科研项目打下坚实基础。为保障GIS实验室教学与科研工作的顺利进行，积极促进科技成果的应用，学院将充分利用武大吉奥公司提供的系列技术服务支持。此外，派师生到武大吉奥参加吉奥之星系列软件的使用和二次开发培训；安排教师承接有类似应用项目，协助指导项目开发实施；每学年择优安排2～3名优秀学生到武大吉奥公司实习，以便接触实际的社会工作环境，将学校的理论知识与企业的实践相结合，更好的完成学校到企业的过渡。
2.5 加大师资队伍建设，推进产学研相结合
加大师资建设投入，成立一支专业素质较高、教学经验丰富的专业队伍。围绕特色专业建设需要，积极创造教师的学习交流机会，不断扩充老师的专业视野和技能，建设一支以学术带头人为骨干，教学和科研综合水平高、结构合理的教师队伍。鼓励教师根据教育培养目标积极开展有针对性的教学科研。鉴于GIS实践性很强特点，教学中要做到“四懂三会”（懂原理、懂构造、懂性能、懂用途、会操作、会保养、会排除基本故障），且要有较强的责任心，积极参与到设备的管理工作中去，真正做到实验室硬件设备与“软件”管理及使用相配套。借助国家藏羌彝文化产业走廊战略建设机遇，坚持课题研究服务地方经济为主策略，利用实验室科研条件研究该走廊的自然灾害防治、长江上游植被变迁历史地理、土地利用规划、旅游地理建设等方面等科研内容，带动师生科研教学的更好开展，并为这一地区发展提供科学的参考依据，服务地方经济，把民族地区的资源优势化为产业优势。
3 小结
GIS科学在现代地理学教育中具有重要的理论应用、实践价值，在用型新人才培养模式下，开设GIS相关课程对于师范院校地理专业学生非常重要。为了适应新时期新常态下人才培养的需要，学院将在坚持做好地理教育专业的师范性特色教育的同时，加大前沿技术的学习和实践，更好地承载四川民族地区教师培养培训、地区发展等重大任务。
参考文献：
[1]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2012：21-28.
[2]张加龙.林业院校非地理信息系统专业GIS教学的探讨[J]中国林业教育，2004，31（3）：60～65.
[3]邬伦，刘瑜，毛善君.GIS专业本科教学探讨――北京大学教学实例[J].地理信息世界，2004，2（2）：27～30.
[4]陈优良，王兆茹，邹凤琼.以需求为导向的GIS专业人才培养模式[J].地理空间信息，2010，8（3）：141～143.
【关键词】GIS；教学；实验课程；土地资源管理专业；技能培养
随着二十一世纪的到来，社会对土地规划、资源建设的要求越来越高，掌握GIS技能已经是土地资源管理专业学生的必然要求，培养学生的GIS技能也已经成为土地资源管理专业教学的重要任务。土地资源管理是一门综合性学科，其理论性和实践性都较强。在教学过程中，我们不仅要做好理论教学工作，还要关注实践领域，提高学生的GIS技能，使学生能够熟练地掌握这门现代化技术，从而更好地应用到土地资源管理业务中。
1土地资源管理专业引入GIS课程的必要性
1．1土地资源管理专业的综合性特点
土地资源管理专业是众多学科的集成体，涉及的知识范围比较广，要想提高土地资源管理专业的教学质量，我们必须重视学生的理论能力和实践能力，培养复合型人才，使学生掌握测量、制图等专业技能。随着信息技术和网络技术的发展，该专业也呈现出“信息化”的特点，在土地资源规划和建设方面，越来越重视GIS技术手段的应用，可以说GIS为土地资源管理专业提供了一个网络平台。基于信息大环境的影响，教学育人工作也应当顺应时代潮流，符合时代要求，适应时代的变迁，重视GIS课程的引进和发展。
1．2GIS课程的应用性特点
GIS是土地资源管理专业的基础性课程，也是技术性课程，它在土地资源管理中的应用范围非常广泛。除此之外，GIS还应用于其他行业领域，可见GIS是一种应用性很强的现代化技术。总之，人类社会上一切与处理、分析空间数据相关的学科，都在试图找到一种能够收集、加工、整理、存储、检索和显示输出多种多样数据的工具，这些数据都产生于人类的生产生活和各种实践活动，而这种工具的归结点就是GIS。尽管GIS应用前景较好，但是当前我国的人才输送还满足不了GIS的发展需求，因此在土地资源管理专业培养学生的GIS技能，不仅可以促进该专业的发展，而且还可以满足GIS对社会人才的需求。
1．3GIS实验教材的不适用性
当前GIS实验教材的设计和编写都是针对GIS专业的，对于其它专业则没有通用的教材。专门的GIS实验教材无论在教材内容还是实验设计，都无法较好地适应于土地资源管理专业，因此采用当前的GIS教材会有一些弊端，也会影响到该专业人才的培养工作。为了增强GIS实验教材与所用专业的契合度，我们要从专业的实际情况出发，根据专业内容编写实验项目，结合学生的学习特点，不断完善教材的设计体系，从而使GIS实验教材更好地满足专业的发展要求，促进实践教学工作的进展。
2GIS技术在土地资源管理专业中的具体应用
2．1GIS技术在地籍管理中的应用
在土地管理过程中，土地调查是一项重要的任务，也是进行管理的首要工作，通过土地调查我们可以得到相关土地资源信息，从而为后续的工作提供所需的资料。这项工作是离不开GIS的，需要GIS技术的极大支撑，主要表现在:GIS可以采集和输入相关数据，建立地籍库，并且还可以对数据及时进行更新。但是在地籍库的管理方面还需要进一步优化，例如:如何使地籍库的录取工作标准化和规范化等。我们应当对其加强管理，以便给后续的管理工作提供相关资料。
2．2GIS技术在调查土地利用情况中的应用
土地利用现状分析是土地资源管理中的一项实时性工作，为了明确土地利用情况，我们需要对土地的数量、质量、分布情况、应用情况及其变化情况有一定的了解和掌握。此阶段，GIS的应用主要体现在以下几个方面:通过GIS来对土地利用情况进行记录、统计和分析，并对数据进行转换，测定田坎系数，调绘成果转绘以及绘制相关图表，最后对图表信息和数据信息进行统一管理，输出关键情报，从而了解目前的土地利用现状，实现调查的目的，为土地管理奠定良好的基础，做出可靠地决策。
2．3GIS技术在土地资源规划中的应用
土地资源规划工作是土地管理工作中的核心内容，要想做好规划工作，达到规划后的利用目的，必须对土地的所有情况有一个宏观的把握，了解土地管理的所有信息，只有做到全面详细，才有可能不出任何规划错误。除此之外，还应结合土地管理的客观规律，在遵循客观规律的基础上发挥相关人员的主观能动性，合理科学地对土地资源进行规划。GIS在土地资源规划中的作用主要体现在:利用GIS综合分析土地情况后，进一步对土地资源制定大体的规划方案，并对土地资源的利用情况进行评估研究，建立空间预测模型，从而满足规划管理工作的需求，提供规划方案所需要的数据，保证数据的精准性和科学性。不仅如此，还可以进一步建立数据库，通过数据库来输入和分析数据，对规划对象进行GIS专题图叠加分析，进而提供多种规划方案，以便做出科学的规划决策。
2．4GIS技术在土地整治中的应用
GIS在土地整治中的应用主要体现在两个方面:一方面，我们可以利用GIS来构建土地整理专门使用的电子图件，明确并建立数据之间的相关关系，以便对这些空间数据进行更科学的管理。另一方面，我们也可以利用GIS来对原始数据单元进行分析统计，进而绘制相关图表和地图，例如土地利用现状分析图、土地资源管理规划图以及利用潜力分析图等，以便精确地了解土地整治的情况，在此基础上，定义地图关键要素，顺利进行图形变换。
2．5GIS技术在土地地价评估中的应用
空间数据的收集和处理工作是土地地价评估中一项重要的任务，而要做好此项工作，离不开GIS技术的辅助和支撑。LPS系统是地价评估中的应用系统，GIS能够把图形数据和属性数据连接起来，从而实现了空间数据叠加分析，再加上评估模型作用的发挥，最终使得土地地价评估工作顺利进行。因此，如何把LPS系统和GIS技术较好地结合起来关系着地价评估工作的成败，是土地地价评估工作的关键要素。通过两者的结合，不仅可以对土地地价进行客观合理的评估，而且还能够大大节省用户的评估时间，加快其工作效率。
3土地资源管理专业人才GIS技能培养的措施
3．1加大设备投入，满足教学要求
GIS课程的学习离不开实验教学，当前有些院校为了满足实验教学要求，已经购置了相关设备，并建立了实验室，以供科学研究。但是仍有部分院校仪器缺乏，实验条件不达标，影响了GIS的实验教学，而教学工作直接与学生的GIS技能培养相联系，因此GIS实验教学不到位，学生所掌握的技能也自然达不到要求。为此，各院校应当加大对GIS软件相关设备的投入，使用科研经费购入实验设备器材，如扫描仪、正版的GIS软件、中地公司国土系列软件等。以前的学生可能只在教室里通过PPT来认识相关的GIS实验设备，从来没有亲自利用仪器进行实验，对各种输入、输出设备的标识也没有切身体会过，通过增置实验设备，建立实验室，学生能够很好地认识各种GIS设备标识，掌握设备标准参数，从而使学生更好地掌握GIS技能，对知识有更好地运用能力。
3．2完善GIS教学体系，使其系统化
从教学的角度来说，培养学生的GIS技能是土地资源管理专业的核心教学任务和重点教学工作;从学生的角度来说，掌握GIS技能是学生就业的重大优势，是学生的核心竞争能力。而这两者之间关系密切，做好教学工作能够为培养学生的GIS技能奠定良好的基础，因此我们必须强调教学工作，不断完善GIS教学体系，实现GIS教学体系的系统化和专业化，为此，我们需要从理论教学和实践教学两个角度来提高教学水平和质量。一方面，开设地理信息系统课程，并设置合理的理论课时数，夯实学生的地理信息系统理论基础，注重基础，例如开设数据库原理与应用课程、VisualC++程序设计课程、CAD软件课程、制图课程等。同时，实践教学内容也不容忽视，通常来说，理论课程和实验课程各为24小时，坚持理论和实践相结合，最后外加一周的实习课程，尽可能早地联系相关企业和机构，为学生搭建实习平台，提供实习机会，使学生在实践过程中全方位地掌握GIS基础知识和技能。
3．3合理设计实验项目，优化其内容
设计合理的实验项目关系着GIS实验教学的质量，因此我们结合本专业特色和学生特点，科学设计实验项目，不断调整实验内容，使其符合当前实际领域的要求，避免教学工作与实际现状相脱节的情况发生，为此我们需要从以下两个方面加以保证。首先，明确GIS实验课程内容。在内容构建时，要着重突出数据收集、整理、加工、图形变换、输出等项目的设计，培养学生这些基础实践能力;在实习过程中，应当注意培养学生的专项能力，例如影像地图制作能力等，熟练掌握GIS的各个操作环节。其次，构建以GIS为核心的专业教学实践内容。土地资源管理教学一般使用土地利用数据库，为了培养学生的GIS技能，我们应当结合课程大纲，找到与GIS相关的教学内容，在进行实验教学时尽可能地以GIS技术的运用为核心来设计实验项目，实现土地资源管理专业课程和GIS技术课程的无缝结合，在项目中充分运用GIS软件和GIS技术，提高学生的综合应用能力。
3．4提高教师GIS技能，增强师资力量
理论教学和实践教学都是土地资源管理专业的重要工作，注重产学研一体化，这就要求无论是在理论教学领域还是在实践教学领域，教师们都要重视对学生GIS知识的巩固和GIS技能的培养，使学生能够掌握GIS应用的各个操作环节。对于没有GIS专业背景的教师而言，学校应当鼓励教师进修，不断学习，增强自身GIS专业知识与技能。除此之外，学校还要加大技术培训投入，定期举办讲座，或者借助网上资源平台，使教师可以自主进行学习，并对自己的能力进行科学评估。因此，教师也应当拥有一定的GIS技能，确保自身就是土地资源管理专业的复合型人才，以便更好地引导和帮助学生应用GIS技术。
4结语
为了培养土地资源管理专业人才的GIS技能，我们要首先要认识到土地资源管理专业应用GIS技术的必要性，同时还要明确GIS技术在土地资源管理中的具体应用情况，最后还要加大设备投入，不断完善GIS教学体系，合理设计实验项目，调整优化实验内容，注重教师GIS技能的提高，增强师资力量，从而使学生能够运用GIS技术解决土地资源管理问题，提高学生的GIS技能。
参考文献:
［1］王承武，马瑛．土地资源管理专业实践教学体系研究［J］．广西教育学院学报，2007，05:66～69．
［2］鲍文东．基于GIS的土地利用动态变化研究［D］．济南:山东科技大学，2007．
［3］王淑晴．“地理信息系统”课程教学中学生综合能力的培养［J］．中国地质教育，2005，03:99～101．
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