時(shí)間：2023-12-29 14:40:39
導(dǎo)語(yǔ)：在地理信息科學(xué)進(jìn)展的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
系統(tǒng)綜述(systematicreview)又稱系統(tǒng)評(píng)價(jià)，起源于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是指在復(fù)習(xí)、分析、整理和綜合原始文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次研究方法［12］，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于循證醫(yī)學(xué)(evidence-basedmedicine)［13］，逐步應(yīng)用于社會(huì)學(xué)、教育學(xué)、圖書(shū)情報(bào)等領(lǐng)域［14］。系統(tǒng)綜述可被精確區(qū)分為兩種類型:(1)定性系統(tǒng)綜述，原始文獻(xiàn)的研究結(jié)果被分析與總結(jié)，但未經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)合并;(2)定量系統(tǒng)綜述，又稱元(meta)分析或薈萃分析，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)若干個(gè)研究結(jié)果進(jìn)行定量統(tǒng)計(jì)合并的過(guò)程。在某些不強(qiáng)調(diào)或較難實(shí)施統(tǒng)計(jì)學(xué)合并的研究領(lǐng)域，直接將定性系統(tǒng)綜述稱為系統(tǒng)綜述，將其作為一種對(duì)某研究問(wèn)題、主題或現(xiàn)象的可獲得的所有研究進(jìn)行評(píng)價(jià)和解釋的方法，目標(biāo)在于通過(guò)一種可信的、嚴(yán)格的以及可審計(jì)的方法來(lái)提供公正的研究評(píng)價(jià)［15］。信息科學(xué)與旅游科學(xué)的交叉研究屬于較難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)合并的研究領(lǐng)域，因此本文采用定性系統(tǒng)綜述方法，簡(jiǎn)稱系統(tǒng)綜述。本文關(guān)于信息科學(xué)與旅游的交叉研究的系統(tǒng)綜述研究包含如下步驟:(1)確定研究問(wèn)題為了全面了解與分析信息科學(xué)與旅游的交叉研究現(xiàn)狀，本文確定了如下系統(tǒng)綜述的研究問(wèn)題:①信息科學(xué)研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中與信息科學(xué)相關(guān)的研究主要有哪些方面?③信息科學(xué)與旅游的交叉研究有哪些趨勢(shì)?(2)確定文獻(xiàn)搜索策略基于所確定的研究問(wèn)題，設(shè)計(jì)如下文獻(xiàn)搜索策略:①搜索工具與數(shù)據(jù)庫(kù):采用GoogleScholar、IEEEXplore、ScienceDirect;②搜索關(guān)鍵字:采用關(guān)鍵字組合“tourism”AND(“computer”O(jiān)R“communicationtechnology①”)，即“旅游”與“計(jì)算機(jī)”或“通信技術(shù)”同時(shí)出現(xiàn);計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是信息科學(xué)研究領(lǐng)域中最為活躍的方向之一，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信科學(xué)與技術(shù)在信息科學(xué)研究中具有一定的代表性;經(jīng)過(guò)反復(fù)搜索測(cè)試，“計(jì)算機(jī)”與“通信技術(shù)”作為關(guān)鍵字與“旅游”進(jìn)行組合搜索，搜索結(jié)果能夠較為全面地覆蓋信息科學(xué)與旅游的交叉研究，實(shí)現(xiàn)本文系統(tǒng)綜述的研究目標(biāo);③搜索的時(shí)間范圍:2000年之后。(3)文獻(xiàn)搜索按照上述搜索策略分別在3個(gè)工具與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行搜索。GoogleScholar顯示共有54500條結(jié)果(2011年12月22日)，其只提供最相關(guān)的前1000條;IEEEXplore(搜索字段為“摘要”)共搜索到46條結(jié)果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段為“題目”或“關(guān)鍵字”或“摘要”)共搜索到36條結(jié)果(2011年12月24日)。(4)文獻(xiàn)篩選在上述搜索到的條目中，按照表1所示的文獻(xiàn)入選和剔除標(biāo)準(zhǔn)，篩選用于本文系統(tǒng)綜述的文獻(xiàn)。表1所示第一步完成后共有512篇文獻(xiàn)入選。第二步經(jīng)過(guò)多次逐步細(xì)化篩選，最終確定用于本文系統(tǒng)綜述的入選文獻(xiàn)共245篇，其中期刊論文158篇，會(huì)議論文87篇。245篇文獻(xiàn)來(lái)自106種期刊和58種會(huì)議，文獻(xiàn)來(lái)源分散且涉及領(lǐng)域廣泛，有關(guān)文獻(xiàn)來(lái)源、作者等的定量分析結(jié)果已另文撰寫［16］，本文則側(cè)重對(duì)系統(tǒng)綜述研究步驟(1)所確定的研究問(wèn)題的回答。(5)分析與完成報(bào)告根據(jù)系統(tǒng)綜述研究步驟(1)所確定的研究問(wèn)題，對(duì)入選文獻(xiàn)進(jìn)行分類、分析與總結(jié)。分析結(jié)果見(jiàn)下一章節(jié)。為了分別回答問(wèn)題1與問(wèn)題2，本文需要將入選文獻(xiàn)劃分為旅游研究和信息科學(xué)研究?jī)煞N視角，分別簡(jiǎn)稱為旅游類研究和信息類研究。而事實(shí)上，當(dāng)兩種研究產(chǎn)生交叉與融合，進(jìn)行上述嚴(yán)格區(qū)分是較為困難的。為此，本如下處理:(1)按照文獻(xiàn)來(lái)源所屬學(xué)科范疇進(jìn)行劃分，如來(lái)源于TourismManagement及《旅游學(xué)刊》的文獻(xiàn)則劃入旅游類，來(lái)源于ExpertSystemswithApplications及《計(jì)算機(jī)工程》的文獻(xiàn)則劃入信息類;(2)按照期刊載文的學(xué)科范疇劃分，如《華東經(jīng)濟(jì)管理》刊載旅游類文章，則歸為旅游類，《北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》刊載信息技術(shù)類文章，則歸為信息類;(3)按照入選文獻(xiàn)的具體內(nèi)容劃分，一些綜合性期刊無(wú)法直接確認(rèn)屬于哪一類，則閱讀入選文章原文，如果偏重人文社會(huì)學(xué)視角，則歸入旅游類;如果偏重信息科學(xué)及技術(shù)視角，則歸入信息類。由此，經(jīng)管類、電子商務(wù)、地理類等期刊歸入旅游類中，測(cè)繪類期刊歸入信息類中;兩類分別含有入選文獻(xiàn)147篇和98篇。
綜述結(jié)果與分析
1:信息科學(xué)研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?“面向旅游”并不特指專用于或?qū)ｉT針對(duì)旅游的研究，而是指其研究問(wèn)題由旅游領(lǐng)域而產(chǎn)生，或者旅游是其最為典型的應(yīng)用。面向旅游的信息科學(xué)研究幾乎涉及了信息科學(xué)研究范疇的各個(gè)方面，而許多研究領(lǐng)域更是體現(xiàn)了信息科學(xué)領(lǐng)域較新及較前沿的研究方向與熱點(diǎn)，如表2所示①。面向旅游的信息科學(xué)研究中最受關(guān)注的研究主題是應(yīng)用系統(tǒng)、人工智能、地理信息系統(tǒng)、移動(dòng)應(yīng)用、推薦系統(tǒng)以及語(yǔ)義網(wǎng)與本體等;而Web服務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、普適計(jì)算、計(jì)算機(jī)仿真也受到了一定程度的關(guān)注。下面對(duì)表2排序前10的研究主題的進(jìn)展情況進(jìn)行詳細(xì)闡述。應(yīng)用系統(tǒng)指面向各種終端設(shè)備，如電腦、手機(jī)、PDA(掌上電腦)、電話等使用者的可用人機(jī)交互系統(tǒng)，也包含網(wǎng)站(Web)應(yīng)用系統(tǒng)。本文為了強(qiáng)調(diào)移動(dòng)應(yīng)用和推薦系統(tǒng)兩類特殊的應(yīng)用系統(tǒng)，在本類研究主題統(tǒng)計(jì)中將其排除，另列類別。應(yīng)用系統(tǒng)研究占據(jù)了面向旅游的信息科學(xué)研究的較大比重。一方面是因?yàn)樾畔⒖茖W(xué)向旅游研究中進(jìn)行滲透的最初方式正是其在旅游行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用;另一方面是入選文獻(xiàn)中我國(guó)研究占據(jù)較大比重且較集中于該類研究。應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)研究可分為:①戰(zhàn)略設(shè)計(jì)或?qū)嵤┙ㄗh，如航空業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)研究［17］，以及非洲撒哈拉以南地區(qū)的旅游組織實(shí)施電子商務(wù)的建議［18］;②技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)，如基于面向服務(wù)的體系架構(gòu)(serviceorientedarchitecture，SOA)的旅游資源信息服務(wù)模型研究［19］;③系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，如一種智能旅游行程導(dǎo)航系統(tǒng)［20］，以及四川［21］、山西［22］和贛東北［23］等目的地或區(qū)域管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。人工智能是面向旅游的信息科學(xué)研究較多采用的方法與技術(shù)，可將相關(guān)研究分成以下幾個(gè)方面:①推理，即采用人工智能推理技術(shù)支撐各種應(yīng)用系統(tǒng)，如基于貝葉斯網(wǎng)的旅游行程推理［24］;②數(shù)據(jù)挖掘，如旅游突發(fā)事件預(yù)測(cè)預(yù)警［25，26］、消費(fèi)者特征分析［27］、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的旅游博客觀點(diǎn)挖掘［28］以及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)在旅游業(yè)中的應(yīng)用［29］;③主體(agent)，如主體旅游者進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析并向旅游者進(jìn)行旅游推薦［30－32］;④評(píng)價(jià)，如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的上海旅游可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)［33］;⑤決策支持，如旅游目的地選擇決策支持系統(tǒng)［34］。旅行活動(dòng)是一種人地關(guān)系，地理信息是設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)各種旅游應(yīng)用系統(tǒng)的重要信息資源，地理信息系統(tǒng)就是為這些應(yīng)用系統(tǒng)提供地理信息使用接口的重要支撐系統(tǒng)。個(gè)性化目的地推薦系統(tǒng)［35］、基于短信服務(wù)的餐館推薦系統(tǒng)［36］、導(dǎo)航系統(tǒng)［20］、位置服務(wù)系統(tǒng)［37］、旅游資源監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)［38］以及古建筑信息系統(tǒng)［39］等應(yīng)用系統(tǒng)都離不開(kāi)地理信息系統(tǒng)的支撐。上述“應(yīng)用系統(tǒng)”主題研究中，幾乎所有面向目的地與區(qū)域的管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)都離不開(kāi)地理信息系統(tǒng)。有關(guān)旅游地理信息系統(tǒng)本身的研究也較為活躍，如雅安市WebGIS(萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng))的實(shí)現(xiàn)研究［40］、基于WebGIS的旅游地理信息系統(tǒng)研發(fā)［21］以及泰山三維(3D)地理信息系統(tǒng)的研發(fā)［41］。移動(dòng)通信技術(shù)，特別是移動(dòng)終端技術(shù)的快速發(fā)展，使得面向旅游者手持終端(如手機(jī)、PDA)的各種移動(dòng)應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。相比較于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，移動(dòng)應(yīng)用較好體現(xiàn)了旅游以“人為中心”而不是計(jì)算機(jī)為中心的理念。相關(guān)研究主要集中于面向旅游者服務(wù)的信息推送與搜索［37］、導(dǎo)航［42，43］、實(shí)時(shí)路線及目的地推薦［34，36，44，45］;并向普適計(jì)算的方向進(jìn)行擴(kuò)展，如手機(jī)電子門票［46］、基于全球定位系統(tǒng)的車輛監(jiān)控與導(dǎo)航以及手機(jī)與環(huán)境之間的交互游戲［47］等。除了面向旅游者服務(wù)外，移動(dòng)應(yīng)用研究還包含面向旅游研究者、旅游公共管理與服務(wù)部門以及旅游企業(yè)的旅游行為數(shù)據(jù)采集與分析，如可通過(guò)基于手機(jī)數(shù)據(jù)的散客流分析，對(duì)目的地住宿的可容納量進(jìn)行估算［48］。移動(dòng)應(yīng)用中與位置信息相關(guān)的應(yīng)用也被稱為位置服務(wù)，如位置信息服務(wù)、導(dǎo)航以及實(shí)時(shí)路線推薦等。推薦系統(tǒng)是為解決互聯(lián)網(wǎng)“信息過(guò)載”問(wèn)題而提出的一種個(gè)性化服務(wù)，幫助用戶從大量信息中發(fā)現(xiàn)其可能感興趣的或者滿足其需求的資源，如信息、服務(wù)以及商品等，并自動(dòng)生成個(gè)性化推薦［49］。目前，推薦系統(tǒng)在旅游中的典型應(yīng)用為旅游行程規(guī)劃，可面向旅游電子商務(wù)用戶［50］，也可面向互聯(lián)網(wǎng)用戶［4，51，52］;可規(guī)劃旅行的時(shí)間、地點(diǎn)以及活動(dòng)等全套行程規(guī)劃［4，51－53］，也可推薦旅游目的地［35］、餐廳［36］以及住宿［54］等。推薦系統(tǒng)主要采用人工智能［50］、語(yǔ)義網(wǎng)［24，53］、移動(dòng)應(yīng)用［36，45］、定位與地理信息系統(tǒng)［36］等技術(shù)。相關(guān)研究還涉及用戶個(gè)性語(yǔ)義模型［55］、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)［56］等方面。語(yǔ)義網(wǎng)(semanticWeb)是傳統(tǒng)網(wǎng)站的一種擴(kuò)展。在語(yǔ)義網(wǎng)中，信息具有明確的含義———語(yǔ)義，人類語(yǔ)言與機(jī)器語(yǔ)言之間能夠相互理解，機(jī)器能夠自動(dòng)地處理和集成網(wǎng)上對(duì)于人而言可用的信息，使得人與機(jī)器之間的交流變得像人與人之間交流一樣順暢。本體(ontology)是用來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)文檔中術(shù)語(yǔ)的明確含義及其之間關(guān)系的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)義網(wǎng)信息處理的自動(dòng)化，提高網(wǎng)站搜索的準(zhǔn)確性以及網(wǎng)站服務(wù)質(zhì)量［57］。旅游領(lǐng)域是語(yǔ)義Web與本體研究的問(wèn)題來(lái)源與典型應(yīng)用對(duì)象，如基于語(yǔ)義Web與本體技術(shù)的旅游中小企業(yè)間信息交換［58］、動(dòng)態(tài)生成客戶供給的客戶關(guān)系管理［59］、旅游網(wǎng)站信息系統(tǒng)［60］、旅游目的地管理系統(tǒng)［61］以及旅行推薦系統(tǒng)［24，30，53，54，56］。這些系統(tǒng)能夠?qū)β糜晤I(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行本體表達(dá)，從而集成對(duì)于用戶有用的或者滿足用戶需求的語(yǔ)義信息;其中，旅游知識(shí)域的本體表達(dá)［62］、行程規(guī)劃的語(yǔ)義信息推理［24］是實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。Web服務(wù)(Webservices)是Web上數(shù)據(jù)和信息集成的有效機(jī)制，是解決Web上各種應(yīng)用系統(tǒng)高維護(hù)與更新代價(jià)的最為合理的解決方案［57］。因此，Web服務(wù)在旅游中主要用于信息集成、交換以及系統(tǒng)之間的互操作［63，64］。Web服務(wù)技術(shù)對(duì)于旅游目的地管理而言非常重要，能夠?qū)崿F(xiàn)旅游目的地營(yíng)銷系統(tǒng)與旅游企業(yè)之間以及目的地旅游企業(yè)之間的異構(gòu)數(shù)據(jù)交換、共享以及集成［65］。Web技術(shù)還是Web推薦系統(tǒng)的重要技術(shù)之一，能夠獲取推薦系統(tǒng)所需的動(dòng)態(tài)與實(shí)時(shí)的萬(wàn)維網(wǎng)數(shù)據(jù)［52］。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要用于旅游目的地、景區(qū)、景點(diǎn)的市場(chǎng)營(yíng)銷。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究集中于旅游目的地、景區(qū)及景點(diǎn)等的虛擬展示，如西安市360度全景虛擬旅游系統(tǒng)［66］、北京妙峰山古建筑群的網(wǎng)絡(luò)虛擬漫游系統(tǒng)［67］、村鎮(zhèn)民俗旅游資源的立體展示［68］。鄭鵬等認(rèn)為這是一種旅游產(chǎn)品的虛擬試用體驗(yàn)［69］。而國(guó)外的相關(guān)研究則側(cè)重于游客的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，特別針對(duì)歷史文化遺產(chǎn)與遺跡，如意大利的PEACH(personalexperiencewithactiveculturalheritage，個(gè)性化體驗(yàn)活動(dòng)的文化遺產(chǎn))項(xiàng)目針對(duì)提升游客在博物館對(duì)于文化遺產(chǎn)的體驗(yàn)［70］以及馬來(lái)西亞凱利城堡(Kellie’sCastle)的虛擬旅游原型研發(fā)［71］。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在旅游中的應(yīng)用還包含了旅游開(kāi)發(fā)與遺產(chǎn)保護(hù)，如十三陵景區(qū)的虛擬復(fù)原［72］。普適計(jì)算模式下人們能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以任何方式進(jìn)行信息的獲取與處理。由于移動(dòng)終端設(shè)備及其應(yīng)用的發(fā)展，普適計(jì)算在旅游研究中非?；钴S，如一種面向移動(dòng)終端的基于旅游本體的信息廣播與推送方法研究，用以解決傳統(tǒng)移動(dòng)終端對(duì)于旅游者需要花費(fèi)昂貴的“漫游”網(wǎng)絡(luò)連接費(fèi)用以及需要主動(dòng)獲取信息等問(wèn)題［73］;一個(gè)面向德國(guó)雷根斯堡(Regensburg)游客的移動(dòng)終端游戲的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，游客可以通過(guò)在空中晃動(dòng)手機(jī)來(lái)與游戲中的歷史人物溝通，該游戲以一種有趣的方式向游客介紹雷根斯堡的歷史［74］。普適計(jì)算是我國(guó)目前形成研究熱點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)理論與技術(shù)之一。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究中面向旅游的研究包含基于概率統(tǒng)計(jì)方法對(duì)上海旅游服務(wù)系統(tǒng)顧客滿意度進(jìn)行仿真［75］以及基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)新度假制度對(duì)城郊旅游的影響進(jìn)行仿真［76］等。
問(wèn)題2:旅游研究中與信息科學(xué)相關(guān)的研究主要有哪些方面?旅游研究中與信息科學(xué)方法與技術(shù)相關(guān)的研究范圍較為廣泛，表3顯示本文入選文獻(xiàn)中歸入旅游類的研究主題共有43種①。其中最受關(guān)注的研究主題是電子商務(wù)、網(wǎng)站評(píng)估以及在線消費(fèi)者行為。人工智能、移動(dòng)通信、地理信息系統(tǒng)等信息科學(xué)方法與技術(shù)在旅游中受到了相應(yīng)重視。旅游網(wǎng)站空間、系統(tǒng)評(píng)價(jià)、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷、應(yīng)用系統(tǒng)以及正在大范圍普及的Web2.0互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式也受到了旅游研究的重視。信息科學(xué)領(lǐng)域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了關(guān)注，如計(jì)算機(jī)仿真、推薦系統(tǒng)、Web服務(wù)、語(yǔ)義網(wǎng)與本體。進(jìn)一步對(duì)表3各類主題的文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行剖析與歸納，可以得到以下旅游研究中與信息科學(xué)方法與技術(shù)相關(guān)的6個(gè)研究范疇:信息技術(shù)對(duì)旅游的影響研究主要包含信息技術(shù)對(duì)旅游產(chǎn)業(yè)的影響與信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用影響兩個(gè)方面。其中，信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用影響又分為現(xiàn)狀研究、作用研究、影響因素研究等方面。信息技術(shù)對(duì)旅游產(chǎn)業(yè)的影響主要體現(xiàn)在其對(duì)傳統(tǒng)旅游產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的重構(gòu)上，集中表現(xiàn)于電子商務(wù)對(duì)旅游產(chǎn)業(yè)的影響［77］、新型電子中介(供應(yīng)商、互聯(lián)網(wǎng)門戶網(wǎng)站、拍賣網(wǎng)站、數(shù)字電視、移動(dòng)商務(wù)等)對(duì)傳統(tǒng)電子中介(計(jì)算機(jī)訂座系統(tǒng)、全球分銷系統(tǒng)等)的影響［78］、信息技術(shù)對(duì)分銷渠道的影響［79］。信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用現(xiàn)狀研究主要側(cè)重于旅游企業(yè)，如電子商務(wù)在北京旅游企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀［80］、土耳其旅行社對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的使用情況［81］、愛(ài)爾蘭旅游中小企業(yè)和鄉(xiāng)村微型住宿業(yè)對(duì)信息技術(shù)使用情況的分析［82］、南非中小旅游企業(yè)對(duì)于信息技術(shù)使用的狀況研究［83］.信息技術(shù)對(duì)旅游的作用研究既包含旅游企業(yè)整體層面，如信息技術(shù)對(duì)埃及中小接待企業(yè)發(fā)展的積極作用［84］、知識(shí)管理對(duì)于澳大利亞旅游業(yè)的作用［85］等;又包含旅游企業(yè)的某項(xiàng)具體功能，如信息技術(shù)應(yīng)用對(duì)于泰國(guó)酒店運(yùn)營(yíng)效率的作用［86］;還包含旅游資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)方面，如計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于泰國(guó)古建筑重建的重要作用［87］。信息技術(shù)應(yīng)用的影響因素研究對(duì)于旅游業(yè)如何有效應(yīng)用信息技術(shù)而言是非常重要的。相關(guān)研究包含:①電子商務(wù)的應(yīng)用影響，如泰國(guó)旅游企業(yè)應(yīng)用電子商務(wù)的影響因素［88］、酒店業(yè)應(yīng)用電子商務(wù)的影響因素［89］;②網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷對(duì)旅游企業(yè)的影響，如互聯(lián)網(wǎng)廣告對(duì)旅行社運(yùn)營(yíng)的影響［90］;③旅游企業(yè)對(duì)技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度，如希臘旅行社對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用情況與態(tài)度［91］;④旅游者對(duì)信息技術(shù)使用的態(tài)度，如游客在度假時(shí)是否愿意使用基于技術(shù)的信息［92］、影響旅游者使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行旅游規(guī)劃的因素［93］。目前，信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用模式研究主要集中于電子商務(wù)模式、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷以及Web2.0。電子商務(wù)模式的相關(guān)研究有區(qū)域旅游電子商務(wù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃研究［94］、旅游電子商務(wù)模式現(xiàn)狀與趨勢(shì)研究［95］、旅游電子商務(wù)模式［96］以及運(yùn)營(yíng)模式研究［97］等。網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷是除了電子商務(wù)之外信息技術(shù)在旅游中最主要的應(yīng)用模式。網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷研究多圍繞網(wǎng)站展開(kāi)，如英國(guó)農(nóng)村接待企業(yè)網(wǎng)站營(yíng)銷現(xiàn)狀研究［98］、塞爾維亞旅游網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)促銷現(xiàn)狀和形式研究［99］、美國(guó)旅游官方網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷使用分析［100］、旅游目的地營(yíng)銷組織網(wǎng)站的客戶需求研究［101］。此外，在線葡萄酒旅游［102］以及在線客戶關(guān)系管理［103］都是一種網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，Web2.0作為一種新型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式受到了旅游領(lǐng)域的高度關(guān)注。相關(guān)研究可以分為如下幾個(gè)方面:①營(yíng)銷，即基于Web2.0的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷方式，這是目前旅游研究領(lǐng)域最為關(guān)注的方面，如Web2.0對(duì)克羅地亞旅游產(chǎn)品的營(yíng)銷作用研究［104］、博客對(duì)于旅游市場(chǎng)營(yíng)銷的中介作用［105］;②旅游者行為與服務(wù)，如Web2.0下網(wǎng)絡(luò)旅游消費(fèi)行為模式及旅游網(wǎng)站應(yīng)用研究［106］、基于Web2.0的用戶個(gè)性化定制研究［107］以及基于人工智能技術(shù)的微博“旅游情感”數(shù)據(jù)挖掘［108］;③網(wǎng)站分類，如Web2.0旅游網(wǎng)站的分類機(jī)制研究［109］。此外，面向產(chǎn)業(yè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的四川旅游信息資源整合推進(jìn)模式和機(jī)制是一種信息技術(shù)在旅游中應(yīng)用模式的有效探索［110］。網(wǎng)站評(píng)價(jià)是信息技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)研究中最主要的內(nèi)容［111］。從評(píng)價(jià)對(duì)象上看，相關(guān)研究涉及官方旅游網(wǎng)站［112］、目的地營(yíng)銷組織網(wǎng)站［113］、各國(guó)及地區(qū)旅游網(wǎng)站［114－116］;從評(píng)價(jià)內(nèi)容上，包含有效性評(píng)價(jià)［112］、可用性評(píng)價(jià)［114，117］、使用分析［118］、功能分析［113，119］、網(wǎng)站設(shè)計(jì)［116，120］、網(wǎng)站旅游本體分析［121］、游客價(jià)值［116］以及網(wǎng)站訪問(wèn)者分析［119］等;從評(píng)價(jià)方法上有調(diào)查法［114］、啟發(fā)式方法［115］、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法［122］、內(nèi)容分析法［113］、網(wǎng)站日志分析法［118］、領(lǐng)域本體分析法［121］等。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)應(yīng)用在旅游領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，針對(duì)移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)的評(píng)價(jià)研究也受到研究者的關(guān)注，如從用戶角度對(duì)移動(dòng)應(yīng)用進(jìn)行評(píng)價(jià)［123］、各種移動(dòng)旅游者指南功能與可用性評(píng)價(jià)［124］。較傳統(tǒng)旅游研究對(duì)象，如旅游資源、旅游企業(yè)以及旅游者等，信息社會(huì)視角的旅游研究對(duì)象發(fā)生了擴(kuò)展，如從旅游者的地理時(shí)空變化擴(kuò)展到了在線旅游者行為變化，從旅游資源的空間格局?jǐn)U展到了旅游網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。在線旅游者行為研究中最受關(guān)注的是消費(fèi)行為研究，如消費(fèi)影響因素與滿意度［125］、忠誠(chéng)度與推薦行為［126］、在線分享行為［127］。隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的形成，在線旅游者的情緒研究得到關(guān)注，如通過(guò)旅游者在論壇、博客(微博)上的評(píng)論分析旅游者情緒［3，108，128］，相關(guān)方法包含內(nèi)容分析［3］、統(tǒng)計(jì)與語(yǔ)言學(xué)分析［128］、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法［108］以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)［127］等。一項(xiàng)研究還將旅游者的博客進(jìn)行了計(jì)算機(jī)可視化，用來(lái)輔助其他旅游者的旅行計(jì)劃［129］。此外，旅游目的地營(yíng)銷組織網(wǎng)站的旅游者在線行為也受到研究者的關(guān)注［101］。目的地地理尺度的旅游網(wǎng)站空間結(jié)構(gòu)也受到研究者的關(guān)注，主要包含方法研究與案例研究。方法研究有統(tǒng)計(jì)方法［130］以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D方法［131－133］等;案例包含歐洲［131］、意大利厄爾巴島［132］以及河北?。?34］等。旅游虛擬社區(qū)是社會(huì)信息化背景下形成的新型社區(qū)，部分旅游研究者對(duì)其給予了關(guān)注，如針對(duì)具有中國(guó)文化背景的芒果社區(qū)網(wǎng)(Mango)的綜合性研究［135］。社會(huì)信息化下的旅游研究方法包含兩個(gè)方面的含義。一是指?jìng)鹘y(tǒng)旅游研究方法可借助社會(huì)信息化背景進(jìn)行擴(kuò)展，如網(wǎng)絡(luò)調(diào)查方法［1，136］擴(kuò)展了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放問(wèn)卷的調(diào)查方法;基于射頻識(shí)別(RFID)與全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的追蹤系統(tǒng)擴(kuò)展了傳統(tǒng)旅游者游憩行為問(wèn)卷調(diào)查方法，并提高了數(shù)據(jù)的精度［137，138］;遙感與地理信息系統(tǒng)(RS＆GIS)技術(shù)可提高旅游資源監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性［139］等。二是指旅游研究方法對(duì)于信息科學(xué)方法與技術(shù)的借鑒。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科學(xué)方法與技術(shù)，其在旅游研究中的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)方面:①需求預(yù)測(cè)，如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的西班牙巴利亞利群島旅游時(shí)間序列預(yù)測(cè)［5］、遺傳算法在旅游需求預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［140］、模糊時(shí)間序列及灰色理論在短時(shí)間序列旅游需求預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［141］以及人工智能方法與其他預(yù)測(cè)方法的比較［142］;②在線行為分析，如基于機(jī)器學(xué)習(xí)(machinelearning)的在線消費(fèi)者行為數(shù)據(jù)挖掘［127］;③基于主體(agent)的旅游系統(tǒng)仿真研究，采用人工智能研究領(lǐng)域的重要分支———多主體系統(tǒng)(multi-agentsystem，MAS)對(duì)多層面、多地理尺度旅游系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，探索旅游主體之間的相互作用與規(guī)律，如基于多主體的旅游空間結(jié)構(gòu)演化研究［143］、旅游者在目的地［144］以及景區(qū)范圍的動(dòng)態(tài)性研究［6］。計(jì)算機(jī)仿真方法與技術(shù)在旅游研究中的應(yīng)用也受到了旅游研究者的關(guān)注，具體研究包含以下幾個(gè)方面:①預(yù)測(cè)，如旅游收入預(yù)測(cè)［145］;②旅游經(jīng)濟(jì)研究，如區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析［146］;③旅游主體行為研究，如上述人工智能研究中基于主體的旅游系統(tǒng)仿真研究［6，143，144］。地理信息系統(tǒng)(GIS)是信息科學(xué)與地理科學(xué)的交叉研究領(lǐng)域，作為旅游研究的一種研究方法或工具，主要被用于旅游資源評(píng)價(jià)［147，148］。隨著移動(dòng)終端設(shè)備在旅游者中的普及，旅游研究者對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的相關(guān)研究給予了較大關(guān)注，如上下文適應(yīng)的移動(dòng)應(yīng)用體系框架設(shè)計(jì)［149］、上下文相關(guān)的信息推動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)［150］以及用于博物館導(dǎo)游的多媒體技術(shù)研究［151］。語(yǔ)義網(wǎng)與本體是信息科學(xué)的前沿領(lǐng)域，但由于其對(duì)于提升面向旅游者的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的關(guān)注，如用于搜索引擎的旅游域語(yǔ)義表示研究［152］。智能系統(tǒng)作為信息科學(xué)的前沿領(lǐng)域，在旅游研究中也受到了關(guān)注，除了綜述性研究外［153］，還出現(xiàn)了有關(guān)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的研究［154］。應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)劃建議與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是旅游研究者較為關(guān)注的信息技術(shù)研究，如基于知識(shí)管理視角的目的地管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)［155］。而其中以我國(guó)的相關(guān)研究為最多，如贛東北網(wǎng)絡(luò)旅游信息系統(tǒng)研究［23］、上饒市旅游資源信息系統(tǒng)［156］。數(shù)字旅游是一種典型的旅游與信息技術(shù)的綜合叉研究主題，在我國(guó)旅游研究領(lǐng)域受到了關(guān)注，既包含了偏重技術(shù)的研究，如數(shù)字旅游的體系框架［157］，也包含了圍繞數(shù)字旅游系統(tǒng)建設(shè)的保障體系研究，如相關(guān)政策法規(guī)方面的研究［158］。
問(wèn)題3:信息科學(xué)與旅游的交叉研究有哪些趨勢(shì)?盡管信息科學(xué)與旅游的交叉研究在近12年間經(jīng)歷了快速發(fā)展，但其仍然屬于新興交叉學(xué)科，其發(fā)展需要相關(guān)學(xué)者更為廣泛與深入的探索研究。在本節(jié)，筆者在對(duì)最近12年信息科學(xué)與旅游的交叉研究進(jìn)行系統(tǒng)整理的基礎(chǔ)上，通過(guò)捕捉旅游類與信息類研究共同關(guān)注的研究主題(表4)，以及基于筆者對(duì)信息科學(xué)以及旅游研究趨勢(shì)的把握，找到信息科學(xué)與旅游交叉研究中的研究重點(diǎn)，其反映了兩類科學(xué)的交叉發(fā)展趨勢(shì)，或者研究者們重新認(rèn)識(shí)某些對(duì)該交叉領(lǐng)域的發(fā)展來(lái)講非常重要的問(wèn)題。以下分別對(duì)它們進(jìn)行闡述:人工智能方法與技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段，研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)，涉及知識(shí)表示、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面的研究?jī)?nèi)容。盡管目前人工智能在旅游中的應(yīng)用以旅游需求預(yù)測(cè)最為成熟，然而其相關(guān)理論、方法與技術(shù)并沒(méi)有在旅游領(lǐng)域中得到充分應(yīng)用。如何充分利用人工智能方法與技術(shù)來(lái)有效處理與使用旅游數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)，深入挖掘旅游者、旅游公共管理與服務(wù)部門以及旅游企業(yè)的特征、存在的問(wèn)題并進(jìn)行決策支持，是信息科學(xué)與旅游科學(xué)交叉研究中較為迫切與前沿的問(wèn)題。語(yǔ)義網(wǎng)與本體研究是信息科學(xué)領(lǐng)域的前沿領(lǐng)域，是海量網(wǎng)絡(luò)信息之間相互理解的基礎(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展使得傳統(tǒng)面向旅游者的“線下”服務(wù)擴(kuò)展至“線上”，包含以傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)為中心的和以新興各種移動(dòng)終端為中心的“線上”服務(wù)，“線上”服務(wù)質(zhì)量對(duì)于信息時(shí)代的旅游者體驗(yàn)是非常重要的?；谡Z(yǔ)義網(wǎng)與本體技術(shù)的旅游推薦系統(tǒng)正是提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的有效方法與工具，如何將語(yǔ)義網(wǎng)、本體技術(shù)以及旅游推薦系統(tǒng)進(jìn)行理論、方法以及應(yīng)用上的有效集成，使其對(duì)旅游者具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，是信息科學(xué)與旅游科學(xué)交叉研究中的另一個(gè)前沿問(wèn)題。普適計(jì)算是我國(guó)目前形成研究熱點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。隨著移動(dòng)終端設(shè)備及其應(yīng)用的發(fā)展，傳統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)擴(kuò)展至以移動(dòng)終端—旅游者為中心，基于普適計(jì)算模式的連接物與物、人與物、人與人的物聯(lián)網(wǎng)以及各種移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)在旅游研究與實(shí)際應(yīng)用中得到了重視。然而，無(wú)論是普適計(jì)算還是物聯(lián)網(wǎng)，在信息科學(xué)研究中都是前沿領(lǐng)域，存在許多未解問(wèn)題，因此，普適計(jì)算以旅游領(lǐng)域?yàn)閱?wèn)題域或典型應(yīng)用，將同時(shí)有助于其本身以及旅游問(wèn)題的解決。
【 關(guān)鍵詞 】 地理信息科學(xué)；數(shù)字地球；云計(jì)算；空間計(jì)算；時(shí)空；高性能計(jì)算；地理信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施
1 引言
“唯一不變的是變化本身”——肯尼迪。在全球化和人類活動(dòng)地域擴(kuò)張的21世紀(jì)，理解變化變得越來(lái)越重要（Brenner 1999； NRC 2009b）。這些變化在一定的空間范圍內(nèi)發(fā)生，這個(gè)范圍可以小到個(gè)人或周圍的小空間，也可以大到整個(gè)地球（Brenner 1999）。我們用時(shí)空維度來(lái)更好地記錄空間的相關(guān)變化（Goodchild 1992）。為了理解、保護(hù)和改善我們的生活環(huán)境，人類已經(jīng)積累了約十萬(wàn)年或更長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生的變化的寶貴記錄。這些記錄通過(guò)各種傳感技術(shù)獲得，這些傳感技術(shù)包括我們?nèi)祟惖囊曈X(jué)、觸覺(jué)和感覺(jué)，以及最近發(fā)展的衛(wèi)星、天文望遠(yuǎn)鏡、原位傳感器和傳感器網(wǎng)（Montgomery and Mundt， 2010）。傳感技術(shù)的進(jìn)步極大地提高了記錄的精度和時(shí)空范圍?？偟膩?lái)說(shuō)，我們已經(jīng)積累了EB級(jí)的記錄數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)集每天以PB級(jí)的速度在增加（Hey， Tansley and Tolle 2009）。
云計(jì)算的出現(xiàn)為解決地理科學(xué)的挑戰(zhàn)，即能夠靈活訪問(wèn)廣泛集中的、實(shí)體化的以及負(fù)擔(dān)得起的計(jì)算機(jī)資源，帶來(lái)了可能的解決方案（Cui et al.， 2010； Huang et al.， 2010）。21世紀(jì)的地理空間科學(xué)與所描述的密集問(wèn)題可以受益于最新的云計(jì)算框架，并充分利用時(shí)空原理以優(yōu)化云計(jì)算。要抓住云計(jì)算和地理空間科學(xué)之間的內(nèi)在關(guān)系，我們引入了空間云計(jì)算：a）解決地理空間科學(xué)中的4個(gè)密集問(wèn)題；b）促進(jìn)實(shí)施和優(yōu)化云計(jì)算匯集、彈性、按需以及其他特點(diǎn)。
2 空間云計(jì)算（Spatial Cloud Computing （SCC））
云計(jì)算正在成為下一代的計(jì)算平臺(tái)，政府機(jī)構(gòu)正在促進(jìn)它的使用以降低啟動(dòng)、維護(hù)和能源消耗成本（Buyya et al.， 2009； Marston et al. 2011）。結(jié)合地理空間科學(xué)，幾個(gè)試驗(yàn)性的云計(jì)算項(xiàng)目正在諸如FGDC、 NOAA和 NASA等聯(lián)邦機(jī)構(gòu)內(nèi)實(shí)施。商業(yè)機(jī)構(gòu)，如微軟、亞馬遜和ESRI正在調(diào)研如何在云計(jì)算環(huán)境中操作地理空間應(yīng)用，了解如何最好地適應(yīng)這個(gè)新的計(jì)算模式。早期的調(diào)研發(fā)現(xiàn)云計(jì)算不僅能夠幫助地理空間科學(xué)，而且能夠采用時(shí)空原理進(jìn)行優(yōu)化以最好地使用分布式計(jì)算資源（Yang et al.， 2011）。地理空間科學(xué)問(wèn)題具有強(qiáng)時(shí)空約束和原則，能夠通過(guò)系統(tǒng)地考慮通用時(shí)空規(guī)則來(lái)獲得最好的答案（De Smith 2007； Goodchild 1990； Goodchild et al.， 2007； Yang et al.， 2011b）：1）物理現(xiàn)象是連續(xù)的，數(shù)據(jù)表示在時(shí)空上是離散的；2）物理現(xiàn)象在空間、時(shí)間和時(shí)空關(guān)系上是異構(gòu)的；3）物理現(xiàn)象在局部地理域上是半自治的，并且能夠被分割和合并；4）地理空間科學(xué)和應(yīng)用問(wèn)題包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算/處理資源、物理現(xiàn)象和用戶的時(shí)空位置；上述四種位置的相互作用隨空間分布強(qiáng)度愈發(fā)復(fù)雜；5）時(shí)空現(xiàn)象越接近越相關(guān)（Tobler' first law of geography）。
一個(gè)支持地理空間科學(xué)的云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)該利用上述時(shí)空原則和限制，以便以一種時(shí)空形式更好地優(yōu)化與使用云計(jì)算，而不是設(shè)置限制條件和重新設(shè)計(jì)應(yīng)用架構(gòu)（Calstroka and Waston 2010）。
時(shí)空云計(jì)算涉及地理空間科學(xué)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算規(guī)范，通過(guò)將分布式計(jì)算環(huán)境應(yīng)用于地理空間和其他科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其能夠被時(shí)空原則所優(yōu)化。
空間云計(jì)算框架包括物理計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施、分布在多個(gè)區(qū)域的計(jì)算資源，和用來(lái)管理為終端用戶提供服務(wù)的資源的空間云計(jì)算虛擬服務(wù)器。
空間云計(jì)算可以用一個(gè)架構(gòu)來(lái)表示，這個(gè)架構(gòu)包含物理計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施、分布在多個(gè)區(qū)域的計(jì)算資源，以及一個(gè)管理為終端用戶提供服務(wù)的資源的空間云計(jì)算虛擬服務(wù)器。
空間云計(jì)算環(huán)境的核心組件主要通過(guò)結(jié)合時(shí)空原則的SCCM來(lái)支持地理空間科學(xué)，以尋求計(jì)算資源的優(yōu)化?；趥鹘y(tǒng)空間云計(jì)算平臺(tái)和核心GIS功能是能夠?qū)崿F(xiàn)的，例如動(dòng)態(tài)重投影和空間分析。本地用戶和系統(tǒng)管理員通過(guò)SCCM管理接口，能夠直接訪問(wèn)私有云服務(wù)器，云用戶能夠通過(guò)空間云門戶訪問(wèn)云服務(wù)。還需要進(jìn)一步研究IaaS、PaaS、SaaS和DaaS環(huán)境在云計(jì)算與地理信息科學(xué)兩方面可用的一致性。在下一節(jié)中，我們使用四種有代表性的應(yīng)用來(lái)說(shuō)明四種密集的問(wèn)題。
3 空間云計(jì)算應(yīng)用
為說(shuō)明云計(jì)算如何能潛在解決四個(gè)密集問(wèn)題，我們選擇了四個(gè)科學(xué)和應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)分析這些問(wèn)題、時(shí)空原則和潛在空間云計(jì)算解決方案間的內(nèi)在聯(lián)系。
3.1 數(shù)據(jù)密集型
地理空間科學(xué)中的數(shù)據(jù)密集型問(wèn)題至少可以總結(jié)為三個(gè)方面：1）利用專門的投影和地理坐標(biāo)系統(tǒng)，多維地理空間數(shù)據(jù)在二維以上空間表示；2）諸如衛(wèi)星觀測(cè)、照相獲取、或者模型模擬，會(huì)收集或產(chǎn)生海量多維數(shù)據(jù)；3）數(shù)據(jù)的全球分布。許多數(shù)據(jù)密集型的應(yīng)用訪問(wèn)和數(shù)據(jù)整合，因此，大數(shù)據(jù)可能在快速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸，或者通過(guò)組合技術(shù)實(shí)現(xiàn)最小傳輸。
為解決這些數(shù)據(jù)密集型問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了一種DaaS——分布式的目錄和基于空間云計(jì)算的門戶，來(lái)發(fā)現(xiàn)、訪問(wèn)、使用地理空間數(shù)據(jù)。這個(gè)DaaS基于Microsoft Azure， Amazon EC2和 NASA 的地理空間社區(qū)的云服務(wù)上正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)與測(cè)試。
空間云計(jì)算可考慮擁有和使用數(shù)據(jù)、服務(wù)、計(jì)算和終端用戶的位置、能力、容量和質(zhì)量等信息并予以優(yōu)化，當(dāng)然是在計(jì)算、地理空間科學(xué)和應(yīng)用使用時(shí)空原則的情況下。
3.2 計(jì)算密集型
計(jì)算機(jī)密集型是地理空間科學(xué)需要解決的另外一個(gè)問(wèn)題。在地理科學(xué)元素中，在信息/知識(shí)的數(shù)據(jù)挖掘、參數(shù)提取和現(xiàn)象模擬應(yīng)用中計(jì)算密集型問(wèn)題愈發(fā)突出。這些問(wèn)題包括：1）地理空間科學(xué)在建模和分析方面天然是耗費(fèi)計(jì)算資源的；2）參數(shù)提出需要運(yùn)行復(fù)雜的地球物理算法，以從海量觀測(cè)數(shù)據(jù)中獲取現(xiàn)象值（Phenomena Values），這個(gè)復(fù)雜的算法運(yùn)算使得參數(shù)提取更具有計(jì)算密集型特征；3）當(dāng)考慮到地球系統(tǒng)的所有動(dòng)態(tài)參數(shù)時(shí)，模擬地理空間現(xiàn)象是非常復(fù)雜的。周期性的現(xiàn)象模擬密集計(jì)算的不斷循環(huán)，高性能計(jì)算機(jī)常用來(lái)提升此類計(jì)算速度。更重要的是，現(xiàn)象處理的時(shí)空原則可用來(lái)優(yōu)化分布式計(jì)算單元的組織，以實(shí)現(xiàn)時(shí)空科學(xué)模擬和預(yù)測(cè)（Govett et al.， 2010； Yang et al.， 2011）。這些原則對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘、參數(shù)提取、現(xiàn)象模擬的云計(jì)算來(lái)優(yōu)化計(jì)算資源也是很關(guān)鍵的（Ramakrishnan et al. 2011； Zhang et al. 2011），主要通過(guò)：1）利用動(dòng)態(tài)需求和能力，為計(jì)算工作選擇最匹配的計(jì)算單元；2）并行化操作單元以降低這個(gè)處理時(shí)間或提高整個(gè)系統(tǒng)的可操作性，3）利用更加匹配的工作、計(jì)算應(yīng)用以及存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，優(yōu)化整個(gè)云操作性。由于科學(xué)算法的多樣性和動(dòng)態(tài)性，最好的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)是PaaS和IaaS。
3.3 并發(fā)訪問(wèn)密集
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和“在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間將正確信息提供給任何人”的理念，使得基于位置的地理空間服務(wù)流行開(kāi)來(lái)（Jensen 2009），并允許數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的用戶并發(fā)訪問(wèn)系統(tǒng)（Blower 2010）。例如，Google Earth通過(guò)其SaaS支持?jǐn)?shù)百萬(wàn)互聯(lián)網(wǎng)用戶并發(fā)訪問(wèn)。這些并發(fā)密集型訪問(wèn)在某一時(shí)間（例如2011年3月日本海嘯和地震期間）非常密集，而在另外時(shí)間則很少。為更好地滿足這些并發(fā)訪問(wèn)，空間云計(jì)算需要彈性調(diào)用更多的來(lái)自不同區(qū)域的服務(wù)進(jìn)程來(lái)應(yīng)對(duì)訪問(wèn)峰值。
實(shí)驗(yàn)證明計(jì)算進(jìn)程越多，性能越高。彈性自動(dòng)提供和釋放計(jì)算資源允許我們共享其他無(wú)并發(fā)訪問(wèn)峰值的應(yīng)用的計(jì)算資源，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的并發(fā)訪問(wèn)峰值。
3.4 時(shí)空密集型
為更好地理解過(guò)去和預(yù)測(cè)未來(lái)，一些被收集的地理空間數(shù)據(jù)是基于時(shí)間序列的，將已有的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列的重建工作也已實(shí)施。時(shí)空密集型的重要性體現(xiàn)在時(shí)空索引（Theodoridis and Nascimento， 2000； Wang et al.， 2009）、時(shí)空數(shù)據(jù)建模方法（Monmonier， 1990， Stroud et al.， 2001）、地球科學(xué)現(xiàn)象關(guān)聯(lián)分析（Kumar 2007）、颶風(fēng)模擬（Theodoridis et al.， 1999）以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（在傳輸負(fù)載與拓?fù)鋸?fù)雜性上飛速發(fā)展）（Donner et al.， 2009）之上，面臨著的挑戰(zhàn)也來(lái)自于這些。
針對(duì)數(shù)據(jù)采集，不同的路徑傳感器、照相機(jī)以及公眾探測(cè)技術(shù)用來(lái)獲取實(shí)時(shí)的交通狀態(tài)信息（Goodchild 2007）。已存在的路徑連接和節(jié)點(diǎn)也被添加進(jìn)來(lái)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。模型模擬在高性能計(jì)算環(huán)境中進(jìn)行。不像靜態(tài)路徑規(guī)劃可利用Dijkstra算法實(shí)現(xiàn)，近實(shí)時(shí)的路徑規(guī)劃則不能如此（Cao 2007），我們不得不針對(duì)每一個(gè)路徑規(guī)劃請(qǐng)求進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)的計(jì)算。此復(fù)雜性給計(jì)算和地理科學(xué)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。由于路徑規(guī)劃請(qǐng)求的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，我們不能為應(yīng)對(duì)最大量的用戶而去維持最大的計(jì)算能力，通常我們不需要全部的計(jì)算能力。云計(jì)算提供的彈性與按需特征能夠用來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，PaaS最適合這種應(yīng)用。
4 機(jī)遇與挑戰(zhàn)
這篇論文羅列了21世紀(jì)地理空間科學(xué)面臨的諸多巨大挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)、計(jì)算、并發(fā)和時(shí)空分析密集特征。我們論證采用空間特征的云計(jì)算的最新進(jìn)展能夠?yàn)榻鉀Q這些巨大挑戰(zhàn)提供潛在的解決方案。
時(shí)空云計(jì)算的成功依賴許多因素，例如時(shí)空云計(jì)算在能夠采納云解決方案的地理空間科學(xué)家中的推廣，在能夠采納時(shí)空原則進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)和部署云平臺(tái)的計(jì)算科學(xué)家與工程師中推廣。我們列舉了幾個(gè)方面，包括：
4.1 時(shí)空原則挖掘和提取
地理空間現(xiàn)象在時(shí)間和空間上不斷變化，利用四維或更多維去表示或描述其演變是可能的。我們已建立了歐幾里德和其他空間去描述這些現(xiàn)象。由于現(xiàn)象的復(fù)雜性和多維的龐大，我們力圖簡(jiǎn)化維度，引入現(xiàn)象的特征或模板去幫助更好地在理論和計(jì)算環(huán)境中表示，使得其具有可計(jì)算性。
在地理空間科學(xué)中，由于人類活動(dòng)的擴(kuò)展和全球化，一些表示方法需要重新定義。例如，我們需要整合陸地區(qū)域、海洋和大氣進(jìn)程以更好地理解氣候變化。另一方面，我們需要更好地描述地理空間現(xiàn)象如何影響我們的生活。這些時(shí)空關(guān)系幫助我們形成更好的時(shí)空原則，開(kāi)發(fā)多維狀態(tài)下的時(shí)空案例。橫向應(yīng)用需要多領(lǐng)域的不同背景的科學(xué)家進(jìn)行合作。社會(huì)上，跨領(lǐng)域和地域的處于分散狀態(tài)的科學(xué)家合作是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。
4.2 重要的數(shù)字地球與復(fù)雜的時(shí)空科學(xué)及應(yīng)用
Digital Earth要求將我們星球的數(shù)字信息進(jìn)行整合，并開(kāi)發(fā)出地理空間問(wèn)題的解決方案。理解可預(yù)知的模式并提供特定環(huán)境下的解決方案，這是非常必要的。解決這些問(wèn)題不僅為人們提供需求便利，而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看能夠改善人們的生活質(zhì)量。
為此，需要研究：a）辨明具有較大影響的基礎(chǔ)性的應(yīng)用，以及需要的計(jì)算支持；b）結(jié)合可獲取的分布式計(jì)算能力，分析應(yīng)用中的四個(gè)密集型問(wèn)題；c）通過(guò)考慮云計(jì)算能力和時(shí)空需求，擴(kuò)展或指定數(shù)學(xué)和概念模型到計(jì)算機(jī)模型，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的可計(jì)算性；d）為決策者和其他最終用戶解決或提出問(wèn)題；e）通過(guò)改進(jìn)傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模型模擬以改善應(yīng)用；f）總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，優(yōu)化通用云計(jì)算技術(shù)。
4.3 支持空間云計(jì)算（SCC）特征
空間云計(jì)算嚴(yán)重依賴計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的狀態(tài)，除了工程研究和計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施特征的可用外，網(wǎng)絡(luò)、CPU、RAM、硬盤、軟件許可和其他資源的使用/狀態(tài)，對(duì)于優(yōu)化使用時(shí)空原則的云計(jì)算環(huán)境也是重要的。
在調(diào)研面向解決四種密集型地理空間問(wèn)題的云計(jì)算特征工作中，需要進(jìn)行擴(kuò)展研究以更好地理解計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用的時(shí)空特性，應(yīng)用和計(jì)算資源的優(yōu)化調(diào)度也是關(guān)鍵的（Mustafa Rafique et al. 2011）。
4.4 安全
云計(jì)算公司通常會(huì)使用授權(quán)和認(rèn)證技術(shù)來(lái)保護(hù)用戶隱私，云服務(wù)提供商確保其基礎(chǔ)設(shè)施安全并擁有可行的保護(hù)用戶數(shù)據(jù)與應(yīng)用的解決方案是必須的。美國(guó)聯(lián)邦首席信息官（The US Federal CIO）正努力合并安全訪問(wèn)與授權(quán)成為統(tǒng)一功能，這計(jì)劃為三個(gè)步驟（FEDRAMP 2011）：a）安全需求底線；b）持續(xù)監(jiān)控；c）潛在訪問(wèn)與授權(quán)。
（注：本文譯自《國(guó)際數(shù)字地球?qū)W報(bào)》International Journal on Digital Earth）
譯者簡(jiǎn)介：
翟永（1969-），男，碩士，高級(jí)工程師；研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成以及安全保密技術(shù)。
劉津（1989-），女，學(xué)士，助理工程師；研究方向：空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理和地理信息管理系統(tǒng)集成。
關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；教學(xué)方法；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）24-0118-02
一、引言
地理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GIS）與地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)密切相關(guān)，同時(shí)涉及土地科學(xué)、資源學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃等學(xué)科知識(shí)，是一門典型的交叉型學(xué)科，同時(shí)也是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。隨著GIS技術(shù)在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)具有創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的GIS專業(yè)新型人才的需求也在不斷增長(zhǎng)，而現(xiàn)有的高校GIS專業(yè)課程的教學(xué)現(xiàn)狀還不能滿足社會(huì)對(duì)GIS專業(yè)人才的特殊需求。因此，對(duì)高校GIS專業(yè)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐研究就顯得尤為必要和迫切了。
二、高校GIS專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題
近年來(lái)，隨著地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，我國(guó)人才市場(chǎng)供求矛盾顯得尤為突出，一方面是社會(huì)對(duì)高層次人才的大量需求，另一方面是高校輸送的GIS專業(yè)畢業(yè)生社會(huì)實(shí)踐能力不強(qiáng)。GIS專業(yè)是應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，GIS專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量高低直接關(guān)系到通過(guò)高等教育培養(yǎng)的專業(yè)人才能否適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求。由此，為了更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，為社會(huì)輸送優(yōu)秀人才就要不斷深化GIS專業(yè)課程的教學(xué)改革。
1.教育理念落后。目前高校GIS專業(yè)課程所采用的教學(xué)模式仍是傳統(tǒng)的講授模式，注重對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的傳授，忽略了GIS專業(yè)的應(yīng)用性特點(diǎn)，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力的重視，忽視了對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。不同的教學(xué)方法適用于不同的專業(yè)課程，在教學(xué)活動(dòng)中引入適合本專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)方法，會(huì)起到事半功倍的效果，教學(xué)質(zhì)量也會(huì)有大幅的提升。而GIS專業(yè)應(yīng)用性很強(qiáng)的特點(diǎn)也要求教師在教學(xué)方法上有所改進(jìn)。
2.實(shí)踐教學(xué)缺乏。實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)較為復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng)，一般指教學(xué)活動(dòng)中的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、實(shí)踐等，是高等教育教學(xué)的重要組成部分，也是GIS專業(yè)自身特點(diǎn)的要求。GIS專業(yè)作為一個(gè)應(yīng)用性十分強(qiáng)的專業(yè)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)、模擬實(shí)訓(xùn)、社會(huì)調(diào)查、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。但是目前許多高校在課程設(shè)計(jì)上實(shí)踐課的課時(shí)偏少、對(duì)實(shí)踐教學(xué)投入的經(jīng)費(fèi)少等原因，雖然經(jīng)過(guò)了多年的摸索實(shí)踐，基本上形成了完整的體系，但實(shí)踐環(huán)節(jié)還是顯得十分薄弱。
3.教學(xué)手段運(yùn)用單一。多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠提供圖文、聲像并茂的多種感官刺激，能夠創(chuàng)設(shè)形象、直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)還能提供大量的信息資源。如果能夠運(yùn)用這些網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體手段，不僅有利于學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索精神的培養(yǎng)，還有利于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展。但目前在高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)的課堂教學(xué)中，基本上采用PPT講授的方法，對(duì)于其他多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源的使用還很少。
4.教學(xué)考評(píng)模式簡(jiǎn)單。地理信息系統(tǒng)是一門應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛的學(xué)科，是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，因此教學(xué)考評(píng)模式不能延用傳統(tǒng)的考核模式，應(yīng)更多地強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的變化與發(fā)展，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；提倡開(kāi)卷、閉卷多種評(píng)價(jià)手段，理論實(shí)踐多元評(píng)價(jià)目標(biāo)；注重激勵(lì)性評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和自尊心。但目前許多高校GIS專業(yè)教學(xué)評(píng)價(jià)模式仍以單一的筆試成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)所有學(xué)生，教學(xué)考評(píng)模式過(guò)于簡(jiǎn)單，不能真實(shí)、全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。
三、地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)改革措施
1.注重案例教學(xué)。案例教學(xué)法是指利用已有的案例作為個(gè)案讓學(xué)生分析和研究，在此基礎(chǔ)上提出各種解決問(wèn)題的方案，從而提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力的一種教學(xué)方法。案例教學(xué)作為一種行之有效的教學(xué)法已被廣泛引入我國(guó)高校課堂。GIS專業(yè)課程具有應(yīng)用性很強(qiáng)的特點(diǎn)，把案例教學(xué)引入課堂，能夠提高學(xué)生理論水平與實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力，從而提高教學(xué)效率，提升教學(xué)質(zhì)量。
2.加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。教學(xué)實(shí)踐是地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，計(jì)算機(jī)類課程是GIS專業(yè)的基礎(chǔ)課，注重理解計(jì)算機(jī)原理和運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件，提高實(shí)際操作能力，如C++語(yǔ)言課程的上機(jī)操作。GIS的核心課程也要求學(xué)生掌握各種GIS軟件的操作，這些都需要在機(jī)房上機(jī)操作。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充與深化，能夠使學(xué)生熟練掌握arcgis、ERDAS等軟件，也是對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。同時(shí)，野外考察實(shí)習(xí)也是GIS專業(yè)必不可少的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)校內(nèi)實(shí)踐課程的補(bǔ)充，其目的是使學(xué)生更深層次地理解基本理論，掌握基本地理信息的野外采集與表征方法，為GIS中空間信息的收集、處理、表達(dá)與分析打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，讓學(xué)生參與科研也是一種很好的實(shí)踐教學(xué)，教師根據(jù)情況可以讓學(xué)生參與教師本人或其他教師的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生從實(shí)踐中學(xué)習(xí)，這樣不僅能對(duì)所學(xué)理論知識(shí)融會(huì)貫通，還能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)在課程的設(shè)計(jì)方面應(yīng)適當(dāng)加大實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，對(duì)于掌握理論課所講授的基本內(nèi)容，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，都具有十分重要的意義。
3.積極運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源與多媒體手段。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源及多媒體手段已廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域的各個(gè)方面。在傳統(tǒng)教學(xué)中難以精確描述、學(xué)生難以充分理解的抽象內(nèi)容通過(guò)多媒體手段能予以較好解決。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展之迅速，意味著GIS專業(yè)的師生不斷更新知識(shí)才能保持專業(yè)上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。Internet上的地理信息系統(tǒng)教育為地理信息系統(tǒng)專業(yè)的師生提供了一種重要的學(xué)習(xí)方式。這些網(wǎng)站介紹了GIS的相關(guān)概念和應(yīng)用、各類數(shù)據(jù)來(lái)源以及處理方式等相關(guān)問(wèn)題。同時(shí)，許多著名的GIS軟件生產(chǎn)公司的網(wǎng)址，如ESRI公司，這類網(wǎng)址上包含了軟件產(chǎn)品介紹、軟件包、程序設(shè)計(jì)技巧、大型數(shù)據(jù)及軟件免費(fèi)下載方法等信息。遠(yuǎn)程用戶可以直接下載某些GIS程序進(jìn)行教學(xué)演示。除此之外，GIS精品課程也為GIS專業(yè)課程教學(xué)提供了豐富的精品資源，GIS精品課程的教學(xué)資源包括教學(xué)大綱、教案、課程教材、實(shí)習(xí)教材、實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)、習(xí)題集等，為師生提供了多種可供選擇的學(xué)習(xí)方式?？傊?，豐富的網(wǎng)絡(luò)資源也為教師和學(xué)生提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，大大優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程，豐富和完善了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)與多媒體的運(yùn)用使教學(xué)效果起到事半功倍的作用，而且也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。
4.強(qiáng)化教學(xué)評(píng)價(jià)改革。地理信息系統(tǒng)是一門理論知識(shí)與實(shí)踐能力高度結(jié)合的課程，注重提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的把握和實(shí)際的操作能力，而傳統(tǒng)的筆試量化評(píng)價(jià)的考核方式卻不能如實(shí)地反映學(xué)生的這種能力，因此在量化成績(jī)時(shí)應(yīng)采用多樣化的考核方式。這種方法主要包括平時(shí)考試+期末考試、機(jī)試+筆試。平時(shí)成績(jī)應(yīng)以學(xué)生參加案例討論、野外實(shí)習(xí)、交流、問(wèn)題回答、出勤、課后作業(yè)等作為依據(jù)；期末考試也應(yīng)重點(diǎn)考核學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決問(wèn)題的能力；機(jī)試所占比例可達(dá)40%，這樣更能真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)際操作能力。這種多樣化的考核方式從多方面考核了學(xué)生，注重知識(shí)測(cè)試和能力測(cè)試，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及提升學(xué)生各方面的能力起到了積極的作用。
四、結(jié)語(yǔ)
地理信息系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和理論指導(dǎo)性相結(jié)合的特點(diǎn)。隨著地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)GIS專業(yè)畢業(yè)生的要求也越來(lái)越高，知識(shí)面廣、基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)及高素質(zhì)的復(fù)合型人才已成為用人單位的寵兒，而教學(xué)改革是培養(yǎng)這種復(fù)合型人才的重要途徑。通過(guò)采用多樣化的教學(xué)方法，應(yīng)用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源以及采用多媒體手段和改革教學(xué)評(píng)價(jià)體系，學(xué)生不僅能更好地掌握和運(yùn)用理論知識(shí)，而且能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，為其以后步入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng) 集成式GIS 模塊化GIS 組件式GIS 網(wǎng)絡(luò)GIS 地質(zhì)災(zāi)害
1地理信息系統(tǒng)的基本概念
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS) 是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉科學(xué)與新技術(shù)學(xué)科，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感技術(shù)、信息工程與現(xiàn)代地學(xué)理論和方法的有機(jī)結(jié)合。地理信息系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、地圖的可視化和地理信息的空間分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，處理的數(shù)據(jù)是具有地理特征和表征地學(xué)現(xiàn)象之間空間關(guān)系的屬性數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的主要功能有：采集、存儲(chǔ)、管理、檢索、查詢、分析、顯示和輸出多種數(shù)據(jù)［1，2］，進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)與更新、區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)［3］等。
地理信息系統(tǒng)，按其內(nèi)容可以分為三大類［4］：(1)專題信息系統(tǒng)，它是具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)，為特定的專門目的服務(wù)，如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)和水土流失信息系統(tǒng)等。(2)區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和區(qū)域的信息服務(wù)為目標(biāo)，可以有不同的規(guī)模，如加拿大國(guó)家地理信息系統(tǒng)和我國(guó)黃河流域信息系統(tǒng)等。(3)地理信息系統(tǒng)工具，它是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲(chǔ)管理、查詢檢索、分析運(yùn)算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。地理信息系統(tǒng)的任務(wù)，就是對(duì)地球表層人文經(jīng)濟(jì)(包括人類工程活動(dòng))和自然資源及環(huán)境多種信息進(jìn)行綜合管理與分析。
2 地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具
近年來(lái)GIS應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，GIS工具軟件版本也不斷更新升級(jí)，比較鮮明的發(fā)展動(dòng)向有[5]：(1)各GIS軟件工具廠商在優(yōu)化性能的同時(shí)，重視發(fā)展Internet 上的GIS；(2)更換開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)模式，更換或擴(kuò)展到Windows NT 平臺(tái)；(3)在空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理方面，客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)仍是GIS 軟件追求的目標(biāo)；(4)除了屬性數(shù)據(jù)外，人們也希望圖形數(shù)據(jù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)或面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；(5)理論研究方面，時(shí)空數(shù)據(jù)的處理及其三維或四維GIS仍然是一個(gè)研究熱點(diǎn)；(6)為了進(jìn)行空間數(shù)據(jù)共享和交換，各國(guó)都制定了空間數(shù)據(jù)的交換格式；(7)元數(shù)據(jù)(Metadata)的記錄、處理與標(biāo)準(zhǔn)也是GIS技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容；(8)對(duì)GIS軟件影響較為深刻的技術(shù)還有組件對(duì)象模型(COM)，軟件廠商已由原來(lái)向用戶提供系統(tǒng)轉(zhuǎn)為提供對(duì)象類型庫(kù)或ActiveX控件。
在地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，目前已出現(xiàn)了大量的GIS系統(tǒng)專業(yè)開(kāi)發(fā)工具。從這些專業(yè)開(kāi)發(fā)工具的組成結(jié)構(gòu)上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS等幾個(gè)主要類別［6］。
（1）
集成式GIS
集成式GIS指集合各種功能模塊的大型GIS系統(tǒng)軟件包。ESRI公司推出的Arc/Info，Genasys公司的GenaMap， MapInfo 公司的MapInfo，AutoDesk公司的AutoMap，Maptitude[7]， MapGIS， MapEngine［8］， TitanGIS等都是集成式的GIS開(kāi)發(fā)工具。集成式GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是各項(xiàng)功能已形成獨(dú)立的完整系統(tǒng)，提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)輸入輸出功能、空間分析功能、良好的圖形平臺(tái)和可靠性能，缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜、龐大和成本較高，并且難于與其它應(yīng)用系統(tǒng)集成。
（2）
模塊化GIS
模塊化GIS系統(tǒng)是把GIS系統(tǒng)按功能劃分成一系列模塊，運(yùn)行于統(tǒng)一的基礎(chǔ)環(huán)境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模塊化GIS系統(tǒng)。模塊化GIS系統(tǒng)具有較強(qiáng)的工程針對(duì)性，便于開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
（3）
組件式GIS
組件式GIS是隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展潮流。組件式GIS具有標(biāo)準(zhǔn)的組件式平臺(tái)，各個(gè)組件不但可以進(jìn)行自由、靈活的重組，而且具有可視化的界面和使用方便的標(biāo)準(zhǔn)接口。組件式GIS平臺(tái)的核心技術(shù)是Microsoft的組件對(duì)象模型（Component Object Model，簡(jiǎn)稱COM）技術(shù)[9]，新一代組件式GIS大都是采用ActiveX控件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如Intergraph 公司推出的Geomedia，ESRI公司推出的MapObjects， MapInfo公司推出的MapX，中科院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心開(kāi)發(fā)的ActiveMap， 北京靈圖公司開(kāi)發(fā)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)地理信息系統(tǒng)VRMap等。這類GIS系統(tǒng)提供的是為完成GIS系統(tǒng)而推出的各種標(biāo)準(zhǔn)ActiveX控件和類型庫(kù)（Type Library），使GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者不必掌握專門的GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，只需熟悉基于Windows平臺(tái)并且支持ActiveX控件技術(shù)的通用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，了解組件式GIS各個(gè)控件（包括對(duì)象）的屬性、方法和事件，就可以實(shí)現(xiàn)GIS系統(tǒng)。所以，組件式GIS在系統(tǒng)的無(wú)縫集成和靈活方面具有優(yōu)勢(shì)，從一定意義上講，它代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展方向。
（4）
（4）網(wǎng)絡(luò)GIS（Web GIS）
進(jìn)入上世紀(jì)90年代后期，信息技術(shù)迅猛發(fā)展，新的信息技術(shù)層出不窮。隨著電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、Internet三網(wǎng)融合步伐的加快和第二代Internet技術(shù)的日趨成熟，Internet正日益成為信息化社會(huì)人們聯(lián)系、交流、獲取信息的重要工具。Internet技術(shù)改變著世界。戈?duì)査珜?dǎo)的“數(shù)字地球”概念引起了人們廣泛的關(guān)注，Internet環(huán)境下的空間信息處理技術(shù)也愈來(lái)愈受到重視，它把多維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)、計(jì)算技術(shù)、遙感技術(shù)(Remote Sensing)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(Global Position System)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等作為主要的技術(shù)支撐系統(tǒng)。GIS的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用趨勢(shì)已成為必然。Web GIS 是指基于Internet平臺(tái)的地理信息系統(tǒng)，又稱為因特網(wǎng)GIS（Internet GIS）。Internet技術(shù)的發(fā)展，使地理信息系統(tǒng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，對(duì)傳統(tǒng)意義上的GIS帶來(lái)了極大的沖擊，導(dǎo)致了Web GIS時(shí)代的開(kāi)始。以單機(jī)或局域網(wǎng)為操作平臺(tái)的工作模式終將被Internet 操作平臺(tái)所取代。
利用這種新方法，從WWW的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，Internet的用戶都可以瀏覽到Web GIS站點(diǎn)上的地理數(shù)據(jù)，制作專題圖件，進(jìn)行空間查詢檢索以及空間分析，地理數(shù)據(jù)的概念已經(jīng)擴(kuò)展為分布式、超媒體特點(diǎn)的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，使GIS進(jìn)入千家萬(wàn)戶。終端用戶可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)共享、使用各GIS服務(wù)商或政府機(jī)構(gòu)提供的空間信息、應(yīng)用服務(wù)。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的瀏覽器就可以訪問(wèn)經(jīng)過(guò)復(fù)雜的專業(yè)GIS分析產(chǎn)生的簡(jiǎn)潔、直觀的結(jié)果?？梢越换ナ皆L問(wèn)動(dòng)態(tài)更新的地圖網(wǎng)址，在Internet網(wǎng)上完成單機(jī)系統(tǒng)常見(jiàn)的各種基于地圖的GIS信息查詢功能。另外，Internet與組件對(duì)象模型技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步發(fā)展了基于分布式組件模型的Web GIS?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商在服務(wù)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)元的格式安裝操縱該數(shù)據(jù)的控制，用戶在網(wǎng)上可調(diào)用不同的控件和數(shù)據(jù)，在本機(jī)或某個(gè)服務(wù)器上進(jìn)行分布式組件的動(dòng)態(tài)組合和空間數(shù)據(jù)的協(xié)同處理與分析，完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享。
已經(jīng)有一些公司推出了Web GIS，如AutoDesk公司的MapGuide，MapInfo公司的MapInfo ProSever，Intergraph公司的GeoMedia Web Map，ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已經(jīng)推出的Web GIS是利用現(xiàn)有的GIS軟件通過(guò)CGI或者Sever API構(gòu)造的過(guò)渡產(chǎn)品，隨著組件式GIS的發(fā)展和分布式對(duì)象Web技術(shù)的逐漸成熟，未來(lái)的Web GIS將是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技術(shù)開(kāi)發(fā)的分布式對(duì)象GIS系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)貼于 3 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用進(jìn)展
目前，國(guó)內(nèi)外利用地理信息系統(tǒng)，主要用于研究國(guó)土和城市規(guī)劃、地籍測(cè)量、農(nóng)作物估產(chǎn)、森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水土流失、地下水資源管理［4］和礦產(chǎn)資源勘查［10］、潛力評(píng)價(jià)及開(kāi)發(fā)［11］等眾多領(lǐng)域。GIS在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)方面：
(1) 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理
利用地理信息系統(tǒng)的各種功能，建立地質(zhì)災(zāi)害空間信息管理系統(tǒng)[12，13，14]，管理地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，顯示并查詢地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征信息，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危害程度，分析地質(zhì)災(zāi)害和影響因素之間的關(guān)系，提出減輕和防治地質(zhì)災(zāi)害的措施，對(duì)將來(lái)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)［15，16］。戴福初等利用GIS對(duì)香港地區(qū)的滑坡災(zāi)害進(jìn)行歷史滑坡編錄，分析滑坡的時(shí)空分布特征與動(dòng)態(tài)和靜態(tài)環(huán)境因素之間的相關(guān)關(guān)系，對(duì)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)區(qū)域劃分［17］。
(2) 地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度區(qū)劃評(píng)價(jià)
由于各種地質(zhì)因素本身的不確定性，以及地質(zhì)因素之間相互作用的復(fù)雜性，在收集大量的基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境資料前提下，利用GIS對(duì)這些基礎(chǔ)資料進(jìn)行有效地處理來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性，通過(guò)選取合適的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)指標(biāo)［18］，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分析模型［19，20，21］，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)的劃分，從而為地質(zhì)災(zāi)害的管理及防治和預(yù)警決策提供依據(jù)。
(3) GIS與專家系統(tǒng)的集成應(yīng)用
GIS與專家系統(tǒng)的集成應(yīng)用中，GIS所起的作用主要是管理時(shí)空數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間分析；專家系統(tǒng)所起的主要作用是利用專家知識(shí)和空間目標(biāo)的事實(shí)推理判定災(zāi)害的危險(xiǎn)度［22］。二者的結(jié)合將使專家經(jīng)驗(yàn)得到推廣，減少野外和室內(nèi)手工作業(yè)工作量，使區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)管理成為可能。
4 結(jié)語(yǔ)
（1）地理信息系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到了多種學(xué)科領(lǐng)域，從比較簡(jiǎn)單的、單一功能的、分散的系統(tǒng)發(fā)展到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現(xiàn)實(shí)及網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，新興的地理信息系統(tǒng)將運(yùn)用專家系統(tǒng)知識(shí)，進(jìn)行分析、預(yù)報(bào)和輔助決策。
關(guān)鍵詞：空間信息技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2013）07-0050-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。空間信息技術(shù)是指采用現(xiàn)代探測(cè)與傳感技術(shù)、攝影測(cè)量與遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等為主要手段，研究地球空間目標(biāo)與環(huán)境參數(shù)信息的獲取、分析、管理、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、應(yīng)用的一門綜合和集成的信息科學(xué)和技術(shù)[2]。
近年來(lái)，在物聯(lián)網(wǎng)概念及其應(yīng)用迅速發(fā)展的背景下，空間信息技術(shù)迎來(lái)了應(yīng)用與發(fā)展的新機(jī)遇，并逐漸顯示出了其在物聯(lián)網(wǎng)中的重要地位和不可替代的作用。探討空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用與應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)多方的技術(shù)融合與協(xié)同發(fā)展的必要性日益顯現(xiàn)。
1 空間信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況
1.1 空間信息技術(shù)的發(fā)展
空間信息技術(shù)是當(dāng)前人類獲取并處理大區(qū)域地球空間及其動(dòng)態(tài)信息的唯一技術(shù)手段。隨著科技的進(jìn)步，空間信息技術(shù)無(wú)論是在單項(xiàng)技術(shù)還是在綜合集成上，都得以飛速發(fā)展，尤其是在1998年戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”概念后，世界各國(guó)均紛紛出臺(tái)相關(guān)的發(fā)展策略與長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。目前，在空間信息獲取上，全球?qū)Φ赜^測(cè)能力不斷增強(qiáng)，人類逐步進(jìn)入一個(gè)多源、多時(shí)相、全方位和全天候?qū)Φ赜^測(cè)的新時(shí)代；在空間定位技術(shù)上，則以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系統(tǒng)為代表，在靜態(tài)動(dòng)態(tài)定位精度、運(yùn)行可靠性以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上都得以改善與提高；在空間信息分析處理上，GIS作為集地理、測(cè)繪、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科為一體的交叉綜合性學(xué)科快速發(fā)展，其以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、輸出、組織和管理，更關(guān)鍵的是GIS提供了對(duì)信息的認(rèn)識(shí)表達(dá)、綜合分析、理解決策等方面的技術(shù)和模型，具有強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)處理與空間信息分析功能，業(yè)已成為地球空間信息科學(xué)的重要理論內(nèi)涵與技術(shù)手段，是空間信息技術(shù)深化應(yīng)用的核心，并向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、三維化以及智能化等方向發(fā)展。
在具體的應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)外相繼開(kāi)展了數(shù)字地球、智慧地球、數(shù)字區(qū)域、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)等一系列研究。目前的應(yīng)用已走出軍事、測(cè)繪等傳統(tǒng)領(lǐng)域，進(jìn)入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域，包括資源環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃、工程建設(shè)、交通、電力、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電信、商業(yè)、旅游、現(xiàn)代物流等領(lǐng)域以及大眾服務(wù)行業(yè)，并形成了規(guī)模強(qiáng)大的空間信息產(chǎn)業(yè)[3]。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來(lái)之路》一書(shū) [4]。1998年，美國(guó)麻省理工大學(xué)（MIT）提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。1999年，美國(guó)Auto-ID首先明確提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度報(bào)告，正式將“物聯(lián)網(wǎng)”稱為“the Internet of Things”，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行了擴(kuò)展 [5]。目前，國(guó)外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國(guó)家。2008年，歐盟智慧系統(tǒng)整合科技聯(lián)盟（EPOSS）發(fā)表《2020的物聯(lián)網(wǎng)：未來(lái)藍(lán)圖》的報(bào)告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬就職后，將“智慧地球”提升為國(guó)家層級(jí)的發(fā)展戰(zhàn)略，從而引起全球關(guān)注。2009年6月，歐盟委員會(huì)提交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》，隨后了其物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。日本政府自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多項(xiàng)國(guó)家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。韓國(guó)政府自1997年起出臺(tái)了一系列推動(dòng)國(guó)家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策。我國(guó)也在2006年的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》中將物聯(lián)網(wǎng)的核心傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。2009年，總理提出“感知中國(guó)”概念，并于2010年《政府工作報(bào)告》中指出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用，國(guó)家工業(yè)和信息化部門也把物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作為國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)確定的三大發(fā)展目標(biāo)之一。
與基礎(chǔ)性研究同步，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究也取得了一定的進(jìn)展，在倉(cāng)儲(chǔ)物流、假冒產(chǎn)品的防范、智能樓宇、路燈管理、智能電表、城市自來(lái)水網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療護(hù)理、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)傳感技術(shù)的精確應(yīng)用、智能化專家管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遙感系統(tǒng)、生物信息和診斷系統(tǒng)、食物安全追溯系統(tǒng)等領(lǐng)域體現(xiàn)了極大的應(yīng)用價(jià)值，并將發(fā)揮巨大的潛在作用。
2 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用
2.1 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間認(rèn)知的基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，使得人們生活在一個(gè)由計(jì)算與通信技術(shù)構(gòu)成的信息空間與物理空間共存的空間中。在這個(gè)對(duì)偶空間中，既有存在從物理空間中獲取信息形成信息空間的組成過(guò)程，也有從信息空間向物理空間提供信息的反饋過(guò)程[6]。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要認(rèn)知物理空間，并促進(jìn)兩個(gè)空間的深度融合，而對(duì)于物理空間的認(rèn)知與基準(zhǔn)問(wèn)題則應(yīng)包括幾何、物理和時(shí)間基準(zhǔn)等內(nèi)容，這些也恰是空間信息技術(shù)研究的基本問(wèn)題?？臻g信息技術(shù)在確定空間信息幾何形態(tài)和時(shí)空分布上的技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用發(fā)展間接上奠定了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)于物理空間的認(rèn)知基準(zhǔn)。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)化是任何行業(yè)發(fā)展必須面對(duì)的問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于其自身綜合性、交叉性等特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題尤為突出。而伴隨著空間信息技術(shù)發(fā)展形成的一系列空間信息標(biāo)準(zhǔn)，包括括數(shù)據(jù)的格式、精度、質(zhì)量以及信息的分類編碼、安全保密、技術(shù)服務(wù)等諸多方面的內(nèi)容可以直接被物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化所借鑒，至少在空間數(shù)據(jù)與信息上可以利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化成果。
2.2 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)空間信息
人們接觸的信息中約80%和地理位置相關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中空間信息更是占據(jù)重要地位，空間信息技術(shù)則可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的空間信息。隨著3S技術(shù)（RS、GPS、GIS）的進(jìn)步以及與信息、通信技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)對(duì)于目標(biāo)的實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)分類識(shí)別、跟蹤定位和監(jiān)測(cè)監(jiān)管。一方面，隨著制圖學(xué)與空間數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)理論與技術(shù)的進(jìn)步，業(yè)已形成多層次標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)，并直接影響到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲取相關(guān)空間信息的途徑之一。其中，RS作為宏觀觀測(cè)地球的手段，其數(shù)據(jù)的空間、時(shí)間、光譜、輻射分辨率不斷提高，數(shù)據(jù)傳輸與處理的實(shí)時(shí)性顯著增強(qiáng)，并積累了大量的歷史數(shù)據(jù)形成空間影像動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)；GPS的定位精度和覆蓋范圍也不斷提升，且從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，從單點(diǎn)到廣域，從事后處理到實(shí)時(shí)定位，足以為物聯(lián)網(wǎng)提供高精度的實(shí)時(shí)定位信息，另外，GPS還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)間信息。
2.3 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間數(shù)據(jù)的分析處理、集成管理與數(shù)據(jù)挖掘
物聯(lián)網(wǎng)本意是要將物體與物體通過(guò)傳感器、網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)合為有機(jī)整體，要將物體的特征特性轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)進(jìn)行信息傳輸交流，這些數(shù)據(jù)具有異構(gòu)、分散、多源、海量和時(shí)空動(dòng)態(tài)等相關(guān)特性，這給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與管理帶來(lái)了挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)必須將繁雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的集成聚合與分析處理，才能保證物體之間的信息交流。作為空間信息技術(shù)之一的地理信息技術(shù)則是空間信息的存儲(chǔ)、處理、分析、管理和應(yīng)用的核心技術(shù)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理方面，業(yè)已形成先進(jìn)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型和成熟的空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；在數(shù)據(jù)的分析處理上，GIS有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理能力，尤其在空間分析能力上更是其區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的顯著標(biāo)志。
空間分析是為獲取和傳輸空間信息而基于地理對(duì)象的位置及形態(tài)特征的分析與建模的系列技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特征要求其具有強(qiáng)大的空間分析能力，以達(dá)到對(duì)海量空間數(shù)據(jù)的處理分析、挖掘、推理，并達(dá)到智能決策與服務(wù)的目的。當(dāng)前，空間信息技術(shù)在數(shù)據(jù)管理與處理上已從傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)逐步向空間決策支持系統(tǒng)轉(zhuǎn)變[8]。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，空間數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘還將向泛空間信息分析、協(xié)同實(shí)時(shí)處理、智能推理、面向公眾服務(wù)等方向轉(zhuǎn)變[9]。
2.4 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供空間可視化技術(shù)
人占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中人與物的信息交互的主導(dǎo)地位。有研究表明，人獲取客觀世界的信息約有80%來(lái)自視覺(jué)，相對(duì)于其它途徑和方式，圖形圖像信息最易被人們直接識(shí)別，可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解釋為直觀的圖形，從而簡(jiǎn)化、便捷了人們獲取信息的方式與途徑。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中涉及復(fù)雜的多源、多維空間數(shù)據(jù)，空間可視化理論與技術(shù)奠定了其可視化的基礎(chǔ)，并在一定程度上提高了人/機(jī)、人/物的信息交互效率。此外，GIS的發(fā)展已從傳統(tǒng)的2維地圖發(fā)展至2.5維與真3維空間信息系統(tǒng)，其基于空間數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的虛擬環(huán)境與情景模擬技術(shù)日趨成熟，以數(shù)字地球?yàn)榇淼南到y(tǒng)建設(shè)也已在應(yīng)用方向逐漸普及，這些都將在新時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中向廣度和深度發(fā)展。未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)與人的思維科學(xué)將進(jìn)一步融合，人也會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)虛擬環(huán)境中的一部分，而其大前提則是需要借助空間信息可視化技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)保證人與物、人與虛擬環(huán)境、人與空間信息的交互。
2.5 為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供其他相關(guān)技術(shù)支撐
空間信息技術(shù)除了在空間數(shù)據(jù)的管理、處理、可視化等領(lǐng)域以外，還可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供很多其他相關(guān)技術(shù)支撐。例如，在物聯(lián)網(wǎng)中人與物的物理空間是連續(xù)的，而傳感器所獲取的數(shù)據(jù)大多為點(diǎn)數(shù)據(jù)，在獲取連續(xù)的空間數(shù)據(jù)上則需要空間信息相關(guān)技術(shù)的支撐。遙感就是獲取大范圍數(shù)據(jù)的最佳手段之一，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，借助其與相關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)反演也是當(dāng)前通過(guò)點(diǎn)源數(shù)據(jù)獲取大范圍連續(xù)數(shù)據(jù)的技術(shù)方法。
另外，早在物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)之前，空間信息技術(shù)已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，產(chǎn)生了諸多應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)與相關(guān)支撐技術(shù)，例如基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)、分布式空間數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)與技術(shù)、移動(dòng)GIS平臺(tái)與技術(shù)等。在這些平臺(tái)之上又成功地出現(xiàn)了一系列應(yīng)用，如導(dǎo)航、智能購(gòu)物等公眾LBS服務(wù)，又如數(shù)字地球、數(shù)字城市等大區(qū)域范圍的應(yīng)用。在這樣一些應(yīng)用上，已經(jīng)出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)概念的雛形，這些已建成以及正在發(fā)展的平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了平臺(tái)與技術(shù)基礎(chǔ)，很多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建可以基于上述平臺(tái)，添加物聯(lián)網(wǎng)的傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等技術(shù)以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能，例如冷鏈物流管理系統(tǒng)等[10]。
3 空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用
有學(xué)者指出物聯(lián)網(wǎng)的概念脫胎于應(yīng)用，其相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用雛形早已出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域包括資源、環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、公共安全、交通運(yùn)輸、城市管理、平安家居和醫(yī)療健康等等，而這些領(lǐng)域中很多都是空間信息技術(shù)傳統(tǒng)與新興的應(yīng)用領(lǐng)域。在即將來(lái)臨的物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代中，空間信息技術(shù)在這些領(lǐng)域中成功的應(yīng)用案例和知識(shí)積累也將為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
3.1 空間定位技術(shù)應(yīng)用
空間定位技術(shù)自誕生以來(lái)，逐漸由軍方轉(zhuǎn)向民用，已形成巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，目前較為成熟的應(yīng)用主要有導(dǎo)航、物流以及各種基于位置的服務(wù)（LBS）。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，空間定位技術(shù)提供了人、物的空間位置信息，在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中有著舉足輕重的地位并有著廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。例如，人和物的跟蹤定位，在安全、物流、遠(yuǎn)程醫(yī)療、LBS服務(wù)等相關(guān)領(lǐng)域都是不可或缺的，空間定位技術(shù)勢(shì)必被這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)所應(yīng)用。
3.2 遙感技術(shù)應(yīng)用
遙感是空間信息技術(shù)中最具歷史的技術(shù)，在地質(zhì)、資源環(huán)境、災(zāi)害、區(qū)域、城市等調(diào)查監(jiān)測(cè)、分析預(yù)測(cè)方面有著成功的應(yīng)用。作為一種傳感技術(shù)，遙感將在這些領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用中成為系統(tǒng)信息源之一，也必將因其具有低代價(jià)大范圍連續(xù)獲取信息的能力而大有作為，尤其是在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)傳感器以點(diǎn)信息源為主的情況下，遙感獲取的信息恰是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用中有待發(fā)掘的藍(lán)海領(lǐng)域。
3.3 地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)的核心技術(shù)涵蓋多源空間數(shù)據(jù)集成、空間信息可視化、空間分析技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘和GIS 應(yīng)用建模等諸多方面[11]，因此，在各領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，GIS不僅可以提供功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、交換、分析、管理和應(yīng)用，還可以提供對(duì)空間與非空間信息的認(rèn)識(shí)、分析與數(shù)據(jù)挖掘、表達(dá)和決策的技術(shù)和模型。隨著物聯(lián)網(wǎng)研究與應(yīng)用的深入，出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與GIS的集成應(yīng)用[12]，一些物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也直接基于GIS而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，因此GIS在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景也越來(lái)越被人們所共識(shí)。
4 結(jié) 語(yǔ)
從物聯(lián)網(wǎng)概念的提出，到近年來(lái)的快速發(fā)展，許多先進(jìn)理念與科技創(chuàng)新不斷出現(xiàn)，但有學(xué)者指出物聯(lián)網(wǎng)還缺乏理論依據(jù)和技術(shù)支撐，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要傳感、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及空間信息技術(shù)等相關(guān)理論技術(shù)的支撐。徐冠華院士曾在國(guó)家遙感中心成立15周年紀(jì)念會(huì)上提到，空間信息技術(shù)在過(guò)去的幾十年里得到了迅速發(fā)展，但在產(chǎn)業(yè)化和實(shí)用化方面還有相當(dāng)距離，而物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生及其在各領(lǐng)域的發(fā)展恰為空間信息技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展機(jī)遇。因此，清醒地認(rèn)識(shí)空間信息技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的作用及其應(yīng)用，促進(jìn)空間信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的集成結(jié)合對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參 考 文 獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：GIS GIS－T 關(guān)鍵技術(shù)
解決方案地理信息系統(tǒng)是集現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和測(cè)繪科學(xué)為一體的一門新興學(xué)科。它采用數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)，對(duì)地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地采集、修改和更新地理空間數(shù)據(jù)和屬性信息，為決策者提供可視化的支持〔1〕。目前在很多領(lǐng)域中，GIS技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。尤其是在交通領(lǐng)域，GIS與傳統(tǒng)的交通信息分析和處理技術(shù)緊密結(jié)合，延伸出了交通地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System for Transportation），簡(jiǎn)稱GIS－T。
1 GIS概述
GIS最早起源于20世紀(jì)60年代“要把地圖變成數(shù)字形式的地圖，便于計(jì)算機(jī)處理分析”的目的。1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家R．FTomlinson首先提出了GIS這一術(shù)語(yǔ)，并用于自然資源的管理和規(guī)劃。后來(lái)的幾十年中間，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，GIS的應(yīng)用也日趨深化和廣泛，在環(huán)境、資源、石油、電力、土地、交通、公安、航空、市政管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域成為常備的工作系統(tǒng)。
GIS是圖形處理技術(shù)、可視技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并以其混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的地理空間分析功能而獨(dú)樹(shù)一幟。它與CAD系統(tǒng)和DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）等有著很大的區(qū)別。CAD系統(tǒng)雖具有強(qiáng)大的圖形處理能力，但其拓?fù)潢P(guān)系比較簡(jiǎn)單，管理和分析大型地理數(shù)據(jù)庫(kù)的能力也有限；DBMS則側(cè)重于非圖形數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲(chǔ)和查詢，而圖形查詢、顯示功能、數(shù)據(jù)分析功能均相對(duì)較弱。
眾所周知，GIS中最基礎(chǔ)的也是最重要的部分是地理數(shù)據(jù)。GIS能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量復(fù)雜地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、操作和分析、輸出等一系列功能。
輸入：GIS數(shù)據(jù)大多數(shù)來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界，數(shù)據(jù)量比較大。目前被廣泛采用的數(shù)據(jù)輸入方法是傳統(tǒng)的手工數(shù)字化方法。同時(shí)，遙感數(shù)據(jù)正日益成為GIS數(shù)據(jù)的重要來(lái)源，這標(biāo)志著GIS數(shù)據(jù)輸入已經(jīng)開(kāi)始借助于非地圖形式。另外，GPS技術(shù)的日益成熟也促進(jìn)了GIS數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展。
存儲(chǔ)：GIS對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)比較獨(dú)特，即在大多數(shù)的GIS系統(tǒng)中普遍采用了分層技術(shù)，所以用戶在存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)時(shí)，只是處理涉及到層，而不是整幅地圖，因而能夠?qū)τ脩舻囊笞鞒隹焖俜磻?yīng)。
操作和分析：GIS充分繼承了CAD和DBMS的圖形操作和數(shù)據(jù)處理的成熟技術(shù)。GIS中空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有著緊密的聯(lián)系，對(duì)數(shù)據(jù)的一致性要求較高，并且GIS對(duì)地理數(shù)據(jù)有著強(qiáng)大的空間分析功能。這是GIS的精華所在，也是GIS技術(shù)能夠在很多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。
輸出：GIS能以合適的形式輸出用戶查詢結(jié)果或數(shù)據(jù)分析結(jié)果。對(duì)于輸出精度要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，可以利用數(shù)據(jù)校正、編輯、圖形整飾、誤差消除、坐標(biāo)變換等技術(shù)來(lái)提高輸出質(zhì)量。
由于GIS中數(shù)據(jù)的處理比較繁瑣，工作量非常大，完全通過(guò)手工方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前的需求，因此必須充分利用計(jì)算機(jī)的處理能力，借助于軟件系統(tǒng)來(lái)協(xié)助完成這些工作。目前GIS領(lǐng)域比較成熟的軟件有美國(guó)ESRI公司的Arc／Info，Mapznfo公司的MapInfo，Intergraph公司的MGE等。
2 GIS在交通中的發(fā)展
近年來(lái)，隨著地理信息系統(tǒng)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域同GIS技術(shù)建立了緊密的聯(lián)系。由于交通信息系統(tǒng)具有精度要求高、規(guī)則復(fù)雜、動(dòng)態(tài)化、離散化等特點(diǎn)，原有的信息技術(shù)已經(jīng)不能完全滿通應(yīng)用的需求，而借助于GIS的強(qiáng)大功能，可以實(shí)現(xiàn)交通信息化的時(shí)代要求。交通領(lǐng)域中GIS的應(yīng)用也越來(lái)越受到研究者和開(kāi)發(fā)者的重視。
交通地理信息系統(tǒng)是收集、整理、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理空間信息和交通信息的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)〔2〕，是GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域的延伸，是GIS與多種交通信息分析和處理技術(shù)的集成。GIS－T具有強(qiáng)大的交通信息服務(wù)和管理功能，它可以應(yīng)用在交通管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。在交通工程領(lǐng)域采用GIS技術(shù)和方法研究交通規(guī)劃、交通建設(shè)和交通管理及其相關(guān)的問(wèn)題，具有其他傳統(tǒng)方法無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
20世紀(jì)60年代，美國(guó)人口統(tǒng)計(jì)局建立了DIME以及后來(lái)的TIGER數(shù)據(jù)模型，當(dāng)時(shí)他們就采用了基于點(diǎn)和線的一維線性網(wǎng)絡(luò)來(lái)表達(dá)道路系統(tǒng)。在那些與點(diǎn)線相連的屬性表中，記錄了點(diǎn)線的各種屬性信息。一直以來(lái)，這種模式都是道路交通系統(tǒng)表達(dá)模型的一個(gè)主流。但是隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，對(duì)交通地理信息系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，GIS－T將面臨更多的挑戰(zhàn)。
3 GIS－T關(guān)鍵技術(shù)
GIS－T是改進(jìn)了的GIS和TIS（交通信息系統(tǒng)）的結(jié)合體。目前很多研究人員致力于GIS－T的研究與開(kāi)發(fā)，圍繞著GIS－T產(chǎn)生了較多的研究課題，不同的研究課題涉及到的GIS－T的功能也有所區(qū)別。為了進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，可以通過(guò)定義3個(gè)功能組來(lái)獲得一個(gè)通用的框架，這3個(gè)功能組是：數(shù)據(jù)管理（實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和維護(hù)）、數(shù)據(jù)操作（實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的創(chuàng)新）、數(shù)據(jù)分析或者建立可分析的模型。它們是相互依賴相互支持的，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)操作的前提，而數(shù)據(jù)的建模又是在前兩個(gè)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。
3．1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
長(zhǎng)期以來(lái)，交通部門要使用和維護(hù)大量的信息，在很多情況下都是多個(gè)交通信息系統(tǒng)共存于同一個(gè)部門中，而且每一個(gè)交通信息系統(tǒng)只能處理某一類數(shù)據(jù)信息（如高速公路規(guī)劃網(wǎng)、公路管理系統(tǒng)以及事故信息等）。GIS－T的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交換的框架，把上述不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，任何部門都能訪問(wèn)到該系統(tǒng)中符合本部門要求的數(shù)據(jù)，同時(shí)能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模，然后進(jìn)行管理和決策。
3．2 數(shù)據(jù)協(xié)同
交通數(shù)據(jù)一般都是由多個(gè)機(jī)構(gòu)提供并維護(hù)，數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。每個(gè)數(shù)據(jù)源可能都有自己的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型的不同和使用方法的多樣性給數(shù)據(jù)管理分析造成了很大問(wèn)題。由于數(shù)據(jù)位置、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分類、命名和屬性、線性測(cè)量的誤差，導(dǎo)致不同來(lái)源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一過(guò)程比較復(fù)雜，結(jié)果存在很大的不確定性。要使GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域取得進(jìn)展，必須借助數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)，從地圖的匹配算法、交通數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤模型和錯(cuò)誤傳播（尤其是一維數(shù)據(jù)模型）、數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)方面解決數(shù)據(jù)統(tǒng)一的問(wèn)題。
隨著地理數(shù)據(jù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，協(xié)同性主題逐漸成為GIS－T領(lǐng)域中的一個(gè)最為緊迫的課題。在詳細(xì)的數(shù)字街道數(shù)據(jù)庫(kù)、緊急事件的安排和調(diào)度系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)以及ITS（智能交通系統(tǒng)）的各個(gè)部分（包括測(cè)量使用者和運(yùn)輸控制中心或者信息服務(wù)提供商之間的無(wú)線通訊）都必須應(yīng)用數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)。
3．3 實(shí)時(shí)GIS－T
地理數(shù)據(jù)的收集是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)操作。例如，帶有全球定位系統(tǒng)GPS的車輛提供速度、位置等要素信息到運(yùn)輸管理中心，管理中心再根據(jù)發(fā)送的交通信息將預(yù)測(cè)信息返回給車輛，這樣就組成了地區(qū)的阻塞管理系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、恢復(fù)、處理和分析需要更快的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式、更強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)以及動(dòng)態(tài)路由算法。
3．4 龐大的數(shù)據(jù)集
現(xiàn)實(shí)世界的交通問(wèn)題涉及到龐大的地理數(shù)據(jù)和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。地理信息科學(xué)對(duì)地理可視化和數(shù)據(jù)采集的規(guī)則、技術(shù)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)獲得的計(jì)算方法進(jìn)行了研究和集成，同時(shí)也促進(jìn)了GIS－T的發(fā)展。
由于交通數(shù)據(jù)集大小的不同，就需要經(jīng)常更新系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了信息顯示的精確性、速度上的優(yōu)化、算法運(yùn)行時(shí)間與流程中的分析工具以及網(wǎng)絡(luò)分析的優(yōu)化。
3．5 分布式計(jì)算
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供的可連接性改變了計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)和用戶之間的關(guān)系。計(jì)算機(jī)已經(jīng)形成了一個(gè)可移動(dòng)的、分布式的、普遍存在的實(shí)體。基于互聯(lián)網(wǎng)的GIS應(yīng)用變得越來(lái)越普遍（包括在交通領(lǐng)域中）。以通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的分布式計(jì)算技術(shù)可以有效地使用本地和遠(yuǎn)程的計(jì)算資源，借助完善的系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)適時(shí)應(yīng)用的構(gòu)想。
4 GIS－T中面臨的問(wèn)題及解決方案
4．1 多格式數(shù)據(jù)源集成問(wèn)題
GIS中最基礎(chǔ)的部分是數(shù)據(jù)，在GIS－T中也不例外。但是多年來(lái)，一方面由于缺乏權(quán)威的專業(yè)數(shù)據(jù)公司制作并出售基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)，所需的數(shù)據(jù)來(lái)源沒(méi)有保證，導(dǎo)致了大量的人力物力花費(fèi)在制作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的工作上；另一方面，對(duì)已有的數(shù)據(jù)沒(méi)有充分加以利用，各部門積累下來(lái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)格式和規(guī)劃不統(tǒng)一，難于共享利用，這樣不僅加大了成本，而且還延長(zhǎng)了建設(shè)的周期。因此，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成、解決多格式數(shù)據(jù)源集成是近年來(lái)GIS－T系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)的重要課題。目前，方案有以下3種：
（1）據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式：把其它的數(shù)據(jù)格式經(jīng)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后，復(fù)制到當(dāng)前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)或文件中。
（2）數(shù)據(jù)互操作模式：這是Open GIS Consortium（OGC）制定的規(guī)范，GIS互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式計(jì)算的情況下，GIS用戶在相互理解的基礎(chǔ)上，能夠透明地獲取所需的信息。
（3）直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式：就是在一個(gè)GIS軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)其它軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問(wèn)，用戶可以使用單個(gè)GIS軟件存儲(chǔ)多種數(shù)據(jù)格式。
4．2 交通地理現(xiàn)象的表達(dá)
GIS－T中涉及3類模型：①區(qū)域模型，即在跨越空間時(shí)代表連續(xù)變化的現(xiàn)象；②離散實(shí)體模型，也就是離散的實(shí)體（點(diǎn)、線或多邊形）及其相關(guān)屬性的集合的抽象表達(dá)；③網(wǎng)絡(luò)模型，代表拓?fù)溥B接的嵌于地表的線性網(wǎng)絡(luò)變化的抽象表達(dá)。由于交通系統(tǒng)自身的特性，應(yīng)用于交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型幾乎都沒(méi)有超出上述的三種模型的范圍。
在對(duì)交通模型進(jìn)行表達(dá)的時(shí)候，可以用許多具有多種屬性的線段代表道路網(wǎng)，用離散點(diǎn)代表各種道路網(wǎng)中的標(biāo)志性地物，用線性網(wǎng)絡(luò)代數(shù)對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，這些方法對(duì)實(shí)現(xiàn)道路交通系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)表示起到了一定的作用。在交通領(lǐng)域中，圍繞以弧和點(diǎn)的概念建立的網(wǎng)絡(luò)模型起的作用是最重要的。實(shí)際上，在許多交通應(yīng)用中，只需要單個(gè)的表示數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)模型就可以了。這種應(yīng)用的例子包括：
（1）人行道以及其它設(shè)備管理系統(tǒng)；
（2）實(shí)時(shí)與下線行程安排；
（3）基于網(wǎng)絡(luò)的交通信息系統(tǒng)和行程計(jì)劃任務(wù)；
（4）導(dǎo)航系統(tǒng)；
（5）實(shí)時(shí)交通堵塞管理和事故發(fā)現(xiàn)等。
5 結(jié)語(yǔ)
在交通領(lǐng)域，GIS－T被公認(rèn)為21世紀(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著GIS技術(shù)研究的進(jìn)一步深入，目前GIS－T中存在的問(wèn)題會(huì)逐步得到解決，這必定會(huì)促進(jìn)GIS－T的各個(gè)方面的應(yīng)用和發(fā)展，大大地改變交通現(xiàn)狀，帶動(dòng)整個(gè)交通行業(yè)的突飛猛進(jìn)，成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>
參考文獻(xiàn)
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〔2〕李躍軍.GIS在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用，湖南交通科技，2001.12
關(guān)鍵詞:RS(遙感) GIS(地理信息系統(tǒng)) GPS(全球定位系統(tǒng)) 3S一體化 土地利用動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)
【中圖分類號(hào)】S2【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1004-1079（2008）10-0201-01
1、RS 、GIS和GPS的發(fā)展特點(diǎn)
3S技術(shù)集中了空間、電子、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、信息、通訊、人工智能和地球科學(xué)眾多學(xué)科的最新成就，在許多學(xué)科和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
RS 是 Remote Sensing的縮寫，指從遠(yuǎn)距離高空及外層空間的各種平臺(tái)上，利用可見(jiàn)光、紅外及微波等電磁探測(cè)儀器，通過(guò)攝影或掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理技術(shù)來(lái)研究地面物體及其與環(huán)境相互關(guān)系的現(xiàn)代技術(shù)科學(xué)。遙感信息的主要特點(diǎn)是其具有周期性、宏觀性、實(shí)時(shí)性和綜合性。
GIS是Geographic Information System 或Geo-Information System的縮寫，通稱地理信息系統(tǒng)。是對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、分析、建模和表示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它具有強(qiáng)大的對(duì)空間數(shù)據(jù)處理和對(duì)現(xiàn)實(shí)世界模擬的能力，在空間要素的疊置過(guò)程中，能夠產(chǎn)生相關(guān)、綜合的新信息，為用戶決策服務(wù)。GIS的用途十分廣泛，目前世界上出售的GIS商用軟件系統(tǒng)已多達(dá)30余種。
GPS 是Navigation Satellite Timing and Ranging /Global Positioning System的縮寫NAVSTAR/GPS的簡(jiǎn)稱，含義為導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)時(shí)和測(cè)距/全球定位系統(tǒng)。它是美國(guó)國(guó)防部為滿足軍事部門對(duì)海上、陸地和空中設(shè)施進(jìn)行高精度導(dǎo)航和定位要求而建立的新一代管理系統(tǒng)。它具有定位精度高、實(shí)時(shí)定位速度快、提供三維坐標(biāo)、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)及全球地面連續(xù)覆蓋等特點(diǎn)。
2、3S一體化是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)和空間科學(xué)的發(fā)展，世界迅速地經(jīng)歷著一場(chǎng)新的技術(shù)革命― 信息革命。它推動(dòng)著地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)及相關(guān)各學(xué)科相互綜合，形成一個(gè)大邊緣學(xué)科――地球信息科學(xué)。其中一個(gè)主要因素就是RS,GIS和GPS技術(shù)的發(fā)展和相互結(jié)合。
2.1 3S一體化的必要性
2.1.1 3S一體化是由地理信息本身的特點(diǎn)所決定的地理信息具有空間性、特征性和時(shí)間性，它本身是一種信息流，自然地融通在一起，不能人為地割裂。RS,G IS和GPS三者中任一系統(tǒng)都只側(cè)重于信息流特征的一個(gè)方面，把信息技術(shù)人為地分割為獲取、處理和應(yīng)用3個(gè)互不關(guān)聯(lián)的方面，不能滿足準(zhǔn)確全面描述地理信息流的要求。這是造成對(duì)信息理解和應(yīng)用上產(chǎn)生誤差的主要原因，所以迫切需要一種全新的3S集成系統(tǒng)。
2.1.23S一體化是由RS、GIS、GPS的自身特點(diǎn)所決定的。3S技術(shù)為地球與環(huán)境科學(xué)提供了新一代的觀測(cè)手段、描述語(yǔ)言和思維工具。RS、GIS、GPS技術(shù)各具特色，但在實(shí)際工作中單獨(dú)使用時(shí)各自存在著缺陷。GPS可以瞬間產(chǎn)生目標(biāo)定位坐標(biāo)，卻不能給出定位點(diǎn)的地理屬性;RS可以很好地獲取區(qū)域面狀信息，但受光譜波段限制，有眾多地物特征不可遙感;GIS具有較好的查詢、檢索、分析和綜合處理能力，但數(shù)據(jù)獲取與錄人始終是個(gè)瓶頸問(wèn)題。3S集成后，取長(zhǎng)補(bǔ)短是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢(shì)，三者之間的相互作用如圖1所示。
2.l.3 3S一體化是現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展的要求隨著現(xiàn)代地理學(xué)在研究領(lǐng)域和方法上的不斷發(fā)展和成熟，其研究對(duì)象在廣泛性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、分析、預(yù)測(cè)等功能上提出了更高的要求，只有3S集成，構(gòu)成整體的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，才能滿足這一需求。其中GIS是一個(gè)核心技術(shù)，它需要RS不斷更新其數(shù)據(jù)庫(kù)及GPS的支持，是連接RS與GPS的紐帶，同時(shí)能夠處理各種來(lái)源與類型的數(shù)據(jù)。
2.2 3S一體化的技術(shù)支持
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)3S一體化創(chuàng)造了可能性，也提供了有力的技術(shù)支持，使來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)處理成為可能。
新型傳感器的研制和應(yīng)用會(huì)更加刺激相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為GIS提供更新、更豐富的信息來(lái)源，會(huì)更廣泛地應(yīng)用GPS這一有力工具。
GPS接收機(jī)精度的提高、應(yīng)用的方便和價(jià)格的降低，將對(duì)GIS、RS產(chǎn)生一系列革命性的變化。這些都為3S一體化的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)上的支持。
3、3S一體化的模式
3S集成的方式可以在不同技術(shù)水平上實(shí)現(xiàn)，3S一體化大致有3種模式:一為三者結(jié)合，3個(gè)系統(tǒng)雖彼此獨(dú)立，但相互之間可以通過(guò)數(shù)據(jù)通訊而聯(lián)系在一起;二為三者合一，有共同的界面，做到表面上無(wú)縫的結(jié)合，數(shù)據(jù)傳輸則在內(nèi)部通過(guò)特征碼相結(jié)合，這只是某種思想和方法的合一，并非將系統(tǒng)完全融合。
4、3S一體化在土地信息系統(tǒng)中的利用
長(zhǎng)期以來(lái)，落后的土地管理技術(shù)手段一直是制約我國(guó)土地管理事業(yè)發(fā)展的瓶頸因素，特別是缺少現(xiàn)勢(shì)性的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，不能適時(shí)地進(jìn)行土地利用信息變更和規(guī)劃方案調(diào)整。隨著RS,GIS,GPS技術(shù)的發(fā)展并日益呈現(xiàn)出集成化、智能化、自動(dòng)化的3S一體化發(fā)展趨勢(shì)，建立土地利用動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)(LUDMIS)已成為可能。它不僅能實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)更新和土地利用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，而且能夠快速根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求同時(shí)制定幾種規(guī)劃方案，以供領(lǐng)導(dǎo)部門決策，也能通過(guò)仿真模擬技術(shù)對(duì)土地利用規(guī)劃實(shí)施跟蹤管理和實(shí)時(shí)調(diào)整，為土地資源調(diào)查、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、分析與評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)與預(yù)警、決策與支持提供技術(shù)保證。
3S一體化技術(shù)是土地利用動(dòng)態(tài)管理的理想技術(shù)支撐手段，完全可以進(jìn)行土地利用信息的實(shí)時(shí)更新和規(guī)劃方案的動(dòng)態(tài)調(diào)整。將GPS記錄數(shù)據(jù)、RS成像數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)及文檔資料和數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)范格式輸人計(jì)算機(jī)，建立土地利用空間信息庫(kù)，據(jù)此可以求出地物的空間坐標(biāo)和屬性信息。同時(shí)，從中快速發(fā)現(xiàn)在哪些地區(qū)空間信息發(fā)生了變化，得到研究區(qū)域內(nèi)當(dāng)前城市化過(guò)程、耕地面積減少、土地利用變更和生態(tài)環(huán)境變化等的基本數(shù)據(jù)和圖面資料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的快速更新，在分析決策模型支持下，快速完成多維、多元復(fù)合分析?；?S一體化的LUDMIS系統(tǒng)應(yīng)包括:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)分析、土地資源分類、土地需求量預(yù)測(cè)、土地評(píng)價(jià)分析、土地潛力、土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地利用動(dòng)態(tài)仿真及成果輸出等功能子系統(tǒng)，如圖2所示。
總之 ，在 3S一體化技術(shù)支持下，建立LUDMIS是土地利用管理發(fā)展的必然趨勢(shì)，相信經(jīng)過(guò)大量的研究和實(shí)踐，這一動(dòng)態(tài)系統(tǒng)很快會(huì)被廣泛地應(yīng)用于土地管理及相關(guān)部門。
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論文關(guān)鍵詞：適宜性評(píng)價(jià)，土地適宜性，GIS
0引言
土地適宜性評(píng)價(jià)作為土地評(píng)價(jià)的重要組成部分，是根據(jù)土地的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性，研究土地對(duì)某一現(xiàn)狀用途或預(yù)定用途的適宜程度。1976年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）正式公布的《土地評(píng)價(jià)綱要》是最為典型的土地適宜性評(píng)價(jià)指南。由于土地適宜性評(píng)價(jià)針對(duì)性強(qiáng)，實(shí)用性大，應(yīng)用很廣，適宜性評(píng)價(jià)方法也不斷有新的進(jìn)展。
1評(píng)價(jià)方法
1.1經(jīng)驗(yàn)法
評(píng)價(jià)人員與當(dāng)?shù)乜萍既藛T和有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的人討論，并依據(jù)研究區(qū)的具體情況和自己多年土地利用的經(jīng)驗(yàn)，決定如何將各單項(xiàng)土地質(zhì)量的適宜等級(jí)綜合為總的土地適宜等級(jí)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能考慮數(shù)學(xué)方法所不能包括的各種非數(shù)量因子及具體變化情況，缺點(diǎn)是要求評(píng)價(jià)者對(duì)當(dāng)?shù)貤l件、土地質(zhì)量狀況和作物生物學(xué)特性具有豐富的知識(shí)，才能做出正確的判斷（夏敏，2000），而且不可避免的是易造成評(píng)價(jià)結(jié)果的主觀性。由于這些局限加上新方法、新技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)驗(yàn)法的受用面越來(lái)越小。
徐樵利（1994）在湖北省宜昌縣完成的適種柑橘的土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)就采用經(jīng)驗(yàn)法，參照《土地評(píng)價(jià)綱要》建立起來(lái)的。首先確定影響柑橘生長(zhǎng)的限制因素，然后逐項(xiàng)對(duì)它們進(jìn)行分級(jí)，最后再綜合成總的土地適宜等級(jí)。同時(shí)，在評(píng)價(jià)過(guò)程中適當(dāng)考慮管理、投資和柑橘產(chǎn)量等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。李秀斌(1989)對(duì)黃淮海平原土地做的農(nóng)業(yè)適宜性評(píng)價(jià)也采用了此法。
1.2極限條件法
該方法主要強(qiáng)調(diào)主導(dǎo)因子的作用，運(yùn)用“木桶原理”，將單項(xiàng)因子評(píng)價(jià)中的最低等級(jí)直接作為綜合評(píng)價(jià)的等級(jí)（黑龍江省農(nóng)、林、牧土地適宜性評(píng)價(jià)，趙松喬等；江蘇省宜興市南部丘陵山區(qū)的土地適宜性評(píng)價(jià)，倪紹祥）。極限條件法簡(jiǎn)單易操作，能很好體現(xiàn)個(gè)別極端決定土地利用適宜性的因素，但該方法未考慮到在一些情況下，土地某種性質(zhì)的不足可為其他部分所彌補(bǔ)（陳建飛等GIS，1999），因此得出的結(jié)論偏于草率和絕對(duì)，而且在多數(shù)情況下，綜合評(píng)定出的土地等級(jí)偏低。
1.3數(shù)學(xué)方法
數(shù)學(xué)方法以權(quán)重法為中心，即確定各個(gè)參評(píng)因子及其權(quán)重，然后對(duì)兩者的乘積加總，以和作為分等級(jí)的根據(jù)。主要分為多因素綜合評(píng)定法和模糊綜合評(píng)判法。
1.3.1多因素綜合評(píng)定法（指數(shù)和法）
該方法將各參評(píng)因子按其對(duì)土地適宜性貢獻(xiàn)或限制的大小進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分級(jí)或統(tǒng)計(jì)分級(jí)并賦值，然后用各參評(píng)因子指數(shù)之和來(lái)表示土地適宜性的高低。最后按照指數(shù)和大小排序，以經(jīng)驗(yàn)確定指數(shù)和的分等界線。其中各參評(píng)因子及其權(quán)重系數(shù)的確定可依據(jù)回歸分析法、層次分析法、專家征詢法（Delphi）等。采用這些數(shù)學(xué)方法的目的都是為了獲得盡量準(zhǔn)確的權(quán)重和指數(shù)和，以期盡量準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)適宜性等級(jí)（夏敏，2000），而且非數(shù)量化質(zhì)量性狀數(shù)量化和不同計(jì)量單元無(wú)量綱化使得各參評(píng)因子間具有了明顯的可比性（何敦煌，1994），缺點(diǎn)在于較極限條件法需增加大量計(jì)算過(guò)程，在地類復(fù)雜、評(píng)價(jià)單元數(shù)量較多的區(qū)域工作量明顯增加（何敦煌，1994），同時(shí)不能考慮到非數(shù)量因子的具體變化情況（夏敏，2000），而以和值計(jì)算土地質(zhì)量綜合指數(shù)往往會(huì)掩蓋某些特別限制因子對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)所造成的質(zhì)的影響（徐麗莎，2008），層次分析法、Delphi法在確定權(quán)重系數(shù)時(shí)主觀性過(guò)大。
劉胤漢等（1995）在陜西采用專家征詢法對(duì)農(nóng)業(yè)土地資源作了綜合性適宜性評(píng)價(jià)，經(jīng)過(guò)兩輪征詢后確定了坡度、高程等6個(gè)指標(biāo)極其權(quán)重系數(shù)，最后將農(nóng)業(yè)土地分為最佳適宜、中等適宜和臨界適宜三等，并按此法對(duì)水稻作了單向性土地適宜性評(píng)價(jià)。吳燕輝等（2008）以湖北省潛江市為研究范圍，在GIS技術(shù)的支持下，闡述了如何用層次分析法進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)，得到了潛江市的適宜性等級(jí)圖，并單獨(dú)對(duì)農(nóng)用地、林地、建設(shè)用地的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果作了分析。
1.3.2模糊綜合評(píng)判法
這種方法用于評(píng)價(jià)的原理，是對(duì)參評(píng)因子和適宜性等級(jí)建立隸屬函數(shù)，對(duì)參評(píng)因子的評(píng)價(jià)由參評(píng)因子對(duì)每一個(gè)適宜性等級(jí)的隸屬度構(gòu)成，評(píng)定結(jié)果是參評(píng)因子對(duì)適宜性等級(jí)的隸屬值矩陣；參評(píng)因子對(duì)適宜性的影響大小用權(quán)重系數(shù)表示，構(gòu)成權(quán)重矩陣，將權(quán)重矩陣與隸屬值矩陣進(jìn)行復(fù)合運(yùn)算，得到一個(gè)綜合評(píng)價(jià)矩陣，表示該土地單元對(duì)每一個(gè)適宜性等級(jí)的隸屬度。模糊綜合評(píng)判方法較好地體現(xiàn)了主導(dǎo)因素和綜合分析的相結(jié)合，比較符合客觀實(shí)際，通過(guò)對(duì)參評(píng)因素隸屬度的計(jì)算和模糊矩陣的復(fù)合運(yùn)算得出評(píng)價(jià)單元對(duì)應(yīng)于各等級(jí)的隸屬度，其計(jì)算過(guò)程無(wú)需再摻入人為因素，減少了主觀性的干擾（陳建飛等，1999）。但是根據(jù)實(shí)地采集的調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)模糊綜合評(píng)判模型進(jìn)行驗(yàn)證，會(huì)發(fā)現(xiàn)模型存在一定的誤差，有一部分正確的樣本數(shù)據(jù)卻得不到正確的結(jié)果（焦利民等，2004）。
E. Van Ranst等（1994）采用該法對(duì)泰國(guó)半島的橡膠生產(chǎn)區(qū)做了土地適宜性評(píng)價(jià)。他們創(chuàng)新地根據(jù)每個(gè)因素對(duì)產(chǎn)量的影響賦予一定的權(quán)重系數(shù)，并將單項(xiàng)因子的適宜性評(píng)價(jià)與綜合的土地適宜等級(jí)結(jié)合起來(lái)。最后將評(píng)價(jià)結(jié)果與常規(guī)的極 限條件法、參數(shù)法和多元線性回歸的評(píng)價(jià)結(jié)果相比較，得出模糊綜合評(píng)價(jià)法的準(zhǔn)確性較好，從而證明了該法的潛力。P.A.BURROUGH等（1992）采用加拿大阿爾伯塔農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，分別用布爾數(shù)學(xué)法和模糊分類法對(duì)每個(gè)細(xì)胞的土地屬性進(jìn)行分類，得出布爾方法比模糊分類拒絕更多的細(xì)胞GIS，選取的細(xì)胞也不夠毗連。而模糊分類法在所有的階段都獲得更多的有效信息，分類的連續(xù)變化性也更好。
姚建民（1994）在典型的黃土殘塬溝壑區(qū)――隰縣針對(duì)如何利用農(nóng)作物、果樹(shù)、林木和牧草開(kāi)發(fā)土地資源問(wèn)題，重點(diǎn)篩選出原土地利用類型、坡度、坡向和海拔高程4個(gè)指標(biāo)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，劃分出土地適宜性開(kāi)發(fā)類型區(qū)。劉耀林等（1995）在十堰市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有坡荒地，通過(guò)對(duì)制約土地的自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的綜合分析，依照土地質(zhì)量滿足對(duì)預(yù)定用途要求的程度，采用模糊數(shù)學(xué)的方法完成了坡荒地的宜農(nóng)、宜林、宜牧、宜園4個(gè)適宜類的評(píng)價(jià)。陳建飛等（1999）應(yīng)用模糊綜合評(píng)判(Fuzzy Set)法、經(jīng)驗(yàn)指數(shù)和法、極限條件法進(jìn)行長(zhǎng)樂(lè)市土地適宜性評(píng)價(jià)，對(duì)不同方法及結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出模糊綜合評(píng)判的結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)指數(shù)和的結(jié)果有較大的相似性、極限條件法的結(jié)論往往過(guò)于簡(jiǎn)單，著重探討了模糊綜合評(píng)判方法的優(yōu)點(diǎn)――合理、客觀。
1.4人工智能方法
人工智能方法基于自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)系統(tǒng)的樣本學(xué)習(xí)機(jī)制，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、遺傳算法、元胞自動(dòng)機(jī)等。劉耀林、焦利民（2004）基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)造模糊系統(tǒng)，建立了土地適宜性評(píng)價(jià)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差反向修正的原理，設(shè)計(jì)和推導(dǎo)了該模型的學(xué)習(xí)算法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該模型應(yīng)用于土地適宜性評(píng)價(jià)具有高效、客觀、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。次年（2005），兩人將計(jì)算智能理論引入土地評(píng)價(jià)領(lǐng)域，構(gòu)建了一個(gè)全新的土地適宜性評(píng)價(jià)模型：首先基于模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了一個(gè)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，然后采用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行訓(xùn)練，能夠快速收斂到最優(yōu)解，對(duì)初始的規(guī)則庫(kù)進(jìn)行修正，形成了一個(gè)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
1.5改進(jìn)后的方法
以上介紹了在土地適宜性評(píng)價(jià)中常用的基本方法。近年來(lái)，鑒于各種方法本身的局限性，很多學(xué)者提出了各種方法相互結(jié)合或?qū)υ椒右愿倪M(jìn)的評(píng)價(jià)方案，并應(yīng)用于某地的土地適宜性評(píng)價(jià)，取得了較好的結(jié)果。
廈門大學(xué)何敦煌（1994）在福建龍海適宜性評(píng)價(jià)中嘗試采用了極限條件法和指數(shù)和法相結(jié)合的兩次評(píng)價(jià)，即用極限條件法評(píng)價(jià)土地適宜類，用極限條件法和指數(shù)和法評(píng)價(jià)土地適宜等并確定土地限制性（適宜級(jí)）是同時(shí)進(jìn)行的。這一方法不僅克服了極限條件法和指數(shù)和法的缺點(diǎn)，還相互間起了交叉檢驗(yàn)的作用。
南京大學(xué)彭補(bǔ)拙等在做中亞熱帶北緣青梅土地適宜性評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)盛花期溫度和土壤PH值這兩項(xiàng)對(duì)青梅生產(chǎn)發(fā)育有重要限制作用的因素采用極限條件法，對(duì)其余的評(píng)價(jià)因子采用逐步回歸分析法進(jìn)行分析，作必要的因子剔除，得到它們的總適宜等級(jí)，最后再對(duì)這三項(xiàng)評(píng)價(jià)的結(jié)果按極限條件法進(jìn)行歸總，得到該土地利用方式的適宜性等級(jí)最后評(píng)價(jià)結(jié)果，該結(jié)合體現(xiàn)各土地構(gòu)成要素的不同貢獻(xiàn)，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和合理性。
北大的杜紅悅等以攀枝花為例，用模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)FAO的農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶法(AEZ)進(jìn)行改進(jìn)，并將GIS技術(shù)應(yīng)用于AEZ法中；歐陽(yáng)進(jìn)良等針對(duì)不同作物進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)，并據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果、各類土地的特點(diǎn)及區(qū)位和經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行作物種植分區(qū)。
2新技術(shù)的應(yīng)用
隨著數(shù)學(xué)方法的改進(jìn)和新技術(shù)如3S（遙感技術(shù)RS、全球定位系統(tǒng)GPS和地理信息系統(tǒng)GIS）、ES（專家系統(tǒng)）的應(yīng)用，給土地評(píng)價(jià)，尤其是土地適宜性評(píng)價(jià)帶來(lái)了飛躍，它們?cè)跀?shù)據(jù)的獲得、處理、分析上的強(qiáng)大功能不僅使工作效率大大提高，還使基于大范圍的調(diào)查評(píng)價(jià)成為可能。
Jacek Malczewski (2004)對(duì)基于GIS的土地適宜型分析做了系統(tǒng)全面的梳理，他先從歷史的角度介紹了GIS的知識(shí)及其發(fā)展過(guò)程，然后回顧了基于GIS的土地適宜型評(píng)價(jià)的相關(guān)方法和技術(shù)，最后分析了其存在的挑戰(zhàn)、未來(lái)趨勢(shì)和前景。胡小華等（1995）通過(guò)專家系統(tǒng)的引入、層次分析法的應(yīng)用以及如何借助地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析功能及圖形和屬性的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)土地適宜性的評(píng)價(jià)。張紅旗（1998）在評(píng)價(jià)柑桔土地適宜性時(shí)，結(jié)合GIS技術(shù)GIS，改變以往僅考慮自然條件的做法，分別建立柑桔土地的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)屬性適宜性評(píng)價(jià)模型及綜合評(píng)價(jià)模型，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和合理性，也為其他類型的單作物(廣義)土地適宜性評(píng)價(jià)提供了一個(gè)可行的模式。
S.Kalogirou (2002)運(yùn)用專家系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，建立了支持實(shí)證研究的土地適宜性評(píng)價(jià)模型――LEIGIS軟件。該模型基于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的作物土地分類，分為物理評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。物理評(píng)估選用了17種指標(biāo)因子，采用布爾分類法，包括了一般種植作物和5種特定作物（小麥，大麥，玉米，棉花種子，甜菜）的評(píng)價(jià)模型。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)考慮了市場(chǎng)限制下的收入最大化問(wèn)題。專家系統(tǒng)使得評(píng)價(jià)不同作物時(shí)規(guī)則可以適當(dāng)改變，地理信息系統(tǒng)使得空間數(shù)據(jù)的管理和結(jié)果可視化成為可能。該軟件支持任何空間數(shù)據(jù)集的評(píng)價(jià)和介紹，而且不需要評(píng)價(jià)者掌握特殊的電腦技能。夏敏（2000）在其碩士論文里探討了以地理信息系統(tǒng)和專家系統(tǒng)為技術(shù)支持，開(kāi)發(fā)農(nóng)地適宜性評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)的可行性，在Mapinfo地理信息系統(tǒng)的支持下，建立了一個(gè)具有一定通用性的農(nóng)地適宜性評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)，并通過(guò)了在邳州市的實(shí)證研究。
3結(jié)論
我國(guó)的土地適宜性評(píng)價(jià)始于50年代，綜合的土地適宜性評(píng)價(jià)從70年代末全面展開(kāi),近l0年來(lái)，土地適宜性評(píng)價(jià)得到了更快的發(fā)展，更重視定性與定量相結(jié)合、針對(duì)特定目標(biāo)或?qū)ο蟆＝?jīng)驗(yàn)法、極限條件法、多因素綜合評(píng)定法法、層次分析法等繼續(xù)得到使用，但通常做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)或與其他方法相結(jié)合，彌補(bǔ)各自的缺陷。模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法仍然得到了很廣的應(yīng)用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、遺傳算法等新方法開(kāi)始嘗試性應(yīng)用?？萍嫉陌l(fā)展使得3S技術(shù)和專家系統(tǒng)等新技術(shù)廣泛用于土地評(píng)價(jià)，尤其給土地適宜性評(píng)價(jià)中帶來(lái)了質(zhì)的飛躍，接下來(lái)的土地適宜性評(píng)價(jià)仍基于上述技術(shù)的支持是必然的趨勢(shì)。
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關(guān)鍵詞：數(shù)字地圖；服務(wù)；發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：P28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 18-0009-01
一、引言
地圖是地球空間信息的可視化形式，是人類空間形象思維的再現(xiàn)，也是空間信息傳輸與認(rèn)知的重要手段[1]。20世紀(jì)，計(jì)算機(jī)的發(fā)明，使許多領(lǐng)域產(chǎn)生了新的發(fā)展甚至飛躍，一系列新的概念、名詞術(shù)語(yǔ)乃至新的學(xué)科隨之出現(xiàn)。數(shù)字地圖的概念就是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在地圖學(xué)中的應(yīng)用而逐步形成和發(fā)展的[2]。目前，數(shù)字地圖制圖也已成為現(xiàn)代地圖學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。隨著信息科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)字地圖在信息獲取與傳輸手段、表現(xiàn)內(nèi)容與方式等方面都展現(xiàn)出蓬勃的生機(jī)。本文首先介紹數(shù)字地圖的基本原理，然后分析了其發(fā)展趨勢(shì)。
二、數(shù)字地圖的基本原理
數(shù)字地圖是以數(shù)字形式記錄和存儲(chǔ)的地圖，是在一定的坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)具有確定位置、屬性及關(guān)系標(biāo)志和名稱的地面要素和現(xiàn)象的離散數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)可識(shí)別的存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)的概括的有序集合[2]。雖然它在計(jì)算機(jī)中的表示和存儲(chǔ)形式為一組數(shù)據(jù)，并非可視地圖，但在計(jì)算機(jī)屏幕等輸出設(shè)備上可再現(xiàn)為的色彩鮮艷、直觀的傳統(tǒng)地圖（模擬地圖）。屏幕上顯示的地圖即電子地圖。
數(shù)字地圖制圖的核心問(wèn)題是如何使用計(jì)算機(jī)處理地圖信息，即研究空間信息的獲取、變換、存貯、處理、識(shí)別、分析和圖形輸出的理論方法和技術(shù)工藝，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進(jìn)行地圖的設(shè)計(jì)和編繪，其技術(shù)基礎(chǔ)包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)。概括起來(lái)，數(shù)字地圖制圖需要解決三個(gè)主要問(wèn)題：一是對(duì)連續(xù)的地圖信息數(shù)字化；二是對(duì)數(shù)字形式的地圖信息進(jìn)行一系列的加工處理，形成各種形式的地圖產(chǎn)品；三是把數(shù)字地圖的有關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為人可閱讀的地圖圖形。
三、數(shù)字地圖的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)字地圖本身是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上的規(guī)格化的地圖數(shù)據(jù)，需要通過(guò)有關(guān)軟件調(diào)用處理才能再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界地表地物的位置、幾何形狀、相互關(guān)系和相關(guān)屬性信息。這些在很多方面都推動(dòng)數(shù)字地圖呈現(xiàn)出了新的發(fā)展趨勢(shì)。
（一）數(shù)據(jù)集成多源多維化。傳統(tǒng)的數(shù)字地圖主要基于模擬顯示地理信息的思想。電子地圖背景數(shù)據(jù)源包括桌面出版環(huán)境中的地圖、航空像片、衛(wèi)星影像、GPS數(shù)據(jù)、各類專題圖等。專題數(shù)據(jù)源又包括：基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)、地名庫(kù)、DEM庫(kù)等。背景數(shù)據(jù)可以二維、三維的形式表現(xiàn)，專題數(shù)據(jù)滲透在背景中，其分析結(jié)果以可視化的形式顯示于背景之上?，F(xiàn)在，一些城市數(shù)字地圖提供的服務(wù)往往包括主要建筑、道路、景區(qū)等相關(guān)地名信息查詢和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況[3]。谷歌還推出了具有大型商店和機(jī)場(chǎng)室內(nèi)地圖功能的新版移動(dòng)地圖服務(wù)，幫助用戶避免在大賣場(chǎng)和復(fù)雜建筑物內(nèi)迷路，可以說(shuō)，這是一次重大突破。該系統(tǒng)利用移動(dòng)基站、GPS和公共WiFi接入點(diǎn)來(lái)進(jìn)行定位，不過(guò)該功能目前僅限于美、日的一些知名場(chǎng)所。
（二）數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化。電子地圖中數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)采用通用數(shù)據(jù)庫(kù)引擎與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL），實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，數(shù)字地圖分布存儲(chǔ)和處理、網(wǎng)上傳輸和服務(wù)趨勢(shì)日益明顯。為了保證大量高清數(shù)據(jù)上線后，瀏覽器的速度和穩(wěn)定性，一些電子地圖服務(wù)機(jī)構(gòu)開(kāi)始引入云計(jì)算技術(shù)和多站點(diǎn)流量分擔(dān)方案，以實(shí)現(xiàn)用戶在線看視頻地圖不卡殼。
（三）數(shù)據(jù)表達(dá)準(zhǔn)確、可視化。傳統(tǒng)的數(shù)字地圖，空間目標(biāo)采用方程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，繪制時(shí)采用“反走樣”以增強(qiáng)圖形效果，影像信息采用“金字塔”策略顯示。其可視化表達(dá)的內(nèi)容由最初單一的空間數(shù)據(jù)可視化，擴(kuò)展為面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的屬性數(shù)據(jù)和空間關(guān)系的可視化。表達(dá)的手段已由2維轉(zhuǎn)向3維乃至真實(shí)場(chǎng)景等?，F(xiàn)在，一些城市的數(shù)字地圖已經(jīng)發(fā)展到從平面地圖查詢直接升級(jí)為高清街景和實(shí)時(shí)路況，可在線瀏覽實(shí)時(shí)交通路況，可清晰看到道路兩側(cè)樓房的樓梯、隔離帶、車棚等場(chǎng)景。而谷歌的街景地圖功能曾因?yàn)閿?shù)據(jù)分辨率太高太真實(shí)而在一些國(guó)家引起了隱私保護(hù)方面的爭(zhēng)議。
（四）產(chǎn)品模式多媒介、個(gè)性化。以可視化數(shù)字地圖為背景的光盤電子地圖、網(wǎng)絡(luò)電子地圖、PDA電子地圖，通過(guò)只讀光盤、網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)通信等媒介傳播，以普通PC機(jī)、觸摸屏計(jì)算機(jī)、PDA、智能手機(jī)等形式提供給大眾使用，通過(guò)人機(jī)交互手段可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地提供信息檢索、數(shù)值分析、決策咨詢和機(jī)動(dòng)駕駛、步行和自行車導(dǎo)航等功能；展示城市、企業(yè)、旅游景點(diǎn)等區(qū)域綜合面貌，是數(shù)字化技術(shù)與古老地圖學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的地圖品種，正逐漸成為公眾日常生活中信息服務(wù)的一部分。通過(guò)歷史文化信息系統(tǒng)和公共旅游服務(wù)系統(tǒng)將全方位地還原所有5A景區(qū)的視頻原貌，人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)登錄系統(tǒng)，在線模擬旅游，查詢景區(qū)的電話、開(kāi)放時(shí)間、門票、廁所等實(shí)用旅游信息。當(dāng)然，這些服務(wù)涉及到地圖制作生產(chǎn)商與有關(guān)行業(yè)的有效合作溝通，否則，提供的信息往往因?yàn)楦虏患皶r(shí)而失去其應(yīng)有的價(jià)值，最終影響產(chǎn)品信譽(yù)而失去用戶支持。
（五）用戶接口人性化。目前，電子地圖交互界面中應(yīng)用了一些優(yōu)秀的多媒體技術(shù)，如Flas、3維動(dòng)畫、視頻特技VRML場(chǎng)景、360°全景圖、多媒體網(wǎng)頁(yè)等，大大改善了用戶接口。將來(lái)，多媒體人機(jī)交互技術(shù)的智能化會(huì)為電子地圖提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐與創(chuàng)意空間。一些數(shù)字地圖產(chǎn)品的手機(jī)版，將全面支持安卓、蘋果、微軟移動(dòng)等主流操作系統(tǒng)。其中，Android智能手機(jī)和平板電腦的用戶已可以查看谷歌的室內(nèi)地圖。
五、結(jié)束語(yǔ)
信息時(shí)代，數(shù)字地圖成為人們認(rèn)識(shí)世界、改造世界和進(jìn)行各種活動(dòng)經(jīng)常需要的重要信息來(lái)源。真實(shí)可靠、快速顯示用戶需要感知的信息是其創(chuàng)新發(fā)展的不竭動(dòng)力和思想源泉。
參考文獻(xiàn)：
[1]廖克.地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)（GIS）的新進(jìn)展[J].地球信息科學(xué)，2005，7（2）.