導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇信息科學，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

土地信息科學作為一門新興的信息科學技術,已走過了近40年的發展歷程。目前正以每年25%~40%的速度快速增長。毫無疑問,土地信息科學是國土現代化無可替代的重要技術支撐,它的廣泛應用,必將給土地資源的研究和發展帶來革命性的變革[3]。

1.1土地利用遙感動態監測研究我國土地利用/土地覆被變化遙感動態監測研究始于20世紀70年代。1974年開始引進美國地球資源衛星圖像,開展遙感圖像處理和解譯工作。1978年全國第二次土壤普查,許多地區利用航片借助計算機技術勾繪出了土地利用現狀圖和土壤圖。20世紀80—90年代,微型計算機的出現促進了遙感技術的發展,我國土地信息科學研究進入新的階段。1980—1983年我國利用陸地衛星圖像資料對全國土地進行遙感調查,編制了1∶250000和1∶2000000土地利用現狀圖。利用航空遙感圖像判讀編制了1∶10000、1∶25000、1∶50000的土地利用現狀圖和土地利用類型圖。航空遙感與GPS應用到城鎮大比例尺(1∶2000~1∶500)地形圖測繪工作中,為城市土地規劃建設提供了依據。90年代初,在國家土地管理局的組織下,東部采用航空遙感信息完成1∶10000土地利用調查,西部以航空遙感和衛星遙感信息相結合完成1∶50000、1∶100000和1∶200000土地利用調查。近十幾年以來,隨著衛星遙感分辨率的不斷提高,遙感技術在土地利用動態變化監測中發揮越來越重要的作用。在國家科委和國家科學基金委“九五”到2010的重點發展領域和優先資助領域中,將土地利用動態變化遙感監測作為研究重點之一[4]。目前,遙感技術因其能提供動態、豐富和廉價的數據源已成為獲取土地利用/土地覆被變化最為行之有效的手段。衛星遙感在全球和區域尺度土地利用/土地覆被變化研究與應用方面均取得了突破性進展[5]。

1.2土地信息系統建設研究1980年中國科學院遙感所成立了第一個地理信息系統研究室,并于1985年組建了“資源與環境信息系統”國家重點實驗室。1990年,武漢大學建立“測繪遙感信息工程”國家實驗室。在此基礎上我國開展了大量的土地信息相關的開發研制工作,如中國測繪局在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上,建成1∶1000000國土基礎信息系統和全國土地信息系統[2]。國土資源部已將“加強信息系統建設,實現信息服務社會化”列為國土資源部門的五大任務之一,并已成立了以部長為首的部信息化領導小組,組建了部信息中心。在新一輪國土資源大調查中設立了“數字國土工程”專項,我國國土資源信息化工作已全面展開[6]。與此同時,我國一大批土地信息化相關的重點項目已經或者正在開發、實施。例如,黃杏元等根據城市土地定級因素所具有的空間特征和相關性,采用地理信息系統的技術和方法,運用空間數據庫存貯、管理和操作各類與城市土地定級估價有關的信息和數據,完成了南通市土地定級信息系統的設計,建立了土地定級估價數據庫[7]。武漢大學資源與環境學院開發了農用地分等定級估價信息系統,不但可以減少農用地分等定級估價工作中大量煩瑣的計算工作,而且可以大大提高分等的速度和精度。

1.3人才培養和學術交流成果研究近年來,我國研究者出版了一系列有關論述土地信息科學的專著,如由胡月明等編著的《土地信息系統》(華南理工大學出版社2001年出版)、海等編著的《土地管理信息系統》(中國農業大學出版社2000年出版)等。同時,我國學者也發表了大量的土地信息科學相關的學術論文,如彭俊等就“土地信息學”的建設進行了深入的探討。嚴泰來等就土地信息學科前沿的若干問題作了深入的剖析。孫靜等就土地利用遙感動態監測技術方法作了詳細介紹。近年來,許多高校科研院所開設了與土地信息科學有關的專業、課程和培訓班,培養出了一大批從事土地信息科學教學、研究和實踐的工作人員。

2前沿領域

無論從發展土地信息科學的角度,還是從國家社會經濟進步的需求來看,土地信息科學面臨著不少困難和新的挑戰,同時也迎來發展的有利契機。本文主要從空間信息數據庫角度提出一些土地信息學科的前沿問題。

2.1空間數據表達與系統開發標準化土地信息的標準化程度決定了系統的兼容性、可移植性,同時也保證信息的共享和可持續利用[8]。土地信息系統的標準化包含兩方面的含義。首先,要服從軟件系統工程的標準,服從系統的設計、開發標準和網絡協議標準。其次,土地信息系統要遵從土地行業及地理界的標準,服從空間地理信息(點、線、面)的描述、管理和表示的數據標準。目前我國土地信息系統建設缺乏統一的技術標準,系統低水平設計、軟件重復開發現象嚴重。土地信息化基礎設施薄弱,基礎數據庫建庫與更新仍是一個瓶頸問題。應確定基礎數據生產和利用的法定地位,加快制定有關國家標準,加強數據質量控制,統一土地空間數據模型[9],具體如土地信息系統中名詞術語標準、圖形與影像數據采集技術規程、數據交換格式標準、數據精度和質量標準、土地數據的分類與代碼等[3]。值得一提的是,宋其友等編著的《土地信息學》較為系統地介紹了土地信息的數據模型、數據獲取、應用模型等[10]。

2.2空間數據信息挖掘問題當前全國各地國土資源部門構建了多層次、多類型的國土資源數據庫。數據庫的數據規模、質量與數據的完備性都達到前所未有的高度,這種情形為數據庫的信息挖掘提供了良好條件[11]。隨著國土信息化進程的深入,不同時間、不同區域、不同方式來源的土地信息數據越來越多,積累了大量的空間數據資料,如何在系統支持下由“死”數據變為“活”數據,挖掘深層次的信息成為當前土地信息科學的熱點問題[12]。事實上,不少人對這個問題也做了深入研究。比如,有人利用一個地區各個圖斑的周長面積比的平均值來衡量這個地區的土地開發程度,也有人從城市各個商業網點布局來發現一些經濟現象[13]。

2.3時空數據結構問題時間、空間、屬性是構成GIS的三個基礎成分。黃杏元等指出時間是土地信息系統中不可缺少的一維,它不僅僅作為數據的一個組成部分,而且與空間數據相互關聯地存在著[14]。然而,目前的土地信息系統軟件除三維表面模型外,基本上是二維模型,難以描述土地時空的三維性。若要實現這一目標,二維的土地信息系統模型需要作根本性的改進[15]。

2.4數據壓縮和數據更新淘汰問題土地空間數據涉及跨部門、跨行業的多種數據格式和多種數據類型的大量資源、環境和社會經濟圖形、屬性數據。這些空間數據在以幾何級數的形式增長,而計算機數據存儲空間卻是以算術級數在增加,勢必有一天存儲空間容納不下巨量的地學信息數據[13]。研究科學的空間數據壓縮方法顯得十分必要。

2.5遙感影像數據解譯精度與可信度問題遙感影像數據解譯精度與可信度是貫穿于土地利用動態變化監測過程的核心問題之一,也是困擾遙感技術在土地利用動態監測中應用的重要限制因素。多數據源的數據融合問題、確定信息與不確定信息問題、人—機交互界面設計等是今后土地信息科學發展所面臨的主要問題。

3發展趨勢

3.1多學科的集成性研究張榮群[16]指出土地信息科學涉及遙感與測繪技術、計算機信息技術、數學和統計學、地圖學,以及與土地相關的地理學、環境生態學、土壤學、氣象學、城市科學和管理學等學科。遙感測繪技術以及全球定位技術為土地信息系統提供豐富的數據來源;計算機科學為土地信息系統的發展提供強大的軟、硬件環境;環境資源(土地資源相關)科學則是土地信息系統工作的對象。

3.2土地信息的網絡化研究土地管理業務具有業務種類多樣性、數據量大、手續繁雜等特點,要求各個部門共享信息,協同處理。Internet具有不受時空限制能快速、直觀地土地信息,對于合理保護、利用和開發土地資源,整合資源優勢,最大限度地挖掘土地生產力,保證土地資源的可持續利用等方面具有積極作用[17]。正如朱明倉[18]指出的在網絡信息技術的強大推動下,具有時間特性的土地信息數據也必將通過先進的網絡技術實現各種土地信息用戶的互連和信息資源共享,不僅實現增強協同處理業務能力,進行業務監督,更能把土地信息傳給千家萬戶,真正使普通老百姓加入到土地管理中來,最終實現土地信息的開放性和實用性[3]。目前土地網絡化研究前沿是通過WebGIS實現的。利用web技術可以實現基于地圖的瀏覽、查詢、分析應用等功能,從而能夠構建智能化、個性化、交互式的土地信息管理和服務平臺,實現開放的、互操作的數據共享LIS系統。當前用于WebGIS的瀏覽器的中間鍵有多種,對客戶端,主要有Ac-tivex,JavaApplet,P1ug-in,Autodesk公司Mapguide等方式;對服務器端,主要有CORBA,CGI和JavaServerlet,武漢大學研制的GeosuIf等方式[17]。

3.3土地信息系統的智能化研究土地信息系統是一個基于土地空間數據的信息系統,它必須具有自動采集和處理空間數據的功能,而且能智能式分析和運用數據,提供科學的決策咨詢,以回答用戶可能提出的各種復雜問題[3]。在土地信息系統中加入專業領域的知識和有關空間推理知識形成知識庫和專家系統(ES)模塊,實現對空間土地數據綜合分析人腦思維化。我國學者在智能化的土地信息系統開發中也做了大量工作。如,鄭順義等基于對知識工程的土地信息系統的研究,開發了交通建設用地分析系統TransLand,該系統開發了智能決策部分,包括知識庫、模型庫的管理,以及推理、解釋等模塊。系統的運行證明,建立基于知識的土地信息系統可以克服傳統土地信息系統的一些缺陷和不足,利用其進行土地分析,能夠從定量、定性、定位的角度對交通建設用地的有關問題進行全方位的分析和決策[19]。

3.4地面、航空、航天的多層次綜合遙感監測近年來,地面、航空、航天的多層次綜合遙感在LUCC研究中的應用越來越受到人們的重視。通過地面、航空、航天的多層次綜合遙感監測,建立國土資源衛星監測網絡,系統地獲取土地利用、土地覆被變化不同分辨力的遙感圖像數據。

篇2

主管單位：河北省科學院

主辦單位：河北省地理科學研究所;北京大學遙感與地理信息系統研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：河北省石家莊市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1672-0504

國內刊號：13-1330/P

郵發代號：18-27

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1985

期刊收錄：

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

中國人文社會科學引文數據庫(CHSSCD―2004)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

Caj-cd規范獲獎期刊

篇3

二、“地圖學”課程實驗的設計與實施

“地圖學”課程實驗教學對于鞏固理論知識的學習，強化對理論知識的理解與應用，提高實際動手操作能力以及分析問題和解決問題的能力，進而培養初步的科研創新能力具有重要作用。因此，如何利用有限的實驗教學課時達到培養技能和提高能力的目的，是實驗教學環節需要著重考慮的問題［8］。1．結合教學目標，精選適宜的實驗內容按照課堂教學與實驗教學有機結合的原則，從知識點的系統性和整體性出發，并注意與GIS課程實習內容的差別，對理論知識和實驗內容進行科學的分析和整合，確定實驗教學內容，見表3［9］。表3中實驗1、2借助多媒體完成;實驗3、4、5借助計算機利用MapInfo軟件完成。2．結合先進教學理念，巧妙設計實驗教學方法在實驗教學中，對于基礎性內容，采用傳輸型教學模式與自主式教學模式相結合的方法。如地圖的設色，課堂上通過大量閱讀紙質和電子地圖，結合教師的講解，增強對地圖色彩的感性認識;課下結合相關的內容搜集素材，自主完成地圖的手工設色。對于理論知識在GIS系統中應用的內容，結合研究型教學模式，創設類似于科學研究的教學氛圍，引導學生自主地發現問題、分析問題和解決問題，逐步完成整個實驗內容［10］。如專題地圖編制所涉及內容，設計大型實驗，要求學生根據自己的知識積累搜集資料，撰寫地圖編制設計書，使用MapInfo軟件完成整個專題圖的制作。

篇4

2被訪者的選取

本次調查將被訪者設定為中國(含港澳臺地區)范圍內，在高校或國立科研單位工作、職稱為教授(研究員)或副教授(副研究員)的GISci領域科研人員。設定職稱約束主要出于如下兩點考慮：①總體而言，具有較高職稱的科研人員具有相對較長期的科研經歷，通常更了解本領域國際學術期刊的總體情況；②如果將被訪者擴大到較低職稱的科研人員或研究生，被調查的群體則可能過于龐大、且內部不同亞類間的群體規模相差過大，難以保證回收問卷的樣本代表性。進一步假設科研人員如果近年來參加了GISci領域的一些國內外主要學術會議，則說明其科研活動較活躍，更可能對本領域國際學術期刊有較好的了解。據此，從2012年國內舉辦的GISci領域兩次主要學術會議(香港中文大學舉辦的Geoinformatics國際會議和西南交通大學舉辦的“中國地理信息科學理論與方法學術年會”)的參會人員列表中選取了問卷發放對象。之后，通過互聯網搜索，增補了一部分未能被上述問卷發放對象覆蓋到的主要科研單位的本領域學者，以保證問卷發放對象的單位在地域分布上盡量覆蓋全國各省、直轄市和地區。最終確定了129位問卷發放對象(其中內地87位，港澳臺共42份)。

3回收問卷的結果及分析

3.1問卷回收的基本情況于2013年7月18日以電子郵件方式逐一向被調查人發放了問卷，2個月后共計回收了37份問卷(其中內地31份，港澳臺共6份)，問卷有效回收率為28.7%。3.2調查結果逐一統計了調查問卷中所列出每一份期刊的非“N”級評判數，以此計算被訪者返回的該期刊評級的均值，排序得到本次所調查的期刊在我國本領域科研人員心目中的排位(表1)，結果顯示《InternationalJournalofGeographicalInformationScience》(簡稱《IJGIS》)在本領域無可爭議地排名第一。將所得的期刊評級序列按照2.2節所述等級劃分對應的期刊數比例進行了最終評級，結果顯示(表1)：等級1(前15%)期刊為《IJGIS》等8份期刊；等級2(位于16%~50%)期刊為《InternationalJournalofRemoteSensing》等20份期刊；等級3(位于51%~100%)期刊為《ProfessionalGeographer》等27份期刊；由于返回問卷中期刊評級均值最低者為3.18，因此沒有期刊被歸于等級4。3.3討論本次調查結果與Caron等(2008)問卷調查評級結果相比，對《IJGIS》期刊在本領域排名第一、《PhotogrammetricEngineering&RemoteSensing》屬于本領域前15%期刊的認識是一致的，但同時也有不少的差異(表1)：(1)本次調查結果顯示為前15%期刊的《RemoteSensingofEnvironment》、《AnnalsoftheAssociationofAmericanGeographers》、《IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing》、《LandscapeEcology》、《Computers,EnvironmentsandUrbanSystems》等5種期刊在Caron等(2008)調查結果中屬于等級2的期刊。《ISPRSJournalofPhotogrammetryandRemoteSensing》期刊在Caron等(2008)調查中未予列出，本次調查結果顯示為前15%期刊。(2)在Caron等(2008)調查結果中顯示為前15%期刊的《InternationalJournalofRemoteSensing》、《Computers&Geosciences》、《TransactionsinGIS》、《Geoinformatica》、《Geomatica》等5種期刊中，前4種在本次調查結果則顯示為等級2期刊，《Geomatica》在本次調查結果中歸屬于等級3的期刊。將本次問卷調查的結果與ISI的SCI/SSCI期刊影響因子相比照(表1)，至少有如下幾點發現：(1)總體上，本次調查結果顯示為越高等級的期刊，越普遍地屬于SCI/SSCI期刊。前15%期刊均為SCI/SSCI期刊；等級2的20份期刊中僅有1份不是SCI/SSCI期刊；等級3的27份期刊中則有9份不是SCI/SSCI期刊。這說明目前SCI/SSCI期刊較好地覆蓋GISci領域的國際期刊。(2)SCI/SSCI期刊影響因子尚不能較好體現GISci領域國際學術期刊的等級。據ISI的2013年度JCR中的期刊影響因子，本領域排名第一的期刊《IJGIS》，其最新影響因子(1.613)不但明顯低于本領域其他7份前15%期刊的影響因子，也低于本領域等級2中一半期刊的影響因子，甚至低于3種屬于本領域等級3期刊的影響因子，以5年影響因子或2011年期刊影響因子(較2012年期刊影響因子有較大差異)來衡量，也有類似的現象。

篇5

2教學內容的改革

2.1基礎知識的縱向關聯信息論本身是一門源于數學的學科，其中所含的定理和結論以嚴格的數學作為依據，利用數學的語言來描述和解決工程化的問題，比如說信息的度量可以作為研究非線性的工具，涉及了大量的推導和證明。因此在信息論的學習之前，必定涉及大量的先修知識：高等數學、概率論和隨機過程、線性代數、數字信號處理、通信原理等[2]。部分學生對這些先修課程掌握的不夠好就會影響信息論課程的學習。另外，部分先修課程在本科階段講授的內容還不足以用來理解信息論中的一些內容，例如對多變量的聯合典型序列的理解。調查顯示，上述先修知識要求是學生在學習中覺得困難的首要原因。這要求教師在先修課程的相關內容上進行基礎知識和方法的引入，例如在信道容量的計算中，可先闡述高等數學中拉格朗日乘子法求條件極值以及數值計算中，采用交替極小化的思想進行的迭代算法，由理論算法自然過渡到工程應用中去，不僅簡單明了，而且能幫助學生對多門課程進行更好的融合理解。此外，在講授未接觸過的知識之前，可以考慮從實際應用的例子出發，引導學生對原理的思考。比如在數據的壓縮傳輸中，以音頻數據為例，由多種壓縮方式所得的不同格式的效果和數據量大小引入對數據的壓縮傳輸的理論介紹，使學生自然接受新知識并激發探索的興趣。

2.2應用內容的橫向拓展從1949年仙農的《通信的數學理論》一文發表至今，信息論作為一門獨立的學科一直在不斷地發展[3]，理論基礎上的應用更是層出不窮，除了經典理論的講授之外，信息論的教學應適當引入橫向知識的介紹。例如在通信編碼的安全問題討論中，可引入密碼學的方面的研究介紹，其中的許多度量性指標，如加密運算中的完全性、剩余度等指標與信息量密切相關。現今密碼學已經成為信息安全的研究主體，對信息專業的學生而言有較大的研究與應用空間。在統計理論中，從線性問題向非線性問題轉化的過程中，交互信息與傳統的相互關系數的作用可進行對比討論，此外，信息論方法在人工智能方向多種算法中有重要作用，特別對信息統計，數據挖掘等領域的發展有重要意義。又例如，人們發現仙農熵、柯爾莫各洛夫復雜度與豪斯道夫維數都是某種事物復雜性的度量，由于仙農熵、柯爾莫各洛夫與豪斯道夫位數的等價性在理論上已經得到證明，從而使信息論、計算機科學與分形理論都找到了它們的匯合點。它們在一定條件下可以相互等價轉化。由這三種度量分別產生了信息論、計算機程序復雜度與分形理論，在本質上有共同之處。它們結合后所產生的新興學科方向具有跨學科的特點，如算法信息論就是信息論與計算復雜性理論融合的新學科[4]。就信息論的發展而言，信息論是一門“大學科”，涵蓋范圍廣，涉及的專業領域多、內容多樣，無論是就業還是繼續深造，對本科生而言都有很重要的意義，通過信息論的幾個典型應用技術方向的介紹，讓學生根據不同的信息技術方向并結合自己的興趣，作進一步的努力，獲取更深更廣的知識。

3教學組織形式的改革

篇6

盡管多年來我院一直重視實習基地的建設，但是穩定的、理想的實習基地很少。我校所處地方光電企業較少，建設成實習基地數量不多，不能很好地為地方經濟的發展和建設提供服務。

1.2師資隊伍薄弱

由于種種原因，指導光電信息科學與工程實習的教師很少，另外本專業老師大多是年輕教師，在專業實習方面經驗不足，導致實習效果不顯著。

2.光電信息科學與工程專業實習改革的探索

2.1實習基地的建設

根據我校的特點，光電信息科學與工程專業的實習基地可以從兩方面入手：一是外單位實習基地的建設，二是校內實習基地的建設。校外單位實習基地建設通過相關渠道與地方企業聯系、溝通，確定實習基地，明確實習責任和義務。校內實習基地建設應與學科建設和專業實驗室建設及科研建設結合起來，充分利用和整合校內資源，根據我校相關專業的共性，整合相關資源，建立校內實習基地。

2.2組織實施

2.2.1校內實習項目和制度的建立

利用學校的整合資源，開設光電信息科學與工程專業實習課程。目前可以開設的實習項目有：光電鼠標的原理和制備；紅外遙控系列；LED封裝及測試等。建立和完善校內實習管理制度，比如：學生實習規范、實習考勤、實習安全、實習考核等制度。

2.2.2舉辦講座

邀請有經驗的工程師、經理等對當前光電產業的發展和前景及結合企業的產品特征、技術原理、研發過程給學生作專題報告，幫助學生增加對光電產業現狀及企業發展的了解，提高學生的實習興趣和積極性。

篇7

一、教學實踐改革

1.合理選擇教學內容。信息與計算科學專業是一個理科專業，學生具備一定的數學和計算機基礎，對于數學分析，概率論等先修知識有一定程度掌握，同時缺少通信工程方面的知識，如信號處理和通信原理等。為使學生盡快掌握信息理論的基本原理和方法，也使信息論的思想、原理和方法在更為廣泛的范圍內得到推廣和應用。在充分考慮到專業的培養方向和需要，針對信息與計算科學專業學生所學先導課程體系現狀，合理選擇適當的教學內容。我們選擇石峰等編著的《信息論基礎》作為教材。該教材盡量較少地使用通信工程知識，并以離散情形作為討論問題的主要對象，而對于連續性的情形則作為選修內容。更適合理科專業學生接受的教學內容。

2.優化教學流程。適當借鑒“翻轉課堂”的思想，使講授知識點不再作為課堂教學的唯一重點，而適當地留出較多的時間讓學生參與實踐活動或討論。講授內容結束后，在課堂中適當設計新穎的討論課題（如高新信息技術研討），使學生在討論的過程中獲得知識，獲得“探索”新問題的樂趣；同時，在討論中，還讓學生發現，有些問題是本次課所學知識無法解決或是不能完全解決的，需要學生進一步了解新的理論內容，而此部分內容會在下一次課中出現。通過這樣的討論，通過合理地優化教學流程，將更多的討論環節融入到課堂教學過程中。使學生溫故知新的同時，又鍛煉了學生發現問題和探討新問題的能力。

3.增設實驗。將若干個枯燥的定理或是基本概念轉化為可以操作的練習題，讓學生更加感官的感知這些理論的意義和內涵。結合本課程及相關課程，引入當前較為流行的CDIO教學模式，設計一些可操作的實驗案例，如編碼的計算機實現、基于信息度量的圖像處理等實驗。促使學生課下做實驗、查資料，培養學生主動、實踐的、課程之間有機聯系的學習習慣和能力。激發學生的學習興趣，提高教學效果。由于Matlab操作簡單，同時，Matlab中的Simulink可以提供一個友好的通信系統仿真環境，更加便于學生建立和了解通信系統。因此，我們選擇Matlab作為實驗工具。

4.加強實踐應用能力的培養。鼓勵學生以《信息科學基礎》為基礎，結合數字圖像處理、密碼學等相關學科，積極申報大學生科研立項。同時，結合我校“3+1”教育模式,以畢業論文寫作作為培養學生的另一種方式。使學生深入理解基本理論、拓寬知識面的同時，又培養了學生的動手能力、查找文獻資料的能力、發現和分析解決問題的能力，提高學生的學習熱情。通過實踐改革，對教學內容和方法進行相應的改變，同時改變已有的教學模式。實踐中，更加重注學生的實踐參與，鼓勵學生自學，加深學生對知識的理解，提高了自學能力，從而培養學生的學習興趣。

篇8

中圖分類號：B08　文獻標識碼：A　文章編號：1000－2731(2012)02－0023－05

在2010年8月召開的第四屆國際信息科學基礎大會(FIS 2010，北京)上，我很榮幸地認識了俄羅斯科學院信息科學問題研究所首席研究員，康斯坦丁?科林(KOHCTaHTl4H Koz_rm)先生。他為大會提交的英文論文的題目是“Philosophy of informationand fundamental problems of modelTl Informatics”(《信息哲學與現代信息科學的基本問題》)，而這樣的研究方向正是我所感興趣的。在進一步的接觸中，我們了解到，科林先生在信息哲學和信息科學中的哲學問題的方向上已經研究了20多年，是信息哲學和社會信息科學領域的著名專家，取得了豐碩的研究成果。從科林先生的介紹中，我們還了解到，俄羅斯學者在信息哲學和信息科學中的哲學問題的方向上的理論研究已經有40多年的歷史，其中有相當一批學者都對這一研究領域十分重視，并作出了一系列開創性的成果。

另外，自上個世紀90年代以來，俄羅斯科學院和俄羅斯的一些大學還開創性地在大學生和研究生中開設了關于信息科學與哲學方向的通識課程和學位課程，其中舉辦較為成熟的課程有《信息科學中的哲學問題》和《社會信息科學》。而科林先生正是這兩門課程的積極倡導者和重要設計者。

在會議期間我們還了解到，科林先生有一本新書將以俄文和英文兩種語言同時出版，而這本新書既是一本專著，又是為配合《信息科學中的哲學問題》的研究生課程而編寫的教材。會后征得科林先生的同意，我將這本新書從俄文譯成了中文，該譯本即將由中國社會科學出版社出版。

本書是一本關于信息科學的性質、研究對象和范圍、學科地位、體系結構、領域和方法，信息科學教育，信息的科學觀和哲學觀，信息社會與人類文明的發展，以及信息科學發展的歷史、現狀和未來前景的學術專著。全書論域之寬泛、理論之深入、觀點之明確、論述之簡明，都已達到了很高的水平。如此體例和內容的學術專著尚未見到。

全書的立論是建立在作者對信息的本質及其存在范圍和普適性規律的認識的基礎之上的。

在關于信息的本質和信息的存在范圍的認識上歷來頗多爭議。科林先生堅持從世界客觀本體的層面上對信息的本質和存在范圍做出相應的規定。他寫道：“在最廣泛意義上，信息是現實世界的客觀屬性，它是物質和能量在空間和時間中分布的差異性(不對稱)的表現，這些表現存在于所有自然發生的生命界、無生命界，以及人類社會和意識活動的非平衡過程之中”(第三章第三節)。這樣的認識無疑在兩個方面是十分成功的：一是把信息看作是所有事物中普遍存在的現象，即是說，信息具有最為普遍性的存在論品格；二是用信息顯現和表征的“差異性(不對稱)”來解讀信息的本質，這就在某種程度上看到了信息存在方式和物質、能量的存在方式的區別。

但是，在這里我們還是要提請注意，僅僅用“差異性(不對稱)”來標明信息的本質，還只是看到了信息活動外在表現的方面。固然信息必須通過“差異性(不對稱)。”來顯現和規定自身，然而，這種“差異性(不對稱)”本身卻不是信息最本質層面的規定性，因為，人們完全可以把“差異性(不對稱)”看作是物質世界自身存在的一種方式、一種關系。另外，任何“差異性(不對稱)”都還必須通過信息的對應性顯現才能表征自身的存在。如此看來，信息只能是在顯現、表征的意義上才可能構成自身區別于物質世界的獨特存在方式。這樣，要真正揭示信息區別于其他存在形式的本質，還有必要從信息獨特的存在方式的層面上繼續探討。但是，無論如何，科林先生已經把對信息本質的規定設置在了客觀自然關系的尺度上，這就離我們關于信息本質真諦的認識不遠了。

科林先生的理論的更為深刻之處還在于，他基于他對信息的本質和信息存在范圍的認識，提出了一個關于世界二重化存在的理論。他寫道：“我們面對世界的現實結構具有二重化的性質，因為，這個世界同時包括兩個主要的組成部分：物理現實和理想現實。這兩個部分都是客觀存在的，并且是相互作用的，因而它們具有相互反映的特性”(第三章第二節)。由此出發，我們便可以建立一種全新的哲學本體論學說，從而打破傳統的關于世界是由物質和精神構成的二元對立的哲學觀念，這在實質上就是建立了一種全新的世界觀。

在科林先生那里，信息的科學觀和世界觀是統一的，并且，信息的世界觀是以信息的科學觀為其科學基礎和依據的。這種信息的科學觀就集中體現在科林先生對信息的性質和作用的認識之中。在科林先生看來：“信息貫穿于我們周圍世界的有組織的物質和能量的各個層次，它是物質和能量運動的首要的原因，并決定著它們在空間和時間中運動的方向”；“信息是進化的決定性因素，它決定著自然和社會進化過程的發展方向”；“信息是現實世界中的多方面的現象，它以某種特定的方式體現于自然的生命界和無生命界的各種信息環境之中，體現于信息活動過程的不同條件之中”；“可以假定，在這些一般的信息流程、現實對象，以及任何形式的過程和現象中，都體現著某些基本的信息規律”(第三章結論)。

正是基于這樣的一種科學觀和哲學觀，科林先生才確立了他關于信息科學的性質、研究對象和范圍，以及其在現代科學中的學科地位的理論。他特別強調“信息是現代科學的基本概念”，信息科學是“一門基礎科學”，并具有“跨學科性質”(第二章第一節)。他寫道：“信息現象乃是信息科學的最重要的研究對象，根據信息概念的規定以及信息活動的規律，在生物領域和無生命的自然領域，也包括人類創建的人工技術系統之中，應當有一個共同的信息活動的基礎”(第一章結論)；“正是信息的基本概念，以及信息在生命和非生命的自然發展過程中所起的關鍵性作用，使信息科學推動了基礎科學發展的水平，同時也使信息科學自身發展成為一門獨立的科學知識領域”(第二章結論)。“作為基礎科學的信息科學的研究對象是信息的基本性質、自然和社會相互作用中的信息活動過程的規律，以及這些活動過程在技術、生物和社會系統中的組織方法”(第三章結論)。

由于科林先生認為信息科學具有基礎科學和跨學科的性質，所以，在論及信息科學的體系結構和領域方法時，科林先生也應用了從基礎科學到分支科學和應用科學的跨學科的系統綜合集成的方法。科林先生寫道：“信息科學研究的并不僅僅是在計算機通訊和其他技術系統中收集、存儲、處理和傳遞信息的儀器和技術方面的問題，而且還包括在自然的生命界和無生命界，以及在人類社會中存在的信息活動過程”；“把不同科學領域(物理、化學、生物學、心理學、計算機科學)的科學家們匯聚起來，對生物系統，以及無生命的自然過程中發生的信息顯示的特征進行研究乃是一件特別重要的事情。畢竟，這些研究結果可能會導致科學家們揭示出某些一般性的規律，這些規律對于不同性質的信息環境中發生的各類信息活動過程都具有解釋的有效性”(第三章結論)。

早在1990年科林先生就提出了一個信息科學的體系結構，它包括四個主要的部分：理論信息科學；技術信息科學；社會信息科學；生物信息科學。后來，他又根據俄羅斯科學院信息科學問題研究所的相關研究成果增加了一個部分――物理信息科學。科林先生認為上述的五個部分可以分為兩個層次：一個是處于上層的理論信息科學，它研究的是信息過程的一般性質和規律；另一個是處于較低層次的四個并列的部分――技術信息科學、社會信息科學、生物信息科學和物理信息科學，它們研究的是在某一特定類型的信息領域中實現的相應的信息過程(第一章第三節)。

我們有理由把這樣一個學科體系結構看作是最基本層面的結構劃分，在其之下一定還可能細分出大量的分支性和應用性學科。由此，也可以顯示當代信息科學發展的跨層次的學科群的特征。其實，由于信息已經成為構成世界的基本要素，所以，從理論上來說，所有的傳統科學學科在對其研究對象進行研究時，都不可能回避這些對象的信息特征以及其中現實發生的信息活動過程。另外，我們還應當在上述體系結構的頂端再增加一個更為一般和綜合的層次――信息哲學。畢竟，信息科學的發展已經有跡象把人類的哲學思維和科學思維重新統一起來。并且，要建構統一的信息科學理論，必須對信息的本質以及信息的一些最基本層面的規定進行綜合而統一的解釋，而這樣的一種解釋，只有在哲學的層面上才能最終實現。

正是基于這樣的認識，我才在北京1995年召開的一次關于信息科學和社會發展理論的學術研討會上提出了“科學的信息科學化”的理論，并給出了一個包含六大層次的信息科學的體系結構：信息哲學、一般信息理論、領域信息學、門類信息學、分支信息學、工程技術信息學。領域信息學又包含三大并列的學科――自然信息學、社會信息學、智能信息學，分支信息學還可以再行分化出多級分支學科。兩相比較，我們可以看出，科林先生所劃分的信息科學的體系與我所劃分的信息科學體系的一般信息理論、領域信息學的層次基本對應，而其所提出的技術信息科學則對應于我所劃分體系中的工程技術信息學的層次。

雖然，科林先生僅只給出了兩個層級的信息科學體系的劃分，但是，他的信息科學的體系卻并不具有封閉于這兩個層次的性質。因為他同樣關心和注重討論了向上的信息哲學問題的方向，以及向下的分支信息科學的方向。

在這本書中，科林先生反復強調了信息科學的歷史和哲學問題方面的重要性，并對那些只關注信息科學中的工具性和技術性問題的做法的狹隘性提出了批評。科林先生在其自擬的關于本書內容的《簡介》中明確地表示：“本書的目標是要建立信息科學的哲學和科學方法論的基本理論，并對這一理論所具有的越來越重要的跨學科的基礎科學的性質，以及其在意識形態和社會經濟中的重要作用進行討論”。

在本書“第一章”的“結論”中科林先生曾經這樣寫道：“信息科學正在實現它作為一種系統的科學知識而發揮其整合功能的作用……信息科學基礎知識的進一步發展具有重要的哲學和科學的方法論意義”；“當前，一個非常值得關注的問題是信息科學的哲學基礎的發展，這一問題是建立在對信息本質的新的哲學理論形成的基礎之上的”(第一章結論)。

從上面我們提到的科林先生關于信息的本質、信息存在范圍，以及世界的二重化存在的理論中，我們也可以清晰地看到，科林先生關于信息科學的整體認識其實是以他提出的信息哲學理念為前提的。在書中他還明確強調：已經“形成了一個新的認識世界的信息方式和信息世界觀，這一新的觀念從根本上改變了當代以物質一能量為標準模式的世界圖景、科學范式和科學研究方法”(第四章第一節)。

當然，信息哲學的研究內容并不僅限于科林先生所論及的部分，因此我們還是應當強調，信息哲學應該成為信息科學中的一個獨立的研究層次，它也應當有它自己的具體研究領域，如，信息本體論、信息認識論、信息進化論、信息價值論、信息方法論，等等。

從科林先生所揭示的信息科學的跨學科的性質出發，在科林先生所論述的信息科學體系的第二個層次的四大信息科學的研究領域之下再派生出眾多分支性和應用性的信息科學學科同樣具有合理性和必然性。這也與科林先生在書中的相關論述和所介紹和討論的相關信息科學學科的具體領域和方向的內容完全吻合。

科林先生寫道：“信息科學的跨學科的性質主要表現在，信息科學的研究方法越來越多的被應用于自然科學的各個領域：量子物理學、天文學、生物學、遺傳學、地質學、礦物學等。另外，信息科學的研究方法還越來越多的、頻繁的開始被應用于人文學科領域：經濟學、社會學、心理學和語言學。雖然，在信息科學自身的方法論研究領域，以及在信息科學的各種應用性研究領域，現在仍然有許多工作要做。”“信息科學的學科領域正在迅速擴展”(第二章結論)。

在論及信息科學的現狀及其未來發展前景的時候，科林先生具體介紹和討論了大量信息科學的分支性和應用性學科。其中主要包括：經濟信息科學、網絡信息經濟、信息政治經濟學、信息科學的腦科學、社會信息技術、社會信息理論、心理信息科學、教育信息科學、醫療信息科學、計算機圖形學、納米信息科學、量子信息科學，等。其實，就目前信息科學的發展而言，由于本書目的所限，已有的大量信息科學的分支性和應用性學科都未進入本書的視野，此外，尚有更多的信息科學的應有的學科或者是正在醞釀形成之中，或者是連一個基本的概念都還未能提出。

值得指出的是，科林先生對量子信息科學的科學和哲學意義給以了相當高的評價。他認為：正是量子信息科學的產生和發展“從根本上改變了人類科學和實踐的面貌，它使人類對物質自組織的信息問題的定性認識上升到了一個新的量子層級的水平，人們在這一水平上達到的認識乃是人們對各級自然和人工系統的性質進行認識的基本原則。”“這一基本原則的揭示不僅能夠作為科學技術發展進步的一種新突破的標志，而且還能夠作為人類文明過渡到一個新的質的發展水平的標志”(第六章第八

節)。

科林先生對量子信息科學所作的這一評價是毫不過分的。其實，無論是量子信息科學，還是納米科學，或是虛擬現實科學的領域都是最能集中體現信息科學理論的最有發展前途的前沿性領域。因為，正是這些領域的發展把信息科學的碼元、碼元序的組織結構、關系模式建構，演化程序、過程模式展示的基本科學理念和技術方法貫徹到了自然原子、分子結構的構造，以及數碼人工技術實現的層次和水平。從而以科學的名義實現了信息系統復雜綜合的世界圖景，并最終導致人類的科學觀念和科學思維方式、哲學觀念和哲學思維方式的根本性變革。

除了理論闡釋的清晰性和深刻性之外，該書的另外一個鮮明的特點就是它的實踐指向性。這一方面的特點主要體現在該書對社會信息科學，以及實施信息科學教育原則的設計之中。該書的“第四章新的現實信息與社會信息科學”“第五章信息科學與教育”，以及關于《信息科學中的哲學問題》《社會信息科學》兩門課程的教學大綱的兩個附錄，涉及的都是這方面的內容。

科林先生強調說：“全球信息社會的發展為人類生存條件的根本改變提供了新的機遇和新的挑戰，而我們的現代教育體系仍然不能適應這一發展，需要從根本上進行現代化的改造……因此，迫切需要建立發展教育的國家標準”(第五章結論)。“我們必須用信息科學提升我們各級教育系統課程教學的內容”(第三章第一節)，并“把教育方式轉變到對信息科學的新原則進行學習的方向上來”(俄文版內容簡介)。有必要提出一個“十分重大的、具有前瞻性的全新教育原則：把信息科學的教學納人基礎自然科學和通識教育的具體科目”(第一章第二節)。

科林先生還進一步指出，由于信息科學的發展所導致的人類社會的全方位的變革，致使“人類現有的教育哲學的觀念將不得不在很大程度上予以改變，人們必須對信息社會的進程，以及形成的新的信息現實進行必要的反思。”“現在，必須對俄羅斯的科技人員進行系統培訓，使他們能夠對信息科學的歷史問題和哲學問題進行研究”(結束語)。“我們對作為一門基礎科學的信息科學的發展前景進行展望，就是要為進一步加強自然科學和人文科學的融合創建一個共同的框架。然而，自然科學和人文科學目前的相互割裂的狀態，不能為人們提供關于自然和社會的全面知識，因此，有必要實行全面的教育和塑造全面的人格”(第六章結論)。

正因為有了如此明確的認識，科林先生才致力于俄羅斯教育理念、教育體制、教學內容和教學方式的改革，并長期努力投入具體實踐。

篇9

1引言

地理信息科學主要是對地理信息技術的研究，是針對現代地理學中的比較復雜的、范圍又比較廣泛的內容而進行的解析處理與技術保障，通過其在不同領域的應用，不難看出，在全球變化性問題上，地理信息科學有一定的處理功能，例如：社會經濟發展，資源與環境的保護、開發利用等方面。毫不夸張地說，新世紀是地理信息科學的時代，是依賴地理信息科學的發展與應用的時代。

2地理信息科學的發展歷程

地理信息科學是以信息技術的發展為理論基礎，以核心技術遙感、全球定位及相互滲透技術的發展，而形成的集成化技術系統。當前，隨著地理信息產業的成熟，一些發達國家已經成立了高科技的地理信息系統與企業，而我國因為在這一領域的發展時間較短，還沒有大規模的體系動作，許多的科研項目還停留在研究階段，更沒有被公眾廣泛認知，可喜的是，在近幾年，國家加大了對高新技術大扶持與推動工作，先后成立了“中國GIS協會”和“中國海外GIS”協會，以及應運而生了相關的高科技企業，同時在國家的職能部門中也設立了測繪信息局與信息系統，相信通過不斷的努力與科學的探索，在不久的將來，我們將能看到地理信息技術在我們的生活中遍地開花，生機勃勃的繁榮景象。

3地理信息科學的發展趨勢

那么究竟地理信息科學在哪些方面可以得到應用與發揮呢？我們在這里舉例說明一下，就我們的城市電子地圖來說，此技術的應用可以讓我們瀏覽城市分布全貌，通過輸入起點、終點，還能查詢出公交車的路線，并提供相關車次信息，獲取沿途的換乘信息與道路信息，其信息量之大，實用價值之大，不僅體現了地理信息科學的超強功能，更實惠和方便了我們日常生活；又如，在醫學上，地理信息系統可以用來制作血管分布圖、內部器官的結構圖，這樣，我們就可以直觀地看到人體各部位的結構，微觀手術的實現，使我們看到，地理信息科學真的離我們很近。也正是因為以上種種優點，它正逐步影響與改變著我們的生活，然而，這也只是地理信息科學被廣泛應用的冰山一角，它不僅在城市交通與規劃上得以應用，在自然資源保護、自然災害的預測與預防，以及水氣管道等領域，都有其發揮空間。那么，作為一門新興學科，它未來將有怎樣發展前景呢？就目前而言，地理信息科學主要是通過計算機來收集儲存海量的人文地理信息，也正在航天技術中進行著不斷的嘗試，而一般地理復雜方程的建立，為地理信息科學的發展提供了理論基礎，使其得以應用，地理信息網絡系統正在迅速發展，在遙感影像成圖，數學模型與信息模型，還有復雜的地理現象等方面都進行了深入的研究工作，這些無疑說明，地理信息科學具有旺盛的生命力，必將在推動社會生產力的發展中發揮巨大作用。

4地理信息科學的框架結構

地理信息科學的核心是將遙感、定位、遙測、虛擬地理環境及新一代地理信息系統等集合成一體化的天地信息網絡系統，再運用信息機理研究、全球定位系統理論與應用研究、遙感理論和技術研究、3S集成理論應用研究等，實現地理信息技術的探討與完善，在從技術理論過度到實踐應用，構建推動社會前進的包括文化發展、制度創新、產業發展等人文科學的完事體系。新一代的地理信息系統是在互聯網的交互作用下，不僅僅局限于集成庫的數據收集，而是在遙感、遙測、定位、地面觀測、社會統計這五個數據源的作用下建立的數據庫集合，在以后的發展中，我們還會將多媒體引入數據收集中，建立更全面的關系數據結構，還要發展元數據與數據倉等技術，為此面向我們的問題是，如何解決圖像與圖形結合、知識與屬性連接、推理機與邏輯庫等問題。地理信息科學嚴格來說，是一門研究人類與地理環境相互作用的學科，建立整個學科體系可以從三方面入手：（1）技術層這個層面的研究主要依靠遙感技術、GPS技術、GIS技術以及其他空間信息為設施基礎，在這些技術支撐下探討與分析如何處理、描述地理信息的基本問題，并由此構建研究地理信息的可運用機理。（2）理論層地理信息科學是建立在地理學基礎上，以計算機技術為輔助的學科，它通過地理信息的運動機理，與地理學科的基本原理與理論相結合，運用計算機強大的存儲與處理功能進行區域化服務，進行可持續發展。（3）應用層所有的理論與研究均要對我們的社會，我們所生存的空間發揮其作用，才能得到應用，作為強大的地理信息科學也一樣，在如此強大的理論與技術支撐下，面對我們全球的變化問題，它從資源、環境、經濟、社會、人口等方面，對我們的生活進行了決策性的服務，并通過持續性發展繼續指導著人類的各項實踐活動。

5地理信息科學在產業化進程中所面臨的問題

現階段，地理信息科學的應用還沒有得到充分發揮，集成化一體信息網絡系統的框架內容也在日趨完善中，與基礎設施相關的眾多學科領域也在大力籌建中，為此，我們在投入了大量的人力、物力與財力的前提下，必須快速解決這一學科中所面臨的問題。（1）遙感影像的系列成圖問題這個問題并不是一個沒有參考的問題，大地圖集就是可以參考與借鑒的系列成圖的典范，當然，這經過了幾世紀，幾輩人的努力，從文字描述到地圖制作，才獲得了如此偉大的進步，才最終完美地呈現在我們眼前。作為新一代的遙感影像系列成圖問題，因系統間符號與數據結構相沖突，達不到完整統一的制作要求。那么在計算機人工智能的幫助下，我們是否可以完成這項工程呢？答案是尚未成功，但我們相信，不久的將來，通過計算機的圖像處理功能的不斷深入開發，遙感影響的進一步普及應用，我們終將會解決系列成像問題。（2）改變地理信息計算機系統計算機在地理信息科學中起著決定性作用，其數據庫與輔助設計相結合，使地理信息系統得以完善，然而，出現的新問題是：由于系統中不支持模型的綜合運算，不能使運算結果可視化，這一問題只有通過改變系統中對地理現象客觀規律的軟件，可將專題地圖自動自成，才能取得這一階段性的突破。（3）計算與信息模型的問題模型有實物模型與信息模型之分，信息模型是在信息系統中運行的，而我們的地理信息科學中，有遙感信息模型、復雜性地理信息模型、料子體元遙感信息模型等這些信息模型的系數與指數都會隨時空或新因素發生變化，那么系統對其計算結果也會產生辯證邏輯計算，這將是一個不斷更新的要進行大量計算處理的研究工作。

6結束語

地理信息科學的迅速發展，離不開其應用價值與推動歷史進程的重要作用，目前，仍處于發展中階段，隨著信息產業的不斷成長壯大，這門學科將得到更廣泛的應用，相關技術也屬于高科技知識產業，對人才的培養也有較高要求，在國家政策的大力扶持下，我們也歡迎更多的有識之士參與進來，一起為我們的新興事業添磚加瓦。

【參考文獻】

[1]侯景偉，孔云峰．地理信息科學的時空哲學思考[J].測繪與空間地理信息，2013(1)：18-21．

篇10

1.GIS數據采集與獲取能力培養

（1）地形測量與數字成圖實習。地形測量與數字成圖實習在第三學期開設，時間為4周。實習的主要內容為大比例尺地形圖測繪練習，通過實習使學生熟練掌握全站儀、紅外測距儀、DS3水準儀、DJ6經緯儀的使用，掌握小地區控制測量的實施、地物地貌的測繪方法及利用電子平板進行數字地形圖成圖的基本技能，使學生熟練掌握地形測量各種儀器、工具的操作和使用方法；熟悉數字測圖的全過程，掌握地形測量的測、算、繪技能。（2）攝影測量實習。攝影測量實習在第五學期開設，時間為2周。實習的主要內容包括基于ASTER制作三維地形場景、基于SPOT異軌影像和航空像片制作三維地形場景，讓學生掌握PCI、ENVI、ARCGIS軟件的應用等能力。（3）房產與地籍測量實習。房產與地籍測量實習在第六學期開設，時間為1周。實習的主要內容為房地產分幅圖編繪、界址點測量與宗地面積計算以及房產面積測算，使學生了解房產與地籍測量的內容和工作流程。（4）GPS測量實習。GPS測量實習在第六學期開設，時間為1周。實習內容包括技術設計書的編寫、選點及標志埋設、外業觀測、內業解算，使學生掌握GPS衛星定位技術的基本原理、GPS接收機的基本操作知識，能夠利用GPS接收機進行實際作業，并能夠比較熟練地運用隨機軟件和網平差軟件進行GPS測量數據的處理與分析。（5）遙感原理與應用實習。遙感原理與應用實習在第六學期開設，時間為2周。實習針對一個具體的生產項目，按照遙感圖像處理規范完成遙感圖像的預處理、遙感圖像的增強處理、遙感圖像的分類、遙感成圖等工作，讓學生掌握ENVI軟件應用能力。（6）控制測量與工程測量實習。控制測量與工程測量實習在第七學期開設，時間為3周。實習的主要內容為控制測量野外作業的基本技能訓練，三、四等控制測量作業訓練，等級導線的作業訓練，GPS作業訓練，使學生熟悉控制測量外業觀測的基本技能和內業數據處理的方法與工程測量的基本方法。

2.GIS軟件操作與應用能力培養

（1）城市規劃原理課程設計。城市規劃原理課程設計在第二學期開設，時間為2周。課程設計內容為居住區詳細規劃設計，主要包含居住區道路、住宅、公建及綠化的具體平面布置情況。采用需求調研、方案構思、方案完善修改和機房上機相結合的方式，最終完成規劃平面圖和戶型平面2張圖紙。（2）GIS基礎實習。GIS基礎實習在第四學期開設，時間為4周。實習內容包括ArcGIS軟件的應用實習（地圖矢量化、市級行政區劃圖制作、空間分析、數據轉換及3D數據集成）以及MapGISk9的應用實習（校正影像圖、地形圖繪制、地形圖編輯、地形圖圖幅入庫），通過實習使學生熟練掌握GIS軟件主要模塊的使用。（3）城市GIS實習。城市GIS實習在第六學期開設，時間為2周。實習內容包括野外調查（實地調查獲取益陽市基礎地理城市數據庫所需的基礎地理圖件）和室內作業（建立基于GEODATABASE益陽市基礎地理城市數據庫、建立局部三維場景），使學生掌握城市GIS項目開發與管理的基本技能。

3.GIS設計與開發能力培養

（1）數據庫原理課程設計。數據庫原理課程設計在第三學期開設，時間為2周。課程設計共分八個項目，分別是學生管理系統、圖書館管理信息系統、賓館管理信息系統等。學生組成項目組，根據任務分組采用需求調研和機房上機相結合的方式，設計并實現基于數據庫的管理信息系統的各項功能。（2）數據結構課程設計。數據結構課程設計在第四學期開設，時間為2周。課程設計內容根據指導老師給定的數據結構設計題目進行選擇，通過數據結構綜合設計使學生能將所學的GIS理論、GIS軟件、GIS應用等進行綜合整理。（3）面向對象程序設計課程設計。面向對象程序設計課程設計在第五學期開設，時間為2周。課程設計內容包括圖書管理信息系統和學籍管理信息系統的設計和實現，五人一個小組，選擇一個題目，學生按照軟件過程的各個環節進行系統分析、設計、實現、集成、測試，鍛煉學生項目實施的能力。（4）WEBGIS實習。WEBGIS實習在第五學期開設，時間為3周。實習內容包括基于Web的管理信息系統實現以及ArcGISserverwebadf的應用，使得學生掌握WebGIS開發平臺及網站設計的基本流程，具有一定的WebGIS開發能力。（5）軟件工程實習。軟件工程實習在第六學期開設，時間為2周。實習包括完成軟件的需求分析、總體設計、詳細設計、原型軟件設計與實現、軟件測試、提交等內容，使得學生掌握GIS軟件設計、編程、測試及維護的實用技術方法，按照GIS軟件工程的要求進行實際軟件項目的開發。（6）GIS二次開發實習。GIS二次開發實習在第七學期開設，時間為3周。實習內容為運用所學知識采用接口編程的技術和軟件開發的思維方式開發一個管理信息系統或其他應用系統，系統內容結合生產單位的具體實踐。培養學生綜合利用C#和ArcEngine進行GIS二次的能力，加強接口的運用及學生對GIS二次開發方法的初步認識，提高軟件系統分析能力和程序文檔建立、歸納總結的能力。

4.綜合能力培養

（1）GIS專業綜合實訓。GIS專業綜合實訓在第八學期開設，時間為8周。實訓包括：實訓一（2周）以益陽市內地形的測量數據為基礎，完成1∶500地形圖的編繪。實訓二（2周）以湖南城市學院新校區和朝陽校區的測量數據為基礎資料，要求把新舊兩個校區數據（CASS數據）轉換為MAPGIS數據，同時導出其屬性，然后在MAPGIS的屬性庫管理和圖形庫管理中進行入庫管理。實訓三（4周）運用GIS軟件工程思想對數字校園進行需求分析、總體設計、詳細設計、開發并實現。實訓以應用生產實際過程中的幾個綜合實踐為素材，培養學生GIS綜合應用能力和技巧。（2）畢業設計。畢業設計在第八學期開設，時間為12周。畢業設計采取由教師出題，學生根據自己的愛好選擇相關題目再由教師根據題目的難度、學生的水平及其他情況綜合評判選擇合適學生的模式。畢業設計以個人為單位，教研室老師邀請生產單位技術人員一起擔任畢業設計指導老師，對于由生產單位技術人員擔任指導老師的學生，可前往生產單位開展畢業設計。畢業設計評分綜合導師評分、評議員評分和答辯委員會評分。（3）崗位實習。崗位實習在第七、八學期開設，聯系公司和單位，推薦優秀學生進入GIS公司實習，具體時間視實習生工作情況最終確定。通過崗位實踐，讓學生近距離接觸GIS行業的生產應用，能夠幫助他們了解社會對GIS人才知識、能力素質的要求，提高今后學習的針對性和有效性，培養學生吃苦耐勞、愛崗敬業的職業素養以及團隊協作能力、人際交往能力。（4）GIS活動與資格認證。GIS活動與資格認證在各學期分散開展。聯合生產公司合作舉辦各種GIS活動，組織學生參加GIS類競賽和資格認證，讓學生了解GIS前沿技術、應用前景和最新發展動態，增長見識，開拓視野，培養學生專業意識和自信心，同時在競賽中和資格認證中鍛煉實踐能力，使得他們更具有就業競爭力。