信息科学模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇信息科学，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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土地信息科学作为一门新兴的信息科学技术,已走过了近40年的发展历程。目前正以每年25%~40%的速度快速增长。毫无疑问,土地信息科学是国土现代化无可替代的重要技术支撑,它的广泛应用,必将给土地资源的研究和发展带来革命性的变革[3]。

1.1土地利用遥感动态监测研究我国土地利用/土地覆被变化遥感动态监测研究始于20世纪70年代。1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展遥感图像处理和解译工作。1978年全国第二次土壤普查,许多地区利用航片借助计算机技术勾绘出了土地利用现状图和土壤图。20世纪80—90年代,微型计算机的出现促进了遥感技术的发展,我国土地信息科学研究进入新的阶段。1980—1983年我国利用陆地卫星图像资料对全国土地进行遥感调查,编制了1∶250000和1∶2000000土地利用现状图。利用航空遥感图像判读编制了1∶10000、1∶25000、1∶50000的土地利用现状图和土地利用类型图。航空遥感与GPS应用到城镇大比例尺(1∶2000~1∶500)地形图测绘工作中,为城市土地规划建设提供了依据。90年代初,在国家土地管理局的组织下,东部采用航空遥感信息完成1∶10000土地利用调查,西部以航空遥感和卫星遥感信息相结合完成1∶50000、1∶100000和1∶200000土地利用调查。近十几年以来,随着卫星遥感分辨率的不断提高,遥感技术在土地利用动态变化监测中发挥越来越重要的作用。在国家科委和国家科学基金委“九五”到2010的重点发展领域和优先资助领域中,将土地利用动态变化遥感监测作为研究重点之一[4]。目前,遥感技术因其能提供动态、丰富和廉价的数据源已成为获取土地利用/土地覆被变化最为行之有效的手段。卫星遥感在全球和区域尺度土地利用/土地覆被变化研究与应用方面均取得了突破性进展[5]。

1.2土地信息系统建设研究1980年中国科学院遥感所成立了第一个地理信息系统研究室,并于1985年组建了“资源与环境信息系统”国家重点实验室。1990年,武汉大学建立“测绘遥感信息工程”国家实验室。在此基础上我国开展了大量的土地信息相关的开发研制工作,如中国测绘局在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上,建成1∶1000000国土基础信息系统和全国土地信息系统[2]。国土资源部已将“加强信息系统建设,实现信息服务社会化”列为国土资源部门的五大任务之一,并已成立了以部长为首的部信息化领导小组,组建了部信息中心。在新一轮国土资源大调查中设立了“数字国土工程”专项,我国国土资源信息化工作已全面展开[6]。与此同时,我国一大批土地信息化相关的重点项目已经或者正在开发、实施。例如,黄杏元等根据城市土地定级因素所具有的空间特征和相关性,采用地理信息系统的技术和方法,运用空间数据库存贮、管理和操作各类与城市土地定级估价有关的信息和数据,完成了南通市土地定级信息系统的设计,建立了土地定级估价数据库[7]。武汉大学资源与环境学院开发了农用地分等定级估价信息系统,不但可以减少农用地分等定级估价工作中大量烦琐的计算工作,而且可以大大提高分等的速度和精度。

1.3人才培养和学术交流成果研究近年来,我国研究者出版了一系列有关论述土地信息科学的专著,如由胡月明等编著的《土地信息系统》(华南理工大学出版社2001年出版)、海等编著的《土地管理信息系统》(中国农业大学出版社2000年出版)等。同时,我国学者也发表了大量的土地信息科学相关的学术论文,如彭俊等就“土地信息学”的建设进行了深入的探讨。严泰来等就土地信息学科前沿的若干问题作了深入的剖析。孙静等就土地利用遥感动态监测技术方法作了详细介绍。近年来,许多高校科研院所开设了与土地信息科学有关的专业、课程和培训班,培养出了一大批从事土地信息科学教学、研究和实践的工作人员。

2前沿领域

无论从发展土地信息科学的角度,还是从国家社会经济进步的需求来看,土地信息科学面临着不少困难和新的挑战,同时也迎来发展的有利契机。本文主要从空间信息数据库角度提出一些土地信息学科的前沿问题。

2.1空间数据表达与系统开发标准化土地信息的标准化程度决定了系统的兼容性、可移植性,同时也保证信息的共享和可持续利用[8]。土地信息系统的标准化包含两方面的含义。首先,要服从软件系统工程的标准,服从系统的设计、开发标准和网络协议标准。其次,土地信息系统要遵从土地行业及地理界的标准,服从空间地理信息(点、线、面)的描述、管理和表示的数据标准。目前我国土地信息系统建设缺乏统一的技术标准,系统低水平设计、软件重复开发现象严重。土地信息化基础设施薄弱,基础数据库建库与更新仍是一个瓶颈问题。应确定基础数据生产和利用的法定地位,加快制定有关国家标准,加强数据质量控制,统一土地空间数据模型[9],具体如土地信息系统中名词术语标准、图形与影像数据采集技术规程、数据交换格式标准、数据精度和质量标准、土地数据的分类与代码等[3]。值得一提的是,宋其友等编著的《土地信息学》较为系统地介绍了土地信息的数据模型、数据获取、应用模型等[10]。

2.2空间数据信息挖掘问题当前全国各地国土资源部门构建了多层次、多类型的国土资源数据库。数据库的数据规模、质量与数据的完备性都达到前所未有的高度,这种情形为数据库的信息挖掘提供了良好条件[11]。随着国土信息化进程的深入,不同时间、不同区域、不同方式来源的土地信息数据越来越多,积累了大量的空间数据资料,如何在系统支持下由“死”数据变为“活”数据,挖掘深层次的信息成为当前土地信息科学的热点问题[12]。事实上,不少人对这个问题也做了深入研究。比如,有人利用一个地区各个图斑的周长面积比的平均值来衡量这个地区的土地开发程度,也有人从城市各个商业网点布局来发现一些经济现象[13]。

2.3时空数据结构问题时间、空间、属性是构成GIS的三个基础成分。黄杏元等指出时间是土地信息系统中不可缺少的一维,它不仅仅作为数据的一个组成部分,而且与空间数据相互关联地存在着[14]。然而,目前的土地信息系统软件除三维表面模型外,基本上是二维模型,难以描述土地时空的三维性。若要实现这一目标,二维的土地信息系统模型需要作根本性的改进[15]。

2.4数据压缩和数据更新淘汰问题土地空间数据涉及跨部门、跨行业的多种数据格式和多种数据类型的大量资源、环境和社会经济图形、属性数据。这些空间数据在以几何级数的形式增长,而计算机数据存储空间却是以算术级数在增加,势必有一天存储空间容纳不下巨量的地学信息数据[13]。研究科学的空间数据压缩方法显得十分必要。

2.5遥感影像数据解译精度与可信度问题遥感影像数据解译精度与可信度是贯穿于土地利用动态变化监测过程的核心问题之一,也是困扰遥感技术在土地利用动态监测中应用的重要限制因素。多数据源的数据融合问题、确定信息与不确定信息问题、人—机交互界面设计等是今后土地信息科学发展所面临的主要问题。

3发展趋势

3.1多学科的集成性研究张荣群[16]指出土地信息科学涉及遥感与测绘技术、计算机信息技术、数学和统计学、地图学,以及与土地相关的地理学、环境生态学、土壤学、气象学、城市科学和管理学等学科。遥感测绘技术以及全球定位技术为土地信息系统提供丰富的数据来源;计算机科学为土地信息系统的发展提供强大的软、硬件环境;环境资源(土地资源相关)科学则是土地信息系统工作的对象。

3.2土地信息的网络化研究土地管理业务具有业务种类多样性、数据量大、手续繁杂等特点,要求各个部门共享信息,协同处理。Internet具有不受时空限制能快速、直观地土地信息,对于合理保护、利用和开发土地资源,整合资源优势,最大限度地挖掘土地生产力,保证土地资源的可持续利用等方面具有积极作用[17]。正如朱明仓[18]指出的在网络信息技术的强大推动下,具有时间特性的土地信息数据也必将通过先进的网络技术实现各种土地信息用户的互连和信息资源共享,不仅实现增强协同处理业务能力,进行业务监督,更能把土地信息传给千家万户,真正使普通老百姓加入到土地管理中来,最终实现土地信息的开放性和实用性[3]。目前土地网络化研究前沿是通过WebGIS实现的。利用web技术可以实现基于地图的浏览、查询、分析应用等功能,从而能够构建智能化、个性化、交互式的土地信息管理和服务平台,实现开放的、互操作的数据共享LIS系统。当前用于WebGIS的浏览器的中间键有多种,对客户端,主要有Ac-tivex,JavaApplet,P1ug-in,Autodesk公司Mapguide等方式;对服务器端,主要有CORBA,CGI和JavaServerlet,武汉大学研制的GeosuIf等方式[17]。

3.3土地信息系统的智能化研究土地信息系统是一个基于土地空间数据的信息系统,它必须具有自动采集和处理空间数据的功能,而且能智能式分析和运用数据,提供科学的决策咨询,以回答用户可能提出的各种复杂问题[3]。在土地信息系统中加入专业领域的知识和有关空间推理知识形成知识库和专家系统(ES)模块,实现对空间土地数据综合分析人脑思维化。我国学者在智能化的土地信息系统开发中也做了大量工作。如,郑顺义等基于对知识工程的土地信息系统的研究,开发了交通建设用地分析系统TransLand,该系统开发了智能决策部分,包括知识库、模型库的管理,以及推理、解释等模块。系统的运行证明,建立基于知识的土地信息系统可以克服传统土地信息系统的一些缺陷和不足,利用其进行土地分析,能够从定量、定性、定位的角度对交通建设用地的有关问题进行全方位的分析和决策[19]。

3.4地面、航空、航天的多层次综合遥感监测近年来,地面、航空、航天的多层次综合遥感在LUCC研究中的应用越来越受到人们的重视。通过地面、航空、航天的多层次综合遥感监测,建立国土资源卫星监测网络,系统地获取土地利用、土地覆被变化不同分辨力的遥感图像数据。

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主管单位：河北省科学院

主办单位：河北省地理科学研究所;北京大学遥感与地理信息系统研究所

出版周期：双月刊

出版地址：河北省石家庄市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1672-0504

国内刊号：13-1330/P

邮发代号：18-27

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1985

期刊收录：

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

中国人文社会科学引文数据库(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)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

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二、“地图学”课程实验的设计与实施

“地图学”课程实验教学对于巩固理论知识的学习，强化对理论知识的理解与应用，提高实际动手操作能力以及分析问题和解决问题的能力，进而培养初步的科研创新能力具有重要作用。因此，如何利用有限的实验教学课时达到培养技能和提高能力的目的，是实验教学环节需要着重考虑的问题［8］。1．结合教学目标，精选适宜的实验内容按照课堂教学与实验教学有机结合的原则，从知识点的系统性和整体性出发，并注意与GIS课程实习内容的差别，对理论知识和实验内容进行科学的分析和整合，确定实验教学内容，见表3［9］。表3中实验1、2借助多媒体完成;实验3、4、5借助计算机利用MapInfo软件完成。2．结合先进教学理念，巧妙设计实验教学方法在实验教学中，对于基础性内容，采用传输型教学模式与自主式教学模式相结合的方法。如地图的设色，课堂上通过大量阅读纸质和电子地图，结合教师的讲解，增强对地图色彩的感性认识;课下结合相关的内容搜集素材，自主完成地图的手工设色。对于理论知识在GIS系统中应用的内容，结合研究型教学模式，创设类似于科学研究的教学氛围，引导学生自主地发现问题、分析问题和解决问题，逐步完成整个实验内容［10］。如专题地图编制所涉及内容，设计大型实验，要求学生根据自己的知识积累搜集资料，撰写地图编制设计书，使用MapInfo软件完成整个专题图的制作。

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2被访者的选取

本次调查将被访者设定为中国(含港澳台地区)范围内，在高校或国立科研单位工作、职称为教授(研究员)或副教授(副研究员)的GISci领域科研人员。设定职称约束主要出于如下两点考虑：①总体而言，具有较高职称的科研人员具有相对较长期的科研经历，通常更了解本领域国际学术期刊的总体情况；②如果将被访者扩大到较低职称的科研人员或研究生，被调查的群体则可能过于庞大、且内部不同亚类间的群体规模相差过大，难以保证回收问卷的样本代表性。进一步假设科研人员如果近年来参加了GISci领域的一些国内外主要学术会议，则说明其科研活动较活跃，更可能对本领域国际学术期刊有较好的了解。据此，从2012年国内举办的GISci领域两次主要学术会议(香港中文大学举办的Geoinformatics国际会议和西南交通大学举办的“中国地理信息科学理论与方法学术年会”)的参会人员列表中选取了问卷发放对象。之后，通过互联网搜索，增补了一部分未能被上述问卷发放对象覆盖到的主要科研单位的本领域学者，以保证问卷发放对象的单位在地域分布上尽量覆盖全国各省、直辖市和地区。最终确定了129位问卷发放对象(其中内地87位，港澳台共42份)。

3回收问卷的结果及分析

3.1问卷回收的基本情况于2013年7月18日以电子邮件方式逐一向被调查人发放了问卷，2个月后共计回收了37份问卷(其中内地31份，港澳台共6份)，问卷有效回收率为28.7%。3.2调查结果逐一统计了调查问卷中所列出每一份期刊的非“N”级评判数，以此计算被访者返回的该期刊评级的均值，排序得到本次所调查的期刊在我国本领域科研人员心目中的排位(表1)，结果显示《InternationalJournalofGeographicalInformationScience》(简称《IJGIS》)在本领域无可争议地排名第一。将所得的期刊评级序列按照2.2节所述等级划分对应的期刊数比例进行了最终评级，结果显示(表1)：等级1(前15%)期刊为《IJGIS》等8份期刊；等级2(位于16%~50%)期刊为《InternationalJournalofRemoteSensing》等20份期刊；等级3(位于51%~100%)期刊为《ProfessionalGeographer》等27份期刊；由于返回问卷中期刊评级均值最低者为3.18，因此没有期刊被归于等级4。3.3讨论本次调查结果与Caron等(2008)问卷调查评级结果相比，对《IJGIS》期刊在本领域排名第一、《PhotogrammetricEngineering&RemoteSensing》属于本领域前15%期刊的认识是一致的，但同时也有不少的差异(表1)：(1)本次调查结果显示为前15%期刊的《RemoteSensingofEnvironment》、《AnnalsoftheAssociationofAmericanGeographers》、《IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing》、《LandscapeEcology》、《Computers,EnvironmentsandUrbanSystems》等5种期刊在Caron等(2008)调查结果中属于等级2的期刊。《ISPRSJournalofPhotogrammetryandRemoteSensing》期刊在Caron等(2008)调查中未予列出，本次调查结果显示为前15%期刊。(2)在Caron等(2008)调查结果中显示为前15%期刊的《InternationalJournalofRemoteSensing》、《Computers&Geosciences》、《TransactionsinGIS》、《Geoinformatica》、《Geomatica》等5种期刊中，前4种在本次调查结果则显示为等级2期刊，《Geomatica》在本次调查结果中归属于等级3的期刊。将本次问卷调查的结果与ISI的SCI/SSCI期刊影响因子相比照(表1)，至少有如下几点发现：(1)总体上，本次调查结果显示为越高等级的期刊，越普遍地属于SCI/SSCI期刊。前15%期刊均为SCI/SSCI期刊；等级2的20份期刊中仅有1份不是SCI/SSCI期刊；等级3的27份期刊中则有9份不是SCI/SSCI期刊。这说明目前SCI/SSCI期刊较好地覆盖GISci领域的国际期刊。(2)SCI/SSCI期刊影响因子尚不能较好体现GISci领域国际学术期刊的等级。据ISI的2013年度JCR中的期刊影响因子，本领域排名第一的期刊《IJGIS》，其最新影响因子(1.613)不但明显低于本领域其他7份前15%期刊的影响因子，也低于本领域等级2中一半期刊的影响因子，甚至低于3种属于本领域等级3期刊的影响因子，以5年影响因子或2011年期刊影响因子(较2012年期刊影响因子有较大差异)来衡量，也有类似的现象。

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2教学内容的改革

2.1基础知识的纵向关联信息论本身是一门源于数学的学科，其中所含的定理和结论以严格的数学作为依据，利用数学的语言来描述和解决工程化的问题，比如说信息的度量可以作为研究非线性的工具，涉及了大量的推导和证明。因此在信息论的学习之前，必定涉及大量的先修知识：高等数学、概率论和随机过程、线性代数、数字信号处理、通信原理等[2]。部分学生对这些先修课程掌握的不够好就会影响信息论课程的学习。另外，部分先修课程在本科阶段讲授的内容还不足以用来理解信息论中的一些内容，例如对多变量的联合典型序列的理解。调查显示，上述先修知识要求是学生在学习中觉得困难的首要原因。这要求教师在先修课程的相关内容上进行基础知识和方法的引入，例如在信道容量的计算中，可先阐述高等数学中拉格朗日乘子法求条件极值以及数值计算中，采用交替极小化的思想进行的迭代算法，由理论算法自然过渡到工程应用中去，不仅简单明了，而且能帮助学生对多门课程进行更好的融合理解。此外，在讲授未接触过的知识之前，可以考虑从实际应用的例子出发，引导学生对原理的思考。比如在数据的压缩传输中，以音频数据为例，由多种压缩方式所得的不同格式的效果和数据量大小引入对数据的压缩传输的理论介绍，使学生自然接受新知识并激发探索的兴趣。

2.2应用内容的横向拓展从1949年仙农的《通信的数学理论》一文发表至今，信息论作为一门独立的学科一直在不断地发展[3]，理论基础上的应用更是层出不穷，除了经典理论的讲授之外，信息论的教学应适当引入横向知识的介绍。例如在通信编码的安全问题讨论中，可引入密码学的方面的研究介绍，其中的许多度量性指标，如加密运算中的完全性、剩余度等指标与信息量密切相关。现今密码学已经成为信息安全的研究主体，对信息专业的学生而言有较大的研究与应用空间。在统计理论中，从线性问题向非线性问题转化的过程中，交互信息与传统的相互关系数的作用可进行对比讨论，此外，信息论方法在人工智能方向多种算法中有重要作用，特别对信息统计，数据挖掘等领域的发展有重要意义。又例如，人们发现仙农熵、柯尔莫各洛夫复杂度与豪斯道夫维数都是某种事物复杂性的度量，由于仙农熵、柯尔莫各洛夫与豪斯道夫位数的等价性在理论上已经得到证明，从而使信息论、计算机科学与分形理论都找到了它们的汇合点。它们在一定条件下可以相互等价转化。由这三种度量分别产生了信息论、计算机程序复杂度与分形理论，在本质上有共同之处。它们结合后所产生的新兴学科方向具有跨学科的特点，如算法信息论就是信息论与计算复杂性理论融合的新学科[4]。就信息论的发展而言，信息论是一门“大学科”，涵盖范围广，涉及的专业领域多、内容多样，无论是就业还是继续深造，对本科生而言都有很重要的意义，通过信息论的几个典型应用技术方向的介绍，让学生根据不同的信息技术方向并结合自己的兴趣，作进一步的努力，获取更深更广的知识。

3教学组织形式的改革

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尽管多年来我院一直重视实习基地的建设，但是稳定的、理想的实习基地很少。我校所处地方光电企业较少，建设成实习基地数量不多，不能很好地为地方经济的发展和建设提供服务。

1.2师资队伍薄弱

由于种种原因，指导光电信息科学与工程实习的教师很少，另外本专业老师大多是年轻教师，在专业实习方面经验不足，导致实习效果不显著。

2.光电信息科学与工程专业实习改革的探索

2.1实习基地的建设

根据我校的特点，光电信息科学与工程专业的实习基地可以从两方面入手：一是外单位实习基地的建设，二是校内实习基地的建设。校外单位实习基地建设通过相关渠道与地方企业联系、沟通，确定实习基地，明确实习责任和义务。校内实习基地建设应与学科建设和专业实验室建设及科研建设结合起来，充分利用和整合校内资源，根据我校相关专业的共性，整合相关资源，建立校内实习基地。

2.2组织实施

2.2.1校内实习项目和制度的建立

利用学校的整合资源，开设光电信息科学与工程专业实习课程。目前可以开设的实习项目有：光电鼠标的原理和制备；红外遥控系列；LED封装及测试等。建立和完善校内实习管理制度，比如：学生实习规范、实习考勤、实习安全、实习考核等制度。

2.2.2举办讲座

邀请有经验的工程师、经理等对当前光电产业的发展和前景及结合企业的产品特征、技术原理、研发过程给学生作专题报告，帮助学生增加对光电产业现状及企业发展的了解，提高学生的实习兴趣和积极性。

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一、教学实践改革

1.合理选择教学内容。信息与计算科学专业是一个理科专业，学生具备一定的数学和计算机基础，对于数学分析，概率论等先修知识有一定程度掌握，同时缺少通信工程方面的知识，如信号处理和通信原理等。为使学生尽快掌握信息理论的基本原理和方法，也使信息论的思想、原理和方法在更为广泛的范围内得到推广和应用。在充分考虑到专业的培养方向和需要，针对信息与计算科学专业学生所学先导课程体系现状，合理选择适当的教学内容。我们选择石峰等编著的《信息论基础》作为教材。该教材尽量较少地使用通信工程知识，并以离散情形作为讨论问题的主要对象，而对于连续性的情形则作为选修内容。更适合理科专业学生接受的教学内容。

2.优化教学流程。适当借鉴“翻转课堂”的思想，使讲授知识点不再作为课堂教学的唯一重点，而适当地留出较多的时间让学生参与实践活动或讨论。讲授内容结束后，在课堂中适当设计新颖的讨论课题（如高新信息技术研讨），使学生在讨论的过程中获得知识，获得“探索”新问题的乐趣；同时，在讨论中，还让学生发现，有些问题是本次课所学知识无法解决或是不能完全解决的，需要学生进一步了解新的理论内容，而此部分内容会在下一次课中出现。通过这样的讨论，通过合理地优化教学流程，将更多的讨论环节融入到课堂教学过程中。使学生温故知新的同时，又锻炼了学生发现问题和探讨新问题的能力。

3.增设实验。将若干个枯燥的定理或是基本概念转化为可以操作的练习题，让学生更加感官的感知这些理论的意义和内涵。结合本课程及相关课程，引入当前较为流行的CDIO教学模式，设计一些可操作的实验案例，如编码的计算机实现、基于信息度量的图像处理等实验。促使学生课下做实验、查资料，培养学生主动、实践的、课程之间有机联系的学习习惯和能力。激发学生的学习兴趣，提高教学效果。由于Matlab操作简单，同时，Matlab中的Simulink可以提供一个友好的通信系统仿真环境，更加便于学生建立和了解通信系统。因此，我们选择Matlab作为实验工具。

4.加强实践应用能力的培养。鼓励学生以《信息科学基础》为基础，结合数字图像处理、密码学等相关学科，积极申报大学生科研立项。同时，结合我校“3+1”教育模式,以毕业论文写作作为培养学生的另一种方式。使学生深入理解基本理论、拓宽知识面的同时，又培养了学生的动手能力、查找文献资料的能力、发现和分析解决问题的能力，提高学生的学习热情。通过实践改革，对教学内容和方法进行相应的改变，同时改变已有的教学模式。实践中，更加重注学生的实践参与，鼓励学生自学，加深学生对知识的理解，提高了自学能力，从而培养学生的学习兴趣。

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中图分类号：B08　文献标识码：A　文章编号：1000－2731(2012)02－0023－05

在2010年8月召开的第四届国际信息科学基础大会(FIS 2010，北京)上，我很荣幸地认识了俄罗斯科学院信息科学问题研究所首席研究员，康斯坦丁・科林(KOHCTaHTl4H Koz_rm)先生。他为大会提交的英文论文的题目是“Philosophy of informationand fundamental problems of modelTl Informatics”(《信息哲学与现代信息科学的基本问题》)，而这样的研究方向正是我所感兴趣的。在进一步的接触中，我们了解到，科林先生在信息哲学和信息科学中的哲学问题的方向上已经研究了20多年，是信息哲学和社会信息科学领域的著名专家，取得了丰硕的研究成果。从科林先生的介绍中，我们还了解到，俄罗斯学者在信息哲学和信息科学中的哲学问题的方向上的理论研究已经有40多年的历史，其中有相当一批学者都对这一研究领域十分重视，并作出了一系列开创性的成果。

另外，自上个世纪90年代以来，俄罗斯科学院和俄罗斯的一些大学还开创性地在大学生和研究生中开设了关于信息科学与哲学方向的通识课程和学位课程，其中举办较为成熟的课程有《信息科学中的哲学问题》和《社会信息科学》。而科林先生正是这两门课程的积极倡导者和重要设计者。

在会议期间我们还了解到，科林先生有一本新书将以俄文和英文两种语言同时出版，而这本新书既是一本专著，又是为配合《信息科学中的哲学问题》的研究生课程而编写的教材。会后征得科林先生的同意，我将这本新书从俄文译成了中文，该译本即将由中国社会科学出版社出版。

本书是一本关于信息科学的性质、研究对象和范围、学科地位、体系结构、领域和方法，信息科学教育，信息的科学观和哲学观，信息社会与人类文明的发展，以及信息科学发展的历史、现状和未来前景的学术专著。全书论域之宽泛、理论之深入、观点之明确、论述之简明，都已达到了很高的水平。如此体例和内容的学术专著尚未见到。

全书的立论是建立在作者对信息的本质及其存在范围和普适性规律的认识的基础之上的。

在关于信息的本质和信息的存在范围的认识上历来颇多争议。科林先生坚持从世界客观本体的层面上对信息的本质和存在范围做出相应的规定。他写道：“在最广泛意义上，信息是现实世界的客观属性，它是物质和能量在空间和时间中分布的差异性(不对称)的表现，这些表现存在于所有自然发生的生命界、无生命界，以及人类社会和意识活动的非平衡过程之中”(第三章第三节)。这样的认识无疑在两个方面是十分成功的：一是把信息看作是所有事物中普遍存在的现象，即是说，信息具有最为普遍性的存在论品格；二是用信息显现和表征的“差异性(不对称)”来解读信息的本质，这就在某种程度上看到了信息存在方式和物质、能量的存在方式的区别。

但是，在这里我们还是要提请注意，仅仅用“差异性(不对称)”来标明信息的本质，还只是看到了信息活动外在表现的方面。固然信息必须通过“差异性(不对称)。”来显现和规定自身，然而，这种“差异性(不对称)”本身却不是信息最本质层面的规定性，因为，人们完全可以把“差异性(不对称)”看作是物质世界自身存在的一种方式、一种关系。另外，任何“差异性(不对称)”都还必须通过信息的对应性显现才能表征自身的存在。如此看来，信息只能是在显现、表征的意义上才可能构成自身区别于物质世界的独特存在方式。这样，要真正揭示信息区别于其他存在形式的本质，还有必要从信息独特的存在方式的层面上继续探讨。但是，无论如何，科林先生已经把对信息本质的规定设置在了客观自然关系的尺度上，这就离我们关于信息本质真谛的认识不远了。

科林先生的理论的更为深刻之处还在于，他基于他对信息的本质和信息存在范围的认识，提出了一个关于世界二重化存在的理论。他写道：“我们面对世界的现实结构具有二重化的性质，因为，这个世界同时包括两个主要的组成部分：物理现实和理想现实。这两个部分都是客观存在的，并且是相互作用的，因而它们具有相互反映的特性”(第三章第二节)。由此出发，我们便可以建立一种全新的哲学本体论学说，从而打破传统的关于世界是由物质和精神构成的二元对立的哲学观念，这在实质上就是建立了一种全新的世界观。

在科林先生那里，信息的科学观和世界观是统一的，并且，信息的世界观是以信息的科学观为其科学基础和依据的。这种信息的科学观就集中体现在科林先生对信息的性质和作用的认识之中。在科林先生看来：“信息贯穿于我们周围世界的有组织的物质和能量的各个层次，它是物质和能量运动的首要的原因，并决定着它们在空间和时间中运动的方向”；“信息是进化的决定性因素，它决定着自然和社会进化过程的发展方向”；“信息是现实世界中的多方面的现象，它以某种特定的方式体现于自然的生命界和无生命界的各种信息环境之中，体现于信息活动过程的不同条件之中”；“可以假定，在这些一般的信息流程、现实对象，以及任何形式的过程和现象中，都体现着某些基本的信息规律”(第三章结论)。

正是基于这样的一种科学观和哲学观，科林先生才确立了他关于信息科学的性质、研究对象和范围，以及其在现代科学中的学科地位的理论。他特别强调“信息是现代科学的基本概念”，信息科学是“一门基础科学”，并具有“跨学科性质”(第二章第一节)。他写道：“信息现象乃是信息科学的最重要的研究对象，根据信息概念的规定以及信息活动的规律，在生物领域和无生命的自然领域，也包括人类创建的人工技术系统之中，应当有一个共同的信息活动的基础”(第一章结论)；“正是信息的基本概念，以及信息在生命和非生命的自然发展过程中所起的关键性作用，使信息科学推动了基础科学发展的水平，同时也使信息科学自身发展成为一门独立的科学知识领域”(第二章结论)。“作为基础科学的信息科学的研究对象是信息的基本性质、自然和社会相互作用中的信息活动过程的规律，以及这些活动过程在技术、生物和社会系统中的组织方法”(第三章结论)。

由于科林先生认为信息科学具有基础科学和跨学科的性质，所以，在论及信息科学的体系结构和领域方法时，科林先生也应用了从基础科学到分支科学和应用科学的跨学科的系统综合集成的方法。科林先生写道：“信息科学研究的并不仅仅是在计算机通讯和其他技术系统中收集、存储、处理和传递信息的仪器和技术方面的问题，而且还包括在自然的生命界和无生命界，以及在人类社会中存在的信息活动过程”；“把不同科学领域(物理、化学、生物学、心理学、计算机科学)的科学家们汇聚起来，对生物系统，以及无生命的自然过程中发生的信息显示的特征进行研究乃是一件特别重要的事情。毕竟，这些研究结果可能会导致科学家们揭示出某些一般性的规律，这些规律对于不同性质的信息环境中发生的各类信息活动过程都具有解释的有效性”(第三章结论)。

早在1990年科林先生就提出了一个信息科学的体系结构，它包括四个主要的部分：理论信息科学；技术信息科学；社会信息科学；生物信息科学。后来，他又根据俄罗斯科学院信息科学问题研究所的相关研究成果增加了一个部分――物理信息科学。科林先生认为上述的五个部分可以分为两个层次：一个是处于上层的理论信息科学，它研究的是信息过程的一般性质和规律；另一个是处于较低层次的四个并列的部分――技术信息科学、社会信息科学、生物信息科学和物理信息科学，它们研究的是在某一特定类型的信息领域中实现的相应的信息过程(第一章第三节)。

我们有理由把这样一个学科体系结构看作是最基本层面的结构划分，在其之下一定还可能细分出大量的分支性和应用性学科。由此，也可以显示当代信息科学发展的跨层次的学科群的特征。其实，由于信息已经成为构成世界的基本要素，所以，从理论上来说，所有的传统科学学科在对其研究对象进行研究时，都不可能回避这些对象的信息特征以及其中现实发生的信息活动过程。另外，我们还应当在上述体系结构的顶端再增加一个更为一般和综合的层次――信息哲学。毕竟，信息科学的发展已经有迹象把人类的哲学思维和科学思维重新统一起来。并且，要建构统一的信息科学理论，必须对信息的本质以及信息的一些最基本层面的规定进行综合而统一的解释，而这样的一种解释，只有在哲学的层面上才能最终实现。

正是基于这样的认识，我才在北京1995年召开的一次关于信息科学和社会发展理论的学术研讨会上提出了“科学的信息科学化”的理论，并给出了一个包含六大层次的信息科学的体系结构：信息哲学、一般信息理论、领域信息学、门类信息学、分支信息学、工程技术信息学。领域信息学又包含三大并列的学科――自然信息学、社会信息学、智能信息学，分支信息学还可以再行分化出多级分支学科。两相比较，我们可以看出，科林先生所划分的信息科学的体系与我所划分的信息科学体系的一般信息理论、领域信息学的层次基本对应，而其所提出的技术信息科学则对应于我所划分体系中的工程技术信息学的层次。

虽然，科林先生仅只给出了两个层级的信息科学体系的划分，但是，他的信息科学的体系却并不具有封闭于这两个层次的性质。因为他同样关心和注重讨论了向上的信息哲学问题的方向，以及向下的分支信息科学的方向。

在这本书中，科林先生反复强调了信息科学的历史和哲学问题方面的重要性，并对那些只关注信息科学中的工具性和技术性问题的做法的狭隘性提出了批评。科林先生在其自拟的关于本书内容的《简介》中明确地表示：“本书的目标是要建立信息科学的哲学和科学方法论的基本理论，并对这一理论所具有的越来越重要的跨学科的基础科学的性质，以及其在意识形态和社会经济中的重要作用进行讨论”。

在本书“第一章”的“结论”中科林先生曾经这样写道：“信息科学正在实现它作为一种系统的科学知识而发挥其整合功能的作用……信息科学基础知识的进一步发展具有重要的哲学和科学的方法论意义”；“当前，一个非常值得关注的问题是信息科学的哲学基础的发展，这一问题是建立在对信息本质的新的哲学理论形成的基础之上的”(第一章结论)。

从上面我们提到的科林先生关于信息的本质、信息存在范围，以及世界的二重化存在的理论中，我们也可以清晰地看到，科林先生关于信息科学的整体认识其实是以他提出的信息哲学理念为前提的。在书中他还明确强调：已经“形成了一个新的认识世界的信息方式和信息世界观，这一新的观念从根本上改变了当代以物质一能量为标准模式的世界图景、科学范式和科学研究方法”(第四章第一节)。

当然，信息哲学的研究内容并不仅限于科林先生所论及的部分，因此我们还是应当强调，信息哲学应该成为信息科学中的一个独立的研究层次，它也应当有它自己的具体研究领域，如，信息本体论、信息认识论、信息进化论、信息价值论、信息方法论，等等。

从科林先生所揭示的信息科学的跨学科的性质出发，在科林先生所论述的信息科学体系的第二个层次的四大信息科学的研究领域之下再派生出众多分支性和应用性的信息科学学科同样具有合理性和必然性。这也与科林先生在书中的相关论述和所介绍和讨论的相关信息科学学科的具体领域和方向的内容完全吻合。

科林先生写道：“信息科学的跨学科的性质主要表现在，信息科学的研究方法越来越多的被应用于自然科学的各个领域：量子物理学、天文学、生物学、遗传学、地质学、矿物学等。另外，信息科学的研究方法还越来越多的、频繁的开始被应用于人文学科领域：经济学、社会学、心理学和语言学。虽然，在信息科学自身的方法论研究领域，以及在信息科学的各种应用性研究领域，现在仍然有许多工作要做。”“信息科学的学科领域正在迅速扩展”(第二章结论)。

在论及信息科学的现状及其未来发展前景的时候，科林先生具体介绍和讨论了大量信息科学的分支性和应用性学科。其中主要包括：经济信息科学、网络信息经济、信息政治经济学、信息科学的脑科学、社会信息技术、社会信息理论、心理信息科学、教育信息科学、医疗信息科学、计算机图形学、纳米信息科学、量子信息科学，等。其实，就目前信息科学的发展而言，由于本书目的所限，已有的大量信息科学的分支性和应用性学科都未进入本书的视野，此外，尚有更多的信息科学的应有的学科或者是正在酝酿形成之中，或者是连一个基本的概念都还未能提出。

值得指出的是，科林先生对量子信息科学的科学和哲学意义给以了相当高的评价。他认为：正是量子信息科学的产生和发展“从根本上改变了人类科学和实践的面貌，它使人类对物质自组织的信息问题的定性认识上升到了一个新的量子层级的水平，人们在这一水平上达到的认识乃是人们对各级自然和人工系统的性质进行认识的基本原则。”“这一基本原则的揭示不仅能够作为科学技术发展进步的一种新突破的标志，而且还能够作为人类文明过渡到一个新的质的发展水平的标志”(第六章第八

节)。

科林先生对量子信息科学所作的这一评价是毫不过分的。其实，无论是量子信息科学，还是纳米科学，或是虚拟现实科学的领域都是最能集中体现信息科学理论的最有发展前途的前沿性领域。因为，正是这些领域的发展把信息科学的码元、码元序的组织结构、关系模式建构，演化程序、过程模式展示的基本科学理念和技术方法贯彻到了自然原子、分子结构的构造，以及数码人工技术实现的层次和水平。从而以科学的名义实现了信息系统复杂综合的世界图景，并最终导致人类的科学观念和科学思维方式、哲学观念和哲学思维方式的根本性变革。

除了理论阐释的清晰性和深刻性之外，该书的另外一个鲜明的特点就是它的实践指向性。这一方面的特点主要体现在该书对社会信息科学，以及实施信息科学教育原则的设计之中。该书的“第四章新的现实信息与社会信息科学”“第五章信息科学与教育”，以及关于《信息科学中的哲学问题》《社会信息科学》两门课程的教学大纲的两个附录，涉及的都是这方面的内容。

科林先生强调说：“全球信息社会的发展为人类生存条件的根本改变提供了新的机遇和新的挑战，而我们的现代教育体系仍然不能适应这一发展，需要从根本上进行现代化的改造……因此，迫切需要建立发展教育的国家标准”(第五章结论)。“我们必须用信息科学提升我们各级教育系统课程教学的内容”(第三章第一节)，并“把教育方式转变到对信息科学的新原则进行学习的方向上来”(俄文版内容简介)。有必要提出一个“十分重大的、具有前瞻性的全新教育原则：把信息科学的教学纳人基础自然科学和通识教育的具体科目”(第一章第二节)。

科林先生还进一步指出，由于信息科学的发展所导致的人类社会的全方位的变革，致使“人类现有的教育哲学的观念将不得不在很大程度上予以改变，人们必须对信息社会的进程，以及形成的新的信息现实进行必要的反思。”“现在，必须对俄罗斯的科技人员进行系统培训，使他们能够对信息科学的历史问题和哲学问题进行研究”(结束语)。“我们对作为一门基础科学的信息科学的发展前景进行展望，就是要为进一步加强自然科学和人文科学的融合创建一个共同的框架。然而，自然科学和人文科学目前的相互割裂的状态，不能为人们提供关于自然和社会的全面知识，因此，有必要实行全面的教育和塑造全面的人格”(第六章结论)。

正因为有了如此明确的认识，科林先生才致力于俄罗斯教育理念、教育体制、教学内容和教学方式的改革，并长期努力投入具体实践。

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1引言

地理信息科学主要是对地理信息技术的研究，是针对现代地理学中的比较复杂的、范围又比较广泛的内容而进行的解析处理与技术保障，通过其在不同领域的应用，不难看出，在全球变化性问题上，地理信息科学有一定的处理功能，例如：社会经济发展，资源与环境的保护、开发利用等方面。毫不夸张地说，新世纪是地理信息科学的时代，是依赖地理信息科学的发展与应用的时代。

2地理信息科学的发展历程

地理信息科学是以信息技术的发展为理论基础，以核心技术遥感、全球定位及相互渗透技术的发展，而形成的集成化技术系统。当前，随着地理信息产业的成熟，一些发达国家已经成立了高科技的地理信息系统与企业，而我国因为在这一领域的发展时间较短，还没有大规模的体系动作，许多的科研项目还停留在研究阶段，更没有被公众广泛认知，可喜的是，在近几年，国家加大了对高新技术大扶持与推动工作，先后成立了“中国GIS协会”和“中国海外GIS”协会，以及应运而生了相关的高科技企业，同时在国家的职能部门中也设立了测绘信息局与信息系统，相信通过不断的努力与科学的探索，在不久的将来，我们将能看到地理信息技术在我们的生活中遍地开花，生机勃勃的繁荣景象。

3地理信息科学的发展趋势

那么究竟地理信息科学在哪些方面可以得到应用与发挥呢？我们在这里举例说明一下，就我们的城市电子地图来说，此技术的应用可以让我们浏览城市分布全貌，通过输入起点、终点，还能查询出公交车的路线，并提供相关车次信息，获取沿途的换乘信息与道路信息，其信息量之大，实用价值之大，不仅体现了地理信息科学的超强功能，更实惠和方便了我们日常生活；又如，在医学上，地理信息系统可以用来制作血管分布图、内部器官的结构图，这样，我们就可以直观地看到人体各部位的结构，微观手术的实现，使我们看到，地理信息科学真的离我们很近。也正是因为以上种种优点，它正逐步影响与改变着我们的生活，然而，这也只是地理信息科学被广泛应用的冰山一角，它不仅在城市交通与规划上得以应用，在自然资源保护、自然灾害的预测与预防，以及水气管道等领域，都有其发挥空间。那么，作为一门新兴学科，它未来将有怎样发展前景呢？就目前而言，地理信息科学主要是通过计算机来收集储存海量的人文地理信息，也正在航天技术中进行着不断的尝试，而一般地理复杂方程的建立，为地理信息科学的发展提供了理论基础，使其得以应用，地理信息网络系统正在迅速发展，在遥感影像成图，数学模型与信息模型，还有复杂的地理现象等方面都进行了深入的研究工作，这些无疑说明，地理信息科学具有旺盛的生命力，必将在推动社会生产力的发展中发挥巨大作用。

4地理信息科学的框架结构

地理信息科学的核心是将遥感、定位、遥测、虚拟地理环境及新一代地理信息系统等集合成一体化的天地信息网络系统，再运用信息机理研究、全球定位系统理论与应用研究、遥感理论和技术研究、3S集成理论应用研究等，实现地理信息技术的探讨与完善，在从技术理论过度到实践应用，构建推动社会前进的包括文化发展、制度创新、产业发展等人文科学的完事体系。新一代的地理信息系统是在互联网的交互作用下，不仅仅局限于集成库的数据收集，而是在遥感、遥测、定位、地面观测、社会统计这五个数据源的作用下建立的数据库集合，在以后的发展中，我们还会将多媒体引入数据收集中，建立更全面的关系数据结构，还要发展元数据与数据仓等技术，为此面向我们的问题是，如何解决图像与图形结合、知识与属性连接、推理机与逻辑库等问题。地理信息科学严格来说，是一门研究人类与地理环境相互作用的学科，建立整个学科体系可以从三方面入手：（1）技术层这个层面的研究主要依靠遥感技术、GPS技术、GIS技术以及其他空间信息为设施基础，在这些技术支撑下探讨与分析如何处理、描述地理信息的基本问题，并由此构建研究地理信息的可运用机理。（2）理论层地理信息科学是建立在地理学基础上，以计算机技术为辅助的学科，它通过地理信息的运动机理，与地理学科的基本原理与理论相结合，运用计算机强大的存储与处理功能进行区域化服务，进行可持续发展。（3）应用层所有的理论与研究均要对我们的社会，我们所生存的空间发挥其作用，才能得到应用，作为强大的地理信息科学也一样，在如此强大的理论与技术支撑下，面对我们全球的变化问题，它从资源、环境、经济、社会、人口等方面，对我们的生活进行了决策性的服务，并通过持续性发展继续指导着人类的各项实践活动。

5地理信息科学在产业化进程中所面临的问题

现阶段，地理信息科学的应用还没有得到充分发挥，集成化一体信息网络系统的框架内容也在日趋完善中，与基础设施相关的众多学科领域也在大力筹建中，为此，我们在投入了大量的人力、物力与财力的前提下，必须快速解决这一学科中所面临的问题。（1）遥感影像的系列成图问题这个问题并不是一个没有参考的问题，大地图集就是可以参考与借鉴的系列成图的典范，当然，这经过了几世纪，几辈人的努力，从文字描述到地图制作，才获得了如此伟大的进步，才最终完美地呈现在我们眼前。作为新一代的遥感影像系列成图问题，因系统间符号与数据结构相冲突，达不到完整统一的制作要求。那么在计算机人工智能的帮助下，我们是否可以完成这项工程呢？答案是尚未成功，但我们相信，不久的将来，通过计算机的图像处理功能的不断深入开发，遥感影响的进一步普及应用，我们终将会解决系列成像问题。（2）改变地理信息计算机系统计算机在地理信息科学中起着决定性作用，其数据库与辅助设计相结合，使地理信息系统得以完善，然而，出现的新问题是：由于系统中不支持模型的综合运算，不能使运算结果可视化，这一问题只有通过改变系统中对地理现象客观规律的软件，可将专题地图自动自成，才能取得这一阶段性的突破。（3）计算与信息模型的问题模型有实物模型与信息模型之分，信息模型是在信息系统中运行的，而我们的地理信息科学中，有遥感信息模型、复杂性地理信息模型、料子体元遥感信息模型等这些信息模型的系数与指数都会随时空或新因素发生变化，那么系统对其计算结果也会产生辩证逻辑计算，这将是一个不断更新的要进行大量计算处理的研究工作。

6结束语

地理信息科学的迅速发展，离不开其应用价值与推动历史进程的重要作用，目前，仍处于发展中阶段，随着信息产业的不断成长壮大，这门学科将得到更广泛的应用，相关技术也属于高科技知识产业，对人才的培养也有较高要求，在国家政策的大力扶持下，我们也欢迎更多的有识之士参与进来，一起为我们的新兴事业添砖加瓦。

【参考文献】

[1]侯景伟，孔云峰．地理信息科学的时空哲学思考[J].测绘与空间地理信息，2013(1)：18-21．

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1.GIS数据采集与获取能力培养

（1）地形测量与数字成图实习。地形测量与数字成图实习在第三学期开设，时间为4周。实习的主要内容为大比例尺地形图测绘练习，通过实习使学生熟练掌握全站仪、红外测距仪、DS3水准仪、DJ6经纬仪的使用，掌握小地区控制测量的实施、地物地貌的测绘方法及利用电子平板进行数字地形图成图的基本技能，使学生熟练掌握地形测量各种仪器、工具的操作和使用方法；熟悉数字测图的全过程，掌握地形测量的测、算、绘技能。（2）摄影测量实习。摄影测量实习在第五学期开设，时间为2周。实习的主要内容包括基于ASTER制作三维地形场景、基于SPOT异轨影像和航空像片制作三维地形场景，让学生掌握PCI、ENVI、ARCGIS软件的应用等能力。（3）房产与地籍测量实习。房产与地籍测量实习在第六学期开设，时间为1周。实习的主要内容为房地产分幅图编绘、界址点测量与宗地面积计算以及房产面积测算，使学生了解房产与地籍测量的内容和工作流程。（4）GPS测量实习。GPS测量实习在第六学期开设，时间为1周。实习内容包括技术设计书的编写、选点及标志埋设、外业观测、内业解算，使学生掌握GPS卫星定位技术的基本原理、GPS接收机的基本操作知识，能够利用GPS接收机进行实际作业，并能够比较熟练地运用随机软件和网平差软件进行GPS测量数据的处理与分析。（5）遥感原理与应用实习。遥感原理与应用实习在第六学期开设，时间为2周。实习针对一个具体的生产项目，按照遥感图像处理规范完成遥感图像的预处理、遥感图像的增强处理、遥感图像的分类、遥感成图等工作，让学生掌握ENVI软件应用能力。（6）控制测量与工程测量实习。控制测量与工程测量实习在第七学期开设，时间为3周。实习的主要内容为控制测量野外作业的基本技能训练，三、四等控制测量作业训练，等级导线的作业训练，GPS作业训练，使学生熟悉控制测量外业观测的基本技能和内业数据处理的方法与工程测量的基本方法。

2.GIS软件操作与应用能力培养

（1）城市规划原理课程设计。城市规划原理课程设计在第二学期开设，时间为2周。课程设计内容为居住区详细规划设计，主要包含居住区道路、住宅、公建及绿化的具体平面布置情况。采用需求调研、方案构思、方案完善修改和机房上机相结合的方式，最终完成规划平面图和户型平面2张图纸。（2）GIS基础实习。GIS基础实习在第四学期开设，时间为4周。实习内容包括ArcGIS软件的应用实习（地图矢量化、市级行政区划图制作、空间分析、数据转换及3D数据集成）以及MapGISk9的应用实习（校正影像图、地形图绘制、地形图编辑、地形图图幅入库），通过实习使学生熟练掌握GIS软件主要模块的使用。（3）城市GIS实习。城市GIS实习在第六学期开设，时间为2周。实习内容包括野外调查（实地调查获取益阳市基础地理城市数据库所需的基础地理图件）和室内作业（建立基于GEODATABASE益阳市基础地理城市数据库、建立局部三维场景），使学生掌握城市GIS项目开发与管理的基本技能。

3.GIS设计与开发能力培养

（1）数据库原理课程设计。数据库原理课程设计在第三学期开设，时间为2周。课程设计共分八个项目，分别是学生管理系统、图书馆管理信息系统、宾馆管理信息系统等。学生组成项目组，根据任务分组采用需求调研和机房上机相结合的方式，设计并实现基于数据库的管理信息系统的各项功能。（2）数据结构课程设计。数据结构课程设计在第四学期开设，时间为2周。课程设计内容根据指导老师给定的数据结构设计题目进行选择，通过数据结构综合设计使学生能将所学的GIS理论、GIS软件、GIS应用等进行综合整理。（3）面向对象程序设计课程设计。面向对象程序设计课程设计在第五学期开设，时间为2周。课程设计内容包括图书管理信息系统和学籍管理信息系统的设计和实现，五人一个小组，选择一个题目，学生按照软件过程的各个环节进行系统分析、设计、实现、集成、测试，锻炼学生项目实施的能力。（4）WEBGIS实习。WEBGIS实习在第五学期开设，时间为3周。实习内容包括基于Web的管理信息系统实现以及ArcGISserverwebadf的应用，使得学生掌握WebGIS开发平台及网站设计的基本流程，具有一定的WebGIS开发能力。（5）软件工程实习。软件工程实习在第六学期开设，时间为2周。实习包括完成软件的需求分析、总体设计、详细设计、原型软件设计与实现、软件测试、提交等内容，使得学生掌握GIS软件设计、编程、测试及维护的实用技术方法，按照GIS软件工程的要求进行实际软件项目的开发。（6）GIS二次开发实习。GIS二次开发实习在第七学期开设，时间为3周。实习内容为运用所学知识采用接口编程的技术和软件开发的思维方式开发一个管理信息系统或其他应用系统，系统内容结合生产单位的具体实践。培养学生综合利用C#和ArcEngine进行GIS二次的能力，加强接口的运用及学生对GIS二次开发方法的初步认识，提高软件系统分析能力和程序文档建立、归纳总结的能力。

4.综合能力培养

（1）GIS专业综合实训。GIS专业综合实训在第八学期开设，时间为8周。实训包括：实训一（2周）以益阳市内地形的测量数据为基础，完成1∶500地形图的编绘。实训二（2周）以湖南城市学院新校区和朝阳校区的测量数据为基础资料，要求把新旧两个校区数据（CASS数据）转换为MAPGIS数据，同时导出其属性，然后在MAPGIS的属性库管理和图形库管理中进行入库管理。实训三（4周）运用GIS软件工程思想对数字校园进行需求分析、总体设计、详细设计、开发并实现。实训以应用生产实际过程中的几个综合实践为素材，培养学生GIS综合应用能力和技巧。（2）毕业设计。毕业设计在第八学期开设，时间为12周。毕业设计采取由教师出题，学生根据自己的爱好选择相关题目再由教师根据题目的难度、学生的水平及其他情况综合评判选择合适学生的模式。毕业设计以个人为单位，教研室老师邀请生产单位技术人员一起担任毕业设计指导老师，对于由生产单位技术人员担任指导老师的学生，可前往生产单位开展毕业设计。毕业设计评分综合导师评分、评议员评分和答辩委员会评分。（3）岗位实习。岗位实习在第七、八学期开设，联系公司和单位，推荐优秀学生进入GIS公司实习，具体时间视实习生工作情况最终确定。通过岗位实践，让学生近距离接触GIS行业的生产应用，能够帮助他们了解社会对GIS人才知识、能力素质的要求，提高今后学习的针对性和有效性，培养学生吃苦耐劳、爱岗敬业的职业素养以及团队协作能力、人际交往能力。（4）GIS活动与资格认证。GIS活动与资格认证在各学期分散开展。联合生产公司合作举办各种GIS活动，组织学生参加GIS类竞赛和资格认证，让学生了解GIS前沿技术、应用前景和最新发展动态，增长见识，开拓视野，培养学生专业意识和自信心，同时在竞赛中和资格认证中锻炼实践能力，使得他们更具有就业竞争力。